模具設(shè)計(jì)師(冷沖模)一級(jí)補(bǔ)充講義

1、工具鉗工（冷沖模）四級(jí)培訓(xùn)補(bǔ)充講義上海職夂技鋮眷定肀w2010年12月第！單元模具工藝與設(shè)計(jì)31. 1沖壓工藝分析與計(jì)算31. 1. 1讀懂制件二維工程圖、三維模型的幾何形狀、尺寸、精度1.1.2分析也括彎曲、拉深等成形工序的較復(fù)雜沖壓件成型工藝性1.1.3確定該沖壓件的工藝方案1.1.4進(jìn)行沖壓件的工藝計(jì)算1. 1.5選用沖壓設(shè)備1.2鈑金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建模41. 2.1鈑金彎曲1.2.2鈑金成形1.2.3鈑金展丌1.2.4鈑金特征識(shí)別1.3標(biāo)準(zhǔn)零件參數(shù)建模71.3.1沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)零件的選用1.3.2沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)零件組的三維參數(shù)化建模1.3.3沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)零件的裝配1.4非標(biāo)準(zhǔn)零件參數(shù)建模101

2、.4.1沖壓模具非標(biāo)準(zhǔn)零件的三維建模1.4.2沖壓模具零件的材料與熱處理要求的確定1.4. 3 沖壓模具非標(biāo)準(zhǔn)零件二維圖的生成1.5級(jí)進(jìn)模具排樣仿真111.5.1條料排樣1.5.2工序排樣1.5.3切口設(shè)計(jì)1.6創(chuàng)建模具總裝配模型與生成模具總裝配圖121.6.1沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)模架的選用1.6.2沖壓模其標(biāo)準(zhǔn)模架的調(diào)整1. 6. 3沖壓模具總體裝配三維建模1. 6. 4沖壓模具總體裝配組件間的靜態(tài)干涉檢查1.6.5沖壓模具總體裝配靜態(tài)干涉調(diào)整1. 6. 6沖壓模具總裝配二維圖形生成1.6.7沖壓模具總裝配二維閣形的修改1.6.8標(biāo)題欄的制作1.6.9明細(xì)表生成第2單元沖壓模具調(diào)試與驗(yàn)收172. 1

3、模具調(diào)試172. 1.1試模材料檢查2. 1.2模其檢杳2. 1.3壓力機(jī)準(zhǔn)備2. 1.4試件尺寸檢查2. 1.5試件缺陷檢查2. 1.6試模過程修整2. 2模具驗(yàn)收182. 2.1模具外觀驗(yàn)收2. 1.2模具結(jié)構(gòu)驗(yàn)收2. 2.3試模過程記錄第1單元模具工藝與設(shè)計(jì)1. 1沖壓工藝分析與計(jì)算級(jí)進(jìn)模沖裁與工藝性、級(jí)進(jìn)彎曲與工藝性1. 1. 1讀懂制件二維工程圖、三維模型的幾何形狀、尺、i、精度1. 1. 2分析包括彎曲、拉深等成形工序的較復(fù)雜沖壓件成型工藝性彎曲件的結(jié)構(gòu)工藝性1 .最小彎曲半徑2 .彎曲件直邊高度3 .彎曲件的孔邊距離4 .培加工藝缺口、槽和工藝孔5 .彎曲件的幾何形狀1. 1.

4、3 確定該沖壓件的工藝方案沖壓工序的排序，總工位數(shù)的確定，空工位的合理設(shè)置。1. 1. 4進(jìn)行沖壓件的工藝計(jì)算壓力屮心計(jì)算1. 1. 5選用沖壓設(shè)備例題2.80°1.810°. 2-8,0.3零件圖展開毛坯圖(b)排樣圖30.0017.1440.0020.00卜cmil11一.1試題要求指出排樣圖中各工位的名稱及功能 參考答案：1、工位1 雙側(cè)刃沖切，沖2x01. 5mm孔及導(dǎo)正孔;2、工位2:空工位，導(dǎo)正銷導(dǎo)正精定位；3、工位3:零件a次切廢料，導(dǎo)正銷導(dǎo)正；4、工位4:零件a二次切廢料，零件b次切廢料;5、工位5:零件a次彎曲，零件b二次切廢料；6、工位6:空工位，導(dǎo)正銷

