HIF数控冲压机床模内自动排废料
【摘要】本文主要是研究HIF数控冲压机床模内自动排废料机构的仿真过程，通过运用NX6.0中的运动仿真模块来实现其机构的运动模拟过程。通过运动仿真过程，得出结果，分析结果得出结论。通过运用NX的过程，提高了分析问题和解决问题的能力。具有一定的实现意义和实用作用。
【关键词】：冲压机床，运动仿真，排废料机构
目 录
前言 1
一、运动仿真 2
（一） 运动仿真的含义 2
（二）运动仿真中的机构运动方式 2
二．HIF自动排废料机构 3
（一）HIF自动排废料机构的结构 3
（二） HIF自动排废料机构的工作原理 6
三．制作HIF自动排废料机构的运动仿真步骤 6
（一）创建连杆 7
（二） 设置运动副 12
（三） 设置3D接触 24
（四） 设置阻尼器 24
（五） 设置弹簧 25
（六）设置解算 25
四．运动仿真结果 26
结语 27
参考文献 28
谢辞 29
前言
据前期学长了解，为了加快转型升级，在全国的许多地方，很多冲压件企业都在优化模具制造，增快高速伺服机床，以求得企业的更大发展。冲压模在生产过程中产生很多的废料，特别是高速连续模。据现场统计，连续模1每打一个小时须停机4.5分钟清理废料，因停机排废料而浪费的时间占整个作业时间的6.9％以上。频繁的停机对冲床的使用寿命也有很大的影响，特别是对电控系统的伤害很大。当前，业界还没有一个很好的排废料的方法，特别是在一些中小型冲压件企业，一般通过人工手动方式将其排到废料箱内，制约了冲床的稼动率2，改进冲压机床模内自动排废料机构，对更有效地提高设备的稼动率，减低生产成本，减轻员工的作业强度和实现绿色制造等具有广阔的发展前景。
运用NX6.0中的仿真运动动能对自动排废料机构进行模拟与完善，从而优化此排废料机构，通过此课题的研究使得我能更加的灵活运用NX6.0，使得我对运动机构有更深的了解，使我各方面的能力都有所提高。
①：级进模（也称连续模） 在毛坯的送进方向上，具有两个或更多的工位，在压力机的一次行程中，在不同的工位上逐次完成两道或两道以上冲压工序的模具。
②：“稼动率”英文称作activation或utilization，是指设备在所能提供的时间内为了创造价值而占用的时间所占的比重。是指一台机器设备可能的生产数量与实际生产数量的比值。
一、运动仿真
（一） 运动仿真的含义
1.运动仿真模块（Motion Simulation）是ＣＡＥ应用软件，用于建立运动机构模型，分析其运动规律。运动仿真模块自动复制主模型的装配文件，并建立一系列不同的运动仿真，每个运动仿真均可独立修改，而不影响装配主模型，一旦完成优化设计方案，便可直接更新主模型以反映优化的设计结构，还可以与著名运动分析软件ADAMS连接。
2.运动仿真模块能执行的分析类型
运动仿真模块可以进行机构的干涉分析，跟踪零件的运动轨迹，分析机构中零件的速度、加速度、作用力、反作用力、力矩等。运动仿真模块的分析机构可以知道修改零件的结构设计（减轻或加重、增加硬度等）。设计的更改可以反映在装配主模型的复制品上，即在运动仿真中再重新分析，一旦确定优化的设计方案，设计更改即可反映到装配主模型中。
3.创建运动仿真
可以认为机构是一组连接在一起运动的连杆的集合，NX可用下面3个步骤产生一个运动仿真。
第一步 创建连杆（Links）
NX可在运动机构中创建达标运动件的连杆。
第二步 创建运动副（Joints）
NX可创建约束连杆运动的运动副。在某些情况下，可同时创建其他的运动约束特征，如弹簧、阻尼、弹性村套和接触单元。
第三步 定义运动驱动（Motion Driver）
运动机构是机构产生驱动。每个运动副可包含6种可能的运动驱动中的一种。
（二）运动仿真中的机构运动方式
运动仿真中的机构以下面的两种形式运动
1.关节运动仿真（Articulation）
关节运动仿真是基于位移的一种运动方式。机构以指定的步长（旋转角度或直线距离） 和步数运动。
2.动画运动仿真（Animation）
动画运动仿真是基于时间的一种运动形式。机构在指定的时间段中运动，同时指定 该时间段中的运动步数进行运动仿真。
（三）UG NX运动仿真模块的作用
NX运动仿真模块是用于预测工程的应用软件。也就是说，在许多情况下，在机构被生产前或在机构真正生产出来以前，用该软件预测机构的运动特征，即类似于有限元分析（NX有限元分析模块）和注塑流动分析（NX塑料零件分析顾问模块）。这些预测都是基于非常复杂的数学理论及公认的物理和工程原理的。数学公式及物理和工程原理应用于这些软件中，由这些软件求解结果，自然会受到实际工程判断准则的挑战。换句话说，当观察运动或其他预测工程结束时，应该这样问自己：“这是我期望的响应或结果吗？”、“这个响应或结果可行吗？”如果不考虑实际的工程判断准则，直接接受预测工程的结果将获得错误的结论。
二．HIF自动排废料机构
（一）HIF自动排废料机构的结构
图1为HIF自动排废料机构的结构
