板料渐进冲击成形方法与试验

《板料渐进冲击成形方法与试验》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、第l期(总第182期)机械工程与自动化No．12014年02月MECHANlCAIENG1NEERING8LAUT()MATI()NFeb．文章编号：1672-6413(2014)01—0116—03板料渐进冲击成形方法与试验田德云，宋爱平，张帅(扬州大学机械工程学院，江苏扬州225127)摘要：对冲击系统的合理设计进行了研究，并且对两种加工方式进行试验比较。分析并选择合理的加工方式。板料渐进冲击成形可以实现板料的快速柔性成形。关键词：渐进成形；柔性成形；冲击成形中图分类号：FG386文献标识码：A0弓I言杆)、托模、托模支架和压边块组成。板料成形加工前，传统的板料冲压成形加工存在模具制造成本

2、高、不仅需要根据不同的几何形状规划不同的冲击成形路通用性差、板料在冲压过程中起皱等缺陷[】]，因此，需径，而且还需要专门制作托模，使托模的形状和板料所要探索一种新型的板料成形方式。板料渐进冲击成形要成形的形状保持一致，这样可保证板料成形的尺寸是针对传统冲压成形提出的一种新型板料柔性成形技精度。术，具有低成本、高效率、高柔性的特点，能适用于一般模具无法成形的板料结构，拓展了冷冲压成形的板料范围∞]。冲击杆实现高频往复冲击，板料在冲击动能的作用下产生微小变形，通过数控编程控制冲击杆与板料的相对位置，分层冲击变形，实现不同形状板件的柔性化成形。本文旨在探索板料渐进冲击成形系统的合理设计，以证明渐进冲

3、击成形工艺的方式与可行性。图l板料渐进冲击成形基本原理1板料渐进成形基本原理属板料板料渐进冲击成形的基本原理如图l所示，将被模加工板料四周用压板夹紧，板料下面放置可压缩弹性架物体，板料安装平台实现平移运动(数控X，y轴运动)。加工时，将冲击器固定在多轴联动数控设备的z边块向移动平台上，根据工件的几何形状信息，通过数控程序控制冲击杆以预先设置的路径来实现快速、有序的图2有托模支承加工装置结构图冲击运动，冲击杆高速冲击板料，使板料逐步变形为所2．2无托模支承(弹性件支承)加工方式需形状。无托模支承即板料下面没有支承件，冲击杆在计渐进成形的思路是将复杂的三维形状分解成一系算机系统的控制下直接对板料进

4、行冲击加工。因为冲列二维层，并在二维层上进行塑性加工，实现设计与制击杆的高速运动可以使板料产生局部快速变形，冲击造一体化的柔性快速制造[=3j。接触区域变形明显，而在接触区域周围变形量很小，冲2渐进冲击成形加工试验击速度越快板料变形的局部性越明显，这样可以有效根据板料下面有无托模可将渐进冲击成形加工方地保证板料的成形精度。但是在冲击试验中发现：不式分为有托模支承和无托模支承(弹性体支承)。论冲击速度多快，冲击接触区域周围都会产生变形，速2．1有托模支承加工方式度越慢，变形量越大。如图2所示，有托模支承加工装置由冲击器(冲击弹性件支承加工装置如图3所示，此装置包括冲lI5[稿1]煳：201305

5、—06；修I川}=jl训：2013—0610作者简介：⋯德(1989)，女．江苏扬州人，在滨钡』研究生，研究厅向：机械制造。2014年第l期田德云，等：板料渐进冲击成形方法与试验·ll7·击器(冲击杆)、橡胶垫、泡沫块和压边块，泡沫块放在击速度，控制板料的变形量，以适应不同厚度与不同力最下面，橡胶垫处于板料与泡沫块之间。制作泡沫块学性能的板料。试验中选取冲击器的冲击频率为和橡胶垫时应保证泡沫块和橡胶垫要紧贴板料背面，3400r／min，冲击行程为5mm。使板料平面处于水平位置。将气缸式冲击器固定在数控设备上，通过试验发现：①气缸式驱动冲击器冲击速度快，频率高；②板料变形形态理想，不会出现振动现

6、象，有利于板料的精确成形；③试验选用的是小型高速气缸，产生的冲压压力对于难以成形的板料还存在困难。2．4压边装置的选择本试验采用的是恒力刚性压边技术，压边装置由4个压边块组成，压边块结构示意图如图6所示。板料四周分别放置在4个压边块的凹槽内，在凹槽内板图3弹性件支承加工装置结构图料的上方放置长形铁块，通过拧紧螺栓压紧铁块，从而2．3冲击器的选用‘，使板料四周压紧，通过调节螺栓压紧力可以设置不同冲击器可以使用气缸式驱动方式，也可以使用机的压边力。械往复运动机构方式或线圈磁力驱动方式。为保证冲击杆的高频、高速运动，本次试验分别对机械式和气动IIIII。式冲击器进行研究。2．3．I机械往复运动机构方

7、式机械式冲击器原理图如图4所示，曲轴在输入转1一拧紧螺栓；2一长方形铁块；3一金属板件矩M作用下作圆周运动，从而带动冲头作上下往复直图6压边块结构示意图线运动。将机械式冲击器固定在数控设备上，通过试通过上述对加工装置结构以及对冲击器选用的讨验发现：①机械式冲击器无法实现真正的高频、高速运论，本试验采用的装置结构如图7所示，试验使用的主动；②板料出现强烈的振动现象，板料变形形态不理要设备包括数控铣床