1、摘要 模具工業(yè)有“不衰亡工業(yè)之稱，人們已經(jīng)越來越認(rèn)識(shí)到模具在制造中的重要地位，認(rèn)識(shí)到模具技術(shù)水平的上下，已成為衡量一個(gè)國家制造業(yè)水平上下的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。本次設(shè)計(jì)利用CATIA在建模方面的強(qiáng)大能力，對(duì)汽車玻璃升降器外殼的整套模具進(jìn)行并裝配。通過實(shí)體建模系統(tǒng)，可以進(jìn)行快速的概念設(shè)計(jì)，通過定義設(shè)計(jì)中的不同部件間的數(shù)學(xué)關(guān)系將它們的需求和設(shè)計(jì)限制結(jié)合在一起；基于特征的實(shí)體建模和編輯能力使得設(shè)計(jì)者可以通過直接編輯實(shí)體特征的尺寸，或通過使用其他幾何編輯和構(gòu)造技巧，來改變更新實(shí)體。CAD、CAE在設(shè)計(jì)中的同步使用，計(jì)算分析與設(shè)計(jì)同步，使設(shè)計(jì)方案到優(yōu)化，從根本上

2、保證產(chǎn)品質(zhì)量。關(guān)鍵字：沖壓模具 實(shí)體建模 CATIA Abstract Modern mould industry is known for never declining.People begin to realize the great importance of mould in manufacturing and perceive that the technical standard of mould has been regarded as a symbol that indicate the level of the manufacturing in a nation.Furth

3、er more,mould determines the quality of the products,benefit and the capability of new products exploiting to a great extent.This paper mainly focuses on modeling and assembling the whole set moulds which are used to produce the sheathing of automobile glass riser by using the powerful function of C

4、ATIA in respect of modeling.Speedy conceptual design can be conducted by substantiality modeling system and their requirement and the programming restricts will be combined by the mathematic relation among different components in conceptual design.Basing on features,substantiality modeling and editi

5、ng capacity help the designers changing and renewing substantiality by way of editing the dimension of substantiality features directly or other geometric editing and constructing techniques.For the sake of optimizing design plan,CAD and CAE can be used simultaneously in designing,calculating analys

6、is and designing can be conducted at the same time.so that the quality of the product can be ensured at the rock bottom.Key words:press tool ;solid modeler ;CATIA 目錄TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc16284 摘要 PAGEREF _Toc16284 I HYPERLINK l _Toc18863 Abstract PAGEREF _Toc18863 II HYPERLINK l _Toc31699 第1

7、章 緒論 PAGEREF _Toc31699 1 HYPERLINK l _Toc4345 1.1模具行業(yè)的開展 PAGEREF _Toc4345 1 HYPERLINK l _Toc14530 1.2 模具開展趨勢 PAGEREF _Toc14530 2 HYPERLINK l _Toc3560 1.2.1 現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)與制造已步入信息化時(shí)代 PAGEREF _Toc3560 2 HYPERLINK l _Toc25191 1.2.2 現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)的CAD/CAE技術(shù)的應(yīng)用 PAGEREF _Toc25191 3 HYPERLINK l _Toc31943 1.2.3 模具CAD/CAE/C

8、AM技術(shù)的開展趨勢 PAGEREF _Toc31943 3 HYPERLINK l _Toc27394 1.3 本文的研究路線及研究內(nèi)容 PAGEREF _Toc27394 4 HYPERLINK l _Toc6511 第2章 升降器外殼的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc6511 6 HYPERLINK l _Toc20279 2.1 玻璃升降器外殼的功用分析 PAGEREF _Toc20279 6 HYPERLINK l _Toc9572 2.2 沖壓件的工藝性分析 PAGEREF _Toc9572 6 HYPERLINK l _Toc19522 2.3 優(yōu)化選擇工藝方案及模具形式 PAGER

9、EF _Toc19522 7 HYPERLINK l _Toc27559 2.3.1 計(jì)算毛坯尺寸 PAGEREF _Toc27559 7 HYPERLINK l _Toc24816 2.3.2 計(jì)算拉深次數(shù) PAGEREF _Toc24816 8 HYPERLINK l _Toc6235 2.4 中間工序 PAGEREF _Toc6235 9 HYPERLINK l _Toc14134 第3章 升降器外殼模具的工藝設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc14134 11 HYPERLINK l _Toc10875 3.1 確定工藝方案及模具形式 PAGEREF _Toc10875 11 HYPERLI

10、NK l _Toc17306 3.2 材料的排樣和毛坯計(jì)算 PAGEREF _Toc17306 13 HYPERLINK l _Toc14370 3.2.1 修邊余量確實(shí)定 PAGEREF _Toc14370 13 HYPERLINK l _Toc4300 3.2.2 毛坯尺寸展開計(jì)算 PAGEREF _Toc4300 14 HYPERLINK l _Toc16955 3.2.3 排樣與裁板方案確實(shí)定 PAGEREF _Toc16955 14 HYPERLINK l _Toc8478 3.3 局部工序參數(shù)的計(jì)算 PAGEREF _Toc8478 15 HYPERLINK l _Toc31379

11、 3.3.1 初步計(jì)算拉深直徑 PAGEREF _Toc31379 15 HYPERLINK l _Toc23751 3.3.2 選取凸凹模的圓角半徑 PAGEREF _Toc23751 15 HYPERLINK l _Toc14246 3.3.3 計(jì)算各次拉深直徑 PAGEREF _Toc14246 15 HYPERLINK l _Toc31494 3.4 各工序沖壓力的計(jì)算 PAGEREF _Toc31494 15 HYPERLINK l _Toc27547 3.5 模具的壓力中心 PAGEREF _Toc27547 18 HYPERLINK l _Toc1449 第4章 模具主要零件的設(shè)

12、計(jì)與計(jì)算 PAGEREF _Toc1449 19 HYPERLINK l _Toc24648 4.1模具結(jié)構(gòu)確實(shí)定 PAGEREF _Toc24648 19 HYPERLINK l _Toc20869 4.1.1 模具的形式 PAGEREF _Toc20869 19 HYPERLINK l _Toc18486 4.1.2 輔助裝置 PAGEREF _Toc18486 19 HYPERLINK l _Toc23511 4.1.3 導(dǎo)向零件 PAGEREF _Toc23511 19 HYPERLINK l _Toc29958 4.1.4 模架 PAGEREF _Toc29958 19 HYPERL

13、INK l _Toc15287 4.2 模具零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc15287 20 HYPERLINK l _Toc17819 4.2.1 工作零件 PAGEREF _Toc17819 20 HYPERLINK l _Toc4088 4.2.2 定位零件 PAGEREF _Toc4088 24 HYPERLINK l _Toc13047 4.2.3 卸料、推件零件 PAGEREF _Toc13047 24 HYPERLINK l _Toc21801 4.2.4 導(dǎo)向零件 PAGEREF _Toc21801 28 HYPERLINK l _Toc22707 4.2.5 固定零件

