【正文】 同時(shí)要求模具零件具有互換性，在模具零件磨損或損壞后要求更換迅速，方便，可靠。 (6)多工位級(jí)進(jìn)模主要用于沖制厚度較薄 (一般不超過 2mm)、產(chǎn)量大，形狀復(fù)雜、精度要求較高的中、小型零件。 (7)模具制造用期較長(zhǎng)，成本高，多工位級(jí)進(jìn)模隨著工位數(shù)的增加，相應(yīng)要加工的模具零件數(shù)也多了，所以 成本比普通沖模高。 PDW模擬了專家系統(tǒng)的級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)流程，設(shè)計(jì)對(duì)象和結(jié)果都是三維的。具體來說， PDW的主要功能如下： (1)三維設(shè)計(jì) 系統(tǒng)以 UG為平臺(tái)，從產(chǎn)品模型、工藝分析與設(shè)計(jì)到模 具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)全部采用三維模型，有利于維護(hù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)一致性，便于和 CAE/CAM等無縫連接。使用基于特征的方大連 理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 5 法，可以實(shí)現(xiàn)工藝定義的自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)。 (3)基于約束的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 借助于 UG強(qiáng)大的裝配功能，進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。模具的鑲件以組件的形式提供。 (5)開放的標(biāo)準(zhǔn)件庫及鑲件庫 PDW提供了標(biāo)準(zhǔn)模架、標(biāo)準(zhǔn)件及鑲件庫，可以進(jìn)行選擇、修改、定制等工作。 (6)強(qiáng)大的輔助功能 除了上述功能外，系統(tǒng)還提供了明細(xì)表的生成、開孔、二維圖生成、顯示管理等輔助功能，系統(tǒng)使用更加方便。 大連 理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 6 第 2 章 制件的工藝分析 產(chǎn)品介紹 (1)產(chǎn)品零件圖： 圖 21 工件圖 (2)圖 21 所示為一個(gè)彎曲片零件，材料為碳鋼 08，厚度為 。彎曲和一處 Z 形彎曲。此工件形狀比較復(fù)雜，所需工序較多，工藝比較復(fù)雜。 由圖 21知 ,零件的外形尺寸一般 ,總體呈 U形 ,并附有 2處彎曲 ,其中 U形彎曲可采用一次彎曲工序成形 ,另一次 Z形彎曲 可采用一次彎曲工序成形 ,這樣既容易保證彎曲成形精度 ,也簡(jiǎn)化了模具的結(jié)構(gòu) 。 具體情況將在模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分進(jìn)行說明 。 在進(jìn)行沖壓工藝設(shè)計(jì)時(shí) ,應(yīng)該運(yùn)用經(jīng)濟(jì)分析的方法找到降低成本 ,取得優(yōu)異經(jīng)濟(jì)效果的工藝途徑 。 另外 ,可以通過多件同時(shí)生產(chǎn) ,提高材料的利用率 ,工藝合理化等措施來進(jìn)一步提高制件的經(jīng)濟(jì)性 。 方案二：采用沖孔 落料 ，彎曲并行的復(fù)合模與單工序模生產(chǎn)。 方案比較 方案一：模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，但 至少 需要 四 副模具，成本較高，生產(chǎn)效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，且更重要的是在第一道工序完成后，進(jìn)入下道工序必然會(huì)增大誤差，使工件精度、質(zhì)量大大下降，達(dá)不到相關(guān)的技術(shù)要求，難以滿足生產(chǎn)需要。 方案二：需要至少三副模具，成本相對(duì)還是高，但相比于方案一，沖裁的工件公差等級(jí)有所提高，避免了多次沖裁的定位誤差，并且在沖裁過程中工件較平整。故而也不采用此方案。能滿足工件尺寸公差等級(jí)要求，且操作安全方便，能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)生產(chǎn)加工。 