基于成形过程数值模拟软件的模具型面设计
王书恒
ESI-ATE控股有限公司
前言
模具型面几何设计中最重要和最困难的部分就是压料面和工艺补充面的设计问题，其主要工作是确定成形方向和设计工艺补充，工艺补充设计包含工艺补充面和压料面的设计。在模具设计过程中，设计合理的板料毛坯初始形状对成形过程和零件成形质量有很大的影响。
1.模具的压料面和工艺补充面设计
Pam-stamp 2G 2007版软件中的DIEMAKER模块可以很快完成模具的压料面和工艺补充面的设计工作。高度参数化驱动的PAM-DIEMAKER能够让在十几分钟内完成从CAD模型输入、模具有限元网格划分、模具型面和工艺补充面的设计与优化。DIEMAKER模块能快速通过参数迭代的方法获得实际的仿真模型，并快速地分析判断零件有无过切（负角）和计算出最佳的成形方向，然后非常方便地对模具型面和工艺补充面的几何形状进行修改，能够参数化地完成所有前期模具设计的控制，例如多步成形模具和多零件组合型模具设计。
下面以一个软件自带的汽车翼子板零件成形模具设计为例来详细说明DIEMAKER 模块的功能。在DIEMAKER模块设计压料面和工艺补充面之前，首先进行成形方向自动判断和优化。图1是初始导入的翼子板，图2是完成了成形方向定位优化的翼子板。从图1和图2对比可以看出，软件可以很快根据最小的成形深度或零件有无切（负角）自动计算和优化出最佳的成形方向。
图1 翼子板零件图2 完成成形方向定位优化的翼子板零件用DIEMAKER模块完成成形方向优化和确定后，DIEMAKER模块开始设计压料面和工艺补充面，压料面可以设计成我们需要的任何形状，一般压料面的设计原则是：1、压料面形状尽量简单化，以水平压料面为最好。2、有利于调模时调整到最有利于成形所需要的最佳压料面阻力状态。3、压料面任一断面的曲线长度要小于成形件内部相应断面的曲线长度。4、压料面应使成形深度小且各部分深度接近一致。
利用DIEMAKER模块可以设计出我们需要形状的工艺补充面，设计工艺补充面的一般原则是：1、内空封闭补充原则。2、简化成形件结构形状原则。3、保证良好的塑性变形条件。4、工艺补充部分尽量小。5、对后工序有利原则。
根据上面的压料面和工艺补充面的设计原则，我们利用DIEMAKER模块可以设计出平面或曲面的压边圈以及各种形状的工艺补充面，同时我们利用Pam-stamp 2G 2007版中DIEMAKER模块中最新的工艺补充面的自动设计功能，能够自动进行平面和曲面压料面的工艺补充面的设计工作，下面的图3-6就是采用这个工艺补充面的自动设计功能所完成压料面和工艺补充面的设计过程，其中图3是平面形状压料面，工艺补充特征曲线采用标准曲线特征线，工艺补充面就是自由光滑覆盖在特征线形成的曲面上；图4是平面形状压料面，工艺补充特征曲线采用自由曲线特征线，工艺补充面就是自由光滑覆盖在特征线形成的曲面上；图5是曲面形状压料面，工艺补充特征曲线采用标准曲线特征线，工艺补充面就是自由光滑覆盖在特征线形成的曲面上；图6是曲面形状压料面，
工艺补充特征曲线采用自由曲线特征线，工艺补充面就是自由光滑覆盖在特征线形成的曲面上。在图3到图6中，蓝色部分都是DIEMAKER 模块设计出来的工艺补充面，黄色部分都是压料面设计形状显示。
从图3-6中，我们知道DIEMAKER 模块可以快速方便地设计出模具型面中的压料面和工艺补充面的形状，参数化驱动的内核算法可以快速修改特征曲线的形状，也就是快速修改工艺补充面的形状以满足我们的压料面和工艺补充面的设计原则。
图3 标准曲线特征线的平面形状压料面 图4 自由曲线特征线的平面形状压料面
图5 标准曲线特征线的曲面形状压料面 图6 自由曲线特征线的曲面形状压料面 从上面的汽车翼子板压料面和工艺补充面的设计过程中，我们知道DIEMAKER 模块可以快速解决模具设计过程中的成形方向优化和确定问题、可以快速解决压料面形状设计和工艺补充面形状设计问题。