14、 PAGEREF _Toc22707 29 HYPERLINK l _Toc11422 第5章 模具的裝配與仿真 PAGEREF _Toc11422 32 HYPERLINK l _Toc32373 結(jié)論 PAGEREF _Toc32373 34 HYPERLINK l _Toc9372 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc9372 35 HYPERLINK l _Toc4560 致謝 PAGEREF _Toc4560 36 HYPERLINK l _Toc21288 附錄 1 PAGEREF _Toc21288 37 HYPERLINK l _Toc15476 附錄 2 PAGEREF _To

15、c15476 38第1章 緒論近年來，由于我國國民經(jīng)濟(jì)的高速、穩(wěn)定的增長，促進(jìn)了我國模具工業(yè)的迅速開展壯大，因此，模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)或者相關(guān)的材料成型與控制專業(yè)已經(jīng)成為我國國內(nèi)具有優(yōu)勢的熱門專業(yè)之一。在日常生活中我們的許多制品都是由模具來生產(chǎn)制造出來的，所以，越來越多的人開始從事模具行業(yè)的設(shè)計(jì)，因此，我國的模具設(shè)計(jì)水平有了進(jìn)一步的提高和開展的空間。隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速開展，市場對(duì)模具的需求量不斷增長，模具工業(yè)快速開展，必然會(huì)帶來模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大變化，除了國有專業(yè)模具廠外，集體、合資、獨(dú)資和私營也得到了快速開展。隨著與國際接軌的腳步不斷加快，市場競爭的日益加劇，人們已經(jīng)越來越認(rèn)

16、識(shí)到產(chǎn)品質(zhì)量、本錢和新產(chǎn)品的開發(fā)能力的重要性。而模具制造是整個(gè)鏈條中最根底的要素之一，模具制造技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)逐漸的成為衡量一個(gè)國家產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志和開展程度的標(biāo)志之一。模具工業(yè)部興旺將嚴(yán)重影響汽車、IT與電子技術(shù)產(chǎn)品、機(jī)電產(chǎn)品、航空航天、船舶、建材、家用電器等制造業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)。隨著社會(huì)的進(jìn)步與經(jīng)濟(jì)的開展，市場競爭越來越劇烈，迫使制造業(yè)在不斷改善產(chǎn)品的性能與品質(zhì)的前提下，最大限度地縮短新產(chǎn)品的開發(fā)周期、降低本錢，以便快速響應(yīng)用戶最新的需求，快速、高效地開發(fā)新產(chǎn)品是競爭取勝的以個(gè)關(guān)鍵因素。實(shí)現(xiàn)新產(chǎn)品的快速、高效開發(fā)涉及多種領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)，例如，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD、計(jì)算機(jī)輔助工程CAE、計(jì)算機(jī)

17、輔助制造CAM、新材料，以及產(chǎn)品與相應(yīng)工藝裝備的快速成型、制造等，其中也別是有關(guān)模具的設(shè)計(jì)與制作技術(shù)。國外模具工業(yè)的逐步轉(zhuǎn)向我國開展，港資和臺(tái)資企業(yè)在不斷增加，臺(tái)資模具企業(yè)在國內(nèi)開展的比擬快。然而國內(nèi)模具生產(chǎn)水平低，模具的價(jià)格只有興旺國家的1/3或1/5，這種相對(duì)較低的價(jià)格成為國內(nèi)模具進(jìn)入國際市場并與國外模具競爭的主要手段。國內(nèi)模具在出口的同時(shí)，進(jìn)口的外國模具也在不斷增加，尤其是高精度汽車模具需大量進(jìn)口。國內(nèi)模具行業(yè)的結(jié)構(gòu)改革步伐日益加快，三資企業(yè)、民營企業(yè)得到了很大程度的開展，南方模具工業(yè)的開展比北方快，但在整個(gè)模具設(shè)計(jì)制造水平和標(biāo)準(zhǔn)化程度上，與德國、美國、日本等興旺國家相比還存在相當(dāng)大的差

18、距。這一些主要表現(xiàn)在高檔轎車和大中型汽車覆蓋件模具及高精度沖模方面，無論在設(shè)計(jì)還是加工工藝和能力方面，都有較大差距。轎車覆蓋件模具，具有設(shè)計(jì)和制造難度大，質(zhì)量和精度要求高的特點(diǎn)，可代表覆蓋件模具的水平。雖然在設(shè)計(jì)制造方法和手段方面根本到達(dá)了國際水平，模具結(jié)構(gòu)周期等方面，與國外相比還存在一定的差距。我國模具行業(yè)的開展前景非常看好。新車型對(duì)模具有較大需求，整車的車型需要大中型的汽車模具，因此模具工業(yè)一定要承當(dāng)起汽車零部件模具的設(shè)計(jì)，為我國汽車行業(yè)快速進(jìn)入世界先進(jìn)行列發(fā)揮應(yīng)有的作用，從模具技術(shù)開展來看 高精度、低本錢、交貨期短時(shí)今后模具開展的一個(gè)趨勢，模具的標(biāo)準(zhǔn)化加工和模具標(biāo)準(zhǔn)間的開展將會(huì)有力的促進(jìn)

19、中國汽車工業(yè)的開展?？傊?1世紀(jì)全球經(jīng)濟(jì)化的大形勢下，全球的資本、技術(shù)、勞動(dòng)力都在整合，參加WTO后，中國將成為世界制造基地，對(duì)我國模具工業(yè)來講，機(jī)遇與挑戰(zhàn)共存，協(xié)作、規(guī)劃、管理將同時(shí)起步，以實(shí)現(xiàn)我國模具的跨越式開展。1.2 模具開展趨勢1.2.1 現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)與制造已步入信息化時(shí)代 改革開放30多年來,中國模具生產(chǎn)作為一個(gè)產(chǎn)業(yè)有了翻天覆地的變化。這種變化主要表達(dá)在三個(gè)方面:產(chǎn)能變化、生產(chǎn)方式變化、技術(shù)革命。大多數(shù)人看到的是中國模具產(chǎn)業(yè)作為一個(gè)行業(yè)的從無到有、從小到大、從拾漏補(bǔ)缺到成為主力,以及模具需求和產(chǎn)量的快速增長變化。但更重要的是生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變和技術(shù)革命。后兩種變化是一種更加深刻、更加

