模具CAD／CAE／CAM的现状与发展趋势
关键字：模具|CAD|CAE|CAM
摘要：本文论述了我国模具行业的概况及其近年来所取得的成绩，对国内外模具CAD/CAE/CAM技术的发展历程和现状作了简单概述，最后总结出模具CAD/CAE/CAM的专业化、标准化、集成化、智能化、虚拟化、网络化的发展趋势。
模具是工业生产中的基础工艺装备，也是发展和实现少无切削技术不可缺少的工具。在电子、汽车、电机、电器、仪表、家电和通讯行业中，有60%－80%的零部件都需要模具加工，轻工制品的生产中应用模具更多，因此模具行业有“百业之母”的美誉。
模具生产的工艺水平及科技含量的高低，直接影响到工业产品的发展，它在很大程度上决定着产品的质量、企业的效益、新产品的开发能力，决定着一个国家制造业的国际竞争力，因此模具生产的工艺水平及科技含量的高低已经成为衡量一个国家工艺水平和产品制造水平的重要标志。随着模具CAD/CAE/CAM 技术的广泛使用，模具生产的工艺水平和科技含量将有质的飞跃。
1 我国模具工业概况
我国虽然很早就开始制造和使用模具，但长期未形成高技术含量的产业。直到20世纪80年代后期，随着科技的进步，国务院和国家有关部门对发展模具工业的给与了高度重视和支持，模具工业才驶入快速发展轨道。
近年来，我国模具工业发生了巨大的变化，不仅国有模具企业取得了很大发展，三资企业、乡镇（个体）模具企业的发展也相当迅速，已经形成珠三角、长三角、安徽等具有一定规模的模具生产基地。模具工业的技术水平也有了很大的提高，冲压模具中具有代表性的是为汽车配套的汽车覆盖件模具，以及为农用车、工程机械和农机配套的覆盖件模具；覆盖件模具的技术要求高，大都是结构复杂的大中型模具，代表了冲压模具的水平，一汽模具公司、东风模具公司、天津模具厂等已能够生产出部分中档新型轿车的覆盖件模具。多工位级进模是一种高精度、高效率、长寿命的模具，是技术密集型模具的重要代表，美国UGS 公司与我国华中科技大学合作在UG－NX软件平台上开发出基于三维几何模型的级进模CAD/CAM软件NX－PDW。此外，华中科技大学、上海交通大学、西安交通大学和北京机电研究院等相继开展了级进模CAD/CAM系统的研究和开发。在塑料模具方面，大型塑料模具已能生产单套重量达50顿以上的注塑模，精密塑料模的精度已可达到3μm，多腔塑料模已能生产一模2560腔的塑封模，高速模具方面已能生和4m/min以上挤出速度的高速塑料异型材挤出模及主型材双腔共挤模具。其他类型的模具，也都达到了较高的水平。
目前，在我国模具生产企业中，数字化设备比较齐全，模具CAD/CAE/CAM技术已经被广泛的应用，采用高速加工及RP（Rapid Prototyping）/RT（Rapid Tooling）等先进技术的企业也逐渐增多。模具标准件使用覆盖率及模具商品化率都已有较大幅度的提高，热流道技术在塑料模具行业中应用比例越来越高。
2 模具CAD/CAE/CAM技术的发展历程与现状
模具CAD/CAE/CAM技术具体就是模具设计人员和组织模具产品制造的工艺设计人员在CAD/CAE/CAM系统的辅助下，根据模具的设计和制造程序进行设计和制造的一项新技术。目前，模具CAD/CAE/CAM技术发展很快，广泛的应用于模具生产企业。采用模具CAD/CAE/CAM技术是模具生产革命化的措施，也是模具技术发展的一个显著特点。
2．1国外模具CAD/CAE/CAM技术的发展历程与现状
国外模具CAD/CAM技术的研究始于上世纪60年代，到70年代已经研制出了模具CAD/CAM的专门系统，推出了面向中小型企业的CAD/CAM的商业软件，可应用于各种类型的模具设计和制造。
1973年，美国的DIE COMP公司率先研制成功PDDC连续模系统。1977年，捷克斯洛伐克金属加工工业研究所研制成功AKT冲模CAD系统。1978年，日本机械工程实验室建立ME1连续模设计系统。1979年，日本旭光学工业公司研究成功的冲空模和弯曲模PENTAX的CAD系统。1985年，日本NISSIN精密
机器公司采用了冷冲模CAD/CAM系统。到80年代末，美国、日本等工业发达国家的模具生产已有近50%采用了CAD/CAM技术。近二十多年来，随着计算机硬件的不断提升，工业发达国家的CAD/CAM技术不断创新、完善、逐步发展，已经形成一个从研究开发、生产制造到推广应用和销售服务的完整的高技术产业。
国外在上世纪60年代开始开发有限元进行软件，1976年发行了第一套流动分析软件。利用CAE技术可以在模具加工前，在计算机上对整个成型过程进行模拟分析，减少甚至避免模具返修报废、提高模具质量和降低成本等。目前国外的模具CAE技术已经相当成熟，完全走向实用化阶段，并取得了显著效果。国外著名的CAE软件有NASTRAN、ADINA 、ANSYS、ABAQUS、MARC、COSMOS等。
2．2国内模具CAD/CAE/CAM技术的发展历程与现状
我国模具CAD/CAM技术开始于20世纪70年代末，与国外相比尚有一段距离，但目前也趋于成熟，并在模具生产企业得到广泛应用。特别是20世纪80年代后期，我国进入了CAD/CAM技术迅猛发展的时期，各大院校和科研单位不仅自主研发适合国情、专业化极强的CAD/CAM实用系统，也引进国外先进CAD/CAM，同时在国外的CAD/CAM系统之上进行二次开发。如吉林大学依托一汽对汽车覆盖件CAD/CAM系统的研究已经取得显著成效，华中科技大学模具技术国家重点实验室在AutoCAD软件平台上开发出基于特征的级进模CAD/CAM系统HMJC，上海交通大学为瑞士法因托（Finetool）精冲公司开发成功精密冲裁级进模CAD/CAM系统，西安交通大学开发出多工位弯曲级进模CAD系统等，这些CAD/CAM系统的研发促进了国内模具行业快速发展。
经过这十几年的发展，我国模具CAD/CAM软件的开发水平也逐渐接近国外先进水平。在政府的大力支持下先后出现了一批先进的模具CAD/CAM示范企业，高校和企业也培养了一大批模具CAD/CAM软件开发及应用人才。但总的来说，我国目前模具CAD/CAM软件不管是从产品开发水平还是从商品化、市场化程度都与发达国家有不小的差距。
随着有限元技术的快速发展，早在上世纪80年代，国内就有一批科研单位和高校投入有限元技术的研究、开发和应用中。在此背景下，国内相继取得了可喜的成绩，如：大连理工大学的JIFEX，郑州机械研究所的紫瑞，北京农机学院的有限元分析系统。在模具CAE方面：如湖南大学的冲压CAE系统，华中科技大学冲压成型快速分析软件FASTAMP，清华的铸造CAE分析软件FTStar，华北工学院的铸造分析软件CASTsoft等，但是与CAD/CAM系统的集成度相对较弱。
3 模具CAD/CAE/CAM技术的发展趋势
21世纪市场要求高质量、低成本的产品，并且要求对各种不同的市场需求作出快速的反应。模具制造技术的发展趋于专业化、标准化、集成化、智能化、虚拟化、网络化，这将使模具行业发生巨大变革。
3．1模具CAD/CAE/CAM技术的专业化程度显著提高
