冲模斜楔机构的角度优化

yjh7788

冲模斜楔机构的角度优化

内容摘要:[摘要]介绍了冲模常斜楔机构的主要类型．并通过斜楔机构的运动、受力和传动效率的分析对斜及滑块的角度进行优化。关健词 冲模结构 斜楔机构 优化l 斜楔机构的组成斜楔机构是通过斜楔和滑块的配合使用，变垂直运动为水平运动或倾斜运动的机械机构。2 斜楔机构的类型按滑块的附着方式．常用斜楔机构可分为3种类型：①滑块附着于下模，称为普通斜楔机构，如图1所示。②滑块附着于上模，模具工作完后随上模上行，称为吊楔机构，如图2所示。
# B! A+ \! X. f1 h+ z3 n[摘要]介绍了冲模常斜楔机构的主要类型．并通过斜楔机构的运动、受力和传动效率的分析对斜及滑块的角度进行优化。
- [5 R$ W! E! i" q; J; ^1 n关健词 冲模结构 斜楔机构 优化

. C1 Y7 C+ }& C% F7 Z4 Hl 斜楔机构的组成
! W9 A" E% k& J. E7 C% ]6 ]
8 M. ?2 ^0 D* {$ V) }斜楔机构是通过斜楔和滑块的配合使用，变垂直运动为水平运动或倾斜运动的机械机构。斜楔也称主动斛楔，工作中起施力体作用；滑块——工作斜楔，受力体；附属装置——反侧块、压板，导板(导轨)、防磨板、弹簧、螺钉等，起斜模附着、导向及力平衡作用的装置。

2 斜楔机构的类型
6 @3 c, B: X* k: A
按滑块的附着方式．常用斜楔机构可分为3种类型：①滑块附着于下模，称为普通斜楔机构，如图1所示；②滑块附着于上模，模具工作完后随上模上行，称为吊楔机构，如图2所示；⑧双动斜楔机构，即是图1中的斜楔(件2)制成以面为斜面，反侧块(件1)也做成滑块，当斜楔运动时可带动飘滑块，能实现一次完成板料负角弯曲。

普通斜楔机构，滑块一般附着于下模(见图1)，使设计和运动相对比较简单，但有些情况，滑块附着于下模时，制件的送入和取出不方便，或影响模具其它功能的实现，此时应考虑吊楔机构。按滑块的运动方式，斜楔机构又分为平斜楔机构和倾斜式斜楔机构(模具本体与滑块接触而为斜面)。
" Z( t0 X- @" c9 O3 E8 E: d: d# l
7 z  ?% O2 s* ^' C3 t) R( a6 x3 斜楔机构的运动和受力分板
$ t/ {6 ?& [" d5 G% ?; [
- [- c3 U6 z' @" }8 o3.1 斜楔机构运动分析

在图3中，θ为斜楔角，β为滑块工作角度；α为斜楔与滑块夹角。
) U# o3 w0 A; g1 c3 w
' A0 |# A  y4 N, V随着斜楔向下运动，斜楔上一点A动动到C（AC=L为斜楔行程或压机行程）；对于滑块，则斜楔上一点A随滑块滑动移到B（S为滑块行程或工作行程）。
7 p6 U$ e" n7 U6 S9 L. s
0 `1 A8 A* w. i4 F9 v2 G) H3 h如图△ABC中：∠ABC=θ；∠ABC=α
根据正弦定律得：S/sinθ=L/sinaα
, @! C9 Q! H; F* l! c* }/ S∵θ-β=90·-α；θ<=90·
故β<α;则：S/L=sinθ/sinaα=cos(α-β)/sinα
/ F2 _' f, E1 A/ D当β=0时，为平动式斜楔机构（图1）；则：S/L=ctgα
5 w5 p. t4 |4 H! M, \) D: k当α角增大，S为定值，则L增大
当β不等于0时，α角增大，S与L和斜楔机构运动关系如图3c所示。

3.2 斜楔机构的受力分析
0 m7 ~- ~) B1 X2 T7 ~) o+ r  }
如图3b所示，由力矢图可得出：Q=F/sinα;Q=P/sinθ
P=Fcos(α-β)/sinα;V=F/tanα
6 b& g/ b! ^1 r7 \# y) T6 T% S( z
当β角和冲裁力F为定值时，α角增大，Q减小、P减小 、V减小，可见α角增大斜楔机构可更省力，斜楔和滑块上所受的摩擦力也减小，从而使斜楔及滑块磨损减小，但由于α角增大，S／L减小，则当滑块工作行程S为一定时，斜楔行程L则增大，存在角度最大化问题。

4 斜楔机构的效率分析

) _) ]) J' M& i0 q滑块的工作效率。
/ c3 b! t* R6 B' A" H. C' }3 V
) H- T* F% K* G考虑到摩擦的影响，设斜楔和滑块之间的摩擦角为φ。
5 [* I5 p; _2 ?  {9 v1 K( a1 w将前面的有关式子代入η式，将θ视为自变量，建立如下关系

( f# j( h9 V9 t3 ^5 机构选择原则
1 g% u. j8 B( @' O* ^6 _4 t" @& }
# O# X0 [6 r  \) C# R- j# [8 X5 B9 [综合考虑斜楔的行程、工作效率。模具的布局及性能，斜楔角9的选定有如下规律：
4 G4 p/ z6 r3 @
% L. V* }4 d. B(1)当β≤20度时,θ=40度+β/2，模具设计可根据具体情况选用普通斜楔机构或吊楔机构。
(2)当β＞20度时,应虑使用吊楔机构。
(3)当β＞45度，使用吊楔机构，斜楔角θ通常取90度，此时斜楔与滑块的接触面为水平而。
/ k* M1 J# C- Q( w* U(4)普通斜楔机构与吊楔机构的运动分析及受力分析完全一样，所不同的是普通斜楔机构滑块附着于下模，而吊楔机构的滑块附着于上模，摸具工作完后随上模上行。

* T. g0 t- U& a! @+ W- f6 结束语
& K3 R. B& G6 \1 l" g8 l: \' _" z% v0 S
本文对斜楔机构的运动、受力及效率作了较详细的分析，并通过效率分析得出斜楔的优化角度平动斜楔机构，θ角一般取35度、40度、45度；对于倾斜斜楔机构，θ=40度+β/2。