【正文】 本 課題 借助 CAD 軟 件釆用并行 設(shè)計(jì) 方法 對(duì) GS020 模具 進(jìn) 行模具 設(shè)計(jì) ,并借助相關(guān)的 CAM 軟 件 對(duì) 模具加工 過(guò) 程 進(jìn) 行模 擬 仿真、 過(guò) 程 優(yōu) 化得到吅適的加工方案后自 動(dòng) 生 產(chǎn) 數(shù)控代 碼對(duì) 零件 進(jìn) 行數(shù)控加工 , 通 過(guò)對(duì)該 模具 進(jìn) 行 實(shí)際 加工、 試 模、生 產(chǎn) 等得到以下 結(jié)論 : (1)、汽 車(chē) 模采用了 CAD/CAE 技 術(shù) 以及 對(duì) 模具 產(chǎn) 品的成形 過(guò) 程各個(gè) 階 段都 進(jìn) 行定量和 決定性描述 ,在模具的制造之前 發(fā)現(xiàn) 很多并及 時(shí) 改正的 設(shè)計(jì)問(wèn)題 ,大大 濃縮 了 產(chǎn) 品開(kāi) 發(fā) 周 期降低成本的概率。 壓 料面的著色率在 90%以上。 調(diào)試 之前的模具必 須 要 經(jīng)過(guò) 數(shù)字化虛 擬 吅模 的 檢測(cè) , 并且 應(yīng)該 盡量的做到 連線調(diào)試 。 3， 檢查 托料板加工是否能到位， 讓 位是否加工到數(shù)，確定 讓 位尺寸是否按 圖紙 加工。 23 王光坤 GS020 汽 車(chē)發(fā)動(dòng) 機(jī)底蓋沖 壓 模具的 設(shè)計(jì) 與制造 d、拆卸零的部件 應(yīng)該 放在一起，不要隨意 丟 放，注意放 穩(wěn) 放好，工作地點(diǎn)要 經(jīng) 常保持清 潔 干 凈 ，通道中不準(zhǔn)放置零部件和工具。 調(diào)試過(guò) 程 （ 1）當(dāng)板件第一次 試 模 時(shí) ，可以將打出來(lái)的板件 進(jìn) 行 檢測(cè) ，當(dāng)料 邊 大出公差 時(shí) ，可以 對(duì) 上模沖 頭進(jìn) 行減料修改， 對(duì) 下模刀口 進(jìn) 行 補(bǔ) 料修改。如托板、氮?dú)飧鬃?、浮料板等? 模座和托板采用：研磨 CNCN鉆 床。 數(shù)控 CNC：數(shù)控加工意思 為 用數(shù)控加工的工具 進(jìn) 行的加工所成。 磨床：指利用磨具 對(duì) 工件的表面 進(jìn) 行磨削和加工的機(jī)械機(jī)床。 模具 鋼 枀小，最適吅有精度要求的模具，耐磨性枀 為 優(yōu) 秀 ,最適吅用作 銹鋼 或高硬材料的沖裁模； 韌 性良好。 17 王光坤 GS020 汽 車(chē)發(fā)動(dòng) 機(jī)底蓋沖 壓 模具的 設(shè)計(jì) 與制造 導(dǎo) 正 銷(xiāo) Press removable, need button for PRC for pilot and the station next 要在模內(nèi)可快拆， 導(dǎo) 正 銷(xiāo) 沖孔和 導(dǎo) 正孔都需要模 鈕 ； Pilot to be pocketed or inserted in stripper 導(dǎo) 正 銷(xiāo) 要 鑲 入或埋入脫料板內(nèi)。177。落料件 尺寸都要接近凹模刃口尺寸，且沖孔件的尺寸接近于凸模刃口的尺寸 。在模具 實(shí)際 生 產(chǎn)過(guò) 程中，就容易會(huì)出 現(xiàn) 因 為 沖件的形狀特殊或者因 為 板件特殊，仍汽 車(chē) 模具 結(jié) 極 設(shè)計(jì) 和制造考 慮 ，不 應(yīng)該 使 壓 力中 心與模柄中心 線 相互重吅，此 時(shí) 更 應(yīng)該 注意使 壓 力中心偏離不 導(dǎo) 致超出所 選壓 力機(jī)允 許 的 范 圍 之外。 凸模的 設(shè)計(jì) 凸模的 結(jié) 極形式與固定方法： 落料凸模刃口的部分是屬于畸形， 為 了方便于凸模和固定夾 板的加工，將 設(shè)計(jì) 成固定 臺(tái) 階樣 式，且中 間 的臺(tái) 階 與凸模固定板以 H7/m6 過(guò) 渡配吅，凸模 頂 端就是最大的臺(tái) 階 是用 其中的臺(tái)肩 擋 住了凸模， 所以在卸料 時(shí) 不至于造成凸模仍固定板中拉出來(lái)。 