【正文】 設(shè)備,大大地提高了模具的生產(chǎn)工藝水平,生產(chǎn)周期及模具的品質(zhì)也有了很大的縮短和改進(jìn)。所以模具企業(yè)管理的信息化己經(jīng)成為模具行業(yè)發(fā)展和進(jìn)步的必然趨勢(shì)。這就造成很難照搬成熟的管理軟件。 現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)的CAD/CAE技術(shù)的應(yīng)用模具設(shè)計(jì)是隨工業(yè)產(chǎn)品零件的形狀、尺寸與尺寸精度、表面質(zhì)量要求以及其成型工藝條件的變化而變化的,所以每副模具都必須進(jìn)行創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)。采用模具CAD/CAE集成技術(shù)后,制件一般不需要再進(jìn)行原型試驗(yàn),采用幾何造型技術(shù),制件的形狀能精確、逼真地顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上,有限元分析程序可以對(duì)其力學(xué)性能進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)于運(yùn)用CAD技術(shù)設(shè)計(jì)出的模具,可運(yùn)用先進(jìn)的CAE軟件(尤其是有限元軟件)對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度、剛度、抗沖擊實(shí)驗(yàn)?zāi)M、跌落實(shí)驗(yàn)?zāi)M、散熱能力、疲勞和蠕變等分析。概念設(shè)計(jì)不再只是設(shè)計(jì)師的思維,系統(tǒng)模塊也融合了一般的概念設(shè)計(jì)理念和方法。這些系統(tǒng)模塊的應(yīng)用大大減少了設(shè)計(jì)師的工作量,節(jié)約了工作時(shí)間,提高了工作效率,使設(shè)計(jì)師把更多的精力用在新產(chǎn)品的開發(fā)及創(chuàng)新上。非標(biāo)準(zhǔn)零件庫中存放的零件，雖然與設(shè)計(jì)所需結(jié)構(gòu)不盡相同，但利用系統(tǒng)自身的建模技術(shù)可以方便地進(jìn)行修改，從而加快設(shè)計(jì)過程，使典型模具結(jié)構(gòu)庫在參數(shù)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)化與協(xié)同設(shè)計(jì) 隨著模具工業(yè)規(guī)模的不斷加大，要做到資源信息共享、交換等，網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)的發(fā)展式必然的，以微機(jī)為中心的只能工作站構(gòu)成CAD/CAE/CAM/CAPP微機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)，結(jié)構(gòu)靈活，功能強(qiáng)大，并伴隨著Internet的進(jìn)一步拓展，系統(tǒng)提供了異地設(shè)計(jì)人員在同一時(shí)間對(duì)同一個(gè)參數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)和修改，實(shí)現(xiàn)異地操作與數(shù)據(jù)交換，使一個(gè)項(xiàng)目在多臺(tái)計(jì)算機(jī)上協(xié)作完成，以適應(yīng)不同地區(qū)的現(xiàn)有資源和生產(chǎn)設(shè)備資源的要求和利用。認(rèn)真分析了要完成的任務(wù)，制定了一下研究路線： 對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，進(jìn)行沖壓工藝方案及模具結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)沖壓復(fù)合模具時(shí)，其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，需要充分考慮一下幾個(gè)方面的問題： 壓力機(jī)的許用壓力和復(fù)合模壓力的關(guān)系。 復(fù)合模工作部分零件的材料選用。在最后通過分析，給出給論。通過本次設(shè)計(jì)，我對(duì)CAD/CAE/CAM技術(shù)有了更加深刻的認(rèn)識(shí)，為日后走出校園步入社會(huì)積累了寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。：表21 沖壓件的材料力學(xué)性能材料牌號(hào)材料狀態(tài)抗剪強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度b/MPa伸長率屈服強(qiáng)度優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼08已退火260～360330～45032200圖21 零件圖 沖壓件的工藝性分析、φ16mm為IT11IT12級(jí)。其主要的形狀、尺寸可以由拉深、翻邊、沖孔等沖壓工序獲得。按沖裁見工藝性分析，用高精度（IT7級(jí)以上）沖模在一道工序中同時(shí)沖出。第二種方法較第一種方法效率高，但在沖去底部之前，要求底部圓角半徑接近于零，因此需要增加一道整形工序，而且質(zhì)量不易保證。用這些工序的組合可以提出多種不同的工藝方案。：H=2116=55mm。故翻邊前，該外殼半成品可部位階梯形，其翻邊前的半成品形狀與尺寸如圖23所示。由此查《模具設(shè)計(jì)大典》得，mc=，若取m1=,由d1=m1d0=65mm29mm,則m2=d3/d1= （2—5）d1:第一次拉伸零件內(nèi)徑，單位mm。目前零件的材料厚度t=、圓角半徑r=，,而且零件直徑較小，倆次拉伸難以滿足零件的要求。于是，拉伸系數(shù)可調(diào)整為：m1=,m2=,m3=m2m3=。方案三：落料與首次拉深復(fù)合，（圖33a），翻邊與切邊復(fù)合（圖33b），其余按基本工序。方案三：雖然解決了上述模壁太薄的矛盾，它們的刃口都不在同一平面上，而且磨損快慢也不一樣，這會(huì)給修磨帶來不便，修磨后要保持相對(duì)位置也有困難。