任何一种模具软件不可能包罗万象，完全能适应不同的模具产品、不同生产企业的需求。这就要求有针对性的开发专用模具CAD/CAE/CAM系统软件，或者根据模具生产企业自身的特点对软件系统进行二次开发。这样才有可能一切从实际出发，最大的发挥出软件的潜能，充分利用好企业自身的设备，制造出高质量的模具产品。
随着模具工业的快速发展，各大主要软件开发商和有独立科研实力的企业已经开始有针对性地开发专用模具CAD/CAM实用软件系统，并取得了巨大的经济效益。如：专用的进级模系统NX－PDW，专用的塑料注射模系统MoldWizard，专用的锻压模系统AutoMolder，此外还有法国Misslelsoftware公司的注射模专用软件TopMold和级进模专用软件TopProgress、日本UNISYS株式会社的塑料模设计和制造系统CADCEUS等。这些专用模具软件的产生，大大的提高了模具设计人员的工作效率，让模具设计人员从繁琐的劳动中解放出来，进行创造性的设计活动。
3．2模具CAD/CAE/CAM技术的标准化势在必行
标准化模具CAD/CAM系统可建立标准零件数据库、非标准零件数据库和模具参数数据库。标准零件库中的零件在模具CAD设计中可以随时调用，并采用GT（Group Technology，成组技术）生产。非标准零件库中存放的零件，虽然与设计所需结构不尽相同，但利用系统自身的建模技术可以方便地进行修
改，从而加快设计过程，使典型模具结构库在参数化设计的基础上实现。
数据的传递、转化成为企业之间、企业与客户之间、软件之间、软件与设备之间进行信息传递的最大障碍。在模具CAD/CAE/CAM软件系统中也存在这样的问题，为保障数据在传递、转化的过程中不丢失，建立数据转换的标准显得非常重要，这样可以模具CAD/CAE/ CAM软件系统内部的信息交流成为整体，从而真正意义上实现了模具制造信息传递的畅通。
3．3模具CAD/CAE/CAM技术的集成化是必然趋势
国内模具制造企业虽然也采用了CAD/CAM/CAE技术，但模具的设计尚未形成成熟的理论指导和设计体系，各类设计工具更多的表现为单一学科的软件化，其相互集成也是以软件接口实现的数据集成。模具CAD/CAE/CAM技术与GT、CE（Concurrent Engineering）、CAE、CAPP（Computer Aided Process Planning）、PDM（Product Data Management）等技术密切相连，组成一个有机的整体，建立一个统一的全局模具产品数据模型，在模具开发、模具设计中，提供全部的信息，使信息共享、交换处理和反馈，它综合了计算机技术，系统集成技术，并行技术和管理技术，最终将发展成为CIMS（Computer Integrated Manufacture System，计算机集成制造系统）。
3．4智能技术将使模具CAD/CAE/CAM技术如虎添翼
模具CAD/CAE/CAM技术中的智能化是指由模具CAD/CAE/CAM软件系统和人类专家共同组成的人机一体化系统，它能再模具生产过程中进行分析、推理、判断、构思和决策等智能活动，有效地实现了人与模具设计系统的有机融合及人的智能的充分发挥。近年来，人工智能在模具CAD/CAE/CAM系统中的应用主要集中在知识工程的引入和模具设计专家系统开发上。
目前，在模具的设计和制造过程中，在很多环节上仍然依靠模具设计人员的经验。如模具设计方案的选择、工艺流程和参数的选择、模具结构的优化等，模具CAD/CAE/CAM设计系统只是完成一些简单建模和数值计算，缺乏灵活性和可靠性。这就要求模具设计系统必须利用KBE（Knowledge－Based Engineering）技术进行深入的改造，从分发挥、利用知识库和专家系统设计出高质量的模具。在模具行业已有成功案例，如华中科技大学模具技术国家重点实验室在国产注射成型模拟软件HSCAE6．10中成功地引入了人工智能技术。
3．5虚拟技术将在模具CAD/CAE/CAM得到应用
虚拟制造（VM）是一种新的制造技术，它以仿真技术、信息技术、虚拟现实技术为支撑，对产品设计、工艺规划、加工制造等生产过程进行统一建模。虚拟制造技术应用于模具生产实际是模具CAD/CAE/CAM技术的集成和延伸，因此，模具工业今后推广应用虚拟制造技术，必须首先对当前应用于模具生产的各种先进设计与制造技术和方法进行全面、深入的消化吸收和推广应用。虚拟制造技术在国外模具工业中也有成功的应用。如美国的Foundry Service（FSC）公司采用虚拟制造技术对整个工艺生产过程进行仿真，并根据仿真结果更改设备参数后，成功地完成了生产系统的改造工程，节约了大量的资金。AUTODIE公司采用虚拟制造技术后，在8～10个月内完成一种车型的设计与制造，一年内可以接受5种车型的模具定货。
3．6网络化是模具CAD/CAE/CAM技术应用的重要手段
网络化敏捷制造与模具CAD/CAE/CAM技术的结合是当今模具制造业中的主流方向之一。随着信息技术、网络技术的发展，网络化制造的研究已经达到了前所未有的高度。网络化模具制造指的是：面对模具市场机遇，针对模具市场需要，利用以因特网为标志的信息高速公路，灵活而迅速地组织社会模具制造资源，快速地组合成一种超越空间概念的、靠电子手段联系的、统一指挥的经营实体网络联盟模具制造企业，以便快速推出高质量、低成本的模具产品。此类的研究已经相当多，如东莞地区模具行业敏捷化趋势的分析与研究。由此可知模具网络化制造研究的重点的是如何有效的实现不同模具企业之间的资源共享，多种高新技术的集成，因此能集成多方面的资源，具有多种功能的网络化模具制造平台将成为网络化模具制造的技术支持工具，将使模具企业快速的应对市场的变换。
4 总结
随着市场的国际化，竞争将愈演愈烈，短周期、高质量、长寿命的模具是模具行业和用户的追求，这
必将使模具CAD/CAE/CAM技术全面深入地应用于模具行业中，同时与并行工程、精益生产、敏捷制造等多种生产模式的结合日益密切，最终使模具行业发生重大变革。
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第1章 一. 填空题 1.因为冷冲压主要是用板料（或金属板料）加工成零件，所以又叫板料冲压。 2.冷冲压不仅可以加工金属材料，而且还可以加工非金属材料。 3.冲模是利用压力机对金属或非金属材料加压，使其产生分离或变形而得到所需要冲件的工艺装备。 4.冲压件的尺寸稳定，互换性好，是因为其尺寸公差由模具来保证。 二. 判断题（正确的打√，错误的打×） 1 . 冲模的制造一般是单件小批量生产，因此冲压件也是单件小批量生产。（×） 2 . 落料和弯曲都属于分离工序，而拉深、翻边则属于变形工序。（×） 3 . 复合工序、连续工序、复合—连续工序都属于组合工序。（√ ） 4 . 分离工序是指对工件的剪裁和冲裁工序。（√ ） 5 . 所有的冲裁工序都属于分离工序。（√ ） 6 . 成形工序是指对工件弯曲、拉深、成形等工序。（√ ） 7 . 成形工序是指坯料在超过弹性极限条件下而获得一定形状。 （√ ） 8 . 冲压变形也可分为伸长类和压缩类变形。（√ ） 9. 冲压加工只能加工形状简单的零件。（×） 第3章
