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高速冲床模具设计的内容和步骤

    机床结构的好坏,不仅要有良好的静态特性,而且还需要注意其动态性能。为防止机构模态和激励频率耦合使机床产生共振,冲床关键结构件的模态以及整机模态应满足以下要求:

 
    冲床关键结构件以及组合结构的模态频率应避开电动机经常工作的频率;
 
    冲床关键结构件的低阶固有频率应避开冲床的工作频率;
 
    对于冲床工作精度影响zui大的方向振幅较小,基频较高,在规定范围内出,现的振型数目较小则冲床的动态性能较好。
 
    因此,在设计高速冲床的结构时,应尽量使冲床关键结构件的模态频率满足上面的要求,这样就可有效地避免共振现象的发生,达到减小振动和噪声,提高加工精度,延长使用寿命的目的。

    高速冲床曲轴的模态分析
 
    曲轴是冲床的重要结构件,用来传递运动和动力。在工作过程中,所受载荷极其复杂,承受着巨大的冲击载荷,此外,还受到交变应力的作用,严重影响曲轴的疲劳强度,容易发生疲劳失效。而且随着冲床向高速化方向发展,曲轴的载荷和工作条件更加苛刻。在周期性变化的载荷作用下,致使其过早出现疲劳破坏。所以有必要对曲轴进行动态特性分析。


    高速冲床模具设计的内容和步骤


    1)分析冲压件的工艺性。根据冲压件图,分析其形状特点、尺寸大小、精度要求及所用的材料是否符合冲压工艺要求。良好的冲压工艺性应保证产品质量稳定、工序数目少、材料消耗少、模具结构简单、操作安全和方便。如果发现冲压件的工艺性很差,则应会同产品设计人员,在保证产品使用要求的前提下,对冲压件的形状、尺寸、精度要求乃至原材料的选用,进行必要的、合理的修改。


    2)确定工艺方案。对于一个冲压件,其冲压工艺方案(包括工序性质、工序数目、工序顺序及组合方式)可能有几个,应从质量、效率、成本和安全等方面进行分析和比较,然后确定一个适合于所给生产条件的方案。在制订工艺方案时,有的需要进行必要的工艺计算,以确定毛坯形状和尺寸,以及工序间尺寸等。有的企业将上述两项工作(分析冲压件的工艺性和制订工艺方案)分给专门的工艺人员来做,但模具设计人员在设计模具前应进行确认工作。只有产品(冲压件)的工艺性和工艺方案经确认后,才能进行具体的模具设计工作。


    3)选择冲模类型和结构形式。


    4)计算各工序压力,确定压力中心。


    5)确定高速冲床型号和模具安装尺寸。


    6)画排样图和工序件图。


    7)绘制冲模总图(下平面图、上平面图和断面图等)。

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