Simufact.forming
钣金成形仿真解决方案
西模发特信息科技（上海）有限公司
2014年9月15日
目录
一、钣金成形仿真软件购买的必要性 (3)
二、钣金成形仿真软件的组成部分和技术要求 (8)
2.1、钣金成形仿真软件的主要组成部分 (8)
2.2、钣金成形仿真软件的主要技术要求 (9)
三、Simufact材料加工一体化仿真软件整体解决方案 (10)
3.1 德国SIMUFACT ENGINEERING公司介绍 (10)
3.2 Simufact材料加工一体化仿真软件介绍 (10)
3.3 simufact软件工作原理 (12)
3.4 simufact国内客户成功案例 (12)
3.4.1钣金成形案例 (12)
3.5 simufact硬件参考配置 (13)
3.6售后服务能力介绍 (14)
四、结论 (14)
一、钣金成形仿真软件购买的必要性
钣金成形中主要分冲压、冲裁、冲弯、拉弯等，生产实践证明，合理的工艺方案和模具结构，不仅可以稳定产品质量、降低冲压成本，冲压设计有任何差错和失误，都会给生茶带来不应有的损失，乃至造成设备事故危机人身安全，对于多工序的冲压工艺，需要评判工艺的合理性，就更需要实际实验验证，如果工装设计或工艺参数不合理，将会导致产品出现缺陷，造成人力和物力资源的浪费。
传统的钣金成形主要依据经验数据，工作量大、周期长、效率低、费用高、缺少科学性和预见性。我们通过实际的物理实验，往往需要多次实验才能得到较为合理的工装设计和工艺参数，对人力和物力的消耗极为巨大。随着计算机技术在仿真领域中的广泛应用，材料加工过程的数值仿真技术也越来越显示出其优越性。
对钣金成形过程进行计算机模拟，可从以下几个方面显著地减少能耗和节约资源：（1）减少物理实验次数，节约能源及相关人力物力，提高工作效率
（2）减少因物理实验或工艺不当造成的材料和模具损耗
（3）减少工时
（4）优化工艺路线，减少工艺步骤
（5）缩短新产品研发时间，加快产品上市步伐
（6）降低废料率，减少资源耗费
（7）人力资源，
在实际零部件的生产中，往往是多种工艺混合使用，从原材料到成品往往是一个工艺链，特别是结构件中的主要结构件，对产品质量要求极为严格，如果工艺链中的任何一种工艺出了问题，均会对最终的产品带来质量问题。而以往的仿真软件无法对产品加工的工艺链仿真，只是局限于某一种工艺。这种简化的模型由于没有考虑前一步工序的影响，将会导致计算结果与实际结果存在较大误差。而德国Simufact公司开发的simufact钣金成形仿真平台可以对钣金冲压进行模拟仿真，不同工序数据可以无缝链接，极大的提高了仿真模型与实际工艺链的吻合性及仿真的精确度。为了提高贵厂在材料加工工艺设计优化方面的效率，缩短设计周期，减少成本，通过利用德国Simufact公司的专业的钣金成形工艺仿真模拟软件simufact软件进行计算机仿真，使得工装和工艺参数的设计由经验型向科学计算型转变，提高材料加工工艺装备设计的科学性和精确性。在现有生产工装不变的前提下，实现提高产品质量的目的。
simufact全工艺链仿真
下图为两次冲压成形工艺，首先是平板深冲并冲孔，然后采用辊压成形，深冲和冲孔之后在进入下一工序辊压时会有残余应力，考虑上一工序更能体现出与实际工序的一致性，能够准确找出工件缺陷是前一工序影响较大，还是下一工序影响较大，从而有助于合理的工艺制定以及工艺参数的确定。在成形中考虑模具受力的状态，判断设备工作状态是否在安全作业范围之内。
（a）stage2起始状态应力分步（b）stage2终止状态应力分步（c）成形过程中模具应力分步
下图为在一个模型中对全工序进行仿真分析，可以单独看各工序的成形状态，也可以同时仿真分析，各工序在一个模型中进行对比分析，找出工序中的不足，改进模具结构和工艺参数。
下图为热力耦合仿真，在拉伸过程中冷却处理，可以看到，有冷却夜的温度影响范围和温度均有所减小；
（a）有限元模型（b）热拉伸前
（c）没有冷却液，12s后的温度分步（d）有冷却液，12s后的温度分布
下图为强力旋压工艺，在旋压的同时减薄，能够通过数表简单的控制旋轮的运动轨迹，支持Excel数表导入，数表支持时间/行程、时间/速度、行程/速度、力/速度等控制方式，通过剖面分析，容易判断减薄是否均匀，拐点是否变的太薄，旋轮卸载后，内轮廓是否与芯模贴合等关注的问题，通过仿真进行判断，优化模具参数和工艺参数。
（a）有限元模型（b）旋压结束应力分步（c）旋压结束应变剖面下图为两个零件先冲压，然后焊接装配的一体化仿真案例，如图所示，当不考虑冲压工艺影响时，计算出的应力与变形分布与考虑冲压成形影响的计算结果完全不同。经过对比Z向变形可以发现，两种结果相差大约3倍。
（a）不考虑冲压成形影响（b）考虑冲压成形影响
焊后塑性应力
（a）不考虑冲压成形影响（b）考虑冲压成形影响
焊后变形
Z向变形对比表
下图为拼焊板压弯案例，两块板先经过激光焊接，然后进行压弯。如图所示，可以看出，整个工序成形完成后，最大应变出现在焊缝与成形模具接触处。而不考虑焊接的影响时，最大应变并不是出现在该处位置。
等效应变分布
综上所述，如果不考虑前一步工艺的影响，仿真结果必然不精确，给仿真带来极大
的误差。因此，我们极有必要在实际仿真时考虑上一步工艺对下一步工艺带来的影响。因此，仿真也应该按照实际工序进行一体化仿真。
另外，实际结构中重要的钣金类结构件均为有一定厚度的中厚板材冲压而成，如果使用壳单元或膜单元仿真，势必对结果带来一定影响，比如：形状、应力、应变差值计算不精确。如下图所示，对于有一定厚度的板材、管材进行仿真时，最好使用实体单元进行建模仿真，这样对于变形后零件的形状、零件中应力及应变等变量的差值计算有较高的精度。
二、钣金成形仿真软件的组成部分和技术要求
2.1、钣金成形仿真软件的主要组成部分
目前有限元工艺仿真软件主要由三部分组成，包括用户界面（GUI）、求解器及相关数据库，这三部分也直接决定了软件是否易用、求解是否稳定且精确及数据库是否全面，这三部分的主要功能如下：
1、用户界面（GUI）：用户操作界面，用户可使用软件界面进行自由锻工艺仿真
有限元模型的建立，包括相关边界条件定义、几何模型导入、后处理结果查
看等功能。
2、求解器（solver）：在整个软件中担负计算功能，负责对前处理建立好的有
限元模型进行计算并得出计算结果。
3、数据库：主要为材料数据库，设备数据库及边界条件等数据库。
2.2、钣金成形仿真软件的主要技术要求
对于钣金冲压及焊接工艺仿真，要求软件能实现以下功能，从而帮助我们提高效率、节约材料、优化人力物力配置，提高产品精度、优化工艺：