一、填空题 1. 冲裁既可以直接冲制各种形状的平板零件，又可以为其他成形工艺制备毛坯。 2. 从广义来说，利用冲裁模在压力机的作用下使板料分离的一种冷冲压工艺叫冲裁。它包括冲孔、落料、切断、修边等工序。但一般来说，冲裁工艺主要是指冲孔和落料工序。 3.冲裁根据变形机理的不同，可分为普通冲裁和精密冲裁。 4.冲裁变形过程大致可分为弹性变形、塑性变形、断裂分离三个阶段。 5.冲裁件的切断面由圆角带、光亮带、剪裂带、毛刺四个部分组成。 6.冲裁毛刺是在刃口附近的側面上材料出现微裂纹时形成的。 7.塑性差的材料，断裂倾向严重，断裂带增宽，而光亮带所占比例较少，毛刺和圆角带小；反之，塑性好的材料，光亮带所占比例较大。 8.冲裁凸模和凹模之间的间隙，对冲裁件的断面及表面质量、尺寸精度、冲压工艺力、冲模寿命等均有很大的影响。 9.影响冲裁件毛刺增大的原因是刃口磨钝、间隙大。 10.所选间隙值的大小，直接影响冲裁件的断面质量和尺寸精度。 11.影响冲裁件尺寸精度的因素有冲模本身的制造精度、冲裁间隙、材料性质、工件的形状和尺寸，其中冲裁间隙起主导作用。
成都电子机械高等专科学校 200－200学年第学期考试试卷 一、单项选择题(本大题共10题,每小题2分,共20分) 错选、多选或未选均无分。 1、冲裁变形过程中得塑性变形阶段形成了。 A 、光亮带 B 、毛刺 C 、断裂带 2、弯曲变形区得板料得外区(靠凹模一侧),纵向纤维变形后。 A、缩短 B、不变 C.分离 D.伸长 3、在拉深变形过程中得某一时刻,在凸缘变形区中间有一位置,其。在该位置,用R=0、61R t作圆,可将凸缘变形区分为两部分,由此圆到凹模洞口处。 A.∣б1∣>|б3|,|ε1|<|ε3| B.∣б1∣>|б3|,|ε1|>|ε3| C.∣б1∣<|б3|,|ε1|<|ε3| D.∣б1∣<|б3|,|ε1|>|ε3| 4、侧刃与导正销共同使用时,侧刃得长度应 ______步距。 A 、≥ B 、≤ C 、＞ D 、＜ 5、为了保证条料定位精度,使用侧刃定距得级进模可采用 ______。 A 、矩形侧刃 B 、成型侧刃 C 、尖角侧刃 6、为了避免弯裂,则弯曲线方向与材料纤维方向 _____。 A 、垂直 B 、平行 C 、重合
7、不对称得弯曲件,弯曲时应注意 ____。 A 、防止回弹 B 、防止偏移 C 、防止弯裂 8、拉深过程中,坯料得凸缘部分为 _____。 A、传力区 B、变形区 C、非变形区 9、当任意两相邻阶梯直径之比( )都不小于相应得圆筒形得极限拉深系数时,其拉深方法就是。 A、由小阶梯到大阶梯依次拉出 B、由大阶梯到小阶梯依次拉出 C、先拉两头,后拉中间各阶梯 10、点得主应变状态图有。 A.三种 B.九种 C.六种D、四种 二、多项选择题(本大题共6题,每小题2分,共12分) 未选、错选、多选或少选均无分。 1、由于级进模得生产效率高,便于操作,但轮廓尺寸大,制造复杂,成本高,所以一般适用于 ______冲压件得生产。 A 、大批量 B 、小批量 C 、大型 D 、中小型 2、冲裁大小不同、相距较近得孔时,为了减少孔得变形,应先冲_____得孔。 A 、大 B 、小 C 、精度高 D 、一般精度 3、以下工序不属于伸长类变形得就是。
模具CAD/CAM复习题 一、填空题 1、CAD/CAE/CAM分别是指计算机辅助设计、计算机辅助工程分析、计算机辅助制造。 2、CAD/CAM是以计算机硬件、软件为支持环境，实现对产品的描述、计算、分析、优化、绘图、工艺设计、NC编程、仿真和NC加工和检测。 3、通常将CAD/CAM系统功能归纳为几何建模、计算分析、工程绘图、工程数据库的管理、工艺设计、数控编程和加工仿真等。 4、CAD/CAM系统基本功能包括图形显示功能、存储功能、输入输出功能。 5、CAD/CAM系统的硬件由主机、外部存储器、图形终端、输入/输出设备等组成。 6、CAD/CAE/CAM系统软件分应用软件、系统软件、和支撑软件。 7、支撑软件包括图形处理软件、数据库管理系统、网络服务软件等。 8、模具CAD/CAM系统采用关键技术是特征建模、参数化设计与变量化设计、变量装配设计技术、工程数据库。 9、CAD/CAM技术发展趋势集成化、智能化、标准化、网络化、最优化。 10、输入设备有键盘、光标控制装置、数字化仪、自动扫描输入机。 11、系统软件包括操作系统、语言加工系统、诊断修复系统、和日常事务管理系统、数据管理系统。 12、将矢量图形称为图形，将点阵图形称为图像。 13、在矢量法中，任何形状的曲线都是可以用首尾相连的直线逼近。 14、计算机图形处理系统按其工作方式分为静态自动图形处理系统和动态交互绘图系统。 15、计算机图形处理相当复杂，概括起来，大致可分为图形生成技术、图形编辑技术以及科学计算的可视化技术等。 16、布尔运算是几何建模中的核心算法，通过求交、并、差等运算将基本的几何体拼合成所需的任意复杂的物体。 17、一般规则曲线、曲面可按其参数方程生成，自由曲线、曲面通常用插值法或曲线拟合法。 18、图形变换包括图形的比例缩放、对称变换、错切变换、旋转变换、平衡等内容。 19、图形裁剪常用的算法有编码算法、矢量线段裁剪法、中点分割法，在裁剪对象中点和直线是最基本的。 20、图形软件通常分为三种：基本绘图指令软件、图形支撑软件和专用图形软件。 21、在二维平面中，任何图形都可以认为是点的集合，图形变换的实质就是在保持坐标系不变的情况下改变组成图形的点的坐标值。 22、视区不变、窗口缩小或放大时，显示的图形也相应放大或缩小。 23、窗口不变、视区缩小或放大时，显示的图形也相应缩小或放大。 24、窗口与视区的大小相同且坐标原点相同时，显示的图形大小不变。 25、工程图的各项视图是通过变换矩阵而得，这种变换称为三面投影变换。 26、参数化绘图是指设计图形的拓朴关系不变，尺寸形状由一组参数进行约束。 27、变量化绘图是指设计图形的修改的自由度不仅包括尺寸形状参数，而且包括拓朴关系，甚至过程计算条件，设计结果受到一组约束议程的控制与驱动。
目录 序言 (2) 第一部分冲压成形工艺设计 (4) Ⅰ明确设计任务，收集相关资料 (4) Ⅱ制定冲压工艺方案 (5) Ⅲ定毛坯形状，尺寸和主要参数计算...................... 6-7 第二部分冲压模具设计 (8) Ⅰ确定模具类型机结构形式 (8) Ⅱ计算工序压力，选择压力机 (8) Ⅲ计算模具压力中心 (9) Ⅳ模具零件的选用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-12 Ⅴ冲压设备的校核 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12Ⅵ其他需要说明的问题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13Ⅶ模具装配. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 设计总结 (14) 参考文献 (15)