2.板料毛坯形状设计
毛坯形状设计主要采用INVERSE 模块来完成，其采用一步成形逆算法，计算速度很快，可以比较准确预测板料的初始形状，同时也间接说明零件的可成形性和可行性，此翼子板毛坯形状估算结果图如下图7所示。
图7 翼子板毛坯形状估算结果图 3.模具设计验证流程
通过DIEMAKER 模块和INVERSE 模块分别解决模具型面设计和初始毛坯形状估计后，我们就可以进行模具的成形过程分析与零件成形质量评估和控制。图8是Pam-stamp 2G 2007版软件全面模拟解决钣金零件成形工艺问题流程，从此图8中知道Pam-stamp 2G 2007版软件可以模拟解决钣金零件成形工艺设计、模具设计以及零件成形过程中的问题（如变薄、破裂、起皱、回弹等）并进行快速工艺分析和成形过程精确模拟分析，提供
零件可成形性快速工艺评估和零件成形工艺参数优化数据，并通过零件回弹计算、进行零件回弹补偿、输出回弹补偿后模具几何型面，解决模具回弹自动补偿问题。
在Pam-stamp 2G 2007版软件中有下面的主要模块，其功能分别如下简介。
DIEMAKER模块能够在几分钟内完成模面和工艺补充面的设计与优化。它能快速地通过参数迭代的方法获得实际的仿真模型，并快速地分析判断零件有无过切（负角）和计算出最佳的冲压方向，然后可以非常简单地对模面和工艺补充面的几何形状进行修改。
INVERSE模块采用一步成形逆算法，计算速度很快，可以准确预测板料的初始形状，同时也间接说明零件的可成形性和可行性。
QUIKSTAMP模块采用隐式增量算法，是快速成形模拟工具，一般在数分钟内即可完成一个模具快速成形分析，可用于设计早期可行性评估。
ATUOSTAMP模块采用显式增量算法，是一种基于材料物理学，对金属成形过程进行精确预测的算法，能提供金属成形过程的工业验证和可信的仿真，从而满足工程上的需求。
DIE COMPENSATION模块是基于零件设计要求形状的虚拟修模迭代过程。其完成回弹自动补偿功能非常强大，无须人为干预，回弹补偿过程软件自动完成，DIE COMPENSATION使用方法简单，是以目标为导向的软件回弹补偿工具。
ICAPP模块能够输出回弹补偿后模具的三维几何CAD数据模型，然后模具设计人员利用回弹补偿后的模具三维几何CAD数据进行模具的详细结构设计。
由于文章篇幅问题，本文不详细讨论如何解决成形过程模拟和成形质量控制的相关问题，例如怎样解决回弹补偿问题、怎样解决成形缺陷问题等等。
图8 Pam-stamp 2G软件模拟解决钣金零件成形工艺问题流程
4.结论
本文主要讨论了如何利用Pam-stamp 2G 2007版软件的DIEMAKER模块和INVERSE模块解决模具型面设计和初始毛坯形状估计的问题，同时介绍了如何利用Pam-stamp 2G 2007版软件解决零件成形过程中成形过程模拟和成形质量控制问题。通过上面的论述，我们知道DIEMAKER模块和INVERSE模块可以很快很方便的解决模具型面设计问题和预测毛坯初始形状问题，同时，Pam-stamp 2G 2007版软件可以全面模拟解决成形过程中遇到的各种问题。
参数修改和优化
王书恒，伊塞-埃特控股有限公司钣金工程师，武汉华中科技大学硕士研究生毕业。
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