5、導(dǎo)正；7、工位7:零件b次彎曲；8、工位8:零件a二位彎曲；9、工位9:零件b二次彎曲，導(dǎo)正銷導(dǎo)正;10、工位10:零件a切斷；11、工位11:零件b切斷；12、工位12:導(dǎo)正銷導(dǎo)正載體。1. 2 鈑金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建模（一）鈑金設(shè)計(jì)的基本概念（二）鈑金參數(shù)預(yù)設(shè)置全局厚度、彎曲半徑、角度、許用半徑、零件材料。1. 2.1鈑金彎曲彎邊特征、輪廓彎邊、折彎。1. 2.2鈑金成形1. 2.3鈑金展開1. 2.4鈑金特征識(shí)別鈑金特征自動(dòng)識(shí)別，鈑金特征手動(dòng)識(shí)別。例題根據(jù)零件圖繪山鈑件零件三維造型。2了 7±03 st寸2x04.1了l _ |4一土 0.1620 ±0.28操作耍求1)

6、采用鈑金模塊命令造型。2) 正確設(shè)定草繪中的約束關(guān)系。3) 沖壓特征創(chuàng)建完整。操作過程(僅供參考)170)cj)c1. 3標(biāo)準(zhǔn)零件組件參數(shù)建模1. 3. 1沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)零件的選用1. 3. 2 沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)零件組的三維參數(shù)化建模建立表達(dá)式、繪制參數(shù)化草圖、參數(shù)引用，建立族表、生成零件族1. 3. 3沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)零件的裝配例題根據(jù)組件圖并s手冊，建立浮動(dòng)模柄標(biāo)準(zhǔn)零件組三維參數(shù)化裝配模型，并 按附表用部件族方法生成裝配零件系列?；境叽缌慵?hào)、名稱及標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)1234d /mmd/mmdl /mmh/mm錐面壓圈jb/t 7646. 5凹球面模柄jb/t 7646 . 5凸球而墊塊jb/t 764

7、6. 5螺釘gb/t 70數(shù)量1114規(guī)格/mm25467421.57425 x 4446m6 x 20325590259030 x 5355m8x25操作耍求(1) 正確運(yùn)用實(shí)體建模基本特征操作命令。(2) 正確選擇繪圖及基準(zhǔn)平面。(3) 正確設(shè)定草繪中的約朿關(guān)系。(4) 正確建立零件1、2、3參數(shù)關(guān)系及參數(shù)引用。零件4可省略。操作過程:1.定義表達(dá)式2.繪制工件2參數(shù)草圖po = d/2p5 = c)2/2p6=dj/23.旋轉(zhuǎn)1. 4 非標(biāo)準(zhǔn)零件參數(shù)建模1. 4. 1 沖壓模具非標(biāo)準(zhǔn)零件的三維建模（-）草圖繪制1. 草圖設(shè)計(jì)中的繪圖命令2. 草閣設(shè)計(jì)中的編輯命令3. 草圖設(shè)計(jì)中的約束關(guān)系

8、（二）實(shí)體建模 拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描（三）工程特征孔、圓角、螺紋、凸臺(tái)、f1槽。1. 4. 2 沖壓模具零件的材料與熱處理要求的確定 1. 4. 3 沖壓模具非標(biāo)準(zhǔn)零件二維圖的生成習(xí)題根據(jù)零件間繪出零件三維模型。操作耍求1）正確運(yùn)用實(shí)體建?；咎卣鞑僮髅睢?）正確選擇繪圖及基準(zhǔn)平面。3）正確設(shè)定草繪屮的約朿關(guān)系。1. 5 級(jí)進(jìn)模具排樣仿真 1. 5. 1 條料排樣毛坯排樣、步距和料寬、搭邊 1. 5. 2 工序排樣廢料設(shè)計(jì)、指定特征到某工步1. 5. 3 切口設(shè)計(jì)例題根據(jù)索材庫x x-l. 5. 1/ 472. stp文件圖確定沖壓件級(jí)進(jìn)模排樣設(shè)計(jì)。操作要求1）進(jìn)行鈑件特征識(shí)別。2）正確確定廢料

