Конструкция системы позиционирования микровинтов для очков и часов является ключевым элементом, обеспечивающим точное позиционирование заготовки и предотвращение дефектов в процессе растяжения. От его рациональности напрямую зависит равномерность толщины стенок, точность формы и стабильность изготовления растянутых деталей. В области растяжения тонких листов ошибки позиционирования могут вызвать такие проблемы, как локальные разрывы, сморщивания и эксцентриситет. Поэтому при проектировании системы необходимо сосредоточиться на таких аспектах, как выбор исходных данных, оптимизация конструкции и компенсация точности.
Во-первых, рациональный выбор исходной точки позиционирования является основой проектирования и должен соответствовать принципам совпадения исходных данных и единообразия процесса. Базой позиционирования растянутой заготовки предпочтительно должен быть внешний край, а не внутреннее отверстие, поскольку большинство растянутых заготовок представляют собой плоские детали, а их внешние размеры легко наблюдать и выравнивать, что позволяет избежать дополнительных ошибок, вызванных обработкой внутреннего отверстия. Для небольших прецизионных растянутых деталей в качестве вспомогательной базы можно добавить технологическую бобышку, используя правильную форму бобышки для упрощения выравнивания. Выбор исходных данных должен избегать переноса исходных данных. Например, база позиционирования должна совпадать с базой проектирования нарисованной детали в процессе проектирования, чтобы уменьшить накопленные ошибки. В сценариях ручной подачи опорная точка также должна быть работоспособной, например, оставлять позиционирующую кромку шириной 10–15 мм на краю заготовки, чтобы облегчить оператору быстрое выравнивание и снизить вероятность отклонения от выравнивания вручную.
Во-вторых, индивидуальная конструкция структуры позиционирования должна адаптироваться к форме заготовки и режиму производства, придерживаясь основных принципов трехточечного позиционирования и центрирования. Для симметричных вытянутых деталей (например, цилиндрических или коробчатых деталей) вместо одностороннего упора применяется V-образный центрирующий позиционирующий механизм. Благодаря симметричному ограничению позиционирующих поверхностей с обеих сторон центр заготовки и центр пуансона соосны, что позволяет избежать односторонней разницы в толщине стенок. Для асимметричных сложных вытянутых деталей для позиционирования используется комбинация нескольких стопорных штифтов. В неколлинеарной области кромки заготовки устанавливаются и распределяются не менее трех точек остановки позиционирования. Используя принцип трех точек, определяющих плоскость, поступательные и вращательные степени свободы заготовки ограничиваются, чтобы предотвратить смещение позиционирования. Для крупных и тонких заготовок необходимо комбинировать их с упругими плавающими позиционирующими элементами, например подпружиненными позиционирующими блоками, чтобы обеспечить точность позиционирования заготовки и избежать деформации заготовки, вызванной жестким заклиниванием. Это особенно подходит для быстрой стыковки автоматизированных систем кормления.
В-третьих, прецизионная компенсация и контроль ошибок являются ключом к обеспечению точности позиционирования. С одной стороны, необходимо контролировать точность самого позиционирующего элемента: погрешность плоскостности позиционирующей поверхности не должна превышать 0,02 мм, а шероховатость поверхности не должна быть ниже Ra1,6, чтобы уменьшить отклонение сопротивления трения во время выравнивания; соосность между позиционирующим элементом и пуансоном должна контролироваться в пределах 0,05 мм, чтобы избежать неравномерной нагрузки на растяжение. С другой стороны, необходимо учитывать колебания допусков заготовки. Диаметр обычных стопорных штифтов должен быть на 0,1–0,2 мм меньше установочного края заготовки, чтобы можно было выполнить небольшую регулировку. Для решения проблемы термической деформации, вызванной непрерывным высокоскоростным растяжением, позиционирующий элемент должен быть изготовлен из материала с коэффициентом линейного расширения, близким к коэффициенту линейного расширения матрицы формы, или должна быть разработана структура температурной компенсации, чтобы избежать влияния теплового расширения и сжатия на точность позиционирования во время производства.
Система позиционирования должна быть проверена посредством моделирования и пробного производства: программное обеспечение для моделирования растяжения CAE используется для анализа распределения смещения заготовки после позиционирования и прогнозирования риска эксцентриситета; При опытном производстве толщину стенки растянутой детали измеряют с помощью координатно-измерительной машины. Если разница в толщине стенок превышает 10 %, необходимо отрегулировать положение или размер позиционирующего элемента до тех пор, пока не будут выполнены технологические требования.
Таким образом, конструкция системы позиционирования микровинтов для очков и часов должна учитывать рациональность эталона, адаптируемость конструкции, управляемость точности и итеративную проверку, чтобы обеспечить точность позиционирования заготовки от корня и обеспечить основную поддержку для стабильности качества растянутой детали.