塑料成型工艺及模具设计 学校徐州工程学院姓名刘鹏班级 10机制专2 一、填空题(每空1分,共30分) 1、高聚物中大分子链的空间结构有、及三种 形式。 2、塑料成型时有三种应力形式、、与。 3、分型面的形状 有、、、。4、合模机构应起到以下三个方面的作 用、、。 5、推出机构中设置导向装置的目的就是,该导柱安装固定 在上。 6、注塑成型时,一般而言,塑料为非结晶型、熔体粘度低或为中等的,模温取 值 ; 为高粘度熔体的,模温取。 7、压缩模中,溢式压缩模与其她类型压缩模在结构上的区别就是, 它的凸模与凹模的相对位置靠定位,这种模具不适于成型的塑料,不宜成型的制品。 8、注塑模典型浇注系统结构 由、、、等组成。 9、在实际生产中斜导柱的常用斜角a为,最大不超 过。 10、导柱结构长度按照功能不同分为三段、、。 二、单项选择题(每小题1分,共10分) 1、用螺杆式注塑机加工塑料制品过程中可以有效降低熔融粘度的方法为( )。 A、增加螺杆转速 B、降低喷嘴温度 C、增加注塑压力 D、降低模具温度 2、下列塑件缺陷中不属于制品表面质量缺陷的就是( )。 A、应力发白 B、冷疤 C、云纹 D、缩孔 3、从尽量减少散热面积考虑,热塑性塑料注射模分流道宜采用的断面形状就是( )。 A、圆形 B、矩形 C、梯形 D、‘U’形 4、塑料的加工温度区间应该为( )之间。 A、脆化温度与玻璃化温度 B、玻璃化温度与粘流态温度 C、粘流态温度与分解温度 D、玻璃化温度与橡胶态温度 5、在注射成型过程中,耗时最短的时间段就是( )。 A、注射时间 B、保压时间 C、冷却时间 D、模塑周期 6、对大型塑件尺寸精度影响最大的因素就是( )。
1引言 薄板指板厚和其长宽相比小得多的钢板。它的横向抗弯能力差，不宜用于受横向弯曲载荷作用的场合。薄板就其材料而言是金属，但因其特殊的几何形状厚度很小，所以薄板构件的加工工艺有其特殊性。和薄板构件有关的加工工艺有三类： (1)下料：它包括剪切和冲裁。(2)成形：它包括弯曲、折叠、卷边和深拉。(3) 连接：它包括焊接、粘接等。薄板构件的结构设计主要应考虑加工工艺的要求和特点。此外，要注意构件的批量大小。 薄板构件之所以被广泛采用是因为薄板有下列优点： (1)易变形，这样可用简单的加工工艺制造多种形式的构件。 (2)薄板构件重量轻。 (3)加工量小，由于薄板表面质量高，厚度方向尺寸公差小，板面不需加工。 (4)易于裁剪、焊接，可制造大而复杂的构件。 (5)形状规范，便于自动加工。 2结构设计准则 在设计产品零件时，必须考虑到容易制造的问题。尽量想一些方法既能使加工容易，又能使材料节约，还能使强度增加，又不出废品。为此设计人员应该注意以下制造方面事项。 钣金件的工艺性是指零件在冲切、弯曲、拉伸加工中的难易程度。良好的工艺应保证材料消耗少，工序数目少，模具结构简单，使用寿命高，产品质量稳定。在一般情况下，对钣金件工艺性影响最大的是材料的性能、零件的几何形状、尺寸和精度要求。 如何在薄板构件结构设计时充分考虑加工工艺的要求和特点，这里推荐几条设计准则。 2.1简单形状准则 切割面几何形状越简单，切割下料越方便、简单、切割的路径越短，切割量也越小。如直线比曲线简单，圆比椭圆及其它高阶曲线简单，规则图形比不规则图形 简单(见图1)。 (a)不合理结构(b)改进结构
图1 图2a的结构只有在批量大时方有意义，否则冲裁时，切割麻烦，因此，小批量生产时，宜用图b所示结构。 (a)不合理结构(b)改进结构 图2 2.2节省原料准则（冲切件的构型准则） 节省原材料意味着减少制造成本。零碎的下角料常作废料处理，因此在薄板构件的设计中，要尽量减少下脚料。冲切弃料最少以减少料的浪费。特别在批量大的构件下料时效果显著，减少下角料的途径有： (1)减少相邻两构件之间的距离(见图3)。 (a)不合理结构(b)改进结构 图3 (2)巧妙排列(见图4)。 (a)不合理结构(b)改进结构 图4 (3)将大平面处的材料取出用于更小的构件(见图5)。
. . . 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...............................
