第一篇：模具論文

國家職業資格全省(或市)統一鑒定

工具鉗工論文

（國家職業資格二級）

論文題目：凹形零件的模具制造

姓 名： xxxxx 身份證號：xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 準考證號： 所在省市：xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 所在單位：xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

凹形零件的模具制造

姓名 xx

單位 xxxxxxxxxxxxxxx

摘 要：實踐證實了靠拉緊毛坯，與模具不接觸沖壓凹形零件并形成平斜面的可能性。凹形零件的斜面的平面度是靠拉伸來保證的。制作該加工工藝過程的模具結構。有活動凸模的模具要安裝在具有大功率的壓力機上以夾緊毛坯。引言

本文中的模具是學校在暑假期間組織的一次下廠實習,我在學校老師及車間老師傅的幫助與指導下,共同參與并設計制造了這副模具。在設計制造彎曲模時，要考慮的因素有很多。如材料的力學性能，材料的熱處理狀態，彎曲角度的大小，坯料的表面質量和斷面質量等。由于彎曲會產生回彈現象，所以在彎曲時常采用二次彎曲或多次彎曲，也可以在凹模和凸模上設計成帶有加強筋的形式來克服回彈現象。下面這個種零件屬于尺寸不大的板料型材，截面屬于“凹”形的零件(圖1)，在專用模具內可采用1次或者2次沖壓制造的。同樣可采用通用模具按照單元沖壓，但是，采用這種沖壓方法時平面段3應要足夠寬。在制造這種專用模具的凸模和凹模時，應要從材料的理論厚度著手作為出發點，并配合工作表面。模具在閉合位置，模具應對零件的平面段進行校正，并避免對毛坯在自由彎曲時的不良影響。毛坯厚度的實際值可能有所出入。差值不能太大，因此要進行校正的不是所有的平面段。

例如，對于具有高精度要求的薄板型的材料零件，其零件的厚度h0=2mm的公差δ為±0.20 mm。用理理論厚度的配合工作表面的模具來校正厚度為h=2.20mm的毛坯時，在斜平面2段上的凹模與凸模之間的間隙:為2.20mm，而在平面1段和平面3段上當抗拉強度σ=30 時Z=2.4mm。若h是在平面2段上。

【 采用校正性彎曲時，回彈較自由彎曲時減小。校正性彎曲時，回彈后彎曲部分總是使彎曲角變大(回彈角為正值)，而直邊部分則向相反方向彎曲，使彎曲角變小（回彈角為負值）。當r/h很大時，彎角部分的回彈大，總的回彈角是正值。而當r/h小于某一數值時，直邊部分的回彈值大于彎曲部分的回彈，則總的回彈角是負值。當 r/h等于某數值時，兩部分的回彈角相抵消，總的回彈角等于零，但并不表示沒有回彈。】如果校正作用的不均勻，那么校正作用的負面將會反映在零件的表面精度上，這是一般加工工藝的缺點之一。一般加工工藝的缺點還有模具制造和設備使用成本的費用較大，因為該設備的壓力機的沖壓力的負荷特征所產生的功率太大。

本文嘗試了另一種加工工藝的方案，它是根據模具拉彎毛坯的原理來設計并制造的。

一 對于本方案所受應力的分析 分析本方案所受應力的情況表示，當零件毛坯在模具上的邊緣所受的壓力值，當r/h值≈1時達到與材料屈服應力值σs相近似的值。由此可知，毛坯在彎曲平面段上的抗拉伸能力明顯較弱。相反由于彎曲的影響而引起這些平面段的硬化，且較其它平面段的硬化時間產生得快。根據r/h值的大小，這是所占優勢的所有的因素之一。在進行確定凹模和凸模的允許的圓角半徑最小值時，應要從下列的條件入手，能夠在即不與模具相接觸的狀態下要使毛坯段進入塑性拉伸階段時應該是在所受接觸沖壓力的毛坯段材料的最大的承載能力要失消之前。所得的圓角半徑最小值要比一般零件材料彎曲時大將近50%，對于低碳鋼材料，允許的圓角半徑最小值不能超過該材料的厚度值。在試沖該零件的試樣時零件斜壁的極限角度近45°角，這是如圖2中所示的試沖沖壓零件型材所證實的理論結果。

在對零件斜平面段的母線的直線度進行測量時，測量的結果如果存在偏差，但是其偏差又沒有超過該零件毛坯材料的厚度公差時。這時，該零件斜平面段的母線的拉伸變形只能在11%的范圍內，零件的被拉伸的平面段沿著寬度方向上的延伸，即在該零件型材的長度方向上小于2.5mm。

為了能夠獲得彎曲角度α<35°的零件，則必須在拉彎的過程中將零件毛坯的邊緣向凸模的方向上移動少許。最好是零件毛坯邊緣這些移動能夠與模具中的凹模塊一起進行移動，不然毛坯段可能將會沿著凹模的邊緣產生滑動，并且在彎曲和后面的拉直過程中，可能會引起該毛坯段的成形過程厚度變的過薄。