方案確定 綜合以上各因素分析， 因?yàn)?此工件形狀比較復(fù)雜，所需工序較多，工藝比較復(fù)雜。 大連 理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 9 模具結(jié)構(gòu)確 定 由產(chǎn)品圖分析可知，該制件總體尺寸精度要求不太高，形狀不是很復(fù)雜，但產(chǎn)量比較大，根據(jù)材料及其厚度一般的特點(diǎn)，為保證沖孔等位置的精度，沖模有較高的生產(chǎn)率，初步采用 擋料銷 定距，導(dǎo)正銷導(dǎo)正定位，彈壓卸料裝置卸料和自然漏料的級(jí)進(jìn)模。計(jì)算的依據(jù)是：變形區(qū)彎曲變形前后體積不變；應(yīng)變中性層在彎曲變形前后長(zhǎng)度不變。具體計(jì)算過程如下 : 因?yàn)?r/t=,知該彎曲件的彎曲為有圓角彎曲 。彎曲 ,所以采用公式 L=L1 +L2 +π /2(r+kt)進(jìn)行計(jì)算 其中 L1 ， L2 為直邊部分長(zhǎng)度 , r+kt為中性層處的彎曲半徑 。 (1) 確定沖壓方向 首先確定產(chǎn)品展開尺寸，根據(jù)產(chǎn)品的毛邊方向，確定沖裁和成形方向，無毛刺方向要求時(shí)一般不受限制；若產(chǎn)品上有毛刺方向要求，必須注意沖裁和成形的方向 (沖孔件毛刺 位于凹模刃口面，落料件毛刺位于凸模刃口面 )。要特別注意材料的紋理方向，避免紋理方向與彎曲線方向平行。 載體的基本形式有 : :料帶的一側(cè)設(shè)計(jì)載體 ， 多用于一側(cè)有成形要求的沖壓件 。 (2)單排較長(zhǎng)制件的沖壓加工 ,其中一側(cè)作為副載體 (也可不設(shè)導(dǎo)正孔 ),到適當(dāng)位置將其切除或沖落制件 。 (1)排較長(zhǎng) 制件的沖壓 (兩側(cè)有各種成形要求 ),導(dǎo)正孔設(shè)置在中間兩沖壓件之間的余料上 ,到最后工位將載體 (余料 )切除 ,使制件分離 。 最后工位沖切載體或者沖落制件 ,使制件和載體分離 。 圖 43所示為彎曲元件的展開圖 ,材料為 08鋼 ,主要成型工序有沖孔 ， 落料 ,彎曲和切斷等 ,經(jīng)過分析 ,該零件適宜采用級(jí)進(jìn)模加工生產(chǎn) ,考慮到此制件為空間三維方向彎曲 ,工藝較為復(fù)雜 ,且其中兩處彎曲成型有 較高的成型精度要求 ,從設(shè)計(jì)與制造的難度與制件的實(shí)用性能等方面考慮 ,該制件采用 中間 載體比較好 。 此時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮排樣方案的加工可行性和穩(wěn)定性 ,后一工位不能對(duì)前一工位的成型有破壞作用 ,或者后一工位無法成型 ,凸?；蛘甙寄５膹?qiáng)度是否足夠等問題 ,具體如下 : 在工序順序安排方面 ,一般先沖導(dǎo)正孔 ,側(cè)刃 ,壓印 ,后沖孔 ,落料 ,成形 ,最后分離 。 第二工位設(shè)置導(dǎo)正 銷對(duì)帶料進(jìn)行導(dǎo)正 ,在以后的工位中 ,根據(jù)工位數(shù)和易發(fā)生竄動(dòng)的工位設(shè)置導(dǎo)正銷 ,也可在以后的工位中每隔2～ 3個(gè)工位設(shè)置導(dǎo)正銷 。 工位設(shè)置應(yīng)保證凹模有足夠的強(qiáng)度 ,凸模容易安裝固定 。 成型方向的選擇 (向上或者向下 )要有利于模具的設(shè)計(jì)和制造 ,有利于送料的 順暢 。 大連 理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 14 綜合以上各工序安排的原則 ,結(jié)合該產(chǎn)品的外形和成形過程 ,大體確定此制件成形順序 , 第一工位安排沖孔和沖工藝導(dǎo)正孔 ，第二 工位安排 切廢，第三 工位設(shè)置導(dǎo)正銷對(duì)帶料進(jìn)行導(dǎo)正 并切廢，第四工位安排切廢，第五工位安排 U形折彎，第六工位安排 Z形折彎，第七工位安排 切斷，將工件與載體分離。 排樣設(shè)計(jì) 根據(jù)上述的工序安排 ,設(shè)計(jì)了圖 44所示的排樣圖 ,共有 9個(gè)工位 ,分 別完成①?zèng)_導(dǎo)正孔 ,沖孔，切 矩形廢料 ② 切廢 ③ 切廢 ④ 切廢 ⑤ 彎曲 ⑥向 下 Z形折彎 ⑦ 切斷 該排樣 共設(shè)置 導(dǎo)正銷對(duì)帶料進(jìn)行導(dǎo)正 ,以保證彎曲件的質(zhì)量 ,分別在第三、第五、第六工位。 