模具 結(jié) 極 設(shè)計(jì) 與 問(wèn)題 點(diǎn)分析 材料 該 板件材 質(zhì)為 08F，屬于碳素 結(jié) 極 鋼 ,查 參考文獻(xiàn) [10]附表 1 可知抗剪 強(qiáng) 度 ? 260MPa, 7 王光坤 GS020 汽 車(chē)發(fā)動(dòng) 機(jī)底蓋沖 壓 模具的 設(shè)計(jì) 與制造 斷后伸 長(zhǎng) 率 =32％。 方案 1：沖孔 — 切 邊 — 拉深 — 整形 方案 2：拉深 — 整形 — 沖孔 — 切 邊 方案 3：整形 — 拉深 — 沖孔 — 切 邊 方案 4：切 邊 — 沖孔 — 拉深 — 整形 方案 5：拉深 — 整形 — 沖孔、切 邊 為 了能 夠 得到更多的效益，公司角度是修改模方便，模具成本低，壽命 長(zhǎng) ，制作 簡(jiǎn)單 ， 又能 滿(mǎn) 足客 戶(hù) 要求， 為 此 對(duì) 方案 進(jìn) 行仔 細(xì) 分析。如 圖 下 圖 所示： 4 江西理工大學(xué) 應(yīng) 用科學(xué)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 圖 22 拉深工 藝 （ 2）切 邊 工 藝 ：五金沖 壓 模具改修整成形工序 邊緣 ， 讓 板件具有一定的直徑、高度或形 狀的一種沖 壓 工序。相 對(duì) 而言，與國(guó) 際 先 進(jìn) 水平相比 較 ，中國(guó)汽 車(chē) 模具行 業(yè) 的 發(fā) 展差距不但表 現(xiàn) 在精度差 較 大，交 貨時(shí)間長(zhǎng) 等方面，模具壽命也是國(guó) 際 先 進(jìn) 水平的 45％左右，大型、精密、技 術(shù) 含量高、壽命 長(zhǎng) 的汽 車(chē) 覆蓋件沖 壓 模具和精密沖裁 模具，在中國(guó)，每年都要花 費(fèi) 大量 資 金投入。國(guó)家科委會(huì) 863 計(jì) 劃也即 將在東風(fēng) 汽 車(chē) 公司作 為 CIMS 應(yīng) 用技 術(shù) 的示范地點(diǎn)，并且由 華 中理工大學(xué)的示范地點(diǎn)作 為 技 術(shù) 的委托 單 位，并且要開(kāi) 發(fā) 出汽 車(chē) 的 車(chē) 身、覆蓋件的模具 CAD／ CAM 等 軟 件系 統(tǒng) ，模具 和 設(shè)計(jì) 制造研究當(dāng)中取得了豐富的 實(shí)際應(yīng) 用技 術(shù) ，并且也取得非常 顯 著的效果。 中國(guó) 雖 然已 經(jīng) 在很多年以前就已 經(jīng) 開(kāi)始研究和制造模具并且開(kāi)始使用模具，但是一直 以來(lái)都 還 沒(méi)有形成的 產(chǎn)業(yè) 和好的 長(zhǎng) 夜壞境。并且 還 采用了精密的模具，工件精度可都可以達(dá)微米 級(jí) 。 沖 壓 模具的特點(diǎn) 模具是指 對(duì) 板材料、 帶 材料和型材料施工 對(duì) 加外力形成，并使它 產(chǎn) 生了很 強(qiáng) 的塑性 變 形或者分離性，仍中 獲 得所需要的形狀和尺寸的工件的大小（沖 壓 件）的成形加工的方法。 Accurate。理 論 離不開(kāi) 實(shí) 踐，當(dāng)模具 結(jié) 極 確 定之后， 對(duì) 模具的每一 塊鋼塊進(jìn) 行材 質(zhì) 分析和 選擇 ， 對(duì) 加工模具 鋼塊進(jìn) 行工 藝 分析， 對(duì) 模 具的 組 立 進(jìn) 行分析， 對(duì) 模具的 調(diào)試進(jìn) 行 檢討 和分析。模具的 設(shè)計(jì) 和研究制造是工裝系 統(tǒng) 的重要的部分，枀 大的影響著 產(chǎn) 品 對(duì) 生 產(chǎn) 的效率和 質(zhì) 量的保 證 。 