冲裁间隙优化

第32卷第04期煤矿机械Vol.32 No.042011年04月Coal Mine MachineryApr. 2011冲裁间隙优化黄恒,尹显明(西南科技大学制造科学与工程学院,四川绵阳621010)摘要:为提高冲裁件断面质量,延长模具使用寿命,通过对1~3.5 mm厚度的LY12硬铝、20钢进行不同间隙的冲裁试验,在总结分析试验数据的基础上,提出冲裁间隙的最佳设计参数,为冲裁模具的优化设计提供了一种有效依据。关键词:冲裁;间隙;模具中图分类号: TC386.2文献标志码: B文章编号: 1003 - 0794(2011)04- 0133-03Blanking Clearance OptimizedHUAnG Heng, YIN Xian rming(School of Manufacturing Science and Engineering, Southwest University of Science and Technology, Mianyang 621010,China)Abstract: In order to enhance the quality of blanking part section and extend the die life, through thethickness of 1~3.5 mm LY12 hard aluminum and 20 steel different blanking space test,based onsummarizing and analyzing the test data,made the blanking space best design parameter and provide aneffective basis for optimizing the design of blanking die.Key words: blanking; space; die0引言亮带、剪裂带和毛刺四部分组成,断面垂直、光洁、冲裁是利用冲模使板料沿着一定的轮廓形状毛刺小,尺寸误差小,板料表面平直,无拱弯,如图1产生分离的冲压工序，可分为普通冲裁和精密冲所示。如果间隙过大,冲裁时由于金属板料在模具裁。普通冲裁的冲模,凸模和凹模之间有冲裁间隙。间隙内形成了金属塑性变形,会使得圆角带、毛刺、冲裁间隙直接影响冲裁质量和模具寿命，因此,在板料翘曲加大,因此,所获得的剪切冲件断面及设计冲裁模具的时候，选取合理的间隙参数,是设平面不好,如图2(a)。如果间隙过小,不仅会使冲裁计模具的一个关键环节,对保证冲裁件质量、提高力增大,降低模具寿命,还会使冲裁断面形成二次模具寿命、降低冲裁力都是十分重要的。光亮带,在2个光面间夹有裂纹,所获得的冲件断1间隙对冲裁件质量的影响面质量较差，如图2(b)。这些都会影响冲裁件的质当模具间隙正常时，冲裁件断面由圆角带、光量。加工任务。机械零件刀具路径的模拟和虚拟加工,自动生成数(6)后置处理控加工程序,极大地节约了编程时间,特别是一些在确认校验刀具路径及零件虚拟加工正确以复杂的加工部位,提高了编程的准确性和高效性,后,即可生成NC加工代码。Mastercam 提供了多种极好地解决了“复杂零件手工编程慢.错误多、调试数控系统的后置处理程序,比如FANUC、SIEMENS、困难、数控加工比普通加工还慢,一些复杂的空间MAHO等,根据实际数控机床上的数控系统,生成曲线曲面甚至无法手工编程的问题。相对应的加工程序，如果Mastercam没有提供该数参考文献:控系统,那么生成的数控程序还要修改。具体操作:[1]周磊.周鸿斌. Mastercam X基础教程[K].北京:清华大学出版单击操作管理器中的C1按钮，打开后置处理操作社.2006.对话框,选择NC文件保存的路径和名称。确定后,[2]邝卫华,夏军英.基于MasterCAM 的数控加工工艺研究[J].煤矿机械,2007 ,28(5):90-93就生成了前面确认的刀具路径加工程序，生成的[3]康亚嬲. MasterCAM X数控加工自动编程[M].