自动冲压生产线模具仿真及干涉检查研究

发表时间:2020/12/11   来源:《工程管理前沿》2020年9月25期   作者:包鑫琦 王张翔 乔爽
[导读] 随着社会的发展,冲压模具自动化技术的应用已广泛普及,促使虚拟冲压仿真技术迅速发展
        包鑫琦 王张翔 乔爽
        华北理工大学 063210
        摘要:随着社会的发展,冲压模具自动化技术的应用已广泛普及,促使虚拟冲压仿真技术迅速发展。在冲压模具设计过程中,降低模具生产成本非常重要。本文利用Sinovation软件用于创建虚拟冲压自动化环境,以模拟生产过程,及早检测模具中的内部组件以及模具与零件之间的碰撞,消除干扰并优化模具结构设计。锁模干涉检查可以缩短模具开发周期,减少因干涉而在后续生产过程中浪费的技术,人力和机械。
        关键词:自动化冲压线;冲压模具;运动仿真;干涉检查
        1 引言
        汽车覆盖件自动冲压线是汽车制造的重要保证。高精度,高速冲压的发展趋势对设备和目标生产周期提出了更高的要求。在每个序列印刷机的垂直往复运动期间,机械输送装置快速输送零件以确保模具的连续配合,并且输送装置已经成为模具制造中的关键任务。必须通过持续合作来确保零干扰,这需要一个最终的解决方案,其中要考虑到冲压过程,传输方法和设计的模具结构。在模具结构设计阶段,充分利用虚拟仿真软件可以及时发现干扰,确保正常的模具生产。
        2 冲压模具自动化仿真与干涉检查研究现状
        
当前,有两种常见类型的干涉检查软件可用于冲模自动化仿真。一种是CAD的运动仿真模块,CATIA的Delmia,DMU模块,UG的运动仿真等,另一种是专业的运动仿真软件。由日本开发的SolidAidMeistersinger,由盛大华天开发的Sinovation。每个软件多长时间。充当实际生产之间桥梁的自动化仿真软件可以完成对各种自动化生产线的仿真技术的研究。
        2.1 自动化冲压线仿真技术
        典型的自动冲压生产线包括单机串联冲压生产线和大型多工位压力机。其中,用于串联压力机生产线的自动变速器系统共有三种:工业机器人变速器,单臂机械手变速器和双臂机械手变速器。不同的交付方式对模具有不同的要求。由于机械手机制灵活,因此可以根据模具结构调整移动轨迹。单臂机械手比双臂机械手具有更大的输送灵活性。由于具有多个固定弯曲轨迹的双臂机械手传动装置的运动,对模具结构的设计要求更高。对于冲压自动化仿真,国内学者进行了不同的研究。冯江涛模拟了在脱发环境中工业机器人的操作。肖遥等人开发了基于NX模板定义模具开发的仿真系统,并实现了多工位汽车面板模具的仿真测试。在本文中,我们在双臂机械手传输模式下沿最佳位的曲线轨迹使用正弦化进行仿真和模具夹紧干涉检查。
        2.2冲压模具的干涉检查
        冲压模具工作过程中的干扰主要有两种。一个是模具结构内部组件之间的干涉,另一个是模具结构与外部自动生产线(包括机器人,零件和压力机)之间的干涉。干涉检查是有效提高模具设计可靠性的必要工具。

模具内部的干涉检查方法使可以通过不同方向上的横截面观察模具内部零件之间的间隙和干涉情况。目视检查模具是否设计在安全的空间内,以检查压力机是否受到干扰。通过插入机械手的干涉曲线,也可以发现工件,吸盘和模具的干涉。曲线的数量很大,很容易遗漏潜在的故障点;这种方法对检查人员提出了更高的专业要求。由盛大华天自主开发的专业模拟软件Sinovation操作简便,可直观检查,与其他软件相比效果明显。
        3 冲压模具合模干涉检查实例
以挡泥板后模具为例,它基于SVPressmotion模块中设置的拍子轨迹的交叉开关模式进行动态仿真,并根据输出干扰报告优化模具结构。快速读取数据并有效完成仿真测试需要一些准备。
        3.1 仿真前期准备
        在对汽车面板冲压模具进行动态模拟之前,应进行以下准备工作。传输棒,零件和模具首先转换为STP文件。为了确保加工标准,安装可能性和其他要素的统一,该图包括加工参考表,电气和天然气管道快速夹具等,应将其隐藏或删除。分析结构,找到所有运动部件,分类和管理,总结为吊楔,下坡楔,滑轮等,阐明运动行程,方向和工作角度。
        3.2 冲压模具运动仿真及干涉检查
        首先加载模型,设置自动线,定义运动模块,模拟并动态计算合模干涉检查报告。根据上述过程进行设置,向运动模块添加横杆,RL选择一个模具和两个型腔以添加左右过程零件。
        在仿真过程中,可以直观地检查工件和定位板之间的干涉。如果对钻头的要求很严格,通常会降低定位板的高度,以确保零件安全通过。动态干涉计算表明,当压制滑块在一定时间范围内运行时,模具内部会发生干涉,并且在返回过程中,滑块会与安装在下部底板上的导向盖发生干涉。这里的结构设计相对紧凑,皮带轮的结构得到优化,并且干涉轮廓得到处理。
         4.结论
        在夹紧模具的过程中,SINOVATION完成了模拟测试,旨在快速检查零件中的零件运输和零件之间的干涉问题。在模具设计过程中,尽可能消除干扰,优化模具结构,缩短周期,降低成本,减少由于干扰造成的二次加工,确保模具生产的安全性,并在汽车面板冲压数字化模具中提高设计效率效果显著。
        参考文献:
        [1]李阳,张希磊,黎慰,章志兵.冲压模具运动虚拟仿真实验.实验技术与管理,2019,(7):116119.
        [2]李宏伟,何文学.冲压模具与自动冲压线的动态仿真研究[J].模具制造,2010,(11):4448.
        [3]冯江涛.Delmia环境下的自动化冲压线设计及仿真分析.广东化工,201503055.
        [4]肖遥,杜亭,章志兵.基于NX平台的自动冲压线汽车模具运动仿真系统[J].塑性工程學报,2014,(1):3843.
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