经典钣金结构设计工艺规范 一、目的： 公司为了统一各产品部设计人员对钣金工艺知识的认知和运用，推进设计的标准化，保证所设计产品合理的加工工艺性，特制定本规范，本规范含十项内容。 ●板材选用规范 ●孔缺结构设计规范 ●弯曲结构设计规范 ●焊接结构设计规范 ●结构缝隙设计规范 ●表面涂层种类选用规范 ●表面镀层种类选用规范 ●图纸工艺性分析和审查规范 ●图纸尺寸标准规范 ●非喷涂不锈钢结构设计规范 二、范围： 本原则适用各产品部的板厚6mm的钣金结构设计工作。 三、内容： 1．板材选用规范： 1）为了保证材料利用率和冲折最少的换模次数，同一结构上4mm的板材厚度规格最多不超过三种，对于强度要求较高的结构可以采用在薄板上压筋或焊接加强筋的方式来实现（如图1，如图2）； 图1图2 2）板材应优先选用《结构公司常用材料明细表》上登录的材料规格，如必须选用该表以外的材质或板厚，则必须经由工艺室确认后方可选用；（附表1）3）应避免零件的展开尺寸与原材料的外廓尺寸相等，以此避免原材料误差平行转移； 4）对于有装饰面要求非喷涂板材，同类产品花纹方向应一致，有条状纹路（如拉丝不锈钢）的板材，以人立于的产品正前方为视角标准，纹路方向优先选择竖向（上下）和纵向（前后），对于次要零部件或产品的次要部位，为了保持材料利用率可适当采用横向纹路； 5）对于折弯性能差的厚热板件（如电梯门机件）、硬铝、有功能性回弹的零件
（如电插座簧片）等，应有纤维方向的技术要求，对于有避免折弯裂纹要求的零件，料单上应有剪切毛刺方向及折弯方向的要求。 2．孔缺结构设计规范： 1）板材上的各种孔优先选用数控或冲压通用模具表格上登记的规格（附表2，附表3）。 2）钣金结构零件应倒圆，这从安全和模具寿命均有利。短的突出宽度b2t，长的窄条宽度B3t。零件圆角、孔径等的最小尺寸值参照（如图3，附表4）。 图3 附表4推荐的最小尺寸（见图2） 3） 成右侧的“U”型缺口即可保证良好的工艺性。 4）对于距零件边缘较近的锁、折页、螺母、螺钉等附件的让位孔优先采用缺口型，从经济精度及安装拆卸的工艺性考虑，应尽可能避免封闭型（如图4）。 图4 5）板厚2mm的钢板适于翻边攻丝，相应的厚板不适于翻孔攻丝，详细规范参照附表4。 附表4板厚与丝孔结构对照表
塑料成型工艺及模具设计 一、填空题（每空1分，共30分） 1、聚合物的物理状态分为玻璃态、高弹态、粘流态三种。 2、成型零部件工作尺寸的计算方法有平均值法和公差带法。 3、注塑成型工艺参数为温度、压力、各阶段的作用时间。 4、注塑模的支持零部件包括固定板、支承板、支承块、模座等。 5、注射模的浇注系统有主流道、分流道、浇口、和冷料穴组成。 6、注射过程一般包括加料、塑化、注射、冷却、和脱模几个步骤。 7、导向机构的作用有导向作用、定位作用和承受一定的侧向压力。 8、塑料一般是由树脂和添加剂组成的。 9、注塑成型工艺过程包括成型前准备、注塑过程和塑件的后处理三个阶段。 10．塑料按理化特性分为热塑性塑料和热固性塑料。 二、选择题（每题2分，共20分） 1、热塑性塑料在常温下呈坚硬固态属于（A） A、玻璃态 B、高弹态 C、粘流态 D、气态 2、注塑机料筒温度的分布原则是（A） A、前高后低 B、前后均匀 C、后端应为常温 D、前端应为常温 3、主流道一般位于模具的中心，它及注塑机的喷嘴轴心线（D） A、垂直 B、相交 C、相切 D、重合 4、多型腔模具适用于（B）生产 A、小批量 B、大批量 C、高精度要求 D、试制 5、模具排气不畅可能导致的塑件缺陷是（A） A、烧焦痕 B、翘曲 C、拼接缝 D、毛刺 6、注塑机XS-ZY-125中的“125”代表（D） A、最大注射压力 B、锁模力 C、喷嘴温度 D、最大注射量 7、下列不属于注射模导向机构的是（D） A、导柱 B、导套 C、导向孔 D、推杆 8、合模时导柱及导套间呈（B） A、过孔 B、间隙配合 C、过渡配合 D、过盈配合 9、下列塑料中属于热固性塑料的是（C） A、聚乙烯 B、ABS C、酚醛 D、尼龙 10、从尽量减少散热面积考虑，热塑性塑料注射模分流道宜采用的断面形状是（A） A、圆形 B、矩形 C、梯形 D、U形 三、判断题（每题1分，共5分） 1、同一塑料在不同的成型条件下，其流动性是相同的。