第一篇：典型沖壓模具總體形勢(shì)的確定和分析畢業(yè)論文

典型沖壓件模具總體形式確定的分析研究

1.1沖壓的概念、特點(diǎn)及應(yīng)用

沖壓是利用安裝在沖壓設(shè)備（主要是壓力機(jī)）上的模具對(duì)材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件（俗稱沖壓或沖壓件）的一種壓力加工方法。沖壓通常是在常溫下對(duì)材料進(jìn)行冷變形加工，且主要采用板料來加工成所需零件，所以也叫冷沖壓或板料沖壓。沖壓是材料壓力加工或塑性加工的主要方法之一，隸屬于材料成型工程術(shù)。

沖壓所使用的模具稱為沖壓模具，簡(jiǎn)稱沖模。沖模是將材料（金屬或非金屬）批量加工成所需沖件的專用工具。沖模在沖壓中至關(guān)重要，沒有符合要求的沖模，批量沖壓生產(chǎn)就難以進(jìn)行；沒有先進(jìn)的沖模，先進(jìn)的沖壓工藝就無法實(shí)現(xiàn)。沖壓工藝與模具、沖壓設(shè)備和沖壓材料構(gòu)成沖壓加工的三要素，只有它們相互結(jié)合才能得出沖壓件。

與機(jī)械加工及塑性加工的其它方法相比，沖壓加工無論在技術(shù)方面還是經(jīng)濟(jì)方面都具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。主要表現(xiàn)如下。

(1)沖壓加工的生產(chǎn)效率高，且操作方便，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化與自動(dòng)化。這是因?yàn)闆_壓是依靠沖模和沖壓設(shè)備來完成加工，普通壓力機(jī)的行程次數(shù)為每分鐘可達(dá)幾十次，高速壓力要每分鐘可達(dá)數(shù)百次甚至千次以上，而且每次沖壓行程就可能得到一個(gè)沖件。

（2）沖壓時(shí)由于模具保證了沖壓件的尺寸與形狀精度，且一般不破壞沖壓件的表面質(zhì)量,而模具的壽命一般較長(zhǎng),所以沖壓的質(zhì)量穩(wěn)定,互換性好,具有“一模一樣”的特征。

（3）沖壓可加工出尺寸范圍較大、形狀較復(fù)雜的零件，如小到鐘表的秒表，大到汽車縱梁、覆蓋件等，加上沖壓時(shí)材料的冷變形硬化效應(yīng)，沖壓的強(qiáng)度和剛度均較高。

（4）沖壓一般沒有切屑碎料生成，材料的消耗較少，且不需其它加熱設(shè)備，因而是一種省料，節(jié)能的加工方法，沖壓件的成本較低。

但是，沖壓加工所使用的模具一般具有專用性，有時(shí)一個(gè)復(fù)雜零件需要數(shù)套模具才能加工成形，且模具 制造的精度高，技術(shù)要求高，是技術(shù)密集形產(chǎn)品。所以，只有在沖壓件生產(chǎn)批量較大的情況下，沖壓加工的優(yōu)點(diǎn)才能充分體現(xiàn)，從而獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。

沖壓地、在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，尤其是大批量生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。相當(dāng)多的工業(yè)部門越來越多地采用沖壓法加工產(chǎn)品零部件，如汽車、農(nóng)機(jī)、儀器、儀表、電子、航空、航天、家電及輕工等行業(yè)。在這些工業(yè)部門中，沖壓件所占的比重都相當(dāng)?shù)拇?，少則60%以上，多則90%以上。不少過去用鍛造=鑄造和切削加工方法制造的零件，現(xiàn)在大多數(shù)也被質(zhì)量輕、剛度好的沖壓件所代替。因此可以說，如果生產(chǎn)中不諒采用沖壓工藝，許多工業(yè)部門要提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、快速進(jìn)行產(chǎn)品更新?lián)Q代等都是難以實(shí)現(xiàn) 的。1.2 沖壓的基本工序及模具

由于沖壓加工的零件種類繁多，各類零件的形狀、尺寸和精度要求又各不相同，因而生產(chǎn)中采用的沖壓工藝方法也是多種多樣的。概括起來，可分為分離工序和成形工序兩大類；分離工序是指使坯料沿一定的輪廓線分離而獲得一定形狀、尺寸和斷面質(zhì)量的沖壓（俗稱沖裁件）的工序；成形工序是指使坯料在不破裂的條件下產(chǎn)生塑性變形而獲得一定形狀和尺寸的沖壓件的工序。

