【文章內容簡介】 相配合執(zhí)行某一功能，但它們的空間布置難尋規(guī)律與共性，因此即使按功能劃分也不能產(chǎn)生模塊。筆者認為，模塊化是部件級的標準化，而零件標準化可視為零件級的模塊化。兩個級別上的標準化是互相配合的。因此，要開發(fā)零件庫并納入模塊庫，以彌補模塊覆蓋不全的缺憾。當零件必須逐個構造時，一個齊全的便于使用的零件庫對提高效率很有幫助。 模具類型與結構變化多模具可有不同的工序性質，如落料、沖孔等；有不同的組合方式，如簡單模、連續(xù)模等；還有不同的結構形式，種類極其繁多。因此，必須找到適當途徑，使較少的模塊能組合出多種多樣模具。為此，筆者提出了以下方法：（1）在Pro/E（或UGII等三維軟件）的參數(shù)化設計功能及用戶自定義特征功能的基礎上進行二次開發(fā)，使模塊具有較大“可塑性”，能根據(jù)不同的輸入?yún)?shù)可產(chǎn)生較大的結構變化；（2）分層次設計模塊。用戶可調用任一層次上的模塊，達到了靈活與效率兩個目標。使用小模塊有靈活多變的優(yōu)點，但效率低，使用大模塊則相反。 模具模塊化設計的實施為了實施模塊化設計，并證明以上方法的可行性，筆者基于Pro/E二次開發(fā)，開發(fā)出一套模具模塊化CAD系統(tǒng)。系統(tǒng)分兩大部分：模塊庫與模塊庫管理系統(tǒng)。 模塊庫的建立模塊庫的建立有三個步驟：模塊劃分、構造特征模型和用戶自定義特征的生成。標準零件是模塊的特例，存在于模塊庫中。標準零件的定義只需進行后兩步驟。模塊劃分是模塊化設計的第一步。模塊劃分是否合理，直接影響模塊化系統(tǒng)的功能、性能和成本[3]。每一類產(chǎn)品的模塊劃分都必須經(jīng)過技術調研并反復論證才能得出劃分結果。對于模具而言，功能模塊與結構模塊是互相包容的。結構模塊的在局部范圍內可有較大的結構變化，因而它可以包含功能模塊；而功能模塊的局部結構可能較固定，因而它可以包含結構模塊。模塊設計完成后，在Pro/E的零件/裝配（Part/Assembly）空間中手工建構所需模塊的特征模型，運用Pro/E的用戶自定義特征功能，定義模塊的兩項可變參數(shù)：可變尺寸與裝配關系，形成用戶自定義特征(UserDefined Features，UDFs)。生成用戶自定義特征文件（以gph為后綴的文件）后按分組技術取名存儲，即完成模塊庫的建立。 模塊庫管理系統(tǒng)開發(fā)系統(tǒng)通過兩次推理，結構選擇推理與模塊的自動建模，實現(xiàn)模塊的確定。第一次推理得到模塊的大致結構，第二次推理最終確定模塊的所有參數(shù)。通過這種途徑實現(xiàn)模塊“可塑性”目標。在結構選擇推理中，系統(tǒng)接受用戶輸入的模塊名稱、模塊的功能參數(shù)和結構參數(shù)，進行推理，在模塊庫中求得適用模塊的名稱。如果不滿意該結果，用戶可指定模塊名稱。在這一步所得到的模塊仍是不確定的，它缺少尺寸參數(shù)、精度、材料特征及裝配關系的定義。在自動建模推理中，系統(tǒng)利用輸入的尺寸參數(shù)、精度特征、材料特征與裝配關系定義，驅動用戶自定義特征模型，動態(tài)地、自動地將模塊特征模型構造出來并自動裝配。自動建模函數(shù)運用C語言與Pro/E的二次開發(fā)工具Pro/TOOLKIT開發(fā)而成。UDFs的生成方法及參數(shù)驅動實現(xiàn)自動建模的程序見參考文獻[4]。通過模塊的調用可迅速完成模具設計。這個系統(tǒng)在本廠應用后了模具設計周期明顯縮短。由于在模塊設計時認真考慮了模塊的質量，因而對模具的質量起基礎保證作用。模塊庫中存放的是相互獨立的UDFs文件，因此本系統(tǒng)具有可擴充性?？偨Y由于采取了上述措施，科龍集團某一新品種空調的模具從設計到驗收只需三個月就完成了，按可比工作量計算，開發(fā)周期比以前縮短了約1/4，而且模具質量和成本都有所改善，明顯增強企業(yè)競爭力。第三篇：沖壓模具課程設計前言沖壓是在室溫下，利用安裝在壓力機上的模具對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。沖壓模具在冷沖壓加工中，將材料（金屬或非金屬）加工成零件（或半成品）的一種特殊工藝裝備，稱為冷沖壓模具（俗稱冷沖模）。沖壓模具是沖壓生產(chǎn)必不可少的工藝裝備，是技術密集型產(chǎn)品。沖壓件的質量、生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)成本等，與模具設計和制造有直接關系。