9、形狀，條料排樣。 參考答案：1.6創(chuàng)建模具總裝配模型與生成模具總裝配圖1. 6. 1沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)模架的選用模架設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)界而、模架調(diào)入、視閣管理器。1. 6. 2 沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)模架的調(diào)整 模架尺寸編輯、模架零件調(diào)換。1. 6. 3 沖壓模具總體裝配三維建模模具結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì)、模具標(biāo)準(zhǔn)件調(diào)入、設(shè)計(jì)自定義沖頭、設(shè)計(jì)f1模鑲塊、設(shè)計(jì)f1?？?、落料孔、設(shè)計(jì)彎曲沖頭、局部成型組件設(shè)計(jì)。1. 6. 4沖壓模具總體裝配組件間的靜態(tài)干涉檢杳1. 6. 5沖壓模具總體裝配靜態(tài)干涉調(diào)整1.6.6沖壓模具總裝配二維圖形生成1. 6. 7沖壓模具總裝配二維圖形的修改1. 6. 8標(biāo)題欄的制作1. 6. 9明細(xì)表生成例題

10、根據(jù)零件圖繪出零件三維造型：在零件三維造型的基礎(chǔ)上確定合適的冷沖 壓工藝方案，設(shè)計(jì)模具零部件，套用合適的模架完成模具的三維總裝配模型和二 維總裝圖。材料:08f未注精度tt14。操作要求1）選用模架符合沖壓工藝，裝配模型完整。2）模具主耍零件無靜態(tài)干涉。3）正確定義工程視圖，生成二維總裝配圖。 操作過程：1.排樣5.生成膠體6.生成總裝配二維圖2. 1模具調(diào)試確定模具的調(diào)試方案，模具調(diào)試的技術(shù)耍求，各種技術(shù)參數(shù)，如壓邊力、 卸料裝置等調(diào)整。2.1.1試模材料檢查2.1.2模具檢査2.1.3壓力機(jī)準(zhǔn)備2.1.4試件尺、i檢杳2.1.5試件缺陷檢查分析產(chǎn)生缺陷的原因，解決的辦法。2.1.6試模過程

11、修整例題圖示罩殼制件為批量較大的拉仲件。材料為1mm厚度的不銹鋼，外觀需要 光潔無劃痕。拉伸模具的0、凹模等工作零件由crl2.v合金工具鋼制成，且已 經(jīng)淬火和表面拋光處理。在試模時(shí)發(fā)現(xiàn)制件表面有拉毛情況產(chǎn)生，而且有擴(kuò)大的 趨勢。試題耍求:試以拉伸變形過程、模再以及不銹鋼材料的特點(diǎn)，分析其產(chǎn)生的原因及關(guān)于模具的解決方法。參考答案：1、（50 分）。答：不銹鋼材料，它的抗拉強(qiáng)度比一般鋼板大。它的沖壓特點(diǎn)是既硬又粘，冷作 硬化快，沖壓力大。在拉伸過程中，拉伸制件與問模表面產(chǎn)生和對(duì)滑動(dòng)，摩擦功要轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮? 另一方而，拉仲材料發(fā)生塑性變形，變形功也轉(zhuǎn)變成熱能。不銹鋼的變形抗力遠(yuǎn) 大于一般鋼板，因此拉

12、伸時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的熱能，使界面溫度升高。溫度升高£；, 潤滑劑的粘度、潤滑膜的厚度和強(qiáng)度下降。由于法向壓力較人，并冇切a相對(duì)運(yùn) 動(dòng)，加速p潤滑膜的破壞，致使板料和凹模表面直接接觸。模具和板料表面宏觀看是光滑的，但從微觀看，其兒何特征卻是由凸峰和 問谷組成的粗糙表而。當(dāng)板料和問模表而局部潤滑膜破裂后，可能是由幾個(gè)接觸 點(diǎn)承受全部載荷，實(shí)際接觸點(diǎn)的真實(shí)壓力將是宏觀公稱壓力的若干倍。當(dāng)微觀接 觸部位可能達(dá)到數(shù)個(gè)大氣壓的高壓，同時(shí)產(chǎn)生脈沖高溫。在高溫高壓條件下極易 造成模具和制件之間的局部點(diǎn)熔化焊合，即粘結(jié)，使少量金屬從硬度低、槊性變 形大的拉伸件表面撕脫，粘在硬度高的模具表面上，結(jié)果在制件表