上述兩類工序，按基本變形方式不同又可分為沖裁、彎曲、拉深和成形四種基本工序，每種基本工序還包含有多種單一工序。

在實(shí)際生產(chǎn)中，當(dāng)沖壓件的生產(chǎn)批量較大、尺寸較少而公差要求較小時(shí)，若用分散的單一工序來沖壓是不經(jīng)濟(jì)甚至難于達(dá)到要求。這時(shí)在工藝上多采用集中的方案，即把兩種或兩種以上的單一工序集中在一副模具內(nèi)完成，稱為組合的方法不同，又可將其分為復(fù)合-級(jí)進(jìn)和復(fù)合-級(jí)進(jìn)三種組合方式。

復(fù)合沖壓——在壓力機(jī)的一次工作行程中，在模具的同一工位上同時(shí)完成兩種或兩種以上不同單一工序的一種組合方法式。

級(jí)進(jìn)沖壓——在壓力機(jī)上的一次工作行程中，按照一定的順序在同一模具的不同工位上完面兩種或兩種以上不同單一工序的一種組合方式。

復(fù)合-級(jí)進(jìn)——在一副沖模上包含復(fù)合和級(jí)進(jìn)兩種方式的組合工序。

沖模的結(jié)構(gòu)類型也很多。通常按工序性質(zhì)可分為沖裁模、彎曲模、拉深模和成形模等；按工序的組合方式可分為單工序模、復(fù)合模和級(jí)進(jìn)模等。但不論何種類型的沖模，都可看成是由上模和下模兩部分 組成，上模被固定在壓力機(jī)工作臺(tái)或墊板上，是沖模的固定部分。工作時(shí)，坯料在下模面上通過定位零件定位，壓力機(jī)滑塊帶動(dòng)上模下壓，在模具工作零件（即凸模、凹模）的作用下坯料便產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需形狀與尺寸的沖件。上?；厣龝r(shí)，模具的卸料與出件裝置將沖件或廢料從凸、凹模上卸下或推、頂出來，以便進(jìn)行下一次沖壓循環(huán)。

1.3 沖壓技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，許多新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料不斷涌現(xiàn)，因而促進(jìn)了沖壓技術(shù)的不斷革新和發(fā)展。其主要表現(xiàn)和發(fā)展方向如下。(1).沖壓成形理論及沖壓工藝方面

沖壓成形理論的研究是提高沖壓技術(shù)的基礎(chǔ)。目前，國內(nèi)外對(duì)沖壓成形理論的研究非常重視，在材料沖壓性能研究、沖壓成形過程應(yīng)力應(yīng)變分析、板料變形規(guī)律研究及坯料與模具之間的相互作用研究等方面均取得了較大的進(jìn)展。特別是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛躍發(fā)展和塑性變形理論的進(jìn)一步完善，近年來國內(nèi)外已開始應(yīng)用塑性成形過程的計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)，即利用有限元（FEM）等有值分析方法模擬金屬的塑性成形過程，根據(jù)分析結(jié)果，設(shè)計(jì)人員可預(yù)測(cè)某一工藝方案成形的可行性及可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題，并通過在計(jì)算機(jī)上選擇修改相關(guān)參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)工藝及模具的優(yōu)化設(shè)計(jì)。這樣既節(jié)省了昂貴的試模費(fèi)用，也縮短了制模具周期。

研究推廣能提高生產(chǎn)率及產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本和擴(kuò)大沖壓工藝應(yīng)用范圍的各種壓新工藝，也是沖壓技術(shù)的發(fā)展方向之一。目前，國內(nèi)外相繼涌現(xiàn)出精密沖壓工藝、軟模成形工藝、高能高速成形工藝及無模多點(diǎn)成形工藝等精密、高效、經(jīng)濟(jì)的沖壓新工藝。其中，精密沖裁是提高沖裁件質(zhì)量的有效方法，它擴(kuò)大了沖壓加工范圍，目前精密沖裁加工零件的厚度可達(dá)25mm，精度可達(dá)IT16~17級(jí)；用液體、橡膠、聚氨酯等作柔性凸?；虬寄５能浤３尚喂に嚕芗庸こ鲇闷胀庸し椒y以加工的材料和復(fù)雜形狀的零件，在特定生產(chǎn)條件下具有明顯的經(jīng)濟(jì)效果；采用爆炸等高能效成形方法對(duì)于加工各種尺寸在、形狀復(fù)雜、批量小、強(qiáng)度高和精度要求較高的板料零件，具有很重要的實(shí)用意義；利用金屬材料的超塑性進(jìn)行超塑成形，可以用一次成形代替多道普通的沖壓成形工序，這對(duì)于加工形狀復(fù)雜和大型板料零件具有突出的優(yōu)越性；無模多點(diǎn)成形工序是用高度可調(diào)的凸模群體代替?zhèn)鹘y(tǒng)模具進(jìn)行板料曲面成形的一種先進(jìn)技術(shù)，我國已自主設(shè)計(jì)制造了具有國際領(lǐng)先水平的無模多點(diǎn)成形設(shè)備，解決了多點(diǎn)壓機(jī)成形法，從而可隨意改變變形路徑與受力狀態(tài)，提高了材料的成形極限，同時(shí)利用反復(fù)成形技術(shù)可消除材料內(nèi)殘余應(yīng)力，實(shí)現(xiàn)無回彈成形。無模多點(diǎn)成形系統(tǒng)以CAD/CAM/CAE技術(shù)為主要手段，能快速經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)三維曲面的自動(dòng)化成形。