序言 目前我国模具工业与发达国家相比还相当落后。主要原因是我国在模具标准化，模具制造工艺及设备等方面与工业发达国家相比差距很大。 随着工业产品质量的不断提高，模具产品生成呈现的品种、少批量、复杂、大型精密更新换代速度快。模具设计与技术由于手工设备，依靠人工经验和常规机加工，技术向以计算机辅助设计，数控编程切屑加工，数控电加工核心的计算机辅助设计（CAD/CAM)技术转变。 模具生产制件所表现出来的高精度，高复杂程度,高生产率，高一致性和抵消耗是其它制造加工方面所不能充分展示出来，从而有好的经济效益，因此在批量生产中得到广泛应用，在现代工业生产中有十分重要的地位，是我国国防工业及民用生产中必不可少的加工方法。 随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，冲压零件日趋复杂化，冲压模具正向高效、精密、长寿命、大型化方向发展，冲模制造难度日益增大。模具制造正由过去的劳动密集、依靠人工的手工技巧及采用传统机械加工设备的行业转变为技术密集型行业，更多的依靠各种高效、高精度的NC机床、CNC机床、电加工机床，从过去的单一的机械加工时代转变成机械加工、电加工以及
第二章 选择题： 1.塑料的选材主要注意的几个方面。 2.影响塑件的精度且与模具直接有关的因素。 3.在满足___条件下，塑件可以采取强制脱模。 判断题： 1.塑件中的B类尺寸是指不受模具活动部分影响的尺寸，受模具活动影响的尺寸则为A类尺寸。 2.塑件某一尺寸在公差等级相同的情况下，B类尺寸的公差大于A类尺寸的公差。 3.一般情况下，影响塑件表面粗糙度的因素有：模具表面的粗糙度，原材料的质量，成型工艺等。 4.为降低模具加工难度和模具的生产成本，在满足塑件使用要求的前提下尽可能把塑件尺寸精度设计得低一些。 5.塑件壁厚过小，内部易产生气泡，外部易产生凹陷等缺陷。 6.脱模斜度随塑料材料的刚性增加而增加；随塑料制件的高度的增加而增加；随塑料制件的精度增加而减小。 7.加强筋的主要作用是在不增加壁厚的情况下加强塑件的强度与刚度，筋的厚度高度与脱模斜度是相互关联的。 8.塑件的支撑面应充分保证其稳定性，一般以整个塑件的底面作支撑面。 9.塑件设计圆角，不但能使其成型时熔体流动性能好，成型顺利进行，而且还能减少应力集中。 10.一般将凸凹模镶块没有脱模斜度的相碰称为“插穿”，而有脱模斜度的相碰称为“碰穿”。 11.嵌件的定位面应该是可靠的密封面，防止在成型时塑料熔体的渗入，一般采用H8/h8配合。 简答题: 1.在改善塑件壁厚时要考虑到以下几个方面？ 2.塑件上的脱模斜度与哪些因素有关？ 3.在设计螺纹塑件时要注意哪几个方面的问题？ 4.塑件中嵌件的作用是： 第四章 4-1 名词解释 1.成型零件 判断题 1.双分型面注射模与单分型面注射模相比，在动模与定模之间增加了一个可移动的中间 板，塑件和浇注系统凝料分别从两个不同的分型面取出。 2.注射机推出机构一般位于动模一侧，所以方便脱模，注射模开模后塑件应留在动模一侧。 3.热流道注射模在成型过程中，模具浇注系统中的塑料始终保持熔融状态。 4.液压_机械式锁模机构的开模行程与模具的厚度有关，机械式或全液压式锁模机构的开 模行程与模具的厚度无关。 选择题：
成都电子机械高等专科学校 200 －200 学年第 学期考试试卷 一、 单项选择题(本大题共10题,每小题2分,共20分) 错选、多选或未选均无分。 1、冲裁变形过程中的塑性变形阶段形成了 。 A 、光亮带 B 、毛刺 C 、断裂带 2、 弯曲变形区的板料的外区(靠凹模一侧),纵向纤维变形后 。 A 、 缩短 B 、不变 C.分离 D.伸长 3、 在拉深变形过程中的某一时刻,在凸缘变形区中间有一位置,其 3 1σσ=。在该位置, 用R=0、61R t 作圆,可将凸缘变形区分为两部分,由此圆到凹模洞口处 。 A.∣б1∣>|б3|,|ε1|<|ε3| B.∣б1∣>|б3|,|ε1|>|ε3| C.∣б1∣<|б3|,|ε1|<|ε3| D.∣б1∣<|б3|,|ε1|>|ε3| 4、 侧刃与导正销共同使用时,侧刃的长度应 ______步距。 A 、≥ B 、≤ C 、＞ D 、＜ 5、 为了保证条料定位精度,使用侧刃定距的级进模可采用 ______。 A 、矩形侧刃 B 、成型侧刃 C 、尖角侧刃 6、 为了避免弯裂,则弯曲线方向与材料纤维方向 _____。 A 、垂直 B 、平行 C 、重合
7、不对称的弯曲件,弯曲时应注意 ____。 A 、防止回弹 B 、防止偏移 C 、防止弯裂 8、拉深过程中,坯料的凸缘部分为 _____。 A、传力区 B、变形区 C、非变形区 9、当任意两相邻阶梯直径之比( )都不小于相应的圆筒形的极限拉深系数时,其拉深方法就是。 A、由小阶梯到大阶梯依次拉出 B、由大阶梯到小阶梯依次拉出 C、先拉两头,后拉中间各阶梯 10、点的主应变状态图有。 A.三种 B.九种 C.六种D、四种 二、多项选择题(本大题共6题,每小题2分,共12分) 未选、错选、多选或少选均无分。 1、由于级进模的生产效率高,便于操作,但轮廓尺寸大,制造复杂,成本高,所以一般适用于 ______冲压件的生产。 A 、大批量 B 、小批量 C 、大型 D 、中小型 2、冲裁大小不同、相距较近的孔时,为了减少孔的变形,应先冲_____的孔。
第一章CAD/CAM技术的介绍 CAD/CAM技术以计算机及周边设备和系统软件为基础，它包括二维绘图设计、三维几何造型设计。是一种设计人员借助于计算机进行设计的方法。其特点是将人的创造能力和计算的高速运算能力、巨大存储能力和逻辑判断能力有机地结合起来。计算机辅助设计/计算机辅助制造，简称CAD/CAM，该技术是以计算机数控技术、计算机图形技术、计算机数据分析技术及计算机网络技术为基础发展起来的，是计算机在工程应用中最有影响的技术之一，推动了几乎一切领域的设计革命，在机械行业的应用中尤以模具制造业的应用成果最为突出。CAD/CAM技术的引入，不仅提高了产品质量，缩短了新产品的开发周期，也为工厂实现由产品设计、生产到管理的一体化，无图纸化奠定了基础。 CAD/CAM建模（造型）是CAD/CAM的核心技术和基础，对CAD/CAM的整体技术水平及相关功能的发展至关重要。当今流行的商品化CAD/CAM系统主要基于2D 平面或3D线框造型，3D曲面造型和参数化实体造型三种。 1、2D平面或3D线框造型以AutoCAD等为代表，主要解决计算机绘图初级工作。 2、3D曲面造型。以DUCT/SHAPE为代表，是3D建模技术发展方向之一，在解决复杂形体单一零件的三维建模方面起着不可替代的作用。特别适合于复杂模具、汽车、飞机等复杂曲面产品设计与制造。 3、参数化实体造型。以SOLIDWORKS、SOLIDEDGE为代表的实体造型如实反映了所设计零件的空间结构，参数化设计确保了零件、部件、总装及2D、3D工程图纸修改的相关性，完全符合机械设计过程。 1950年美国麻省理工学院采用阴极射线管(CRT)研制成功图形显示终端，实现了图形的屏幕显示，从此结束了计算机只能处理字符数据的历史，并在此基础上，孕育出一门新兴学科——计算机图形学。 第二章CAD CAM软件介绍 美国CAD CAM公司是一家专门从事开发三维机械设计软件的高科技公司，公司宗旨是使每位设计工程师都能在自己的微机上使用功能强大的世界最新CAD/CAE/CAM/PDM系统。 90年代初，国际微机市场发生了根本性的变化，微机性能大幅提高，而价格