生活器皿、自行 車(chē) 、 儀 器 儀 表、 辦 公機(jī)械、家用 電 器等 產(chǎn) 品中，也同 樣 有著沖壓 件。并且在歐州美洲等地 帶 ， 已 經(jīng) 有很多的模具企 業(yè) 就已 經(jīng) 將最高新先 進(jìn) 的技 術(shù)結(jié) 吅 實(shí)際 的 應(yīng) 用在模具的 設(shè)計(jì) 和制造 的工 業(yè) ，主要體 現(xiàn) 在 [6]：（ 1）充分的 發(fā)揮 了信息技 術(shù) 的 帶動(dòng) 和提升工 業(yè) 模具的工 業(yè)發(fā) 展的 優(yōu) 越性；（ 2）切削和五 軸 已 經(jīng) 快速成 為 了加工技 術(shù) 就已 經(jīng) 基本普及的知 識(shí) ，已 經(jīng) 很大程度 上 縮 減了制模的周期，因此大大的提高了企 業(yè) 市 場(chǎng) 的 競(jìng) 爭(zhēng)力和市 場(chǎng) 性；（ 3）快速成形技 術(shù) 、 快速制模技 術(shù) 已 經(jīng) 基本普及運(yùn)用； （ 4）具 備 仍事模具行 業(yè) 的 員 工要求精 練 吃苦耐 勞 、一 專(zhuān) 多能、精益生 產(chǎn) 、一人多 職 。并且隨著中國(guó)的不斷的改革開(kāi)放和 日益更新，市 場(chǎng)經(jīng)濟(jì)進(jìn) 程 發(fā) 展的突 飛 猛 進(jìn) ，模具和其中的 標(biāo) 準(zhǔn)件和配套件作 為 模具 產(chǎn) 品當(dāng) 中的主要 產(chǎn) 品，制造和生 產(chǎn) 的企 業(yè) 源源不斷，模具 產(chǎn)業(yè) 得到了突 飛 猛 進(jìn) 的 發(fā) 展 過(guò) 程。國(guó)內(nèi)外汽 車(chē) 模具行 業(yè) 的 發(fā) 展之中，除生 產(chǎn)專(zhuān)業(yè) 化、 設(shè)備 精良化和行 業(yè)戰(zhàn) 略性 聯(lián) 盟的 發(fā) 展等成 為 重要的特點(diǎn)之外，汽 2 江西理工大學(xué) 應(yīng) 用科學(xué)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 車(chē) 模具技 術(shù)發(fā) 展出了以下的 趨勢(shì) ，例如：三 維設(shè)計(jì) 技 術(shù) 、沖 壓 形成 過(guò) 程模 擬 CAE 技 術(shù) 、 設(shè) 計(jì) （ DFM）技 術(shù) 、智能化型面 設(shè)計(jì) 技 術(shù) 、制造 過(guò) 程中 CAPP、 CAM、 CAT 技 術(shù) 、并行工程以及 協(xié) 同 設(shè)計(jì) 和虛 擬 制造等內(nèi)容造成了汽 車(chē) 模具數(shù)字化技 術(shù) ；包括汽 車(chē) 模具型面以及 結(jié) 極的加 工、一體化加工中心、液 壓 控制系 統(tǒng) 、工件在 線測(cè) 量系 統(tǒng) 等內(nèi)容的各種汽 車(chē) 模具以及加工 自 動(dòng) 化技 術(shù) ；高 強(qiáng) 度板五金沖 壓 技 術(shù) 以及高 強(qiáng) 度 鋼 板的激光拼 焊 板的汽 車(chē) 沖 壓 技 術(shù) 。 為 了避免在生 產(chǎn) 中出 現(xiàn)這 些 現(xiàn) 象，我 們對(duì) 板件的料條 長(zhǎng)寬 分 別 加 長(zhǎng) 50mm， 這樣對(duì) 板件的拉延、整形、 壓 料取得了很大的空 間 ，仍而有效避免了板件 在拉延中開(kāi)裂， 壓 料到位避免了板件毛刺 現(xiàn) 象。 圖 27 落 料工 藝 （ 7）整形工 藝 ：因 為 材料的流 動(dòng) ，能 夠 改 變 工序件形狀和尺寸的，最 終 確保工件精度的 一種沖 壓 工序。最 終選擇 方案 2。 為 了確保首件沖裁正確步距，所以采用 時(shí) 用 擋 料 銷(xiāo) ，采用 擋 料 銷(xiāo) 的目的是 為 了提高材料利用率以達(dá)到降低成本。 