(2.)沖模是實(shí)現(xiàn)沖壓生產(chǎn)的基本條件.在沖模的設(shè)計(jì)制造上,目前正朝著以下兩方面發(fā)展:一方面,為了適應(yīng)高速、自動(dòng)、精密、安全等大批量現(xiàn)代生產(chǎn)的需要，沖模正向高效率、高精度、高壽命及多工位、多功能方向發(fā)展，與此相比適應(yīng)的新型模具材料及其熱處理技術(shù)，各種高效、精密、數(shù)控自動(dòng)化的模具加工機(jī)床和檢測(cè)設(shè)備以及模具CAD/CAM技術(shù)也在迅速發(fā)展；另一方面，為了適應(yīng)產(chǎn)品更新?lián)Q代和試制或小批量生產(chǎn)的需要，鋅基合金沖模、聚氨酯橡膠沖模、薄板沖模、鋼帶沖模、組合沖模等各種簡(jiǎn)易沖模及其制造技術(shù)也得到了迅速發(fā)展。

精密、高效的多工位及多功能級(jí)進(jìn)模和大型復(fù)雜的汽車覆蓋件沖模代表了現(xiàn)代沖模的技術(shù)水平。目前，50個(gè)工位以上的級(jí)進(jìn)模進(jìn)距精度可達(dá)到2微米，多功能級(jí)進(jìn)模不僅可以完成沖壓全過程，還可完成焊接、裝配等工序。我國已能自行設(shè)計(jì)制造出達(dá)到國際水平的精度達(dá)2~5微米，進(jìn)距精度2~3微米，總壽命達(dá)1億次。我國主要汽車模具企業(yè)，已能生產(chǎn)成套轎車覆蓋件模具，在設(shè)計(jì)制造方法、手段方面已基本達(dá)到了國際水平，但在制造方法手段方面已基本達(dá)到了國際水平，模具結(jié)構(gòu)、功能方面也接近國際水平，但在制造質(zhì)量、精度、制造周期和成本方面與國外相比還存在一定差距。

模具制造技術(shù)現(xiàn)代化是模具工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)正在不斷向傳統(tǒng)制造技術(shù)滲透、交叉、融合形成了現(xiàn)代模具制造技術(shù)。其中高速銑削加工、電火花銑削加工、慢走絲切割加工、精密磨削及拋光技術(shù)、數(shù)控測(cè)量等代表了現(xiàn)代沖模制造的技術(shù)水平。高速銑削加工不但具有加工速度高以及良好的加工精度和表面質(zhì)量（主軸轉(zhuǎn)速一般為15000~40000r/min）,加工精度一般可達(dá)10微米，最好的表面粗糙度Ra≤1微米），而且與傳統(tǒng)切削加工相比具有溫升低（工件只升高3攝氏度）、切削力小，因而可加工熱敏材料和剛性差的零件，合理選擇刀具和切削用量還可實(shí)現(xiàn)硬材料（60HRC）加工；電火花銑削加工（又稱電火花創(chuàng)成加工）是以高速旋轉(zhuǎn)的簡(jiǎn)單管狀電極作三維或二維輪廓加工（像數(shù)控銑一樣），因此不再需要制造昂貴的成形電極，如日本三菱公司生產(chǎn)的EDSCAN8E電火花銑削加工機(jī)床，配置有電極損耗自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)、CAD/CAM集成系統(tǒng)、在線自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)和動(dòng)態(tài)仿真系統(tǒng)，體現(xiàn)了當(dāng)今電火花加工機(jī)床的技術(shù)水平；慢走絲線切割技術(shù)的發(fā)展水平已相當(dāng)高，功能也相當(dāng)完善，自動(dòng)化程度已達(dá)到無人看管運(yùn)行的程度，目前切割速度已達(dá)到300mm2/min,加工精度可達(dá)±1.5微米，表面粗糙度達(dá)Ra=01~0.2微米;精度磨削及拋光已開始使用數(shù)控成形磨床、數(shù)控光學(xué)曲線磨床、數(shù)控連續(xù)軌跡坐標(biāo)磨床及自動(dòng)拋光等先進(jìn)設(shè)備和技術(shù);模具加工過程中的檢測(cè)技術(shù)也取得了很大的發(fā)展,現(xiàn)在三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)除了能高精度地測(cè)量復(fù)雜曲面的數(shù)據(jù)外,其良好的溫度補(bǔ)償裝置、可靠的抗振保護(hù)能力、嚴(yán)密的除塵措施及簡(jiǎn)單操作步驟，使得現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化檢測(cè)成為可能。此外，激光快速成形技術(shù)（RPM）與樹脂澆注技術(shù)在快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)中得到了成功的應(yīng)用。利用RPM技術(shù)快速成形三維原型后，通過陶瓷精鑄、電弧涂噴、消失模、熔模等技術(shù)可快速制造各種成形模。如清華大學(xué)開發(fā)研制的“M-RPMS-Ⅱ型多功能快速原型制造系統(tǒng)”是我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的世界惟一擁有兩種快速成形工藝（分層實(shí)體制造SSM和熔融擠壓成形MEM）的系統(tǒng)，它基于“模塊化技術(shù)集成”之概念而設(shè)計(jì)和制造，具有較好的價(jià)格性能比。一汽模具制造公司在以CAD/CAM加工的主模型為基礎(chǔ)，采用瑞士汽巴精化的高強(qiáng)度樹脂澆注成形的樹脂沖模應(yīng)用在國產(chǎn)轎車試制和小批量生產(chǎn)開辟了新的途徑。(3)沖壓設(shè)備和沖壓生產(chǎn)自動(dòng)化方面