20、根本性的變化。生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變主要表達(dá)在,從過去傳統(tǒng)的小而全的前方車間、作坊式的生產(chǎn),轉(zhuǎn)變?yōu)楦叨仁袌鰧I(yè)協(xié)作的大規(guī)模生產(chǎn)方式;從完全非標(biāo)生產(chǎn)到相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化和準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。模具生產(chǎn)技術(shù)革命,濃縮到一點(diǎn)就是企業(yè)信息化也就是數(shù)字化制造和信息化管理。 20世紀(jì)80年代前,很多模具是靠鉗工用手打磨出來的;90年代,由于引入了數(shù)控加工機(jī)床、edm等較先進(jìn)的設(shè)備,大大地提高了模具的生產(chǎn)工藝水平,生產(chǎn)周期及模具的品質(zhì)也有了很大的縮短和改良。高精度加工己經(jīng)把工人從繁重的體力勞動(dòng)中解放出來。另一方面,cad/cam/cae等計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在模具行業(yè)也得到了廣泛的應(yīng)用,模具的設(shè)計(jì)及數(shù)控加工水平有了很大的提高,cad/c

21、am/cae軟件對(duì)于模具技術(shù)人員的工作效率和設(shè)計(jì)的可靠性已經(jīng)有了很大的提高。目前各模具企業(yè)又面臨著一個(gè)新的課題,如何把企業(yè)管理也同樣從煩瑣的事務(wù)中解放出來,讓信息化管理為企業(yè)的生產(chǎn)效率提升作出奉獻(xiàn)。所以模具企業(yè)管理的信息化己經(jīng)成為模具行業(yè)開展和進(jìn)步的必然趨勢。 模具生產(chǎn)是單件訂單式生產(chǎn),在管理信息化中有其強(qiáng)烈的特殊性。設(shè)計(jì)是制造的一局部,工藝設(shè)計(jì)不充分,設(shè)計(jì)與工藝信息可直接重復(fù)利用價(jià)值不大。因此,根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)把握全面信息化管理與實(shí)用、簡化管理的平衡點(diǎn),是信息化的關(guān)鍵。這就造成很難照搬成熟的管理軟件。例如汽車模具企業(yè)沒有傳統(tǒng)意義上的原材料,倉庫管理等等。購置的都是部件與部件的半成品,不存在入

22、庫出庫過程,制造費(fèi)用的攤銷每個(gè)企業(yè)也是都不一樣。又比方本錢核算更應(yīng)該采用工程管理的方法,而不是采用一般加工制造業(yè)的方法,什么pdm、erp等軟件不經(jīng)過徹底的改造是完全不適應(yīng)的。 1.2.2 現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)的CAD/CAE技術(shù)的應(yīng)用模具設(shè)計(jì)是隨工業(yè)產(chǎn)品零件的形狀、尺寸與尺寸精度、外表質(zhì)量要求以及其成型工藝條件的變化而變化的,所以每副模具都必須進(jìn)行創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)。模具設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括產(chǎn)品零件(常稱為制件)成型工藝優(yōu)化設(shè)計(jì)與力學(xué)計(jì)算和尺寸與尺寸精度確定與設(shè)計(jì)等,因此模具設(shè)計(jì)常分為制件工藝分析與設(shè)計(jì)、模具總體方案設(shè)計(jì)、總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)四個(gè)階段。CAD/CAE,計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和輔助工程,它包括概念設(shè)計(jì)

23、、優(yōu)化設(shè)計(jì)、有限元分析、計(jì)算機(jī)仿真、計(jì)算機(jī)輔助繪圖和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)過程管理等。應(yīng)用CAD技術(shù)可以設(shè)計(jì)出產(chǎn)品的大體結(jié)構(gòu),再通過CAE技術(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析、可行性評(píng)估和優(yōu)化設(shè)計(jì)。采用模具CAD/CAE集成技術(shù)后,制件一般不需要再進(jìn)行原型試驗(yàn),采用幾何造型技術(shù),制件的形狀能精確、逼真地顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上,有限元分析程序可以對(duì)其力學(xué)性能進(jìn)行檢測。借助于計(jì)算機(jī),自動(dòng)繪圖代替了人工繪圖,自動(dòng)檢索代替了手冊(cè)查閱,快速分析代替了手工計(jì)算,使模具設(shè)計(jì)師能從繁瑣的繪圖和計(jì)算中解放出來,集中精力從事諸如方案構(gòu)思和結(jié)構(gòu)優(yōu)化等創(chuàng)造性的工作。在模具投產(chǎn)之前,CAE軟件可以預(yù)測模具結(jié)構(gòu)有關(guān)參數(shù)的正確性。 當(dāng)今的概念設(shè)計(jì)已不僅僅

24、是停留在對(duì)外觀和結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上,它已經(jīng)擴(kuò)展到對(duì)模具結(jié)構(gòu)分析的領(lǐng)域。對(duì)于運(yùn)用CAD技術(shù)設(shè)計(jì)出的模具,可運(yùn)用先進(jìn)的CAE軟件(尤其是有限元軟件)對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度、剛度、抗沖擊實(shí)驗(yàn)?zāi)M、跌落實(shí)驗(yàn)?zāi)M、散熱能力、疲勞和蠕變等分析。通過這些分析,可以檢驗(yàn)前面的概念性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理,分析出結(jié)構(gòu)不合理的原因和部位,然后再在CAD軟件中進(jìn)行相應(yīng)的修改。修改后再在CAE中進(jìn)行各種性能的檢測,最終確定滿足要求的模具結(jié)構(gòu)。 當(dāng)今CAD技術(shù)的開展使得概念設(shè)計(jì)思想表達(dá)在相應(yīng)的模塊中。概念設(shè)計(jì)不再只是設(shè)計(jì)師的思維,系統(tǒng)模塊也融合了一般的概念設(shè)計(jì)理念和方法。目前,世界上大型的CAD/CAE軟件系統(tǒng),如Pro/ENGINEER、

25、UG、Solidworke、Alias等,都提供了有關(guān)產(chǎn)品早期設(shè)計(jì)的系統(tǒng)模塊,我們稱之為工業(yè)設(shè)計(jì)模塊或概念設(shè)計(jì)模塊。例如,Pro/ENGINEER就包含一個(gè)工業(yè)設(shè)計(jì)模塊ProDesign,用于支持自上而下的投影設(shè)計(jì),以及在復(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計(jì)中所包含的許多復(fù)雜任務(wù)的自動(dòng)設(shè)計(jì)。此模塊工具包括概念設(shè)計(jì)的二維非參數(shù)化的裝配布局編輯器。這些系統(tǒng)模塊的應(yīng)用大大減少了設(shè)計(jì)師的工作量,節(jié)約了工作時(shí)間,提高了工作效率,使設(shè)計(jì)師把更多的精力用在新產(chǎn)品的開發(fā)及創(chuàng)新上。 1.2.3 模具CAD/CAE/CAM技術(shù)的開展趨勢 模具CAD/CAE/CAM技術(shù)在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中已經(jīng)有了一定的應(yīng)用。未來的開展趨勢主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面；

