nbsp; l (MAPCAR RTOS l (2 2 2 2 2 2) (0 3 0 3 3 0));確定尺寸輸出格式
l (MAPCAR STRCAT ("%%c" "" "%%c" "+" "+" "") l);添加尺寸前綴
l (APPEND ("INSERT" "GB286611" "0,0" 1 1 0) l (list h)) ;組織插入圖塊命令
)
(CLOSE f) ;關閉數據文件
(APPLY COMMAND l) ;插入啞圖圖塊
)
上述程序中cb和s-line為查表函數,在本章第二節中已作介紹。數據文件GB286611.DAT的內容如下:
"D" "Dt" "d" "dtu" "dtl" "L"
4 -0.075 3 0.008 0.002 8
6 -0.075 4 0.012 0.004 10
8 -0.090 4 0.012 0.004 10
10 -0.090 6 0.012 0.004 14
數據文件中“D”列數據為擋料銷直徑,“Dt”列數據為“D”尺寸的下偏差,“d”列數據為擋料銷的裝配尺寸,“dtu”和“dtl”兩列數據為“d”的制造公差,“L”為擋料銷的長度。GB286611.DWG是事先畫好的啞圖,與數據文件中相對應的尺寸和公差均為文字可變的屬性。程序執行時插入啞圖圖塊,并用查找出數據文件中8開頭的一行數據作為屬性賦值,繪制的擋料銷圖樣如圖4-13所示。
圖元類型圖樣是采用圖元拼湊方法構成的模具零件圖樣。所謂圖元是圖形庫中事先畫好的一些基本圖形形狀,如矩形、螺釘孔、銷釘孔等。由于啞圖尺寸和圖形不成比例的缺陷,在繪制模板類零件時,可能會造成設計和制造方面的誤解,因此沖裁模系統采用拼湊圖元的方法來得到圖形和標注尺寸完全成比例的圖形。用圖元拼湊圖形方法繪制零件圖的過程是由程序安排好自動進行的,只是在最后輸出圖形前需要對輸出圖形的比例以及位置作一些調整工作,使整張圖樣的圖面安排顯得比較協調。這種圖樣處理方式的程序開發工作量較大,使用過程中,在輸出圖樣前還需作少量的調整工作,以使圖樣布置恰當。這種方法的優點是圖樣直觀,比例準確,能夠避免設計和加工中可能出現的誤解。
對于模具裝配圖,除了圖樣在繪制圖形方面有一定的要求外,還需要根據設計信息完成模具裝配圖的零件明細表。
由于DCAD沖裁模系統是在AutoCAD環境中工作,所產生的圖形都是AutoCAD的圖形實體,可以方便地進行各項CAD作業,如可以將圖樣存儲在計算機的磁盤內,也可以用計算機輸出設備輸出圖樣硬拷貝──圖紙。打印機可以用較快的速度打印出圖樣,但是能夠獲得的圖樣幅面較小。繪圖儀是專用的圖樣輸出設備,可以輸出高質量的大幅面圖樣。繪圖儀中,筆式繪圖儀輸出圖樣的速度較慢,而且對繪圖筆和繪圖墨水的要求都比較高,筆的維護保養也比較講究;噴墨式繪圖儀可以高速地輸出圖樣,是一種理想的工程圖紙輸出設備。
第九節 其他專用沖模CAD技術
沖壓模具CAD將走向更加專業化的道路。一些通用的軟件由于其功能繁多,專業性較差,已不能滿足專業模具廠在CAD/CAM方面的需要。專業模具廠越來越傾向于使用專用性很強的模具CAD軟件,汽車覆蓋件沖壓成形模具和集成電路引線框架精密級進冷沖壓模具是這方面兩個非常典型的實例。
一、汽車覆蓋件模具CAD技術
早在60年代初期,國外一些汽車制造公司就開始了模具CAD的研究。這一研究始于汽車車身的設計,在此基礎上復雜曲面的設計方法得到了發展,各大汽車公司都先后建立了自己的CAD/CAM系統,并將其應用于模具設計與制造。計算機軟、硬件技術的迅猛發展,為模具CAD/CAM的開發應用向更高層次的拓展創造了條件。
在幾何造型方面,基于線框模型的CAD系統率先由飛機和汽車制造商開發并應用。例如:美國Lockhead飛機公司、McDonnell Douglas飛機公司、General Motor汽車公司的CAD系統、CADD系統、AD2000系統等,均推動了模具CAD技術的發展。
70年代以來,曲面造型與實體造型技術發展迅速,新一代的CAD軟件均是實體造型與曲面造型兼備的系統,能適用于復雜模具的設計和制造,在模具界得到了廣泛的應用。象美國Ford汽車公司的CAD/CAM系統中所包括的模具CAD/CAM部分,取代了人工設計與制造,設計方面采用人機交互進行三維圖形處理、工藝分析與設計計算等工作,完成二維繪圖,生成生產零件圖、材料表以及工序、定額、成本等文件。系統還包括一些專業軟件,如工藝補充面的設計、彈塑性變形的分析、回彈控制與曲面零件外形的展開等等,部分已用于生產,部分還在研究、完善當中。日本TOYOTA汽車公司從1980年開始研制汽車覆蓋件模具CAD/CAM系統,此系統包括處理覆蓋件模面的Die-Face軟件和加工凸、凹模的TINCA軟件等。由三坐標測量機將實物模型測量后所獲得的數據送入計算機,經處理后再把這些數據用于汽車覆蓋件設計、模具設計和制造。該系統的三維圖形功能較強,能在屏幕上反復修改曲面形狀,使工件在沖壓成形時不至于產生各種工藝缺陷,從而保證工件質量;DIECOMP公司研制成功的模具CAD系統,使整個生產準備周期由18周縮短為6周。