性能良好的沖壓設(shè)備是提高沖壓生產(chǎn)技術(shù)水平的基本條件，高精度、高壽命、高效率的沖模需要高精度、高自動(dòng)化的沖壓設(shè)備相匹配。為了滿足大批量高速生產(chǎn)的需要，目前沖壓設(shè)備也由單工位、單功能、低速壓力機(jī)朝著多工位、多功能、高速和數(shù)控方向發(fā)展，加之機(jī)械乃至機(jī)器人的大量使用，使沖壓生產(chǎn)效率得到大幅度提高，各式各樣的沖壓自動(dòng)線和高速自動(dòng)壓力機(jī)紛紛投入使用。如在數(shù)控四邊折彎?rùn)C(jī)中送入板料毛坯后，在計(jì)算機(jī)程序控制下便可依次完成四邊彎曲，從而大幅度提高精度和生產(chǎn)率；在高速自動(dòng)壓力機(jī)上沖壓電機(jī)定轉(zhuǎn)子沖片時(shí)，一分鐘可沖幾百片，并能自動(dòng)疊成定、轉(zhuǎn)子鐵芯，生產(chǎn)效率比普通壓力機(jī)提高幾十倍，材料利用率高達(dá)97%；公稱壓力為250KN的高速壓力機(jī)的滑塊行程次數(shù)已達(dá)2000次/min以上。在多功能壓力機(jī)方面，日本田公司生產(chǎn)的2000KN“沖壓中心”采用CNC控制，只需5min時(shí)間就可完成自動(dòng)換模、換料和調(diào)整工藝參數(shù)等工作；美國惠特尼公司生產(chǎn)的CNC金屬板材加工中心，在相同的時(shí)間內(nèi)，加工沖壓件的數(shù)量為普通壓力機(jī)的4~10倍，并能進(jìn)行沖孔、分段沖裁、彎曲和拉深等多種作業(yè)。

近年來，為了適應(yīng)市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng)，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來越高，且其更新?lián)Q代的周期大為縮短。沖壓生產(chǎn)為適應(yīng)這一新的要求，開發(fā)了多種適合不同批量生產(chǎn)的工藝、設(shè)備和模具。其中，無需設(shè)計(jì)專用模具、性能先進(jìn)的轉(zhuǎn)塔數(shù)控多工位壓力機(jī)、激光切割和成形機(jī)、CNC萬能折彎?rùn)C(jī)等新設(shè)備已投入使用。特別是近幾年來在國外已經(jīng)發(fā)展起來、國內(nèi)亦開始使用的沖壓柔性制造單元（FMC）和沖壓柔性制造系統(tǒng)（FMS）代表了沖壓生產(chǎn)新的發(fā)展趨勢(shì)。FMS系統(tǒng)以數(shù)控沖壓設(shè)備為主體，包括板料、模具、沖壓件分類存放系統(tǒng)、自動(dòng)上料與下料系統(tǒng)，生產(chǎn)過程完全由計(jì)算機(jī)控制，車間實(shí)現(xiàn)24小時(shí)無人控制生產(chǎn)。同時(shí)，根據(jù)不同使用要求，可以完成各種沖壓工序，甚至焊接、裝配等工序，更換新產(chǎn)品方便迅速，沖壓件精度也高。(4)沖壓標(biāo)準(zhǔn)化及專業(yè)化生產(chǎn)方面

