沖壓墊片-沖裁復(fù)合模的設(shè)計(jì)(單孔)【同心圓】 42 20
沖壓墊片-沖裁復(fù)合模的設(shè)計(jì)(單孔)【同心圓】 42 20,同心圓,沖壓墊片-沖裁復(fù)合模的設(shè)計(jì)(單孔)【同心圓】,42,20,沖壓,墊片,復(fù)合,設(shè)計(jì),單孔
摘要:伴隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速?,F(xiàn)代模具產(chǎn)業(yè)已向大型化、多功能、高精度的方向發(fā)展,模具技術(shù)含量不斷提高,多功能復(fù)合模得到進(jìn)一步的發(fā)展,熱流道技術(shù)和模具標(biāo)準(zhǔn)件日益得到廣泛的應(yīng)用,同時塑料模比例不斷提高,快速經(jīng)濟(jì)型模具前景十分廣闊.我國模具產(chǎn)業(yè)也得到了較快的發(fā)展,九五期間年平均增速度約13%,至2000年,我國模具總產(chǎn)值預(yù)計(jì)為260~270億元,模具行業(yè)結(jié)構(gòu)也有了較大的改善,模具商業(yè)化程度提高了近10%,中高檔模具占模具總量的比例有了明顯提高。
隨著模具的迅速發(fā)展,在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中,模具已經(jīng)成為生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品不可缺少的重要工藝設(shè)備,為了擴(kuò)展在工藝方面的知識面為了適應(yīng)社會的要求,學(xué)校舉行了課程設(shè)計(jì),這次課程設(shè)計(jì)是在學(xué)習(xí)完沖模、模具制造等課程的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,是對我綜合能力的考核,是對我所學(xué)知識的綜合運(yùn)用,也是對我所學(xué)知識的回顧與檢查。通過實(shí)例,分析了零件的沖壓工藝方案,闡述了模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作過程,最后提出了模具設(shè)計(jì)應(yīng)該注意的問題。
關(guān)鍵詞:沖模;沖壓工藝;模具設(shè)計(jì)
Abstract
Through an example, the stamping process for forming the multi-direction bent parts is analyzed .The structure characteristics and working process of the die for stamping the multi-direction bent parts are presented .The parts needing attention in the design of the die are put forward .
key words: die; stamping process ; die design
目 錄
1 緒 論 - 4 -
1.1 模具概述 - 4 -
1.2 沖模發(fā)展?fàn)顩r - 4 -
2 設(shè)計(jì)任務(wù)書(JR) - 5 -
2.1 零件方案 - 5 -
2.2 沖壓件工藝的分析 - 6 -
3 設(shè)計(jì)計(jì)算說明書(SS) - 7 -
3.1 確定沖壓的基本工序 - 7 -
3.2 確定基本工序的尺寸公差 - 7 -
3.3 排樣及材料的利用率 - 7 -
3.4 計(jì)算工序壓力 - 7 -
3.5 沖壓設(shè)備的的選擇 - 8 -
3.6 確定壓力中心 - 9 -
3.7 沖模刃口尺寸及公差的計(jì)算 - 9 -
3.8 確定個主要零件的結(jié)構(gòu)尺寸 - 10 -
3.9 工藝方案的確定 - 10 -
3.9.1 沖壓性質(zhì) - 11 -
3.9.2 沖壓次數(shù) - 11 -
3.9.3 沖壓順序 - 11 -
3.9.4 組合方式 - 11 -
3.10 模具結(jié)構(gòu)形式選擇的基本原則 - 12 -
3.10.1 卸料裝置 - 12 -
3.10.2 導(dǎo)向裝置 - 12 -
3.10.3 凹模板外形尺寸的確定 - 13 -
3.10.4 凸模固定板外形尺寸的確定 - 13 -
3.10.5 凸凹模墊板外形尺寸確定 - 13 -
3.10.6 卸料橡膠的選用 - 13 -
3.10.7 模板類零件的固定 - 14 -
3.10.8 凸模的固定 - 14 -
3.10.9 凹模鑲塊的固定 - 15 -
4 設(shè)計(jì)并繪制總裝配圖、選取標(biāo)準(zhǔn)件 - 15 -
4.1 下模座的選用 - 16 -
4.2 上模座的選用 - 16 -
5 使用說明書(SM) - 17 -
5.1 工作過程 - 17 -
5.2 模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn) - 17 -
5.2.1 下模固定板具有高精度、長壽命 - 18 -
5.2.2 快速更換沖裁凹模鑲塊 - 18 -
6 標(biāo)準(zhǔn)化審查報(bào)告(BS) - 18 -
6.1 產(chǎn)品圖樣的審查 - 18 -
6.2 產(chǎn)品技術(shù)文件的審查 - 19 -
6.3 標(biāo)準(zhǔn)件的使用情況 - 19 -
6.4 審查結(jié)論 - 19 -
結(jié)束語 - 20 -
致 謝 - 22 -
1 緒 論
1.1 模具概述
伴隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速?,F(xiàn)代模具產(chǎn)業(yè)已向大型化、多功能、高精度的方向發(fā)展,模具技術(shù)含量不斷提高,多功能復(fù)合模得到進(jìn)一步的發(fā)展,熱流道技術(shù)和模具標(biāo)準(zhǔn)件日益得到廣泛的應(yīng)用,同時塑料模比例不斷提高,快速經(jīng)濟(jì)型模具前景十分廣闊.我國模具產(chǎn)業(yè)也得到了較快的發(fā)展,九五期間年平均增速度約13%,至2000年,我國模具總產(chǎn)值預(yù)計(jì)為260~270億元,模具行業(yè)結(jié)構(gòu)也有了較大的改善,模具商業(yè)化程度提高了近10%,中高檔模具占模具總量的比例有了明顯提高。
當(dāng)今世界,工業(yè)正日益朝著批量化的方向發(fā)展。這樣對沖壓生產(chǎn)提出了自動化,智能化的要求;從而使模具向簡單化、調(diào)試方便快速性方向發(fā)展,對生產(chǎn)人員要求的普遍性提高。同時伴隨生產(chǎn)還有許多的問題,比如噪音問題,生產(chǎn)的安全性問題,所有這些問題要獲得真正有效的解決都離不開沖壓生產(chǎn)設(shè)備,生產(chǎn)工藝方案的制訂,生產(chǎn)人員的狀況,生產(chǎn)現(xiàn)場的管理等;而最為重要的是模具設(shè)計(jì)與制造的能力的提高。展望未來,沖壓生產(chǎn)還有許多可提高之處。
1.2 沖模發(fā)展?fàn)顩r
目前,我國的模具工業(yè)已初具規(guī)模,但與先進(jìn)工業(yè)國家相比仍有較大差距.近年來對模具技術(shù)的探索和研究主要取得了以下成果:
