【導(dǎo)讀】汽車模具為討論課題進行研究分析及實踐。通過模具產(chǎn)品料條分析及成型性分析，計算模。具沖壓力及凸凹模尺寸計算，仍而得到整套模具的框架。理論離不開實踐，當(dāng)模具結(jié)極確。最終完成了模具的組立和調(diào)試，達到。和制造，模具可以大批量生產(chǎn)且能精確的完成復(fù)雜的工業(yè)產(chǎn)品，且壽命較長，不宜損壞，

　　

【正文】 、 車 床、數(shù)控機床 CNC。 鉆 床：是指用 鉆頭 在工件上加工孔 時 用的機床。通常以 鉆頭 旋 轉(zhuǎn)為 主要的運 動 方式， 鉆頭軸 的移 動 是 進給 運 動 或者旋 轉(zhuǎn) 運 動 。 鉆 床的 結(jié) 極比 較簡單 ，加工精度比 較 低，但用于 鉆 通孔、盲孔，更 換 特殊的刀具，可 擴 和 锪 孔與 鉸 孔或 進 行攻 絲 等個方面的模具工件加工。 加工 過 程中的工件一般不能 動 ，而是 讓 刀具移 動 位子，將刀具中心點 對 準正孔中心點，并 讓 刀具 轉(zhuǎn)動 。 鉆 床的特點加工方式 簡單 、便捷、快速。 磨床：指利用磨具 對 工件的表面 進 行磨削和加工的機械機床。大多數(shù)磨床就是使用高 速的旋 轉(zhuǎn) 不同 規(guī) 格的砂 輪進 行磨削和加工，也有少數(shù)磨床是使用油石、砂 帶 等它磨具和游 離磨料 進 行的磨床加工。 銑 床 :是指 用 銑 刀在工件上加工各種表面或打點的機床。 銑 刀旋 轉(zhuǎn) 運 動 主要運 動 ，工 件和 銑 刀的移 動則為進給 運 動 。它可以加工平面和溝槽，也可以加工不同的曲面和 齒輪 等 銑 床主要是用 銑 刀或者 鉆頭對 工件 進 行 銑 削加工的機床。 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，在機械 制造與修理部 門 已 經(jīng) 得到了很大的廣泛 應(yīng) 用。 車 床： 車 床是主要用 車 刀 對 旋 轉(zhuǎn) 的工件 進 行 車 削加工的機床。 車 床上 還 可以用 鉆頭 、 擴 孔 鉆 、 鉸 刀、 絲錐 、板牙與 滾 花工具等 這 些工具 進 行相 應(yīng) 的加工。 數(shù)控 CNC：數(shù)控加工意思 為 用數(shù)控加工的工具 進 行的加工所成。 CNC 指數(shù)控機床都是 由數(shù)控加工 語 言來 進 行 編 程和控制，通常是 G 代 碼 。數(shù)控加工 G 代 碼語 言告 訴 了數(shù)控機床 加工的刀具采用何種 笛卡 爾 位置的坐 標(biāo) ，并控制了刀具 進給 的速度與主 軸 的 轉(zhuǎn) 速，以及 工具中用到的 變換 器、冷卻 劑 等功能。 數(shù)控加工與手 動 加工具相比有很大的 優(yōu)勢 ，如數(shù) 控加工生 產(chǎn) 出來的零件非常的精確而且有可重復(fù)性； 數(shù)控加工也可以生 產(chǎn) 手 動 加工 時無法 完成的復(fù) 雜 外形的零件。 模板件加工以及 問題 點分析 為 了保 證 工件基準點是一致的且保持精度，又能快速生 產(chǎn) ，不影響公司 利益。 為 此 對 工件加工 進 行分 類 。如下 : 托料板、浮板采用： CNC鉆 床 研磨 — CNC2。第一次 CNC 對鋼 料 進 行粗加工，留余 21 王光坤 GS020 汽 車發(fā)動 機底蓋沖 壓 模具的 設(shè)計 與制造 量 單邊 50mm，然后 鉆 床完成 鉆 孔攻牙，在 對鋼 板 進 行研磨，研磨厚度需要準并到數(shù)，為 后 面精加工做好準 備 ，接下來就是 CNC2 精加工，精加工就是 為 了防止 鋼 板 變 形，導(dǎo) 致基準 偏位， 這樣 加工下來，即使 鋼 板在粗加工 時 有 變 形，也能有效挽救。 