與此同時,歐洲的一些國家在沖模CAD/CAM研究和應用方面也取得了很大進展,例如法國雷諾汽車公司應用Euclid軟件系統作為CAD/CAM的主導軟件,目前已有95%的設計工作量用該軟件完成,而且雷諾汽車公司在Euclid主導軟件的基礎上還開發出了許多適合汽車工業需求的模塊,如用于干涉檢查的Megavision和用于板金成形分析的OPTRIS等。
一般汽車覆蓋件成形都要依次經過拉延、切邊、整形、翻邊和沖孔等幾道工序。第一道工序,即拉延工序中最重要的是工藝補充面的設計。工藝補充面設計得好壞直接影響到所設計的模具能否拉出合格的零件,能否減少調試模具的時間,縮短整個模具的生產周期。
另外,大型汽車覆蓋件模具結構一般都比較復雜,一副大型覆蓋件模具有上百個零件,模具的外形尺寸也比較大。
車身覆蓋件在汽車整車中占據著重要的位置,而覆蓋件模具是生產覆蓋件的主要工藝裝備,對車身質量的好壞起著決定性的作用。目前國外汽車覆蓋件模具CAD/CAM技術的發展已進入實質性的應用階段,不僅全面提高了模具設計的質量,而且大大縮短了模具的生產周期。近些年來,我國在汽車覆蓋件模具CAD技術的應用方面也取得了顯著的進步,但目前依然存在著一些問題:諸如設計效率低,標準化程度低,現有CAD軟件專用性差等。
未來的汽車覆蓋件模具CAD將走向更加專業化的道路,較好的方法是軟件公司與專業模具廠密切合作,開發專用性很強的模具CAD軟件,如美國PTC軟件公司與日本TOYOTA汽車公司在PRO/E軟件基礎上開發的模具型面設計模塊PRO/DIEFACE等。
二、集成電路引線框架多工位精密級進模CAD技術
集成電路是信息技術產業群的核心和基礎。建立在集成電路技術進步基礎上的全球信息化、網絡化和知識經濟浪潮,使集成電路產業的戰略地位越來越重要,對國民經濟、國防建設和人民生活的影響也越來越大。
近年來,世界信息產業得到高速發展。據統計,1998年世界電子產品市場銷售額突破了10000億美元大關,超過了汽車、鋼鐵、石化等產業。作為信息產品核心的集成電路,受電子產品市場發展的拉動,也將保持穩定的增長。多年來,世界集成電路產業一直以3~4倍于國民經濟增長速度迅猛發展,新技術、新產品不斷涌現。
我國集成電路產業經過30多年的發展,初步形成了由芯片生產骨干企業、封裝廠、設計公司(中心),以及關鍵專用材料和設備制造廠構成的產業群體。2000年,我國集成電路年需求量240億塊,國內總產量為58.8億塊,銷售額近200億元。
模具在集成電路制造過程中起了重要的作用,圖4-14反映了在集成電路生產過程中存在四種類型的模具,包括封裝模具兩種(引線框架多工位精密級進模和塑封模),后封裝模具兩種(切筋模具和打彎模具)。其中精密級進模、切筋模具和打彎模具均屬沖壓模具范圍。尤其是集成電路引線框架多工位精密級進模,以其技術含量高,設計和制造難度大,成為業界普遍關注的對象,并且從中發展出一類專用的模具CAD技術。
集成電路引線框架多工位精密級進模具有以下特點:
1) 沖切精度高。現代大規模集成電路的集成程度越來越高,其內部結構越來越復雜,由此產生了更多的引線腳,引線腳之間的間隔距離則越來越小,對沖壓精度的要求也就更高了。
2) 沖壓工位多。普通的集成電路引線框架模具工位數多在二十以上,復雜的引線框架模具工位數甚至可以超過六十。
3) 模具設計和加工精度高。由于前兩項特點,使得對集成電路引線框架模具的精度要求特別高,一般均達到微米級加工。
4) 大批量生產。由于對集成電路的需求極大,集成電路引線框架的生產批量常常達到幾千萬,甚至幾億、幾十億,這就對模具的壽命提出了很高的要求。
5) 高速生產。集成電路引線框架的生產一般都安排在高速自動沖床上進行,每分鐘沖壓次數可以超過一千次。
由于集成電路引線框架生產模具的上述特點,使其在模具材料、結構、加工等方面均與普通沖壓模具有很大的差別。如為了保證模具壽命,集成電路引線框架多工位精密級進模具必須采用硬質合金制造凸模和凹模。
集成電路引線框
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