选择题： 1.塑料的选材主要注意的几个方面。 2.影响塑件的精度且与模具直接有关的因素。 3.在满足___条件下，塑件可以采取强制脱模。 判断题： 1.塑件中的B类尺寸是指不受模具活动部分影响的尺寸，受模具活动影响的尺寸则为A类尺寸。 2.塑件某一尺寸在公差等级相同的情况下，B类尺寸的公差大于A类尺寸的公差。 3.一般情况下，影响塑件表面粗糙度的因素有：模具表面的粗糙度，原材料的质量，成型工艺等。 4.为降低模具加工难度和模具的生产成本，在满足塑件使用要求的前提下尽可能把塑件尺寸精度设计得低一些。 5.塑件壁厚过小，内部易产生气泡，外部易产生凹陷等缺陷。 6.脱模斜度随塑料材料的刚性增加而增加；随塑料制件的高度的增加而增加；随塑料制件的精度增加而减小。 7.加强筋的主要作用是在不增加壁厚的情况下加强塑件的强度与刚度，筋的厚度高度与脱模斜度是相互关联的。 8.塑件的支撑面应充分保证其稳定性，一般以整个塑件的底面作支撑面。 9.塑件设计圆角，不但能使其成型时熔体流动性能好，成型顺利进行，而且还能减少应力集中。 10.一般将凸凹模镶块没有脱模斜度的相碰称为“插穿”，而有脱模斜度的相碰称为“碰穿”。 11.嵌件的定位面应该是可靠的密封面，防止在成型时塑料熔体的渗入，一般采用H8/h8配合。 简答题: 1.在改善塑件壁厚时要考虑到以下几个方面？ 2.塑件上的脱模斜度与哪些因素有关？ 3.在设计螺纹塑件时要注意哪几个方面的问题？ 4.塑件中嵌件的作用是： 第四章 4-1 名词解释 1.成型零件 判断题 1.双分型面注射模与单分型面注射模相比，在动模与定模之间增加了一个可移动的中间 板，塑件和浇注系统凝料分别从两个不同的分型面取出。 2.注射机推出机构一般位于动模一侧，所以方便脱模，注射模开模后塑件应留在动模一侧。 3.热流道注射模在成型过程中，模具浇注系统中的塑料始终保持熔融状态。 4.液压_机械式锁模机构的开模行程与模具的厚度有关，机械式或全液压式锁模机构的开 模行程与模具的厚度无关。 选择题： 1.注射模成型零件，一般包括凸模、凹模、型芯、____等。 4-2 名词解释 1.公称注射容量； 2. 公称注射质量； 3.开模行程；
1．冷冲压的优点有:生产率高、操作简便，尺寸稳定、互换性好，材料利用率高。2冷冲压是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加工方法。 3．一般的金属材料在冷塑变形时会引起材料性能的变化。随着变形程度的增加，所有的强度、硬度都提高，同时塑性指标降低，这种现象称为冷作硬化。4．拉深时变形程度以拉深系数m表示，其值越小，变形程度越大。 5．材料的屈强比小，均匀延伸率大有利于成形极限的提高。 6冲裁件的断面分为圆角，光面，毛面，毛刺四个区域。 7．翻孔件的变形程度用翻孔系数K表示，变形程度最大时，口部可能出现开裂8．缩孔变形区的应力性质为双向压缩应力，其可能产生的质量问题是失稳起皱9．精冲时冲裁变形区的材料处于三向压应力，并且由于采用了极小的间隙，冲裁件尺寸精度可达IT8-IT6级。 10．冷冲压模具是实现冷冲压工艺的一种工艺装备。 11．落料和冲孔属于分离工序，拉深和弯曲属于成形工序。 12．变形温度对金属塑性的影响很大，一般来说，随着变形温度的升高，塑性提高，变形抗力降低。 13．压力机的标称压力是指滑块在离下止点前某一特定位置时，滑块上所容许承受的最大作用力。14．材料在塑性变形中，变形前的体积等于变形后的体积，
用公式来表示即：ε1+ε2+ε3=0。 15．冲裁的变形过程分为弹性变形，塑性变形，断裂分离三个阶段。16．冲裁模工作零件刃口尺寸计算时，落料以凹模为基准，冲孔以凸模为基准，凸模和凹模的制造精度比工件高2-3级。 17．冲裁件之间及冲裁件与条料侧边之间留下的余料称作搭边。它能补偿条料送进时的定位误差和下料误差，确保冲出合格的制件 18．弯曲零件的尺寸与模具工作零件尺寸不一致是由于弯曲回弹而引起的，校正弯曲比自由弯曲时零件的尺寸精度要高。 19．拉深时可能产生的质量问题是起皱和开裂 20在室温下，利用安装在压力机上的模具对被冲材料施加一定的压力，使之产生分离和塑性变形，从而获得所需要形状和尺寸的零件（也称制件）的一种加工方法。 21用于实现冷冲压工艺的一种工艺装备称为冲压模具。 22冲压工艺分为两大类，一类叫分离工序，一类是变形工序。 23物体在外力作用下会产生变形，若外力去除以后，物体并不能完全恢复自己的原有形状和尺寸，称为塑性变形。 24变形温度对金属的塑性有重大影响。就大多数金属而言，其总的趋势是：随着温度的升高，塑性增加，变形抗力降低。 25以主应力表示点的应力状态称为主应力状态，表示主应力个数及其符号的简图称为主应力图。 26塑性变形时的体积不变定律用公式来表示为：ε1+ε2+ε3=0。
北华航天工业学院 《模具CAD/CAE/CAM课程设计》课程设计报告 报告题目：散热管模具CAD/CAE/CAM课程设计 作者所在系部：材料工程系 作者所在专业：材料成型及控制工程 作者所在班级： 作者姓名： 指导教师姓名： 完成时间：
课程设计任务书 课题名称散热管模具CAD/CAE/CAM课程设计完成时间 指导教师职称副教授学生姓名班级 总体设计要求和技术要点 一、设计要求 1．根据给定塑件三维造型，画出符合制图标准的二维塑件图； 2．对塑件进行模流分析（至少流动分析），生成分析报告； 3．根据分析结果利用Pro/E进行模具设计，并进行开模模拟； 4．对分模后零件进行加工工艺分析，编制数控铣、线切割加工程序，设计电火花加工电极； 5．撰写课程设计报告。 二、技术要点 1、模具设计； 2、模流分析； 3、CAM编程。 工作内容及时间进度安排 日期 工作内容 1 2 3 4 5 第一周分析设计题目画规范塑件图模流分析模流分析确定分型方案第二周分模分模完善设计CAM编程CAM编程第三周编写设计报告编写设计报告总结材料答辩答辩 课程设计成果 1. 课程设计报告内容包括：课程设计任务书；二维标准塑件图（包括塑件三维造型图）；模流分析过程设置及分析报告，分析报告包括填充时间、充填结束时压力、注射位置压力XY图、冻结层因子（压力释放时）、气泡、熔结痕与流动前沿温度叠加、翘曲等及其对应诠释；模具分模主要步骤及分模结果三维图；加工工艺分析、数控加工编程步骤及说明、加工程序单，需要电火花加工的设计出电极，需要线切割加工的编出线切割加工程序。要求按照给定统一格式书写并打印，并按以上顺序装订成册。其中摘图全部放入正文中，不加附页。课程设计报告分别交打印稿和电子文档。 2. 课程设计所有文件的电子文档，要求总文件夹以姓名的汉语拼音及学号命名，各项内容分别设置子文件夹，设计完成后统一上交。