模座和托板采用：研磨 CNCN鉆 床。 由于模座 厚度 較 大，在 CNC 開粗 時 ，幾乎不會由于 CNC 加工的切削力而 發(fā) 生 變 形， 為 此不 需要研磨后在 CNC 精 銑 。可以直接在第一次開粗 時實現(xiàn) 精加工。 沖 頭 、刀口、成型 塊 采用： 鉆 床 —CNC1—熱處 理 —研磨 —CNC2—線 割。 這 些工件在模具上起著決定性因素， 為 此 這 些工件的材 質(zhì) 和精度也非常高，在加工上出 現(xiàn) 錯誤 ，將直接 對 板件精度 產(chǎn) 生 較 大的影響。首先 鉆 床 進 行打點 鉆 孔，然后 CNC 開粗 為發(fā)熱 處理做準 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 對鋼塊 基準 進 行 研磨并校直， 為 后 續(xù) 加工做準 備 ，然后再 CNC 精加工，再 線 割 線 割外形， 這樣 加工出來的工件將會達到一個 較 高的要求。 主要模板件精 銑 的 選擇 （ 單銑 和拼 銑 的 選擇 ） 在模具中起著 較為 重要地位的工件需要拼 銑 ，如 導(dǎo) 套孔， 導(dǎo) 板基座，成型面等。 在模具中起著 輔 助作用的工件可以 選擇單銑 。如托板、氮氣缸座子、浮料板等。 模板的工 藝 流程 模具 鋼 板加工工 藝 流程 圖 如 圖 31 設(shè)計 出 圖 采 購 下 單買 料 鋼 料回廠 品 檢檢測 倉庫發(fā) 料加工 鉆 床 CNC1 熱處 理 磨床 CNC2 精加工 線 割 圖 31 工 藝 流程 圖 22 江西理工大學(xué) 應(yīng) 用科學(xué)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 4 汽 車 模具的 組 裝制作 組 裝的前的整理 模具 組 裝前的整理 對 于模具 組 立及后期 維護維 修起著非常重要的一步。 （ 1）倒角、清理工件毛刺； 這樣 在 組 立中可以迅速將工件 鑲 入 鍵 槽中，并能防止一些沖 頭 在沖裁料片 時 折彎沖 頭 沒有倒角出 現(xiàn) 拉 傷現(xiàn) 象。 （ 2）刻 編碼 、刻硬度； 這樣對 工件 維 修及新制起了關(guān) 鍵 性的一步，可以很快的找到要新 制 的工件 編碼 。 為 后期模具的 維護 起了很大的幫助。 （ 3） 噴 防 銹 油；在 鋼塊 上 噴 上適量的防 銹 油。由于模具在 組 立和 調(diào)試 的 時 候需要很 長 一 段 時間 ，如果沒有做好防 銹 工作，那么模具將會快速生 銹 ， 這樣 模具精度要求將會下降。 組 裝 過 程與模板件的功能確定 組 立模具 時須嚴 格按照 設(shè)計 裝配 圖進 行 組 立裝配，不然在 試 模 時 將 產(chǎn) 生干涉。 調(diào)試過 程 （ 1）當(dāng)板件第一次 試 模 時 ，可以將打出來的板件 進 行 檢測 ，當(dāng)料 邊 大出公差 時 ，可以 對 上模沖 頭進 行減料修改， 對 下模刀口 進 行 補 料修改。 （ 2）當(dāng)板件型面超差大于 公差 時 ，可以 對 下模 進 行打磨， 對 上模 進 行加 墊 片。 （ 3）當(dāng)料 邊 小出公差 時 ，可以 對 上模沖 頭進行 補 料修改， 對 下模刀口 進 行減料修改。 （ 4）當(dāng)板件型面超差小于公差 時 ，可以 對 下模進 行加 墊 片。， 對 上模 進 行打磨。 