機(jī)床結(jié)構(gòu)的好壞，不僅要有良好的靜態(tài)特性，而且還需要注意其動態(tài)性能。為防止機(jī)構(gòu)模態(tài)和激勵頻率耦合使機(jī)床產(chǎn)生共振,沖床關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件的模態(tài)以及整機(jī)模態(tài)應(yīng)滿足以下要求：
沖床關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件以及組合結(jié)構(gòu)的模態(tài)頻率應(yīng)避開電動機(jī)經(jīng)常工作的頻率；
沖床關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件的低階固有頻率應(yīng)避開沖床的工作頻率；
對于沖床工作精度影響最大的方向振幅較小，基頻較高，在規(guī)定范圍內(nèi)出，現(xiàn)的振型數(shù)目較小則沖床的動態(tài)性能較好。
因此，在設(shè)計高速沖床的結(jié)構(gòu)時，應(yīng)盡量使沖床關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件的模態(tài)頻率滿足上面的要求，這樣就可有效地避免共振現(xiàn)象的發(fā)生，達(dá)到減小振動和噪聲，提高加工精度，延長使用壽命的目的。
高速沖床曲軸的模態(tài)分析
曲軸是沖床的重要結(jié)構(gòu)件，用來傳遞運動和動力。在工作過程中，所受載荷極其復(fù)雜，承受著巨大的沖擊載荷，此外，還受到交變應(yīng)力的作用，嚴(yán)重影響曲軸的疲勞強(qiáng)度，容易發(fā)生疲勞失效。而且隨著沖床向高速化方向發(fā)展，曲軸的載荷和工作條件更加苛刻。在周期性變化的載荷作用下，致使其過早出現(xiàn)疲勞破壞。所以有必要對曲軸進(jìn)行動態(tài)特性分析。
高速沖床模具設(shè)計的內(nèi)容和步驟
1)分析沖壓件的工藝性。根據(jù)沖壓件圖，分析其形狀特點、尺寸大小、精度要求及所用的材料是否符合沖壓工藝要求。良好的沖壓工藝性應(yīng)保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、工序數(shù)目少、材料消耗少、模具結(jié)構(gòu)簡單、操作安全和方便。如果發(fā)現(xiàn)沖壓件的工藝性很差，則應(yīng)會同產(chǎn)品設(shè)計人員，在保證產(chǎn)品使用要求的前提下，對沖壓件的形狀、尺寸、精度要求乃至原材料的選用，進(jìn)行必要的、合理的修改。
2)確定工藝方案。對于一個沖壓件，其沖壓工藝方案(包括工序性質(zhì)、工序數(shù)目、工序順序及組合方式)可能有幾個，應(yīng)從質(zhì)量、效率、成本和安全等方面進(jìn)行分析和比較，然后確定一個最適合于所給生產(chǎn)條件的最佳方案。在制訂工藝方案時，有的需要進(jìn)行必要的工藝計算，以確定毛坯形狀和尺寸，以及工序間尺寸等。有的企業(yè)將上述兩項工作(分析沖壓件的工藝性和制訂工藝方案)分給專門的工藝人員來做，但模具設(shè)計人員在設(shè)計模具前應(yīng)進(jìn)行確認(rèn)工作。只有產(chǎn)品(沖壓件)的工藝性和工藝方案經(jīng)確認(rèn)后，才能進(jìn)行具體的模具設(shè)計工作。
3)選擇沖模類型和結(jié)構(gòu)形式。
4)計算各工序壓力，確定壓力中心。
5)確定高速沖床型號和模具安裝尺寸。
6)畫排樣圖和工序件圖。
7)繪制沖模總圖(下平面圖、上平面圖和斷面圖等)。