（×） 2、同一塑件的壁厚应尽量一致。（√） 3、一副塑料模可能有一个或两个分型面，分型面可能是垂直的、倾斜或平行于合模方向。（√） 4、注射成型时，为了便于塑件的脱模，在一般情况下，使塑件留在动模上。（√） 5、尺寸较大的模具一般采用4个导柱，小型模具通常用2个导柱。（√） 四、简答题（每题4分，共20分） 1、什么是塑料？塑料有哪些性能特点？（列出5条即可）
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.
钣金工艺规范及折弯机模具手册 1简介 1.1钣金所用材料 常用材料有:冷轧板SPCC、热轧板SPHC、电解板SECC、普通铝板及铝合金板AL1050、AL5052-H32,不锈钢板SUS304、覆铝锌钢板. 1.2典型钣金件加工流程 图面展开---编程---下料（剪、冲、割）----冲网孔----校平----拉丝----冲凸包----压铆----折弯-----焊接----立体拉丝----表处----组装 2下料 2.1数冲是用数控冲床加工，板材厚度加工范围为：冷扎板、热扎板小于或等于 3.0mm；铝板小于或等于 4.0mm；不锈钢小于2.0mm。 2.1.1 冲孔有最小尺寸要求 冲孔最小尺寸与孔的形状、材料机械性能和材料厚度有关。t为材料厚度，冲孔尺寸一般不小于1.5t。如遇特殊情况，可参照下表： 图2.1.1 冲孔形状示例 * t为材料厚度，冲孔最小尺寸一般不小于1.2mm。 冲孔最小尺寸列表
2.1.2 数冲的孔间距与孔边距 零件的冲孔边缘离外形的最小距离随零件与孔的形状不同有一定的限制，见图2.1.2。当冲 应不小于1.5t。 2.1.3 折弯件及拉深件不可选用数冲下料，可选用二次激光切割。 2.1.4 螺钉、螺栓的过孔和沉头座 螺钉、螺栓过孔和沉头座的结构尺寸按下表选取取。对于沉头螺钉的沉头座，如果板材太薄难以同时保证过孔d2和沉孔D，应优先保证过孔d2。 用于螺钉、螺栓的过孔 *要求钣材厚度t≥h。 用于沉头螺钉的沉头座及过孔
*要求钣材厚度t≥h。 用于沉头铆钉的沉头座及过孔 激光切割是用激光机飞行切割加工，板材厚度加工范围为冷扎板、热扎板小于或等于8.0mm；不锈钢小于或等于4.0mm ；铝板小于等于5.0mm。其优点是加工板材厚度大，切割工件外形速度快，加工灵活.缺点是会产生热变型，网孔件不宜用此方式加工,加工成本高！ 折弯 折弯件的最小弯曲半径 材料弯曲时，其圆角区上，外层收到拉伸，内层则受到压缩。当材料厚度一定时，内r越小，材料的拉伸和压缩就越严重；当外层圆角的拉伸应力超过材料的极限强度时，就会产生裂缝和折断，因此，弯曲零件的结构设计，应避免过小的弯曲圆角半径。公司常用材料的最小弯曲半径等于0.5t。(弯曲半径是指弯曲件的内侧半径,t是材料的壁厚) 弯曲件的直边高度 一般情况下的最小直边高度要求 弯曲件的直边高度不宜太小，最小高度按（图3.2.1）要求：h＞2t>2.5mm。 特殊要求的直边高度 如果设计需要弯曲件的直边高度h≤2t,，则首先要加大弯边高度，弯好后再加工到需要尺寸(可采用激光二次切割或者机加工)；或者在弯曲变形区内加工浅槽后，再折弯（如下图所示）。
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.
