沖壓模具CAD
更新時(shí)間：2008-9-1 16:03:36 文章來源：互聯(lián)網(wǎng) 點(diǎn)擊：
各種模具中以塑料注射模具及金屬冷沖壓模具居多，這兩類模具大約占到模具總量的90%，所以模具CAD系統(tǒng)的研發(fā)和推廣大都圍繞塑料注射模具和金屬冷沖壓模具展開。
第一節(jié) 沖壓模具基礎(chǔ)知識(shí)
對(duì)應(yīng)于各種冷沖壓加工工藝，存在著各種類型的冷沖壓模具，如沖孔模、落料模、切邊模、剖切模、彎曲模、拉深模、等等。 按照模具的導(dǎo)向方法分類，冷沖壓模具又可以分成為無導(dǎo)向模、導(dǎo)柱模、導(dǎo)板模和導(dǎo)筒模等。 按照模具的卸料方法分類，有剛性卸料模和彈性卸料模。 對(duì)模具CAD有重要影響的分類特征是沖壓零件的空間特征，依此可分成二維類沖壓模具、三維類沖壓模具以及介于其中的二維半沖壓模具。二維類沖壓模具包括了彎曲模具和大部分沖裁模具；三維類沖壓模具包括各種除軸對(duì)稱外的空間成形及沖裁模具；二維半沖壓模具包括各種軸對(duì)稱空間成形模具，如大部分拉深模、擠壓模、翻邊模等。 根據(jù)冷沖壓零件圖樣設(shè)計(jì)冷沖壓模具時(shí)，首先要分析該零件的沖壓工藝性。只有適合用冷沖壓工藝生產(chǎn)的零件才需要進(jìn)行冷沖壓模具設(shè)計(jì)，否則需改用其他工藝生產(chǎn)，或者修改零件設(shè)計(jì)，使其適合用冷沖壓方法加工。 如果一個(gè)零件適合用沖壓方法加工，那么就需要確定一種合理的沖壓加工方案。 設(shè)計(jì)冷沖壓模具過程中還需要進(jìn)行各種工藝計(jì)算。 為了選擇沖壓設(shè)備和設(shè)計(jì)模具往往需要計(jì)算沖壓力。 計(jì)算壓力中心就是要求出沖壓力合力的作用點(diǎn)，該合力作用點(diǎn)應(yīng)該盡量安排在壓力機(jī)滑塊中心處。 為了提高材料利用率，節(jié)省寶貴的金屬板料資源，應(yīng)該對(duì)沖壓件作出合理的排樣。 為了提高模具抗磨損性以及提高沖壓件的制造精度，需要合理計(jì)算模具工作部分的尺寸和制造公差。 模具間隙是一個(gè)重要的工藝參數(shù)，合理的模具間隙對(duì)于模具壽命和沖壓件的質(zhì)量都是至關(guān)重要的。 在繪制模具圖樣之前，還需要先確定好模具的結(jié)構(gòu)型式：如送料方向是采用直向送料還是橫向送料，是否采用導(dǎo)柱導(dǎo)向，采用何種型式的模架，是否采用彈性卸料裝置，采用簡單模、復(fù)合模還是連續(xù)模，等等。 確定好模具的結(jié)構(gòu)型式之后就可以繪制冷沖壓模具裝配圖樣，當(dāng)然在繪圖過程中，對(duì)模具的某些結(jié)構(gòu)還可能作變動(dòng)，變動(dòng)時(shí)還需要進(jìn)行必要的計(jì)算工作。完成了裝配圖樣，再分拆繪制各個(gè)零件圖樣。整套圖樣繪制完成之后，為了保證能夠加工出合用的模具，對(duì)全套圖樣還必須進(jìn)行認(rèn)真地校核。第二節(jié) 沖裁模CAD系統(tǒng)的特點(diǎn)
根據(jù)冷沖壓模具的分類，彎曲模及大部分沖裁模可以歸屬到二維CAD范疇；軸對(duì)稱類型的拉深模、擠壓模、翻邊模等可歸屬到二維半CAD范疇；其他模具均可歸入三維CAD范疇。二維半指其加工零件的變形是空間三維形式，但該變形可以用徑向和軸向兩個(gè)參數(shù)進(jìn)行數(shù)學(xué)描述，二維半可以簡化成二維CAD進(jìn)行處理。二維CAD和三維CAD存在較大的差異。 DCAD沖裁模系統(tǒng)是一個(gè)可用于教學(xué)的冷沖壓模具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和輔助制造系統(tǒng)，目前主要用在沖裁模具的設(shè)計(jì)和制造。DCAD沖裁模系統(tǒng)以通用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件AutoCAD為基礎(chǔ)軟件，采用AutoCAD內(nèi)嵌語言AutoLISP進(jìn)行開發(fā)。 由于DCAD系統(tǒng)采用了通用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件AutoCAD作為基礎(chǔ)軟件，因此在計(jì)算機(jī)硬件平臺(tái)方面的選擇余地相當(dāng)大。可以運(yùn)行DCAD沖裁模系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)包括了大多數(shù)個(gè)人電腦和CAD工作站。美國蘋果電腦公司的個(gè)人電腦以及一些專用的CAD圖形工作站也是通用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件AutoCAD的運(yùn)行平臺(tái)，因此在這些計(jì)算機(jī)硬件平臺(tái)上也可以運(yùn)行DCAD沖裁模系統(tǒng)。同樣，DCAD沖裁模系統(tǒng)可以采用的計(jì)算機(jī)外部設(shè)備的種類和品種也非常豐富，如各種型號(hào)的鼠標(biāo)器、數(shù)字化儀、打印機(jī)硬件繪圖儀等。硬件設(shè)備的靈活配置為DCAD沖裁模系統(tǒng)的靈活配置帶來了極大的便利，工廠企業(yè)可以根據(jù)資金情況進(jìn)行恰當(dāng)?shù)挠布渲茫部梢苑蛛A段添置硬件設(shè)備，或者對(duì)計(jì)算機(jī)實(shí)行升級(jí)，提高系統(tǒng)的綜合性能。 DCAD沖裁模系統(tǒng)是一個(gè)能夠不斷開發(fā)和完善，提高系統(tǒng)性能的冷沖壓模具設(shè)計(jì)系統(tǒng)。