软件应采用windows风格界面，易学易操作，软件应包括前处理模块、求解器模块和结果显示模块。
1、软件应包含常用的钢材及有色金属等热处理模拟所需参数的材料库，并可以进行自定义材料库的扩充。且软件可以考虑材料不同相成分的不同属性，使模拟结果更加精确。具有和材料分析软件JMatPro的接口，可将JMatPro的材料数据导入进行模拟分析。
2、软件应能够进行全工艺链仿真，如：冲压工艺模拟的结果可以用于焊接工艺的仿真，方便进行一体化工艺模拟。
3、具有钣金冲压、锻造及焊接等专业仿真模块，便于用户完成钣金冲压、锻造及焊接材料加工工艺的材料非线性和接触边界非线性仿真分析，为工艺参数的制定和工装的设计提供相应指导。预知加工结果（成形后的形状、材料的流动情况、预测相关缺陷）、优化成形工艺、预测加工过程中的组织转变、预测设备所受载荷。
4、软件应可以进行冷成形及热成形模拟，整个模拟过程均考虑热传导，包括工件与空气、工件与工装模具、工装模具与空气间的热传导。
5、软件可以进行四面体网格、六面体网格、实体壳单元的划分和重划分。具有筒形回转体六面体网格自动划分专用工具。软件具有实体/实体壳单元可以对中厚板冲压及旋压进行精确模拟。
6、热分析过程，包括结构热传导及外界环境的热对流和热辐射
7、可以显示残余应力、各向分应力、切应力、各向变形、总变形及温度场结果。
8、软件可以采用CCT及TTT曲线对热处理工艺中的相变过程进行仿真，从而预测工件在热处理后的组织性能。
9、软件可以对模具定义弹簧，包括单个刚体上作用的弹簧，比如冲压工艺中的压边圈，也可定义刚体之间的弹簧。
10、软件对于非线性问题（几何、材料等）计算，应具有良好的收敛性，并能由用户来进行运算模型和时间步长的调整。
11、软件应能考虑材料加工过程中的大应变、大变形等非线性行为。
12、软件求解器包含：直线迭代法求解器、稀疏矩阵求解器、混合迭代求解器、多波前法直接迭代求解器、共轭梯度迭代求解器、并行直接稀疏矩阵求解器等多种求解器。
13、软件应具有强大的后处理显示功能，并能满足如下要求：
14、可以分不同时间段在不同节点、单元、高斯节点上显示不同的计算结果，并能将模拟结果以图片和动画方式保存。可以制作任意结点处的各种结果曲线，并能将数据导出为excel格式进行处理。
15、软件应支持WINDOWS 2000/XP/2007等主流操作系统
16、软件可以运用Fortran等语言进行软件的二次开发。
三、Simufact材料加工一体化仿真软件整体解决方案
3.1 德国SIMUFACT ENGINEERING公司介绍
SIMUFACT ENGINEERING公司是世界知名的CAE软件及咨询服务公司，成立于1995 年，总部位于德国汉堡。核心业务是金属成形、焊接及热处理工艺仿真软件的开发、维护及相关技术咨询服务。公司不断汲取该领域最新的分析理论和仿真技术，引领全球金属成形工艺模拟技术的最新发展方向。
SIMUFACT公司一直以来就是美国MSC.Software公司的商业合作伙伴，为其金属成形工艺模拟软件提供源程序并进行开发。2005年收购MSC.Software的MSC.Maufacturing（即以前的MSC.Superform和MSC.Superforge）软件，并在此基础上经高度整合研发出Simufact.forming及Simufact.welding软件，产品性能极大提升，使得高度复杂的金属成形工艺链仿真成为现实，标志制造业模拟仿真新时代的来临。
SIMUFACT公司在全球各地拥有分公司以及办事处。SIMUFACT在中国的唯一总代理，西模发特信息科技（上海）有限公司，拥有独立的技术支持和售后服务能力，其专业的CAE技术人员和SIMUFACT全球技术研发和技术支持人员共同为国内外客户提供优秀的技术支持服务。
3.2 Simufact材料加工一体化仿真软件介绍
Simufact.forming及Simufact.welding是由德国Simufact公司和美国MSC.Software 公司达成协议，基于MSC.Superform 和MSC.SuperForge 的基础上开发的独立软件。
Simufact.forming 主要用于锻造、钣金冲压、旋压、挤压及热处理，Simufact.welding主要用户焊接工艺的仿真。Simufact软件可以进行材料加工一体化仿真，数据无缝链接，软件的主要功能包括：
锻造工艺仿真
Simufact软件可以对模锻、挤压、辊锻、楔横轧、孔型斜轧、环件轧制、挤压、锤锻、多向模锻等工艺进行仿真
钣金成形仿真
Simufact可以对传统钣金冲压拉伸、中厚板成形、钣金热成形工艺及管材成形等工艺进行仿真。
工艺参数优化
工艺参数优化。
工装优化
可对实际工装进行优化。
温度场分析
热力耦合计算，温度场预测分析。
应力应变分析
工件加工时不同部位应力应变分析。
设备吨位分析
设备吨位及模具各向受力分析。
相变分析
可对热加工及热处理过程中的相转变进行分析。
硬度分析
可对热加工及热处理完成后工件硬度进行分析。
3.3 simufact软件工作原理
通过CAD软件建立几何模型，然后导入simufact软件中。设置好相关参数如：工艺参数（转速、压下速度、压下量、摩擦等）、材料性能参数（材料数据库中选择/手动添加新材料）、其它计算控制参数等。然后提交给计算机进行计算。计算完成后，通过后处理分析计算结果。能否正确成形。如果不能，我们需要返回重新设计工艺参数，然后进行计算分析。通过在计算机上进行多次仿真，便相当于做了多次的物理实验，结合实际工程经验。我们便可以很快得出合理的工装设计和工艺参数匹配。
3.4 simufact国内客户成功案例
3.4.1钣金成形案例
厚板成形模拟单元：实体单元/实体壳单元
优点：相对壳单元与膜单元计算要更加精确
适用：厚度大于2mm
修改工艺参
数，重新分析
修改工装设
计，重新计算
几何建模相关参数设置计算结果分析
“通过实际使用及与实际对比发现simufact.forming中厚板冲压模拟计算结果和实际生产呈现的结果基本一致，simufact采用实体单元进行中厚板钣金成形模拟，相对于壳单要精确。”——某汽车零件厂工艺部门工程师
3.5 simufact硬件参考配置
综合考虑性能，价格因素，以下类似的系统可作为软件的硬件运行环境：
HP Z800（Xeon X5650*2/32GB/4000GB）
CPU主频：2.66GHz
CPU型号：Xeon X5650
CPU数量：2核
主板芯片组：2个Intel 5520
内存大小：8GB
最大内存容量：192GB
硬盘容量：2TB .
