利用CAXA進(jìn)行模具CAD的應(yīng)用研究
引 言
在電子圖板繪圖軟件的使用過(guò)程中座韵,通過(guò)借鑒現(xiàn)在市場(chǎng)流行的CAD軟件的某些功能,將理論和實(shí)踐結(jié)合起來(lái)挖掘出CAXA的CAD功能。這將大大提高模具設(shè)計(jì)的效率和準(zhǔn)確性已清。以下舉出兩個(gè)應(yīng)用實(shí)例。
1 沖壓中彎曲件的毛坯計(jì)算
根據(jù)沖壓理論镇弄,板料彎曲時(shí)應(yīng)變中性層的長(zhǎng)度是不變的卷霜,而且應(yīng)變中性層必須通過(guò)截面的中心。在實(shí)際工作中纽肄,我們接觸的一般板料截面都是平行的遗渊,求中性層的長(zhǎng)度實(shí)際上就變成了求受壓的兩個(gè)平行面之間的中心線長(zhǎng)度。我們可以利用這種方法來(lái)計(jì)算多種彎曲形式的彎曲件的毛坯長(zhǎng)度夹村。下面我們以彎曲角為90°的毛坯為例來(lái)說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題什异。
毛坯展開(kāi)長(zhǎng)度計(jì)算公式如下:
L=l1 l2 π/2(r x0t)=l1 l2 1.57(l x0t) (1)
式中:L——彎曲件的展開(kāi)長(zhǎng)度,[L]為mm袒兵;
r——彎曲件內(nèi)彎曲半徑毙驯,[r]為mm倒堕;
l1,l2——彎曲件直邊部分長(zhǎng)度爆价,[l1垦巴,l2]為mm;
t——為彎曲件原始厚度允坚,[t]為mm魂那;
x0——中性層內(nèi)移系數(shù),見(jiàn)表1稠项。
表1 (10-20號(hào)鋼)
r/t
0.1
0.25
0.5
1.0
2.0
3.0
4.0
⊙难拧>4
x0
0.32
0.35
0.38
0.42
0.445
0.47
0.475
0.5
由以上公式,板料的毛坯展開(kāi)料長(zhǎng)度為:
L=8 8 1.57(2 2×0.42)=20.4588 mm展运。
在電子圖板的具體操作中活逆,在繪制過(guò)程中要注意應(yīng)用“等距線”命令方便地作出板料的中性層(即圖中中心線)。然后利用“查詢”菜單中的“周長(zhǎng)”命令進(jìn)行對(duì)中心線的查詢拗胜,結(jié)果屏幕顯示毛坯件“直線”及“園弧”段的長(zhǎng)度及總長(zhǎng)度蔗候,表明L=20.712 mm,這與公式計(jì)算出的結(jié)果僅存在0.25 mm的誤差埂软。誤差原因是由于沒(méi)有考慮中性層內(nèi)移因素矫撤。但是這么小的誤差在沖壓計(jì)算中(自由公差)是完全允許的,而且經(jīng)計(jì)算機(jī)查詢得到的結(jié)果不可能比理論結(jié)果小聪供,不會(huì)產(chǎn)生料小的結(jié)果赃勺,此結(jié)果完全可以運(yùn)用于實(shí)踐。
2 確定模具壓力中心
沖裁時(shí)的合力作用點(diǎn)或多工序模各工序沖壓力的合力作用點(diǎn)蜒且,稱為模具壓力中心筝妥。設(shè)計(jì)時(shí),模具壓力中心應(yīng)與壓力機(jī)滑塊中心一致尤喂,如果不一致屋问,沖壓時(shí)會(huì)產(chǎn)生偏載,導(dǎo)致模具以及壓力機(jī)滑塊與導(dǎo)軌的急劇磨損辽奥,降低模具與壓力機(jī)的使用壽命籍囱。所以在落料模、多凸模茶括、沖孔模和多工位連續(xù)模等模具時(shí)派交,必須確定模具壓力中心。用理論方法確定板料的壓力中心冲杀。周邊尺寸為S1、S2睹酌、S3权谁、S4剩檀、S5、S6旺芽。壓力中心O點(diǎn)的坐標(biāo)位置為x0沪猴、y0,各周邊上作用的沖裁力分別為F1采章、F2运嗜、F3、F4悯舟、F5担租、F6(為平行力系),根據(jù)“各分力對(duì)某軸力矩之和等于合力對(duì)同軸的力矩 ”的原則抵怎,可得下列兩式奋救。式中x1、x2反惕、x3赶马、x4、x5马怎、x6和y1既屋、y2、y3惰渐、y4闰幽、y5、y6分別為各沖裁力的x胜姥、y軸坐標(biāo)站么。
由于沖裁力F與周邊尺寸成正比關(guān)系,即Fn=Sntτ(t為板料厚度裤谆,τ為板料抗剪強(qiáng)度)惨译,所以上式也可以用周邊尺寸表示如下:
觀察以上各式,模具的壓力中心實(shí)質(zhì)是板料輪廓線的形心的合成兢假。根據(jù)理論力學(xué)中勻質(zhì)物體的形心同重心重合的原理一黄。利用在電子圖板的“查詢”菜單中的“重心”命令,可以直接得到板料的“面重心”援雇。為求“線重心”矛渴,可在電子圖板中做好板料的輪廓線后(封閉),利用“等距線”命令向內(nèi)等距0.01得到一個(gè)新的封閉輪廓線(0.01的面相當(dāng)于線),在“查詢”“重心”時(shí)用外輪廓線的“面重心”減去內(nèi)輪廓線的“面重心”即得到板料的線重心(即模具中心)惫搏,然后以此為基準(zhǔn)設(shè)計(jì)模具具温。例如,有一板料筐赔,尺寸如下:S1=15铣猩,S2=5揖铜,S3=5,S4=15达皿,S5=20天吓,S6=20。代入上式中得:xo=30.35714,yo=27.14285峦椰。用電子圖板龄寞,按上述方法“查詢”可直接得到結(jié)果(x0=30.357,y0=27.143)。
3 總 結(jié)
以上兩個(gè)例子對(duì)模具設(shè)計(jì)而言有普遍性和推廣性汤功,可以減少人為的計(jì)算錯(cuò)誤物邑。在軟件使用方面,說(shuō)明了只要熟知功能箭烦,同樣使CAXA這類(lèi)繪圖軟件真正具有CAD功能淋塌。
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