12.04.2018

Автоматизация проектирования штампов


При автоматизированном проектировании технологии производства по рассчитанной технологической силе и типоразмеру поковки в соответствии с годовой программой выпуска выбирают необходимый вид оборудования и, соответственно, типовую схему штампа. При этом проектированию могут подлежать либо только сменные детали штампа при наличии готовой модели блока: пуансон, матрица, бандаж, выталкиватель и другие детали, необходимые для установки рабочих деталей, либо штамп целиком. Таким образом, автоматизированное проектирование в одном случае имеет целью связать существующую неизменную типовую параметризованную схему штампа со сменными деталями, которые необходимы для штамповки конкретной поковки. В другом случае - начать проектирование заново, создавая индивидуальную параметризованную модель конструкции.

Параметрическая модель штампа должна отражать это обстоятельство, другими словами, структурная схема штампа, отображающая общую компоновку, будет "жесткой" для данного типа пресса, а проектированию подлежат только сменные детали.

На рис 4.16 представлена параметрическая модель одной из типовых конструкций штампа для выдавливания.

При проектировании следует соблюдать следующие правила:
где Hпр - величина хода пресса по технической характеристике.

Высота штампа открытая В и закрытая А выбираются минимально возможными для беспрепятственной установки штампа на пресс и обеспечения регулировки. На основе многолетнего опыта эксплуатации штампов для ХОШ и ПГОШ рекомендуется выбирать конструктивные размеры отдельных элементов штампа в следующих пределах. Минимальная толщина плит должна быть не менее 70...75 мм. Опорные прокладки под пуансоны и контрпуансоны при удельных силах на инструмент 1800...2000 МПа должны иметь высоту 20...30 мм, а при удельных силах 2000...2500 МПа — 30...40 мм. Высота опорной прокладки блока под матричный блок 20...25 мм.
Длина пуансона lp выбирается из условия обеспечения формообразования заготовки в крайнем нижнем положении, беспрепятственной загрузки заготовки в контейнер, необходимости размещения съемника и средств автоматизации; ход пуансона должен иметь величину до 2,5lp, что обеспечит нормальную работу всех элементов штампа. Расстояние B1 от торца заготовки в полости матрицы до ее верхней кромки составляет 3...5 мм, что обеспечит стабильность работы инструмента. Расчетная высота матрицы вычисляется по формуле:
где h1 — величина захода выталкивателя в матрицу h1min = 0,5d. Длина выталкивателя определяется необходимым ходом выталкивателя и толщиной опорных прокладок под матричный блок. Длина толкателей вычисляется следующим образом:
В зависимости от номенклатуры штампуемых поковок, их типоразмеров и применяемого оборудования разрабатывается необходимое количество параметрических схем штампов, которые хранятся в информационных массивах в качестве геометрических образов. На основе конструктивно-технологических признаков комплексной поковки и рассчитанных параметров сгенерированного технологического процесса производится выбор параметрической модели штампа. Затем проектируются основные рабочие детали штампа для каждого перехода и пересчитываются параметры сменных деталей с преобразованием общей компоновки штампа на основе разработанной параметрической модели. Таким образом принимается конструктивное решение.

Следует отметить, что это лишь общие рекомендации, и, поскольку проектирование сложных штампов - процесс творческий, выбор компоновочной схемы и многие конструктивные решения остаются за проектировщиком.

Составной частью автоматизированного проектирования и оптимизации конструкции штампа является система моделирования, реализующая следующие функции:

- унификацию деталей штампа и наложение ограничений на геометрию, зависящих от технологичности деталей и их функционального назначения;

- определение условий нагружения и сил, действующих в зоне контакта инструмента и заготовки;

- моделирование температурных полей и напряженно-деформированного состояния рабочих деталей штампа;

- оптимизация конструктивно-технологических параметров инструмента;

- прогнозирование стойкости инструмента;

- выбор марок инструментальных сталей.

Важным является вопрос выбора системы проектирования. В настоящее время подобных систем на отечественном рынке достаточно: от простых, имеющих ограниченные возможности, например AUTOCAD, до систем, поддерживающих практически все этапы разработки от создания конструкторской документации изделия до его изготовления, например Pro/Engineer. Однако перечень систем проектирования можно пополнить, как от отечественных разработчиков Koмпac-3D 5.9, TFLEX CAD 7.1, так и зарубежных Autodesk Mechanikal Desktop, Solid Works, CATIA 5.0 и многими другими.

Как правило, выбор определяется не только возможностями системы проектирования, но и потребностями, а также финансовыми ресурсами предприятия.





Яндекс.Метрика