CAD技术在冲压焊接离心泵叶片模具设计中应用.pdf

学兔兔 第4期 (总第161期) 机 械 工程 与 自动 化 No．4 2010年 8月 MECHANICAL ENGINEERING ＆ AUT0MATION Aug． 文章编号：1672—6413(2010)04—0108—02 CAD技术在冲压焊接离心泵叶片模具设计中的应用 刘元义，刘永艳 (山东理工大学 机械工程学院，山东 淄博 255049) 摘要：模具设计正由传统的二维设计向三维设计转变。以冲压焊接离心泵叶片为例，分析了其制造工艺，并利 用UG软件对堵塞流道型叶片的落料冲孔模具和成形模具进行了设计，保证了叶片的制造精度，提高了泵的效 率。 关键词：堵塞流道型叶片；模具；设计；CAD 中图分类号：TG385．2：TP391．72 文献标识码：A 0 引言 2 落料冲孔模具的设计 冲压焊接离心泵是 2O世纪8O年代才发展起来的 2．1 工艺分析及排样设计 新技术，它采用了不锈钢焊接的叶轮、导流筒、导叶 落料冲孔模具主要考虑排样设计、冲压力计算、刃 等代替原来的铸造泵，具有节能、节材、减少污染和 口尺寸计算及零件结构设计计算。该冲压件的精度等 降低工人劳动强度的特点，因此在石油化工、医药等 级为8级，不需要采用精冲等特殊的冲裁方式。生产 领域有着广泛的应用。冲压焊接离心泵中的流体力学 批量为大批量，不考虑单工序模，因此采用落料冲孔 设计，主要也是对叶轮件中叶片几何参数的设计[1]。目 模。排样采用直排法。 前冲压泵中常用的叶片型式有圆柱型、机翼型和堵塞 2．2 冲裁力与冲床吨位 流道型。经理论和实验验证I2]，堵塞流道型叶轮能够较 冲裁力的计算将为冲床的选择提供依据，在计算 好地限制叶轮出口段的扩散，得到较高的效率和扬程。 冲床的吨位时，要考虑推件力和卸料力。采用普通平 随着CAD技术的发展，冲压模具的设计已逐渐 刃口凸凹模冲裁时，冲裁力F 的计算公式为： 地从二维设计转向三维设计。本文探讨基于UG的冲 Fi中=KLtr 。 压焊接离心泵叶片的冲压工艺，并分析落冲模和弯曲 其中：K为冲裁系数；L为冲件周长；t为冲件厚度。 模的设计要点。 从凹模中推出冲件和废料的力为推件力F推，计算 1 堵塞流道型叶片的分析 公式为： 冲压泵堵塞流道型叶片采用不锈钢板制作。利用 F推一nk1F冲 。 UG绘出的叶片三维图如图1所示。 其中： 为卡在凹模中的冲件个数；k 为推件力系数， 取k1—0．02。 从凸模上卸下冲件的力为卸料力F卸，计算公式 为： F卸一kzF冲 。 其中：k。为卸料力系数，取k 一0．01。 图1 堵塞流道型叶片 冲床总冲裁力为： 该零件结构较复杂，叶片较薄，适宜冲裁加工。冲 F 一F脚十F牲+F酶 。