计算机辅助模具设计基础

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1、计算机辅助模具设计基础第一章绪论模具的概念:制造一定数量产品的专用工装、工具模具的种类：压铸模、塑料模、冲模、锻模、粉末冶金模、橡胶模、拉丝模、无机材料成型模、模具标准件、其它模具工业设计与模具的关系：上下游关系，相互制约现代工业产品采用模具来加工的原因：效率高、成本低、批量生产（适合产品的批量生产，成本低；产品精度较高，尺寸稳定，互换性好，力学性能好；一次（或几次）成型，一般无需进一步加工，生产效率高；能够生产其他方法难以加工的复杂形态的产品；节能，节省材料；操作简单，容易实现自动化生产）第二章冲模设计基础按照工序组合程

2、度，冲模分哪三大类：简单模、复合模、连续模（级进模）简单模优点：结构简单，制造容易，成本低；可利用废料冲压；适用于冲大件﹑厚件。缺点：定位误差大，所生产制件精度低；无导向时，装调不便，易磨损，寿命低；工序分散，生产率低。应用：批量小，精度低，尺寸大件，厚件。复合模优点：制件精度高；模具结构紧凑,外轮廓尺寸小；材料利用率高；缺点：模具结构复杂，加工、装调困难不宜冲内、外尺寸差小的件；生产率、安全性<连续模。应用：批量大，精度高，尺寸大件。连续模优点：生产率最高；可生产形状复杂件；送料方便可靠，便于实现自动化，操作安全；零件、

3、废料下漏，可采用高速压力机生产；使用设备少、占地面积小。缺点：制件精度低于复合模，多无压紧装置，制件的平整度不及复合模；搭边大，材料利用率低；模具结构最复杂,加工困难；模具尺寸大、笨重。应用：制件尺寸较小,大批量生产。三类模具的选用原则：1、根据制件生产批量来决定模具类型（小—单工序模，大—复合/级进）2、根据制件的尺寸精度来要求决定模类型（复合>级进>简单）3、很据制件的形状大小和复杂程度决定（大—单小—复合、级进）1）根据制件的生产批量来决定模具类型一般来说，小批量生产时，应力求模具结构简单、生产周期短、成本低，宜采用

4、单工序模；大批量生产时，模具费用在冲裁件成本中所占比例相对较小，可选用复合模或级进模。2）根据制件的尺寸精度要求来决定模具类型复合模的冲压精度高于级进模，而级进模又高于单工序模。3）根据制件的形状大小和复杂程度来决定模具类型一般情况下，大型制件，为便于制造模具并简化模具结构，采用单工序模；小型制件，而且形状复杂，常用复合模或级进模。了解冲模零件的基本组成及分类：工作零件、定位零件、压料卸料及出件装置、导向零件、安装固定零件弯曲类冲压件容易出现那种缺陷：弯曲回弹、偏移、开裂、翘曲（宽板弯曲）、变形区剖面畸变特点：应变中性

5、层内移变形区板料厚度变薄和长度增加主要集中在圆角部分工序安排原则：简单形状，一次弯曲成形。复杂形状，一般需两次或多次弯曲成形。一般先弯外角，后弯内角。前次弯曲要给后次弯曲留出可靠的定位，并保证后次弯曲不破坏前次已弯的形状。批量大、尺寸较小的弯曲件，为了提高生产率，可采用多工序的冲裁、弯曲、切断等连续工艺成形。不对称弯曲件，若单个弯曲时毛坯容易发生偏移，可采用成对弯曲成形，之后再切开。拉深类冲压件容易出现那种缺陷：拉深起皱（凸缘区由于切向压应力引起板料失稳而产生弯曲）主要决定于：1）切向压应力，越大越容易失稳起皱；2）凸

6、缘宽度越大，厚度越薄，材料E和n值越小，抗失稳能力越小，越易起皱。最易起皱的位置：凸缘边缘区域解决方法：1）压边2）采用锥形凹模3）反拉深4）采用拉深筋或拉深槛拉深破裂（与圆角和选材有关）当筒壁拉应力超过筒壁材料的抗拉强度时，拉深件就会在底部圆角与筒壁相切处–“危险断面”产生破裂。主要决定于：1）筒壁传力区中的拉应力；2）筒壁传力区的抗拉强度。解决方法：一方面要通过改善材料的力学性能，提高筒壁抗拉强度；另一方面通过正确制定拉深工艺和设计模具，降低筒壁所受拉应力。1）从制件选材上，选取r、塑性好、ss/sb¯的材料2）使用m

7、，既增加拉深次数3）减小压边力（在不起皱的前提下）4）改善毛坯与压边圈端面、凹模表面的润滑条件，增加凸模表面粗糙度5）增大rd、rp凸耳产生原因：板料各向异性时效开裂产生原因：金属组织、残余应力冲裁件的设计原则：1、冲裁件的形状应简单、规则、对称，有利于材料有效利用。2、冲裁件外形或内孔的转角处应尽量避免尖角，如无特殊要求，在各直线或曲线的连接处应允许有个>0.25t的圆角过渡。3、应避免冲裁件上有过长的悬臂和狭槽。4、冲孔时因受凸模强度的限制，孔的尺寸不应太小。5、为避免工件变形，冲裁件的孔边距b1孔间距b2不能过小，一

8、般取b1>1.5t,b2>2t。6、在弯曲件或拉深件上冲孔时，孔边与直壁之间应保持一定距离。7、冲裁件的尺寸精度和断面粗糙度一般不高于IT11级，Ra一般可达12.5~3.2um。8、冲裁件的选材原则，取决于零件的要求，采用国家标准规格材料。弯曲件的设计原则1、弯曲圆角半径不宜过小，以免弯曲出现撕裂，不