二 模具的結構

制作了帶有活動凹模塊的模具結構，并且模具要安裝在設備具有功率大的壓力機上，以便于用來對毛坯的邊緣夾緊，如圖3所示。

1.反楔塊 2.導向槽 3.凹模塊 4.壓板 5.擋塊 6.導向槽 7.軸頸 8.頂桿 9.楔塊 10.圓柱銷

11.毛坯 12.凸模

模具的工作原理如下:先將零件毛坯11安裝在凸模12和壓板4上。其次將壓板4安裝在活動板的導向槽6內。當上模板向下運行時，裝在其導向槽2內的凹模塊3將零件毛坯的邊緣壓緊在壓板4上，并隨著壓力機的滑塊移動而移動，那么這個時候就克服了緩沖器頂桿8的反作用力。零件毛坯便圍繞著模具的邊緣開始彎曲，在零件毛坯組織內將產生拉力，并使的凹模塊3和壓板4垂直于壓力機滑塊行程的方向而移動。當零件毛坯的彎曲角σ達到所需要的值時，那么壓板4和楔塊9將開始相互作用。它們之間相接觸的平面同樣有等于σ的傾斜角，因此，進而壓板4的合成移動方向將沿著彎曲零件的壁而移動。由凹模塊3和壓板4間的摩擦力夾住零件毛坯的邊緣與壓板4一起移動。

當壓力機滑塊處于回程時，成形零件與凹模塊3和壓板4一起向上運動。壓板4便會停留在凸模12的水平面上，而凹模塊3將繼續與上模板一起向上運動。這時安裝在上模板上的反楔塊1便會與壓板4的軸頸7相互起作用，并且將壓板4和與其圓柱銷10相聯的凹模塊3退到擋塊5所限制的位置。

三 沖壓彎曲時應注意的事項

（1）開始操作前，必須認真檢查防護裝置是否完好，離合器制動裝置是否靈活和安全可靠；應把工作臺上的一切不必要的物件清理干凈，以防工作時落到腳踏開關上，造成沖床突然啟動而發生事故。

（2）送料時不得用手送料，應該用專用工具。裝卸工件時，腳應離開腳踏開關。

（3）模具安裝完成后，應進行空轉或者試沖，檢驗上、下模位置的正確性以及卸料、打料及頂料裝置是否靈活、可靠,并裝上全部安全防護裝置,直至完全符合要求才可使用。

四 結束語

證實了不校正斜面制造凹形零件的可能性。斜面的平面度是靠拉伸且不與模具接觸達到的。

參考文獻

(1)唐監懷主編：冷沖壓工藝與模具設計，2005(2)唐監懷主編：機械工程材料，2005(3)郭鐵良主編.模具制造工藝學，高等教育出版社，2000，(4)唐監懷副主編.模具制造綜合技能訓練.2009(5)王明哲主編.模具鉗工技術與實訓，機械工業出版社，2007。

第二篇：模具論文

模具CAD/CAM軟件的應用與開發現狀 模具CAD/CAM是在模具CAD和模具CAM分別發展的基礎上發展起來的，它是計算機技術在模具生產中綜合應用的一個新的飛躍。模具CAD/CAM是改造傳統模具生產方式的關鍵技術，是一項高科技、高效益的系統工種。它以計算機軟件的形式，為用戶提供一種有效的輔助工具，使工種技術人員能借助于計算機對產品、模具結構、成形工藝、數控加工及成本等進行設計和優化。模具CAD/CAE在技術的迅猛發展，軟件，硬件水平的進一步完善，為模具工業提供了強有力的技術支持，為企業的產品設計，制造和生產水平的發展帶來了質的飛躍，已經成為現代企業信息化，集成化、網絡化的最優選擇。

一、模具CAD/CAM發展概況

模具CAD/CAM的發展狀況符合通用CAD/CAM 軟件的發展進程。目前通用

CAD/CAM 軟件的發展現狀如下:CAD技術經歷了二維平面圖形設計，交互式圖形設計、三維線框模型設計、三維實體造型設計、自由曲面造型設計、參數化設計、特征造型設計等發展過程。近年來又出現了許多先進技術，如變量化技術、虛擬產品建模技術等。隨著互聯網的普及，智能化(intelligent)、協同化(collaborative)、集成化(integrated)成為技術新的發展特點，使CAD技術得以更廣泛的應用，發展成為支持協同設計、異地設計和信息共享的網絡CAD。

二、模具CAD/CAM的特點

一個穩定的、可以滿足實際生產設計需要的模具CAD/CAM系統應該具備下列特點:(l)模具CAD/CAM系統必須具備描述物體幾何形狀的能力。模具設計中因為模具的工作部分(如拉深模、鍛模和注射模的型腔)是根據產品零件的形狀設計的。所以無論設計什么類型的模具，開始階段必須提供產品零件的幾何形狀。否則，就無法輸人關于產品零件的幾何信息，設計程序便無法運行。另外，為了編制NC加工程序，計算刀具軌跡，也需要建立模具零件的幾何模型。因此，幾何造型是模具CAD/CAM中的一個重要問題。

(2)標準化是實現模具CAD的必要條件。模具設計一般不具有唯一性。為了便于實現模具CAD，減少數據的存儲量，在建立模具CAD系統時首先要解決的問題便是標準化問題，包括設計準則的標準化、模具零件和模具結構的標準化。有了標準化的模具結構，在設計模具時可以選用典型的模具組合，調用標準模具零件，需要設計的只是少數工作零件。

(3)設計準則的處理是模具CAD中的一個重要問題。人工設計模具所依據的設計準則大部分是以數表和線圖形式給出的。

三、模具CAD/CAM的優勢

計算機與設計人員交互作用，有利于發揮人機各自的特長，使模具設計和制造工藝更加合理化。系統采用的優化設計方法有助于某些工藝參數和模具結構的優化。

(1)CAD/CAM可以節省時間，提高生產率。設計計算和圖樣繪制的自動化大大縮短了設計時間。CAD與CAM的一體化可顯著縮短從設計到制造的周期。

(2)CAD/CAM可以較大幅度地降低成本。計算機的高速運算和自動繪圖大大節省了勞動力。優化設計帶來了原材料的節省，例如，沖壓件的毛坯優化排樣可使材料利用率提高5%―7%。采用CAM可加工傳統方法難以加工的復雜模具型面，可減少模具的加工和調試工時，使制造成本降低。CAD/CAM的經濟效益有些可以估算、有些則難以估算。由于采用CAD/CAM術，生產準備時間縮短，產品更新換代加快，大大增強了產品的市場競爭能力。