光驱类型：DVD
显卡芯片：nVIDIA Quadro
3.6售后服务能力介绍
本地化的培训与技术支持，西模发特信息科技（上海）有限公司配备专职技术支持工程师，进行产品的售前售后咨询与培训(使用语言中文)。
技术支持的目的是为用户提供关于本产品的相关技术支持与服务，以便用户在使用授权产品解决工业实际问题时发挥最佳功效。西模发特信息科技（上海）有限公司提供如下几种方式的技术支持:
远程支持：
第一步：通过电子邮件、电话热线和网络远程提供疑难解答;
第二步：利用电子邮件、FTP传输、磁盘、网盘等交换电子文件，提供解答。
回复时间：承诺在3个工作日内针对用户的问题提供与软件相关的计算机模拟解决计划或解决方案。
现场支持：
现场支持所包括的内容有：在以上二种远程支持方法都不足以解决贵公司的问题时，双方可商量由西模发特信息科技派遣专业工程师赴贵公司现场进行技术支持。
更进一步的技术支持：
更进一步的技术支持包括高级技术培训，版本升级培训，客户界面等。由贵公司提出并由双方对派遣人员收费、开销等参照本协议的相关条款进行讨论同意后个别实施。
对于一般问题，将在一个工作日内负责答复；如果不能在24小时内处理解决的，将在24小时内给出最终处理期限。对于复杂的问题处理，依托中国本地公司/技术研发中心及国外技术队伍，给出最终的处理方案。
提供技术支持的主要方式有：
1、远程支持；
2、现场支持；
3、更进一步高级技术培训，版本升级培训。
免费的软件升级维护服务
对新购买License的用户提供12个月内免费升级。在合同签字后，最终用户能获得自验收合格之日起12个月的产品维护、升级服务，无需支付任何费用。
详尽的培训计划
西模发特信息科技为用户提供详尽的培训计划。根据用户的实际现状，为用户量身制定详细地培训计划，具体培训内容由用户提出构想，经过双方协商沟通后进行制定。
四、结论
通过以上分析发现，德国SIMUFACT公司的材料一体化仿真模拟软件具有以下优势：
1、软件操作界面：simufact.forming软件采用windows风格界面，界面简洁，操作简单。能够满足我厂技术人员的使用要求。
2、软件材料数据库：simufact.forming软件不仅具有丰富的钢、铁以及有色金属合金的材料数据库，还可以自己定义扩展材料数据库，并且与著名的材料数据计算软件Jmatpro有数据接口，完全能够满足我厂材料数据要求。
3、一体化工艺仿真：目前，其它仿真软件大多数只能实现一种或几种工艺类型的仿真，而实际零件加工过程为多种工艺相结合的过程，目前，大多数用户由于以往已经采购了不同类型的专业软件，只能自己开发多个不同软件之间的接口，但是由于软件的国别、厂商、求解器、编码方式及底层数据的不同，给开发相应的接口带来了极大的困难。Simufact软件专门针对材料加工的相关工艺开发，来自于制造工艺发达的德国，可以实现材料加工的一体化工艺仿真。
4、软件求解器：simufact.forming求解器基于世界著名的非线性求解器MARC开发，包含直线迭代法求解器、稀疏矩阵求解器、混合迭代求解器、多波前法直接迭代求解器、共轭梯度迭代求解器、并行直接稀疏矩阵求解器等多种求解。保证了求解的精度。
5、兼容扩展性：simfuact.forming软件功能强大，可以实现锻造、挤压、轧制、折弯、冲压、旋压、热处理及焊接等工艺的仿真。Simufact.froming软件可以使用Fortran 语言进行二次开发。并且simufact.forming软件与其他铸造软件拥有数据接口，从而方便地进行材料加工一体化仿真。
6、国内成功案例：simufact.forming软件的钣金冲压、旋压、热处理及焊接求解功能已经在国内如洛阳014基地、中国二重、太原重工、中信戴卡、一汽富维、东安航空发动机等客户得到了有效地验证，得到客户的一致好评。进一步保证了软件在材料加工一体化工艺仿真方面的功能可靠性。
7、软件供应商：simfuact.forming软件是由世界著名的材料加工工艺仿真解决方案供应商--德国SIMUFACT公司开发，德国SIMUFACT公司成立于1995年，多年来一直专致于材料加工工艺仿真模拟的研究。SIMUFACT公司拥有强大的技术开发及技术支持能力，并且全球各地拥有分公司和办事处。SIMUFACT公司在全球拥有众多成功用户。
8、中国唯一总代理：西模发特信息科技（上海）有限公司由CAE行业资深专家李光杰先生和德国SIMUFACT公司合作于2012年12月创立，专注于工艺仿真软件的推广和技术支持。西模发特具有软件销售及坚强的技术支持能力，保证了SIMUFACT软件的技术支持和售后服务。
综上所述，通过对软件的易用性，求解器稳定性与精确性、相关数据库、国内成功
案例以及供应商情况的介绍， Simufact.Forming软件具有简洁的操作界面，采用改进的MARC求解器，计算过程稳定、求解结果精确，同时具备开放性的数据库。
因此，推荐贵厂采用Simufact.Forming软件作为材料加工一体化工艺仿真软件。
目录 前言 (1) 设计内容..............................................................................２１、工艺性分析 (2) ２、工艺方案得确定 (2) ３、模具结构形式得确定.........................................................２4、工艺设计........................................................................３(１)计算毛坯尺寸 (3) (2)画排样图 (3) (3)计算材料利用率 (4) (４)计算冲压力..................................................................５(５)初选压力机 (5) (６)计算压力中心 (5) (７)计算凸凹模刃口尺寸………………………………………………６ (8)卸料板各孔口尺寸 (6) (9)凸模固定板个孔口尺寸 (6) 5、模具结构设计 (6) (１)模具类型得选择 (6) (2)定位方式得选择 (6) (3)凹模设计……………………………………………………………６ (4)凹模刃口与边缘得距离 (6) (5)确定凹模周界尺寸…………………………………………………７ (6)选择模架及确定其她冲模零件尺寸………………………………７ 6、绘制典型零件图与装配图 (8) 7、结束语 (9) 致谢 (9) 参考文献 (10) 前言
随着经济得发展,工业产品技术得也在不断发展,各行各业对模具得需求量越来越大,技术要求也越来越高、虽然模具种类繁多,但在“十一五"期间其发展重点应该就是既能满足大量需要,又具有较高得技术含量,特别就是目前国内尚不能自给、需大量进口得模具与能代表发展方向得大型、精密、复杂、长寿命模具。又由于模具标准件得种类、数量、水平、生产集中度等对整个模具行业得发展有重大影响.因此,一些重要得模具标准件也必须重点发展,而且其发展速度应快于模具得发展速度,这样才能不断提高我国得模具标准化水平,从而提高模具质量,缩短模具生产周期及降低成本。由于我国得模具产品在国际市场上占有较大得价格优势,因此对于出口前景好得模具产品也应作为重点来发展。而且应该就是目前已有一定基础,有条件、有可能发展起来得产品.如: 1)大型精密塑料模具塑料模具占我国模具总量得比例正逐年上升,发展潜力巨大.目前虽然已有相当技术基础并正在快速发展,但技术水平与国外仍有较大差距,总量也供不应求,每年进口几亿美元、 2)主要模具标准件目前国内已有较大产量得模具标准件主要就是模架、导向件、推杆推管、弹性元件等、这些产品不但国内配套大量需要,出口前景也很好,应继续大力发展、 虽然如此,我国得冲压模具设计制造能力与市场需要与国际先进水平相比仍有较大差距、这些主要表现在飞行器钣金件、高档轿车与大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模方面,无论在设计还就是加工工艺与能力方面,都有较大差距.覆盖件模具,具有设计与制造难度大,质量与精度要求高得特点,可代表覆盖件模具得水平。虽然在设计制造方法与手段方面已基本达到了国际水平,模具结构功能方面也接近国际水平,在模具国产化进程中前进了一大步,但在制造质量、精度、制造周期等方面,与国外相比还存在一定得差距.标志冲模技术先进水平得多工位级进模与多功能模具,就是我国重点发展得精密模具品种、有代表性得就是集机电一体化得铁芯精密自动阀片多功能模具,已基本达到国际水平。 因此我们在学习完飞行器板金成形与模具相关基础课程后,老师让我们进行简单冲压件得模具设计,我们可经通过简单件得设计初步了解一下模具设计得过程。 设计内容 １、工艺性分析