(1)研究了幾十種模具新鋼種及硬質(zhì)合金,鋼結(jié)硬質(zhì)合金等新型材料,并采用了一些熱處理新工藝,模具壽命有所提高。
(2)發(fā)展了一些多任務(wù)位級進(jìn)模,硬質(zhì)合金模和簡單經(jīng)濟(jì)模具等新產(chǎn)品。
(3)研究和應(yīng)用了一些新技術(shù)和新工藝。
(4)模具加工設(shè)備的生產(chǎn)已具有一定的基礎(chǔ)。目前已能小批量生產(chǎn)精密的坐標(biāo)磨床,計(jì)算器數(shù)控仿形銑床,電火花線切割機(jī)床,高精度的電火花機(jī)床等。
(5)模具計(jì)算器輔助設(shè)計(jì)與制造已有多家單位正在研究開發(fā),有些已經(jīng)投入使用。
隨著工業(yè)的發(fā)展,國內(nèi)模具需求量都在激增,其中高精度,高效率,高壽命模具的應(yīng)用也正日趨廣泛.為了滿足這種需要,模具技術(shù)主要朝著如下幾個方面發(fā)展:
(1) 發(fā)展高精度,高效率,高壽命的模具,例如高速沖床所用的模具,多任務(wù)位級進(jìn)模,少無廢料級進(jìn)模等先進(jìn),經(jīng)濟(jì)的模具。
(2) 發(fā)展各種簡易模具,如低熔點(diǎn)合金模,超塑性模,鋅基合金模等。
(3) 實(shí)現(xiàn)模具標(biāo)準(zhǔn)化,進(jìn)行模具專業(yè)化生產(chǎn)。
(4) 發(fā)展各種高效,精密,自動化的模具加工設(shè)備。如模具毛坯下料用的高速鋸床,陽極切割機(jī)床,砂線切割機(jī)床,激光切割機(jī)床等高級設(shè)備。粗加工用的高速銑床,高速磨床等.精加工用的數(shù)控電氣仿形床,數(shù)控連續(xù)軌跡坐標(biāo)銑床。CNC低速走絲精密線切割機(jī)床,各種高精度電火花機(jī)床,精密電解成形機(jī),三坐標(biāo)測量機(jī)等精密加工設(shè)備和加工中心,并逐步實(shí)現(xiàn)模具自動加工系統(tǒng)。
(5) 開發(fā)和應(yīng)用模具CAD/CAM技術(shù),提高模具設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率,提高制造精度,縮短制造周期。
(6) 研究模具新材料,一方面研究高強(qiáng)度,高耐磨及有些特殊性能的合金模具鋼;另一方面研究簡易模具的材料。
2 設(shè)計(jì)任務(wù)書(JR)
2.1 零件方案
零件的名稱:沖壓墊片(如下圖所示);
生產(chǎn)批量:大批量;
材料:08F 板厚:t =2 mm ;
要求設(shè)計(jì)落料,沖孔復(fù)合模;
圖2-1工件圖
2.2 沖壓件工藝的分析
工件如上圖所示,我開始考慮用級進(jìn)模,因?yàn)榧夁M(jìn)沖模在設(shè)計(jì)上比較靈活,但后來想這種形狀較為簡單,由于產(chǎn)品批量較大,精度比較要求一般,我采用復(fù)合模,一套模具完成此工件的加工。
產(chǎn)品工藝分析包括技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩方面的內(nèi)容。在技術(shù)方面,根據(jù)產(chǎn)品圖紙,主要分析沖壓件的形狀特點(diǎn),尺寸大小,精度要求和材料性能等因素是否符合沖壓工藝的要求;在經(jīng)濟(jì)方面,主要根據(jù)沖壓件的生產(chǎn)批量,分析產(chǎn)品成本,闡明采用沖壓生產(chǎn)可以取得的經(jīng)濟(jì)效益。因此,中壓件的工藝分析,主要討論在不影響零件使用的前提下,能否以最簡單最經(jīng)濟(jì)的方法沖壓出來,能夠做到的,表示該沖壓件的工藝性好,反之,工藝性差。
影響沖壓件工藝性的因素主要有零件的形狀特點(diǎn),尺寸大小,設(shè)計(jì)基準(zhǔn),公差等級和形狀位置誤差要求,材料的厚度及成形后允許的變薄量,材料的機(jī)械性能和沖壓性能,在沖壓過程中產(chǎn)生的回彈,翹曲的可能性,毛刺大小和方向要求等。這些因素對確定沖壓工序的性質(zhì),數(shù)量和順序,對模具的結(jié)構(gòu)形式及制造精度要求等都有很大關(guān)系,因此,在制定沖壓工藝過程中必須根據(jù)零件圖認(rèn)真加以分析,尤其應(yīng)該注意分析零件在沖壓加工中的難點(diǎn)所在.良好的沖壓工藝性表現(xiàn)在材料消耗少,沖壓成形時不必采用特殊的控制措施,工藝過程簡單而且壽命長,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,操作方便等.如果發(fā)現(xiàn)零件的工藝性差,則應(yīng)該在不影響使用要求的前提下,對零件的形狀,尺寸及其它要求作必要的修改。
此零件外形對稱,無尖角,成品的精度要求不是很高,外形公差要求為±0.25mm,角度公差要求為±1.00°。
考慮到裝配的要求,抽孔必須保證抽起高度,孔距有位置要求,但孔徑無公差配合.因?yàn)橐拖律w接觸,所以兩側(cè)的小孔位置也必須保證。
由以上分析可知,該零件為板材沖壓件,尺寸精度要求不高,工藝上雖有難度,但易于刻服,又屬批量生產(chǎn),因此可以用沖壓方法生產(chǎn)。
3 設(shè)計(jì)計(jì)算說明書(SS)
3.1 確定沖壓的基本工序
如上圖零件圖所示,該零件行進(jìn)沖壓加工的基本工序?yàn)闆_孔、落料。根據(jù)零件要求進(jìn)行工藝計(jì)算分析。
3.2 確定基本工序的尺寸公差
零件圖上的尺寸未標(biāo)注公差,按照IT14級確定工件的公差。經(jīng)查表(GB1800—79)得各尺寸的公差為:
查表得:
Φ42-0.620 φ200+0..52, 240+0..52,40+0..3
3.3 排樣及材料的利用率
毛坯直徑為42,考慮操作方便,采用單排排樣。
首先查表明確搭邊值。根據(jù)零件形狀,兩零件之間按照圓形取搭邊值a=1.2mm,側(cè)邊搭邊值取a1=1.5 。
所以進(jìn)料步距為S0=43.2mm。
條料寬度的計(jì)算:
B =(D+2a1)-Δ0查表2-12得Δ=0.5 ;
所以B =(42+2X1.5)-0.50=45-0.50mm。
3.4 計(jì)算工序壓力
P0=P+P推
P沖=KL沖tτ=1.3×66.5×2×188÷1000=32.5KN
P落=KLt
08鋼查表抗剪強(qiáng)度~360,取
P落=KL落tτ=1.3×131.9×2×188÷1000=64.5KN
P= P沖+P落=32.5+64.5
=97KN
計(jì)算推料力:
P推=n×K2×P沖
查表1-7得K2=0.050,
取n=4,
P推=4×0.055×32.5=7.15KN
計(jì)算總的沖壓力:
P0=P+P推=97+7.15=104.15KN。
卸料力有兩種即下模卸條料的力PS1和上模卸工件的力PS2:
PS1=0.05×64.5=3.225KN;
PS2=0.05×(64.5+32.5)=4.85KN。
式中:P0——理論上總的沖壓力;
P —總的沖裁力;
P推——總的推件力;
P沖——沖孔時所用的沖裁力;
P落——落料時所用的沖裁力;
Τ—為材料的抗剪強(qiáng)度;
L沖——為沖孔輪廓的周長;
L落——為落料輪廓的周長;
3.5 沖壓設(shè)備的的選擇
為使壓力機(jī)能安全工作,?。?