(3)CAE/CAM技術將技術人員從繁冗的計算、繪圖和NC編程工作中解放出來，使其可以從事更多的創造性勞動。

(4)隨著塑性成形過程計算機模擬技術的提高，模具CAD/CAM/CAE一體化技術可以大大增加模具的可靠性，減少直至不需要試模修模過程，提高模具設計、制造的一次成功率。

四、模具行業采用模具CAD/CAM技術的原因

傳統的模具設計與制造方法不能適應工業產品迅速更新換代和提高質量的要求。因此國內外企業紛紛采用模具CAD/CAM技術。模具行業采用模具CAD/CAM技術的主要理由是:

(1)利用幾何造型技術獲得的幾何模型可供后續的設計分析和數控編程等方面使用。

(2)可以縮短新產品的試制周期，例如在汽車工業中，可縮短模具的設計制造周期。(3)提高產品質量的需要，如汽車車身表面等形狀，需要利用計算機準備數據和完成隨后的制造工作。

(4)模具制造廠和用戶對CAD/CAM的需要增加。例如，利用磁盤進行數據傳送，用戶要求模具制造單位能夠交換信息和處理這些數據。

(5)模具加工設備的效率不斷提高，需要計算機輔助處理數據，以提高設備利用率。

(6)在企業中建立聯系各個部門的信息處理系統。

五、模具CAD/CAM技術在模典行業的應用現狀

模具 CAD/CAM技術發展很快。應用范圍日益擴大。在沖模、鍛模、擠壓模、注射模和壓鑄模等方面都有比較成功的CAD/CAM系統。采用CAD/CAM技術是模具技術、生產革新化的措施，是模具技術發展的一個顯著特點。

目前我國模具行業應用的模具CAD/CAM軟件可以分為兩大類:一是機械行業內通用的的CAD/CAM，如前面介紹的Unigraphics(UG)、SOLIDEDGE、AutoCAD、SolidWorks、Pro/Engneer等。二是專門針對模具行業開發的模具CAD/CAM系統，如:上海交大模具CAD國家工程中心開發的冷沖模CAD系統等。

(1)國外模具CAD/CAM技術的應用現狀

工業發達國家較大的模具生產廠家在CAD/CAM上進行了較大的投資，正大力開發這一技術。目前，應用CAD/CAM技術較普遍的為美、日、德等國。例如，日本豐田汽車公司于1965 年將數控用于模具加工。20世紀80 年代初期開始采用覆蓋件沖模

CAD/CAM系統。該系統包括設計覆蓋件的NTDFB和CADEIT軟件和加工凸、凹模的TINCA軟件。利用三坐標測量儀測量粘土模型，并將數據送人計算機。將所得圖形經平滑處理后，再把這些數據用于覆蓋件設計、沖模的設計與制造。該系統有較強的三維圖形功能，可在屏幕上反復修改曲面形狀，使工件在沖壓成形時不致產生工藝缺陷，從而保證了模具和工件的質量。模具型面的模型保存在數據庫中，TINCA軟件可利用這些數據，進行模具型面的數控加工。

(2)國內模具CAD/CAM技術的應用現狀

經過近幾十年的發展，在國內的模具生產中，CAD/CAM技術已經得到廣泛的應用。模具行業已引進相當數量的國外CAD/CAE系統，如: Unigraphics(UG)、SOLIDEDGE、AutoCAD、SolidWorks、Pro/Engineer等。并配置了運行速度快、性能高的計算機。但是對于國內一些大型模具企業，它們的CAD/CAM應用狀況多停留在從國外購買先進的CAD/CAM系統和設備，但在其上進行的二次開發較少，資源利用率低;對于國內一些中小型模具企業，它們的CAD/CAM應用很少，有些僅停留在以計算機代替畫板繪圖。所以有必要改善國內模具企業的CAD/CAM應用狀況，使它們真正做到快速、準確地對市場做出反應，并使制造的模具產品質量高、成本低，即達到敏捷制造的目的。

六、我國模具CAD/CAM軟件自主開發和二次開發情況

我國模具CAD/CAE的開發開始于20 世紀70年代末，發展也很迅速。在微機平臺上開發CAD/CAM軟件方面我國與國外起點差不多，都是使用Visual C++，OpenGL等工具進行軟件開發，國內許多高校、軟件公司和企業在此基礎上開發出了先進的，有自己特色，符合中國用戶習慣的CAD/CAE軟件或模塊，其中有一些成果已經得到了推廣和使用。國內開發適合模具行業的CAD/CAM軟件，主要采用兩種途徑――在現有CAD/CAM平臺上進行二次開發和開發擁有自主版權的CAD/CAM系統。

(1)基于現有模具CAD/CAM平臺二次開發成果

華中科技大學1997推出了HSC2.0注射模CAD/CAE/CAM集成系統，HSC2.0系統以AUTOCAD 軟件包為圖形支撐平臺，包括模具結構設計子系統，結構及工藝參數計算較核子系統，塑料流動、冷卻等子系統等。合肥工業大學基于AUTOCAD與MDT的三維參數化注射模系統IPMCADV4.0。