钣金模具通用制作技术要求（协议） 定作方（甲方）： 承揽方（乙方1）： 本技术要求为模具加工定做合同之附件（简称为玕ul0钣金模具通用技术协议籠ul0）；适用于乙方承揽甲方的所有模具，但对于具体项目，根据招标时的具体技术要求进行；如与本技术协议有冲突，则按相对应具体技术要求执行。 一、模具材料： 乙方应向甲方提供模具使用钢材的材质报告，并保证钢材质量，如在模具规定寿命期限内因钢材质量问题而引起的模具故障，乙方应承担由此而造成的一切甲方损失，并应立即按甲方要求修复模具或更换模具，甲方有权按造成的损失对乙方进行索赔。 二、模具技术要求 1.产品要求： 1.1乙方在收到甲方提供的产品图纸或样件后，应在2天之内对其成型工艺、模具制作上存在的问题进行审核，并提出整改意见，待甲方认可确认后执行； 1.2 钣金件成型、拉伸、折弯要求表面无起皱、无拉痕、划伤、开裂、变形等，一般冲裁毛刺小于0.1mm，外观冲件及特殊要求小于0.05mm，折弯回弹满足产品技术要求、在公差范围内。 1.3 产品尺寸符合图纸要求，未特别说明，应满足相应国家标准。 1.4以样件为准开模，乙方应保证质量不低于甲方提供的开模样件水平。开模前乙方应提供测绘的样件图纸由甲方确认后方可动工。外观件表面要求无毛刺、划伤、划痕、起皱等缺陷。 1.5 钣金件冲裁毛刺朝向非接触面，外观面不得有毛刺。 1.6 在模具加工过程中和试模后，对于由甲方提出的产品改动，模具的相应改动方案必须经过甲方项目工程师确认方可实施。 2.模具外观要求： 2.1模具表面光洁平整，各板无凸凹不平、毛坯面、补焊、缺料等缺陷，卸料板、固定板、垫板 等要求外形尺寸一致，不得有镶拼，特殊结构要求接缝小于0.1mm，各板不能有锈斑，表面涂防 锈油； 2.2所有棱角和飞边都要处理为“非切割性”边缘，一般倒角1.5x45 度； 2.3 模具必须有模腿，以适合叉车上模和拆卸等，模退高度不小于50mm，事业部有特殊要求的根
模板材质,厚度及热处理标准 模板名称材质厚度(mm)热处理 (HRC) 上下模座板A3料45, 50, 60 1. 连续模及打字模,打沙拉,压线,打凸,冲孔较 50-52 多的时候须釆用Cr12 20,23 上下垫板 2.釆用Cr12可不热处理 20,23 上夹板1,45# 20 1,全部釆用Cr1225 50-52 上下脱料板 1. 一般釆用Cr1230 58-60 上下模板2. 视特殊情况和薄片类用SKD11 30 60-62 脱垫板1,釆用国产Cr1215, 1,SKD11 (宽度不大于5MM的冲子及薄片类冲 60-62 裁) 50,55,60,65 冲子料2,一般釆用Cr12 50,55,60,65 58-60 1,SKD11)(易断部位,不锈钢) 30, 60-62 入子料2,Cr12 31,26 58-60 滑块料1,滑块不共享,全部釆用Cr12 53-55 1,不锈钢或成形困难有特殊要求时用SKD1147+-2 折弯刀2,一般釆用日立 Cr1253-55 折弯块1,Cr12 45,50 58~60 上下打板1,弹簧,优力胶,气顶等打板釆用Cr12 15-20 45~48 垫脚1,A3料40,50 上下托板1,A3料20,25
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>. 脱板螺丝分布与下模板类似. 1.3>. 折弯块上之螺丝沉头孔尽量设计呈三角形分布.,并要打Φ12的固定销;下垫板限位槽深 10.0MM,折弯块后要做挡块,如图
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