26、 1、標(biāo)準(zhǔn)化 CAD/CAM系統(tǒng)可建立標(biāo)準(zhǔn)零件數(shù)據(jù)庫、非標(biāo)準(zhǔn)零件數(shù)據(jù)庫和模具參數(shù)數(shù)據(jù)庫。標(biāo)準(zhǔn)零件庫中的零件在CAD設(shè)計(jì)中可以隨時(shí)調(diào)用，并采用組成技術(shù)GTGroup Technology生產(chǎn)。非標(biāo)準(zhǔn)零件庫中存放的零件，雖然與設(shè)計(jì)所需結(jié)構(gòu)不盡相同，但利用系統(tǒng)自身的建模技術(shù)可以方便地進(jìn)行修改，從而加快設(shè)計(jì)過程，使典型模具結(jié)構(gòu)庫在參數(shù)化設(shè)計(jì)的根底上實(shí)現(xiàn)。 2、智能化 CAD/CAM系統(tǒng)智能化主要表現(xiàn)在專家系統(tǒng)思想的引入，通過虛擬專家來處理模具設(shè)計(jì)制造中的為題，專家系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)模塊、知識(shí)庫模塊和控制模塊，專家系統(tǒng)可以解決知識(shí)表示、特征統(tǒng)計(jì)、推理方法及感念設(shè)計(jì)等問題，具有啟發(fā)性、靈活性等特點(diǎn)。整個(gè)系統(tǒng)具備

27、人工智能理想的智能模具CAD/CAM系統(tǒng)響應(yīng)，自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)計(jì)方案，對(duì)方案進(jìn)行優(yōu)化評(píng)建和選擇，并對(duì)模具設(shè)計(jì)制造提供全方位的過程響應(yīng)和處理。 3、集成化 模具CAD/CAM技術(shù)與GTGroup Technology、CEConcurrent Engineering、CAECAPP(Computer Aided Process Programming)等技術(shù)密切相連，組成一個(gè)有機(jī)的整體，其關(guān)鍵在于建立一個(gè)統(tǒng)一的全局模具產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型，在產(chǎn)品開發(fā)，模具設(shè)計(jì)中，提供全部的信息，并行技術(shù)和管理技術(shù)，表達(dá)了系統(tǒng)化思想直至開展為CIMS(Computer Integrated Manufacture System

28、，計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)。4、網(wǎng)絡(luò)化與協(xié)同設(shè)計(jì) 隨著模具工業(yè)規(guī)模的不斷加大，要做到資源信息共享、交換等，網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)的開展式必然的，以微機(jī)為中心的只能工作站構(gòu)成CAD/CAE/CAM/CAPP微機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)，結(jié)構(gòu)靈活，功能強(qiáng)大，并伴隨著Internet的進(jìn)一步拓展，系統(tǒng)提供了異地設(shè)計(jì)人員在同一時(shí)間對(duì)同一個(gè)參數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)和修改，實(shí)現(xiàn)異地操作與數(shù)據(jù)交換，使一個(gè)工程在多臺(tái)計(jì)算機(jī)上協(xié)作完成，以適應(yīng)不同地區(qū)的現(xiàn)有資源和生產(chǎn)設(shè)備資源的要求和利用。這種基于Internet下的協(xié)同設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了企業(yè)間的“集成化，它將成為模具制造也全球化的開展趨勢。1.3 本文的研究路線及研究內(nèi)容此次設(shè)計(jì)主要圍繞著玻璃升降外殼沖壓模具設(shè)計(jì)展

29、開的，通過對(duì)玻璃升降器外殼的分析，運(yùn)用落料、沖孔、拉深和翻邊等沖壓工序設(shè)計(jì)復(fù)合模具。通過查閱資料。認(rèn)真分析了要完成的任務(wù)，制定了一下研究路線：對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，進(jìn)行沖壓工藝方案及模具結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)。對(duì)復(fù)合沖壓模具零部件工藝參數(shù)進(jìn)行參數(shù)選擇及計(jì)算。確定沖壓加工工藝規(guī)程，繪制復(fù)合沖壓模具裝配圖和零件圖。利用CAD/CAE/CAM技術(shù)進(jìn)行裝配仿真，干預(yù)實(shí)驗(yàn)。設(shè)計(jì)沖壓復(fù)合模具時(shí)，其結(jié)構(gòu)比擬復(fù)雜，需要充分考慮一下幾個(gè)方面的問題：壓力機(jī)的許用壓力和復(fù)合模壓力的關(guān)系。復(fù)合模中凹凸模的設(shè)計(jì)。復(fù)合模選用的模架。復(fù)合模中的卸料和推薦裝置。復(fù)合模工作局部零件的材料選用。復(fù)合模中配合尺寸的選取。本文主要內(nèi)容：本文首先

30、介紹了模具行業(yè)在國內(nèi)外的一些開展情況，以及模具行業(yè)的開展趨勢，重點(diǎn)介紹了模具CAD/CAE/CAM在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中的應(yīng)用和未來的開展趨勢。對(duì)玻璃升降器外殼模具進(jìn)行設(shè)計(jì)，其中包括：零件的功用分析、模具生產(chǎn)有關(guān)參數(shù)的計(jì)算、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)、零部件的工藝設(shè)計(jì)、模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、壓力中心的選擇、壓力機(jī)的選擇等；之后重點(diǎn)設(shè)計(jì)了落料拉深復(fù)合模的結(jié)構(gòu)，利用CATIA建模功能以及運(yùn)動(dòng)仿真模塊，對(duì)做好的落料拉伸復(fù)合模零件進(jìn)行裝配，最會(huì)進(jìn)行干預(yù)仿真。在最后通過分析，給出給論。之后對(duì)所用所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行總結(jié)，取得了一定成果。信息化帶開工業(yè)化開展的今天，在經(jīng)濟(jì)全球化的去試下，CAD/CAE/CAM技術(shù)越發(fā)凸顯了其再現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中的重

31、要地位。CAD/CAE/CAM技術(shù)可以將設(shè)計(jì)與生產(chǎn)設(shè)備連接，設(shè)計(jì)人員在計(jì)算機(jī)CADCAE環(huán)境下進(jìn)行設(shè)計(jì)、分析后，不再出工藝圖，直接發(fā)出加工指令，生產(chǎn)設(shè)備接受該指令后，自動(dòng)對(duì)設(shè)計(jì)方案識(shí)別，對(duì)原料加工生產(chǎn)，即實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助加工管理CAM，節(jié)省了大量的人力、物力、財(cái)力。通過本次設(shè)計(jì)，我對(duì)CAD/CAE/CAM技術(shù)有了更加深刻的認(rèn)識(shí)，為日后走出校園步入社會(huì)積累了珍貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。 第2章 升降器外殼的設(shè)計(jì)2.1 玻璃升降器外殼的功用分析該沖壓件是玻璃升降器的外殼，采用1.5mm的鋼板沖壓而成，可保證足夠的剛度與強(qiáng)度零件圖2.1。該沖壓件工作時(shí)受力不大，對(duì)其強(qiáng)度和剛度的要求不太高。該沖壓件，產(chǎn)量屬于中批量