模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造周期長，成本高，因此，只有大批量生產(chǎn)中才較合適。a)落料與拉深： b）二次拉深； c）三次拉深； d）沖底孔；e）翻邊； f）沖小孔； g）切邊圖 31 各工序模具結(jié)構(gòu) a）沖孔與翻邊； b）沖小孔與切邊圖32 方案二的部分模具結(jié)構(gòu)a）沖底孔與沖小孔； b）翻邊與切邊圖33 方案三的部分模具結(jié)構(gòu)圖34 方案四的落料，拉伸與沖底孔復(fù)合模具結(jié)構(gòu) 材料的排樣和毛坯計(jì)算 修邊余量的確定在計(jì)算毛坯尺寸以前需要先確定翻邊前的半成品形狀和尺寸，核算翻邊的變形程度。翻邊前的拉深件形狀與尺寸如圖35所示。 排樣設(shè)計(jì) 圖36 排樣圖 確定搭邊值 倆工件間的橫搭邊a1=。 L ……沖裁周長，mm。《沖壓模具簡明設(shè)計(jì)手冊(cè)》：筒形件由壓邊拉深的首次拉深力P計(jì)算公式： F1=d1tbK1 （3—8）式中 F1……首次拉深力，N； d1 ……首次拉深直徑，mm。首次后的各次拉深力P計(jì)算公式： P=dntbK2 （3—9）式中 P…………首次后的各次拉深力，N； dn…………第n次拉深直徑,mm； t …………材料厚度,mm； b…………板料抗拉強(qiáng)度,MPa。工序三：拉深力：由公式（）F3=d3tbK3=2352=壓邊力：由公式（）FQ3=A3Fq=[(d22d32)]Fq=[]=總壓力：F總沖壓力3=FQ3+F3=故初選壓力機(jī)公稱壓力為63KN。這次設(shè)計(jì)的落料拉深復(fù)合?？捎谜b式復(fù)合模又可用倒裝式復(fù)合模，正裝式復(fù)合模的受力情況比倒裝式復(fù)合模好，廢料不在凸凹模內(nèi)積聚，壓力機(jī)回城時(shí)，廢料即從凸凹模內(nèi)推出。若用滾珠式導(dǎo)軌進(jìn)行導(dǎo)向，雖然導(dǎo)向精度高，壽命長，但是結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，所以也不宜采用；針對(duì)這次工件的加工工序的精度要求不高，采用滑動(dòng)式導(dǎo)柱導(dǎo)套進(jìn)行導(dǎo)向，而且使模具在壓力機(jī)上的安裝比較簡單，操作又方便，還可以降低成本。上、下模板上不僅要安裝沖模的全部零件，而且要承受和傳遞沖壓力。進(jìn)行模板設(shè)計(jì)時(shí)，矩形模板的長度應(yīng)比凹模長度大40~70mm，而寬度取凹模寬度相同或稍大。模板上、下平面之間還有平行度要求。對(duì)角布置方式受力也比較平衡，使用時(shí)可以倆個(gè)方向送料，操作較為方便。后側(cè)布置時(shí)，導(dǎo)柱、導(dǎo)套受力不平衡，影響導(dǎo)向精度。模具的實(shí)際閉合高度，一般為：H模=上模板厚度+墊板厚度+沖頭長度+凹模厚度+凹模墊塊厚度+下模板厚度沖頭進(jìn)入凹模深度。因?yàn)橐话鉎min+10mmHmHmax5mm,即：180mm+10mmHm360mm5mm,190mmHm355mm。（3）凹凸模（如圖43所示）設(shè)計(jì)內(nèi)、外形尺寸；需有三個(gè)以上螺紋孔，以便與上模板固定；要有倆個(gè)與上模板同時(shí)配做的銷釘孔；標(biāo)注尺寸精度。固定擋料銷適用于手工送料的簡單?；蚣?jí)進(jìn)模。卸料效果好、操作方便。（3）打料塊（如圖47所示）圖47 打料塊前部外形與拉伸凹模間隙配合且后部必須更大；一般與打料桿聯(lián)合使用，靠兩者的自重把工件打出來；打料桿的長度=模柄總高+凹凸模高打料塊厚。根據(jù)《沖壓模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》選用最大允許工作負(fù)荷為Pmax=，最大允許工作負(fù)荷下的彈簧每周變形量fmax=,直徑D=25mm，鋼絲直徑d=4mm,。常用的導(dǎo)向裝置有到導(dǎo)板式、導(dǎo)柱導(dǎo)套式和滾珠導(dǎo)套式。這里選用壓入式模柄。圖411 上模座圖412 下模座（3）螺釘與銷釘 螺釘式用于緊固模具的傳統(tǒng)零件，主要承受拉應(yīng)力。銷釘一般用倆個(gè)，多用圓柱銷（GB/T1191986）,與零件上的銷孔采用過渡配合，其直徑與螺釘上的螺紋直徑相同，螺釘擰入最小深度；采用鋼時(shí)與螺紋直徑相等；，銷釘?shù)淖钚∨浜祥L度是銷釘直徑的2倍。 （2）減少了設(shè)計(jì)、計(jì)算、制圖、制表所需的時(shí)間，縮短了設(shè)計(jì)周期。 （6）先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備既有較高的生產(chǎn)過程自動(dòng)化水平，又能在較大范圍內(nèi)適應(yīng)加工對(duì)象的變化，有利于企業(yè)提高應(yīng)變能力和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。圖51 裝配圖結(jié)論CAD\CAM技術(shù)已經(jīng)走向了實(shí)用化，可以將設(shè)計(jì)與生產(chǎn)更為緊密地連接起來，進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率。分析了CAD\CAM技術(shù)在生產(chǎn)中的重要性，并用表格形式表明CAD\CAM對(duì)生產(chǎn)。 參考文獻(xiàn)[1][M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社,2004.[2][M].北京：北京理工大學(xué)出版社,2009.[3][M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2004.[4][M].北京：高等教育出版社,2009.[5][M].北京：北京出版社,1991.[6][M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2005.[7] ,2004 . 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