【正文】 高：沖壓模具的 發(fā)展 現(xiàn)狀及應(yīng)用 16 迅速由繪圖儀繪出圖樣，或者存入磁盤歸檔。更換數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)可以使沖裁模系統(tǒng)滿足具體使用單位的工廠標準或其他標準，無需改變沖裁模系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框架和運行程序。程序庫是整套系統(tǒng)的核心部分。對于沖裁模系統(tǒng)沒有涉及到的、形狀非常特殊的零件 ，則完全可以用 AutoCAD圖形軟件直接繪制出工程圖樣。 在工藝設(shè)計方面，沖裁模系統(tǒng)能夠完成如下工作 :計算模具刃口尺寸，計算 沖壓力和壓力中心，計算模具間隙，選擇模具典型組合，確應(yīng)模具標準零件的規(guī)格和數(shù)量，進行沖裁件排祥等等 。同樣， DCAD沖裁模系統(tǒng)可以采用的計算機外部設(shè)備的種類和銅陵學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 15 品種也非常豐富，如各種型號的鼠標 器、數(shù)字化儀、打印機、繪圖儀等。 DCAD沖裁模系統(tǒng)以通用計算機輔助設(shè)計軟件AutoCAD為基礎(chǔ)軟件，采用 AutoCAD內(nèi)嵌語言 AutoLISP進行開發(fā) 。三維半是指其加工零件的變形是空間三維形式 ， 但是該 變形可以用徑向和軸向兩個參數(shù)進行數(shù)學(xué)描述 。目前 DCAD 沖裁模系統(tǒng)已經(jīng)建成的部分能夠完成沖裁件簡單模、復(fù)合 模以及連續(xù)模的大部分設(shè)計，另有少量設(shè)計可以通過人機交互方式在計算機完成或進行修改在系統(tǒng)的發(fā)展過程中，也可以派生出一些專門系統(tǒng)，如大規(guī)模集 成電路引線框架精密級進模 CAD 系統(tǒng)、數(shù)控沖床 CAM 系統(tǒng)等。美國蘋果電腦公司的個人電腦以及一 些專用的 CAD圖形工作站也是通用計算機輔助設(shè)計軟件 AutoCAD的運行平臺， 因此在這些計算機硬件平臺也可以運行 DCAD沖裁模系統(tǒng)。 DCAD沖裁模系統(tǒng)是一個可用于教學(xué)的冷沖壓模具計算機輔助設(shè)汁和輔助制造系統(tǒng)，目前主要用在沖裁模具的設(shè)計和制造。其他模具 均可歸入三維 CAD范疇。另一方面，在線切割加工過程中，放電產(chǎn)生的高溫使加工區(qū)域的溫度很高，又有工作液的不斷冷卻，加工區(qū)相當于局部淬火，引起凸?；虬寄５闹孀冃危苯佑绊懲鼓；虬寄５木€切割加工精度。 采用線切割加工冷沖模時，在模具材料的選擇和模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計方面，都應(yīng)該考慮線切割加工工藝的特點，以保 證模具的加工精度，提高模具的使用壽命。 （ 6）刃口表面變質(zhì)層的處理。 （ 4）刃口及落料斜度小。 必須注意的是，挖臺階時要沿著凹模型孔周邊挖，以便臺階孔與型孔相似，其周邊擴大兩約為 12mm，不可過大，否則凹模強度和剛度會大大降低，影響凹模壽命，采用挖臺階的方法，可以大大縮短電火花加工工時，但多了一道銑削工序，并且?guī)砹穗娀鸹庸r定位不方便等問題 （ 3）凹模型孔的尖角改為小圓角。當采用電火花加工模具時，模具板厚可減薄，理由如下： （ a） 由于電火花加工在熱處理之后進行，避免了熱處理的影響，原來考慮為了減小銅陵學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 13 變形而增加的厚度已無必要。采用電火花加工凹模時，鑲拼結(jié)構(gòu)可以改為整體結(jié)構(gòu)。 （ 2）節(jié)約 貴重模具鋼材，避免整體模熱處理變形。 （ 5）模具便于裝配。 （ 2）模具使用過程中的易損件能方便的更換和調(diào)整。只有這樣，才能使設(shè)計的模具具有良好的工藝性，才能 保證模具零件從加工制造到裝配維修各環(huán)節(jié)都能達到生產(chǎn)效率高、成本低等要求。不同的制造模具的方法對模具零件結(jié)構(gòu)要求不同，因此，模具結(jié)構(gòu)工藝性的好壞是相對的。首先根據(jù)凹模尺寸設(shè)計和制造電極，然后用 電極加工凹模，最后按沖裁模間隙配合做凸模。通過在加工過程中控制脈沖放點間隙能保證凸、凹模的配合間隙，即放點間隙等于凸、凹模的配合間隙，用這種方法可以使配合間隙均勻。這些方法能保證凸、凹模的配合間隙。與線切割相比，電火花加工需要制作成電極，制造模具成本比較高。在線切割之前，要對凹模毛坯進行預(yù)加工，選擇電火花機床，凹模厚度和水平尺寸必須在機床的加工范圍內(nèi)，選擇合理的工藝參數(shù)（電參數(shù)、切割速度等），還要安排好凹模的加工工藝路線 ，做好切割前的準備工作，如在工件適當位置上加工穿絲孔，仔細檢查機床各機構(gòu)運行狀況是否良好，找正工件加工基準，裝夾工件等。此方法簡單、易手操作。 （ 2）壓印銼修 用淬硬的加工好的凸模對未淬硬的并留有一定壓印余量的凹模毛坯進行壓印，壓印方法與凸模的壓印方法相同。注 意在銼削過程中，不要碰壞相鄰已銼好的表面。 （ 1）銼削加工 在銼削和壓印之前，凹模的外形應(yīng)先加工出來，鉗工按照凹模刃口輪廓線劃線，然后在立式銑床或帶鋸機床上將型孔內(nèi)部的廢料去除，留出 的加工余量。由于凹模在熱處理時容易發(fā)生變形，導(dǎo)致熱處理之前鏜好的孔位精度降低。 （ 2）在銑床上加工 在立式銑床上加工多個凹模型孔，直接利用工作臺上的縱、橫向位移來確定孔的位置，其加工的孔間距精度較低。在坐標鏜床上可加工有高精度位置要求的系 列型孔。 凹模型孔 為單個圓孔時，其加工方法比較簡單。 （ 3）凹模內(nèi)孔加工的尺寸往往直接取決于刃具的尺寸，因此刃具的尺寸精度、剛性及磨損將直接影響內(nèi)孔的加工精度。凸模外形和凹模配合間隙。磨光上、下兩平面，表面粗糙度應(yīng)低于 。 盧 高：沖壓模具的 發(fā)展 現(xiàn)狀及應(yīng)用 10 （ d）鉗工劃線、鉆孔、攻螺紋。 （ 4）由于成形磨削時的工藝基準不盡一致，需要進行工藝尺寸計算。 （ 2）將復(fù)雜的凸模刃口輪廓分解成數(shù)個直線、圓弧段，然后依次磨削。經(jīng)過成形磨削的凸模尺寸精度高、質(zhì)量好，磨削精度不受熱處理的影響，并且生產(chǎn)效率高。按圖樣編制程序，并在紙帶上鉆孔編碼，將紙帶輸入計算機，開動機床進行線切割加工。 （ 7）去除穿絲孔內(nèi)雜質(zhì)，并進行退磁處理。 （ 5）熱處理。 （ 3）鉆穿絲孔。 （ 1）毛坯準備。由于仿形刨加工是 在凸模熱處理之前進行，加工后的熱處理將引起凸模變形，因此 ， 仿形刨加工逐步被電火花反拷貝加工、 光 學(xué)曲線磨床加工、坐標磨床加工所代替。刨刀除了能作垂直向下運動外，當刨削至凸模根部時，還能產(chǎn)生擺動，因而能刨削凸模根部的圓角。在仿形刨削之后，凸模要進行熱處理，最后研磨和拋光工作表面，使凸模和凹模的問隙達到圖樣要求。 刨床 切削 仿形刨床主要用于刨削刃口輪廓由圓弧和直線組成的形狀復(fù)雜的帶有臺肩的凸模和型腔冷擠沖頭。第一次壓印深度不宜過大，一般控制在 ，鉗工在 銼 削時不能碰到壓出的表面， 銼 削后留 下 的余量要均勻，保持在 (單邊余量 ) ，以免再次壓下時出現(xiàn)偏斜。 通過凹模型孔的擠壓和切削作用，凸模毛坯上多余的金屬被擠出，并在凸模毛坯上留下了凹模的印痕，鉗工按照印痕挫去毛坯上多余的金屬，然后再壓印，再 銼修 ，反復(fù)進行，直到凸模刃口尺寸達到圖樣要求為止。非圓形凸模的加工比較復(fù)雜，生產(chǎn)中常用的加工法有壓印鏗修、仿形刨、線切割加工和成形磨 削。 由于沖裁件輪廓的形狀種類很 多 ， 相應(yīng)的凸模刃口輪廓形狀種類也很多。