Simufact.forming 钣金成形仿真解决方案 西模发特信息科技（） 2014年9月15日
目录 一、钣金成形仿真软件购买的必要性 (3) 二、钣金成形仿真软件的组成部分和技术要求 (8) 2.1、钣金成形仿真软件的主要组成部分 (8) 2.2、钣金成形仿真软件的主要技术要求 (9) 三、Simufact材料加工一体化仿真软件整体解决方案 (10) 3.1 德国SIMUFACT ENGINEERING公司介绍 (10) 3.2 Simufact材料加工一体化仿真软件介绍 (10) 3.3 simufact软件工作原理 (12) 3.4 simufact国客户成功案例 (12) 3.4.1钣金成形案例 (12) 3.5 simufact硬件参考配置 (13) 3.6售后服务能力介绍 (14) 四、结论 (15)
一、钣金成形仿真软件购买的必要性 钣金成形中主要分冲压、冲裁、冲弯、拉弯等，生产实践证明，合理的工艺方案和模具结构，不仅可以稳定产品质量、降低冲压成本，冲压设计有任何差错和失误，都会给生茶带来不应有的损失，乃至造成设备事故危机人身安全，对于多工序的冲压工艺，需要评判工艺的合理性，就更需要实际实验验证，如果工装设计或工艺参数不合理，将会导致产品出现缺陷，造成人力和物力资源的浪费。 传统的钣金成形主要依据经验数据，工作量大、周期长、效率低、费用高、缺少科学性和预见性。我们通过实际的物理实验，往往需要多次实验才能得到较为合理的工装设计和工艺参数，对人力和物力的消耗极为巨大。随着计算机技术在仿真领域中的广泛应用，材料加工过程的数值仿真技术也越来越显示出其优越性。 对钣金成形过程进行计算机模拟，可从以下几个方面显著地减少能耗和节约资源：（1）减少物理实验次数，节约能源及相关人力物力，提高工作效率 （2）减少因物理实验或工艺不当造成的材料和模具损耗 （3）减少工时 （4）优化工艺路线，减少工艺步骤 （5）缩短新产品研发时间，加快产品上市步伐 （6）降低废料率，减少资源耗费
. . . 钣金成型课程设计说明书制件工艺分析与模具设计 院系： 专业： 班级： 学号： ： 指导教师： 航空航天大学 2017年12月1日
摘要 本次综合实训设计垫片的冲压模具，零件结构简单对称，料厚较小，设计者将其设计为级进模模具，主要有冲孔落料两道工序。本说明书以图文并茂的方式对此零件的模具设计加以介绍，主要叙述了从零件的工艺性分析到模具结构的设计、工艺计算、冲模结构的设计以及主要零件设计等，直到最后的模具装配图、零件图、排样图等一系列的设计过程。其中详尽的分析讲述了针对于该零件的冲压模具完整设计方法，读者可以从本说明书中简单、明确的了解该设计的主要思想路线及合理设计制造方案，加深对级进模模具设计知识的了解、应用以及提升关于级进模模具的分析问题、解决问题的能力。 关键词：垫片、级进模、冲孔落料、模具、设计
目录 第1章冲压工艺分析......................................... 1.1零件工艺分析................................... 1.1.1产品结构形状及材料分析.................... 1.1.2产品尺寸精度、粗糙度、断面质量分析........... 1.2冲压工艺方案的确定............................... 1.2.1第一种方案......................... 1.2.2第二种方案............................ 1.2.3第三种方案................................ 第2章冲压工艺计算................................ 2.1排样....................................... 2.1.1搭边.................................... 2.1.2条料宽度和导尺间距离................. 2.1.3送料步距................................. 2.1.4材料利用率............................... 2.2计算冲压力............................... 2.2.1冲裁力计算............................... 2.2.2卸料力、推件力与顶件力的计算.............. 2.3压力中心的计算............................ 第3章级进模凸凹模设计........................... 3.1模具刃口尺寸的计算......................... 3.1.1冲孔凸、凹模....................... 3.1.2落料凹、凸模........................ 3.2凹模的设计........................... 3.2.1凹模厚度H的计算................ 3.2.2凹模长度和宽度......................... 3.2.3凹模材料..................................... 3.2.4凹模固定方法............................ 3.3凸模的设计................................... 3.3.1凸模强度——压应力校核.................... 3.3.2凸模材料................................. 第4章基本冲模结构的确定...................... 4.1模具的形式...............................
模具设计流程 注塑模具设计流程，下面就拿本人设计经验与思路跟你分析下： 第一步：产品分析与修改，确定模具结构，缩水图: 1、产品分析：开模方向，分模线与分模面，外形尺寸，厚度，拔模角度，倒勾及相应抽芯方式，进胶点与进胶方式，模穴数等等。 2、转工程图：用三维软件出图,一般建立三个视图：第一个主视图（后模表面投影），第二个第三个立体示意图（外表面和内表面）。其他视图按第三角法或第一角法摆放，剖视图（X和Y，剖切位置线通过重要位置中心，倒勾，柱位，孔位，枕位等等），保存文件DXF格式，到CAD打开标数处理。 3、缩水图：将上一步工程图镜像一次并且放大一个缩水率的倍数。（标明：MI，缩水率） 第二步：产品排位：在模具内怎样排列 考虑因素：模具长宽方位，产品模穴数，进胶位置，间隔（强度，放什么零件放得下） 先排第一个视图是后模侧俯视图抓主视图，第二个视图排前模侧俯视图，先把第一个视图中心线镜像到正右方然后抓后视图，然后排第三个X方向剖视图放在后模侧俯视图的正下方，第四个视图Y 方向剖视图排在前模侧俯视图正右方。 第三步：模仁订购 根据产品的大小，生产批量，模穴数，抽芯机构等. 第四步：模胚订购 根据模仁大小与抽芯机构（侧），进胶方式与位置，前模是否有抽芯（开模动作，油缸），产品材料，顶出方式等等。 第五步：将模仁装配至模胚内 第六步：模仁与模胚安装与定位设计 第七步：分模线，枕位，镶件设计 第八步：如果客户产品有倒勾要设计抽芯机构如行位或斜顶设计 第九步：设计浇注系统（直接浇口，侧浇口，潜水口，牛角式，点浇口，扇形浇口，搭浇口等）第十步：如果是细水口模具那么要设计开闭器与塞打螺丝 第十一步：排气系统设计（排气槽位置与产品溢边值大小） 第十二步：顶出系统设计（顶针，斜顶，司筒，顶块，推板，气顶等） 第十三步：冷却系统设计（水路样式如直通式，阶梯式，隔板式，螺旋式等） 第十四步：辅助零件开设（弹簧，垃圾钉，撑头，中托司，锁模板，扣机，边锁，平衡块，限位块，吊模孔，撬模坑等） 第十五步：检查与修改，视图补充与位置调整 第十六步：2D转3D分模或做全3D 第十七步：拆散件图（3D+2D） 第十八步：图纸审核，改图。 第十九步：图纸合格后打印归档 第二十步：图纸发给模具制造车间加工 以上模具设计从客户给3D图开始到设计出模具图到加工整个流程步骤，希望对你有帮助！ 客户提供的图纸一般有以下几种情况： 1）客户给定审定的塑件图纸（二维电子图档）及技术规范要求（此时需要用三维软 件构建3D图）。 2）给定3D图档，处理成2D图（出工程图纸）。 3）给定样板（手板），此时需要测绘出2D和3D图。 以上是一般有三种，其中第二种情况最常见，就是客户产品设计师设计好了3D产品拿给你开模。模具设计工程师需要绘制图纸有：成口工程图，缩水图，模具装配图，散件图，开模顶出示意图，改模图等，而且我写的就是按顺序排序的。
