斜楔機構
將機床變為傾斜方向力的機械
斜楔機構是通過斜楔和滑塊的配合使用,變垂直運動為水平運動或傾斜運動的機械機構。將機床垂直方向力變為傾斜方向力。
斜楔機構是通過斜楔和滑塊的配合使用,變垂直運動為水平運動或傾斜運動的機械機構。斜楔也稱主動斜楔,工作中起施力體作用;滑塊——工作斜楔,受力體;附屬裝置——反側塊、壓板,導板(導軌)、防磨板、彈簧、螺釘等,起斜模附著、導向及力平衡作用的裝置。
按滑塊的附著方式,常用斜楔機構可分為3種類型:
普通斜楔機構,滑塊附著於下模,稱為平楔,如圖1所示;
滑塊附著於上模,模具工作完后隨上模上行,稱為吊楔機構,如圖2所示;
雙動斜楔機構,即是圖1中的斜楔(件2)製成以面為斜面,反側塊(件1)也做成滑塊,當斜楔運動時可帶動飄滑塊,能實現一次完成板料負角彎曲。
普通斜楔機構,滑塊一般附著於下模(見圖1),使設計和運動相對比較簡單,但有些情況,滑塊附著於下模時,製件的送入和取出不方便,或影響模具其它功能的實現,此時應考慮吊楔機構。按滑塊的運動方式,斜楔機構又分為平斜楔機構和傾斜式斜楔機構(模具本體與滑塊接觸而為斜面)。
通斜楔機構
楔機構
斜楔機構運動分析
在圖3中,為斜楔角,為滑塊工作角度;為斜楔與滑塊夾角。
隨著斜楔向下運動,斜楔上一點A動動到C(為斜楔行程或壓機行程);對於滑塊,則斜楔上一點A隨滑塊滑動移到B(S為滑塊行程或工作行程)。
如圖中:
根據正弦定律得:
∵
故;則:
當時,為平動式斜楔機構(圖1);則:
當角增大,為定值,則增大
當不等於0時,角增大,與和斜楔機構運動關係如圖2c所示。
斜楔機構的受力分析
如圖3b所示,由力矢圖可得出:當角和沖裁力為定值時,角增大,減小、減小、減小,可見角增大斜楔機構可更省力,斜楔和滑塊上所受的摩擦力也減小,從而使斜楔及滑塊磨損減小,但由於角增大,減小,則當滑塊工作行程為一定時,斜楔行程則增大,存在角度最大化問題。
滑塊的工作效率
考慮到摩擦的影響,設斜楔和滑塊之間的摩擦角為。
將前面的有關式子代入式,將視為自變數,建立如下關係式:
對式求導,令
得:
當時,為平動式斜楔機構,
為了設計製造方便,實際工作中通常取接近這一數值的整數如。
當時,為傾斜式斜楔機構。。
綜合考慮斜楔的行程、工作效率。模具的布局及性能,斜楔角的選定有如下規律:
當時,,模具設計可根據具體情況選用普通斜楔機構或吊楔機構。
當時,應慮使用吊楔機構。
當使用吊楔機構,斜楔角通常取90°,此時斜楔與滑塊的接觸面為水平而。
普通斜楔機構與吊楔機構的運動分析及受力分析完全一樣,所不同的是普通斜楔機構滑塊附著於下模,而吊楔機構的滑塊附著於上模,模具工作完后隨上模上行。