基于ADAMS的数控转塔冲床模具弹簧设计与仿真.pdf

《基于ADAMS的数控转塔冲床模具弹簧设计与仿真.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、文章编号：1672—0121(2014)04—0028—03基于ADAMS的数控转塔冲床模具弹簧设计与仿真吴正刚，龚立新。夏鹏，佘健(江苏扬力数控机床有限公司，江苏扬州225127)摘要：模具弹簧对数控转塔冲床的冲裁频率、主传动功耗、振动和噪声等方面均存在影响，本文运用多体动力学软件ADAMS对模具及弹簧系统的动作原理及动力学特性进行了研究，可为模具弹簧设计及优化提供理论依据，对数控转塔冲床加工频率的提升以及减振降噪具有指导意义。关键词：机械设计；数控转塔冲床；模具弹簧；设计；ADAMS中图分类号：TG385文献标识码：A0引言板厚的Q235A冷轧钢板进行31．7mm孔径冲孔加数控转

2、塔冲床作为金属板材加工关键设备，至工时，采用轻型弹簧时的冲裁噪声较采用重型弹簧今已有近六十年的应用和发展历史，现已成为汽车、时减小了5dB。家电、计算机、仪器仪表、电子信息、纺织机械等行业针对上述问题，本文以公司的EP30型全电伺中最为重要的工艺装备。现代制造业的发展要求数服数控转塔冲床的B工位为例，在多体动力学软件控转塔冲床不仅能够高速、大负载运转，而且还需智ADAMS中建立了模具及弹簧系统的非线性动力学能化，节能，环保。模型，在虚拟环境下对系统的动力学特性进行了研数控转塔冲床的模具弹簧主要包括支撑弹簧和究，能够为模具弹簧的设计及优化提供理论依据，对退料弹簧，其中支撑弹簧的作用是使

3、模具快速复位，数控转塔冲床加工频率的提升以及减振降噪具有指退料弹簧的作用是克服模芯外圆柱面与冲裁孔内圆导意义。柱面间的摩擦力，实现退模。模具弹簧参数的匹配对设备的加工效率、主传动功耗、安全性以及冲裁过程1结构及工作原理中的振动和噪声等均有显著影响。以退料弹簧为例，EP30的B工位模具弹簧系统构成如图1所示，如果弹簧力偏小，不足以克服模芯与冲裁孔问的摩由打击头、上模体、退料弹簧、支撑弹簧、转盘、下模、擦力，无法实现退模，极易引发安全事故；如果弹簧导杆、模芯、导套、板材等部分组成，其中为支撑力过大，则会增加主传动电机的能耗，同时引起振动弹簧对上模体的作用力，为退料弹簧对模芯的作和噪声。根

4、据我公司测试中心的测试结果，对1mm用力，为模芯与冲裁空间的摩擦力。模具在初始位置如图1a所示，在加工过程中，打击头向下运动并基金项目：2011年度江苏省科技成果转化资助项目(BA2011105)与模芯上部圆柱凸台的上表面接触，由于支撑弹簧收稿日期：2014—02—15作者简介：吴正刚，男，工程师，从事数控板材加工设备研发的刚度远小于退料弹簧的刚度，此时支撑弹簧被压打击头上的作用力曲线如图6所示，图中E点处作用力最大，位于模芯进入板材1mm深度的42,置，作用力约为120153N；在F点处模芯将板材冲穿，此时打击头受力主要是弹簧的压紧力，g<最大约为12500N；在G点处，模芯的下表

5、面与世板材下表面重合且向上运动，此时脱模力最大，此处的打击头的作用力最小，约为919N；在日点处脱模结束，脱模力为0，此时打击头上的作时间／s用力约为9535N，仅为弹簧压紧力。图7模芯的位移、速度曲线模芯的位移、速度曲线如图7所示，在I点考虑采取增加弹簧预压量或提高弹簧刚度的措施来处打击头向下运动与模芯上部凸台的上表面接触并缩短模具复位周期。0．0I～——jHLF·“．(2)退料弹簧的主要作用是克服模芯#l-圆柱面5000．0Z与冲裁孔内圆柱面问的摩擦力，实现脱模，弹簧的刚一1．OE+oo5度及预压量主要取决于脱模力的大小。采用较小刚E度和预压量的弹簧可降低冲裁过程中的冲击载荷，能

6、够在一定程度上起到减振降噪的作用，薄板冲孔O．OO．OlO．O2O．O3O．O40．O5O．O60．O7O．O8O．090．1加工时尤为明显。为达到减小主传动功耗和减振降时间，s噪的目的，可以考虑针x,3-~同加工板厚采用不同刚图6打击头上的作用力曲线带动上模总装向下运动；在J点处，上模体与板材接度及预压量，如3mm板厚、31．7mm孔径的冲孔加触，此时模具总装受力复杂，存在碰撞和回弹现象；工采用自由长度80ram、刚度880N／mm的弹簧；1mm点处模芯下表面与板材下表面重合且在弹簧力的板厚、g31．7rnm孔径的冲孔加工采用自由长度作用下向上运动，此时的退模力最大；L点处为模芯8

7、0mm、刚度380N／mm的弹簧。随上模总装向上运动至上极限位置。【参考文献】[1]潘殿生，潘志华，贾亚洲．基于生命周期的数控转塔冲床寿命分布模型及控制IJ1．锻压装备与制造技术，2008，43(1)：62—66．3结论姗D咖，眦D姗n啪0瑚瑚【2]阮康平，潘志华，严伟．T30数控转塔冲床的优化设计[Jl_锻压本文以EP30型全电伺服数控转塔冲床的B工装备与制造技术，2011，46(6)：48—51．位模具弹簧系统为例，运用多体动力学软件ADAMS[3]何