1、沖壓模具CAD 各種模具中以塑料注塑模和金屬沖壓模為主，這兩類模具約占模具總量的90%左右，所以模具CAD系統(tǒng)的研發(fā)和推廣一般圍繞這兩個領(lǐng)域展開。沖壓模具的基本知識 冷沖壓工藝是一種主要采用金屬板料作為原材料的壓力加工工藝。 冷沖壓工藝分為兩大類：沖裁加工工藝和成形加工工藝 常見的沖裁加工工藝：沖孔工藝、落料工藝、切邊工藝、剖邊工藝 常見的成形加工工藝：彎曲工藝、拉深工藝、變薄拉深工藝、翻邊工藝 按照工藝分：針對各種沖壓加工工藝，存在多種冷沖壓模具，例如：沖孔模、落料模、切邊模等 一種對模具CAD有重要影響的分類特征： 按照沖壓零件的空間特征將模具分為：二維類沖壓模具、三維沖壓模具和二維半沖壓

2、模具冷沖壓模具的設(shè)計步驟 收集并分析有關(guān)設(shè)計的原始資料 分析沖壓件的工藝性 確定沖壓件的成形工藝方案 工藝計算 確定模具的結(jié)構(gòu)形式 模具裝配圖 模具零件圖收集并分析原始資料沖壓工藝設(shè)計的原始資料主要包括：沖壓工藝設(shè)計的原始資料主要包括：沖壓件的產(chǎn)品圖及技術(shù)條件；沖壓件的產(chǎn)品圖及技術(shù)條件；原材料的尺寸規(guī)格、性能及供應(yīng)狀原材料的尺寸規(guī)格、性能及供應(yīng)狀況；況；產(chǎn)品的生產(chǎn)批量；產(chǎn)品的生產(chǎn)批量；工廠現(xiàn)有的沖壓設(shè)備條件；工廠現(xiàn)有的沖壓設(shè)備條件；工廠現(xiàn)有的模具制造條件及技術(shù)水工廠現(xiàn)有的模具制造條件及技術(shù)水平；平；其他技術(shù)資料等。其他技術(shù)資料等。分析沖壓件的工藝性 沖壓工藝性是指沖壓件對沖壓工藝的適應(yīng)性，即沖

3、壓工藝性是指沖壓件對沖壓工藝的適應(yīng)性，即沖壓件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小、精度要求及所用沖壓件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小、精度要求及所用材料等方面是否符合沖壓加工的工藝要求。材料等方面是否符合沖壓加工的工藝要求。 產(chǎn)品零件沖壓工藝性分析以產(chǎn)品零件圖為依據(jù)，產(chǎn)品零件沖壓工藝性分析以產(chǎn)品零件圖為依據(jù)，認(rèn)真分析研究該零件的形狀特點、尺寸大小及精認(rèn)真分析研究該零件的形狀特點、尺寸大小及精度要求，所用材料的沖壓成形性能，分析沖壓生度要求，所用材料的沖壓成形性能，分析沖壓生產(chǎn)產(chǎn)生各種質(zhì)量問題的可能性。產(chǎn)產(chǎn)生各種質(zhì)量問題的可能性。 如果發(fā)現(xiàn)沖壓件的工藝性不合理，則應(yīng)會同產(chǎn)品如果發(fā)現(xiàn)沖壓件的工藝性不合理，則應(yīng)會同產(chǎn)品設(shè)計

4、人員，在不影響產(chǎn)品使用要求的前提下，對設(shè)計人員，在不影響產(chǎn)品使用要求的前提下，對沖壓件形狀、尺寸、精度要求乃至原材料的選用沖壓件形狀、尺寸、精度要求乃至原材料的選用等進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷摹５冗M(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷摹D圖1 圖圖2確定沖壓件成形的工藝方案 制定沖壓工藝方案主要包括以下內(nèi)容：通過分析和計算，確定沖壓加工的工序性質(zhì)、數(shù)量、排列順序和工序組合方式、定位方式；確定各工序件的形狀及尺寸；安排其他非沖壓輔助工序等。工序性質(zhì)的確定 工序性質(zhì)的確定 如圖1 如圖2 在某些情況下，需對零件圖進(jìn)行計算、分析比較后，確定工序性質(zhì) 如圖3a3b）、如圖4所示的零件，材料為08鋼，料厚為0.80.08mm剪裁、落料、沖

5、孔剪裁、落料、沖孔圖圖3圖圖4 兩種相似零件沖壓工藝的比較兩種相似零件沖壓工藝的比較工序數(shù)量的確定 在保證工件質(zhì)量的前提下，考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性的要求，適當(dāng)減少或不用輔助工序，把工序數(shù)量控制到最少。合理的工序組合方式合理的工序組合方式理想的加工方案 理想的沖壓加工方案：模具制造成本低、模具制造周期短、生產(chǎn)效率高、模具使用壽命長、工人操作安全性好 理想的加工方案在生產(chǎn)實踐中很難實現(xiàn)，構(gòu)成理想方面的各個方面是相互矛盾的。 根據(jù)零件的生產(chǎn)批量，綜合考慮理想方案的各個方面。工藝參數(shù)計算 計算沖壓力 計算壓力中心 對沖壓件做出合理的排樣 計算模具工作部分尺寸和制造公差 確定模具間隙 選擇沖壓設(shè)備確定模具的