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）
钣金成型课程设计说明书宽凸缘拉深件模具设计（一） 院系航空航天工程学部（院） 专业飞行器制造工程 班号0403102 学号2010040301056 姓名韩开丞 指导教师刘占军 沈阳航空航天大学 2013年11月
摘要 随着国防工业的大力发展，对机械模具的要求越来越高，对工件工序安排、材料选取与、工艺设计和设备制备等环节都提出了更高的要求。 本课程设计的题目为宽凸缘拉伸件成型，在设计中，先分析了20号钢的工艺特点，接着对成型件进行了工序方案的确定（工序有落料和三次拉深）。然后确定了模具种类，并设计出了每道工序的加工尺寸。 根据加工工序尺寸和相应标准，设计出了每道工序的各个模具零件的尺寸。重点对落料和首次拉深的复合模进行了设计，该模具采用先落料再拉深；文中分别对其进行了刃口尺寸计算、冲压力计算、压力机选取、毛坯值计算、压边圈设计和凸凹模等一系列零件设计。 还用计算机软件绘制了一些列图纸，用到了CATIA、AUTOCAD绘图软件；最后生成了复合模具的装配图、零件图数张，供参考。 关键词落料拉深尺寸计算凸凹模装配图
目录 第1章冲压工艺性及方案设计 (1) 1.1冲压件工艺分析 (1) 1.2预定工艺方案 (1) 1.2.1工艺方案分析 (1) 第2章主要工艺计算过程 (2) 2.1确定修边余量 (2) 2.2计算毛坯直径D (2) 2.3确定拉深次数 (2) 2.4拉深工序圆角半径的确定 (4) 2.5毛坯直径修正 (4) 2.6计算以后各次拉深高度 (5) 2.7落料件工序尺寸 (6) 2.8各工序的工件相关尺寸 (6) 2.9绘制工序图 (7) 第3章冲压力计算 (11) 3.1落料成型时冲裁力计算 (11) 3.2压边力计算 (11) 3.3拉深力计算 (12) 第4章压力机选择 (13) 第5章模具刃口尺寸 (14) 5.1凸、凹模间隙设计 (14) 5.1.1落料成型凸、凹模间隙计算 (14) 5.1.2拉深成型凸、凹模间隙计算 (14) 5.2凸、凹模刃口尺寸和公差的确定 (14) 5.2.1落料凸、凹模刃口尺寸计算 (14) 5.2.2拉深刃口尺寸计算 (15) 5.3各工序的模具刃口尺寸汇总如下 (17) 第6章板料毛坯值计算 (18) 第7章凸、凹模的材料及工艺性能选择 (19) 7.1复合模具凸凹模 (19) 7.2第一次拉深 (19) 7.3第二次拉深 (19) 7.4第三次拉深 (19) 第8章压边圈设计 (20) 8.1首次拉深压边圈设计 (20) 8.2第二次拉深压边圈设计 (20) 8.3第三次拉深压边圈设计 (20) 第9章上下模座的设计 (21) 9.1上模座的设计 (21)
《模具设计》课程教学大纲 课程名称：模具设计课程代码：MPRC3001 英文名称：Die Design 课程性质：专业必修课程学分/学时：3学分/54学时 开课学期：第6学期 适用专业：材料成型与控制工程 先修课程：机械制图、金工实习、工程材料、互换性与技术测量、机械设计 后续课程：模具设计课程设计 开课单位：机电工程学院课程负责人：朱伟珍 大纲执笔人：朱伟珍大纲审核人：杨宏兵 一、课程性质和教学目标（在人才培养中的地位与性质及主要内容，指明学生需掌握知识与能力及其应达到的水平） 课程性质：模具设计是材料成型与控制工程专业的一门专业必修课程，也是学位课程。本课程针对材料成型与控制工程专业的特点，以冲模、塑料注射模的设计基础知识为主，同时结合塑料注射模CAD技术，并且以实际应用为导向，培养学生运用模具技术方面的知识解决工艺装备领域实际工程问题的能力。 