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数控冲床降噪模具规划

文章出处:admin 人气:发表时间:2019-09-30 22:11

数控冲床降噪模具规划
 
序言
 
数控冲床是高效、精细的柔性薄板材冲裁设备,运用数控体系对模具更换、冲孔形状以及板料进给方位进行控制,为出产企业和加工企业的开展发生了较大的积极影响。跟着经济的不断开展,社会上对不同产品元件的需求越来越大,商场也展现出了较为繁荣的状况,因而数控冲床的应用时间和功率获得了很大的提高。但在实际出产进程中存在严重的噪音问题。有关部门研讨表明:当噪音到达70~90dB时,人会发生厌烦心情;当噪音到达90~110dB时会使人感到强烈不适;长期受噪音影响,会对人的听觉体系发生危害,引起诸多不良疾病。数控冲床上的噪音分为运动噪音和冲裁噪音,如齿轮的啮合噪音、轴承噪音、空气动力噪音、电机噪音、机械空隙发生的噪音和冲裁工艺噪音;其声压级峰值到达100~120dB。这种环境中长期作业,会严重影响到操作人员的身心健康,一起也下降了劳动功率,甚至形成事故。
 
依据此种原因,多家数控机床厂家对数控冲床结构、加工、装置要求等进行改善来下降机床本身噪音,取得了必定的效果。但发生噪音的主要原因——冲裁工艺噪音却未得到处理。数控冲床降噪模具便是为下降冲裁工艺噪音而规划的。
 
数控冲床降噪模具规划
 
冲裁噪音的下降
 
经过大量研讨我们总结出一条规则,冲裁噪音与冲裁力是成正比例关系变化,而与冲裁力有关的要素能够用下面的公式表达:F=Ltτ
 
L——冲裁件接受剪切的周边长度,单位为mm;t——冲裁件料厚度,单位为mm;τ——资料抗剪强度,单位为MPa。
 
冲裁力F的大小取决于冲裁表里周边的总长度、资料的厚度和资料的抗剪强度;在资料与厚度确定的情况下,要下降冲裁力,在数控冲床上其办法便是减少一次冲压行程中一起冲裁的断面面积。主要的办法是改变刃口形状,改变刃口的形状便是使凸模在触摸板料的瞬间不是一起都进入冲裁状况,而是让这一进程依次冲裁,使整个冲裁由在一瞬间完结变成在一个时间段里来完结,常用的有斜刃冲裁。斜刃模具冲裁进程好像斜刃口剪板机剪切一样,资料是逐渐剪切别离的,因而,它比平端面刃口冲裁力小。考虑到数控冲床模具的特殊性,常见斜刃形状,如图1所示。运用斜刃冲裁,冲裁力可下降25%左右,也能显著下降冲裁时的噪音问题。二手冲床回收
 
(a)房顶型 (b)内凹型 (c)斜刃口型
 
图1 常用斜刃形状
 
碰击噪音的下降
 
在冲压进程中除冲裁板材会发生很大的噪音外,模具与板材的碰击、脱料进程中各零件之间的碰击和碟簧窜位冲突等也会发生必定的噪音。经过剖析模具结构(图2)对模具的全体规划的优化来减低噪音的发生。
 
图2 数控模具改善前结构图
 
1-碟簧座 2-导套 3-压料版(金属)
 
⑴模具与板材的碰击噪音。
 
模具在冲头冲裁板料之前,模具的压料板会先触摸到板材,起压料的效果,在此进程中与板材会有碰击,发生必定的噪音,现在,压料板运用的是金属资料,所冲压的板材大部分也为金属资料;碰击会有较大噪音的发生。为处理此问题,本次规划,将金属压料板用具有必定强度的高分子资料替代;高分子资料具有减振、吸音的效果,能够必定程度上下降碰击所发生的噪音。
 
⑵各零件之间的碰击。
 
数控机床模具的零部件根本运用金属资料,在完结冲压后,绷簧座在碟簧的效果下回弹,会直接碰击到导套,发生较大的噪音。经过在碰击的部位装置橡胶圈的办法,能够在很大的情况下卸载碰击力,从而下降噪音的发生。
 
⑶碟簧冲突。
 
碟簧在运用进程中会有必定的错位问题,当碟簧错位后会与绷簧座发生触摸,冲压进程中会发生冲突,发生必定的噪音。经过运用多组绷簧的办法能够处理碟簧冲突的问题。
 
数控冲床降噪模具结构
 
数控冲床降噪模具全体结构
 
新规划的数控冲模具(图3)有以下几点能够进行改善:
 
(1)运用高分子资料所做的压料板替代原有的金属压料板;
 
(2)上模加工成斜刃口状况(依据刃口形状与尺度确定);
 
(3)在绷簧座与绷簧垫圈之间(运动触摸方位)装置橡胶圈来下降回弹时碰击噪音;标准状况时,运用8根绷簧替代原有的碟簧。
 
图3 数控冲床降噪模具结构图
 
1-绷簧 2-绷簧座 3-上模座 4-导套 5-上模(斜刃口) 6-绷簧垫圈 7-橡胶圈
 
数控冲床降噪模具新增功用
 
新规划的模具除具有降噪功用外,还具有以下新增功用:
 
(1)减轻由于下模、压料板不平坦形成的板材压痕问题:下模经过刃磨之后,可能存在端面与外圆不笔直的问题,冲压时会形成板材上存在压痕与变形问题,特别对表面要求较高的不锈钢板影响更大。运用高分子资料的压料板,其必定的弹性变形能够确保与板材的贴合,从而减小甚至消除板材压痕。
 
图4 下模端面与外圆不笔直的状况
 
(2)绷簧座与上模座分开,并运用螺纹连接,相对添加可刃磨长度。
 
(3)能够依据不同的板材合理选择绷簧的种类与数量,处理了之前运用碟簧使脱料力无法调整的难题;既能够减轻冲压薄板时板材全体变形问题,也能够添加冲压厚板时的脱料力。
 
结束语
 
数控冲床降噪模具能够显着下降冲裁噪音,以直径φ60mm,2mm厚的不锈钢板(SUS304)为例,运用老结构模具的均匀噪音为103dB;运用数控冲床降噪模具冲压相同板材,均匀噪音为75dB。一起,跟着噪音的下降,机床的振荡等问题也显着下降。现在,该结构模具已小批量出产,取得了较好的效果。

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