模具设计的详细流程 产品的前期处理 很多同学在学习的时候进入了一个学习误区（拿着一个产品就开始急急忙忙的分模）首先我们拿到一个产品后，先不要急着分模，最重要的一件事就是先检查产品结构，产品公差的修改，拔模，一些产品还会有段差的出现。当你前期处理完后那么产品的分型面，结构基本就能确定出来了，以及浇口的位置。当然这些最终还是要跟客户确认的。 确认产品的不合理处 有些同学可能会问，是不是我分析好了产品结构后，就可以开始设计模具了呢，答案当然是不能。要想在设计时少走弯路，修修改的话，那么一定要了解客户对模具的要求，这些是一定要达到客户要求
的。 客户用来生产的注塑机的吨位及型号类型。这个确认不好，你就没法确认你模具的浇口套的入口直径以及定位圈的直径，顶出孔的大小跟位置，甚至模架的大小，模具的高度等等。你辛辛苦苦的设计好了一套好的模具结构，你也颇有成就感，可模具到了客户那里没法生产，模具大小厚度跟客户的注塑机对不上，客户是不会验收你设计好的模具，估计那时你会有种欲哭无泪的感觉。 分析产品的问题点，以及产品夹线，产品材料及收缩率。不要想当然的认为ABS的塑料收缩率就一定是%，这个一定要跟客户确认好，要知道他们最终用于生产的材料是什么牌号的，有没有添加什么改性材料等等。有条件时，最好能熟知产品的装配关系以及产品的用途等等，这些信息对于将来的模具结构设计是非常有帮助的。因为了解了这些，你就知道哪些是外观面，哪些是非外观，哪些地方的拔模角度是可以随便加大的，哪些地方是不能改的。甚至包括一些产品的结构，如果你了解了产品的实际装配关系以及用途，你就知道哪些倒扣结构是可以取消或改成另外一种简单形式的。 一定要牢记，做模具的过程就是把复杂问题简单化的过程。常看到一些人做了一套多么多么复杂的结构而感到骄傲自豪，我觉得那是非常得无知。因为很多产品工程师可能会由于自身
Simufact.forming 旋压及热处理工艺仿真优化整体解决方案 西模发特信息科技（上海）有限公司 2013年9月15日
目录 一、旋压及热处理工艺仿真软件购买的必要性 (3) 二、旋压及热处理工艺仿真软件的组成部分和技术要求 (4) 2.1、旋压及热处理工艺仿真软件的主要组成部分 (4) 2.2、旋压及热处理工艺仿真软件的主要技术要求 (4) 三、Simufact旋压及热处理工艺设计仿真优化整体解决方案 (7) 3.1 德国SIMUFACT公司介绍 (7) 3.2 Simufact.forming旋压及热处理工艺仿真软件介绍 (7) 3.3 simufact.froming软件工作原理 (9) 3.4 simufact.forming旋压案例分析 (9) 3.5 simufact.forming其他国内客户成功案例 (12) 3.6 simufact.forming热处理案例分析 (16) 3.7 simufact.forming软件推荐配置 (19) 3.8 simufact.forming硬件参考配置 (20) 3.9 simufact.forming其他功能介绍 (21) 3.10 simufact.forming售后服务能力介绍 (21) 四、结论 (22)
一、旋压及热处理工艺仿真软件购买的必要性 航天行业许多重要的零部件都通过旋压及热处理加工生产出来，旋压工艺主要包括强力旋压和普通旋压。影响旋压成形零件的工装设计参数和工艺参数众多。主要有如下几类： （1）工装设计参数主要有：咬入角、卸荷角、旋轮半径、圆角半径、间隙等 （2）工艺参数主要有：芯轴转速、进给比、压下率、温度、润滑等 以上这些参数均会对旋压零件产生影响，如果工装设计或者工艺参数匹配不合理，将会导致产品出现缺陷，造成人力和物力资源的浪费。 过去对于零件的热处理工艺一直是一个难题，只能通过反复试验摸索加以解决。随着计算机技术及有限元仿真软件技术的发展，通过先进的计算机模拟技术，我们能得到实际试验看不到的很多内容及参数。在国外，进行实际加工前，对零件的加工及热处理进行仿真已经是必要过程。而且，近些年来随着众多机械装备向高可靠性、小型化、轻量化发展，要求应用于机械中的机械零部件具有高强度、高可靠性。因此, 为提高机械零部件的材料强度，大多数采用各种热处理及表面处理等方法。如“凸轮轴和齿轮”是发动机中的重要承力机械零部件。其表面产生压缩应力是至关重要的。目前，常常是通过渗碳淬火实施表面硬化处理，以取代传统的齿轮调质处理。然而，为了降低成本, 在淬火结束时, 必须对所产生的变形、应力、硬度的偏差进行调整, 另外，应用实测值及模拟方法，预测、控制这类偏差将成为一项重要工作。 传统的旋压工艺工装设计主要依据经验数据，工量量大、周期长、效率低、费用高、缺少科学性和预见性。且航天中旋压零件多为难旋压的贵重合金，如：钛合金、铝镁合金、高温合金等。我们通过实际的物理实验，往往需要多次实验才能得到较为合理的工装设计和工艺参数，对人力和物力的消耗极为巨大。随着计算机技术在仿真领域中的广泛应用，旋压过程的数值仿真技术也越来越显示出其优越性。 对旋压及热处理过程进行计算机模拟，可从以下几个方面显著地减少能耗节约资源： （1）减少物理实验次数，节约能源及相关人力物力，提高工作效率 （2）减少因物理实验或工艺不当造成的材料和模具损耗 （3）减少工时
1.目的： 1.1 明确公司各职能部门在开发设计流程各阶段的责任和任务。 1.2 确保产品开发的品质规范产品开发各环节，确保产品开发的结果能有效地符合客户（市场）之需求， 并有效控制产品开发的成本及周期。 2.适用范围： 2.1 客户提供设计图样或样品，由公司开发产品之过程。 2.2 2.2 公司根据市场需求自行开发产品之过程。 3.定义： 3.1 产品开发：将公司未生产过的产品，导入生产的过程。 4.权责： 4.1业务部 4.1.1 负责收集客户及市场需求信息。 4.2产品开发部门 4.2.1 收集及整理与产品有关的标准技术要求/法规/专利状况以及客户特殊要求的数据。 4.2.2 产品成本评估。 4.2.3 下达产品开发指令《产品开发案审核单》。 4.2.4 产品结构设计出图(或图面转换)/包装设计/规格书拟订/材料表建立/设计审查/产品评估/承认书制 作/试产主导。 4.2.5 产品的制造作业流程拟定，标准作业指导书的制定。 4.2.6 模具开发的跟进。. 4.2.7 提供样品给客户确认并追踪客户对样品的确认结果。 4.2.8 工程文件试作版发行。 4.2.9 设计变更及其实施。 4.2.10 主导新产品试产,发布及转移。 4.3品保部门 4.3.1 参与产品设计审查。 4.3.2 产品QC工程表及检验指导书的制定。 4.3.3 产品可靠性验证测试的执行。 4.3.4 样品制作及试产过程的质量控制及记录，样品检验。 4.4 生产部门 4.4.1 参与产品设计审查。 4.4.2 配合产品开发部门进行样品试作及试产作业。 4.4.3 负责就新产品的认知及组装作业对作业员进行训练。 4.5 PMC部门 4.5.1试产工作指令单的开立。 4.5.2 试产物料需求。 4.6 PE部门 4.6.1 参与产品设计审查。 4.6.2 负责产品的机器设备及治具的设计、制作、验收及改善。
模板材质,厚度及热处理标准 基本要求 一. 螺丝孔(螺丝沉头孔),导柱孔及固定销孔在模板上的基本分布. 1.1>. 下模板 下面例图为下模板螺丝沉头及导柱孔,固定销孔的基本排布尺寸,螺丝之间的距离为80—100MM之间,导柱孔位置及固定销位置需设计防呆(设定直径相同,釆用位置不同防呆) 对角之沉头孔内需攻牙,以方便拆装模板;
1.2>. 1.3>. 1.4>.
1.5>. 所有模具上下模座之间要锁附限位柱,控制模具闭合高度并保障模具安全; 1.6>. 所有模具不允许垫垫片, 二. 冲头制做规范 2.1)常见冲头制做形式
备注:冲头做补强时,脱料板必须用下图所示结构. 三.五金零件设计规范 3.1),模具上所有用到的辅助导柱必须设计在?38以上,(如图) 3.2)300以上的模板其固定销必须设计为?12. 3.3)模具上所有导柱必须设计在?20-?25之间. 3.4)) 3.5)
3.6) 绘制总图时,最好用1:1的比例,这样比较直观,易发现问题. 总图包括主视图,俯视图,侧视图及局部视图等,此外还有工件图,排样图和零件明细表等. 主视图: 一般为模具在工作位置的剖视图,表示了模具主要工作零件的工作情况及其它各种零件的配合情况.按模具的习惯画法,常将模具中心线的右边画成模具的闭合位置(即:上模在最低位置时) 俯视图: 按习惯画法,常将上模拿掉或拿掉一半而绘制. 侧视图,仰视图及局部视图等: 可选择绘制,达到完全清楚表达所有零件位置及尺寸的目的. 工件图: 一般工件图画在总图的右上角,对于由数套模具完成的工件,则还需绘出前工序的工件图. 排样图: 绘出坯料排样情况,对于连续模最好能画出工序图. 明细表: 包括零件的编号,材料,数量及标准等. 技术要求及说明: 所选压力机型号,模具闭合高度等,说明部分包括模具结构特点及工作时的特殊要求等. 绘制各非标准零件图: 标注全部尺寸,公差与配合,表面粗糙度,材料,热处理及其它条件要求.
