基于KBE的模具凸台设计

知识工程与CAD技术相结合是先进设计技术发展的必然趋势。本文在介绍了KBE系统构成及其关键技术的基础上,在三维建模软件UG提供的知识熔接(KF)模块平台上建立了模具凸台智能参数化设计。

凸模模具数控线切割加工方法

数控线切割属于特种加工方法,其加工特点与普通加工方法有较大区别,本文在分析数控线切割工艺基础上,根据不同材料的加工特点及不同工艺方案,提出了各自有针对性的加工方案。

压凸台模具设计

连接齿板是我厂生产的汽车座椅上的一个关键零件,如图1所示。其中凸台的加工以前分四个工步完成:线切割凸台孔→线切割凸台→将凸台压入凸台孔内→焊接。这样,生产周期长、成本高、效率低,满足不了大批量生产的要求。为此,设计了一副压凸台模具,现已正式投入使用。

考虑曲面特性的凸曲面铣削稳定性研究

在凸曲面模具铣削加工过程中,由于曲面特性复杂,刀-工接触关系沿切削轨迹不断变化,刀具刃口受到交变载荷加剧了铣削过程刀具磨损的程度,使得模具加工效率大幅度降低。针对上述问题综合考虑曲面曲率以及刀具前倾角对铣削稳定性的影响,并建立了考虑曲面曲率、刀具前倾角的瞬时切屑厚度模型,在求解铣削系统稳定性时运用计算效率更高的基于龙格库塔法的全离散法,深入研究了曲面特性对铣削稳定域的影响。得到以下结论:随着曲率半径的增加,极限切深减小,铣削稳定性降低;随着刀具前倾角的增加,稳定性叶瓣图整体向左移动。基于凸曲面铣削试验,对实验结果进行时域、频域分析验证了铣削稳定性预测的准确性。

长轴类大变截面复杂锻件精确成形缺陷控制

针对长轴类大变截面复杂锻件精确成形过程中存在充不满和模具寿命低的问题,采用数值模拟技术与生产试制结合的方法,研究了某微车四拐曲轴精确成形过程中上述两种缺陷形成的原因,提出了一种通过设计适合的预锻模来控制成形过程中金属流动状态、避免充不满和减少锻模磨损的方法。在该预锻模中,采用阻力墙形式构造飞边槽,采用凸形连皮结构连接多个大变截面。通过优化预锻模具的结构参数改善金属在模膛内的充模状态,实现长轴类大变截面复杂锻件精确成形过程中的缺陷控制。结果表明,在预锻模具中距模具型腔的位置为10mm设置斜度为10°,间隙1～2.5mm的阻力墙并采用中间厚度为18mm的凸形连皮连接各个变截面,可以将四拐曲轴终锻模具的寿命由原来的每套4500件提高到每套7800件,将材料利用率由原来的66.2%提高到88.3%。

基于数值模拟的6016/ST13钢铝异种板材自冲铆接成形

以某汽车引擎盖上加强板的钢铝异种材料的自冲铆接作为研究对象,基于DEFORM-2D软件对1mm料厚的6016-T4铝合金与1.5mm料厚的ST13钢板之间的异种材料自冲铆接过程进行数值模拟,利用平底模具与凸点模具分别对不同放置顺序的板料进行铆接试验。研究结果表明:采用平底模具铆接且上层板料为6016-T4铝合金的组合方案时,钢铝异种材料的自冲铆接成形质量较优,底切量、钉头高度以及剩余厚度的试验值分别为0.617,0.067以及0.201mm。底切量、钉头高度以及剩余厚度的模拟值与试验值之间的相对误差分别为1.65%、4.69%以及2.9%,从而验证了数值模拟的正确性。此外,分析了钢铝异种材料自冲铆接的底切量与模具参数之间的关系。研究得知:底切量随着模具宽度的增加而逐渐增大,而伴随着模具深度的增加则表现出不断减小的变化规律。