同心圓墊片的落料沖孔模具設(shè)計(jì)及下模零件二維輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)開發(fā)含12張CAD圖,同心圓,墊片,沖孔,模具設(shè)計(jì),零件,二維,輔助設(shè)計(jì),系統(tǒng),開發(fā),12,CAD 落料沖孔模具設(shè)計(jì)及下模零件二維輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)開發(fā) 摘 要 根據(jù)現(xiàn)代模具發(fā)展與計(jì)算機(jī)編程的廣泛應(yīng)用，本課題設(shè)計(jì)了利用編程驅(qū)動(dòng)繪圖軟件達(dá)到快速生成設(shè)計(jì)圖紙，提高生產(chǎn)效率。 本文首先對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，繪出二維模具圖，盡可能是模具標(biāo)準(zhǔn)，找出零件的驅(qū)動(dòng)尺寸以及各零件尺寸的關(guān)系，使用Delphi7進(jìn)行編程繪制。然后通過改變驅(qū)動(dòng)尺寸的數(shù)值改變模具零件尺寸的大小，避免了重復(fù)繪圖，提高了生產(chǎn)效率。用Delphi7驅(qū)動(dòng)AutoCAD可以自動(dòng)生成對(duì)應(yīng)圖紙，節(jié)約成本，提高效率。經(jīng)過后期完善大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，設(shè)計(jì)出更合理的模具，提高模具精度，促進(jìn)模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 關(guān)鍵詞：二維軟件輔助設(shè)計(jì)；落料沖孔件標(biāo)準(zhǔn)化；Delphi7；效率 ABSTRACT According to modern die development and computer programming is widely used.This subject designs the use of programming driven drawing software to achieve the rapid generation of design drawings and enhance productivity. In?this?paper,?first?of?all,?the?parts?of?the?process?analysis,?draw?a?two-dimensional?mold?diagram,?as?far?as?possibleis?the?mold?standard,?find?out?the?parts?of?the?dri-ving?size?and?the?size?of?each?part?of?the?relationship,?using Delphi7 programming drawing.?Then?by?changing?the?value?of?the?drive?size?to?change?the?size?of?the?mold?parts,avoid?repeated?drawing,?improve?the?production?efficiency.?Using?Delphi7?to?drive?AutoCAD?can?automaticallygenerate?corresponding?drawings,?saving?cost?and?improving?efficiency.?After?the?improvement?of?big?datastatistics,?a?more?reasonable?mold?is?designed?to?improve?the?precision?of?the?mold?and?promote?the?developmen-t of?the?mold?industry. Keywords: Computer-aided design;Mould parts standardization;Delphi7; Efficiency II 目 錄 摘 要 I ABSTRACT II 第一章 緒 論 1 1.1 選題背景和意義 1 1.2關(guān)鍵技術(shù)分析 1 1.2.1AutoCAD制圖 1 1.2.2應(yīng)用Delphi軟件進(jìn)行模具零件二維設(shè)計(jì)參數(shù)化 1 第二章 零件工藝分析與模具設(shè)計(jì) 3 2.1零件工藝分析 3 2.1.1任務(wù)要求 3 2.1.2 零件的工藝分析 3 2.2沖壓方案設(shè)計(jì)與選擇 3 2.2.1 工藝方案的設(shè)計(jì) 3 2.2.2工藝方案的選擇 4 2.3沖裁工序工藝設(shè)計(jì)與計(jì)算 4 2.3.1沖裁刃口尺寸計(jì)算 4 2.3.2兩種力的計(jì)算 6 2．