【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 操作環(huán)境參數(shù)的設(shè)置、切削刀具參數(shù)的設(shè)置等。這些設(shè)置包括各項(xiàng)基本加工參數(shù)的設(shè)定 ,如加工工藝名稱、加工機(jī)床類型、機(jī)床軸數(shù)、輸出控制、主軸旋轉(zhuǎn)速度、進(jìn)給速度、主軸移動(dòng)范圍、安全退刀平面、毛坯材料、刀具的起點(diǎn)和終點(diǎn)等。然后根據(jù)毛坯和零件原型形狀的不同 ,選擇不同的 Pro/ E加工程序進(jìn)行模具加工仿真。如果是封閉的空間形狀 ,通常使用型腔 Volume 加工程序 ,這是模具加工中常用的方式 。如果是大面積的平面或平面度要求高的平面加工 ,通常使用平面 Face 加工程序 。如果是垂直 及傾斜度不大的幾何曲面加工 ,通常使用輪廓 Profile 加工程序 。如果是不封閉的空間凹槽形狀 ,通常使用凹槽 Pocketing加工程序 ,它是型腔加工和輪廓加工的混合 ,通常作為精加工方法使用 。如果需要利用鉆削加工的方式進(jìn)行材料的去除 ,通常使用插削 Plunge加工程序 ,這是一種粗加工方法 。對(duì)于復(fù)雜曲面的加工 ,可以采用參數(shù)線法曲面加工、多面體法曲面加工、投影刀具軌跡法曲面加工等多種加工程序 。另外在前面的加工工序中 ,為了把由于刀具直徑的原因而沒有切除掉的余量加工掉 ,通常使用清根 LocalMill 加工程序 ,這是模具加 工中常用的方式 ,通常跟在許多工序的后面。 （ 4） 利用 Pro/ E進(jìn)行加工后置處理 7 在模具加工仿真過(guò)程中 ,產(chǎn)生刀具軌跡 ,計(jì)算得到刀位文件 (Cutting Location File) ,通過(guò)交互式操作 ,根據(jù)指定的數(shù)控系統(tǒng) ,系統(tǒng)可以自動(dòng)產(chǎn)生需要的數(shù)控程序 ,然后就可以驅(qū)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)際模具的加工。 （ 5） 結(jié)論 利用 Pro/ Engineer 可以滿足模具制造的快速響應(yīng) ,改變傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)與制造方式 ,充分利用先進(jìn)制造技術(shù) ,實(shí)現(xiàn)模具的數(shù)字化集成制造。本文實(shí)例中得到的數(shù)控程序經(jīng)過(guò)數(shù)控人員的校正 ,在數(shù)控系統(tǒng)中得以應(yīng)用 ,縮短了該模具制造的周期 ,提高了效率 ,降低了模具制造成本。 課題內(nèi)容及選題意義 了解模具的類型、結(jié)構(gòu)，掌握模具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)和設(shè)計(jì)方法，并利用Pro/ENGINEER進(jìn)行模具造型，了解 Pro/ENGINEER在模具上的應(yīng)用。在實(shí)際中，為了加快產(chǎn)品的更新?lián)Q代，就必須縮短工裝的設(shè)計(jì)和制造周期，利用 Pro/ENGINEER進(jìn)行模具設(shè)計(jì)以便提高效率 本章小結(jié) （ 1）介紹了模具的發(fā)展?fàn)顩r、冷沖模的特點(diǎn)及分類； （ 2）介紹了級(jí)進(jìn)模的概念、工作過(guò)程及特點(diǎn)； （ 3）介紹了 Pro/ENGINEER的功能、特點(diǎn)以 及在模具上的應(yīng)用。 2 微型電動(dòng)機(jī)定子、轉(zhuǎn)子片級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)資料 微電機(jī)轉(zhuǎn)子、定子片特點(diǎn)尺寸小、精度高、材料薄而強(qiáng)度高。