≥(1.6-1.8)p.=177.055KN;
公稱壓力:250KN;
滑塊塊行程:100mm;
最大封閉高度:270mm;
連桿調(diào)節(jié)量:55mm;
滑塊底面尺寸:左右 250;
前后 220;
工作臺尺寸:1345X950mm;
模柄孔尺寸:40X60mm;
工作臺板厚度:50mm;
最大大角度:30;
電動機(jī)功率:2.2KW。
3.6 確定壓力中心
根據(jù)圖形分析,因?yàn)楣ぜD形對稱,故落料和沖孔的中心都在工件的幾何中心,根據(jù)力矩平衡原理得:
PX=(43.2-X)P
由此計(jì)算得X=14.474mm。
3.7 沖模刃口尺寸及公差的計(jì)算
(1)沖孔凸模刃口尺寸計(jì)算:
dp=(dmin+ΧΔ)-δp0
內(nèi)孔基本尺寸為20㎜的刃口尺寸dp1:
因?yàn)?d1min=20mm;
查公差表得Δ=0.52 ,δp=0.25×Δ=0.13;
查表2-21得 Χ=0.5
所以 dp1=20.26-0.130mm
內(nèi)孔基本尺寸為22mm的刃口尺寸dp2:
因?yàn)閐2min=22mm ,查公差表得Δ=0.52 ,δp=0.13;
所以 dp2=22.26-0.130mm
內(nèi)孔基本尺寸為4mm的刃口尺寸dp3:
因?yàn)閐3min=4mm ;查公差表得Δ=0.3 ,δp=0.075;
所以dp3=4.150-0.075mm
(2)落料凹模刃口尺寸:
壓圈外圓基本尺寸為42mm,
查公差表得Δ=0.62mm δd=0.155,
因?yàn)?Dmax=42mm ,
Dd=(Dmax-ΧΔ)0+δ =41.690+0.155mm。
(3)凸凹模內(nèi)部刃口尺寸根據(jù)凸模刃口實(shí)際尺寸配作保證雙面間隙為0.25-0.36mm。
凸凹模外部刃口尺寸根據(jù)凹模刃口實(shí)際尺寸配作保證雙面間隙為0.25-0.36mm。
3.8 確定個主要零件的結(jié)構(gòu)尺寸
(1) 凹模外形尺寸的確定
凹模厚度H的確定:
H=(0.1×104150)1/3 P0=104150N
所以H=21.8mm
查≤模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)訓(xùn)≥表6-2取H=25mm C=34mm
根據(jù)壓力中心圖可以得出凹模外徑D=110
(2)取凸凹模墊板的厚度為9mm,直徑為110mm。
(3)取凸凹模固定板的厚度為15mm,直徑為110mm。
(4)取回程卸料板的厚度為10mm,直徑為110mm。
(5)取凹模墊板的厚度為8mm,直徑為110mm。
(6)取凸模固定板的厚度為20mm,直徑為110mm。
(7)取凸模墊板的厚度為8mm,直徑為110mm。
(8)凸模長度的確定:
L凸=h1+h2+h3=25+8+20=53mm
其中h1為凹模厚度25mm,h2為凹模墊板厚度8mm,h3為凸模固定板厚度20mm。
(9)模架的選用:
選用125×125×160-190I GB/T 285.3-90(滑動導(dǎo)向后側(cè)導(dǎo)柱模架)。
3.9 工藝方案的確定
在工藝分析的基礎(chǔ)上,根據(jù)產(chǎn)品圖紙進(jìn)行必要的工藝計(jì)算,然后分析沖壓件的沖壓性質(zhì),沖壓次數(shù),沖壓順序和工序組合方式,提出各種可能的沖壓工藝方案.通過對產(chǎn)品質(zhì)量,生產(chǎn)效率,設(shè)備條件,模具制造和壽命,操作安全以及經(jīng)濟(jì)效益等方面的綜合分析和比較,確定出一種適合于本單位生產(chǎn)的最佳工藝方案.確定工藝方案時應(yīng)考慮到以下內(nèi)容。
3.9.1 沖壓性質(zhì)
剪裁,落料,沖孔,是常見的沖壓工藝各沖壓工序有其不同的性質(zhì),特點(diǎn)和用途.編制沖壓工藝時,可以根據(jù)產(chǎn)品圖和生產(chǎn)批量等要求,合理地選擇這些工序。
3.9.2 沖壓次數(shù)
沖壓次數(shù)是指同一性質(zhì)的工序重復(fù)進(jìn)行的次數(shù).對于拉深件,可根據(jù)它的形狀和尺寸,以及板料許可的變形程度,計(jì)算出拉深次數(shù).彎曲件或沖裁件的沖壓次數(shù)也是根據(jù)具體形狀和尺寸及極限變形程度來決定。
3.9.3 沖壓順序
沖壓件各工序的先后順序,主要依據(jù)工序的變形特點(diǎn)和質(zhì)量要求等安排的,一般按列原則進(jìn)行:
(1)對于帶孔的或有缺口的沖裁件,如果選用簡單模,一般先落料,再沖孔或切口.使用連續(xù)模時,則應(yīng)先沖孔或切口,后落料。
(2)對于帶孔的彎曲件,孔邊與彎曲線的間距較大時,可以先沖孔,后彎曲.如果孔邊在彎曲線附近,必須在零件壓彎后再沖也.孔與基準(zhǔn)面的間距有嚴(yán)格要求時,也應(yīng)先壓彎后沖孔。
(3)對于帶孔的拉深件,一般來說,都是先拉深,后沖孔,但是孔的位置在零件底部,且孔徑尺寸要求不高時 ,也可以先在毛坯上沖孔,后拉深。
(4)多角彎曲件,應(yīng)從材料變形和彎曲時材料流動兩方面安排彎曲的先后順序.一般情況下,先彎外角,再彎內(nèi)角。
(5)對于形狀復(fù)雜的拉深件,為了便于材料變形和流動,應(yīng)先成形內(nèi)部形狀,再拉深外部形狀。
(6)整形或校平工序,應(yīng)在沖壓件基本成形以后進(jìn)行。
該零件進(jìn)行沖壓加工的基本工序?yàn)闆_孔、落料。其中,沖孔和落料屬于簡單分離。
3.9.4 組合方式
工序的組合方式可以選用復(fù)合模和連續(xù)模,主要取決于沖壓件的生產(chǎn)批量,尺寸大小和精度等因素.一般按下列原則進(jìn)行:
(1)對于多孔的沖裁件,當(dāng)孔之間的間距, 孔與材料邊的距離大于允許值時,最好落料與沖孔在一道復(fù)合工序中完成。
(2)當(dāng)彎曲件的平直高度大于10mm時,彎曲工序一般與沖裁工序分開單獨(dú)進(jìn)行。
對于形狀復(fù)雜的彎曲件,為簡化模具設(shè)計(jì)過程,降低模具制造成本,一般安排由兩道劃兩道以上的工序來完成;而形狀較簡單的彎曲件(如V形,U形,Z形等),應(yīng)盡量采用一道工序彎曲成形。