(2)自行開發的擁有自主版權的模其CAD/CAM系統

由北京北航海爾軟件有限公司推出的三維電子圖板和CAXA―ME制造工程師2000，能進行3D零件設計與NC加工，其特點是基于3D參數化的特征設計，實現了實體、曲面和NC加工的協調與統一。上海交通大學中模公司開發的金屬塑性成型三維有限元仿真系統，其剛(粘)塑性有限元分析器和動態邊界處理技術達到了國際先進水平。吉林金網格模具工程研究中心所開發的沖壓模具CAD/CAE/CAM一體化系統。浙江大天電子信息工程有限公司開發的基于特征的參數化造型系統GS一CAD98。金銀花(Lonicera)系統是由廣州紅地技術有限公司開發的基于STEP標準的CAD/CAM系統。開目CAD是華中理工大學機械學院開發的具有自主版權的基于微機平臺的CAD和圖紙管理軟件。中科院凱思軟件集團及北京凱思博宏應用工程公司開發了具有自主版權的PICAD系統及系列軟件。這些軟件已經在許多模具行業中的企業得到推廣和應用。

七、我國模具CAD/CAM軟件應用與開發中存在的主要不足

近幾年來，我 國CAD/CAM系統的開發和應用取得了一些成績，國內已初步形成了CAD/CAM 商品化軟件市場。在CAD/CAM軟件應用與開發存在的不足主要有以下幾點:

(l)不少的企業對CAD的認識還僅僅停留在繪圖階段，缺乏設計方法和設計理論的指導，從而使CAD產生的效益尚未得到充分發揮。

(2)CAD/CAM軟件應用人員層次不齊，不能讓CAD軟件得到的高效率應用。

(3)在引進模具CAD/CAM技術時存在著盲目性傾向，許多企業沒有充分考慮各種CAD/CAM軟件的特點，購買回來的CAD/CAM軟件不能完全適用于本企業的產品設計與開發工作。

(4)引進的模具CAD/CAE系統的二次開發跟不上，致使引進軟件的效率不能完全發揮。

(5)國內模具CAD/CAM技術水平還處于高技術集成和向產業化、商品化過渡的時期，自主開發的模具CAD/CAM系統商品化程度不夠高，功能和穩定方面與國外先進軟件還有很大差距。

(6)我國CAD技術開發創新少、仿制多。沒有創新就沒有競爭力，只仿制就不能開發出有競爭力的產品。從我國二維CAD到目前研制的三維CAD都存在這一問題。

(7)我國CAD軟件的開發缺乏理論和算法的研究。CAD技術是一項綜合性的高新技

術，涉及面廣而復雜，技術變化快，競爭激烈。

(8)信息集成技術落后。信息技術的廣泛集成是以產品數據管理(PDM)和過程管理(PM)為基礎，實現CAD/CAPP/CAM和ERP的有機集成，在并行工程中PDM也是重要的基礎。因此，這類基礎性軟件也被國外的系統占領了市場。而我們的CAD/CAPP/CAM集成技術又是建立在國外基礎系統上。

八、結論

在模具CAD/CAM的應用方面，我國模具CAD/CAM的應用有了長足的發展，模具CAD/CAM技術已經被廣泛應用于我國企業。

但總的來說，我國目前模具行業使用CAD/CAM技術還存在著許多弊端，模具

CAD/CAM技術水平還處于高技術集成和向產業化商品化過渡的時期，自主開發的模具CAD/CAM軟件的開發水平、商品化、市場化程度都不如發達國家。軟件在可靠性和穩定性方面與國外工業發達國家的軟件尚有一些差距。

第三篇：模具鉗工論文

沖壓模具設計中對機械運動的控制和靈活運用

摘要 在沖壓過程中，機械運動貫穿始終。各種沖壓工藝的實現都有其基本運動機理，這種運動是與模具密切相關的，各種模具的結構設計和力學設計最終都是為了滿足其能夠實現特定運動的要求。設計的模具能否嚴格完成實現沖壓工藝所需的運動，直接影響到沖壓件的品質，所以在模具設計中應對機械運動進行控制。同時為了達到產品形狀尺寸的要求，不能夠拘泥或局限于各種工藝基本運動模式中，而應不斷發展和創新，在模具設計中對機械運動靈活運用。

關鍵詞 沖壓模具設計 機械運動 控制 靈活運用

1.引言

本論文是以沖壓工藝學基本理論為依據，通過對各種沖壓工藝基本運動的分析，提出了對沖壓模具設計的要求。首先闡述沖壓過程中，機械運動的基本概念，然后逐項分析了沖裁、彎曲、拉深工藝的基本運動機理，指出模具設計中應著重控制到的內容，并介紹了在模具設計中對機械運動靈活運用的方法和一些實例。最后總結了根據具體情況進行產品工藝運動分析的方法，并強調在模具設計中，對機械運動的控制和靈活運用對提高設計水平和保證沖壓件品質的重要意義。

2.沖壓過程中機械運動的概述

冷沖壓就是將各種不同規格的板料或坯料，利用模具和沖壓設備（壓力機，又名沖床）對其施加壓力，使之產生變形或分離，獲得一定形狀、尺寸和性能的零件。一般生產都是采用立式沖床，因而決定了沖壓過程的主運動是上下運動，另外，還有模具與板料和模具中各結構件之間的各種相互運動。

機械運動可分為滑動、轉動和滾動等三種基本運動形式，在沖壓過程中都存在，但是各種運動形式的特點不同，對沖壓的影響也各不相同。六劍客職教園（最大的免費職教教學資源網站）既然沖壓過程存在如此多樣的運動，在沖壓模具設計中就應該對各種運動進行嚴格控制，以達到模具設計的要求；同時，在設計中還應當根據具體情況，靈活運用各種機械運動，以達到產品的要求。