北京:机械工.业出NC代码略。如果直接用于零件加工，就可以通过传中国煤化工输模块将程序发给相对应的数控机床进行加工。,硕士,讲师.西南交通3结语大学:fYH. CNM H G技术机电系统的智.通过对实际零件虚拟加工分析.最终形成可以能控制,电子信箱:sunxg2000@126.com.用于实际加工的NC代码,可以得出Mastercam对责任编辑:于秀文收稿日期 :2010-11-18-133-Vol.32No.04冲裁间隙优化---黄恒,等第32卷第04期电战问腺。凸核尺土四楼人寸冲孔尺土图3试验模简圉1.凸模2. 卸料板3. 试验件4.凹模2.2实验步骤落料件尺寸(1)选择8块材料为LY12硬铝的试验件,厚團1冲裁件 断面度各不相同,根据厚度从小到大进行编号1~8,对于1.圆角带2.光亮带3.剪裂带4.毛刺每个试验件,采用同样一个凹模,分别更换不同直冲裁问歌。，冲藏问院。径的凸模,来改变间隙的大小，进行冲裁。将不同冲裁间隙冲裁的零件断面用显微镜观察,分析剪切断面质量并测量每个零件的剪裂带高度,将结果记录下来;(2)选择8块材料为20钢的试验件,厚度各不二次光亮带相同,根据厚度从小到大进行编号1~8,对于每个试(a)间需过大(b)间歐过小验件,采用同样一个凹模,更换不同直径的凸模,改图2间隙对断面质量的影响变间隙的大小,进行冲裁。将不同冲裁间隙冲裁的根据以往经验.并不存在一个能同时满足所有零件断面用显微镜观察，分析剪切断面质量并测量理想要求的间隙值。因而现在设计模具时选择间隙每个零件的剪裂带高度,将结果记录下来。参数的一般做法:设计人员根据零件的材料、厚度.2.3 试验数据及分析尺寸精度,在模具设计手册上查找到该冲裁件的间所谓合理冲裁间隙,理解为在冲裁时的间隙应隙范围值,再依照个人经验,考虑具体影响因素,选符合“冲裁原理”。在冲裁结束后的凸凹模刃口处出取一个数值。这种设计方法很大程度上依靠个人经现的上下裂缝应能重合,冲件断面光洁、整齐。因此验,受主观影响较大,存在设计效率低、一-致性差、在冲压实际生产中，主要根据冲裁件断面质量、尺质量不稳定、不易达到优化等问题。因此,如何选取寸精度和模具寿命这3个因素综合考虑,给间隙规合理冲裁间隙在实际的生产设计中显得尤为重要。定一个范围值。只要间隙在这个范围内,就能得到为使冲裁间隙的选取更加合理实用,本文通过对不质量合格的冲裁件和较长的模具寿命,这个间隙范同厚度的硬铝和20钢进行多种间隙的冲裁试验,围就称为合理间隙。这个范围最小值称为最小合理对试验结果进行总结分析，提出冲裁间隙参数的优间隙,最大值称为最大合理间隙。经过多次试验,综化方案，为冲裁间隙的选取找到一个合理的平衡合考虑冲裁件断面质量、尺寸精度和模具寿命这3点。个因素，以测量断面减裂带尺寸作为试验数据,通2冲裁试验过对试验结果进行比较，总结出了LY12硬铝和202.1 试验条件钢在试验条件下,各厚度试验件的较为合理的冲裁试验材料用LY 12硬铝(HBS≤70) .20钢(HBS140-间隙数值,分别列人表1、表2。表1硬铝板试验数据190),厚度规格:1~3.5 mm;试验工具:冲裁模、千分尺.50倍显微镜、钢皮板料厚度/m冲裁间院/mm剪裂带高度/mm0.4-0.6尺、固定模具的工具等;中国煤化工0.4-0.70.6~0.9 .试验设备:60.100 kN的普通压力机;MYHCNMHG0.7-1.10.110.8-1.2试验模为普通冲孔模,如图3所示,冲裁间隙2.51.0-1.4取今=(5:10)%g,工件直径尺寸D=20 mm。3.00.201.2-1.6 .3.50.251.9-2.4-134-第32卷第04期煤矿机械Vol.32 No.042011年04月Coal Mine MachineryApr. 2011心产品.结构UZYL-650型履带式全液压钻机的研制陈小平(煤炭科学研究总院重庆研究院,重庆400037)商要:介绍了ZYL-650型煤矿用履带式全液压坑道钻机的研制过程和总体结构布局设计,分别叙述了该钻机主要组成部分的功能、结构特点和工作原理以及该钻机的实验和应用情况。