13、面產(chǎn)生劃痕劃 傷。f1模表而特別是f1模圓角處形成粘結(jié)瘤，它會(huì)越積越多，加劇了對(duì)制件表而 的劃傷。當(dāng)拉仲件材料與模具工作零件材料相容吋，粘結(jié)的強(qiáng)度會(huì)更高，加上粘結(jié)本 身的加工硬化，會(huì)使制件表面的劃傷愈加嚴(yán)重。本案例是沖壓不銹鋼材料，它與由crl2mov制成的模具屬同名金材料組 成的摩擦副，化學(xué)性能和力學(xué)性能相近，模具與制件之間粘結(jié)傾向大，所以極易 產(chǎn)生劃痕、劃傷。通過以上分析，為減少拉深時(shí)出現(xiàn)粘結(jié)瘤的吋能，可以把模具的工作零件選 用與不銹鋼形成異名金屬材料組成摩檫副的材料。如銅基合金、硬質(zhì)合金等。還 有在以crl2mov制成的工作零件表面鍍鈦，同樣可以達(dá)到改善出現(xiàn)粘結(jié)瘤的現(xiàn) 象。2.2模具驗(yàn)收

14、2.2.1模具外觀驗(yàn)收2.1.2模具結(jié)構(gòu)驗(yàn)收2. 2.3試模過程記錄例題：側(cè)向沖孔?？傃b圖1.下模體2.凹模岡定板3.凹模鑲塊4.壓板5.彈簧6.卸料螺釘 7.固定板8.斜楔9.蓋板10滑塊11.墊板12.下模座13，模固定板 14沸簧15.卸料螺釘16.卸料板17.小導(dǎo)柱18.小導(dǎo)赍斜楔動(dòng)作過程示意圖 1.斜楔2.滑塊試題耍求：根據(jù)圖示側(cè)旬沖孔?？傃b圖和斜楔動(dòng)作過程示意圖，介紹該模具的主要特 點(diǎn)、斜楔工作原理和驗(yàn)收時(shí)需要關(guān)注的重要點(diǎn)（如滑塊的移動(dòng)精度，壓力機(jī)滑塊 行程大小，廢料出模等）。參:考答案：1. 閣示側(cè)向沖孔模具的主耍特點(diǎn)是，通過壓力機(jī)的滑塊垂直向下運(yùn)動(dòng)，由模 具上的斜楔驅(qū)動(dòng)模具滑塊

15、變成為水平運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)制件進(jìn)行側(cè)向沖孔。沖孔部分 結(jié)構(gòu)采用彈壓卸料，并在卸料板、固定板和下模體之間加裝小導(dǎo)柱、小導(dǎo)套導(dǎo)向。 這樣對(duì)保證側(cè)沖凸、f1模同心和保護(hù)好小凸模都是非常有效的。滑塊的復(fù)位通過 雙斜面斜楔的機(jī)械力剛性強(qiáng)制實(shí)現(xiàn)。2. 斜楔工作原理圖a表示斜楔滑塊離開狀態(tài)，圖屮a、b、c、d）分別指斜楔滑塊四個(gè)面。圖b表示斜楔卜*行，斜楔的a面與滑塊c面接觸盾情況。斜楔繼續(xù)卜*行， 推動(dòng)滑塊按圖中箭頭方句朝左移動(dòng)。使模具進(jìn)入沖孔過程。圖c表示斜楔從下死點(diǎn)開始要冋程，斜楔的b面與滑塊的d面接觸的情況。 斜楔開始上行，推動(dòng)滑塊按箭向朝右滑動(dòng)，使滑塊冋復(fù)到原來的起始狀態(tài)，實(shí)現(xiàn) 機(jī)械強(qiáng)制復(fù)位。模具完成沖孔及卸料過程。圖d表示斜楔上行過程中b而已經(jīng)離開滑塊d面，斜楔下端的直邊與滑塊 的直邊相接觸，斜楔狃在上行，但滑塊則保持位置不動(dòng)，直至壓力機(jī)到上止點(diǎn)停 止。3. 沖孔工作部分的精度，很大程度上受滑塊移動(dòng)糈度影響。驗(yàn)收時(shí)應(yīng)注意滑 訣與導(dǎo)向之間的配合間隙，配合長度，確保沖孔的凸、門模間隙均勻性不受任何 影響。本模具采用雙斜面斜楔剛性復(fù)位，主要用于凸、凹模之間冇一定的卡住力和 要求控制滑塊往返位置正確的場合，其缺點(diǎn)是滑