2017年第12期
Moulds &Dies模具技术
高速冲床喷口压力及位置对工件出模影响分析
魏自言王琦马成宇何国毅（南昌航空大学，江西南昌330063）
摘要：针对高速冲床气动脱模偶尔卡模的问题，利用数值仿真的方法，结合6自由度模型，采用局部网格
重构法和弹簧拉伸法对工件运动边界的网格重新划分，基于弹性碰撞假设计算工件与模具碰撞后的运动参数，对金属工件的出模过程进行模拟，对其在模具中的运动状态及轨迹进行分析，同时通过调整喷口压力以及喷口位置，保证工件在出模过程时间最短、碰撞次数最少。仿真结果表明：喷口位置以及喷口压力均对工件出模过程产生影响，调整喷口位置和压力有助于提高工件出模可靠性，同时，对模具的外形设计提出一定修改意见。本研究有助于高速冲模气动脱模模具的设计。
关键词：6DOF；数值模拟；运动分析：模具设计
中图分类号：0355
文献标识码：A
DOI:10.19287/j.cnki.10052402.2017.12.027
Analysis of the influence ofthepressure andposition ofthe nozzleof a
high-speedpunchon metalparts WEI Ziyan, WANG Qi, MA Chengyu, HE Guoyi
(Nanchang Hangkong University, Nanchang 330063, CHN)
Abstract: Aim at the problem of highspeed die pneumatic stripping. Based on the numerical simulation method
and the 6 degree of freedom model, local remeshing method and spring anology method are used to remesh the moving boundary of the metal parts. The elasticity impact assumption is used to calculate the motion parameters of the workpiece after collision with the wall of the punch, the modeling process of the metal part is simulated, and the movement trajectory in the mold is analyzed. Also by adjusting the noz-zle pressure and the nozzle position, to ensure the mold of the process take the shortest time and the least collisions, The simulation results show the position of the nozzle and the pressure of the nozzle have an influence on the moldout process. Adjusting the position and pressure of the nozzle can improve the reliability of the part mold. At the same time, the design of the mold is put forward, This study is helpful to the design of high speed die pneumatic stripping mold.
Keywords:6DOF; numerical simulation; motion analysis; mold design
冲压加工是一种塑性成形技术，其通过压力机加工放人模内的工件"]。数控高速冲床是在自动冲压生产线上高效率、高精密冲压加工的自动化冲压设备[2],工业中对高速冲床的需求量也越来越大3。随着技术的不断进步，数控高速冲床日趋智能化和精密化，对其可靠性的要求也越来越高：4)。同时，冲床的出模对冲压件的生产速度以及良品率影响是不可忽略甚至是至关重要的[2)。所以，冲床的出模设计显得尤为重要，目前在高速冲床中，不少采用吹气的方式来进行出模。
高速冲压模具的应用对企业提高模具的生产效率，降低产品成本有很重要的作用3）。高速冲床完成
制造技求点机床万方数据
一次冲压，高压气体将冲压完成的金属工件吹出模具(6)），由于工件在高压气体作用下穿过较为狭窄的间隙，工件可能会多次与上模或下模发生碰撞，一旦被弹回就会发生卡模现象，造成工件基至模具报废。所以，对高速冲床气动脱模过程进行分析，显得十分重要。
本文使用数值模拟的方法，使用Fluent软件，通过编写用户自定义函数（userdefinefunction，UDF）实现碰撞计算，使得计算过程更加简单，速度更快。通过采用不同的吹气口（喷口）位置以及不同的喷口压力，分析工件在模内的运动状态以及轨迹，寻求气动脱模的最佳参数。
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