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    第四章 冲压模具CAD
    各种模具中以塑料注射模具及金属 冷冲压模具居多,这两类模具大约 占到模具总量的90%,所以模具 CAD系统的研发和推广大都围绕塑 料注射模具和金属冷冲压模具展开.
    1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
    冲压模具基础知识 冲裁模CAD系统的特点 冲裁零件的输入和计算机处理 冲裁零件的工艺性判别 冲裁零件的排样 冲裁模系统中的计算机辅助制造 冲裁工艺参数计算和冲模结构设计 冲模图样绘制 其他专用冲模CAD技术
    第一节 冲压模具基础知识
    冷冲压工艺是一种主要采用金属板 料作为原材料的压力加工工艺,根 据被加工零件形状的不同,金属板 料毛坯在加工时的变形状况也不一 样,因此冷冲压工艺又可以分成为 两大类——冲裁加工工艺和成形加 工工艺.
    冲裁加工工艺
    包括冲孔工艺,落料工艺,切边工艺,剖 切工艺等
    成形加工工艺
    包括弯曲工艺,拉深工艺,变薄拉深工艺, 翻边工艺等.
    按照工艺分类
    对应于各种冷冲压加工工艺,存在着各种 类型的冷冲压模具,如冲孔模,落料模, 切边模,剖切模,弯曲模,拉深模,等等.
    按照模具的导向方法分类,冷冲压模具又 可以分成为无导向模,导柱模,导板模和 导筒模等. 按照模具的卸料方法分类,有刚性卸料模 和弹性卸料模.还有其他一些模具分类方 法. 总之,冲压零件的形状千变万化,将金属 板料加工成各种形状的冲压零件的冲压模 具的种类也是丰富多彩的.
    对模具CAD有重要影响的分类特征是冲压 零件的空间特征,依此可分成二维类冲压 模具,三维类冲压模具以及介于其中的二 维半冲压模具. 二维类冲压模具包括了弯曲模具和大部分 冲裁模具; 三维类冲压模具包括各种除轴对称外的空 间成形及冲裁模具; 二维半冲压模具包括各种轴对称空间成形 模具,如大部分拉深模,挤压模,翻边模 等.
    冷冲压模具设计步骤
    1. 2. 3. 4. 5. 6.
    分析冲压件的工艺性 确定冲压件的成形工艺方案 工艺计算 确定冲压模具的结构形式 模具装配图 模具零件图
    1. 分析冲压件的工艺性
    冲压件的工艺性是指冲压件对冲压工艺的适应性, 即设计的冲压件在结构,形状,尺寸大小及公差和 尺寸基准等各方面是否符合冲压加工的工艺要求. 产品零件图是编制和分析冲压工艺方案的基础.注 意零件的极限尺寸(如最小孔间距和孔边距,窄槽 的最小宽度,冲孔最小尺寸,最小弯曲半径,最小 拉深圆角半径)以及尺寸公差,设计基准等是否适 合冲压工艺的要求. 若发现冲压件的工艺性很差,则应会同产品的设计 人员协商,提出建议.在不影响产品使用要求的前 提下,对产品图纸作出适合冲压工艺性的修改.
    2. 确定冲压件的成形工艺方案
    一个简单的冷冲压件也可以存在很多种冲压加工 方案.例如,对于一个几何形状仅为内孔和外圆 的简单的圆垫圈,就存在着四种可能的冷冲压加 工方案.可以使用简单模分二次冲制成形,也可 以选用复合模或连续模一次加工成形.采用简单 模加工时,可以先冲内孔,后对外圆落料;也可 以先进行外圆落料,后冲制内孔.采用连续模和 复合模时,则是外圆落料和内圆冲孔同时进行. 采用连续模时,外圆落料和内圆冲孔在不同的工 位上进行加工.采用复合模时,外圆落料和内圆 冲孔在同一工位上进行加工.复杂的冲压件可能 存在的加工方案就更多了.
    理想的冲压加工方案:模具制造成本低, 模具制造周期短,生产效率高,模具使用 寿命长,工人操作安全性好. 理想的加工方案在生产实践中很难实现, 因为构成理想方案的各个方面往往是相互 矛盾的,如降低模具制造成本往往会导致 生产效率降低和安全性能下降. 确定一种合理的工艺方案,要根据零件生 产批量等具体情况折衷考虑构成理想方案 的各个方面.
    3. 工艺计算
    计算冲压力; 计算压力中心; 对冲压件作出合理的排样; 计算模具工作部分的尺寸和制造公差; 确定模具间隙; 选择冲压设备.
    4. 确定模具的结构形式
    送料方向; 导向方式; 模架形式; 卸料装置式样; 采用简单模,复合模还是连续模 ……
    第二节 冲裁模CAD系统的特点
    DCAD冲裁模系统是一个可用于教学的 冷冲压模具计算机辅助设计和辅助制 造系统,目前主要用在冲裁模具的设 计和制造.DCAD冲裁模系统以通用计 算机辅助设计软件AutoCAD为基础软 件,采用AutoCAD内嵌语言docsou.comSP 进行开发.
    图4-1 DCAD冲裁模系统构成示意图

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