一 填空题 每空一分，共计15分 1．精冲时，剪切区内的金属处于三向（）应力状态，从而提高了材料的（） 。 2．弹压卸料板具有（）和 （ ）的双重作用。。 3．挡住条料搭边或冲孔件轮廓以限制条料送进距离的定位零件称为（ ） 4．由于凸、凹模间隙的存在，冲孔件小端尺寸等于（ ）尺寸 5．屈强比σs/σb 越（），板料由屈服到破裂的塑性变形阶段越长，有利于冲压成形。 6．搭边和余料是与排样形式和冲压方式有关的废料，属于（ ）废料。 7．采用定距侧刃时，侧刃切边工序与首次冲孔同时进行，以便控制送料（）。 8．当作用于毛坯变形区内压应力的绝对值最大时，在这个变形方向上一定是（ ）变形。 9．导板式落料模的上模回程时不允许凸模（ ）导板 ，以保证对凸模的 （）作用。 10．固定卸料板结构也称为 （ ）卸料装置，常用于较( ) 、厚度较( ) 、精度要求不高的工件卸料。 二 单项选择题 每题 2分 共计20分 1. 冲裁变形过程中的塑性变形阶段形成了___________。 A 、光亮带 B 、毛刺 C 、断裂带 2. 模具的压力中心就是冲压力___________的作用点。 A 、最大分力 B 、最小分力 C 、合力 3. 导板模中，要保证凸、凹模正确配合，主要靠_____ _____导向。 A 、导筒 B 、导板 C 、导柱、导套 4. 平端面凹模拉深时，坯料不起皱的条件为t/D __________ 。 A 、≥(0.09 ～ 0.17)(m 一l) B 、 ≤(0.09 ～ 0.17)(l/m 一l) C 、 ≥ (0.09 ～0.017)(1一m) D 、≥(0.09 ～ 0.17)(l/m+l) 5. 分开加工的凸模、凹模，为了保证凸模与凹模的冲裁间隙，它们的制造公差必须满足的条件是__________。 A 、Z Z d p min max -≥+δδ B 、Z Z d p min max -≤+δδ C 、Z Z d p min max -=+δδ 6. 斜刃冲裁比平刃冲裁有___________的优点。 A 、模具制造简单 B 、冲件外形复杂 C 、冲裁力小
目录 第一章绪论 ---------------------------------------- 2 第二章设计内容分析------------------------------- 2 第三章零件实体建模 -------------------------------- 3 3.1 轴模型的创建------------------------------------- 3 3.2 齿轮模型的创建----------------------------------- 4 3.3 箱体建模----------------------------------------- 8 第四章组装典型零部件的装配过程-------------------- 12 4.1轴与键的装配------------------------------------- 13 4.2齿轮的装配--------------------------------------- 14 4.3轴与垫圈的装配----------------------------------- 14 4.4轴与挡油环的装配--------------------------------- 15 4.5轴与轴承的装配----------------------------------- 16 4.6轴的另一端挡油环与轴承的装配----------------------17 4.7总装配图及其中的注意方面------------------------- 18 第五章数控加工------------------------------------- 20 第六章机构运动仿真----------------------------------21 总结及参考文献-------------------------------------- 22
一、判断题（将判断结果填入括号中，正确的填“√”，错误的填“×”。每题2分） 1、不同的热塑性塑料流动性不同，同一种塑料流动性是一定的，（×）P214流动性（2） 2、塑件内表面的脱模斜度小于外表面的脱模斜度。（×）P225表7.8 3、填充剂是塑料中必不可少的成分。（×）P213塑料的组成 4、模具设计时，尽量简化分型面设计，多采用平面并且尽量使用较少的分型面，从而 简化模具设计，降低模具制造难度。（√）P238图8.3分型面的形式 5、两板式注射模具的流道凝料和制品从不同的分型面取出。（×）P273图8.56 6、不溢式压缩模可压制形状复杂、薄壁、长流程和深形腔塑件，也适于压制流动性特 别小、单位压力高、表观密度小的塑料。（√）P289 2) 不溢式压缩模 7、冷却水应先流经浇口附近，然后再流向浇口远端。（√）P276 7)记 8、锁紧角α一般比斜导柱倾斜角'α大一些。（√）P267 图8.46 9、为使注射机中的塑料顺利流入型腔，浇口套内主流道小端口径要比注射机的喷嘴口 径稍大。（√）P242图8.9 10、软质塑料比硬质塑料脱模斜度小（√）P225表7.8 11、为了使嵌件与塑件牢固地连接在一起，嵌件的表面应具有止动的部分，以防嵌件移
动。（√）P225 嵌件设计原则(2) 12、为便于塑料件脱模，应使塑件在开模时尽可能留在定模一侧。（×）P239 图8.4 13、排气槽通常设置在熔体最后充满的地方。（√）P240 (5) 14、注塑制品发生烧焦现象的主要原因是注塑压力过大。（×）P240 (5) 15、模压热固性塑料时通常需排气1一2次，目的是排除水分、挥发物和化学反应产生 的低分子副产物。（√）P286 (3) 16、塑料件同轴度要求高的部份可分别设置在动模和定模内成型，有利于保证同轴度。 （×）P240 (3) 17、与流道平衡不同，冷却平衡是可以忽视的。（×）P276 7)记 18、压缩模一般多用于压制热塑性塑料，也可用于热固性塑料的成型。（×）P285 1.压缩成形原理 19、热固性塑料的分子结构只有在发生交联反应时才由线型变为体型的。（√）P285 1.压缩成形原理 20、潜伏式浇口是点浇口变化而来的，浇口因常设在塑件侧面的较隐蔽部位而不影响塑 件外观。（√）P246 表8.2 (8)