6、結(jié)構(gòu)類型 送料方向 導(dǎo)向方向 模架形式 卸料裝置式樣 采用簡單模、連續(xù)模還是復(fù)合模 .選擇沖壓設(shè)備 設(shè)備選擇主要包括設(shè)備類型和規(guī)格兩個方面的選擇。 設(shè)備類型的選擇主要取決于沖壓的工藝要求和生產(chǎn)批量。 設(shè)備規(guī)格主要是指壓力機(jī)的公稱壓力、滑塊行程、裝模高度、工作臺面尺寸及滑塊模柄孔尺寸等技術(shù)參數(shù)。沖裁模CAD系統(tǒng)的任務(wù) 計算模具刃口尺寸 計算沖壓力和壓力中心 計算模具間隙 選擇模具典型組合 確定模具標(biāo)準(zhǔn)零件的規(guī)格和數(shù)量 進(jìn)行沖裁件排樣在工藝方面在工藝方面沖裁模CAD系統(tǒng)的任務(wù) 二軸數(shù)控機(jī)床加工指令的自動編程在制造和加工方面在制造和加工方面圖圖5 DCAD系統(tǒng)沖裁模系統(tǒng)構(gòu)成示意圖系統(tǒng)沖裁模系統(tǒng)構(gòu)成示

7、意圖DCADDCAD沖裁模系統(tǒng)沖裁模系統(tǒng)沖裁零件的輸入 沖裁件的圖樣包含兩方面信息：符號信息和圖形信息 圖形信息：零件幾何形狀方面的信息 符號信息：零件尺寸、尺寸公差、板料厚度、零件材料及圖形名稱、圖號、設(shè)計日期等 模具刃口尺寸的確定 模具間隙的確定沖裁零件工藝性判別 沖裁件的工藝性是指沖裁件對沖壓工藝的適應(yīng)性 包括沖裁件在形狀和尺寸方面及精度和表面質(zhì)量方面的一些指標(biāo) 外形和內(nèi)孔要避免尖銳的清角、各條直線或曲線的連接處宜有適當(dāng)?shù)膱A角半徑、凸出懸臂和凹槽寬度不宜過小、孔的直徑不宜過小判斷凸臂沖裁工藝性判斷凸臂沖裁工藝性排樣問題的重要性 沖壓的成本主要由材料構(gòu)成 沖壓生產(chǎn)的微薄利潤 鋼鐵材料的持續(xù)

8、漲價沖裁件的排樣 排樣是指沖裁件在條料、帶料或板料上布置的方法。排樣包括搭邊數(shù)據(jù)和排樣方案。 沖裁件的合理布置與零件的形狀密切相關(guān)。按零件的不同幾何形狀，常見的排樣方式有：單排排樣、多排排樣、調(diào)頭排樣、混合排樣搭邊搭邊a a 和延邊和延邊a1a1材料利用率%100SWnAS- 進(jìn)給步距進(jìn)給步距W-料寬料寬n- 一個步距內(nèi)的沖裁件毛坯數(shù)一個步距內(nèi)的沖裁件毛坯數(shù)A-單個沖裁件的面積單個沖裁件的面積排樣的工程約束 具有較高的材料利用率 考慮材料的各向異性，要求彎曲線與條料纖維方向交角在一定的角度范圍內(nèi) 對于窄長形沖壓件，應(yīng)使其方位角在一定范圍內(nèi)以保證條料的平整度 考慮料寬約束 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性

9、步距與料寬計算準(zhǔn)確送進(jìn)步距平行線分割一步平移法 原理：在沖壓件輪廓擴(kuò)放半個搭邊距離后的曲線中劃出一系列平行線，平行線方向與送料方向一致，然后計算每一根平行線的長度，其中最長的一根 平行線長度就是送進(jìn)步距。排樣的優(yōu)化)(af),(f黃金分割法沖裁模的計算機(jī)輔助制造 沖裁模制造經(jīng)常用線切割加工 線切割機(jī)床加工指令大多采用3B指令系統(tǒng)。3B指令 格式：Bx By Bj G ZB為分隔符，X、Y、J為數(shù)值，最多6位，J是計數(shù)長度，有時需要補(bǔ)前零，G為計數(shù)方向，有GX和GY兩種，Z為加工指令以上的X、Y 、J均取絕對值，加工直線時X、Y為相對與起點的終點坐標(biāo)值；加工圓弧時X、Y為起點相對于圓心的坐標(biāo)值。其中，對于直線L指令，終點在坐標(biāo)軸X軸正方向、Y軸正方向、X軸負(fù)方向、Y軸負(fù)方向分別對應(yīng)L1、L2、L3、L4；對于順圓弧SR指令，起點在坐標(biāo)軸X軸正方向、Y軸正方向、X軸負(fù)方向、Y軸負(fù)方向分別對應(yīng)SR4、SR1、SR2、S