4凸凹模固定 7 2.4.1凹模固定 7 2.4．2凸模的固定形式 8 第三章 零件參數(shù)化分析 13 3.1找出零件尺寸數(shù) 13 3.2 定義驅(qū)動(dòng)尺寸 13 3.3 重新定義尺寸 14 3.4 輸入尺寸 14 第四章 二維參數(shù)化設(shè)計(jì) 15 4.1標(biāo)坐標(biāo)，確定位置關(guān)系 15 4.2定義驅(qū)動(dòng)尺寸 15 4.3畫填充區(qū)域，并打剖面線 15 4.4繪制除填充區(qū)域的其他部分 15 4.5標(biāo)注 15 4.6繪制中心線 16 4.7粗糙度及技術(shù)要求 16 第五章 系統(tǒng)演示 18 第六章 結(jié) 論 21 參考文獻(xiàn) 22 謝 辭 24 24 XXXXXX 第一章 緒 論 1.1 選題背景和意義 我國是一個(gè)制造大國，一向重視實(shí)業(yè)發(fā)展，制造業(yè)在今天來說變得愈來愈重要。我國模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，雖然起步晚，但發(fā)展的勁頭十分迅猛。模具的發(fā)展水平，決定一個(gè)國家產(chǎn)品的制造精度和加工精度。 雖然我國模具行業(yè)發(fā)展迅速，但是仍然在很多方面沒有超車其他的發(fā)展國家，技術(shù)國家，例如老牌制造國家德國。特別是在精細(xì)方面，復(fù)雜方面還是有非常大的差距，目前這類模具還是主要依靠進(jìn)口，核心技術(shù)沒有掌握。模具企業(yè)應(yīng)該認(rèn)清自己的短板，爭取早日趕上國際國外水平。 1.2關(guān)鍵技術(shù)分析 1.2.1AutoCAD制圖 利用二維制圖軟件AutoCAD做出二維模具零件圖，為后面的用Delphi軟件進(jìn)行模具零件參數(shù)化二維設(shè)計(jì)做好準(zhǔn)備。 1.2.2應(yīng)用Delphi軟件進(jìn)行模具零件二維設(shè)計(jì)參數(shù)化 應(yīng)用Delphi軟件進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)，所有預(yù)期的研究結(jié)果以及數(shù)據(jù)都要通過Delphi軟件來得出，然后對(duì)結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出最終的結(jié)論，來支持研究。 本方案應(yīng)用Delphi技術(shù)，設(shè)計(jì)完成翻邊模具設(shè)計(jì)及輔助設(shè)計(jì)軟件開發(fā)。該軟件能夠 實(shí)現(xiàn)以下功能： （1）首先進(jìn)行工藝分析，確定加工的方案和方法，計(jì)算零件的尺寸，最后繪制工藝圖； （2）對(duì)過程加工力進(jìn)行計(jì)算然后選擇設(shè)備； （3）對(duì)模具進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，繪出相應(yīng)模具圖紙。 基于以上特點(diǎn)，因此應(yīng)用該軟件大大降低了翻邊件成型工藝及模具設(shè)計(jì)的周期，提高了生產(chǎn)效率。 Delphi的應(yīng)用過程： 1. 確定結(jié)構(gòu)：對(duì)零件進(jìn)行分析，畫出其二維圖紙，找出原始驅(qū)動(dòng)尺寸，找出其他尺寸和驅(qū)動(dòng)尺寸的關(guān)系，盡量讓其標(biāo)準(zhǔn)化。 2.寫程序，運(yùn)行：對(duì)驅(qū)動(dòng)尺寸進(jìn)行原始尺寸輸入，編寫關(guān)于零件的輪廓，然后是中心線，點(diǎn)畫線的配合，編寫拋面線，最后進(jìn)行標(biāo)注方面的工作。 通過Deliphi控制CAD進(jìn)行零件圖、裝配圖的繪制、輸出是本程序的特色也是本程序的難點(diǎn)，圖形的表示方法采用了參數(shù)化表示方法，利用參數(shù)求解圖形的關(guān)鍵點(diǎn)，進(jìn)行圖形繪制。 第二章 零件工藝分析與模具設(shè)計(jì) 2.1零件工藝分析 2.1.1任務(wù)要求 圖2-1 零件圖 圖中t=1.5mm；D1=97mm，D2=67mm 1.工件名稱：普通沖裁件；生產(chǎn)批量：大批量；材料：Q235 材料厚度：1.5mm 2.1.2 零件的工藝分析 2.查詢資料進(jìn)行標(biāo)注 尺寸的偏差值為,，可以按照“入體原則”進(jìn)行設(shè)計(jì)和標(biāo)注。 這個(gè)零件是簡單的墊片，屬于沖裁件，而且因?yàn)榱慵^小，屬于中心對(duì)稱零件，簡單不復(fù)雜，所以是普通沖裁件。 2.2沖壓方案設(shè)計(jì)與選擇 2.2.1 工藝方案的設(shè)計(jì) 現(xiàn)確定以下方案： 方案一是單工序沖裁，先落料再?zèng)_孔。 方案二是復(fù)合沖裁，落料沖孔同時(shí)完成 。 方案三是級(jí)進(jìn)沖裁，先沖孔再落料。 