工作部分的尺寸精度和表面質(zhì)量要求高。 凹模的設(shè)計有五點要求 . ； 度、形位精度、表面質(zhì)量和 刃口鋒利； ； ； 疲勞強度。凸 模和凹模 都有與制件輪廓一樣形狀的鋒利刃口，凸模和凹模之間存在一周很小的間隙。組合沖裁工序比單工序沖裁生產(chǎn)效率高，加工的精度等級高。 2．根據(jù)工序組合程度分類 （ 1）單工序模 在壓力機的一次行程中，只完成一道沖壓工序的模具。 （ 2） 彎曲模 使板料毛坯或其他坯料沿著直線（彎曲線）產(chǎn)生彎曲變形，從而獲得一定角度和形狀的工件的模具。 盧 高：沖壓模具的 發(fā)展 現(xiàn)狀及應(yīng)用 6 第 二章 沖壓模具的 結(jié)構(gòu) 沖壓模具的基礎(chǔ)知識 模具是沖壓生產(chǎn)必不可少的工藝裝備，是技術(shù)密集型產(chǎn)品。高效率、高精度、長壽命的沖模需要高精度、高自動化的沖壓設(shè)備與之相匹配；為了適應(yīng)沖壓新工藝的需要，研制了許多新型結(jié)構(gòu)的沖壓設(shè)備；為了新產(chǎn)品小批量生產(chǎn)的需要，沖壓設(shè)備朝多功能、數(shù)控方銅陵學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 5 向發(fā)展；為調(diào)高生產(chǎn)率和安全生產(chǎn)，應(yīng)用各種自動化裝置、機械手乃至機器人的沖壓自動生產(chǎn)線個高速自動壓力機紛 紛投入使用，如數(shù)控四邊折彎機、數(shù)控剪板機、數(shù)控“沖壓加工中心”、 激光切割與成型機、高速自動壓力機等已經(jīng)在生產(chǎn)中 廣泛應(yīng)用、代表著沖壓生產(chǎn)新趨勢的沖壓柔性制造單元（ FMC）和沖壓柔性制造系統(tǒng)（ FMS）在我國也開始使用、 冷沖壓工藝及沖模設(shè)計與制造方面的發(fā)展，均與沖壓變形基本原理的研究取得進展是分不開的。我國已經(jīng)頒布了冷沖壓術(shù)語、冷沖模零部件的國家標準。m；現(xiàn)代三坐標測量機除了能高精度測量復(fù)雜三維曲面的數(shù)據(jù)外，其良好的溫度補償、抗振保護和嚴密的防塵等裝置，使得這種精密設(shè)備從嚴加隔離的測量場所走向在線生成現(xiàn)場檢測。許多加工手段大大突破了傳統(tǒng)的技術(shù)水平，高速銑削的加工精度可達到 10181。在這方面，國 際上有許多應(yīng)用成熟的計算機軟件，我國不但能消化、應(yīng)用國外的相關(guān)軟件，少數(shù)單位還能自行開發(fā)或正在開發(fā)模具 CAD/CAE/CAM 一體化。m，步距精度達到 23181。目前在沖模設(shè)計與制造上，有兩種趨向應(yīng)給予足夠 盧 高：沖壓模具的 發(fā)展 現(xiàn)狀及應(yīng)用 4 的重視。冷擠壓和溫擠壓在實現(xiàn)少無切削加工，提高生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量方面具有顯著的經(jīng)濟效果。柔性模成形能夠成形出以普通沖壓成形難以成形的材料和復(fù)雜形狀的零件，并可以大為改善成形條件，提高極限變形程度。這些沖壓先進技術(shù)在實際生 產(chǎn)中已經(jīng)取得并將進一步取得來那個號的技術(shù)經(jīng)濟效果。 冷鐓 用冷鐓模使坯料產(chǎn)生軸向壓縮，使其橫截面積增大，從而獲得如螺釘、螺母等零件 壓花 壓花是強行局部排擠材料，在工序件表面形成淺凹紋、圖案、文字或符號，但在壓花表面的背面無對應(yīng)于淺凹的凸起。 盧 高：沖壓模具的 發(fā)展 現(xiàn)狀及應(yīng)用 2 表 11 沖壓工藝中的分離工序 上表沖壓成型的分類方法比較直觀，真實的反應(yīng)出各類零件的實際成型過程和工藝特點，便于制定各類零件的沖壓工藝，并進行沖模設(shè)計，在實際生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。 