沖壓過程的主運動是上下運動，但是在模具中設計斜楔結構、轉銷結構、滾軸結構和旋切結構等，可以相應把主運動轉化為水平運動、模具中的轉動和模具中的滾動。在模具設計中這些特殊結構是比較復雜和困難，成本也較高，但是為了達到產品的形狀、尺寸要求，卻不失為一種有效的解決方法。

3.沖裁模具中機械運動的控制和運用

沖裁工藝的基本運動是卸料板先與板料接觸并壓牢，凸模下降至與板料接觸并繼續下降進入凹模，凸、凹模及板料產生相對運動導致板料分離，然后凸、凹模分開，卸料板把工件或廢料從凸模上推落，完成沖裁運動。卸料板的運動是非常關鍵的，為了保證沖裁的質量，必須控制卸料板的運動，一定要讓它先于凸模與板料接觸，并且壓料力要足夠，否則沖裁件切斷面質量差，尺寸精度低，平面度不良，甚至模具壽命減少。

按通常的方法設計落料沖孔模具，往往沖壓后工件與廢料邊難以分開。在不影響工件質量的前提下，可以采用在凸凹模卸料板上增加一些凸出的限位塊，以使落料沖孔運動完成后，凹模卸料板先把工件從凹模中推出，然后凸凹模卸料板再把廢料也從凸凹模上推落，這樣一來，工件與廢料也就自然分開了。

對于一些有局部凸起的較大的沖壓件，可以在落料沖孔模的凹模卸料板上增加壓型凸模，同時施加足夠的彈簧力，以保證卸料板上壓型凸模與板料接觸時先使材料變形達到壓型目的，再繼續落料沖孔運動，往往可以減少一個工步的模具，降低成本。

有些沖孔模具的沖孔數量很多，需要很大沖壓力，對沖壓生產不利，甚至無足夠噸位的沖床，有一個簡單的方法，是采用不同長度的2～4批沖頭，在沖壓時讓沖孔運動分時進行，可以有效地減小沖裁力。

對那些在彎曲面上有位置精度要求高的孔（例如對側彎曲上兩孔的同心度等）的沖壓件，如果先沖孔再彎曲是很難達到孔位要求的，必須設計斜楔結構，在彎曲后再沖孔，利用水平方向的沖孔運動可以達到目的。對那些翻邊、拉深高度要求較嚴需要做修邊工序的，也可以采用類似的結構設計。

4.彎曲模具中機械運動的控制和運用

彎曲工藝的基本運動是卸料板先與板料接觸并壓死，凸模下降至與板料接觸，并繼續下降進入凹模，凸、凹模及板料產生相對運動，導致板料變形折彎，然后凸、凹模分開，彎曲凹模上的頂桿（或滑塊）把彎曲邊推出，完成彎曲運動。卸料板及頂桿的運動是非常關鍵的，為了保證彎曲的質量或生產效率，必須首先控制卸料板的運動，讓它先于凸模與板料接觸，并且壓料力一定要足夠，否則彎曲件尺寸精度差，平面度不良；其次，應確保頂桿力足夠，以使它順利地把彎曲件推出，否則彎曲件變形，生產效率低。對于精度要求較高的彎曲件，應特別注意一點，最好在彎曲運動中，要有一個運動死點，即所有相關結構件能夠碰死。

有些工件彎曲形狀較奇特，或彎曲后不能按正常方式從凹模上脫落，這時，往往需要用到斜楔結構或轉銷結構，例如，采用斜楔結構，可以完成小于90度或回鉤式彎曲，采用轉銷結構可以實現圓筒件一次成型。

值得一提的是，對于有些外殼件，如電腦軟驅外殼，因其彎曲邊較長，彎頭與板料間的滑動，在彎曲時，很容易擦出毛屑，材料鍍鋅層脫落，頻繁拋光彎曲沖頭效果也不理想。通常的做法是把彎曲沖頭鍍鈦，提高其光潔度和耐磨性；或者在彎曲沖頭R角處嵌入滾軸，把彎頭與板料的彎曲滑動轉化為滾動，由于滾動比滑動的摩擦力小得多，所以不容易擦傷工件。

5.拉深模具中機械運動的控制和運用

拉深工藝的基本運動是，卸料板先與板料接觸并壓牢，凸模下降至與板料接觸，并繼續下降，進入凹模，凸、凹模及板料產生相對運動，導致板料體積成形，然后凸、凹模分開，凹模滑塊把工件推出，完成拉深運動。

卸料板和滑塊的運動非常關鍵，為了保證拉深件的質量，必須控制卸料板的運動，讓它先于凸模與板料接觸，并且壓料力要足夠，否則拉深件容易起皺，甚至裂開；其次應確保凹模滑塊壓力足夠，以保證拉深件底面的平面度。

拉深復合模設計合理，可以很好地控制結構件的運動過程，達到多工序組合的目的。例如典型的落料拉深切邊沖孔復合模具的設計。

另外，有些裝飾品和曰用品的拉深件需要有卷邊（或滾邊）工序，模具設計中也用到了滾軸結構，所以在卷邊過程中滾動的摩擦力非常小，不容易擦傷工件表面。

對那些需要在馬達中旋轉的拉深結構件,切邊的高度、跳動度等要求相當高，需要在模具中設計特別的旋切結構，利用旋轉（切）運動修邊，不僅能保證切邊的尺寸精度高，甚至切邊的毛刺及沖切紋路亦相當美觀。值得一提的是，此旋切結構在實際設計改良后，已經非常易于模具加工制作，并且已運用于連續拉深模具當中。

6.連續模具中機械運動的控制和運用

連續模具中常常同時包括了沖裁、彎曲和拉深等沖壓工藝，因而其沖壓過程中的機械運動也包括了這三種工藝的基本運動模式，對連續模具中運動的控制，應分成各基本工藝分別進行控制。