3.10 模具結(jié)構(gòu)形式選擇的基本原則
(1)能沖出符合技術(shù)要求的工件。
(2)能提高生產(chǎn)率。
(3)模具制造和修磨方便。
(4)模具有足夠的壽命。
(5)模具易于安裝調(diào)整,且操作方便,安全。
3.10.1 卸料裝置
沖孔時,由于孔口部分的回彈,料片卡在沖子上隨沖子一起向上運(yùn)動,因此需要有卸料裝置把料片推下.在實(shí)際沖裁時,由于彈性卸料裝置可以平整工件,且使模具結(jié)構(gòu)簡單,因此采用彈性卸料裝置。
3.10.2 導(dǎo)向裝置
分析工件可知,雖然模具間隙很小,但由于其料厚為1.0,且此網(wǎng)孔的作用系散熱,精度要求不是太高,所以可以不用外導(dǎo)柱來導(dǎo)向,只需用內(nèi)導(dǎo)柱即可。
針對與該水管壓蓋零件而言﹐該零件進(jìn)行沖壓加工的基本工序?yàn)闆_孔且拉深后翻邊﹐再落料。其中沖孔和落料屬于簡單的分離工序﹐而拉深翻邊則屬于彎曲成型。
綜合分析,沖裁件的尺寸精度不高,形狀不大,但產(chǎn)量大,根據(jù)材料較厚(t=1.5)工序較多的特點(diǎn),為保證孔位精度和較高的生產(chǎn)率,以及防止拉深開裂等。實(shí)行工序集中的工藝方案,即采用吊裝式導(dǎo)正釘定位、雙側(cè)刃定距、固定卸料裝置、壓邊裝置、自然漏料方式的連續(xù)沖裁模結(jié)構(gòu)。
3.10.3 凹模板外形尺寸的確定
凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括:確定凹模的外形尺寸和凹模板的厚度,選擇凹模形孔側(cè)壁的形狀,布置凹模板上形孔,螺孔和銷孔的位置以及標(biāo)注尺寸等。
凹模板厚度H的確定:
H = (F取總壓力);
所以,H =25 mm,
凹模板長度L的確定,
L = b+ 2 c,
t=2.5 mm, b = 25mm,查表得,c = 34 mm;
L = 35 + 2×34 = 93 mm。
為使凹模板板獲得更好的受力,可以將凹模的長度和厚度適當(dāng)增大。由此,確定凹模板的外形尺寸為:400×110×36。
3.10.4 凸模固定板外形尺寸的確定
凸模固定板的外形尺寸同凹模板相同,厚度為凹模板0.8~1倍,
故凸模固定板外形尺寸為,400×110×15。
3.10.5 凸凹模墊板外形尺寸確定
圖5-1
墊板的平面形狀與尺寸與固定板相同,其厚度一般為6~10 mm,
故墊板的外形尺寸為,400×110×10。
3.10.6 卸料橡膠的選用
下模卸料橡膠
(1)選用牌號為1120的合成橡膠體切割制作。
(2)計(jì)算彈性體的預(yù)壓力Fy:
Fy=3.225×1000=3225N
(3)橡膠高度的確定
考慮橡膠塊的工作壓縮量較小,取預(yù)壓縮率ξy=15%
極限壓縮率取ξj=35%
橡膠塊的工作壓縮量 hg=t+1=3
H= hg÷(ξj-ξy)=15mm
(4)確定橡膠體的截面面積A;
(5)查表2-27得Fq=2.1
A= Fy÷Fq=3225÷2.1=1535.7mm2
采用M6×45的卸料螺釘加工制得,取橡膠塊穿卸料螺釘?shù)目字睆綖閐
因?yàn)槟z塊穿過凸凹模,取單邊間隙為3mm所以橡膠的外徑不能少于65mm。為提高橡膠的使用壽命取橡膠的外徑為108mm。
下模卸料橡膠采用聚氨脂彈性體制得,外徑為42mm,內(nèi)徑為26mm,高度為15mm。
3.10.7 模板類零件的固定
模板類零件包括凸模固定板、凹模板、導(dǎo)料板等,一般采用銷釘定位,內(nèi)六角螺釘連接。當(dāng)模板層少于三層時,可用一個螺釘連接,超過三層,應(yīng)分層連接.本模具設(shè)計(jì)中,因使用快速換凸模機(jī)構(gòu).故將上模座,上模墊板,上模固定板,用一螺釘連接,它們間用銷釘定位.凸模蓋板只起固定凸模上下方向作用,只需用螺釘固定在凸模固定板上,無需銷釘定位。
3.10.8 凸模的固定
標(biāo)準(zhǔn)圓凸模采用臺階式,即在凸模固定板上開臺階孔,將標(biāo)準(zhǔn)圓凸模放入,上面蓋上凸模墊板,用六角螺釘和銷釘將墊板以及凸模固定板與上模座一起固定。鉚裝式凸模是直痛結(jié)構(gòu),鉚頭一端材料需要保持軟狀態(tài),必須限定淬火長度,固定板型孔按凸模配作成過渡配合(取m6),同時型孔上端沿周邊制成(1.5~2.5)×45斜角,做成鉚窩。
圖6-1
3.10.9 凹模鑲塊的固定
本設(shè)計(jì)為快速更換沖裁凹模鑲塊,因?yàn)榘寄?尤其沖裁凹模)是易損件,需經(jīng)常更換。該復(fù)合模按下圖所示設(shè)計(jì)凹模鑲塊,凹模鑲塊外側(cè)不帶臺階。更換凹模時,用一個銷釘從下模墊板的廢料漏孔將凹模鑲塊從固定板內(nèi)頂出,不必拆卸聯(lián)接固定板的螺釘和銷釘,有時還無需將模具從高速沖床上卸下,因此更換凹模速度快,而且可保證模具的重復(fù)裝配精度,提高模具的使用壽命。因?yàn)樾读习迥軓椥詨毫?,所以在生產(chǎn)過程中不帶臺階的凹模鑲塊不會從下模固定板中形跳出。
4 設(shè)計(jì)并繪制總裝配圖、選取標(biāo)準(zhǔn)件
按已確定的模具形式及參數(shù),從冷沖模標(biāo)準(zhǔn)中選取標(biāo)準(zhǔn)模架。凹模周界 L=400 mm、B=160 mm、厚度H=45 mm的對角上模座;上模座 400×160×45 GB/T2855.1-90材料 HT200 GB9436-88
圖4-1
4.1 下模座的選用
排配有墊腳螺釘側(cè)(如圖1-4中尺寸E),單邊加大30MM.
裝有外導(dǎo)柱側(cè)(如圖1-4中尺寸F),
Φ50有珠:單邊加大125MM; Φ50無珠:單邊加大110MM;
Φ36有珠:單邊加大100MM; Φ36無珠:單邊加大100MM;
Φ25有珠:單邊加大90MM; Φ25無珠:單邊加大90MM.
未排外導(dǎo)柱又未排墊腳螺釘側(cè),單邊加大10MM。
注意:下模座到下墊腳的螺釘,在下模座上不需要沉頭,設(shè)計(jì)成身過孔即可。
4.2 上模座的選用
上模座不具有上托板的功能時,可取上模座與下模座規(guī)格(長X寬)相同。
如果模具無上托板,上模座兼具有上托板的功能時,還應(yīng)注意:
L與W及L2,L4取值要盡量符合上托板的標(biāo)準(zhǔn)L1取值要符合上托板的標(biāo)準(zhǔn)。
U型鎖固溝的數(shù)量及布置形式,可根據(jù)模具大小選取.模座厚度大于30MM時,影線部分背面銑深后要保證余下的模板厚度為30.0mm.C值要保證不小于零。
5 使用說明書(SM)
5.1 工作過程
(1). 準(zhǔn)備工作:將條料順著乘料板導(dǎo)向槽全部拉入乘料板中,然后把條料拖出一步一步手工送料。(手工送料到全部工位后讓其在步進(jìn)電動機(jī)的帶動下自動送料。)
(2). 沖床滑塊帶動上模從最高點(diǎn)開始向下運(yùn)動。
(3). 上模繼續(xù)下行,外導(dǎo)柱進(jìn)入導(dǎo)套對上模導(dǎo)向起粗定位作用。
(4). 壓料彈釘與卸料板壓板接觸,壓著卸料板下行,內(nèi)導(dǎo)柱進(jìn)入下模導(dǎo)套孔進(jìn)行精確導(dǎo)向起精確定位作用。
(5). 導(dǎo)正銷進(jìn)入條料上導(dǎo)正孔,壓料板接觸條料,隨著上模下行條料被壓向下運(yùn)動. 壓料板壓著帶料下行。
(6). 條料接觸凹模板時壓料板停止運(yùn)動,沖床滑塊繼續(xù)向下運(yùn)動,上模壓料彈釘彈簧開始壓縮.壓料板受彈簧壓力壓緊條料,經(jīng)一定的行程,沖裁和拉深凸模開始工作,同時拉深工位上的壓邊圈,緊壓條料,保證拉深工序順利完成。
(7). 沖床滑塊繼續(xù)向下運(yùn)動,在接近下死點(diǎn)(閉模狀態(tài))時,沖頭完全進(jìn)入下??變?nèi),完成沖孔、落料等工序.此時上模的最下表面,與下模的最上表面接觸。
(8). 沖孔廢料從凹模板到凹模墊板到下模座落料孔落下。
(9). 在沖床經(jīng)過下死點(diǎn)后,沖床滑塊帶動上模開始回升,凸模退回一段距離后此時由于壓料彈釘壓力漸漸退去。
(10). 沖床滑塊帶動上模繼續(xù)上行,回到開模狀態(tài)的最高點(diǎn)完成一次沖壓過程。
(11) 帶料送進(jìn)一個步距,帶料掉下,至送料高度.準(zhǔn)備下一個工作循環(huán)。
5.2 模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
該級進(jìn)模的下模由下模座、下模墊板、下模固定板、凹模鑲塊、抬料釘、導(dǎo)料板、卸料板,導(dǎo)柱導(dǎo)套、卸料板彈釘、卸料板限位器等零部件組成,其中下模固定板、凹模鑲塊、導(dǎo)料板、卸料板等是關(guān)鍵零部件。
5.2.1 下模固定板具有高精度、長壽命
下模固定板與凸模固定板一樣,選用淬透性好、淬火變形小的合金模具鋼材料,熱處理達(dá)HRC50—55,線切割加工,以保證下模固定板的高精度和長壽命。
5.2.2 快速更換沖裁凹模鑲塊
因?yàn)榘寄?尤其沖裁凹模)是易損件,需經(jīng)常更換。該復(fù)合模設(shè)計(jì)凹模鑲塊,凹模鑲塊外側(cè)不帶臺階。更換凹模時,用一個銷釘從下模墊板的廢料漏孔將凹模鑲塊從固定板內(nèi)頂出,不必拆卸聯(lián)接固定板的螺釘和銷釘,有時還無需將模具從高速沖床上卸下,因此更換凹模速度快,而且可保證模具的重復(fù)裝配精度,提高模具的使用壽命。因?yàn)樾读习迥軓椥詨毫?,所以在生產(chǎn)過程中不帶臺階的凹模鑲塊不會從下模固定板中跳出。
拉深之前需要壓料,所以卸料板又需作壓料板使用,因此在上模設(shè)計(jì)了壓料彈釘。在彎曲之前,壓料彈釘將卸料板壓住,從而使卸料板將片料壓住。沖床完成一次工作行程后,壓料彈釘隨上模一起上行;送料時,下模的卸料板彈釘將卸料板抬起,但卸料板彈釘?shù)膹椓Ρ仨氝h(yuǎn)小于上模壓料彈釘?shù)膹椓?。在下模座上設(shè)計(jì)剛性的卸料板限位器,既可控制卸料板的抬起高度,又可承受很大的卸料力。因此卸料板既可彈性壓料,又可剛性卸料。
為了保證落料、翻邊上模的位置精度,在落料凸模底部安裝了導(dǎo)正銷、用于落料前的導(dǎo)正。而將翻邊凸模底部設(shè)計(jì)成為半球狀。有利于翻邊的準(zhǔn)確定位。
此下模的結(jié)構(gòu)簡單,動作可靠,避免了結(jié)構(gòu)復(fù)雜的側(cè)沖機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),可大大降低模的成本,以及調(diào)試,維護(hù)難度。
6 標(biāo)準(zhǔn)化審查報(bào)告(BS)
6.1 產(chǎn)品圖樣的審查
帶凸緣杯形件拉深模具的設(shè)計(jì)已經(jīng)基本完成,現(xiàn)具備全套圖紙和一些基本數(shù)據(jù),根據(jù)有關(guān)規(guī)定,對其進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化審查,結(jié)果如下:
(1)產(chǎn)品圖樣完整、統(tǒng)一、表達(dá)準(zhǔn)確清楚。符合GB4460-84、GB-83《機(jī)械制圖》的規(guī)定。
(2)產(chǎn)品圖樣公差與配合的選擇與標(biāo)注符合GB/T1800、3-1998的規(guī)定。
(3)產(chǎn)品圖樣的編號符合JB/T5054.5-2000《中華人民共和國機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》產(chǎn)品圖樣及設(shè)計(jì)的完整性。
(4)圖紙標(biāo)題欄與明細(xì)欄符合GB/T10609.1-1989GB/T10609.2-1989的規(guī)定。
(5)產(chǎn)品圖樣粗糙度的標(biāo)注符合GB131-83《表面特征代號及注發(fā)》的規(guī)定。
(6)產(chǎn)品圖樣焊縫的代號符合GB324-80《焊縫代號》的規(guī)定。
6.2 產(chǎn)品技術(shù)文件的審查
(1)產(chǎn)品技術(shù)文件名詞、術(shù)語符合ZB/TJ01和0351-90《產(chǎn)品圖樣及設(shè)計(jì)文件術(shù)語》及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
