【文章內(nèi)容簡介】 塑模具的鑄模填充分析。鈑金模架庫模塊(PDX)：設(shè)計(jì)沖壓模具的模架。(PDX)鈑金模架庫模塊(PDX)的英文全稱是Progressive Die Extension，它是Pro/E軟件的一套外掛軟件，可以用于鈑金件快速而方便地進(jìn)行設(shè)計(jì)，PDX支持3種主要設(shè)計(jì)功能。1. 從鈑金件開發(fā)條帶布局，可以從Pro/E原始鈑金件或根據(jù)導(dǎo)入的幾何形狀創(chuàng)建的零件布局來創(chuàng)建條帶布局。2. 基于條帶布局創(chuàng)建整個工件，包括板設(shè)計(jì)、板沖壓、導(dǎo)向件、螺釘、彈簧和其他元件的裝配等。3. 創(chuàng)建繪圖、材料清單(BOM)、孔圖表和其他必要信息。 PDX模架設(shè)計(jì)步驟使用Pro/E結(jié)合PDX設(shè)計(jì)鈑金模具十分便捷，在設(shè)計(jì)之前，必須明確制件的形狀、使用材料、展開圖尺寸、制件的排樣方式和凹凸模的結(jié)構(gòu)等，根據(jù)其類型和結(jié)構(gòu)就可以定出模具結(jié)構(gòu)。Pro/，其中制件的展開是在Pro/E中完成的，其余步驟是在PDX中完成的。 Pro/E鈑金模具設(shè)計(jì)2 對零件的綜合分析零件材料：08優(yōu)質(zhì)碳素鋼生產(chǎn)批量：大批量 材料厚：1 (1) 材料 本零件為08優(yōu)質(zhì)碳素鋼，抗剪強(qiáng)度τ=220310MPa，抗拉強(qiáng)度σb=280390MPa,伸長率δ10=32%，屈服極限σs=180MPa，具有良好的沖壓性能。(2) 本零件形狀簡單、對稱，是由圓弧和直線組成的，總體上是一個帶有五個孔的板件，31177。,Φ18mm，10177。, 38mm，沖裁件內(nèi)外所要求達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度除了42mm為1314級精度外其余均為1112級精度。(3) 沖裁工藝方案選擇方案一：工序 采用單工序模生產(chǎn)方案二：工序 采用級進(jìn)模生產(chǎn)方案三：工序 落料與沖孔復(fù)合沖壓采用復(fù)合模生產(chǎn)方案一采用單工序模加工。單工序模一般只有一對凸、凹模，在壓力機(jī)的一次行程中，只完成單一工序，制件最大尺寸和材料厚度一般不受限制，較容易實(shí)現(xiàn)操作機(jī)械化自動化，尤其適用于在多位壓力機(jī)上實(shí)現(xiàn)自動化同時也具有良好的生產(chǎn)通用性，但是沖壓精度一般較低，且需要制造兩套模具。方案二采用級進(jìn)模加工。級進(jìn)模又稱連續(xù)模，是指模具上沿被沖原材料的直線送進(jìn)方向，具有兩個或兩個以上工位，并在壓力機(jī)一次行程中，在不同的工位上完成兩個或兩個以上沖壓工序的沖模。沖壓精度為中高級，尺寸一致性好，適合大批量中小型定型產(chǎn)品零件的生產(chǎn)；由于條料排樣可采用多排，一次沖壓可以出多件，生產(chǎn)率高，同時容易實(shí)現(xiàn)操作機(jī)械化自動化，尤其適和在單機(jī)上實(shí)現(xiàn)自動化，但級進(jìn)模模具制造周期較長。方案三采用復(fù)合模加工。復(fù)合模只有一個，并在這個工位上完成兩道或兩道以上的工序。沖壓生產(chǎn)率高，沖壓精度為中高級，綜合比較方案一、二、三復(fù)合模沖裁零件時受到壁厚的限制，決定采用方案三級進(jìn)模可以達(dá)到零件要求的精度所以綜合比較考慮三種方案，且根據(jù)工件的形狀以及形位公差要求，方案3比較適合加工該工件。 復(fù)合模的特點(diǎn)及選用復(fù)合模的特點(diǎn)：1．生產(chǎn)效率高。復(fù)合模結(jié)構(gòu)緊湊，一套模具能完成若干工序，大大地減少了模具和占用的沖壓設(shè)備的數(shù)量，減少了操作人員和周轉(zhuǎn)時間，從而提高了生產(chǎn)率。2．提高沖壓件的質(zhì)量。在復(fù)合模具中幾道沖壓工序是在同一工位上完成的，不用重新定位，可以避免重新定位產(chǎn)生的誤差，從而保證了沖壓件的位置精度。沖壓件內(nèi)、特別適合薄料（）的沖裁。3．復(fù)合模對用料的要求沒連續(xù)模那么嚴(yán)格，不規(guī)則的邊角材料也能使用。4．復(fù)合模的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。復(fù)合模的結(jié)構(gòu)較單工序模復(fù)雜，加工難度大，對模具制造精度要求高，制造周期相對較長，因此模具的制造成本顯著增加。5．某些帶狹窄面的工件受到凸凹模強(qiáng)度的限制不能使用復(fù)合模加工。復(fù)合模的選擇原則：1．生產(chǎn)批量。由于復(fù)合模成本較高，小批量生產(chǎn)時宜采用單工序模，幾個單工序?？赡鼙纫惶讖?fù)合模成本還低，在大批量生產(chǎn)時適合使用復(fù)合模。2．沖壓工件的精度。