【文章內(nèi)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(rèn)為，模塊化是部件級的標(biāo)準(zhǔn)化，而零件標(biāo)準(zhǔn)化可視為零件級的模塊化。兩個級別上的標(biāo)準(zhǔn)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(dāng)零件必須逐個構(gòu)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(jié)構(gòu)變化多模具可有不同的工序性質(zhì)，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(jié)構(gòu)形式，種類極其繁多。因此，必須找到適當(dāng)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(shè)計功能及用戶自定義特征功能的基礎(chǔ)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(jié)構(gòu)變化；（2）分層次設(shè)計模塊。用戶可調(diào)用任一層次上的模塊，達到了靈活與效率兩個目標(biāo)。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(shè)計的實施為了實施模塊化設(shè)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(gòu)造特征模型和用戶自定義特征的生成。標(biāo)準(zhǔn)零件是模塊的特例，存在于模塊庫中。標(biāo)準(zhǔn)零件的定義只需進行后兩步驟。模塊劃分是模塊化設(shè)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(shù)調(diào)研并反復(fù)論證才能得出劃分結(jié)果。對于模具而言，功能模塊與結(jié)構(gòu)模塊是互相包容的。結(jié)構(gòu)模塊的在局部范圍內(nèi)可有較大的結(jié)構(gòu)變化，因而它可以包含功能模塊；而功能模塊的局部結(jié)構(gòu)可能較固定，因而它可以包含結(jié)構(gòu)模塊。模塊設(shè)計完成后，在Pro/E的零件/裝配（Part/Assembly）空間中手工建構(gòu)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(guān)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(shù)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)，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(biāo)。在結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)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(guān)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(guān)系定義，驅(qū)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(gòu)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(qū)動實現(xiàn)自動建模的程序見參考文獻[4]。通過模塊的調(diào)用可迅速完成模具設(shè)計。這個系統(tǒng)在本廠應(yīng)用后了模具設(shè)計周期明顯縮短。由于在模塊設(shè)計時認(rèn)真考慮了模塊的質(zhì)量，因而對模具的質(zhì)量起基礎(chǔ)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(jié)由于采取了上述措施，科龍集團某一新品種空調(diào)的模具從設(shè)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(zhì)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(shè)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(shù)密集型產(chǎn)品。沖壓件的質(zhì)量、生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)成本等，與模具設(shè)計和制造有直接關(guān)系。模具設(shè)計與制造技術(shù)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(biāo)志之一，在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。我國的沖壓模具設(shè)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(shè)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(shè)計和制造難度大，質(zhì)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(shè)計制造方法和手段方面已基本達到了國際水平，模具結(jié)構(gòu)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(zhì)量、精度、制造周期等方面，與國外相比還存在一定的差距。標(biāo)志沖模技術(shù)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(xué)習(xí)完《飛機鈑金成形原理和工藝》等模具相關(guān)基礎(chǔ)課程后，安排了模具設(shè)計課程設(shè)計，以幫助我們掌握模具設(shè)計的過程，為以后參加工作打下基礎(chǔ)。設(shè)計內(nèi)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(nèi)孔尺寸為R3，6，均未標(biāo)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(jié)構(gòu)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(jié)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(yīng)注意：1）孔與零件左邊緣最近處僅為2mm，在設(shè)計模具是應(yīng)加以注意。2）制件較小，從安全方面考慮，要采取適當(dāng)?shù)娜〖绞健?）有一定批量，應(yīng)重視模具材料和結(jié)構(gòu)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(shè)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(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)。方案一采用單工序模生產(chǎn)，模具結(jié)構(gòu)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(shè)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(fù)合模生產(chǎn)，亦有很高的生產(chǎn)效率，復(fù)合模能在壓力機一次行程內(nèi)，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(nèi)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(jié)構(gòu)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(fù)合模，即凸凹模安裝在上模，這樣，從模柄中穿入導(dǎo)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(shè)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(dǎo)柱、導(dǎo)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(shè)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(cè)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=