防護罩模具設計的結構及要點探究論文
0 引言
隨著科研技術的不斷提升,各類大型機械的不斷研發與制造,使機械型企業的發展突飛猛進,但由于各類機械設備在日常的使用過程中會不可避免的產生損耗,若無系統的維護與日常的保養,設備的質量及性能會受到或輕或重的影響,影響了企業在市場中的核心競爭力。因此,各類防護罩產品應運而生。在設備的日常使用中使用防護罩對設備進行保養,可以起到延長機械設備的使用壽命、減緩機械設備的損耗的作用,因此對于機械型企業而言,研究和加強防護罩模具設計與制造方面的研究具有極強的現實意義和經濟價值,本文即試圖通過對防護罩的相關研究,助力機械型企業的發展。
1 防護罩在機械企業中的重要性
對于機械性企業來說,各類機械產品是保障和穩固其在市場核心競爭力的關鍵產品,其性能和質量都是影響企業當前市場形勢和發展前景的重要指標。因此,對于機械型企業來說,在機械的使用過程中應用各類防護罩以延長機械設備的使用壽命、減緩機械設備的損耗是必要而且是頻繁的。同時,由于防護罩在設計和制造過程中需要面對的是實體的機械設備,而不是數字模型,因此若無企業提供的準確數據將實體設備轉換成數字模型,防護罩的實用性與有效性將大大降低,因此,防護罩本身不僅對于機械企業有著重要意義,研究防護罩的設計與制造對于機械企業的意義也十分重大。
2 防護罩模具設計的結構及要點
2.1 模具結構設計原理
防護罩作為一種復合性模具,一般而言會由落料、沖孔、拉深三道工序制造而成,因此在對防護罩進行結構設計時,應重視這三者之間的結構與輔助程序的設計以增加其精準度。在進行落料這一工序時,應增加復合條料定位和卸料裝置設計,這樣可以使得落料的精準度更高,同時還可避免后續由廢料所引起的嵌套問題;沖孔時應增加廢料托板的設計,將其固定在模座之下,以避免沖孔廢料不慎落入沖床之中[1] ;拉伸時應增加復合壓邊圈和推板裝置設計,以此來保證零件的外觀質量。同時,在模具設計的整體過程中,除了結構設計上的優化之外,還可以用采用通件的`方法縮短模具的制造周期,以起到降低生產成本的作用。
2.2 模具設計要點
通常情況下,防護罩對于使用時間的要求比較高,因此在進行模具設計時,首先一點便是要保證材料具備較高的使用壽命(模具工作材料大多數都采用Cr WMn,該材料具有耐磨性高、承載力大、適應性強的特點)。其次,在進行模具設計時還應注重模具工作部分的間隙,這是影響復合材料成型過程的關鍵參數之一,間歇過大或間隙過小都會對產品產生損害,影響產品的精度和實用性;最后,在進行產品設計時,還應注重模具凹凸模和定位卸料板的設計,一般而言,凸模設計應采用臺階整體式結構,凹模設計應采用整體式結構,定位卸料板設計應采用一左一右的結構設計,通過這三種設計的結合,復合材料模具的設計的有效性和實用性將大大提高。
3 逆向工程的快速模具設計技術在現實中的具體應用
3.1 防護罩數字測量方法
通常而言,為了確保防護罩能最大限度的與實體設備進行匹配,起到有效保護機械設備的作用,防護罩產品都是自由曲面的異形體,因此防護罩測量的關鍵便在于自由曲面的測量。基于逆向工程的快速模具設計技術[2] ,可以依據曲面的數據采集信息再利用逆向工程軟件通過點云數據處理、數據三角化、曲線擬合和曲面構建的步驟將原始曲面的幾何模型進行曲面重構,在點云圖的基礎上獲得更加準確的產品邊界,如此也可以為隨后的CAF模型重建工作提供更加準確的數據參考,側面提升防護罩與實體設備的匹配度。此外,如果有條件的話,可以使用外國的激光掃描設備對帶有自由曲面的防護罩進行測量,更加便捷的獲得防護罩曲面測量的點云圖。
3.2 防護罩CAD模型重構方法
與防護罩的數字測量一樣,防護罩CAD模型重構的重中之重也是曲面的部分,即曲面的重構工作。因此,在模型重構設計的過程中應該首先針對數據點云進行去噪或剔除雜點和數據插補及數據平滑等處理,其次再將所得到的數據按照不同類型進行分割,相同的部分劃分到一個區域當中,再根據這些劃分的區域選擇特征截面、建立特征線和特征線網格,并且按照要求對網格線進行光順處理,最后將曲線擬合成曲面。除此之外,在防護罩CAD模型重構過程中,也需要針對防護罩上孔和槽特征進行創建,以此保證曲面擬合的精準度和有效性。
4 結束語
綜上所述,依據本文所列舉的關于防護罩結構設計及設計要點而成的防護罩產品,經過實踐的檢驗證明后,產品的耐用性及有效性均有提升,對于加工效率的提升也起到了一定的促進作用,不但滿足了市場上對于防護罩產品的相關需求,其設計方案及設計理念也可以應用到其他復合材料的設計與制造當中。但本文僅對防護罩的設計與制造作相關探討和研究,后續的應用研究及拓展提升仍需要機械行業的相關人士作進一步的探究與論證,不斷加強防護罩產品的創新研究,以強大的科研實力助力機械型企業的發展,最終起到促進社會經濟發展的作用和目的。
參考文獻
[1]劉彥麗,高金良,張衛華,王亮,陳泳.防護罩沖壓工藝及模具設計[J].新技術新工藝,2012(09).
[2]張海,付偉.基于逆向工程的防護罩快速模具設計[J].煤礦機械,2007(11).
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