在實際生產(chǎn)中，當生產(chǎn)大批量時，如果僅以上段所列的基本工序組成沖壓工藝過程，則生產(chǎn)率可能很低，不能滿足生產(chǎn)需要。 冷沖壓基本工序分類 冷沖壓加工的零件，由于其形狀、尺寸、精度要求、生產(chǎn)批量等各不相同，因此生產(chǎn)中所采用的冷沖壓工藝方法也是多種多樣的，概況起來可分為兩大類，即分離工序和成形工序。但總的來說，我國沖模的標準化和 專業(yè)化還是比較低的。模具的標準化和專業(yè)化生產(chǎn)，已得到模具行業(yè)的廣泛重視。 關(guān)鍵 詞 ： 沖壓模具 ； 發(fā)展現(xiàn)狀 ； 應(yīng)用 盧 高：沖壓模具的 發(fā)展 現(xiàn)狀及應(yīng)用 Ⅱ The development and present situation of the punching die Abstract Punching die has been widely used in industrial the traditional industrial production,the worker work very hard,and there are too much work,so the efficiency is the development of the science and technology nowaday s, the use of punching die in the industial production gain more attention, and be used in the industrial production more and feed technology of punching die is also used in production, punching die could increase the efficience of production and could alleviate the work burden， so it has significant meaning in technologic progress and economic value. This paper describes The development and present situation of the punching as follows : the features and the kindof stamping， the Structure of the punching die， The application of CAD/CAE/CAM in the punching die， the materials in punching die made， Die CAD / CAM technology can significantly reduce the mold design and production cycles, lower production costs, improve product quality, has bee a consensus. The punching die has been widely used in ndustry. Keywords： Punching die； The development and present situation； Application 銅陵學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 1 第一章 沖壓成型概述 冷 沖壓的特點和應(yīng)用 模具是現(xiàn)代工業(yè)的重要工藝設(shè)備，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，它在國民經(jīng)濟中占有越來越重要的