組 裝和 調(diào)試 的 問題 分析 組 裝 問題 分析 （ 1）、模具 組 裝 實驗 注意事 項 a、模具 組 裝 時應(yīng) 注意上下模（或 動 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。 b、 進 行模具 組 裝工作之前必 須 要 檢查 工具是否一切正常，并且按手 動 工具安全操作的 規(guī) 程操作 ,必 須 注意正確使用工量具。 c、 組 裝模具 時 ， 應(yīng) 首先了解模具的工作性能和基本 結(jié) 極及各部分重要性，按次序 組 裝。 23 王光坤 GS020 汽 車發(fā)動 機底蓋沖 壓 模具的 設(shè)計 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，工作地點要 經(jīng) 常保持清 潔 干 凈 ，通道中不準放置零部件和工具。 e、拆卸的模具 彈 性零件 應(yīng)該 要防止零件突然 彈 出 傷 人事故。 f、 傳遞 物件 時 一定要要小心，不可以隨意投 擲 ，以免 傷 及他人。 g、不能拿 組 裝的工具玩耍和打 鬧 ，以免 傷 人。 h、 組 裝 結(jié) 束后， 務(wù) 必清點工具。 (2)、 組 立常 見問題 ： a、沖頭 和刀口 對 不上； b、托料板干涉； c、 銷釘 和螺絲 孔不一致； d、 導(dǎo) 柱孔偏大； 以上 問題經(jīng) 常出 現(xiàn) 在 組 裝上面，吅理的 處 理以上 問題 ，將 對組 裝 帶 來很大的方便，也 可以 節(jié) 省很多 時間 。 對 于上面 問題處 理方案有： 檢查 手上的工件是否按 圖紙 加工，加 工尺寸是否正確。 檢查 模座加工是否正確，尺寸是否正確，因 為 模座 錯誤 ，將 導(dǎo) 致上 下模座孔位刀口全部 對 不上。 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。 檢查 刀口 間 隙是否正確，是否有放 間 隙。 檢查設(shè)計 3D 和 2D 是否 對 得上，可以采用跌 圖 法 進 行 審 核。 查 看加工程序是否有 誤 。 對 以上 問題進 行 審 核后， 查 明原因后再 對 工件 進 行修改或者新制。 這樣 既能防止在吅模 時 模具沖 頭有干 涉 導(dǎo) 致模具打爆，又能很 對 的將模具 組 立完 畢 。 模具 調(diào)試 汽 車 模具 調(diào)試 并不是 簡單 的 壓 制出不裂和不 皺 的制件。 首先就是要保 證 模具的著色、 壓 件的 頻 次、沖 壓 件面品等個方面的要求 , 其次 應(yīng)該 是在 CAE 文件指 導(dǎo) 下 進 行 調(diào)試 并且 滿 足其中 預(yù)測 的指 標(biāo) , 如拉 長 延件收料 線 尺寸、 變 薄率、 應(yīng)變值 等要求。 調(diào)試 之前的模具必 須 要 經(jīng)過 數(shù)字化虛 擬 吅模 的 檢測 , 并且 應(yīng)該 盡量的做到 連線調(diào)試 。高精度加工與虛 擬 吅模 的 檢測監(jiān) 控使得上下模型面符吅 變 得更加 簡單 , 研修工作不斷減少 , 調(diào)試 的重點將 轉(zhuǎn) 移 到制件品 質(zhì) 的提升和 調(diào)試 的 結(jié) 果系 統(tǒng) 的反 饋紀錄 當(dāng)中。 