模具设计资料参数 一、塑料制品图及实样的分析和消化 1、制品的几何形状 2、制品的尺寸公差及设计量准确 3、制品的技术要求（即技术条件） 4、制品的外观要求 二、注塑机型-号的确定 三、型腔数量的确定及型腔的排列：如： 1、制品的重量与注塑机的注射量 2、制品的精度 3、制品有无侧抽芯及其处理方法等 四、模具钢材的选用 五、分型面的确定 1、不影响制品外观要求 2、有利于保证制品的精度 3、有得于模具加工特别是型腔的加工 六、向分型与抽芯机的确定 七、模架的确定和标准件的选用 八、浇注系统的设计 九、排气系统的设计 十、冷却系统的设计 十一、顶针系统的设计 十二、导向装置的设计 十三、模具主要零件图的绘制 十四、设计图纸的校对 十五、设计图纸的会签 宽150、长200、就叫1520模架 顶出行程=产品形状高度+10—15毫米 SP支撑柱是为了防止公模板的变形，设计时应尽量靠于模具中间位置能大量大，能打圆的不打方的。 GP导柱：有间隙过盈和过渡三种配合 间隙：孔大柱小过盈：不大不小过渡：可能孔大，也可能柱大 RP回位环：顶出完成后，两倍于顶出行程+20毫米弹簧为导柱的2倍 EGP保护顶出的回位 RP导柱固定于顶针板，模仁即称型腔 顶出形成鞘主要控制顶针顶计行程 三、板模俗称大水口，两板模俗称细水口 母模即A板也是前模，公模即B板也称后模 灌嘴：将注塑机的熔料引入模具流道 定位环：模具在安装到注塑机时起定位作用 顶针：顶出成品的零件 冷料：启动将先入模具部分的那部分料贮存起来，以防止流入成品，影响成品的质量 运水：冷却和加温系统 RP弹簧：是先复位的一种机构的一种装置，是为了成品在顶出后，弹簧将顶板首先压回来，防止顶针撞到母模仁，从而损坏模具 支撑柱：加强公模板的强度，减少公模板变形 垃圾钉：装在顶针板与固定板间，一般高度为5mm作用是防止杂物掉在下固定板上，下顶针板回位后，撞上杂物以免影响顶出
前言 冲压是在室温下,利用安装在压力机上的模具对材料施加压力,使其产生分离或塑性变形,从而获得所需零件的一种压力加工方法.冲压模具在冷冲压加工中,将材料(金属或非金属)加工成零件(或半成品)的一种特殊工艺装备,称为冷冲压模具(俗称冷冲模).冲压模具是冲压生产必不可少的工艺装备,是技术密集型产品.冲压件的质量、生产效率以及生产成本等,与模具设计和制造有直接关系.模具设计与制造技术水平的高低,是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一,在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力. 我国的冲压模具设计制造能力与市场需要和国际先进水平相比仍有较大差距.这些主要表现在飞行器钣金件、高档轿车和大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模方面,无论在设计还是加工工艺和能力方面,都有较大差距.覆盖件模具,具有设计和制造难度大,质量和精度要求高的特点,可代表覆盖件模具的水平.虽然在设计制造方法和手段方面已基本达到了国际水平,模具结构功能方面也接近国际水平,在模具国产化进程中前进了一大步,但在制造质量、精度、制造周期等方面,与国外相比还存在一定的差距.标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具,是我国重点发展的精密模具品种.有代表性的是集机电一体化的铁芯精密自动阀片多功能模具,已基本达到国际水平. 因此我们在学习完《飞机钣金成形原理和工艺》等模具相关基础课程后,安排了模具设计课程设计,以帮助我们掌握模具设计的过程,为以后参加工作打下基础.
设计内容 一、零件的工艺性分析 图1 零件图 1）零件的尺寸精度分析如图1所示零件图,该零件外形尺寸为R11,19;内孔尺寸为R3,6,均未标注公差,公差等级选用IT14级,则用一般精度的模具即可满足制件的精度要求. 2）零件结构工艺性分析零件形状简单,适合冲裁成形. 3）制件材料分析制件材料为45钢,抗剪强度为432～549米pa,抗拉强度为540～685米pa,伸长率为16%.适合冲压成形. 综合以上分析,得到最终结论:该制件可以用冲压生产的方式进行生产.但有几点应注意: 1）孔与零件左边缘最近处仅为2米米,在设计模具是应加以注意. 2）制件较小,从安全方面考虑,要采取适当的取件方式. 3）有一定批量,应重视模具材料和结构的选择,保证一定的模具寿命. 二、工艺方案的确定 由零件图可知,该制件需落料和冲孔两种冲压工艺,设计模具时可有以下三种方案: 方案一:先落料,再冲孔,采用单工序模生产. 方案二:冲孔、落料连续冲压,采用级进模生产. 方案三:落料和冲孔复合冲压,采用复合模生产.
1、塑料是一种以树脂为主要成分，以添加剂（增塑剂、稳定剂、填充剂、增强剂、着色剂、润滑剂、特殊助剂、其他主要助剂）为辅助成分的高分子化合物。 增塑剂：为了改善聚合物成型时的流动性能和增进之间的柔顺性。 稳定剂：制止或者抑制聚合物因受外界因素影响所引起破坏作用。 填充剂：为了降低成本改善之间的某些使用性能，赋予材料新特性。 增强剂：使塑件力学性能得到补强。 着色剂：赋予塑料以色彩或特殊的光学性能。 润滑剂：改善塑料熔体的流动性能，减少、避免对成型设备的摩擦、磨损和粘附，改进制品表面粗糙度。 2、塑料的特性：相对分子质量大；在一定的温度和压力作用下有可塑性。 3、聚合物（树脂）通常有天然和合成两大类型。对聚合物的选择主要是从分子量大小及分布、颗粒大小、结构以及与增塑剂、溶剂等相互作用的难易程度等诸方面考虑。 4、聚合物的作用：胶粘其他成分材料；赋予材料可塑性。 5、塑料的分类： 根据来源：天然树脂、合成树脂。 根据制造树脂的化学反应类型：加聚型塑料、缩聚型塑料。 根据聚合物链之间在凝固后的结构形态：非结晶型、半结晶型、结晶型。 根据应用角度：通用塑料、工程塑料 根据化学结构及基本行为：热固性、热塑性塑料。 6、塑料的实用性能：轻巧美观、电气绝缘、热物理性能、力学性能、减震消音、防腐耐蚀。 7、塑料的技术指标：密度、比容、吸水率、拉伸强度、冲击强度、弯曲强度、弹性模量、马丁耐热、热变形温度等。 8、线性非结晶型聚合物在不同温度下所处的力学状态：g T T <聚合物处于玻璃态； 处于高弹态f g T T T <<；f T T <粘流态。 9、玻璃态聚合物力学行为特点：内聚能大，弹性模量高，在外力作用下只能通过高分子主链键长、键角微笑改变发生变形。 10、高弹态聚合物力学行为特点：弹性模量与玻璃态相比显著降低，在外力作用下分子链段可发生运动 11、黏流态聚合物力学行为特点：整个分子链的运动变为可能，在外力作用下，材料科发生持续性变形，变形主要是不可逆的黏流变形。 12、成型加工的主要参数：收缩率、比体积和压缩率、流动性、吸湿性热敏性、结晶性、应力开裂
Simufact.forming 环轧工艺仿真优化整体解决方案 西模发特信息科技（上海）有限公司 2013年9月15日