通常連續模具要求不斷加快沖壓速度，提高生產效率，有些形狀較復雜、較特別的沖壓件，其沖壓運動較費時，在連續模具設計中可以分解成效率較高的沖壓運動。例如，工程膨脹螺釘圓筒件在連續模具設計中即可將其圓筒成型運動分解為兩側90度圓弧彎曲～中間60度圓弧彎曲～整體抱圓～圓度校正四個工序，不僅提高效率，亦能保證沖壓件圓度。

需要特別指出的是，連續模具因為在實際生產中還牽涉到送料機、吹風裝置等，在設計中應充分考慮到這些因素，讓沖床、模具、送料機和吹風裝置的運動在時間上配合好，連續模具才能真正順利生產。

7.結束語

盡管各種工藝的基本運動原理是不同的，但是也有共同點，就是卸料板（或滑塊）的運動是重要的控制因素。實際上，在模具設計當中，產品的沖壓工藝不可能都象各種工藝的基本運動那樣簡單，應當要根據具體情況對產品工藝作好運動分析，再據此作進一步的設計。

在對產品工藝運動作分析時，應主要考慮其必要性、時間性、可行性，還應具有創造性。必要性是指運用基本運動原理判斷需要那些運動來實現產品工藝；時間性是指所需各項運動的先后順序；可行性是指能否通過結構設計和力學設計來實現所需運動；創造性是指在前述運動無法被實現或運動無法完全實現產品工藝的情況下，要善于大膽采用新方法去努力實現產品工藝，也就是前面所說的對機械運動的靈活運用。

沖壓過程存在多種多樣的機械運動，而各種機械運動對沖壓工藝實現與沖壓件品質的影響也各不相同，因而在沖壓模具設計中對機械運動的控制和靈活運用對提高設計水平和保證沖壓件品質具有重要意義。

第四篇：沖壓模具論文

引言

在目前激烈的市場競爭中，產品投入市場的遲早往往是成敗的關鍵。模具是高質量、高效率的產品生產工具，模具開發周期占整個產品開發周期的主要部分。因此客戶對模具開發周期要求越來越短，不少客戶把模具的交貨期放在第一位置，然后才是質量和價格。因此，如何在保證質量、控制成本的前提下縮短模具開發周期是值得認真考慮的問題。

模具開發周期包括模具設計、制造、裝配與試模等階段。所階段出現的問題都會對整個開發周期都有直接的影響，但有些因素的作用是根本的、全局性的。筆者認為，人的因素及設計質量就是這樣的因素。因此科龍模具廠采取了項目管理、并行工程及模塊化設計等管理上及技術上的措施，以提高員工積極性并改善設計質量，最終目的是在保證質量、成本目標的前提下縮短模具開發周期。

1模具開發的項目管理實施方法

項目管理是一種為了在確定的時間范圍內，完成一個既定的項目，通過一定的方式合理地組織有關人員，并有效地管理項目中的所有資源（人員、設備等）與數據，控制項目進度的系統管理方法。

模具之間存在著復雜的約束關系，并且每套模具的開發涉及到較多種崗位、多種設備。因此需要有負責人保證所需生產資源在模具開發過程中能及時到位，因此需要實施項目負責制。另外，項目負責制的實施還便于個人工作考核，有利于調動員工積極性。

模具廠有沖模工程部與塑模工程部。沖模工程部管轄四個項目組，塑模工程部為三個。模具任務分配方式以競標為主，必要時協商分配。每個項目組設有一個項目經理、約兩個設計員、四個工藝師和四個左右的鉗工，工藝師包括模具制造工藝與數據編程人員。而其它的各種生產設備及操作員的調度由生產部的調度員統籌安排。如果項目組之間有資源需求的沖突而調度員不能解決時由廠領導仲裁。

廠內員工可通過競職方式擔任項目經理，選拔項目經理有三項標準：（1）了解模具開發的所有工序內容；（2）熟悉模具開發過程中的常見問題及解決方法；（3）有較強的判斷和決策能力，善于管理和用人。

項目管理的內容之一就是要確定項目經理應擔負的職責。本廠項目經理的職責有：（1）負責組織項目組在廠內競標、承接新項目；（2）負責與客戶交涉，包括確定產品細節、接受客戶修改產品設計的要求、反映需要與客戶協商才能解決的問題；（3）檢查產品的工藝性，如果產品工藝性存在問題，則向客戶反饋；（4）制定具體的項目進度計劃；（5）負責對承接項目的全過程、全方位的質量控制、進度跟蹤及內外協調工作；（6）負責完成組內評審及對重大方案、特殊結構、特殊用途的模具的會審；（7）負責組內成員的工作分配、培訓及考核；（8）對組內成員的過失行為負責；（9）負責在組內開展 “四新”技術的應用與技術攻關項目的立項、組織、實施等各項工作；（10）及時解決新模具在維修期內的各項整改及維修。

廠領導根據項目完成的時間、質量與成本考核項目經理。然后由項目經理考核項目組內員工，使責、權、利落實到每一位員工，有效調動了員工積極性并顯著減少以前反復出現的問題。模具開發的并行工程實施方案

并行工程是縮短產品開發周期、提高質量與降低成本的有效方法。實施并行工程有助于提高產品設計、制造、裝配等多個環節的質量。并行工程的核心是面向制造與裝配的設計（DFMA）[1]。在模具開發中實施并行工程就是要進行產品及模具的可制造性與可裝配性檢查。