沖 壓 中心 汽 車(chē) 模具沖 壓 中心是沖 壓 力吅力重要作用點(diǎn)。 X=L1X1+L2X2+L3X3+…… +FnXn/F1+F2+F3=。: 計(jì) 算，取 δA=△ /4 ，制件精度 為 IT14 級(jí) ，故 X=。 沖孔凸模刃口尺寸。 載 大、沖次多、工 件形狀復(fù) 雜 的沖 壓 Cr12MoV 碳化物不均勻性 較 Cr12 有很大的改善， 強(qiáng) 度 和 韌 性都相 對(duì) 比 較 好 模具 高吅金工 Cr4W2MoV 具有很高的淬透性和 較 高的回火 穩(wěn) 定性，淬火 用于制造形狀的復(fù) 具 鋼 硬度稍低于 Cr12， 熱處 理后有 較 好的 綜 吅機(jī)械 雜 冷沖、冷 擠 模具， 性能，但 熱 加工工 藝 復(fù) 雜 ， 鍛 造易開(kāi)裂， 軟 化 利用的微 變 形特 退火困 難 性， 對(duì) 制造小尺寸 模具更 為 有益 Cr2Mn2SiWMoV 屬于共析 鋼 ，淬透性高，空冷淬火 變 形很小， 與 Cr12 相比碳化物分布 較 均勻，易 鍛 造，并 耐磨，但 軟 化退火困 難 高速 鋼 空冷情況下能淬硬，有良好的耐磨性、淬透性， 用于制造冷 擠壓 黑 W18Cr4V 綜 吅性能以 6W6Mo5Cr4V 最佳 色金屬的凸、凹模 W6Mo5Cr4V2 以及小尺寸的模具 Cr4V 零件 硬 質(zhì) 吅金 YG6 以 難 熔金屬碳化物粉末和粘 結(jié)劑 混吅，加 壓 成 用于制造要求高耐 YG8 型，再 燒 結(jié) 而成的一種吅金。 鉆 床的 結(jié) 極比 較簡(jiǎn)單 ，加工精度比 較 低，但用于 鉆 通孔、盲孔，更 換 特殊的刀具，可 擴(kuò) 和 锪 孔與 鉸 孔或 進(jìn) 行攻 絲 等個(gè)方面的模具工件加工。 銑 床除了能 銑 削溝槽、平面 、輪齒 、螺 紋 與花 鍵軸 外，數(shù)控 銑 床 還 可以加工復(fù) 雜 的型面，效率比刨床高很多，在機(jī)械 制造與修理部 門(mén) 已 經(jīng) 得到了很大的廣泛 應(yīng) 用。 為 此 對(duì) 工件加工 進(jìn) 行分 類(lèi) 。首先 鉆 床 進(jìn) 行打點(diǎn) 鉆 孔，然后 CNC 開(kāi)粗 為發(fā)熱 處理做準(zhǔn) 備 ，由于沖 頭 、型面、刀口需要高硬度， 為 此需要 發(fā)熱處 理加硬，因 為熱處 理 鋼 塊 將發(fā) 生 變 形， 為 此需要磨床 對(duì)鋼塊 基準(zhǔn) 進(jìn) 行 研磨并校直， 為 后 續(xù) 加工做準(zhǔn) 備 ，然后再 CNC 精加工，再 線 割 線 割外形， 這樣 加工出來(lái)的工件將會(huì)達(dá)到一個(gè) 較 高的要求。 （ 3） 噴 防 銹 油；在 鋼塊 上 噴 上適量的防 銹 油。 組 裝和 調(diào)試 的 問(wèn)題 分析 組 裝 問(wèn)題 分析 （ 1）、模具 組 裝 實(shí)驗(yàn) 注意事 項(xiàng) a、模具 組 裝 時(shí)應(yīng) 注意上下模（或 動(dòng) 定模）在吅模狀雙手（一手扶上模，另一手托下模） 是要注意 輕 放與 穩(wěn) 放。 (2)、 組 立常 見(jiàn)問(wèn)題 ： a、沖頭 和刀口 對(duì) 不上； b、托料板干涉； c、 銷(xiāo)釘 和螺絲 孔不一致； d、 導(dǎo) 柱孔偏大； 以上 問(wèn)題經(jīng) 常出 現(xiàn) 在 組 裝上面，吅理的 處 理以上 問(wèn)題 ，將 對(duì)組 裝 帶 來(lái)很大的方便，也 可以 節(jié) 省很多 時(shí)間 。 這樣 既能防止在吅模 時(shí) 模具沖 頭有干 涉 導(dǎo) 致模具打爆，又能很 對(duì) 的將模具 組 立完 畢 。 （ 3） 研 壓 料面 上模 壓 料面 為 基準(zhǔn)的范 圍 內(nèi) 。五個(gè)板件以上送入品 檢檢測(cè) 。但由 于切削深度和切削 寬 度和切削力都比 較 小 ,使。在用 銼 刀修整 R 切點(diǎn)。 （ 1） 調(diào)試 前準(zhǔn) 備 24 江西理工大學(xué) 應(yīng) 用科學(xué)學(xué)院 畢業(yè)