(2)量和單位符合GB3100-GB3102-93的規(guī)定。
(3)技術(shù)文件所用的編碼符合JB/T8823-1988《機(jī)械工業(yè)企業(yè)計(jì)算機(jī)輔助管理信息分類編碼導(dǎo)則》的規(guī)定。
(4)技術(shù)文件的完整性符合JB/T5054.5-2000《產(chǎn)品圖樣及技術(shù)文件完整性》的規(guī)定及有關(guān)要求
6.3 標(biāo)準(zhǔn)件的使用情況
本設(shè)計(jì)所用的緊固件均采用標(biāo)準(zhǔn)的螺栓,材料及材料代號也符合國家標(biāo)準(zhǔn)和部頒標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定。
6.4 審查結(jié)論
經(jīng)過對帶凸緣杯形件拉深模具的設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化審查,認(rèn)為該設(shè)計(jì)基本貫徹了國家最新辦法的各種標(biāo)準(zhǔn),圖紙和設(shè)計(jì)文件完整齊全,符合標(biāo)準(zhǔn)化的要求。
結(jié)束語
由于社會的發(fā)展,人民生活水平的提高,物品不斷更新?lián)Q代以及人們對個性化的物品喜好,致使商家為了搶奪市場,須不斷推出新產(chǎn)品,這樣樣品制造就顯得極為重要。樣品制造具有很大的靈活性,為了滿足市場的需求,其制造周期不斷在縮短,因此,樣品制造的方法簡易可行,其設(shè)備是先進(jìn)的快速加工設(shè)備。當(dāng)然,樣品制造并沒有完全脫離沖壓生產(chǎn),它還須用到?jīng)_壓的一些知識。
模具是工業(yè)之母,模具設(shè)計(jì)的好壞關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量及成本。當(dāng)前,模具設(shè)計(jì)制造朝著CAD/CAM/CAE技術(shù)展,使設(shè)計(jì)人員節(jié)省了大量的繪圖時間,把精力花在模具結(jié)構(gòu)的改進(jìn)和模具技術(shù)的研究?,F(xiàn)在是多品種小批量生產(chǎn)的時代,要求模具的生產(chǎn)周期愈短愈好,開發(fā)快速經(jīng)濟(jì)模具越來越引起人們的重視。
模具設(shè)計(jì)在要求首先要在經(jīng)濟(jì)考慮,經(jīng)濟(jì)時代不可能去虧本開和模具,能節(jié)省的就要盡量節(jié)??;其次,要在復(fù)雜程度上去設(shè)計(jì)模具,能做復(fù)合的就做復(fù)合模具,免得浪費(fèi)材料和時間;再次我們在要精度上去考慮,精度高的我們不能做簡單模具設(shè)計(jì)。
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致 謝
本畢業(yè)設(shè)計(jì),我的是一副復(fù)合模設(shè)計(jì),在規(guī)定的時間內(nèi)完成從模具裝配.結(jié)構(gòu)及零件的設(shè)計(jì)經(jīng)歷了了兩個月.除了自己的努力外,更多的是要感謝各位老師在我設(shè)計(jì)過程中對我的指導(dǎo)。
在此,我要感謝我的指導(dǎo)老師邢澤炳老師,沖壓模具專業(yè)老師以及在這次設(shè)計(jì)給我?guī)椭耐瑢W(xué),他們的指導(dǎo),讓我修正了設(shè)計(jì)中一個又一個的錯誤,更重要的是我從中學(xué)到了很多東西,這些在原來學(xué)過的教材中是無法找到了,這些也是我以后工作中很寶貴的財(cái)富。
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汽車開發(fā)周期從40個月縮短到4個月。
一、
1、模具在工業(yè)發(fā)展中的地位
采用模具生產(chǎn)零部件,具有生產(chǎn)效率高、質(zhì)量好、成本低、節(jié)約能源和原材料等一系列優(yōu)點(diǎn),用模具生產(chǎn)制件所具備的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗,是其他加工制造方法所不能比擬的。已成為當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段和工藝發(fā)展方向?,F(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)?,F(xiàn)代工業(yè)品的發(fā)展和技術(shù)水平的提高,很大程度上取決于模具工業(yè)的發(fā)展水平,因此模具工業(yè)對國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展將起越來越大的作用。1989年3月國務(wù)院頒布的《關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定》中,把模具列為機(jī)械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位、生產(chǎn)和基本建設(shè)序列的第二位(僅次于大型發(fā)電設(shè)備及相應(yīng)的輸變電設(shè)備),確立模具工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的重要地位。1997年以來,又相繼把模具及其加工技術(shù)和設(shè)備列入了《當(dāng)前國家重點(diǎn)鼓勵發(fā)展的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品和技術(shù)目錄》和《鼓勵外商投資產(chǎn)業(yè)目錄》。經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn),從1997年到2000年,對80多家國有專業(yè)模具廠實(shí)行增值稅返還70%的優(yōu)惠政策,以扶植模具工業(yè)的發(fā)展。所有這些,都充分體現(xiàn)了國務(wù)院和國家有關(guān)部門對發(fā)展模具工業(yè)的重視和支持。目前全世界模具年產(chǎn)值約為600億美元,日、美等工業(yè)發(fā)達(dá)國家的模具工業(yè)產(chǎn)值已超過機(jī)床工業(yè),從1997年開始,我國模具工業(yè)產(chǎn)值也超過了機(jī)床工業(yè)產(chǎn)值。