調(diào)試 沖 壓 件數(shù)字 測 量的 結(jié) 果 (如 變 薄的 測 量、 ARGUS 以及數(shù)字化的 應(yīng)變測 量、 ATOS 數(shù)字化型面的 測 量等數(shù)據(jù) )都要 統(tǒng) 一的分 析 , 這 些 測 量的 結(jié) 果反 饋 的是將有助于 CAE 分析中 對變 薄枀限以及至破裂情況的重新判 定 , 有助于沖 壓 工 藝 的水平提升 , 對 于 調(diào)試 的 實際 指 導(dǎo) 也更具有 針對 性。 （ 1） 調(diào)試 前準 備 24 江西理工大學(xué) 應(yīng) 用科學(xué)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 品 標(biāo) 、 CAE 分析 報 告、模具 檢測報 告。 （ 2）狀 態(tài) 確定 導(dǎo) 向涂 紅 丹粉的確 認過 程當(dāng)中 , 以平衡 這塊為 基準 , 壓 料面均布 鉛絲 6 ~10 左右 處 確 認壓 料面的 間 隙 , 或者是在平 緩處對 稱 墊 同等的料厚 , 其他區(qū)域均布 鉛絲 6 ~20 左右 處 , 確 認 型面的 間 隙。 （ 3） 研 壓 料面 上模 壓 料面 為 基準的范 圍 內(nèi) 。板料兩面都涂 紅 丹粉 , 根據(jù)板料著色的情況用砂 輪 機 進 行研究配制。研 壓 的料面必 須帶 有平衡 塊 。 壓 料面的著色率在 90%以上。 壓 料筋以內(nèi)的必 須 著色均勻。 （ 4） 壓 料 面蹭光 搖搖 型面的蹭光 , 修整凸 R 圓 角。在用 銼 刀修整 R 切點。 （ 1）打出板件 進 行 檢測 。五個板件以上送入品 檢檢測 。 25 王光坤 GS020 汽 車發(fā)動 機底蓋沖 壓 模具的 設(shè)計 與制造 5 結(jié) 論 高精密復(fù) 雜 模具的 設(shè)計 與制造在模具行 業(yè) 所占比例越來越高 ,如何在保 證 模具 質(zhì) 量和 精度的基 礎(chǔ) 上 縮 短模具開 發(fā) 和制造周期、降低生 產(chǎn) 成本等是我國模具工 業(yè)發(fā) 展的重點之 一。 CAD/CAM 在模具工 業(yè) 中的 應(yīng) 用于推廣 是解決上述 問題 的主要方法。本 課題 借助 CAD 軟 件釆用并行 設(shè)計 方法 對 GS020 模具 進 行模具 設(shè)計 ,并借助相關(guān)的 CAM 軟 件 對 模具加工 過 程 進 行模 擬 仿真、 過 程 優(yōu) 化得到吅適的加工方案后自 動 生 產(chǎn) 數(shù)控代 碼對 零件 進 行數(shù)控加工 , 通 過對該 模具 進 行 實際 加工、 試 模、生 產(chǎn) 等得到以下 結(jié)論 : (1)、汽 車 模采用了 CAD/CAE 技 術(shù) 以及 對 模具 產(chǎn) 品的成形 過 程各個 階 段都 進 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 改正的 設(shè)計問題 ,大大 濃縮 了 產(chǎn) 品開 發(fā) 周 期降低成本的概率。 (2)、提高生 產(chǎn) 效率上 ,以高速切 削加工及使用 較 大的 進給 率和生 產(chǎn) 力 ,比平常的切削 效率要提高 5 到 10 倍左右 ,材料切除率也可提高 3 到 6 倍之 間 。 (3)、提高加工 質(zhì) 量的同 時 ,由于主 軸 高速的旋 轉(zhuǎn) 使得刀具切削的激勵的 頻 率 遠遠 高于 工 藝 系 統(tǒng) 的固有的 頻 率 ,工 藝 系 統(tǒng) 不會因此 產(chǎn) 生受迫振 動 ,仍而保 證 良好的加工狀 態(tài) 。但由 于切削深度和切削 寬 度和切削力都比 較 小