目录 一、环轧工艺仿真软件购买的必要性 (3) 二、环轧工艺仿真软件的组成部分和技术要求 (4) 2.1、环轧工艺仿真软件的主要组成部分 (4) 2.2、环轧工艺仿真软件的主要技术要求 (4) 三、Simufact环轧工艺设计仿真优化整体解决方案 (6) 3.1 德国SIMUFACT ENGINEERING公司介绍 (6) 3.2 Simufact.forming环轧工艺仿真软件介绍 (6) 3.3 simufact.froming软件工作原理 (11) 3.4 simufact.forming国内客户成功案例 (12) 3.5 simufact.forming软件推荐配置 (13) 3.6 simufact.forming硬件参考配置 (14) 3.7 simufact.forming其他功能介绍 (14) 3.8售后服务能力介绍 (15) 四、结论 (16)
一、环轧工艺仿真软件购买的必要性 环件轧制又称环件辗扩或扩孔，它是借助环件轧机和轧制孔型使环件产生连续局部塑性变形，进而实现壁厚减小、直径扩大、截面轮廓成形的塑性加工工艺，它适用于生产各种形状尺寸的环形机械零件。目前，用于轧制成形的环件材料主要有：碳素钢、合金工具钢、不锈钢、铝合金、铜合金、钛合金、钴合金等。环件轧制工艺与传统的环件自由锻造工艺、环件模锻工艺、环件火焰切割工艺相比，具有较好的技术经济效果，具体表现在环件精度高、加工余量少、材料利用率高；环件内部质量好；设备吨位小、加工范围大；生产率高、生产成本低等。有限元技术是一种常用的优化金属塑性加工工艺的方法，它可以动态观察、分析金属塑性加工过程中各种物理场量的演变规律，分析金属流动规律和缺陷产生的原因，从而优化出合理的加工工艺，这对于生产出高质量、高精度的环件产品具有重要意义。 传统的环轧工艺工装设计主要依据经验数据，工作量大、周期长、效率低、费用高、缺少科学性和预见性。我们通过实际的物理实验，往往需要多次实验才能得到较为合理的工装设计和工艺参数，对人力和物力的消耗极为巨大。随着计算机技术在仿真领域中的广泛应用，环轧过程的数值仿真技术也越来越显示出其优越性。 对环轧过程进行计算机模拟，可从以下几个方面显著地减少能耗节约资源： （1）减少物理实验次数，节约能源及相关人力物力，提高工作效率 （2）减少因物理实验或工艺不当造成的材料和模具损耗 （3）减少工时 （4）优化工艺路线，减少工艺步骤 （5）缩短新产品研发时间，加快产品上市步伐 （6）降低废料率，减少资源耗费 （7）人力资源， 为了提高贵厂在环轧工艺设计优化方面的效率，缩短设计周期，减少成本，通过利用德国SIMFACT公司的专业的环轧工艺仿真模拟软件simufact.forming软件进行计算机仿真，使得环轧工装和工艺参数的设计由经验型向科学计算型转变，提高环轧工艺装备设计的科学性和精确性。在现有生产工装不变的前提下，实现提高产品质量的目的。
目录 前言 (1) 设计内容 (2) 1、工艺性分析 (2) 2、工艺方案的确定 (2) 3、模具结构形式的确定 (2) 4、工艺设计 (3) （1）计算毛坯尺寸 (3) （2）画排样图 (3) （3）计算材料利用率 (4) （4）计算冲压力 (5) （5）初选压力机 (5) （6）计算压力中心 (5) （7）计算凸凹模刃口尺寸 (6) （8）卸料板各孔口尺寸 (6) （9）凸模固定板个孔口尺寸 (6) 5、模具结构设计 (6) （1）模具类型的选择 (6) （2）定位方式的选择 (6) （3）凹模设计 (6) （4）凹模刃口与边缘的距离 (6) （5）确定凹模周界尺寸 (7) （6）选择模架及确定其他冲模零件尺寸 (7) 6、绘制典型零件图和装配图 (8) 7、结束语 (9) 致谢 (9) 参考文献 (10) 前言
随着经济的发展，工业产品技术的也在不断发展，各行各业对模具的需求量越来越大，技术要求也越来越高.虽然模具种类繁多，但在“十一五”期间其发展重点应该是既能满足大量需要，又具有较高的技术含量，特别是目前国内尚不能自给、需大量进口的模具和能代表发展方向的大型、精密、复杂、长寿命模具.又由于模具标准件的种类、数量、水平、生产集中度等对整个模具行业的发展有重大影响.因此，一些重要的模具标准件也必须重点发展，而且其发展速度应快于模具的发展速度，这样才能不断提高我国的模具标准化水平，从而提高模具质量，缩短模具生产周期及降低成本.由于我国的模具产品在国际市场上占有较大的价格优势，因此对于出口前景好的模具产品也应作为重点来发展.而且应该是目前已有一定基础，有条件、有可能发展起来的产品.如： 1）大型精密塑料模具塑料模具占我国模具总量的比例正逐年上升，发展潜力巨大.目前虽然已有相当技术基础并正在快速发展，但技术水平与国外仍有较大差距，总量也供不应求，每年进口几亿美元. 2）主要模具标准件目前国内已有较大产量的模具标准件主要是模架、导向件、推杆推管、弹性元件等.这些产品不但国内配套大量需要，出口前景也很好，应继续大力发展. 虽然如此，我国的冲压模具设计制造能力与市场需要和国际先进水平相比仍有较大差距.这些主要表现在飞行器钣金件、高档轿车和大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模方面，无论在设计还是加工工艺和能力方面，都有较大差距.覆盖件模具，具有设计和制造难度大，质量和精度要求高的特点，可代表覆盖件模具的水平.虽然在设计制造方法和手段方面已基本达到了国际水平，模具结构功能方面也接近国际水平，在模具国产化进程中前进了一大步，但在制造质量、精度、制造周期等方面，与国外相比还存在一定的差距.标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具，是我国重点发展的精密模具品种.有代表性的是集机电一体化的铁芯精密自动阀片多功能模具，已基本达到国际水平. 因此我们在学习完飞行器板金成形和模具相关基础课程后，老师让我们进行简单冲压件的模具设计，我们可经通过简单件的设计初步了解一下模具设计的过程. 设计内容 1、工艺性分析
注塑模具设计工艺及流程解析 模具，是以特定的结构形式通过一定方式使材料成型的一种工业产品，同时也是能成批生产出具有一定形状和尺寸要求的工业产品零部件的一种生产工具。下面带你一起了解注塑模具设计工艺及流 程! 传统的注塑模具设计,主要为二维和经验设计,单使用二维工程图纸已很难正确和详尽地表达产品的形状和结构,且无法直接应用于数控加工,设计过程中分析、计算周期长,准确性差。随着CAD/CAE/CAM 技术的发展,现代注塑模具设计方法是设计者在电脑上直接建立产品的三维模型,根据产品三维模型进行模具结构设计及优化设计,再根 据模具结构设计三维模型进行NC编程。这种方法使产品模型设计、模具结构设计、加工编程及工艺设计都以3D数据为基础,实现数据共享,不仅能快速提高设计效率,而且能保证质量,降低成本。注塑模具的设计是一个经验性很强的题目,由于设计经验有限,很难一次性应 用三维造型软件UG/MoldWizard直接进行设计。 1主要特点 注塑模具设计一、注塑模具加工(RotationalMold) 滚塑成型工艺的方法是先将塑料加入模具中，然后模具沿两垂直轴不断旋转并使之加热，模内的塑料在重力和热能的作用下，逐渐均匀地涂布、熔融粘附于模腔的整个表面上，成型为所需要的形状，给冷却定型而制得。 二、滚塑成型工艺与传统的吹塑、注塑工艺相比有以下优势：