32、生產(chǎn)，外形較為復(fù)雜但分布對(duì)稱，這次涉及的材料為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼板08鋼，采用沖壓加工經(jīng)濟(jì)型良好。沖壓件的材料力學(xué)性能如下表2.1：表2-1 沖壓件的材料力學(xué)性能材料牌號(hào)材料狀態(tài)抗剪強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度b/MPa伸長率屈服強(qiáng)度優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼08已退火26036033045032200圖2-1 零件圖2.2 沖壓件的工藝性分析外殼內(nèi)強(qiáng)的主要配合尺寸16.5mm、22.3mm、16mm為IT11-IT12級(jí)。為確保在鉚合固定后，其承托部位與軸套的同軸度，三個(gè)16.5mm間的相對(duì)位置要準(zhǔn)確。小孔中心園直徑420.1mm為IT10級(jí)。此零件為旋轉(zhuǎn)體，其形狀特征說明，是一個(gè)帶凸緣的圓筒形件。其主要的形狀、尺寸可以由

33、拉深、翻邊、沖孔等沖壓工序獲得。作為拉伸成型尺寸，拉伸工藝較好。22.3mm、16mm的公差要求偏高，拉伸件底部及口部的圓角半徑R1.5mm也偏小，故應(yīng)在拉伸之后，另加工整形工序，并用制造精度較高、間隙較小的模具來到達(dá)。三個(gè)小孔0.1mm的精度要求較高，按沖裁見工藝性分析，應(yīng)以22.3mm的內(nèi)經(jīng)定位，用高精度IT7級(jí)以上沖模在一道工序中同時(shí)沖出。外殼的形狀說明，零件為拉伸件，所以拉伸為根本工序。凸緣上三小口由沖口工序完成。該零件16.5mm局部的成形，可以有三種方法：一種可以采用階梯拉伸后車去底部；另一種可以采用階梯拉伸后沖去底部；第三種可以采用拉伸后沖低孔，再翻邊的方法圖2-2第一種方法車底

34、的質(zhì)量較高，但生產(chǎn)綠地且廢料，該零件底部要求不高，一般不采用。第二種方法較第一種方法效率高，但在沖去底部之前，要求底部圓角半徑接近于零，因此需要增加一道整形工序，而且質(zhì)量不易保證。第三種方法生產(chǎn)效率高，且省料，翻邊的端部質(zhì)量雖不及前倆種好，但由于該零件對(duì)這一局部的高度和孔口端部質(zhì)量要求不高，而高度21mm和R1倆個(gè)尺寸正好是用翻邊可以保證的。經(jīng)過比擬，第三種方法較為合理。a)車切； b)沖切； c)沖孔翻邊圖 2-2 外殼底部的成型方案 因此，該外殼零件的沖壓生產(chǎn)要用到的沖壓加工根本工序有：落料、拉伸可能屢次、沖三個(gè)小孔、沖低孔、翻邊、切邊和整形等。用這些工序的組合可以提出多種不同的工藝方案。

35、2.3 優(yōu)化選擇工藝方案及模具形式通過對(duì)汽車玻璃升降器外殼零件的工藝性分析，結(jié)合具體生產(chǎn)條件，優(yōu)化選擇該零件的工藝方案及模具形式，使其盡量滿足工藝行合理、經(jīng)濟(jì)性合算的原那么。具體內(nèi)容如下：2.3.1 計(jì)算毛坯尺寸在計(jì)算毛坯尺寸以前需要先確定翻邊前的半成品形狀和尺寸。翻邊前是否也需要拉成階梯零件，這樣核算翻邊的變形程度。零件16.5mm處的高度尺寸為：H=21-16=55mm。根據(jù)翻邊公式，翻遍高度H為：1d+0.72t 21K：翻邊系數(shù)；Rd：翻遍處圓角半徑；t ：坯料厚度。經(jīng)變換后，有：d-0.72t)=1-2/18即翻邊處高度H=5mm；翻邊系數(shù)達(dá)K=0.61.由此可知其預(yù)加工小孔孔徑：d

36、0=d1K=180.61=11mm 22d1：翻邊孔直徑。由d0/t0=11/1.5=7.3,查?沖壓模具設(shè)計(jì)大典?表19.5-1，當(dāng)用圓柱形凸模，預(yù)加工小孔為沖制時(shí)，其極限翻邊Kfr=0.50k=0.61,即一次能翻出豎邊H=5mm的高度。故翻邊前，該外殼半成品可部位階梯形，其翻邊前的半成品形狀與尺寸如圖2-3所示。圖中法蘭邊直徑54mm是根據(jù)工作法蘭邊直徑50mm、加上拉伸時(shí)的修邊余量取為4mm而確定的，于是，該零件的坯料直徑D04中公式計(jì)算：D0 = = 23 圖2-3 翻邊前的半成品圖2.3.2 計(jì)算拉深次數(shù)Df/d3=2.42,屬寬凸緣筒形件。 零件拉伸系數(shù)：mf=d/D0= , t

37、/D0100=100=2.3 24D :第三次拉伸凸圓筒形件內(nèi)徑，單位mm。D0：毛坯直徑，單位mm。由此查?模具設(shè)計(jì)大典?得，mc=0.42.如果采用二次拉伸，假設(shè)取m1=0.45,由d1=m1d065mm29mm,那么m2=d3/d1=0.768 25d1:第一次拉伸零件內(nèi)徑，單位mm。d3:第三次拉伸凸圓筒形件內(nèi)徑，單位mm。查?模具設(shè)計(jì)大典?有m2=0.7680.5，故能由沖孔后直接翻邊獲得H=0.5mm的高度。翻邊前的拉深件形狀與尺寸如圖3-5所示。 圖3-5 翻邊前的拉伸件3.2.2 毛坯尺寸展開計(jì)算 實(shí)際凸緣直徑d凸=d凸+2=50+3.5mm54mm。毛坯直徑D引入公式23計(jì)算

38、：D=65mm 3.2.3 排樣與裁板方案確實(shí)定1、制件的毛坯為簡單的圓柱形，而且尺寸比擬小，考慮到操作方便，宜采用單排。t=1.5mm，查?模具設(shè)計(jì)大典?軋制薄鋼板擬選用規(guī)格為：750mm1420mm的板料。排樣設(shè)計(jì) 圖3-6 排樣圖 確定搭邊值 倆工件間的橫搭邊a1=1.2mm; 倆工件間的縱搭邊A=1.0mm; 布距S=D+a=65+1=66mm; 條料寬度B=(D+2a1+)-00； 故一個(gè)布距內(nèi)的材料利用率為：=A/BS*100%=(D/2)2100%=74.4% 327501420故每板料可裁剪117501420的利用率為：=nA/LB100%=231(D/2)2/(7501420

