一种精冲成形滑动与滚动高精度联合导向设计方法
【专利摘要】本发明涉及一种导向精度设计方法。一种精冲成形滑动与滚动高精度联合导向设计方法，其特征在于包括如下步骤：1)对于滑动导向，滑块与导轨的配合间隙设计为5～20μm，抵抗送料方向偏载的导轨长度为(L+400)mm；垂直送料方向的导轨的长度为(L+100)mm；主油缸柱塞和缸体的配合间隙设计为0.3～0.5mm；2)对于滚动导向部分，滚珠直径大于导柱和导套之间的间隙，径向过盈量为0.01～0.02mm；导套长度为(S+100)mm。该方法能提高精冲成形过程中导向精度和抗偏载能力，从而获得高精度的精冲件。
【专利说明】一种精冲成形滑动与滚动高精度联合导向设计方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种导向精度设计方法，具体涉及精冲成形滑动与滚动高精度联合导向设计方法。
【背景技术】
[0002]精冲作为一种先进的金属塑性成形工艺，一次精冲成形就可得到冲裁断面光亮、表面平整、尺寸精度高的零件。这是由于与普通冲裁相比，精冲具有压料板与反压板，并且凸模与凹模间隙非常小(约料厚的1%，普通冲裁间隙为料厚的5?10% )，材料在狭窄的剪切变形区里变形。精冲能够获得高表面质量、高精度精冲件的关键是精冲成形过程中的高的导向精度、高抗偏载能力。因此高精度导向设计方法对成功实现精冲具有重要意义。目前，国外瑞士 Feintool，日本Mori，以及国内的扬州锻压，黄石华力锻压等精冲机制造公司都在为不断提高精冲机导向精度及抗偏载能力而不懈努力。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种精冲成形滑动与滚动高精度联合导向设计方法，该方法能提闻精冲成形过程中导向精度和抗偏载能力，从而获得闻精度的精冲件。
[0004]为了实现上述目的，本发明的技术方案是:一种精冲成形滑动与滚动高精度联合导向设计方法，其特征在于包括如下步骤:
[0005]I)对于滑动导向，导向机构设置在精冲机上，具体是设计在精冲机的滑块与导轨导向、主油缸导向两部分；
[0006]在精冲机中滑块与导轨导向部分，滑块与导轨的配合间隙设计为5?20μπι，由于在精冲过程中，送料方向上最易出现偏载，所以在抵抗送料方向偏载的导轨长度为(L+400)mm，其中L为精冲机冲压行程；在垂直于送料方向上，垂直送料方向的导轨的长度为(L+100)mm,其中L为精冲机冲压行程；
[0007]在精冲机主油缸导向部分，主油缸柱塞和缸体的配合间隙可以设计为0.3?
0.5mm ；
[0008]2)对于滚动导向部分，导向机构可以设置在精冲模具上，或设置在精冲机的上下工作台之间；
[0009]对于滚动导向，为了提高导向精度，采用4柱导向，滚珠直径大于导柱和导套之间的间隙，径向过盈量为0.01?0.02mm ;导套长度为(S+100)mm，其中S为精冲零件的冲裁行程。
[0010]闻导向精度是获得闻到切面质量精冲件的关键。为了提闻精冲成形过程中总的导向精度及抗偏载能力，降低导向机构磨损从而延长导向机构寿命，本发明提供了一种精冲成形滑动与滚动高精度联合导向设计方法。
[0011]本发明的有益效果是:该方法能提高精冲成形过程中导向精度和抗偏载能力，从而获得闻精度的精冲件。【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为精冲成形滚动和滑动联合导向总装立体示意图。
[0013]图2为精冲机滑块与导轨导向机构侧视图。
[0014]图3为精冲机油缸导向机构侧视图。
[0015]图4为滚珠导柱导套实现滚动导向机构侧视图。
[0016]图2中的箭头表示送料方向。
[0017]图1中的I表示精冲机上的滑块与导轨导向机构部分，2表示精冲机上主油缸导向机构部分，3表精冲模具上滚珠导柱导套导向机构部分,4为上横板,5为工作台,6为机架。图2中101为抵抗送料方向偏载的导轨，102为抵抗送料方向偏载的滑块，103表不垂直于送料方向的导轨，104表不垂直于送料方向上的滑块，105为运动块。图3中201为主油缸柱塞，202为缸体(油缸)。图4中301为导柱，302为滚珠，303为导套，304为上模板，305为下模板。
【具体实施方式】
[0018]为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
[0019]一种精冲成形滑动与滚动高精度联合导向设计方法，包括如下步骤:
[0020]I)对于滑动导向，导向机构设置在精冲机上，具体是设计在精冲机的滑块与导轨导向1、主油缸导向2两部分；