因此沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)存在以下問(wèn)題： a)、工藝方案和模具結(jié)構(gòu)應(yīng)保證能達(dá)到?jīng)_件所需要的高精度； b)、沖模結(jié)構(gòu)應(yīng)能沖出復(fù)雜的外形； c)、沖裁模的制造精度和導(dǎo)向精度應(yīng)適應(yīng)沖件的厚薄度； d)、沖裁模的強(qiáng)度和耐磨性應(yīng)適應(yīng)沖壓材料強(qiáng)度高的特點(diǎn)。由 定子片轉(zhuǎn)子片的外形形狀，沖孔 落料為基本工序，且工件異形孔多，零件的精度要求較高，形狀也比較復(fù)雜。同時(shí)在微型電動(dòng)機(jī)的使用中定子片和轉(zhuǎn)子片所需數(shù) 量相同，轉(zhuǎn)子的外徑比定子的內(nèi)徑小 1mm,且具備套沖條件。 工件名稱：微型電動(dòng)機(jī)定子片、微型電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子片 生產(chǎn)批量：大批大量 8 材 料：電工硅鋼片，厚 工件簡(jiǎn)圖：如圖 1所示 圖 1 定子片與轉(zhuǎn)子片 Fig 1 Stator and rotor plate 設(shè)計(jì)步距與定距方式 步距的基本尺寸就是兩相鄰工位的中心距。級(jí)進(jìn)模中任何兩相鄰工位的中心距必須相等。對(duì)于單排列的排樣，步距等與沖件的外輪廓尺寸與搭 邊余量之和。搭邊值的大小可參照沖裁排樣的搭邊數(shù)值。定距的方式有以下幾種： （ 1）擋料銷定距 擋料銷定距多適用于手工送料的簡(jiǎn)單級(jí)進(jìn)模，利用工件落料后的廢料孔與凹模上的定位釘實(shí)現(xiàn)定位。一次沖壓后，用手將條料上沖裁的廢料孔頂在擋料銷上定位，再進(jìn)行下一次的沖壓，這種定位常用于沖床的單次工作，不適宜連續(xù)工作。以上的定距是粗定距，模具上必須設(shè)有導(dǎo)正銷將料導(dǎo)正，實(shí)現(xiàn)精確定位。擋料銷的形狀可結(jié)合廢料型孔的形狀設(shè)計(jì)成圓形、扇形、鉤形等。 （ 2）側(cè)刃定距 側(cè)刃定距在級(jí)進(jìn)模中是常用的定距形式，適用于 厚的板料 。太薄的板料用擋塊定位時(shí)因板料易產(chǎn)生變形而影響定位精度；太厚的料則不適于側(cè)刃沖切。 （ 3）自動(dòng)送料器定距 自動(dòng)送料器有定型產(chǎn)品可以選購(gòu)，它配合沖床的沖壓動(dòng)作，使條料能按時(shí)、定量地送進(jìn)高速機(jī)床。自動(dòng)沖壓必須采用自動(dòng)送料器送料。 在本設(shè)計(jì)中，采用自動(dòng)送料器定距的方式設(shè)定步距，由定子片的長(zhǎng)為 60mm，由表218 查得：材料厚度為 的工件間的最小工藝搭邊值為 [1]，現(xiàn)設(shè)搭邊余量為 2mm，故步距為 62mm。 排樣圖設(shè)計(jì) 微型電動(dòng)機(jī)的定子片和轉(zhuǎn)子片在使用中所需的數(shù)量相等，轉(zhuǎn)子的外徑比定子的內(nèi)徑小 1mm。轉(zhuǎn)子片與定子片具備套沖的條件，若制成單工序模或復(fù)合模都不能同時(shí)完成 9 兩工件的沖裁。零件的精度要求較高，形狀也比較復(fù)雜，適宜采用多工位級(jí)進(jìn)模制造。工件的工序均為落料和沖孔。工件的異形孔多，在級(jí)進(jìn)模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和加工制造上都有一定的難度。級(jí)進(jìn)模是單件生產(chǎn)，試模失敗后很難修改，因此要精心設(shè)計(jì)，各種問(wèn)題都應(yīng)考慮周全。 電動(dòng)機(jī)的定子、轉(zhuǎn) 子片是大批量生產(chǎn)，故選用硅鋼片卷料，采用自動(dòng)送料器和自動(dòng)送料裝置送料，其送料精度可達(dá)177。 。采用自動(dòng)送料裝置時(shí)，由于其送料精度比較高，故在模具中只使用導(dǎo)正釘作精確定位。 排樣圖如圖 32 所示，排樣圖分為 8 個(gè)工位，各工位的工序如下： 圖 2 排樣圖 Fig 2 Layout 第 1 工位：沖 2 個(gè)φ 8mm 的導(dǎo)正銷孔；沖轉(zhuǎn)子片各槽孔和中心軸孔；沖定子片兩端4 個(gè)小孔的左側(cè) 2 孔。 