模具設計與制造技術水平的高低，是衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標志之一，在很大程度上決定著產(chǎn)品的質量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。我國的沖壓模具設計制造能力與市場需要和國際先進水平相比仍有較大差距。這些主要表現(xiàn)在飛行器鈑金件、高檔轎車和大中型汽車覆蓋件模具及高精度沖模方面，無論在設計還是加工工藝和能力方面，都有較大差距。覆蓋件模具，具有設計和制造難度大，質量和精度要求高的特點，可代表覆蓋件模具的水平。雖然在設計制造方法和手段方面已基本達到了國際水平，模具結構功能方面也接近國際水平，在模具國產(chǎn)化進程中前進了一大步，但在制造質量、精度、制造周期等方面，與國外相比還存在一定的差距。標志沖模技術先進水平的多工位級進模和多功能模具，是我國重點發(fā)展的精密模具品種。有代表性的是集機電一體化的鐵芯精密自動閥片多功能模具，已基本達到國際水平。因此我們在學習完《飛機鈑金成形原理和工藝》等模具相關基礎課程后，安排了模具設計課程設計，以幫助我們掌握模具設計的過程，為以后參加工作打下基礎。設計內容一、零件的工藝性分析圖1 零件圖1）零件的尺寸精度分析 如圖1所示零件圖，該零件外形尺寸為R11，19；內孔尺寸為R3，6，均未標注公差，公差等級選用IT14級，則用一般精度的模具即可滿足制件的精度要求。2）零件結構工藝性分析 零件形狀簡單，適合沖裁成形。3）制件材料分析 制件材料為45鋼，抗剪強度為432～549Mpa，抗拉強度為540～685Mpa，伸長率為16%。適合沖壓成形。綜合以上分析，得到最終結論:該制件可以用沖壓生產(chǎn)的方式進行生產(chǎn)。但有幾點應注意：1）孔與零件左邊緣最近處僅為2mm，在設計模具是應加以注意。2）制件較小，從安全方面考慮，要采取適當?shù)娜〖绞健?）有一定批量，應重視模具材料和結構的選擇，保證一定的模具壽命。二、工藝方案的確定由零件圖可知，該制件需落料和沖孔兩種沖壓工藝，設計模具時可有以下三種方案：方案一：先落料，再沖孔，采用單工序模生產(chǎn)。方案二：沖孔、落料連續(xù)沖壓，采用級進模生產(chǎn)。方案三：落料和沖孔復合沖壓，采用復合模生產(chǎn)。方案一采用單工序模生產(chǎn)，模具結構簡單，但需要兩道工序、兩套模具才能完成零件的加工，生產(chǎn)效率較低，難以滿足零件年產(chǎn)20萬件的需求，而且要考慮第二套模具中工序件的定位問題，操作不便。方案二采用級進模生產(chǎn)，可有效地提高生產(chǎn)效率，但連續(xù)模制造和設計難度大，費用高，用于生產(chǎn)該制件達不到經(jīng)濟性要求。方案三采用復合模生產(chǎn)，亦有很高的生產(chǎn)效率，復合模能在壓力機一次行程內，完成落料、沖孔兩道工序，所沖壓的工件精度較高，不受送料誤差影響，能較好的滿足該制件內孔與外形同心的要求。通過對比，故采用方案三，比較適合該零件。三、模具結構形式的確定（一）模具類型及卸料方式分析因制件材料較薄，為了保證制件的平整度，所以采用正裝式復合模，即凸凹模安裝在上模，這樣，從模柄中穿入導桿可以直接把嵌在凸凹模里的廢料從刃口中打下，卡在凸凹模凸模刃口上的材料可以用彈性卸料板卸料；沖孔凸模與落料凹模安裝于下模，用頂件器帶動卸料板頂出制件。（二）模具定位方式分析在模具設計中，拋棄了傳統(tǒng)的銷釘定位，而是把凸凹模和凹模分別在上、下模座定位，上、下模座的定位沉臺在制造時是和導柱、導套固定在一起加工完成的，這樣保證了上、下模工作零件的同軸度，從而達到保證零件尺寸精度的目的。同時沒有使用銷釘，也使模具的維修方便了很多，即使多次拆卸也能保證零件的精度不變。四、工藝設計與計算（一）制件排樣與材料利用率計算采用單排直排有廢料排樣，如圖2所示。由文獻【1】表317查得制件間搭邊值a=，側搭邊值a1=1mm,則送料步距L=19+=；條料寬度B=22+1+1=24；經(jīng)計算制件面積S=，一個步距的材料利用率為：η=S/(BL)100%=(24 )100%=%圖2 排樣圖由文獻【2】表41冷軋鋼板的尺寸，選板料規(guī)格為1200mm600mm1mm，剪裁條料時采用橫裁法，于是條料尺寸為24mm600mm。每板條料數(shù)n1=1200/24=50(條)；每條制件數(shù)n2=(2)/=30(件)； 每塊板制件數(shù)n3= n1n2=5030=1500(件)材料總利用率η=1500（1200600）=﹪（二）沖壓力的計算沖裁力可按以下公式[1]計算：F=KLtτkp，式中：t—材料厚度（mm）； L—沖裁件周長（mm）；τ已知K=, t=