2.2.2工藝方案的選擇 生產(chǎn)類型是大批量生產(chǎn)，單工序模生產(chǎn)效率太低，故淘汰，復(fù)合模和級(jí)進(jìn)模符合要求，兩者相比復(fù)合模有更好的加工精度和形狀精度，復(fù)合模更適合，所以采用復(fù)合沖壓。 2.3沖裁工序工藝設(shè)計(jì)與計(jì)算 2.3.1沖裁刃口尺寸計(jì)算 采用查表法確定Zmin=0.132mm以及Zmax=0.240mm。 1 公差尺寸確定和計(jì)算 該零件沒有設(shè)置公差，按照IT10進(jìn)行計(jì)算，沖裁模具按照精度IT6~IT7制造。 表2-1 模具公差等級(jí)與沖裁件公差等級(jí)的關(guān)系 沖模制造公差等級(jí) 材料厚度t/mm 0.5 0.8 1.0 1.5 2 3 4 5 6 8 10 12 IT6~IT7 IT8 IT8 IT9 IT10 IT10 — — — — — — — IT7~IT8 — IT9 IT10 IT10 IT12 IT12 IT12 — — — — — IT9 — — — IT12 IT12 IT12 IT12 IT12 IT14 IT14 IT14 IT14 2 凸、凹模 因?yàn)槭瞧胀_裁模具，凸模與凹模進(jìn)行分別加工，有利于成批制造。 （1）落料 （2-1） （2-2） （2）沖孔 設(shè)所沖的孔的尺寸為 （2-3） （2-4） 式中：—磨損系數(shù)， 的值普遍在0.5～1之間。 因?yàn)椴捎梅謩e加工，所以應(yīng)該滿足： （2-5） 如果出現(xiàn) 這種情況，則按照下列式子進(jìn)行計(jì)算 （2-6） （2-7） 3計(jì)算 （1）落料 計(jì)算間隙： ， 根據(jù)計(jì)算結(jié)果可知，滿足條件。 帶入數(shù)得： （2）沖孔 查表得 校核間隙： ，故符合條件。 代入上述沖孔公式，得： 2.3.2兩種力的計(jì)算 1沖裁力 （2-8） 取K為1.3 代入公式得 F=F沖孔+F落料=251.1KN 2 卸料力、推件力計(jì)算 （1）卸料力 卸料力的計(jì)算公式為 （2-9） （2）推件力 （2-10） （2-11） , t=2mm，h=6mm，則 mm 故推料力： 卸料力： （2-12） 因?yàn)?，按照選擇原則，公稱壓力400KN的開式壓力機(jī)最合適。 （3） 總的沖壓力為 這里選擇J21S-40A壓力機(jī)，查得其主要參數(shù)如下。 公稱壓力：400KN，最大閉合高度：220mm，閉合高度調(diào)節(jié)量：80mm，工作臺(tái)尺寸：480×710mm，工作臺(tái)孔尺寸：直徑280mm，模柄孔尺寸：50×70mm[12] 2．4凸凹模固定 2.4.1凹模固定 采用臺(tái)階式刃口結(jié)構(gòu) 圖 2-2 臺(tái)階式刃口結(jié)構(gòu) h=0.3x97=29.1mm 凹模壁厚公式： c=1.5~3h c≥30mm （2-13） 式中：h—凹模高度 c—壁厚 代入公式: c=（1.5～2.0）x29.1=43.65～58.2mm 取45mm 由L=+2c L=96.85+2×45=186.85mm 2.4．2凸模的固定形式 選用臺(tái)肩式的固定凸模最為適合。 采用彈性卸料板，凸模長度公式： L=h1+h2+t+h mm （2-14） 查表得h1=20mm，h2=4.65mm，t =1.5mm。 h——一般等于15~20mm 代入公式: L=h1+h2+t+15~20=20+4.65+1.5+20=46.15mm 選擇上模座尺寸為200×200×50mm。 下模座尺寸為200×200×60mm。 圖2-3 上模座二維圖 圖2-4 下模座二維圖 （2） （2-15） H工作=1+1.5+1+5=8.5mm 代入公式: H自由==34mm=34-34×0.1=30.6mm H預(yù)=（0.1~0.15）H自由 橡膠外徑D: （2-16） D==14.6mm 橡膠基本尺寸為 D=16mm, H=12mm。 圖2-5 橡膠草圖 圖2-6 頂桿零件圖 選擇導(dǎo)柱: φ25h5×150 mm 選擇導(dǎo)套: φ25H6×38×100 mm[13] 圖2-7 導(dǎo)套零件圖 （1）選擇模柄尺寸d=50mm，L=91mm的模柄。 （2）選擇d=10mm，L=120mm的打桿 圖2-8 打桿零件圖 圖2-9 模柄零件圖 圖2-10 模具裝配圖 第三章 零件參數(shù)化分析 3.1找出零件尺寸數(shù) 首先我們畫出二維零件圖和三維之后，開始定義，將所有尺寸轉(zhuǎn)變?yōu)長,B,H,R,D,M。 圖3-1 模具基本信息圖 從二維零件圖中，找出零件驅(qū)動(dòng)尺寸數(shù)。 圖3-2 零件驅(qū)動(dòng)尺寸數(shù)截圖 3.2 定義驅(qū)動(dòng)尺寸 在三維圖中定義驅(qū)動(dòng)尺寸的先后順序，再到二維圖中找出與三維圖中對(duì)應(yīng)的尺寸。 