39、)100%=71.9%3.3 局部工序參數(shù)的計(jì)算3.3.1 初步計(jì)算拉深直徑由于該工件需要三次拉深，查?沖壓模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)?，首次拉深系數(shù)m1、二次拉深系數(shù)m2、二次拉深系數(shù)m3：初步計(jì)算各次拉深直徑為：d1=m16536.4mm 3-3d2=m2d1d3=m3d23.3.2 選取凸凹模的圓角半徑首次拉深凹模圓角半徑rd1，根據(jù)?沖壓模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)?可知：rd15.36mm，取rd1 又有公式 rdn0.08rdn-1 34計(jì)算各次拉深凹模與凸模的圓角半徑，分別為：rd1=5.5mm rp1= 4mmrd2= 4mm rp2rd3= 3mm rp33.3.3 計(jì)算各次拉深直徑根據(jù)?沖壓

40、模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)?式 Hn=D2-dtn2ndn/4dn 35 計(jì)算各次拉深高度如下：H1=(D2-dt121d1)/4d136.4)/413mmH2=(D2-dt222d2)/4d229.12)/414mmH3=(D2-dt323d3)/4d323.8)/416mm 3.4 各工序沖壓力的計(jì)算工序一： 由1郝濱海編著?沖壓模具簡明設(shè)計(jì)手冊(cè)?第19頁公式2.72.10可得：一般平刃口沖裁時(shí)，其沖裁力F落料可按下式計(jì)算：即 F落料 36式中 t 材料厚度，mm; L 沖裁周長，mm; 材料的抗剪強(qiáng)度，MPa。見表2.1。卸料力Fxi可按下式計(jì)算：即 Fxi=kxiF落料 37式中 F落料沖裁力

41、，N； kxi卸料力，N； Kd推出系數(shù)，見表3.1。表3-1 卸料力、推件力系數(shù)料厚/mmkxikd鋼3鋁、鋁合金紫銅、黃銅 由郝濱海編著。?沖壓模具簡明設(shè)計(jì)手冊(cè)?第147頁表4.35可得：筒形件由壓邊拉深的首次拉深力P計(jì)算公式： F1=d1tbK1 38式中 F1首次拉深力，N； d1 首次拉深直徑，mm; t 材料厚度,mm; b板料抗拉強(qiáng)度,MPa;見表2.1 K1 修正系數(shù)，按表3.2選取。首次后的各次拉深力P計(jì)算公式： P=dntbK2 39式中 P首次后的各次拉深力，N； dn第n次拉深直徑,mm； t 材料厚度,mm； b板料抗拉強(qiáng)度,MPa;見表2.1； K2 修正系數(shù)，按表

42、3.3選取。表 3-2 修正系數(shù) K1首次拉深系數(shù)M1K1表 3-3 修正系數(shù) K2首次拉伸系數(shù)m1K20由郝濱海編著。?沖壓模具簡明設(shè)計(jì)手冊(cè)?第150頁表4.464.48可得：筒形件拉伸件首次拉深時(shí)壓邊計(jì)算公式： FQ1=AFq=(D2-d12)Fq 310式中 FQ1首次拉深時(shí)的壓邊力，N； D 坯料直徑，mm； d1 首次拉深直徑，mm； q 單位壓邊力，MPa；見表3.4. 表 3-4 各種材料拉深時(shí)的單位壓邊在單動(dòng)壓力機(jī)上拉深時(shí)的單位壓邊力材料q/MPa鋁紫銅黃銅壓軋青銅20鋼、08鋼、鍍錫鋼板2.53軟化耐熱鋼高合金鋼、高錳鋼、不銹鋼落料力：由公式3.4F落料265卸料力：由公式3

43、.5Fxi=KxiF落料拉深力：由公式3.6F1=d1tbK1=235壓邊力：由公式3.8FQ1=AFq=(D2-d12)Fq 所以，總壓力 F總沖壓力1=F落料+Fxi+Fd+F1+FQ1初選壓力機(jī)：故初選壓力機(jī)公稱壓力為250KN，型號(hào)為J23-25.工序二：拉深力：由公式3.7F2=d2tbK2=235壓邊力：由公式3.8FQ2=A2Fq=(D2-d12)Fq=22總壓力：F總沖壓力2=FQ2+F2故初選壓力機(jī)公稱壓力為63KN，型號(hào)為J23-6.3。工序三：拉深力：由公式3.7F3=d3tbK3=235壓邊力：由公式3.8FQ3=A3Fq=(d22-d32)Fq=22總壓力：F總沖壓力

44、3=FQ3+F3故初選壓力機(jī)公稱壓力為63KN，型號(hào)為J23-6.3。3.5 模具的壓力中心 由于該沖壓件事完全對(duì)稱于相互垂直的倆條對(duì)稱中心線，所以該模具的壓力中心在沖壓件的中心點(diǎn)上。第4章 模具主要零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算這次設(shè)計(jì)主要討論的模具式工序一的落料拉深復(fù)合模具。4.1.1 模具的形式復(fù)合模又分為正裝式和倒裝式。這次設(shè)計(jì)的落料拉深復(fù)合模可用正裝式復(fù)合模又可用倒裝式復(fù)合模，正裝式復(fù)合模的受力情況比倒裝式復(fù)合模好，廢料不在凸凹模內(nèi)積聚，壓力機(jī)回城時(shí)，廢料即從凸凹模內(nèi)推出。同時(shí)考慮到對(duì)薄料的平整度要求較高，決定采用正裝式復(fù)合模。4.1.2 輔助裝置沖壓件的定位：沖壓件的定位主要由凹模的形狀和尺寸來

45、保證。4.1.3 導(dǎo)向零件導(dǎo)向零件有很多，如用導(dǎo)板導(dǎo)向，那么在模具上安裝不方便，而且阻擋操作員的視線，所以不采用;假設(shè)用滾珠式導(dǎo)軌進(jìn)行導(dǎo)向，雖然導(dǎo)向精度高，壽命長，但是結(jié)構(gòu)比擬復(fù)雜，所以也不宜采用；針對(duì)這次工件的加工工序的精度要求不高，采用滑動(dòng)式導(dǎo)柱導(dǎo)套進(jìn)行導(dǎo)向，而且使模具在壓力機(jī)上的安裝比擬簡單，操作又方便，還可以降低本錢。4.1.4 模架模架由中間導(dǎo)柱模架、對(duì)角導(dǎo)柱模架、后側(cè)導(dǎo)柱模架。假設(shè)采用中間導(dǎo)柱模架，那么導(dǎo)柱對(duì)稱分布，受力平衡，滑動(dòng)平穩(wěn)，可縱向或橫向送料；假設(shè)采用后側(cè)導(dǎo)柱模具，那么可以三方向送料，操作員視線不被阻擋，結(jié)構(gòu)比擬緊湊，但模具受力不太平衡，滑動(dòng)不夠平衡。本設(shè)計(jì)以結(jié)構(gòu)方面和減