模具的標(biāo)準(zhǔn)化及專業(yè)化生產(chǎn)，已得到模具行業(yè)和廣泛重視。因?yàn)闆_模屬單件小批量生產(chǎn)，沖模零件既具的一定的復(fù)雜性和精密性，又具有一定的結(jié)構(gòu)典型性。因此，只有實(shí)現(xiàn)了沖模的標(biāo)準(zhǔn)化，才能使沖模和沖模零件的生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)專業(yè)化、商品化，從而降低模具的成本，提高模具的質(zhì)量和縮短制造周期。目前，國外先進(jìn)工業(yè)國家模具標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)程度已達(dá)70%~80%，模具廠只需設(shè)計(jì)制造工作零件，大部分模具零件均從標(biāo)準(zhǔn)件廠購買，使生產(chǎn)率大幅度提高。模具制造廠專業(yè)化程度越不定期越高，分工越來越細(xì)，如目前有模架廠、頂桿廠、熱處理廠等，甚至某些模具廠僅專業(yè)化制造某類產(chǎn)品的沖裁?；驈澢＃@樣更有利于制造水平的提高和制造周期的縮短。我國沖模標(biāo)準(zhǔn)化與專業(yè)化生產(chǎn)近年來也有較大發(fā)展，除反映在標(biāo)準(zhǔn)件專業(yè)化生產(chǎn)廠家有較多增加外，標(biāo)準(zhǔn)件品種也有擴(kuò)展，精度亦有提高。但總體情況還滿足不了模具工業(yè)發(fā)展的要求，主要體現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)化程度還不高（一般在40%以下），標(biāo)準(zhǔn)件的品種和規(guī)格較少，大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)件廠家未形成規(guī)?；a(chǎn)，標(biāo)準(zhǔn)件質(zhì)量也還存在較多問題。另外，標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)的銷售、供貨、服務(wù)等都還有待于進(jìn)一步提高。設(shè)計(jì)要求:設(shè)計(jì)該零件的沖裁模 沖壓件圖如下圖所示:

+0.250+0.30+0.150+0.200-0.4312±0.2521±0.5288.90-0.5231.5±0.25沖壓技術(shù)要求: 1.材料:H62 2.材料厚度:4mm 3.生產(chǎn)批量:中批量 4.未注公差:按IT14級(jí)確定.2 沖裁件的總體工藝分析

一 沖裁件的工藝性分析

沖裁件的工藝性是指沖裁件對(duì)沖裁工藝的適應(yīng)性。也就是工件在沖裁加工過程中的難易程度

沖裁工藝性好是指能用普通沖裁方法，在模具壽命和生產(chǎn)率較高，成本較低的條件下得到質(zhì)量合格的沖裁件 包括： 沖裁件的尺寸和形狀

沖裁件的尺度精度和表面粗糙度

沖裁材料 沖裁件尺寸標(biāo)注

沖裁模類型的確定 沖裁順序的安排

3案例的工藝性分析

1、沖壓件工藝分析

零件尺寸精度：υ5-0.01公差為0.03，則是屬于IT9級(jí)之間，其他未注公差為IT14級(jí)。

所以，零件最高精度要求為IT9，因此可用于一般的沖裁，普通沖

+0.02 裁可以達(dá)到要求。由于沖裁件沒有斷面粗糙度的要求，我們不必考慮。

（2）零件結(jié)構(gòu)工藝分析 a、零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、對(duì)稱；

b、最小壁厚：孔邊距b1=（8.5-5）/2=1.75>1.5t c、無懸臂窄槽b1=4>2t=2.25>2t d、無尖角

e、沖孔Φ5，查表得τ=400～700 Mpa >400Mpa,5>1.3t=1.3

所以，一般沖模可以沖出此孔，無小孔；

f、無圓角。（3）零件材料分析：

45號(hào)鋼

τ=440～700Mpa

σs=550～700Mpa

δ﹪

所以，45號(hào)鋼強(qiáng)度較高，塑性和韌性尚好，綜上所述：該零件符合沖裁工藝性要求，可以利用普通沖裁加工。

2、工藝方案制定

（1）基本工序：沖孔、落料。（2）工藝方案：

方案一：?jiǎn)喂ば蚰?，落料模、沖孔模2套模具； 方案二：復(fù)合模，落料、沖孔1套模具； 方案三：級(jí)進(jìn)模，沖孔、落料級(jí)進(jìn)模1套模具。

10=14分析3個(gè)方案：

a、第一種方案的優(yōu)點(diǎn)是模具設(shè)計(jì)、制造簡(jiǎn)單、周期短，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，甚至可以采用標(biāo)準(zhǔn)化得模具成型零件，因此，模具和制件的制造成本均低。但因采用兩副模具分別進(jìn)行落料和沖孔，其沖壓生產(chǎn)率低，不能滿足該零件中批量生產(chǎn)的要求。

b、第二種方案的優(yōu)點(diǎn)是沖壓的生產(chǎn)效率較高，且制件的平整度較高。但模具結(jié)構(gòu)較第一種方案復(fù)雜，因此設(shè)計(jì)制造周期長(zhǎng)，模具成本較高。

c、第三種方案的優(yōu)點(diǎn)是沖壓的生產(chǎn)過程易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，生產(chǎn)效率較高。但模具結(jié)構(gòu)較第一種復(fù)雜，因此設(shè)計(jì)制造周期較長(zhǎng)，模具成本較高。