此處已刪除 10 （ 6）凸模墊板承壓計(jì)算 圓形凸模承受面的壓應(yīng)力σ 壓 ，按下式計(jì)算： σ 壓 ＝ F／ A＝ 4F／π D2≤ [σ 壓 ] （ 23） 式中 F—— 沖裁力（ N）； A—— 承壓面積（ mm2）； D—— 凸模承壓面的直徑（ mm）； [σ 壓 ]—— 許用壓應(yīng)力（ MPa）。 對(duì)于沖孔凸模，將其數(shù)據(jù)帶入得： σ 壓 ＝ 4 ／ 172＝ （ MPa）＜ [σ 壓 ] 故滿足設(shè)計(jì)要求 本工位的卸料板（包括第 3 共 3 個(gè)工位）厚 12mm，其線槽形孔與組合基體用同一程序由線切割機(jī)床加工，查文獻(xiàn)表 79[2]，其配合間隙取 。 與組合凸模對(duì)應(yīng)的凹模設(shè)計(jì)為局部凹模，凹模用自身臺(tái)階和齊縫銷釘固定在凹模板上，凹模板用銷釘和螺釘與墊板和下模板固定，凹模刃口以下的漏料部分 用擴(kuò)大型孔的方法，采用電火花機(jī)床加工。 校正模設(shè)計(jì) 線槽孔沖孔后，工件平直度降低，特別是刃口部位的毛刺，會(huì)影響電動(dòng)機(jī)組裝和下線質(zhì)量，故設(shè)置校平工序，以提高工件質(zhì)量。校平是用足夠的壓力在兩板間加壓，校平壓力的大小與壓力機(jī)裝模時(shí)的調(diào)整有直接關(guān)系，壓力大小對(duì)調(diào)整量 極其敏感，因?yàn)檫@種力是滑塊到達(dá)下止點(diǎn)后，靠壓力機(jī)機(jī)身的變形形成的壓力。在本模具中需要調(diào)整的項(xiàng)目很多，不能采用上述方法控制校平力的大小，故采用彈性體限定校平壓力的大小。碟形彈簧具有行程小、壓力穩(wěn)定、載荷大、體積小的特點(diǎn)，適于這種結(jié)構(gòu)。 由前計(jì)算可知，校平力為 22242N。查文獻(xiàn)附錄 C3[2]，選用 10 號(hào)碟形彈簧，外徑φ50mm，厚 3mm，允許變形 ，最大負(fù)荷 12021N，采用雙片組合，其載荷增大一倍。為增加變形量選用 4 組、共 8 片彈簧。由表中可以查出，當(dāng)力為 22242N 時(shí)，單片彈簧壓縮量為 ，在允許的變形范圍內(nèi)，可滿足校平力要求。 校平模的上模是裝在卸料板上的，圓形校平模板需淬硬使用。下模是線槽形狀的 11 凸模，起尺寸比線槽凸模各方向均大 1mm， 12 個(gè)線槽校平模以動(dòng)配合裝在導(dǎo)板內(nèi)，結(jié)構(gòu)如圖 12 所示。 1 凹模板 2 校平模 3 上壓板 4 碟形彈簧 5 彈簧導(dǎo)桿 6 凹模 7 下壓板 8 鋼板下模座 圖 11 校平下模 Fig 11 Leveling die 碟簧中間導(dǎo)桿直徑 25mm，制成專用螺釘，螺紋 部位為 M14，裝配時(shí)，調(diào)整墊片厚度，擰緊螺栓，使其預(yù)壓縮 ，此時(shí)預(yù)緊力約 10000N，用螺栓實(shí)現(xiàn)這個(gè)力是不困難的。線槽校平模露出凹模平面 ，作為校平的工作行程，這個(gè)高度對(duì)條料送進(jìn)沒有影響。 小凸模設(shè)計(jì) 第 2 工位還有兩種共 10 個(gè)圓形沖孔，孔徑為φ 4mm 和φ 8mm，屬于細(xì)小圓凸模。查文獻(xiàn)表 1051[1]和表 1052[1]，孔徑為φ 4mm 的凸模選用 A 型圓凸模，其長(zhǎng)度 L為 70mm，孔徑為φ 8mm 的凸模選用 B 型圓凸模，其長(zhǎng)度 L 為 70mm。凸 模工作部分穿過(guò)卸料板，卸料板裝有精密的 導(dǎo)向裝置，對(duì)細(xì)小凸模具有有效的保護(hù)作用。 （ 1）凸模強(qiáng)度校核 壓應(yīng)力校核： a：φ 4mm 凸模壓應(yīng)力校核 由前可知，φ 4mm 凸模壓應(yīng)力校核應(yīng)采用式 19 校核，將其數(shù)據(jù)帶入得： dmin≥ 4 190／ 981＝ （ mm） (24) 滿足設(shè)計(jì)要求 b：φ 8mm 凸模壓應(yīng)力校核 由前可知，φ 4mm 凸模壓應(yīng)力校核應(yīng)采用式 19 校核，將其數(shù)據(jù)帶入得： dmin≥ 4 190／ 981＝ （ mm）