沖裁力的大小主要與材料力學(xué)性能、厚度及沖裁件分離的輪廓長(zhǎng)度有關(guān)。生產(chǎn)中常用經(jīng)驗(yàn)公式概略計(jì)算彎曲力，作為設(shè)計(jì)彎曲工藝過程和選擇沖壓設(shè)備的依據(jù)。由于級(jí)進(jìn)模的壓力中心一般都不在模具的工作中心上 ,在實(shí)際生產(chǎn)中 ,級(jí)進(jìn)模的壓力中心應(yīng)保證在 (或者調(diào)整到 )模柄的投影位置上 ,以保證沖壓的正常進(jìn)行和模具的使用壽命。 沖裁力合力的作用點(diǎn)稱為沖模壓力中心。計(jì)算壓力中心的坐標(biāo)定在第一工位沖預(yù)孔的中心，壓力中心的位置按照下列公式算出： nnnLLL xLxLxLx ???? ?????2122110 . nnnLLL yLyLyLy ???? ?????2122110 . 利用 UG級(jí)進(jìn)模向?qū)е械墓δ?，?確設(shè)置公式參數(shù)和工藝類型后，可以直接得到工藝力、切割周長(zhǎng)和重心 大連 理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 17 結(jié)果如圖 45所示： 圖 45 計(jì)算結(jié)果 大連 理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 18 第 6 章 主要零件的尺寸計(jì)算 沖裁凸凹模刃口尺寸的計(jì)算 原則 在決定模具刃口尺寸及制造公差時(shí)需要考慮以下原則 ： (1)落料件尺寸由凹模尺寸決定 。 故設(shè)計(jì)落料模時(shí) ,以凹模為基準(zhǔn) ,間隙取在凸模上 ； 設(shè)計(jì)沖孔模時(shí) ,以凸模為基準(zhǔn) ,間隙取在凹模上 。 (3)確定沖模刃口制造公差時(shí) ,應(yīng)考慮制件的公差要求 。 一般 沖模精度較 工 件精度高 2～ 3。 由于制件材料為 碳鋼 08,t=, 由《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》 (姜奎華主編 )表 25查得 Zmin = Zmax = 沖裁 凸凹模刃口尺寸的計(jì)算 沖 小 孔 由《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》 (姜奎華主編 )表 25查得： Zmin = Zmax = Z max Zmin =()mm= 由《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》 (姜奎華主編 )表 210查得凸、凹模制造公差 mmp ?? mmd ?? p? + d? =(+)mm= 所以 p? + d? ? Zmax Zmin ，符合要求 大連 理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 19 由《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》 (姜奎華主編 )表 211查得： x= 默認(rèn)零件為 IT10級(jí)精度，基本尺寸為 ，工件孔心距的公差為 ，則工件尺寸為 ? ， dp =(d+x? )0p??=(+?)? mm=? mm dd =( dp + Zmin ) d??0 =(+) ? mm= ? mm 沖 大 孔 由《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》 (姜奎華主編 )表 25查得： Zmin = Zmax = Zmax Zmin =()mm= 由《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》 (姜奎華主編 )表 210查得凸、凹模制造公差 mmp ?? mmd ?? p? + d? =(+)mm= 所以 p? + d? ? Zmax Zmin ，符合要求 由《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》 (姜奎華主編 )表 211查得： x= 默認(rèn)零件為 IT10級(jí)精度，基本尺寸為 10mm時(shí)，工件孔心距的公差為 ，則工件尺寸為 ? ， dp =(d+x? )0p??=(10+?)