綜上分析，以滿足制件質(zhì)量和生產(chǎn)綱領(lǐng)為主要因素，可以得出沖件的精度和平直度較好，生產(chǎn)率較高，操作方便，因此采用復(fù)合模進(jìn)行加工。

3彎曲件總體工藝分析

彎曲件工藝性分析

1.材料分析

如果彎曲件的材料具有足夠的塑性，屈強(qiáng)比小，屈服點(diǎn)和彈性模量的比值小，則有利于彎曲成形和工件質(zhì)量的提高。如軟剛、黃銅和鋁等材料的彎曲成形性能好。而脆性大的材料，如磷青銅、鈹青銅和彈簧鋼等，則最小型對(duì)彎曲半徑大，回彈大，不利于成形。

2.結(jié)構(gòu)分析（1）最小彎曲半徑和彎曲件的彎邊高度

彎曲半徑

彎曲件的彎曲半徑不宜小于最小彎曲半徑，也不宜過大。因?yàn)檫^大時(shí)，受到回彈的影響，彎曲的角度與彎曲半徑的精度都不易保證。

彎邊高度

彎曲件的彎邊高度不宜過小，其值應(yīng)為h?r?2t。當(dāng)h較小時(shí)，彎邊在模具上支持的長(zhǎng)度過小，不容易形成足夠的彎矩，很難得到形狀準(zhǔn)確的工件。若h?r?2t時(shí)，則須先壓槽，或增加彎邊高度，彎曲后再切掉

（2）預(yù)沖工藝孔或切槽

如圖45所示，對(duì)階梯形坯料進(jìn)行局部彎曲時(shí)（見圖45a)，在彎曲線與外形輪廓相一致的情況下，會(huì)使根部撕裂或畸變，這時(shí)應(yīng)改變彎曲線的位置（見圖45b)。必要時(shí)，在彎曲部分與不彎曲部分之間切槽或在彎曲前沖出工藝孔（見圖45c、d、e），工藝槽深度A大于彎曲半徑，槽寬B大于材料厚度。

（3）彎曲件孔邊距離

彎曲有孔的工序件時(shí)，如果孔位于彎曲變形區(qū)內(nèi)，則彎曲時(shí)孔要變形。為此必須使孔處于變形區(qū)之外（見圖46）。一般孔邊至彎曲半徑r中心的距離按料厚確定，即當(dāng)t?2mm時(shí)，L?t；當(dāng)t?2mm時(shí)，L?2t。

如果孔邊至彎曲半徑r中心的距離過小，為防止彎曲時(shí)孔變形，可采取沖凸緣形缺口或月牙槽的措施（見圖47a, b)。或在彎曲變形區(qū)內(nèi)沖工藝孔，以轉(zhuǎn)移變形區(qū)（見圖47c)。

（4）彎曲樣的幾何形狀

彎曲件應(yīng)盡量設(shè)計(jì)成對(duì)稱狀，彎曲半徑左右一致，以防彎曲變形時(shí)坯料受力不均而產(chǎn)生偏移。如果不對(duì)稱，應(yīng)增設(shè)工藝孔定位（見圖48b）。有些帶缺口的彎曲件，如圖48a所示，若將坯料沖出缺口，彎曲變形時(shí)會(huì)出現(xiàn)叉口，嚴(yán)重時(shí)無法成形，這時(shí)應(yīng)在缺口處留連接帶，待彎曲成形后再將連接帶切除。

（5）彎曲件的尺寸標(biāo)注

尺寸標(biāo) 注對(duì)彎曲件的工藝有很大的影響。

例如，圖49是彎曲件孔的位置尺寸的三

種標(biāo)注法。對(duì)于第一種標(biāo)注法，孔的位

圖48 增添連接帶和定位工藝孔的彎曲件 置精度不受坯料展開長(zhǎng)度和回彈的 影響，將大大簡(jiǎn)化工藝和模具設(shè)計(jì)。因此在不要求彎曲件有一定裝配關(guān)系時(shí)，應(yīng)盡量考慮沖壓工藝的方便來標(biāo)注尺寸。圖49a可以采用先落料沖孔（復(fù)合

工序），然后壓彎成形，工藝比較簡(jiǎn)單。

圖49b,c所示的尺寸標(biāo)注方法，沖孔只能

圖49 尺寸標(biāo)注對(duì)彎曲工藝的影響 在壓彎成形后進(jìn)行，這會(huì)造成許多不便。

3.彎曲件的尺寸偏差彎曲件的精度

受坯料定位、偏移、翹曲和回彈等因素的影響，彎曲的工序數(shù)目越多，精度也越低。對(duì)彎曲件的精度要求應(yīng)合理，一般彎曲件長(zhǎng)度的尺寸公差等級(jí)在IT13級(jí)以下，角度公差大于15′