筆者為模具廠提出并實施了如圖1所示并行工程實施方案。IMAN是基于統一數據庫的PDM系統，基于IMAN集成各種CAX及DFX工具，并利用IMAN的工作流模型實現了設計過程的集成。基于統一的產品三維特征模型，設計員利用CAD工具進行模具設計；工藝師利用CAM功能進行數控編程及CAPP進行工藝設計；審核者利用CAE功能進行沖壓或注射成型過程模擬，利用DFX工具進行可制造性與可裝配性分析。以上工作可以幾乎同時進行，而且保證了產品及模具的相關尺寸的統一與安全。這就使審查時重點檢查模具的方案和結構。基于統一數據庫，各種職能的人可以看到感興趣的某側面的信息。

DFMA工具的開發是并行工程的工作重點之一。在以往的DFMA方法研究與系統實現中[2]，DFMA工具被動地對CAD輸出的產品特征進行評價，而不能在CAD系統產生具體產品特征前即在概念設計階段加以指導，使CAD系統要經過多次設計―檢查―再設計循環才能求得滿意解。為此科龍模具廠開發了集成CAD系統的DFMA工具。DFMA的工作過程可分兩個階段。第一階段是，DFMA輸出概念設計方案到CAD，這個方案具有最少的零件數量；第二階段是，而CAD系統輸出設計特征模型，經過特征映射后將制造特征模型輸入到DFMA工具進行可制造性與可裝配性分析。通過這種途徑使DFMA知識庫得到盡早利用，為缺乏知識的CAD系統把握方向。

通過對產品與模具的可制造性與可裝配性的檢查，就從源頭消除了后續工序可能遇到的困難，大大減少出現缺陷和返工的可能性。模具的模塊化設計方法與系統研究

縮短設計周期并提高設計質量是縮短整個模具開發周期的關鍵之一。模塊化設計就是利用產品零部件在結構及功能上的相似性，而實現產品的標準化與組合化。大量實踐表明，模塊化設計能有效減少產品設計時間并提高設計質量。因此本文探索在模具設計中運用模塊化設計方法。

3.1模具模塊化設計的特點

模具的零部件在結構或功能上具有一定的相似性，因而有采用模塊化設計方法的條件，但目前模具設計中應用模塊化設計方法的研究報道還很少見。與其它種類的機械產品相比，模具的模塊化有幾項明顯特點。

3.1.1模具零件的空間交錯問題

模具零件在三維空間上相互交錯，因此難于保證模塊組合后沒有發生空間干涉；難于清晰地進行模塊劃分。

筆者采取以下辦法來克服這個問題：（1）利用Pro/E（或UGII等三維軟件）的虛擬裝配功能檢測干涉；（2）按結構與功能劃分相結合。模塊劃分就是部件劃分并抽取共性過程。結構相對獨立的部件按結構進行劃分，設計出所謂的結構模塊；而在空間上離散或結構變化大的部件則按功能劃分，設計出所謂的功能模塊。這樣劃分并進行相應的程序開發后，結構模塊的結構可由結構參數為主，功能參數為輔簡單求得；而對于功能模塊，可由功能參數為主，結構參數為輔出發進行推理，在多種多樣的結構形式中做出抉擇。

3.1.2 凸凹模及某些零部件外形無法預見

某些模具零件（如凸凹模）的形狀和尺寸由產品決定因而無法在模塊設計時預見到，所以只能按常見形狀設計模塊（如圓形或矩形的沖頭）,適用面窄；某些模具零件（如沖壓模的工件定位零件）雖然互相配合執行某一功能，但它們的空間布置難尋規律與共性，因此即使按功能劃分也不能產生模塊。

筆者認為，模塊化是部件級的標準化，而零件標準化可視為零件級的模塊化。兩個級別上的標準化是互相配合的。因此，要開發零件庫并納入模塊庫，以彌補模塊覆蓋不全的缺憾。當零件必須逐個構造時，一個齊全的便于使用的零件庫對提高效率很有幫助。

3.1.3 模具類型與結構變化多

模具可有不同的工序性質，如落料、沖孔等；有不同的組合方式，如簡單模、連續模等；還有不同的結構形式，種類極其繁多。因此，必須找到適當途徑，使較少的模塊能組合出多種多樣模具。

為此，筆者提出了以下方法：（1）在Pro/E（或UGII等三維軟件）的參數化設計功能及用戶自定義特征功能的基礎上進行二次開發，使模塊具有較大“可塑性”，能根據不同的輸入參數可產生較大的結構變化；（2）分層次設計模塊。用戶可調用任一層次上的模塊，達到了靈活與效率兩個目標。使用小模塊有靈活多變的優點，但效率低，使用大模塊則相反。

3.2 模具模塊化設計的實施

為了實施模塊化設計，并證明以上方法的可行性，筆者基于Pro/E二次開發，開發出一套模具模塊化CAD系統。系統分兩大部分：模塊庫與模塊庫管理系統。

3.2.1 模塊庫的建立

模塊庫的建立有三個步驟：模塊劃分、構造特征模型和用戶自定義特征的生成。標準零件是模塊的特例，存在于模塊庫中。標準零件的定義只需進行后兩步驟。

模塊劃分是模塊化設計的第一步。模塊劃分是否合理，直接影響模塊化系統的功能、性能和成本[3]。每一類產品的模塊劃分都必須經過技術調研并反復論證才能得出劃分結果。對于模具而言，功能模塊與結構模塊是互相包容的。結構模塊的在局部范圍內可有較大的結構變化，因而它可以包含功能模塊；而功能模塊的局部結構可能較固定，因而它可以包含結構模塊。

