模具CAD CAM 教学课件 作者 李名尧 主编 cai-4.ppt

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1、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。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

2、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

3、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

4、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。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

5、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

6、各个方面。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。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AutoLISP进行开发。图4-1DCAD冲裁模系统构成示意图DCAD冲裁模系统功能菜单DCAD

7、冲裁模系统的构成冲裁模系统以AutoCAD通用图形软件作为基础软件，以AutoCAD图形软件的内嵌式语言AutoLISP作为主要的程序编制语言。冲裁模系统的软件部分由程序库、数据库、图形库和副资源库构成（图4-1）。程序库程序库是整套系统的核心部分，程序库中的程序从数据库内调用需要的数据进行计算，根据计算结果从图库中调用图形，绘制图样。数据库数据库中包含了国家标准中有关冲压模具设计的标准以及《冲压设计资料》中的一些相关数据。在系统程序运行过程中，数据库提供一切必要的数据。更换数据库中的数据可以使冲裁模系统满足具体使用单位的工厂标准或其他标准，无需改

8、变冲裁模系统的结构框架和运行程序。图形库图形库由一系列图形构成，其中包含一些标准模具零件哑图和基本图元。利用哑图输出工程图