3拉深件總體工藝分析

① 拉深件底部與直臂間的內(nèi)R,即凸模的R角應(yīng)大于（3~5）t;拉深件凸緣與直臂間的內(nèi)R,即凹模的R角應(yīng)大于（4~8）t,否則需增加整形工序。

② 拉深件的凸緣直徑D與筒內(nèi)徑d應(yīng)滿足公式>d+12t。

③ 在使用條件允許的情況下,拉深件應(yīng)盡可能采用軸對(duì)稱回轉(zhuǎn)體零件,且形狀力求簡(jiǎn)化,以便于模具設(shè)計(jì)與制造。

④ 拉深件的精度一般圓筒件可達(dá)IT8~T10級(jí),對(duì)于一般異形件可低1~2級(jí)

第二篇：沖壓模具間隙值的確定

沖壓模具等高套筒高度該如何計(jì)算

等高套筒安裝示意圖

沖壓模具等高套如何計(jì)算，我想看了上面的圖以后大家應(yīng)該都會(huì)明白了吧？ 什么是等高套？等高套的目的是什么？

先回答是什么是等高套，等高套是等高套筒的簡(jiǎn)稱，按照正規(guī)的叫法應(yīng)該是叫等高套筒的，不過工廠里的師傅們一般習(xí)慣稱它為等高套。等高套筒，顧名思義，就是指空心的套筒，一套小模具至少也會(huì)有十幾個(gè)等高套，模具太小的話，五六個(gè)就夠了，同一塊模板上所配套的等高套高度必須全部相同，公差最好在正負(fù)0.01以內(nèi)，誤差太大的話會(huì)很容易造成脫料板卡死脫不開、沖頭折斷等意外情況發(fā)生。

等高套的目的一是把脫料板拉住，免得脫料板掉下來；二是保證脫料的行程，能夠使產(chǎn)品順利從模具上脫下來，以免產(chǎn)生帶料、卡料等模具不脫料的悲劇出現(xiàn)。

等高套如果太短的話，可能會(huì)導(dǎo)致沖頭露出脫料板來，這樣的話，料還沒壓住就開始沖，很容易產(chǎn)生卡料、帶料、沖頭磨損、產(chǎn)品切邊皺等狀況出現(xiàn)。等高套如果太長(zhǎng)的話，就會(huì)導(dǎo)致沖頭導(dǎo)正長(zhǎng)度不夠，很容易造成沖頭折斷等。所以，一套模具如果需要保證生產(chǎn)順利的話，準(zhǔn)確計(jì)算等高套筒的長(zhǎng)度也是非常重要的。那么，沖壓模具等高套筒的高度該如何計(jì)算呢？ 計(jì)算沖壓模具等高套筒的高度，首先要確認(rèn)脫料板的行程，脫料板行程的計(jì)算公式：脫料板的行程=沖頭長(zhǎng)度-固定板(上夾板)-脫墊板(止擋板)-脫料板+1(mm)到2mm(只要能夠保證沖頭完全進(jìn)入脫料板，不露出脫料板就OK啦)。等高套高度= 固定板(上夾板)+脫墊板(止擋板)+行程。

第三篇：我國沖壓模具現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)分析

我國沖壓模具現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)分析

一、現(xiàn)狀

改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)模具的需求量不斷增長(zhǎng)。近年來，模具工業(yè)一直以15%左右的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展，模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大變化，除了國有專業(yè)模具廠外，集體、合資、獨(dú)資和私營也得到了快速發(fā)展。

浙江寧波和黃巖地區(qū)的“模具之鄉(xiāng)”；廣東一些大集團(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，科龍、美的、康佳等集團(tuán)紛紛建立了自己的模具制造中心；中外合資和外商獨(dú)資的模具企業(yè)現(xiàn)已有幾千家。

隨著與國際接軌的腳步不斷加快，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益加劇，人們已經(jīng)越來越認(rèn)識(shí)到產(chǎn)品質(zhì)量、成本和新產(chǎn)品的開發(fā)能力的重要性。而模具制造是整個(gè)鏈條中最基礎(chǔ)的要素之一，模具制造技術(shù)現(xiàn)已成為衡量一個(gè)國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定企業(yè)的生存空間。

近年許多模具企業(yè)加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度，將技術(shù)進(jìn)步視為企業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。一些國?nèi)模具企業(yè)已普及了二維CAD，并陸續(xù)開始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等國際通用軟件，個(gè)別廠家還引進(jìn)了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE軟件，并成功應(yīng)用于沖壓模的設(shè)計(jì)中。