模塊設計完成后，在Pro/E的零件/裝配（Part/Assembly）空間中手工建構所需模塊的特征模型，運用Pro/E的用戶自定義特征功能，定義模塊的兩項可變參數：可變尺寸與裝配關系，形成用戶自定義特征(User-Defined Features，UDFs)。生成用戶自定義特征文件（以gph為后綴的文件）后按分組技術取名存儲，即完成模塊庫的建立。

3.2.2 模塊庫管理系統開發

系統通過兩次推理，結構選擇推理與模塊的自動建模，實現模塊的確定。第一次推理得到模塊的大致結構，第二次推理最終確定模塊的所有參數。通過這種途徑實現模塊“可塑性”目標。

在結構選擇推理中，系統接受用戶輸入的模塊名稱、模塊的功能參數和結構參數，進行推理，在模塊庫中求得適用模塊的名稱。如果不滿意該結果，用戶可指定模塊名稱。在這一步所得到的模塊仍是不確定的，它缺少尺寸參數、精度、材料特征及裝配關系的定義。

在自動建模推理中，系統利用輸入的尺寸參數、精度特征、材料特征與裝配關系定義，驅動用戶自定義特征模型，動態地、自動地將模塊特征模型構造出來并自動裝配。自動建模函數運用C語言與Pro/E的二次開發工具Pro/TOOLKIT開發而成。UDFs的生成方法及參數驅動實現自動建模的程序見參考文獻[4]。

通過模塊的調用可迅速完成模具設計。這個系統在本廠應用后了模具設計周期明顯縮短。由于在模塊設計時認真考慮了模塊的質量，因而對模具的質量起基礎保證作用。模塊庫中存放的是相互獨立的UDFs文件，因此本系統具有可擴充性。總結

由于采取了上述措施，科龍集團某一新品種空調的模具從設計到驗收只需三個月就完成了，按可比工作量計算，開發周期比以前縮短了約1/4，而且模具質量和成本都有所改善，明顯增強企業競爭力。

第五篇：數字模具論文題目

1、模具數字制造技術發展的研究與探討

介紹國內外模具的CAD技術、模具加工技術及設備、快速經濟模具制造技術。

2、“逆向工程技術”與模具數字制造技術

介紹逆向工程技術的原理及簡單應用與模具數字制造技術的現狀與發展情況。

3、淺談Pro/E軟件在機械CAD設計中應用

Pro/Engineer是一套由設計至生產的機械自動化軟件,是新一代的產品造型系統,是一個參數化、基于特征的實體造型系統,并且具有單一數據庫功能.因此,介紹三維CAD軟件Pro/E設計手段的優勢,闡述Pro/E參數特性及目前推廣存在的問題。

4、ProE建模方法的探討

介紹在ProE平臺上創建零部件模型的方法和技巧.首先,從引用主模型的角度,介紹了提高裝配、分析和加工等應用功能處理速度的方法;然后,介紹了種子部件的建立和引用方法,使同一部門設計的零部件具有統一的設計規范;最后,通過對各種特征建模的使用約定,介紹了按“加工順序”建模的思想,以提高模型的編輯能力.5、UG建模方法的探討

介紹在UG平臺上創建零部件模型的方法和技巧.首先,從引用主模型的角度,介紹了提高裝配、分析和加工等應用功能處理速度的方法;然后,介紹了種子部件的建立和引用方法,使同一部門設計的零部件具有統一的設計規范;最后,通過基本特征、塊特征、成型特征等基本體素的使用約定,介紹了按“加工順序”建模的思想,以提高模型的編輯能力。

6、基于UG的模具三維設計與制造工藝研究

隨著現代生活節奏的加快,模具產業要求在更短的時間內實現產品設計與制造的高效、高質量.這就需要利用功能強大的設計與制造輔助軟件開發產品.應用UG軟件進行產品及其模具的三維設計,并利用UG強大的CAM技術對模具零件(型腔/型芯)進行加工,生成加工程序,對于生產有現實指導意義。

7、ProE和UG軟件的用戶界面開發技術的比較研究

介紹在ProE和UG軟件開發過程中,利用ProE和UG的MenuScript、User Tools、UIstyler等工具開發用戶界面的幾種方法.詳細介紹了ProE和UG用戶環境的設置、用戶菜單及工具條的開發方法,并給出了一個實例進行比較。

8、三維CAD與二維CAD互操作技術研究

隨著計算機輔助設計理論基礎和應用技術的不斷發展，各種二維CAD和三維CAD設計系統層出不窮。三維CAD系統有著強大的造型功能，但是其提供的二維工程圖模塊無法適應設計人員的實際需求。而二維CAD系統雖然具有強大的制圖功能，但是缺乏三維CAD系統所具有的造型優勢。在當前實際應用中，很多企業希望將三維CAD與二維CAD軟件結合起來協同工作以更加有效的完成生產過程。所以，建立三維CAD和二維CAD的互操作機制，使不同系統之間形成優勢互補，是當前CAD領域急需解決的問題。針對三維CAD和二維CAD互操作機制所需的關鍵技術研究。通過映射技術建立三維CAD和二維CAD系統互操作機制，并以SolidWorks(三維CAD)和AutoCAD(二維CAD)這兩個應用廣泛的系統之間的互操作機制的具體實現為實例來驗證這個系統機制的可行性。

9、CAD制圖快速入門的使用方法探索

10、基于Pro/E的制品及其3D模具設計過程研究

通過Pro/E、塑料顧問模塊、EMX模架裝配,并輔以必要的理論計算等方法對塑料制品到3D模具設計過程進行了介紹.整個設計過程將參數化設計和理論方法相結合,大大縮短了模具研發周期和設計過程,提高產品到模具的設計準確性,保證了產品成型質量和模具使用壽命,降低了產品生產成本，利用書中一個實例進行介紹。