當(dāng)沖壓件的尺寸或同軸度、對稱度等位置精度要求較高時，應(yīng)考慮采用復(fù)合模；對于形狀復(fù)雜，重新定位可能產(chǎn)生較大誤差的沖壓工件，也應(yīng)采用復(fù)合模。3．復(fù)合工序的數(shù)量。一般復(fù)合模的工序在四工序以下，否則模具過于復(fù)雜，同時模具的強(qiáng)度、剛度、可靠性也隨之下降。復(fù)合模設(shè)計(jì)的特點(diǎn)：1．曲柄壓力機(jī)的許用負(fù)荷曲線與負(fù)荷模壓力曲線的關(guān)系。由于復(fù)合模的工作行程往往較大，尤其是落料、拉深復(fù)合模，落料在先，拉深在后，一般落料力較大，拉深力較小，這與壓力機(jī)的許用負(fù)荷曲線的變化趨勢相反，所以容易產(chǎn)生超載。設(shè)計(jì)復(fù)合模時要注意校核。2．復(fù)合模中的凸凹模設(shè)計(jì)。由于復(fù)合模中的凸凹模的壁厚是沖壓件的尺寸決定的，而凸凹模的壁厚受強(qiáng)度限制不能過薄，因此其厚度應(yīng)大于最小壁厚a。3．復(fù)合工序的先后順序排列應(yīng)有利于成形及模具制造、維修。4．復(fù)合模選用的模架。由于復(fù)合模的精度較高，因此也應(yīng)選用精度較高的模架。對要求精度較高的小間隙薄料沖裁復(fù)合模，應(yīng)采用球面浮動式模柄，使之可自動微調(diào)，避免因?qū)蚓日`差或沖壓設(shè)備和模具的安裝誤差對模具產(chǎn)生不利影響，保證模具安全，提高使用壽命。5．注意模具各部分的配合和精度要求。一般情況下是：a．凸凹模、凸模和凹模當(dāng)采用窩座定位配合時，嵌入深度一般可采用510mm。b．頂桿、。c．。d．。6．復(fù)合模工作部分零件的材料選用。復(fù)合模工作部分零件應(yīng)選用加工性能較好、耐磨性好、淬透性高、熱處理變形小的材料。 排樣方案 排樣正確與否將影響到材料的合理利用、沖件質(zhì)量、生產(chǎn)率、模具結(jié)構(gòu)與壽命等?？紤]到排樣的選擇原則： 沖裁小工件或某種工件需要窄帶料時，應(yīng)沿板料順長方向進(jìn)行排樣，符合材料規(guī)格及工藝要求。 沖裁彎曲毛坯時，應(yīng)考慮板料的軋制方向。 沖件在條料上的排樣，應(yīng)考慮沖壓生產(chǎn)率，沖模耐用度、沖模結(jié)構(gòu)是否簡單和操作的方便及安全等。 條料寬度的選擇與在板料的排樣應(yīng)考慮選用條料寬度較大而步距較小的方案，可將板料切成條料，并減少沖制時間。在可能情況下，要求產(chǎn)品的設(shè)計(jì)修正產(chǎn)品零件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸，以減少和消除設(shè)計(jì)廢料的形成，并有可能采取少無廢料方式。查《沖壓模具簡明設(shè)計(jì)手冊》：兩工件之間的搭邊為a=3mm，工件邊緣搭邊b=。確定后的的排樣方案如下圖：一個步距內(nèi)的材料利用率為η=A/BS100%公式1，引自《沖壓模具簡明設(shè)計(jì)手冊》 =（45X45）100%=%公式中的A=。查板材標(biāo)準(zhǔn)選用900mm1000mm的鋼板，沒張鋼板課裁剪22塊條料，每塊條料可沖20個工件，每張鋼板可沖440個工件，每張鋼板的利用率為η總=nA/（ab）100%公式2，引自《沖壓模具簡明設(shè)計(jì)手冊》 =440（9001000）100%=%%。用制件的面積與所用的板料面積的百分比，作為衡量排樣合理性的指標(biāo)，稱為材料的利用率。一個步距內(nèi)的材料利用率η=nF/BA*100% F:制件面積(mm2)n：一個步距內(nèi)的制件數(shù)B：板料的寬度(mm)A：排樣步距(mm)制件面積F由Pro/E中的測量工具直接測量得F=，n=1，B=，A=；η=nF/BA*100%=1*(*)*100% =%%板料上總的材料利用率η總η總=n總F/LBn總:一張板料上實(shí)際制件數(shù)F：制件面積(mm2)L：板料長度(mm)B：板料寬度(mm)查《中國模具設(shè)計(jì)大典：第三卷 沖壓模具設(shè)計(jì)》*1000的板料。每張鋼板可裁剪10塊條料，每塊條料可沖裁20個工件，每張鋼板可沖裁200個工件，n總=200。L=1000mm，B=500mm,F=。η總=n總F/LB=200*(500*1000)*100%公式3，《中國模具設(shè)計(jì)大典》=%%。計(jì)算沖壓力的目的是為了合理地選擇沖壓設(shè)備和設(shè)計(jì)模具，該模具采用剛性卸料和下出料的方式凸凹模具刃口選用平刃口模具刃口必然會承受側(cè)向推力作用，對于閉合曲線沖裁來說，側(cè)向推力會相互抵消。因此可以不考慮側(cè)向推力的影響。但由于沖孔時，六個孔需同時沖出，需要六個沖孔凸模，且六個凸模的直徑相差較大，其中有四個小圓孔凸模，為保持沖孔時工件受拉應(yīng)力平衡，上模板五個凸模采用相同高度。階梯布置的凸模間高度差H取決于材料厚度，一般為： t≤3mm時，H=t； t3mm時，H=。沖裁力的計(jì)算由式：F0=Ltτ公式4，引自《沖壓模具簡明設(shè)計(jì)手冊》式中 F0：沖裁力(N)