关于ADAMS数控转塔冲床模具弹簧设计和仿真.pdf

文章编 号 ：1672—0121(2014)04—0028—03 基 于 ADAMS的数控 转塔冲床模具弹簧设计与仿真 吴正 刚 ，龚立新 。夏 鹏 ，佘 健 (江苏扬力数控机床有 限公司，江苏 扬州 225127) 摘要 ：模 具弹簧对数控转塔冲床 的冲裁频率 、主传动功耗 、振动和 噪声等方面均存在影 响 ，本文运用 多体 动力学软件 ADAMS对模具及弹簧 系统 的动作原理及动力学特性进 行 了研 究 ，可为模 具弹簧设计及优化提 供理论依据 ，对数控转塔冲床加工频率 的提升 以及减振 降噪具有指导意义。 关键词 ：机 械设计 ；数 控 转塔冲 床 ；模 具 弹簧 ；设计 ；ADAMS 中 图分 类号 ：TG385 文献标 识码 ：A 0 引言 板厚 的 Q235A冷轧钢板进行 31．7mm孔径冲孔加 数控转塔冲床作为金属板材加工关键设备 ，至 工时 ，采用轻 型弹簧 时 的冲裁 噪声较采用重 型弹簧 今 已有近六十年 的应用和发展历史 ，现 已成为汽车 、 时减 小 了 5dB。 家 电、计算机 、仪器仪表 、电子信息 、纺织机械等行业 针对 上 述 问题 ，本 文 以公 司 的 EP30型全 电伺 中最为重要 的工艺装备 。现代制造业 的发展要求数 服数控转塔冲床 的 B工位为例 ，在 多体动力学软件 控转塔冲床不仅 能够高速 、大负载运转 ，而且还 需智 ADAMS中建立 了模具及弹簧系统 的非线性动力学 能化 ，节 能 ，环保 。 模 型 ，在虚拟环境下对 系统 的动力学特性进 行 了研 数控转塔冲床 的模 具弹簧主要包括支撑弹簧和 究 ，能够为模 具弹簧 的设计及优化提供理论依据 ，对 退料弹簧 ，其 中支撑弹簧 的作用是使模 具快速 复位 ， 数控转塔冲床加工频率 的提升 以及减振 降噪具有指 退料弹簧 的作用是克服模 芯外 圆柱面与冲裁孔 内圆 导 意义 。 柱面间的摩擦 力 ，实现退模 。模 具弹簧参数 的匹配对 设备 的加工效率 、主传动功耗 、安全性 以及 冲裁过程 1 结 构及 工作 原理 中的振动和噪声等均有显著影响。以退料弹簧为例 ， EP30的 B工位模具弹簧 系统构成如 图 1所示 ， 如 果弹簧力偏 小 ，不 足 以克服模 芯 与冲裁 孔 问的摩 由打击头 、上模体 、退料弹簧 、支撑弹簧 、转盘 、下模 、 擦 力 ，无 法 实现 退模 ，极 易 引发 安全事 故 ；如果 弹簧 导杆 、模 芯 、导套 、板材等部分组成 ，其 中 为支撑 力过大 ，则会增加主传动 电机 的能耗 ，同时 引起振动 弹簧对上模体 的作用力 ， 为退料弹簧对模 芯 的作 和噪声 。根据我公司测试 中心 的测试 结果 ，对 1mm 用力 ， 为模 芯与冲裁 空间的摩擦 力 。模具在初始位 置如 图 1a所示 ，在加工过程 中，打击头 向下运动并 基金项 目：2011年度江苏省科技成果转化资助项 目(BA2011105) 收稿 日期：2014—02—15 与模芯上部 圆柱 凸台的上表面接触 ，由于支撑弹簧 作者简介：吴正刚，男，工程师，从事数控板材加工设备研发 的刚度远 小于退料弹簧 的刚度 ，此 时支撑弹簧被压 打击头上 的作用力 曲线如 图 6所示 ，图中E点 处作用力最大 ，位于模芯进入板材 1mm 深度 的 42,置