? mm=? mm dd =( dp + Zmin ) d??0 =(+) ? mm= ? mm 沖導(dǎo)正銷孔 由《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》 (姜奎華主編 )表 25查得： Zmin = Zmax = 大連 理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 20 Zmax Zmin =()mm= 由《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》 (姜奎華主編 )表 210查得凸、凹模制造公差 mmp ?? mmd ?? p? + d? =(+)mm= 所以 p? + d? ? Zmax Zmin ，符合要求 由《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》 (姜奎華主編 )表 211查得： x= 默認(rèn)零件為 IT10級(jí)精度，基本尺寸為 6mm時(shí)，工件孔心距的公差為 ，則工件尺寸為 ? ， dp =(d+x? )0p??=(6+?)? mm=? mm dd =( dp + Zmin ) d??0 =(+) ? mm= ? mm 沖方孔 尺 寸 18 刃口尺寸計(jì)算： 由《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》 (姜奎華主編 )表 25查得： Zmin = Zmax = Zmax Zmin =()mm= 由《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》 (姜奎華主編 )表 210查得凸、凹模制造公差 mmp ?? mmd ?? p? + d? =(+)mm= 所以 p? + d? ? Zmax Zmin ，符合要求 由《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》 (姜奎華主編 )表 211查得： x=1 Ap1 =(A1 +x? )0p??=(18+1?)? mm=? mm 大連 理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 21 Ad1 =( Ap1 + Zmin ) d??0 =(+) ? mm= ? mm 尺寸 刃口尺寸計(jì)算： 由《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》 (姜奎華主編 )表 25查得： Zmin = Zmax = Zmax Zmin =()mm= 由《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》 (姜奎華主編 )表 210查得凸、凹模制造公差 mmp ?? mmd ?? p? + d? =(+)mm= 所以 p? + d? ? Zmax Zmin ，符合要求 由《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》 (姜奎華主編 )表 211查得： x=1 Ap2 =(A2 +x? )0p??=(+1?)? mm=? mm Ad2 =( Ap2 + Zmin ) d??0 =(+) ? mm= ? mm 沖異型孔一 尺寸 1計(jì)算： 由《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》 (姜奎華主編 )表 25查得： Zmin = Zmax = Zmax Zmin =()mm= 由《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》 (姜奎華主編 )表 210查得凸、凹模制造公差 mmp ?? mmd ?? p? + d? =(+)mm= 所以 p? + d? ? Zmax Zmin ，符合要求 由《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》 (姜奎華主編 )表 211查得： x= 大連 理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 22 Ap =(A+x? )0p??=(64+?)? mm=? mm Ad =( Ap + Zmin ) d??0 =(+) ? mm= ? mm 尺寸 2計(jì)算： 由《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》 (姜奎華主編 )表 25查得： Zmin = Zmax = Zmax Zmin =()mm= 由《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》 (姜奎華主編 )表 210查得凸、凹模制造公差 mmp ?? mmd ?? p? + d? =(+)mm= 所以 p? + d? ? Zmax Zmin ，符合要求 由《沖壓工藝