圖3-3 驅(qū)動(dòng)尺寸對(duì)應(yīng)位置 3.3 重新定義尺寸 按照長為L,寬為B，高為H，直徑為D，半徑為R，以及M的規(guī)則，將原來尺寸重命名，如圖所示。 圖3-4 各零件尺寸重命名 3.4 輸入尺寸 原來零件圖尺寸的值輸入表中，使之一一對(duì)應(yīng)。 圖3-5 零件尺寸值 第四章 二維參數(shù)化設(shè)計(jì) 4.1標(biāo)坐標(biāo)，確定位置關(guān)系 以頂板為例 1. 設(shè)最下面線與中心線的交點(diǎn)為（X0，Y0），把每個(gè)點(diǎn)的橫坐標(biāo)設(shè)置成X1,X2,X3,X4,X5,X6,X7;縱坐標(biāo)設(shè)置成Y1,Y2,Y3。把每個(gè)點(diǎn)用坐標(biāo)表示出來。將需填充的區(qū)域用C1,C2表示。 4.2定義驅(qū)動(dòng)尺寸 D1,H1,D2,H2,D3與Excel表中順序一致 詳細(xì)編程內(nèi)容見附錄一 橫坐標(biāo)與驅(qū)動(dòng)尺寸和X0之間的關(guān)系通過編程定義 詳細(xì)編程內(nèi)容見附錄一 縱坐標(biāo)與驅(qū)動(dòng)尺寸和Y0之間的關(guān)系： Y1:=Y0; Y2:=Y0+H1*Scale; Y3:=Y0+H1*Scale+H2*Scale; 4.3畫填充區(qū)域，并打剖面線 詳細(xì)編程內(nèi)容見附錄一 4.4繪制除填充區(qū)域的其他部分 詳細(xì)編程內(nèi)容見附錄一 4.5標(biāo)注 詳細(xì)編程內(nèi)容見附錄一 4.6繪制中心線 詳細(xì)編程內(nèi)容見附錄一 4.7粗糙度及技術(shù)要求 Addtz(6.3); ////其余 圖4-1 頂板效果圖 詳細(xì)編程內(nèi)容詳見附錄一 繪制填充區(qū)域以及剖面線 編程內(nèi)容詳見附錄一 1.標(biāo)注 編程內(nèi)容詳見附錄一 圖4-2 下模座Delphi程序圖 圖4-3 下模座Delphi程序驅(qū)動(dòng)零件圖 第五章 系統(tǒng)演示 （1） 首先開始運(yùn)行程序，初始界面如下 圖5-1 Delphi程序初始界面 （2） 選擇落料沖孔程序 “LLCK” 圖5-2 落料沖孔選擇界面 （3）進(jìn)入模具輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)； 圖5-3 模具輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)界面 （4）進(jìn)入程序界面，點(diǎn)擊與零件相同的序號(hào)，運(yùn)行。 圖5-4 程序界面 （4） 找到左側(cè)零件，單擊，確定無誤后，點(diǎn)擊二維按鈕。 圖5-5 輸入驅(qū)動(dòng)尺寸數(shù)值 （6）重新打開CAD，就會(huì)出現(xiàn)零件圖。 圖5-6 二維零件效果圖 第六章 結(jié) 論 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，通過指導(dǎo)老師殷老師的耐心指導(dǎo)，完成這套墊片落料沖孔工藝及輔助設(shè)計(jì)軟件的開發(fā)。 首先，完成落料沖孔件成型工藝分析、計(jì)算。根據(jù)墊片的成型特點(diǎn)，我們查閱了大量的國內(nèi)外典籍、論文，匯總了眾多的工藝計(jì)算方法，加以比較取舍，選擇最佳的工藝方案進(jìn)行工藝計(jì)算。 然后完成簡單墊片的工藝分析和模具設(shè)計(jì)，繪制模具的裝配圖以及零件圖。 最后是下模二維輔助設(shè)計(jì)軟件開發(fā)，自動(dòng)進(jìn)行墊片落料沖孔成型工藝分析、模具設(shè)計(jì)和輸出二維圖形。實(shí)現(xiàn)了軟件輔助設(shè)計(jì)落料沖孔件模具的全過程，使落料沖孔模具設(shè)計(jì)簡便化，不用重復(fù)同樣零件不同大小的反復(fù)設(shè)計(jì)。通過輸出圖形程序的編寫，使我加深了對(duì)Delphi的認(rèn)識(shí)，掌握了另外一種科學(xué)有效的仿真成型系統(tǒng)的運(yùn)用。 參考文獻(xiàn) [1].雷新宇，董臻主編．CAD技術(shù)與應(yīng)用—CAD技術(shù)的全面分析與實(shí)踐[M]．沈陽：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社．1997.9 [2].雷新宇，董臻主編．CAD技術(shù)與應(yīng)用—CAD技術(shù)的全面分析與實(shí)踐[M]．沈陽：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社．1997.9 [3]. 李大鑫,張秀棉. 模具技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)綜述[J]模具制造, 2005,(02). 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