模具是大批量生產(chǎn)同形產(chǎn)品的工具,是工業(yè)生產(chǎn)的主要工藝裝備。
據(jù)統(tǒng)計(jì),在家電、玩具等輕工行業(yè),近90%的零件是綜筷具生產(chǎn)的;在飛機(jī)、汽車、農(nóng)機(jī)和無線電行業(yè),這個比例也超過60%。例如飛機(jī)制造業(yè),某型戰(zhàn)斗機(jī)模具使用量超過三萬套,其中主機(jī)八千套、發(fā)動機(jī)二千套、輔機(jī)二萬套。從產(chǎn)值看,80年代以來,美、日等工業(yè)發(fā)達(dá)國家模具行業(yè)的產(chǎn)值已超過機(jī)床行業(yè),并又有繼續(xù)增長的趨勢。據(jù)國際生產(chǎn)技術(shù)協(xié)會預(yù)測,到2000年,產(chǎn)品盡件粗加工的75%、精加工的50%將由模具完成;金屬、塑料、陶瓷、橡膠、建材等工業(yè)制品大部分將由模具完成,50%以上的金屬板材、80%以上的塑料都特通過模具轉(zhuǎn)化成制品。
2、模具的歷史發(fā)展
模具的出現(xiàn)可以追溯到幾千年前的陶器和青銅器鑄造,但其大規(guī)模使用卻是隨著現(xiàn)代工業(yè)的掘起而發(fā)展起來的。
19世紀(jì),隨著軍火工業(yè)(槍炮的彈殼)、鐘表工業(yè)、無線電工業(yè)的發(fā)展,沖模得到廣泛使用。二次大戰(zhàn)后,隨著世界經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,它又成了大量生產(chǎn)家用電器、汽車、電子儀器、照相機(jī)、鐘表等零件的最佳方式。從世界范圍看,當(dāng)時美國的沖壓技術(shù)走在前列——許多模具先進(jìn)技術(shù),如簡易模具、高效率模具、高壽命模具和沖壓自動化技術(shù),大多起源于美國;而瑞士的精沖、德國的冷擠壓技術(shù),蘇聯(lián)對塑性加工的研究也處于世界先進(jìn)行列。50年代,模具行業(yè)工作重點(diǎn)是根據(jù)訂戶的要求,制作能滿足產(chǎn)品要求的模具。模具設(shè)計(jì)多憑經(jīng)驗(yàn),參考已有圖紙和感性認(rèn)識,對所設(shè)計(jì)模具零件的機(jī)能缺乏真切了解。從1955年到1965年,是壓力加工的探索和開發(fā)時代——對模具主要零部件的機(jī)能和受力狀態(tài)進(jìn)行了數(shù)學(xué)分橋,并把這些知識不斷應(yīng)用于現(xiàn)場實(shí)際,使得沖壓技術(shù)在各方面有飛躍的發(fā)展。其結(jié)果是歸納出模具設(shè)計(jì)原則,并使得壓力機(jī)械、沖壓材料、加工方法、梅具結(jié)構(gòu)、模具材料、模具制造方法、自動化裝置等領(lǐng)域面貌一新,并向?qū)嵱没姆较蛲七M(jìn),從而使沖壓加工從儀能生產(chǎn)優(yōu)良產(chǎn)品的第一階段。
進(jìn)入70年代向高速化、啟動化、精密化、安全化發(fā)展的第二階段。在這個過程中不斷涌現(xiàn)各種高效率、商壽命、高精度助多功能自動校具。其代表是多達(dá)別多個工位的級進(jìn)模和十幾個工位的多工位傳遞模。在此基礎(chǔ)上又發(fā)展出既有連續(xù)沖壓工位又有多滑塊成形工位的壓力機(jī)—彎曲機(jī)。在此期間,日本站到了世界最前列——其模具加工精度進(jìn)入了微米級,模具壽命,合金工具鋼制造的模具達(dá)到了幾千萬次,硬質(zhì)合金鋼制造的模具達(dá)到了幾億次p每分鐘沖壓次數(shù),小型壓力機(jī)通常為200至300次,最高為1200次至1500次。在此期間,為了適應(yīng)產(chǎn)品更新快、用期短(如汽車改型、玩具翻新等)的需要,各種經(jīng)濟(jì)型模具,如鋅落合金模具、聚氨酯橡膠模具、鋼皮沖模等也得到了很大發(fā)展。
從70年代中期至今可以說是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、輔助制造技術(shù)不斷發(fā)展的時代。隨著模具加工精度與復(fù)雜性不斷提高,生產(chǎn)周期不斷加快,模具業(yè)對設(shè)備和人員素質(zhì)的要求也不斷提高。依靠普通加工設(shè)備,憑經(jīng)驗(yàn)和手藝越來越不能滿足模具生產(chǎn)的需要。90年代以來,機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)緊密結(jié)合,發(fā)展了NC機(jī)床,如數(shù)控線切割機(jī)床、數(shù)控電火花機(jī)床、數(shù)控銑床、數(shù)控坐標(biāo)磨床等。而采用電子計(jì)算機(jī)自動編程、控制的CNC機(jī)床提高了數(shù)控機(jī)床的使用效率和范圍。近年來又發(fā)展出由一臺計(jì)算機(jī)以分時的方式直接管理和控制一群數(shù)控機(jī)床的NNC系統(tǒng)。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)也逐步進(jìn)入模具生產(chǎn)的各個領(lǐng)域,包括設(shè)計(jì)、制造、管理等。國際生產(chǎn)研究協(xié)會預(yù)測,到2000年,作為設(shè)計(jì)和制造之間聯(lián)系手段的圖紙將失去其主要作用。模具自動設(shè)計(jì)的最根本點(diǎn)是必須確立模具零件標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。