46、少模具材料為目的，決定采用后側(cè)導(dǎo)柱模架。上、下模板上不僅要安裝沖模的全部零件，而且要承受和傳遞沖壓力。因此，模板應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度。如果剛度缺乏，工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的彈性變形，導(dǎo)致模具零件迅速磨損或破壞，使沖模壽命顯著降低。模具設(shè)計(jì)時(shí)，通常是按標(biāo)準(zhǔn)選用模架或模座。進(jìn)行模板設(shè)計(jì)時(shí)，矩形模板的長度應(yīng)比凹模長度大4070mm，而寬度取凹模寬度相同或稍大。另外，下模板的輪廓尺寸還應(yīng)比壓力機(jī)工作臺(tái)漏料孔每邊至少大4050mm。模板厚度可參照凹模厚度估算，通常凹模厚度的11.5倍。上、下模板的導(dǎo)柱、導(dǎo)套安裝孔通常采用組合加工，以保證上、下模板孔距的一致。模板上、下平面之間還有平行度要求。模板大多是鑄鐵或

47、鑄鋼件，這里選用鑄鐵件，其結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足鑄造工藝要求。另外，大型模板上還設(shè)置其重孔或起吊裝置、對(duì)角布置和四角布置四種。中間兩側(cè)布置時(shí)，受力平衡，但只能一個(gè)方向送料，多用于彎曲模和拉深模。對(duì)角布置方式受力也比擬平衡，使用時(shí)可以倆個(gè)方向送料，操作較為方便。采用四個(gè)導(dǎo)柱、導(dǎo)套四角布置的導(dǎo)向裝置。受力最均勻，導(dǎo)向精度高，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，僅用于大型沖?；?qū)ぜ纫筇貏e高的場合。采用中間倆側(cè)布置和對(duì)角布置時(shí)，倆導(dǎo)柱導(dǎo)套的直徑一般不相等，以防止裝錯(cuò)方向時(shí)損害凸、凹模刃口。后側(cè)布置時(shí)，導(dǎo)柱、導(dǎo)套受力不平衡，影響導(dǎo)向精度。但它三個(gè)方向敞開，送料操作方便容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，自動(dòng)化生產(chǎn)。該模具對(duì)導(dǎo)向要求不太嚴(yán)格且沖壓偏移力

48、不大，故采用這種布置方式。 模具閉合高度：最大205mm,最小170mm。模具的實(shí)際閉合高度，一般為：H模=上模板厚度+墊板厚度+沖頭長度+凹模厚度+凹模墊塊厚度+下模板厚度-沖頭進(jìn)入凹模深度。該副模具因上模局部為用墊板，下模局部為用凹模墊塊經(jīng)計(jì)算，模板上所受到的壓應(yīng)力小于模座材料所允許的壓應(yīng)力，故允許這種設(shè)計(jì)。如果凹凸模的長度設(shè)計(jì)為62mm，落料凹模厚度設(shè)計(jì)為44mm，那么該模具的實(shí)際閉合高度為： H模188mm查開式壓力機(jī)技術(shù)參數(shù)表知，250KN壓力機(jī)最大閉合高度為：固定式和可傾式最大閉合高度為250mm封閉高度調(diào)節(jié)70mm，活動(dòng)臺(tái)閉合高度最大為360mm，最小為180mm。故時(shí)間設(shè)計(jì)模具

49、閉合高度H模=180mm，符合要求。因?yàn)橐话鉎min+10mmHmHmax-5mm,即：180mm+10mmHm360mm-5mm,190mmHm355mm。所以，取沖頭長度為62mm+3mm=65mm,凹模厚度為44mm+4mm=48mm。4.2 模具零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.2.1 工作零件1落料凹模如圖4-1所示圖 4-1 凹模 外形尺寸的厚度已定；需要三個(gè)以上螺紋孔，以便與下模板固定；需要有倆個(gè)與下模板同時(shí)加工的銷釘孔；標(biāo)注尺寸精度。拉深凸模如圖4-2所示 圖4-2 凸模 設(shè)計(jì)外形尺寸工作尺寸已定；一般有出氣孔工廠取為4mm；以便與下模板固定；標(biāo)注尺寸精度。3凹凸模如圖4-3所示設(shè)計(jì)內(nèi)、外形尺

50、寸；需有三個(gè)以上螺紋孔，以便與上模板固定；要有倆個(gè)與上模板同時(shí)配做的銷釘孔；標(biāo)注尺寸精度。圖4-3 凹凸模4.2.2 定位零件擋料件如圖4-4所示該件的作用是限定條料的送進(jìn)距離，并起定位作用。擋料件主要形式有固定擋料銷、活動(dòng)擋料銷，臨時(shí)擋料銷和側(cè)刃等。圖4-4 固定擋料銷固定擋料銷分圓形的鉤形倆種，圓形擋料銷結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，但銷孔離凹模刃后太近，回削弱凹模強(qiáng)度，鉤形擋料銷銷孔遠(yuǎn)離刃口，會(huì)削弱凹模強(qiáng)度，為防止形狀不對(duì)稱的鉤頭轉(zhuǎn)東，需加定向銷，增加了結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。固定擋料銷適用于手工送料的簡單?；蚣?jí)進(jìn)模。應(yīng)選用圓形固定擋料銷。4.2.3 卸料、推件零件卸料裝置由卸料板本體，導(dǎo)板、卸料彈性元件，

51、卸料螺釘組成。1彈性卸料板如圖4-5所示 圖4-5 彈性卸料板無導(dǎo)向彈壓卸料板，廣泛應(yīng)用于薄材料和沖件要求平整的落料、沖孔、復(fù)合模等模具上的卸料。卸料效果好、操作方便。彈壓元件可用彈簧或硬橡膠板，一般以使用彈簧較好。內(nèi)形與凸凹模或凸模間隙配合，外形隨彈簧或橡皮的數(shù)量、大小而定；需有三個(gè)以上螺紋孔與卸料螺釘配合；如不是橡皮而是用彈簧卸料時(shí)，需加工平穩(wěn)彈簧的沉孔；厚度一般5mm上下；如模具由擋料銷擋料定位，應(yīng)給擋料釘殼位置留空。2頂料板兼作壓邊圈，如圖4-6所示圖4-6 壓邊圈 內(nèi)形與拉深沖頭間隙配合，外形收落料凹模的限制；頂料桿的長度=下模板厚+落料凹模-頂料板厚。3打料塊如圖4-7所示圖4-7

52、 打料塊前部外形與拉伸凹模間隙配合且后部必須更大；一般與打料桿聯(lián)合使用，靠兩者的自重把工件打出來；打料桿的長度=模柄總高+凹凸模高-打料塊厚。4彈簧的選用與計(jì)算沖裁料厚t=1.5mm，卸料力為2939N，根據(jù)沖模結(jié)構(gòu)安放8跟彈簧。那么每跟彈簧承當(dāng)?shù)男读狭礊樵搹椈傻念A(yù)壓力：P0=367N。彈簧工作行程F和凸?？傂弈Ａ縁之和為6.5mm。根據(jù)?沖壓模具設(shè)計(jì)手冊(cè)?選用最大允許工作負(fù)荷為Pmax=543.6N，最大允許工作負(fù)荷下的彈簧每周變形量fmax=1.97mm,直徑D=25mm，鋼絲直徑d=4mm,自由長度為78.5mm。根據(jù)計(jì)算可知彈簧的最大許可壓縮量F1，預(yù)壓量F0?？倝嚎s量F和總壓力P。

