1引言 将机器人技术和超声波振动加工理论结合而
挤压模具设计包括单层 、双层 、三层凹模设计 , 本文将着重介绍单层凹模的设计 。计算中所用主要 符号标注见图 1 。
图 1 单层凹模
2 单层凹模强度计算 根据拉美公式和第三强度理论可得 a , p i ,σs1三
者间的关系式 [2 ]:
46
a=
σs1 σs1 - 2pi
( 1)
式中
p i ———凹模型腔所受压力 (可由单位挤压力 换算得到)
变化幅度不大 , 但有明显变化 , 是进行模具选材的
合理区域 ; 3 区 : i ≥3. 5 ,在该区 a ≤1. 53 , a 随 i 的
5 模具材料的选择 从以上分析可见 , 2 区是模具选材的合理区域 ,
但是要最终决定选择何种材料需要考虑材料的单
价 。具体做法如下 : 假设 1 #材料抗拉强度为 σs1 , 单价为 x 元 /
4 a 随 i 的变化规律 令 i =σs1/ p i ,由 ( 1) 式得 :
a=
i i- 2
( 3)
由 (2) 式得 i 的取值范围为 2 < i < 5. 46 ,由 (3)
式作出 i - a 关系曲线如图 2 。
由 (3) 式计算不同处的值 (见表 1) 。
根据图 2 结合表 1 得出 i - a 曲线可分为三个
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冷挤压单层凹模的选材
解文辉 , 陈学文 , 张彦敏 , 孙爱学 (洛阳工学院 , 河南洛阳 471039)
摘要 : 模具设计在选材时对于经验依赖性强 , 且具有盲目性 , 不利于实现设计过程的计算机化 。承袭传 统解析法作为凹模设计的理论基础 , 以理论分析为主 , 综合分析影响凹模强度及总直径比的各个因素 , 从而使模具层数预估 、使材料选用以及设计过程更合理 。 关键词 :挤压 ;凹模 ;工作内压 中图分类号 : T G376. 2 文献标识码 :B 文章编号 :1001 - 2168 ( 2002) 03 - 0045 - 03
区 , 1 区 : i < 2. 17 , 即 σs1 < 2. 17 p i , 在该区 a >
3. 57 , 且 a 随 i 的变化幅度很大 , 也就是说模具全
径比增高很快 , 会造成模具材料的极大浪费 , 所以
在该范围选择模具材料是很不经济的做法 ; 2 区 :
2. 17 ≤i < 3. 5 , 在该区 1. 53 < a ≤3. 57 , a 随 i 的
Material Selection f or the Single- La yer Col d Extrusion Die
XI E We n- hui , CH EN Xue- w e n , ZHAN G Ya n- mi n , S un Ai- xue (L uoya n g I ns t i t ut e of Tec h nol ogy , L uoya n g , He ’ na n 471039 , Chi na) Abstract : Whe n s el ect i ng mat e rial f or a di e i n t he di e- desi g ni ng p r oces s , t ec h nicia ns us ually de2 p e nd s t r on gl y on t hei r e xp e ri e nce a nd a r e of bli ndnes s , w hic h does no good t o comp ut e rizat i on of t he die designi ng p r ocess . By t a ki ng t he t raditional a nal ytic me t hod as t he t he or e tical basis f or t he mat ri x desi g n , e ac h f act or t hat aff ect i ng t he mat ri x s t r e ngt h a nd dia me t ric r at i o was com2 p r e he nsi vel y a nal yze d mai nl y by t he or e t ical a nal ysis . The f or ecas t of t he numbe r of t he di e ’ s la ye rs , t he s el ect i on of t he di e mat e rial a nd t he di e desi gni ng p r oces s w e r e ma de mor e r e as on2 able . Key words : e xt r usi on ; mat ri x ; i n ne r w or ki ng p r es s ur e