要擺脫過去以人的思考判斷和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)為中心所組成的設(shè)計(jì)方法,就必須把過去的經(jīng)驗(yàn)和思考方法,進(jìn)行系列化、數(shù)值化、數(shù)式化,作為設(shè)計(jì)準(zhǔn)則儲存到計(jì)算機(jī)中。因?yàn)槟>邩?gòu)成元件也干差萬別,要搞出一個能適應(yīng)各種零件的設(shè)計(jì)軟件幾乎不可能。但是有些產(chǎn)品的零件形狀變化不大,模具結(jié)構(gòu)有一定的規(guī)律,放可總結(jié)歸納,為自動設(shè)計(jì)提供軟件。如日本某公司的CDM系統(tǒng)用于級進(jìn)模設(shè)計(jì)與制造,其中包括零件圖形輸入、毛坯展開、條料排樣、確定模板尺寸和標(biāo)準(zhǔn)、繪制裝配圖和零件圖、輸出NC程序(為數(shù)控加工中心和線切割編程)等,所用時間由手工的20%、工時減少到35小時;從80年代初日本就將三維的CAD/CAM系統(tǒng)用于汽車覆蓋件模具。目前,在實(shí)體件的掃描輸入,圖線和數(shù)據(jù)輸入,幾何造形、顯示、繪圖、標(biāo)注以及對數(shù)據(jù)的自動編程,產(chǎn)生效控機(jī)床控制系統(tǒng)的后置處理文件等方面已達(dá)到較高水平;計(jì)算機(jī)仿真(CAE)技術(shù)也取得了一定成果。在高層次上,CAD/CAM/CAE集成的,即數(shù)據(jù)是統(tǒng)一的,可以互相直接傳輸信息.實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化。目前.國外僅有少數(shù)廠家能夠做到。
3、模具的發(fā)展趨勢
(1)模具軟件功能集成化
模具軟件功能的集成化要求軟件的功能模塊比較齊全,同時各功能模塊采用同一數(shù)據(jù)模型,以實(shí)現(xiàn)信息的綜合管理與共享,從而支持模具設(shè)計(jì)、制造、裝配、檢驗(yàn)、測試及生產(chǎn)管理的全過程,達(dá)到實(shí)現(xiàn)最佳效益的目的。如英國Delcam公司的系列化軟件就包括了曲面/實(shí)體幾何造型、復(fù)雜形體工程制圖、工業(yè)設(shè)計(jì)高級渲染、塑料模設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)、復(fù)雜形體CAM、藝術(shù)造型及雕刻自動編程系統(tǒng)、逆向工程系統(tǒng)及復(fù)雜形體在線測量系統(tǒng)等。集成化程度較高的軟件另外還包括:Pro/ENGINEER、UG和CATIA等。國內(nèi)有上海交通大學(xué)金屬塑性成型有限元分析系統(tǒng)和沖裁模CAD/CAM系統(tǒng);北京北航海爾軟件有限公司的CAXA系列軟件;吉林金網(wǎng)格模具工程研究中心的沖壓模CAD/CAE/CAM系統(tǒng)等。
(2)模具設(shè)計(jì)、分析及制造的三維化
傳統(tǒng)的二維模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已越來越不適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)和集成化技術(shù)要求。模具設(shè)計(jì)、分析、制造的三維化、無紙化要求新一代模具軟件以立體的、直觀的感覺來設(shè)計(jì)模具,所采用的三維數(shù)字化模型能方便地用于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的CAE分析、模具可制造性評價和數(shù)控加工、成形過程模擬及信息的管理與共享。舉個例子如Pro/ENGINEER、UG和CATIA等軟件具備參數(shù)化、基于特征、全相關(guān)等特點(diǎn),從而使模具并行工程成為可能。另外,Cimatran公司的Moldexpert,Delcam公司的Ps-mold及日立造船的Space-E/mold均是3D專業(yè)注塑模設(shè)計(jì)軟件,可進(jìn)行交互式3D型腔、型芯設(shè)計(jì)、模架配置及典型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。澳大利亞Moldflow公司的三維真實(shí)感流動模擬軟件MoldflowAdvisers已經(jīng)受到用戶廣泛的好評和應(yīng)用。國內(nèi)有華中理工大學(xué)研制的同類軟件HSC3D4.5F及鄭州工業(yè)大學(xué)的Z-mold軟件。面向制造、基于知識的智能化功能是衡量模具軟件先進(jìn)性和實(shí)用性的重要標(biāo)志之一。如Cimatron公司的注塑模專家軟件能根據(jù)脫模方向自動產(chǎn)生分型線和分型面,生成與制品相對應(yīng)的型芯和型腔,實(shí)現(xiàn)模架零件的全相關(guān),自動產(chǎn)生材料明細(xì)表和供NC加工的鉆孔表格,并能進(jìn)行智能化加工參數(shù)設(shè)定、加工結(jié)果校驗(yàn)等。
(3)模具軟件應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)化趨勢
隨著模具在企業(yè)競爭、合作、生產(chǎn)和管理等方面的全球化、國際化,以及計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的迅速發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)使得在模具行業(yè)應(yīng)用虛擬設(shè)計(jì)、敏捷制造技術(shù)既有必要,也有可能。美國在其《21世紀(jì)制造企業(yè)戰(zhàn)略》中指出,到2006年要實(shí)現(xiàn)汽車工業(yè)敏捷生產(chǎn)/虛擬工程方案,使汽車開發(fā)周期從40個月縮短到4個月。AA
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