ВВЕДЕНИЕ 3
Глава 1 АНАЛИЗ КИНЕМАТИКИ ШТАМПОВ 6
1.1. Последовательная штамповка 6
1.2. Основные типы штампов 8
1.3. Штампы, применяемые в последовательной штамповке 10
1.4. Автоматизация и механизация штамповочных работ 17
1.5. Вспомогательные механизмы для последовательных штамповочных работ
24
1.6. Анализ технологичности детали на предмет последовательной штамповки 29
1.7. Выводы 30
2. КЛАССИФИКАЦИЯ ШТАМПОВОЙ ОСНАСТКИ ДЛЯ ЗАДАЧ
КИНЕМАТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА 32
2.1. Кинематика САПР и их инструменты 32
2.2. Сборка CAD модели штампов 42
2.3. Определение подвижных элементов штампа 56
2.4. Выводы 58
3. РАЗРАБОТКА МЕТОДА ПОВЫШЕНИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
СОЕДИНИТЕЛЯ ПАНЕЛЕЙ ЗАДНЕЙ ДВЕРИ В МНОГОПОЗИЦИОННОЙ ШТАМПОВКЕ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ CAE АНАЛИЗА 60
3.1. Применение CAE анализа в многопозиционной штамповке 60
3.2 Выводы 96
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 98
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 99
В современном мире машиностроительная отрасль играет немало важную роль в нашей жизни. С каждым годом увеличивается количество выпускаемых автомобилей, с геометрически сложными штампуемыми деталями. Рассмотрим одну из основных частей автомобиля - это его кузов. Кузовные детали получают методом листовой штамповки. Процессы, протекающие в ней становятся все более и более сложными. К ним предъявляют высокие требования по внешнему виду и качеству. За счет сложности растет время разработки технологического процесса и время на наладку работы оборудования. При проектировании штамповой оснастки на многопозиционных прессах-автоматах наблюдаются проблемы, связанные с пересечением движущихся частей штампа и средств автоматизации. Это приводит к появлению брака, снижению скорости работы штампа, а, иногда, к повреждению дорогостоящего оборудования.
Необходимость повышения качества штамповки и производительности, а также сокращение времени на подготовку совместно ставит задачу разработки отлаженной системы работы пресса и вспомогательных механизмов, подающих заготовки.
Одним из успешных решений этой проблемы является кинематический анализ. Наибольший эффект достигается при использовании с самых ранних стадий проектирования. Для виртуального моделирования используется пакет «Симуляция кинематики» в NX 9.0. Согласно CAD-модели за основу берется штампы последовательного действия, а вспомогательная часть — это средства автоматизации в виде грейферных подач штучных заготовок.
Типичный штамп последовательного действия требует длительной процедуры настройки кинематики. Предусмотреть все конфликты не получается из-за сложности движений манипуляторов. Возникает необходимость перепроектирования или дополнительной механической обработки элементов штампа для того, чтобы исключить некорректную работу, возникающую при выполнении технологических операций. В этом случае элементами механической обработки являются система манипуляторов, обрабатываемые детали и части штампа.
Симуляция кинематики работы сложной механической системы отличается от трехмерного моделирования тем, что объектом симуляции является поведение подвижных элементов механизма в соответствии с его кинематикой. Такая симуляция важна при проектирование штампов. В результате можно подробно рассмотреть работу механизма и предсказать возможные коллизии. С помощью кинематического анализа в циклограмме пресса можно задать ход движения, темп пресса, а также время подачи заготовки с помощью средств автоматизации.
Из этого следует, что на начальном этапе проектирования формируются технологические параметры пресса и вспомогательного оборудования, которые оказывают наибольшее влияние на последовательную штамповку деталей. Специалист по штамповке может произвести необходимые корректировки технологических параметров и, использовав современные IT технологии, оценить на сколько это повлияет на штампуемость детали в целом.
Цель работы: разработка методики работы с кинематическим анализом на стадии проектирования штамповой оснастки в многопозиционной штамповке и средств автоматизации с целью получения более качественной штамповки с уменьшенным временем на наладку оборудования.
Методы исследования: аналитический метод описания процесса, твердотельное моделирование и экспериментальные методы.
Объект исследования: многопозиционный пресс-автомат
последовательного действия с вспомогательным оборудованием подачи штучных заготовок.
Предмет исследования: практические методы моделирование процессов наладки для работоспособности оборудования, предотвращение соударения движущихся частей пресса и средств автоматизации на базе модуля кинематического анализа в NX 9.0 PLM Software.
Актуальность исследований в этом направлении обусловлена сложностью и недостаточной изученностью методов виртуальной кинематики штампов и средств автоматизации моделирования.
В данном магистерском исследовании рассматривалось изучение штампа последовательного действия и грейферных линеек. Исходя из этого исследования:
1. Определили типы операции, проходящие в последовательной штамповки пресса-автомата.
2. Наиболее подходящие САПР - это тяжелые САПР, которые включают в себя CAE-системы такие как симуляция кинематики.
3. Проделана оценка технологичности детали. Установлено, что края изделия находится на разной высоте, что было учтено при проектировании грейферной подачи. Также получено, что для изготовления данной детали была расширена заготовка так как при вытяжке мы получаем две симметричные детали.
4. Обнаружено, что для повышения качества штамповки необходимо избегать ошибок при проектировании и ошибок связанных с траекториями движений захватов линеек.
5. Получили следующие данные:
- расчеты движений;
- приложенные силы;
- моменты и графики;
- отсутствие пересечения объектов.
При помощи встроенного инструмента трассировки сделали проверку и отследили объемную траекторию движения тел в пространстве во время работы механизмов.
6. Представлен метод работы с кинематическим анализом в последовательной штамповке и вспомогательного автоматизированного оборудования для подачи заготовок.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