[0021]在精冲机中滑块与导轨导向部分，滑块与导轨的配合间隙设计为5?20μπι，由于在精冲过程中，送料方向上最易出现偏载，所以在抵抗送料方向偏载的导轨(101)长度根据精冲机冲压行程设定为(L+400)mm，其中L为精冲机冲压行程；在垂直于送料方向上，垂直送料方向的导轨(103)的长度可以设定为(L+100)mm(其长度可以稍短，其中L为精冲机冲压行程)；
[0022]在精冲机主油缸导向部分，主油缸柱塞201和缸体202的配合间隙可以设计为
0.3 ?0.5mm ;
[0023]2)对于滚动导向部分，导向机构可以设置在精冲模具上，也可以设置在精冲机的上下工作台之间；对于本实例，导向机构设置在精冲模具的上模板304与下模板305上；
[0024]对于滚动导向，分别包括导柱301，滚珠302和导套303。为了提高导向精度，采用4柱导向，滚珠直径大于导柱和导套之间的间隙，径向过盈量为0.01?0.02mm;导套长度根据具体精冲零件冲裁行程S设定为(S+100)mm，其中S为精冲零件的冲裁行程。
[0025]该方法能提高精冲成形过程中导向精度和抗偏载能力，从而获得高精度的精冲件。
[0026]实例:采用本发明技术，成功应用在KHF-1200型精冲机上。
[0027]在本实例中各机构的位置连接固定关系为:缸体(油缸)202固定在机架6上，柱塞201与缸体(油缸)202配合，柱塞201的上部与运动块105固定连接。柱塞201往上运动带动运动块105 —起往上运动。抵抗送料方向偏载的导轨101与垂直于送料方向的导轨103分别与机架固定,抵抗送料方向偏载的滑块102与垂直于送料方向上的滑块104分别于运动块105固定。工作台5的下端面与运动块105的上端面固定。下模板305的下端面与工作台5的上端面固定连接，上模板304的上端面与上横板4的下端面固定连接。导柱301插入导套303中，滚珠302布置在导柱301与导套302之间的间隙中。上横板4的上端面与机架固定连接。
[0028]本实例中精冲机采用滑块与导轨导向采用八面导向机构形式，滑块与导轨的配合间隙设计为5?20 μ m，由于在精冲过程中，送料方向上最易出现偏载，所以在抵抗送料方向偏载的导轨(101)长度根据精冲机冲压行程设定为L+400 = 700mm，其中L为精冲机冲压行程，本精冲机最大冲压行程为300mm;在垂直于送料方向上，垂直送料方向的导轨(103)的长度可以设定为L+100 = 400mm(其长度可以稍短，其中L为精冲机冲压行程)，
[0029]在精冲机主油缸导向部分，主油缸柱塞201和缸体202的配合间隙设计为0.3?
0.5mm ；
[0030]对于滚动导向部分，导向机构设置在精冲模具的上模板304与下模板305上；
[0031]对于滚动导向，分别包括导柱301，滚珠302和导套303。为了提高导向精度，采用4柱导向，滚珠直径大于导柱和导套之间的间隙，径向过盈量为0.01?0.02mm;导套长度根据具体精冲零件冲裁行程S设定为(S+100)mm = 108mm，其中S为精冲零件的冲裁行程，S=8mm。
[0032]经过滚动与滑动联合导向，采用KHF-1200型精冲机进行精冲成形动刚度高，抗偏载能力经过检测为:距离压力中心IOOmm处施加6000kN的偏载，变形倾斜量仅为
0.212/600(mm/mm)。
【权利要求】
1.一种精冲成形滑动与滚动高精度联合导向设计方法，其特征在于包括如下步骤: 1)对于滑动导向，导向机构设置在精冲机上，具体是设计在精冲机的滑块与导轨导向、主油缸导向两部分； 在精冲机中滑块与导轨导向部分，滑块与导轨的配合间隙设计为5?20μπι，由于在精冲过程中，送料方向上最易出现偏载，所以在抵抗送料方向偏载的导轨长度为(L+400)mm,其中L为精冲机冲压行程；在垂直于送料方向上，垂直送料方向的导轨的长度为(L+100)mm，其中L为精冲机冲压行程； 在精冲机主油缸导向部分，主油缸柱塞和缸体的配合间隙设计为0.3?0.5mm ； 2)对于滚动导向部分，导向机构可以设置在精冲模具上，或设置在精冲机的上下工作台之间； 对于滚动导向，为了提高导向精度，采用4柱导向，滚珠直径大于导柱和导套之间的间隙，径向过盈量为0.0l?0.02mm ;导套长度为(S+100)mm，其中S为精冲零件的冲裁行程。
【文档编号】B21D37/12GK103949551SQ201410171102
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年4月25日 优先权日:2014年4月25日
【发明者】华林, 刘艳雄, 赵新浩 申请人:武汉理工大学