关键词:钻机;履带式;研制与应用中图分类号: TD421.3文献标志码: B文章编号: 1003 - 0794(2011)04 - 0135 - 03Development of ZYL- -650 Track-mounted Hydraulic Tunnel DrillingRigCHEN Xiao-ping(Chongqing Research Institute, China Coal Research Insitute, Chongqing 400037, China )Abstract: The development process and the structural layout design of ZYL -650 crawler -typehydraulic tunnel drilling rig for coal mine are represented. Functions of this drilling rig s maincomponents, characteristics of structure, the principle of implementation, experiments and practicalapplications are also described.Key words: tunnel drilling rig; track- mounted; development and application0概述钻机能降低工人搬运钻机的劳动强度,减少辅助工目前,大型履带行走钻机在我国煤矿井下瓦斯作时间,提高劳动效率，满足快循环、高强度施工钻抽放已开始使用,但由于它们体积较大,对有些巷孔需要。道较小或者运输条件有限的煤矿不适用。以煤炭科1钻机的研究设计学研究总院重庆研究院生产的ZYG-150系列钻机.1 总体方案设计为基础，配置小型履带行走装置而成的体积较小、ZYL- -650型履带式全液压钻机(见图1)为整体功率较大的履带行走钻机，适合巷道比较小的煤矿式布局,主要由动力部件油箱操作台、履带车、底.使用。钻机整体尺寸小,长2.2m,宽1.15m。该履带式架组件、机架组件、支撑立柱系统、动力头和夹持器表220 钢板试验数据试验结果在冲裁模设计中应用,获得如下效序号板料厚度/mm中裁间院/mm剪裂带高度/m果:(1)冲裁件断面和坯料几乎垂直,没有很明显的1.0.060.3-0.5毛刺;(2)提高了冲裁件质量,同时提高了制造公差1.20.4-0.80.120.5-0.9精度;(3)与此同时模具寿命没有受到很大影响;0.7-1.2.20.150.8-1.4(4)节省了部分试验经费。因此该试验为冲裁间隙0.201.0-1.5的选取找到了一个合理的平衡点。但冲裁间隙的合3.0.251.2-1.80.301.5-2.0理选择受多方面因素影响,这里只是对冲裁间隙优通过上述试验结果,可得到工件板料厚度与冲化作初步探讨，试验数据积累不足,更有待于进一步提高和完善。同时由于试验零件材料有限,所选裁间隙关系图(略)。考虑到在生产过程中的磨损使间隙变大,为保板料厚度也只限于1~3.5 mm,所以试验结论有很大证断面质量并达到制造公差精度要求,在设计与制局限性。造新模具时,应采用较小的合理冲裁间隙值。分析参考文献:[1]卢险峰.冲压工艺模具学[M].2版.北京:机械工业出版社.2006.试验结果表明,冲裁间隙随板料厚度增加,但并不[2]翁其金.徐新成.冲压工艺及冲模设计[M].北京:机械工业出版呈线性增长,与一般模具手册上的合理冲裁间隙范围值相比,全部位于或略小于范围值下限。因此,该[3]<中国煤化工:.北京:机械工业出版试验数据对提高冲裁件质量和制造精度具有较高CHCNMHG在读硕士研究生,就读网旧(700- )嘲儿网内八,的指导意义和实用价值。于西南科技大学,电子信箱:hlqh520@163.com3结语责任编辑;于秀文收稿日期:2010-11-05- 135-