1、成本优势：滚塑成型工艺中只要求机架的强度足以支承物料、模具及机架自身的重量，以防止物料泄漏的闭模力;并且物料在整个成型过程中，除自然重力的作用外，几乎不受任何外力的作用，从而完全具备了机模加工制造的方便，周期短，成本低的优势。 2、质量优势。滚塑工艺的产品在整个制作过程中，由于无内应力产生，产品质量和结构更加稳定。 3、灵活多变优势。滚塑工艺的机模制造方便，价格低廉，故特别适用于新产品开发中的多品种、小批量的生产。 4、个性化设计优势。滚塑成型工艺中的产品极易变换颜色，并可以做到中空(无缝无焊)，在产品表面处理上可以做到花纹、木质、石质及金属的效果，满足现代社会消费者对商品的个性化需求。 三、采用该工艺生产的产品范围采用该工艺生产的产品有：油箱、水箱、机械外壳、挡泥板等。主要替代对象是金属件及玻璃钢制品。 四、注塑 注塑是一种工艺，是基于比如LIGA的微制造技术开发出来的，当然还有很多其他方法。而LIGA工艺就是先生产出一个注塑所需要的模型，也就是俗称的"模子"，然后将液态塑料灌注在模具中，最后在分离出来，形成最终所需要的产品。比如一些塑料玩具，产品太多了。 2背景介绍
Simufact.forming 钣金冲压及焊接一体化仿真整体解决方案 西模发特信息科技（上海）有限公司 2014年1月27日
目录 一、钣金冲压及焊接一体化仿真软件购买的必要性 (3) 二、钣金冲压及焊接一体化仿真软件的组成部分和技术要求 (6) 2.1、钣金冲压及焊接一体化仿真软件的主要组成部分 (6) 2.2、钣金冲压及焊接一体化仿真软件的主要技术要求 (7) 三、Simufact材料加工一体化仿真软件整体解决方案 (9) 3.1 德国SIMUFACT ENGINEERING公司介绍 (9) 3.2 Simufact材料加工一体化仿真软件介绍 (10) 3.3 simufact软件工作原理 (12) 3.4 simufact国内客户成功案例 (12) 3.4.1钣金成形案例 (12) 3.4.2旋压案例......................................................................... 错误！未定义书签。 3.4.3热处理案例..................................................................... 错误！未定义书签。 3.4.4焊接案例 (13) 3.5 simufact软件推荐配置 ............................................................. 错误！未定义书签。 3.6 simufact硬件参考配置 (17) 3.7售后服务能力介绍 (17) 四、结论 (18)
注塑模具设计流程 第一步:对制品2D图及3D图的分析，其内容包括以下几个方面： 1、制品的几何形状。 2、制品的尺寸、公差及设计基准。 3、制品的技术要求（即技术条件）。 4、制品所用塑料名称、缩水及颜色。 5、制品的表面要求。 第二步：注射机型号的确定 注射机规格的确定主要是根据塑料制品的大小及生产批量。设计人员在选择注射机时，主要考虑其塑化率、注射量、锁模力、安装模具的有效面积（注射机拉杆内间距）、容模量、顶顶出形式及定出长度、动模托板移动行程。倘若客户已提供所用注射剂的型号或规格，设计人员必须对其参数进行校核，若满足不了要求，则必须与客户商量更换。 第三部：型腔数量的确定及型腔排列 模具型腔数量的确定主要是根据制品的投影面积、几何形状（有无侧抽芯）、制品精度、批量以及经济效益来确定。 型腔数量主要依据以下因素进行确定： 1、制品的生产批量（月批量或年批量）。 2、制品有无侧抽芯及其处理方法。 3、模具外形尺寸与注射剂安装模具的有效面积（或注射机拉杆内间距）。 4、制品重量与注射机的注射量。 5、制品的投影面积与锁模力。 6、制品精度。 7、制品颜色。 8、经济效益（每套模的生产值）。 以上这些因素有时是相互制约的，因此在确定设计方案时，必须进行协调，以保证满足其主要条件。
型腔数量确定之后，便进行型腔的排列，以及型腔位置的布局。型腔的排列涉及模具尺寸、浇注系统的设计、浇注系统的平衡、抽芯（滑块）机构的设计、镶件型芯的设计以及热流道系统的设计。以上这些问题由于分型面及浇口位置的选择有关，所以在具体设计过程中，要进行必要的调整，以达到最完美的设计。 第四步：分型面的确定 分型面，在一些国外的制品图中已作具体规定，但在很多的模具设计中要由模具人员来确定，一般来讲，在平面上的分型面比较容易处理，有时碰到立体形式的分型面就应当特别注意。其分型面的选择应遵照以下原则： 1、不影响制品的外观，尤其是对外观有明确要求的制品，更应注意分型面对外观的影响。 2、利于保证制品的精度。 3,、利于模具加工，特别是型腔的加工。先复机构。 4、利于浇注系统、排气系统、冷却系统的设计。 5、利于制品的脱模，确保在开模时使制品留于动模一侧。 6、便于金属嵌件。 在设计侧向分型机构时，应确保其安全可靠，尽量避免与定出机构发生干扰，否则在模具上应设置先复机构。 第五步：模架的确定和标准件的选用 以上内容全部确定之后，便根据所定内容设计模架。在设计模架时，尽可能地选用便准模架，确定出标准模架的形式、规格及A、B板厚度。标准件包括通用标准件及模具专用标准件两大类。通用标准件如紧固件等。模具专用标准件如定位圈、浇口套、推杆、推管、导柱、导套、模具专用弹簧、冷却及加热元件、二次分型机构及精密定位用标准组件等。 需要强调的是，设计模具时，尽可能地选用标准模架和标准件，因为标准件有很大一部分已经商品化，随时可以在市场上买到，这对缩短制造周期、降低制造成本是极其有利的。 买家尺寸确定之后，对模具有关零件要进行必要的强度和刚性计算，以校核所选模架是否适当，尤其是对大型模具，这一点尤为重要。 第六步:浇注系统的设计 浇注系统的设计包括主流道的选择、分流道截面形状及尺寸的确定。
钣金模具结构与钣金生产工艺评审制度 （09试用版） 一、钣金模具结构与钣金生产工艺评审流程图： 二、钣金模具结构与钣金生产工艺评审程序： 1、制图表：A <模具结构与生产工艺预案>、B<钣金模具制造立项清单>、C模具2d3d图 2、审定程序：①、一般程序(简单或常规产品)：由模具设计组长审查产品2D 3D图，评估产品结构对钣金工艺及模具结构实现的影响，将意见反馈到技术部协商更改。选择性地对个别结构复杂模具举行组内结构评审会议(召集人：模具设计组长；与会人员：模具设计负责人和技术骨干，特邀相关人员)。②、特别程序(复杂或全新产品)：举行产品与模具联席评审会议(召集人：设计组负责人；与会人员：技术部产品结构/工艺相关工程师、模具生产负责人及模具结构设计员)，解决产品结构对钣金工艺及模具结构的影响，技术难点的解决以及改进方案和钣金工艺及模具结构的最终定案。③、模具图会审，模具设计完成后对钣金工艺及模具结构的复核和对模具图的技术性及标准化审核，（设计组长.模具设计责任人.技术骨干及特邀相关人员） ④、岗位责任确立：联席会议的参与者负钣金工艺及模具结构负失当责任。设计员岗位对模具结构、工艺的正确性负具体工作人为出错的主要责任，负技术出错的部分责任。 3、产品与模具联席评审会议具体操作程序： 在开模具评审会前，由设计组负责人以书面形式通知各相关项目模具设计工程师、跟模工程师、项目产品工师程师、生产公司工艺科工程师、模具车间负责人。会议通知单上内容：模具评审会时间、地点、参会人员、评审内容、产品图路径。目的：钣金生产工艺流程及模具结构的定案。
钣金模具结构与钣金生产工艺评审表（模具结构与生产工艺预案）