53、最大許可壓縮量 F1=H-Ht預(yù)壓量 F0=P0F1/P1=367總壓縮量 F=F0總壓力 P=P0F/F0=367541N 通過上述計(jì)算，選擇適宜的彈簧4.2.4 導(dǎo)向零件對(duì)于生產(chǎn)批量大，要求模具壽命長，便于安裝、精度高的沖壓模具，都應(yīng)采用導(dǎo)向裝置。常用的導(dǎo)向裝置有到導(dǎo)板式、導(dǎo)柱導(dǎo)套式和滾珠導(dǎo)套式。本次設(shè)計(jì)采用導(dǎo)套如圖4-8所示、導(dǎo)柱如圖4-9所示導(dǎo)向。 圖 4-8 導(dǎo)套圖 4-9 導(dǎo)柱 4.2.5 固定零件沖模的固定零件有模柄，上、下模板，凸、凹模固定板，墊板，螺釘和銷釘。1模柄中、小型沖模一般通過模柄將上模固定在壓力機(jī)的滑塊上。這里選用壓入式模柄。如圖4-10所示。模柄的安裝直徑d和長度

54、L應(yīng)與壓力機(jī)滑塊上的模柄孔相適應(yīng)。一般模柄的軸心線對(duì)上模板上平面的垂直度誤差在全場范圍內(nèi)不大于0.05mm。圖 4-10 模柄2模座模架在前面已經(jīng)進(jìn)行選擇，模座的選取如圖4-11、4-12所示)。圖4-11 上模座圖4-12 下模座3螺釘與銷釘 螺釘式用于緊固模具的傳統(tǒng)零件，主要承受拉應(yīng)力。沖模上的螺釘常用圓柱頭內(nèi)六角螺釘GB/T70-1985。這種螺釘緊固牢靠，且螺釘頭埋在凹模內(nèi)，使模具結(jié)構(gòu)緊湊，外形美觀。銷釘起定位作用，防止零件之間發(fā)生錯(cuò)移，銷釘本身承受切應(yīng)力。銷釘一般用倆個(gè)，多用圓柱銷GB/T119-1986,與零件上的銷孔采用過渡配合，其直徑與螺釘上的螺紋直徑相同，螺釘擰入最小深度；采

55、用鋼時(shí)與螺紋直徑相等；采用鐵時(shí)為螺紋直徑的1.5倍，銷釘?shù)淖钚∨浜祥L度是銷釘直徑的2倍。第5章 模具的裝配與仿真 CAD/CAM是20世紀(jì)制造領(lǐng)域最杰出的成就之一，隨著計(jì)算機(jī)在制造領(lǐng)域應(yīng)用的不斷深入，先后出現(xiàn)了CAD、CAE、CAM等技術(shù)。其開展和應(yīng)用對(duì)制造業(yè)產(chǎn)生了巨大的影響和推動(dòng)作用。CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、制造一體化，具有明顯的優(yōu)越性，主要表達(dá)在: 1有利于發(fā)揮設(shè)計(jì)人員的創(chuàng)造性，將它們從大量繁瑣的重復(fù)勞動(dòng)中解放出來。 2減少了設(shè)計(jì)、計(jì)算、制圖、制表所需的時(shí)間，縮短了設(shè)計(jì)周期。 3由于采用了計(jì)算機(jī)輔助分析技術(shù)，可以從多方案進(jìn)行分析、比擬選出最正確方案，有利于實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化。

56、4有利于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、通用化和系列化。 5減少了零件在車間的流通時(shí)間和在機(jī)床上裝卸、調(diào)整、測量、等待切削的時(shí)間，提高了加工效率。 6先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備既有較高的生產(chǎn)過程自動(dòng)化水平，又能在較大范圍內(nèi)適應(yīng)加工對(duì)象的變化，有利于企業(yè)提高應(yīng)變能力和市場競爭力。 7提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和設(shè)計(jì)、生產(chǎn)效率。 8CAD/CAM的一體化，使產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造過程行程一個(gè)有機(jī)的整體，通過信息的集成，在經(jīng)濟(jì)上、技術(shù)上給企業(yè)帶來綜合效益。表5.1 CAD/CAM技術(shù)的增效工程增效縮短產(chǎn)品上市周期30%60%提高產(chǎn)品質(zhì)量25倍提高勞動(dòng)生產(chǎn)率40%70%增加工程能力3提高設(shè)備利用率23倍降低工程設(shè)計(jì)造價(jià)10%40%降低勞動(dòng)力本

57、錢2%20%提高分析問題與解決問題的能力335倍 將各個(gè)零件做好之后，利用CATIA裝備模塊進(jìn)行裝配，并運(yùn)用運(yùn)動(dòng)仿真模塊進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真，圖5-1為落料拉深模的總裝配圖。圖5-1 裝配圖結(jié)論CADCAM技術(shù)已經(jīng)走向了實(shí)用化，可以將設(shè)計(jì)與生產(chǎn)更為緊密地連接起來，進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率。將設(shè)計(jì)與生產(chǎn)設(shè)備連接，設(shè)計(jì)人員在計(jì)算機(jī)CADCAE環(huán)境下進(jìn)行設(shè)計(jì)、分析后，不再出工藝圖，直接發(fā)出加工指令，生產(chǎn)設(shè)備接受該指令后，自動(dòng)對(duì)設(shè)計(jì)方案識(shí)別，對(duì)原料加工生產(chǎn)，即實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助加工管理CAM，不用出工藝圖，節(jié)省了大量的人力、物力、財(cái)力，為智能化生產(chǎn)奠定根底。 本文繼承了前人的研究成果，對(duì)模具設(shè)計(jì)理論和裝配仿真進(jìn)行研究，本文取得成果如下：1、綜合運(yùn)用冷沖模課程和其它有關(guān)先修課程的理論及生產(chǎn)實(shí)踐的知識(shí)去分析和解決模具設(shè)計(jì)問題，并使所學(xué)專業(yè)知識(shí)得到進(jìn)一步穩(wěn)固和深化。2、對(duì)玻璃升降器外殼進(jìn)行了功用分析，優(yōu)化選擇工藝方案和模具形式。3、分析了CADCAM技術(shù)在生產(chǎn)中的重要性，并用表格形式說明CADCAM對(duì)生產(chǎn)。4、對(duì)玻璃升降機(jī)外殼模具零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)，利用CATIA進(jìn)行模具零部件裝配和干預(yù)仿真。5、通過本次設(shè)計(jì)，對(duì)CA