瓯江学院期末考试试卷 2006—2007学年第一学期 一、是非判断题（正确的打“√”，错误的打“×”）（10分） 1、冲裁厚板或精度要求不高的零件时，为了降低冲裁力，可采用加热冲裁的方法进行。 （ ∨ ） 2、压力机的闭合高度是指模具工作行程终了时，上模座的上平面至下模座的下平面之间的距离。 （ × ） 3、弯曲件的回弹主要是因为弯曲变形程度很大所致。 （ × ） 4、冲压模使用刚性卸料的主要优点是卸料可靠，卸料力大。 （ ∨ ） 5、冲裁模的间隙应该小于模具导向件的间隙。 （ × ） 6、弯曲变形程度用相对弯曲半径来表示。 （ ∨ ） 7、所有塑料的收缩率都是相同的，设计时取一样的值。 （ × ） 8、抽芯设计时，斜导柱与开模方向的夹角一般要大于锁紧块与开模方向的夹角2°～3°。 （ × ） 9、注塑机锁模力不足时，容易发生制品飞边现象。 （ ∨ ） 10、热流道注射模具每次开模时，需要从分型面取出塑件和浇注系统凝料。 （ × ） 二、选择题（10分） 1、冲裁件外形和内形有较高的位置精度要求，宜采用 _____ C ______ 。 A 、导板模 B 、级进模 C 、复合模 2、不对称的弯曲件，弯曲时应注意 ____ B ____ 。 A 、防止回弹 B 、防止偏移 C 、防止弯裂 3、压入式模柄与上模座呈 ____ A ______ 的配合，并加销钉以防转。 A 、H7/m6 B 、M7/m6 C 、H7/h6 4、级进模一般适用于 _______ A _ _冲压件的生产。 A 、大批量、小型 B 、小批量、中型 C 、小批量、大型 D 、大批量、大型 5、塑件的表面粗糙度主要与 B 有关 A 、塑件的成型工艺 B 、模具型腔表面的粗糙度 C 、注塑机类型 D 、尺寸精度 学院-------------------------------------- 班级---------------------------------- 姓名------------------------------------- 学号-------------------------------------
机电工程学院 CAD/CAM课程设计说明书专业：机制专业 姓名：范俊辉 班级：10机制2班 学号：20100310010319 指导老师：肖乾
CAD/CAM课程设计任务书 一、设计题目：零件的CAD/CAM设计 二、设计目的 CAD/CAM课程设计是开设《机械CAD/CAM》课程之后进行的一个实践性教学环节。在 系统学习CAD/CAM技术的基本原理、基本方法的基础上，着重培养学生借助计算机进行机 械产品的设计、制造和系统集成的综合应用能力。其目的： 1.掌握产品的计算机辅助设计过程和方法，培养利用计算机进行结构设计的能力。 2.掌握零件的计算机辅助制造过程和方法，培养数控编程及加工仿真的能力。 3.通过应用PRO/ENGINEER，训练和提高CAD/CAM的基础技能。 三、设计任务 本课程设计以某一具体的机械零件为设计对象（零件图见附图）。主要设计任务： 1、熟悉并掌握大型机械CAD/CAM软件PRO/ENGINEER的草绘模块、零件模块、制造模 块及仿真模块的功能及建模原理。 2、进行零件的参数化功能定义、三维实体零件的特征造型、着色渲染、生成不同视 图，最终完成零件的造型设计。 3、进行机床选择、刀具选择及加工参数设置，生成零件数控加工的相关文件。如刀 位数据文件、刀具清单和数控加工代码等。并对零件进行加工仿真以检查设计结果 是否正确合理。 4、编写课程设计说明书。 四、设计要求 1、要求设计过程在计算机上完成。 2、设计说明书用计算机打印（A4纸，1万字左右）。 正文：宋体五号，单倍行距； 页眉：宋体小五号，内容包括班级，姓名，“CAD/CAM课程设计说明书”字样； 页脚：右下脚页码。 3、设计结果应包括：课程设计说明书（应包含设计任务书、设计思路、设计步骤、 设计过程的说明和阶段结果。附零件三维图、加工代码、零件原图纸等内容） 4、严禁抄袭和请人代做，一经发现，成绩计为零分并上报教务处。 五、设计内容及时间分配 1．准备工作：布置设计任务，认真阅读设计任务书，收集资料。（1天） 2．熟悉PRO/ENGINEER Wildfire 5.0，并进行零件的三维造型。（4天）
＜<冲压工艺与模具设计>>试题库及答案 一填空题 １．冷冲压的优点有：生产率高、操作简便,尺寸稳定、互换性好，材料利用率高。２．冷冲压是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加工方法。 3.一般的金属材料在冷塑变形时会引起材料性能的变化。随着变形程度的增加,所有的强度、硬度都提高,同时塑性指标降低，这种现象称为冷作硬化。 4．拉深时变形程度以拉深系数m 表示，其值越小，变形程度越大。５．材料的屈强比小,均匀延伸率大有利于成形极限的提高。 6.冲裁件的断面分为圆角，光面,毛面,毛刺四个区域。 7.翻孔件的变形程度用翻孔系数K 表示,变形程度最大时,口部可能出现开裂 8.缩孔变形区的应力性质为双向压缩应力，其可能产生的质量问题是失稳起皱9．精冲时冲裁变形区的材料处于三向压应力，并且由于采用了极小的间隙,冲裁件尺寸精度可达IT8-IT6级。 1０．冷冲压模具是实现冷冲压工艺的一种工艺装备。 11.落料和冲孔属于分离工序，拉深和弯曲属于成形工序。 12.变形温度对金属塑性的影响很大,一般来说，随着变形温度的升高,塑性提高，变形抗力降低。 １4.材料在塑性变形中，变形前的体积等于变形后的体积，用公式来表示即：ε１+ε2+ε3=0 。 15．冲裁的变形过程分为弹性变形，塑性变形，断裂分离三个阶段。１6.冲裁模工作零件刃口尺寸计算时,落料以凹模为基准，冲孔以凸模为基准，凸模和凹模的制造精度比工件高2－３级。 17．冲裁件之间及冲裁件与条料侧边之间留下的余料称作搭边。它能补偿条料送进时的定位误差和下料误差，确保冲出合格的制件。 18．弯曲零件的尺寸与模具工作零件尺寸不一致是由于弯曲回弹而引起的，校正弯曲比自由弯曲时零件的尺寸精度要高。 19．拉深时可能产生的质量问题是起皱和开裂 ２１用于实现冷冲压工艺的一种工艺装备称为冲压模具。 2２冲压工艺分为两大类,一类叫分离工序,一类是变形工序。 23物体在外力作用下会产生变形，若外力去除以后,物体并不能完全恢复自己的原有形状和尺寸，称为塑性变形。
摘要 该论文主要研究了复合冲压模具设计。通过对三个零件的工艺分析，制定出了模具设计方案，通过比较最终择优选出了复合冲压模具。其中包括两套冲孔落料复合模和一套拉深复合模以及一套单工序拉深模。通过对零件的分析，制定了合适的冲压模设计工艺。该论文对每一副模具，经过工艺分析、结构设计，论证了其可能性，最终保证了制品的质量。本论文具体分析了每副模具的总体结构以及工作过程，对模具中的各个工作零件的设计原则、尺寸确定以及公差等做了具体的叙述。 通过应用三维软件和CAD软件进行复合冲压模具的数字化设计,了解机械行业的先进设计制造技术，掌握先进的设计制造理念。此外，该论文还涉及了模具行业当今的发展状况、发展水平、存在问题以及今后的发展前景等。由于模具的应用领域越来越广，其需求也越来越大，因此通过模具设计，可以更加熟悉模具的生产工艺。 关键词：复合冲压模；工艺分析；三维软件