教学目标：本课程以高级技术应用型人才为培养目标，以“强化理论基础，提升实践能力，突出创新精神，优化综合素质“为培养宗旨。本课程的主要内容包括：冲模设计概述、冲压工艺过程设计、冲模结构及零部件设计、塑料注射模设计概述、注射模浇注系统、注射模成形及运动部分的设计、注射模温度调节系统、塑料注射模CAD系统。通过相关功能模块的理论讲授和实验训练，使学生掌握各种冲压模、注塑模的结构特点和设计要点，培养学生分析问题及运用所学知识解决实际工程问题的综合能力。 本课程的具体教学目标如下： 1.掌握各种冲压模的结构特点和设计要点，培养学生针对具体冲压件需求，合理选择冲模结构方案的能力； 2.掌握注塑模各个部件的结构特点和设计要点，培养学生针对具体塑件需求，合理选择注塑模结构方案的能力； 3. 掌握制定一般模具工艺规程及分析制件质量的能力。培养学生分析问题、解决问题以及工程实践的能力。 二、课程教学内容及学时分配（含课程教学、自学、作业、讨论等内容和要求，指明重点内容和难点内容。重点内容： ；难点内容：?） 1、绪论（3学时）（支撑教学目标1、2） 1.1 模具工业的现状及发展趋势 1.2 现代模具设计制造技术简介
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： 姓名： 指导教师： 沈阳航空航天大学 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...............................
常用钣金机箱机柜等工 艺 Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998
1 主题内容与适用范围 本手册规定了我公司机柜、机箱在加工过程中应达到的基本要求。 本手册适用于加工华为公司、艾默生公司、安捷信公司的机柜、机箱。 2 引用标准和文件 GB/T 1804--92 一般公差线性尺寸的未注公差 WI-T00-008 钣金机械制造工艺基本术语 3 基本要求 在生产中，每个员工、每道工序都必须按图纸、工艺、标准进行加工；当图纸与工艺不符合时以工艺为准。 图纸、工艺有公差标注要求时，按公差要求加工。 图纸、工艺未注公差时，按 GB/T 1804-92m级加工。 当图纸标注尺寸及公差与工艺要求尺寸及公差不一致时，按工艺要求加工。 机柜外形按允许公差的正公差加工，机箱外形按允许公差的负公差加工。 门的外形按允许公差的负公差加工，严禁出现正公差。 未注公差要求的孔，按GB/T 1804-92 m级的正公差并偏上加工。
所有产品因电镀或热浸锌必须开工艺孔时，所开工艺孔应在产品正面不可见的位置。 各种铝合金面板，外形未注公差时，按GB/T 1804-92 f级的负差且偏下加工。 对于压铆后折弯的工艺顺序，在编排工艺时要特别小心，太小的折边压铆后折弯会发生干涉。 有电镀要求的零件，华为技术规范要求需电镀后压铆，如果折弯后压铆困难，工艺上应注明需辅助压铆工装。 板材厚折边又太小的情况，必须把无法折到位的局部尺寸留多点余量，折弯后在冲掉或铣掉多余量的工 艺顺序。 除特殊说明外毛刺方向必须在折弯内边，所以在工艺编排用折弯图或文字加以叙述。 4 下料补充要求 冷轧薄板、电解板、剪料对角线允差（每批一致性好） ＜1000mm ：≤≥1000mm：≤ 门板用料＜1000mm ：≤≥1000mm：≤ ≤ 铝型材长度允差＜500mm ：≤≥500~1000mm：≤ ≥1000~1500mm≤≥1500~2000mm：≤≥2000mm：≤