目前DCAD沖裁模系統(tǒng)已經(jīng)建成的部分能夠完成沖裁件簡單模、復(fù)合模以及連續(xù)模的大部分設(shè)計(jì)，另有少量設(shè)計(jì)可以通過人機(jī)交互方式在計(jì)算機(jī)上完成或進(jìn)行修改。在系統(tǒng)的發(fā)展過程中，也可以派生出一些專門系統(tǒng)，如大規(guī)模集成電路引線框架精密級(jí)進(jìn)模CAD系統(tǒng)、數(shù)控沖床CAM系統(tǒng)等。 在工藝設(shè)計(jì)方面，沖裁模系統(tǒng)能夠完成：計(jì)算模具刃口尺寸、計(jì)算沖壓力和壓力中心、計(jì)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、等等。 在沖壓模具的制造和加工方面，沖裁模系統(tǒng)能夠完成二軸數(shù)控機(jī)床加工指令的自動(dòng)編制，如生成數(shù)控線切割機(jī)床的3B或４Ｂ加工指令，坐標(biāo)磨床或數(shù)控銑床的ISO標(biāo)準(zhǔn)數(shù)控加工指令。 沖裁模系統(tǒng)能夠直接繪制出工程圖樣的模具標(biāo)準(zhǔn)件有：導(dǎo)柱、導(dǎo)套、卸料螺釘、橡皮、固定擋料銷、承料板、導(dǎo)料板、模柄等。另外一些模具零件可以經(jīng)過少量的人機(jī)對(duì)話方式繪制出工程圖樣，這樣的模具零件有上模座、下模座、凸模、凹模、凸模固定板、卸料板、（復(fù)合模）下墊板、（復(fù)合模）空心墊板、（復(fù)合模）凸凹模等。對(duì)于沖裁模系統(tǒng)沒有涉及到的，形狀非常特殊的零件，則完全可以用AutoCAD圖形軟件直接繪制出工程圖樣。 在沖裁模系統(tǒng)中，將沖裁件零件圖樣輸入計(jì)算機(jī)并不是一項(xiàng)復(fù)雜的工作，其輸入方法簡便，容易學(xué)習(xí)和掌握，在輸入過程中可以隨時(shí)糾正輸入操作錯(cuò)誤。 沖裁模系統(tǒng)以AutoCAD通用圖形軟件作為基礎(chǔ)軟件，以AutoCAD圖形軟件的內(nèi)嵌式語言AutoLISP作為主要的程序編制語言。除了基礎(chǔ)軟件以外，整個(gè)沖裁模系統(tǒng)的軟件部分由程序庫、數(shù)據(jù)庫、圖形庫和副資源庫構(gòu)成（圖4-1）。程序庫是整套系統(tǒng)的核心部分，程序庫中的程序從數(shù)據(jù)庫內(nèi)調(diào)用需要的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)計(jì)算結(jié)果從圖庫中調(diào)用圖形，繪制圖樣。 沖裁模系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫中包含了國家標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)沖壓模具設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)以及《沖壓設(shè)計(jì)資料》中的一些相關(guān)數(shù)據(jù)。在系統(tǒng)程序運(yùn)行過程中，數(shù)據(jù)庫提供一切必要的數(shù)據(jù)。更換數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)可以使沖裁模系統(tǒng)滿足具體使用單位的工廠標(biāo)準(zhǔn)或其他標(biāo)準(zhǔn)，無需改變沖裁模系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框架和運(yùn)行程序。 沖壓模具設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)資料中包含的數(shù)據(jù)主要以表格的形式出現(xiàn)，在人工設(shè)計(jì)模具時(shí)，需要大量地查找表格來獲得必要的數(shù)據(jù)。在模具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)時(shí)，這個(gè)過程將由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成。模具設(shè)計(jì)所使用的表格數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)后，利用LISP語言可以編寫出簡單實(shí)用的數(shù)據(jù)查詢程序。下面四個(gè)小函數(shù)可以應(yīng)付有關(guān)表格類數(shù)據(jù)查閱的問題。 (DEFUN cb (f u v / l i) ；表格查詢函數(shù) (SETQ f (OPEN (FINDFILE (IF f (STRCAT f ".DAT") name)) "r") ；打開表格數(shù)據(jù)文件 i (s-column v (readl f) 1) ；查列 l (s-line u (readl f) 0) ；查行 ) (CLOSE f) ；關(guān)閉文件 (NTH i l) ；函數(shù)返回查找到的數(shù)據(jù) ) (DEFUN s-column (v l i / c) ；列查詢函數(shù)，v為查詢變量，l為表，i為起始查詢列 (SETQ c (NTH i l)) &nb[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] 下一頁
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