ABSTRACT The paper mainly studied the compound stamping die design. Through the analysis of three parts to develop a mold design, then select the final selection of the best compound stamping dies by comparing , including two sets of punching blanking composite modulus and a set of drawing composite modulus and a single process drawing die. Develop a suitable stamping die design process by the analysis of the parts. The papers analyses each mold, include structure design, demonstrates the possibility of the ultimate guarantee of the quality of the products. In this thesis, a detailed analysis of the overall structure and work process per mold for determining the dimensions and tolerances, and so do a specific description of the design principles of the various parts in the mold. Compound stamping dies through the application of 3D software and CAD software, digital design, advanced design and manufacturing technology of the machinery industry, to master the advanced design and manufacturing philosophy. In addition, the paper also involves the development of mold industry in today's level of development, there are problems and future development prospects. Increasingly wide areas of application of the mold, its demand is also increasing, so the mold design, mold production process can become more familiar with. Keywords: Compound stamping die; Process Analysis; 3D software
目录 一．产品的造型设计 (1) （1）产品的二维图纸分析 (1) （2）产品的三维造型 (1) 二．产品的制造工艺性分析 (3) （1）底座材料，分型线和分型面的选择 (3) （2）产品建腔 (3) 三．添加标准件 (4) （1）添加模架 (5) （2）添加定位圈 (5) （3）添加交口套 (5) （4）添加推杆 (5) （5）添加螺钉 (5) （6）添加弹簧 (5) （7）添加支撑柱 (6) （8）添加流道 (6) （9）添加水道和接头 (6) （10）成型的底座（05）注塑模具的3D图展示 (6) 四．底座（05）注塑模具的爆炸图 (8) （1）局部爆炸图 (8) （2）底座（05）注塑模具的总爆炸视图 (10) 五．工程图的生成 (11) （1）导出底座（05）注塑模具装配工程图 (11) （2）导出底座（05）注塑模具型芯的工程图 (11) （3）导出底座（05）注塑模具形腔的工程图 (12) 六．心得体会 (13) 七．参考文献 (14)
一．产品的造型设计 (1)产品的二维套图纸分析。如图1.1.1。 图1.1.1 此底座三个圆面的尺寸分别是Ф26mm，Ф21.2mm,和Ф23.6mm，总高度为3.2mm，底部厚度为1.2mm。 （2）产品三维造型 主要步骤： 1.打开UG NX 6.0，新建Model，命名为Bottom_05。 2.进入草绘命令，以YOZ作为基准面，点击OK，如图1.2.1。 3.在草绘命令中画出半个底座的刨面形状，如图1.2.2。 图1.2.1 图1.2.2
4.点击“完成草绘”，进入旋转命令，如图1.2.3。 5.最后刻上字，如图1.2.4。 图1.2.3 图1.2.4 6.完成最终的造型，如图1.2.5，图1.2.6和图1.2.7。 图1.2.6 图1.2.5 图1.2.7
<<冲压工艺与模具设计>>试题库及答案 一填空题 1．冷冲压的优点有：生产率高、操作简便，尺寸稳定、互换性好，材料利用率高。2．冷冲压是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加工方法。 3．一般的金属材料在冷塑变形时会引起材料性能的变化。随着变形程度的增加，所有的强度、硬度都提高，同时塑性指标降低，这种现象称为冷作硬化。 4．拉深时变形程度以拉深系数m 表示，其值越小，变形程度越大。 5．材料的屈强比小，均匀延伸率大有利于成形极限的提高。 6．冲裁件的断面分为圆角，光面，毛面，毛刺四个区域。 7．翻孔件的变形程度用翻孔系数K 表示，变形程度最大时，口部可能出现开裂8．缩孔变形区的应力性质为双向压缩应力，其可能产生的质量问题是失稳起皱 9．精冲时冲裁变形区的材料处于三向压应力，并且由于采用了极小的间隙，冲裁件尺寸精度可达IT8-IT6级。 10．冷冲压模具是实现冷冲压工艺的一种工艺装备。 11．落料和冲孔属于分离工序，拉深和弯曲属于成形工序。12．变形温度对金属塑性的影响很大，一般来说，随着变形温度的升高，塑性提高，变形抗力降低。 14．材料在塑性变形中，变形前的体积等于变形后的体积，用公式来表示即：ε1+ε2+ε3=0 。 15．冲裁的变形过程分为弹性变形，塑性变形，断裂分离三个阶段。16．冲裁模工作零件刃口尺寸计算时，落料以凹模为基准，冲孔以凸模为基准，凸模和凹模的制造精度比工件高2-3级。 17．冲裁件之间及冲裁件与条料侧边之间留下的余料称作搭边。它能补偿条料送进时的定位误差和下料误差，确保冲出合格的制件。 18．弯曲零件的尺寸与模具工作零件尺寸不一致是由于弯曲回弹而引起的，校正弯曲比自由弯曲时零件的尺寸精度要高。 19．拉深时可能产生的质量问题是起皱和开裂 21用于实现冷冲压工艺的一种工艺装备称为冲压模具。 22冲压工艺分为两大类，一类叫分离工序，一类是变形工序。 23物体在外力作用下会产生变形，若外力去除以后，物体并不能完全恢复自己的原有形状和尺寸，称为塑性变形。