一种利用AutoCAD软件确定冲压模具压力中心的方法

2018-10-27刘晓莉

科技创新与应用 2018年25期

关键词：设计

刘晓莉

摘要：提出了利用AutoCAD软件确定冲压模具压力中心的方法，并进行了验证。对提高冲压模具设计质量和设计速度具有重要作用，该方法理论严谨、操作方便、结果准确、节省时间、使用效果良好，具有推广应用价值。

关键词：冲压模具；设计；AutoCAD；压力中心

中图分类号：TG385 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）25-0136-02

Abstract： A method to determine the pressure center of stamping die by using AutoCAD software is presented and verified. It plays an important role in improving the design quality and design speed of stamping dies. The method is precise in theory， convenient in operation， accurate in result， time-saving and effective in use， and has the value of popularization and application.

Keywords： stamping die； design； AutoCAD； pressure center

1 概述

求冲压模具的压力中心就是确定冲压力合力的作用点，是冲压模具设计的关键步骤。在冲裁过程中，冲模的压力中心与压力机的滑块中心线必须相互重合，才能使压力机与冲模正常工作。否则，冲裁时压力机的滑块会受到偏心载荷，使冲模的导向部分与滑块的导轨产生不正常的磨损，合理间隙无法得到保证，还会影响冲裁件的质量，降低模具的寿命，甚至会损坏模具。

冲压件轮廓是对称的，其压力中心就在几何中心上。而非对称的复杂形状冲压件和多冲头模具的压力中心往往采用解析法求解空间平行力系的力作用线，即依据“合力对某轴的力矩等于各分力对该轴的力矩之和”[2]的原理进行计算。这种方法计算复杂，精度不高，容易出现错误，而且无法计算含有样条曲线轮廓的冲件的压力中心。

下面根据一个应用实例，来介绍一种利用AutoCAD软件来确定冲压模具压力中心的方法。

2 应用实例

2.1 原理

根据解析法的原理，求冲件的压力中心，可以转换为求轮廓线的质心位置。AutoCAD2007能够计算实体或者面域的质量特性，可以求出质心。可是，冲压件的轮廓线是不具有质量的，直接求它的质心是没有意义的。这就要求将冲件轮廓线转换为实体或者面域。为达到精度要求，用宽度δ极小的封闭区域代替线条，以极限的思想作依据，进行转换。

2.2 具体步骤

2.2.1 非对称复杂形状冲件模具的压力中心

以图1所示冲压件为例，确定其压力中心。

（1）绘制冲件轮廓线，并使其成为多段线。

方法一：直接用AutoCAD的多段线功能绘制出冲件的轮廓线。

方法二：先绘制出轮廓线，再使用“修改”——“对象”——“多段线”——输入命令“多条（M）”——依次选择轮廓线段——输入命令“Y”——输入命令“合并（J）”——回车。

（2）建立坐标系。

根据排样图绘制出条料，設置条料的最左下角的顶点为系统原点。具体操作：“工具”——“新建UCS”——“原点”——选择左下角点。如图2。

（3）绘制封闭面域。

使用“偏移” ——指定偏移距离δ（本例取

0.01mm）——选取已绘制的多线断——指定偏移到外侧。使用“面域” ——选择已绘制的多线断。重复使用“面域” ——选择偏移的多线断。使用“修改”——“实体编辑”——“差集”——选择偏移面域——回车——选择多线断面域。如图3。

（4）查询质心坐标。