要使 ( 1) 式有意义 ,必须使 σs1 - 2 p i > 0 ,即
p i < 0. 5σs1
所以不同 σs1 下 p i 的理论取值范围为 :
0. 183σs1 < p i < 0. 5σs1
( 2)
图 2 i - a 关系曲线
由以上分析可见 2. 17 ≤i < 3. 5 是进行单层凹 模设计的合理区域 。由此可得 :
Interf erence Prediction in the Automatic Ultra son ic EDM Compound Processing of the Moul d Curved Surface
YU Miao (Changchun Unive rsit y , Changchun , J ilin 130022 , China) Abstract : An a ut omat ic p olis hi ng p r oces si ng s ys t e m comp os e d of a r obot a nd a n ul t r as onic EDM comp ound p olis hi ng mac hi ne was p ut f or wa r d . A s t udy was ma de on t he p a r t ial-a r e a i nt e rf e r e nce be t w e e n t he t ool a nd t he w or kpi ece p os si bl y occ ur ri ng i n t he p r oces si ng of t he c ur ve d s urf ace of t he mould . A model f or cont r olli ng t he s urf ace qualit y i n comp ound p r ecision p r ocessi ng was s e t up t h r ough a voi da nce of i nt e rf e r e nce , w hic h was ve rif i e d by e xp e ri me nt . Key words : a ut omat ic p olis hi ng ; ul t r as onic EDM ; moul d c ur ve d s urf ace ; i nt e rf e r e nce a voi da nce
有限元技术作为一种新颖有效的数值计算方 法已应用到模具强度研究和优化设计中 , 并充分显
—————————————————————— 作者简介 : 解文辉 (1976 - ) , 男 , 陕西户县人 , 在读硕士研究生 , 从事精密塑性成型挤压工艺及模具优化设计方面的研究 , 地址 : 洛阳市洛阳工学院 189 信箱 ,电话 : (0379) 4244080 收稿日期 :2001 - 07 - 31
mm 3 , 模具总造价为 m 1 , i =σs1/ p i ; 2 #材料抗拉强 度为σs1′, 单价为 y 元/ mm 3 , 模具总造价为 m 2 , i 2 =σs1′/ p i ,由 ( 3) 式得 :
a1 =
i1 i1 - 2
a2 =
i2 i2 - 2
模具体积计算公式为 :
v
=
π 4
(D
由资料 [ 3 ] 知 , 厚壁圆筒的壁厚 t 大于平均半
径的 r = ( r + r 0) / 2 的 1/ 10 ,即
t r
=
2
×r
r
+
r0 r0
>
1 10
可得
2
×aa+源自1 1>1 10
解得 a > 1. 106 ,把 a > 1. 106 代入 ( 1) 式得 :
p i > 0. 183σs1
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模具制造技术
自动超声电火花复合加工
模具曲面的干涉预报
于淼 (长春大学 , 吉林长春 130022)
摘要 : 提出一种由机器人技术和超声电火花复合抛光机等组成的自动研磨加工系统 , 对在模具曲面加 工过程中出现的工具与工件之间可能产生的局部干涉现象进行了研究 , 通过干涉回避技术建立复合精 加工表面质量的控制模型 ,并在试验中证实了理论的正确性 。 关键词 :自动抛光 ;超声电火花 ;模具凹面 ;干涉回避 中图分类号 : T G580. 692 文献标识码 :B 文章编号 :1001 - 2168 ( 2002) 03 - 0047 - 03
示了它的优越性和广阔的前景 。但是有限元计算结 果的精度在很大程度上取决于力学模型边界条件的 真实性 , 单元形式的优选及专用程序的研制等多方 面因素 [1 ]。所以承袭前述的传统解析法作为凹模设 计的理论基础 ,以理论分析为主 ,综合分析影响凹模 强度及总直径比的各个因素 , 进一步研究各参数之 间的相互关系 ,确定合适的压力范围 ,使模具层数预 估 、材料选用以及设计过程更合理 。