图2为下压机构，图3为上压辊机构。
表1为下压机构各零件的名称及数量
表2为上压辊机构各零件的名称及数量
【关键词】：冲压机床，运动仿真，排废料机构
目 录
前言 1
一、运动仿真 2
（一） 运动仿真的含义 2
（二）运动仿真中的机构运动方式 2
二．HIF自动排废料机构 3
（一）HIF自动排废料机构的结构 3
（二） HIF自动排废料机构的工作原理 6
三．制作HIF自动排废料机构的运动仿真步骤 6
（一）创建连杆 7
（二） 设置运动副 12
（三） 设置3D接触 24
（四） 设置阻尼器 24
（五） 设置弹簧 25
（六）设置解算 25
四．运动仿真结果 26
结语 27
参考文献 28
谢辞 29
前言
据前期学长了解，为了加快转型升级，在全国的许多地方，很多冲压件企业都在优化模具制造，增快高速伺服机床，以求得企业的更大发展。冲压模在生产过程中产生很多的废料，特别是高速连续模。据现场统计，连续模1每打一个小时须停机4.5分钟清理废料，因停机排废料而浪费的时间占整个作业时间的6.9％以上。频繁的停机对冲床的使用寿命也有很大的影响，特别是对电控系统的伤害很大。当前，业界还没有一个很好的排废料的方法，特别是在一些中小型冲压件企业，一般通过人工手动方式将其排到废料箱内，制约了冲床的稼动率2，改进冲压机床模内自动排废料机构，对更有效地提高设备的稼动率，减低生产成本，减轻员工的作业强度和实现绿色制造等具有广阔的发展前景。
运用NX6.0中的仿真运动动能对自动排废料机构进行模拟与完善，从而优化此排废料机构，通过此课题的研究使得我能更加的灵活运用NX6.0，使得我对运动机构有更深的了解，使我各方面的能力都有所提高。
①：级进模（也称连续模） 在毛坯的送进方向上，具有两个或更多的工位，在压力机的一次行程中，在不同的工位上逐次完成两道或两道以上冲压工序的模具。
②：“稼动率”英文称作activation或utilization，是指设备在所能提供的时间内为了创造价值而占用的时间所占的比重。是指一台机器设备可能的生产数量与实际生产数量的比值。
一、运动仿真
（一） 运动仿真的含义
1.运动仿真模块（Motion Simulation）是ＣＡＥ应用软件，用于建立运动机构模型，分析其运动规律。运动仿真模块自动复制主模型的装配文件，并建立一系列不同的运动仿真，每个运动仿真均可独立修改，而不影响装配主模型，一旦完成优化设计方案，便可直接更新主模型以反映优化的设计结构，还可以与著名运动分析软件ADAMS连接。
2.运动仿真模块能执行的分析类型
运动仿真模块可以进行机构的干涉分析，跟踪零件的运动轨迹，分析机构中零件的速度、加速度、作用力、反作用力、力矩等。运动仿真模块的分析机构可以知道修改零件的结构设计（减轻或加重、增加硬度等）。设计的更改可以反映在装配主模型的复制品上，即在运动仿真中再重新分析，一旦确定优化的设计方案，设计更改即可反映到装配主模型中。
3.创建运动仿真
可以认为机构是一组连接在一起运动的连杆的集合，NX可用下面3个步骤产生一个运动仿真。
第一步 创建连杆（Links）
NX可在运动机构中创建达标运动件的连杆。
第二步 创建运动副（Joints）
NX可创建约束连杆运动的运动副。在某些情况下，可同时创建其他的运动约束特征，如弹簧、阻尼、弹性村套和接触单元。
第三步 定义运动驱动（Motion Driver）
运动机构是机构产生驱动。每个运动副可包含6种可能的运动驱动中的一种。
（二）运动仿真中的机构运动方式
运动仿真中的机构以下面的两种形式运动
1.关节运动仿真（Articulation）
关节运动仿真是基于位移的一种运动方式。机构以指定的步长（旋转角度或直线距离） 和步数运动。
2.动画运动仿真（Animation）
动画运动仿真是基于时间的一种运动形式。机构在指定的时间段中运动，同时指定 该时间段中的运动步数进行运动仿真。
（三）UG NX运动仿真模块的作用
NX运动仿真模块是用于预测工程的应用软件。也就是说，在许多情况下，在机构被生产前或在机构真正生产出来以前，用该软件预测机构的运动特征，即类似于有限元分析（NX有限元分析模块）和注塑流动分析（NX塑料零件分析顾问模块）。这些预测都是基于非常复杂的数学理论及公认的物理和工程原理的。数学公式及物理和工程原理应用于这些软件中，由这些软件求解结果，自然会受到实际工程判断准则的挑战。换句话说，当观察运动或其他预测工程结束时，应该这样问自己：“这是我期望的响应或结果吗？”、“这个响应或结果可行吗？”如果不考虑实际的工程判断准则，直接接受预测工程的结果将获得错误的结论。
二．HIF自动排废料机构
（一）HIF自动排废料机构的结构
图1为HIF自动排废料机构的结构
图2为下压机构，图3为上压辊机构。
表1为下压机构各零件的名称及数量
表2为上压辊机构各零件的名称及数量
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