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[发盖hood] 基于PDM平台的旋转凸轮新工艺

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发表于 2015-10-21 15:04:52 | 显示全部楼层 |阅读模式
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基于PDM平台的旋转凸轮新工艺

基于PDM平台的旋转凸轮新工艺

        在PDM系统中,通过旋转凸轮新工艺来解决汽车覆盖件负角区域的翻边取料问题,利用NX三维造型及装配功能对该覆盖件进行三维结构设计,可提高模具的复合程度和精度,并且方便维修,节约成本。
        汽车覆盖件是指覆盖汽车发动机、底盘、构成驾驶室和车身的薄钢板异形体的表面零件(外覆盖件和内部零件),与一般冲压件相比较,具有材料薄、形状复杂、结构尺寸大、表面质量要求高及生产成本高等特点。在覆盖件的冲压工艺设计、模具设计和模具制造工艺上,也具有独自的特点,一般需要经过多道工序(如拉延、冲孔修边、翻边及整形等)才能完成。
        PDM系统(Product Data Management, 产品数据管理)是用于管理产品定义信息的系统,可以对产品数据进行系统规范的管理。以汽车模具行业为例,通过PDM系统,可在整个模具设计和制造过程的任何环节获得关于模具设计、生产及调试等各个方面的进度、质量和成本等相关信息。
       

基于PDM平台的旋转凸轮新工艺

基于PDM平台的旋转凸轮新工艺

        图2 链式传动斜楔形式

        工艺分析
        下面以工厂开发的PU201项目左右后车门外板翻边模为例,为大家介绍如何在PDM系统中,利用旋转凸轮来解决侧翻边模存在的取料困难问题。
        1.传统工艺
        传统工艺对于门外板侧翻边取件,往往采用子母斜楔或者链式传动斜楔的形式,图1所示为子母斜楔的形式。该形式通过上模驱动块同时驱动下模母斜楔和下模子斜楔,通过母斜楔把侧翻边凸模镶块驱动到位,然后子斜楔上的翻边镶块开始工作,当翻边完成后,上模驱动块随上模座回位,子母斜楔在各自回程弹簧的作用下回到初始状态,此时制件可方便取出。该形式的缺点在于,子斜楔的行程往往为了增加取料空间,造成行程比较长,同时子母斜楔所占空间也比较大,上模驱动块长度往往也比较长,对自动化模具来说不是十分方便。
       

基于PDM平台的旋转凸轮新工艺

基于PDM平台的旋转凸轮新工艺

        另一种方式是链式斜楔(见图2),该形式同样通过上模驱动块来实现驱动,跟子母斜楔的区别在于翻边凸凹模镶块的驱动分别独立工作,凸模镶块驱动块通过一个链式结构来达到取件的目的。该结构虽然占据空间比子母斜楔小,但由于采用链式传动,必然造成相关参与部件过多、过杂,而且能否采用此形式还受到制件形状的影响。同时,该形式与子母斜楔一样也存在驱动块下探比较深的问题,影响自动化模具的实现。
        基于对以上两种方式特点的具体分析,本模具采用了旋转凸轮这种新的工艺。
       

基于PDM平台的旋转凸轮新工艺

基于PDM平台的旋转凸轮新工艺

        2.车门侧翻边新工艺——旋转凸轮
        以后车门外板翻边模具为例,其在设计过程中采用了新工艺,即旋转凸轮。车门右侧侧整部位,经过分析若采用传统的子母斜楔或者链式传动结构则机构体积比较大,且由于该部位侧整的量比较大,还要避免回程时与制件发生干涉,同时由于母楔回程后可能造成零件定位不稳定,且很难满足自动化模具生产的要求。因此,需要采用一种全新的斜楔方式——旋转凸轮结构。
       

基于PDM平台的旋转凸轮新工艺

基于PDM平台的旋转凸轮新工艺

        旋转凸轮是国外从20世纪末开始出现的一种全新的内翻边机构,国内在近几年才陆续出现。旋转凸轮主要应用于汽车的发动机盖、车门、侧围、顶盖、翼子板及后行李箱盖等零件的负角区域的翻边或者整形,是汽车模具中具有高端技术水平的一种新型模具结构,其优点是:减少模具数量,提高模具的复合程度;精简机构,缩短组装时间;结构尺寸小;提高精度;方便维修;节约成本等。
        (1)旋转凸轮工艺的工作原理:通过安装在上模的吊装式斜楔机构沿CAM方向翻边,翻边结束之后,斜楔退回,旋转凸轮在气缸的作用下,旋转一定角度,确保零件可以垂直取出。制件取出后旋转凸轮随即复位到工作状态,确保制件在模具上放置的时候定位可靠。避免了以前由于采用子母斜楔结构而导致的制件放置在模具上时工件部分悬空,从而使定位不稳。
       

基于PDM平台的旋转凸轮新工艺

基于PDM平台的旋转凸轮新工艺

        (2)结构注意点:设计旋转凸轮需要把握的关键点在于凸轮的圆心位置以及凸轮直径大小的确定。所要把握的原则是要保证凸轮旋转一定角度后,制件能够竖直顺利取出(见图3、图4),同时又要注意当凸轮转动时不能与制件本身干涉。至于凸轮直径的大小,既要避免直径无谓的过大造成模具尺寸的增加,又要保证翻边凸轮处的强度,确保最薄的地方至少有40 mm。整个凸轮的运动过程可以采用截面的形式加以验证,从而保证凸轮整个运动过程与制件无干涉(见图5)。
        三维结构设计
        在明确了旋转凸轮的基本原理后,就可以在PDM平台下进行三维模具设计。旋转凸轮下模部分如图6所示,旋转凸轮上模部分如图7所示,其中,上模部分的结构设计与传统的非标斜楔的设计方法类似。
       

基于PDM平台的旋转凸轮新工艺

基于PDM平台的旋转凸轮新工艺

        PDM平台下的操作
        首先,在PDM中做出装配结构,然后,在PDM系统中打开模具的PSE结构,选择“编辑→添加”,根据相应提示填入需要加入的装配件,打开PDM系统中的NX,添加PSE中的标准件。之后,在PDM系统中相应的ITEM下建立UG-part文件,并建立二维工程图。最后,在IMAN中添加各零件属性表单,调整零件序号、数量及页次等,生成明细表。在PSE中选择报表→明细表,PDM系统会自动生成并打印出明细表,省去了人工在Excel中输入的麻烦,极大地提高了工作效率。
        结语
        随着模具行业的迅速发展,用户要求不断提高,自动化模具已开始逐步成为一种趋势。传统的子母斜楔或链式传动方式已经不能满足企业对模具的生产周期、质量管理和成本控制的要求。使用旋转凸轮技术,可方便实现车门、侧围等零件负角区域的翻边或者整形,而且也顺应了自动化模具的生产要求,相信旋转凸轮技术会在冲压覆盖件领域有更为广阔的应用前景。
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