以汽車覆蓋件模具為代表的大型沖壓模具制造技術(shù)已取得很大進(jìn)步，東風(fēng)汽車公司模具廠、一汽模具中心等模具廠家已能生產(chǎn)部分轎車覆蓋件模具。此外，許多研究機(jī)構(gòu)和大專院校開展模具技術(shù)的研究和開發(fā)。經(jīng)過多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技術(shù)方面取得了顯著進(jìn)步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計(jì)制造周期等方面做出了貢獻(xiàn)。

例如，吉林大學(xué)汽車覆蓋件成型技術(shù)所獨(dú)立研制的汽車覆蓋件沖壓成型分析KMAS軟件，華中理工大學(xué)模具技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的注塑模、汽車覆蓋件模具和級(jí)進(jìn)模CAD/CAE/CAM軟件，上海交通大學(xué)模具CAD國家工程研究中心開發(fā)的冷沖模和精沖研究中心開發(fā)的冷沖模和精沖模CAD軟件等在國內(nèi)模具行業(yè)擁有不少的用戶。

雖然中國模具工業(yè)在過去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重比較低；CAD/CAE/CAM技術(shù)的普及率不高；許多先進(jìn)的模具技術(shù)應(yīng)用不夠廣泛等等，致使相當(dāng)一部分大型、精密、復(fù)雜和長(zhǎng)壽命模具依賴進(jìn)口。

二、未來沖壓模具制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

模具技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該為適應(yīng)模具產(chǎn)品“交貨期短”、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價(jià)格低”的要求服務(wù)。達(dá)到這一要求急需發(fā)展如下幾項(xiàng)：

(1)全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向。隨著微機(jī)軟件的發(fā)展和進(jìn)步，普及CAD/CAM/CAE技術(shù)的條件已基本成熟，各企業(yè)將加大CAD/CAM技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)的力度；進(jìn)一步擴(kuò)大CAE技術(shù)的應(yīng)用范圍。計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正使CAD/CAM/CAE技術(shù)跨地區(qū)、跨企業(yè)、跨院所地在整個(gè)行業(yè)中推廣成為可能，實(shí)現(xiàn)技術(shù)資源的重新整合，使虛擬制造成為可能。

(2)高速銑削加工國外近年來發(fā)展的高速銑削加工，大幅度提高了加工效率，并可獲得極高的表面光潔度。另外，還可加工高硬度模塊，還具有溫升低、熱變形小等優(yōu)點(diǎn)。高速銑削加工技術(shù)的發(fā)展，對(duì)汽車、家電行業(yè)中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向發(fā)展。

(3)模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)高速掃描機(jī)和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ退璧闹T多功能，大大縮短了模具的在研制制造周期。有些快速掃描系統(tǒng)，可快速安裝在已有的數(shù)控銑床及加工中心上，實(shí)現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的加工程序、不同格式的CAD數(shù)據(jù)，用于模具制造業(yè)的“逆向工程”。模具掃描系統(tǒng)已在汽車、摩托車、家電等行業(yè)得到成功應(yīng)用，相信在“十五”期間將發(fā)揮更大的作用。

(4)電火花銑削加工電火花銑削加工技術(shù)也稱為電火花創(chuàng)成加工技術(shù)，這是一種替代傳統(tǒng)的用成型電極加工型腔的新技術(shù)，它是有高速旋轉(zhuǎn)的簡(jiǎn)單的管狀電極作三維或二維輪廓加工(像數(shù)控銑一樣)，因此不再需要制造復(fù)雜的成型電極，這顯然是電火花成形加工領(lǐng)域的重大發(fā)展。國外已有使用這種技術(shù)的機(jī)床在模具加工中應(yīng)用。預(yù)計(jì)這一技術(shù)將得到發(fā)展。

(5)提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度我國模具標(biāo)準(zhǔn)化程度正在不斷提高，估計(jì)目前我國模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率已達(dá)到30%左右。國外發(fā)達(dá)國家一般為80%左右。

(6)優(yōu)質(zhì)材料及先進(jìn)表面處理技術(shù)選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用相應(yīng)的表面處理技術(shù)來提高模具的壽命就顯得十分必要。模具熱處理和表面處理是否能充分發(fā)揮模具鋼材料性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。模具熱處理的發(fā)展方向是采用真空熱處理。模具表面處理除完善應(yīng)發(fā)展工藝先進(jìn)的氣相沉積(TiN、TiC等)、等離子噴涂等技術(shù)。

(7)模具研磨拋光將自動(dòng)化、智能化模具表面的質(zhì)量對(duì)模具使用壽命、制件外觀質(zhì)量等方面均有較大的影響，研究自動(dòng)化、智能化的研磨與拋光方法替代現(xiàn)有手工操作，以提高模具表面質(zhì)量是重要的發(fā)展趨勢(shì)。

(8)模具自動(dòng)加工系統(tǒng)的發(fā)展這是我國長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的目標(biāo)。模具自動(dòng)加工系統(tǒng)應(yīng)有多臺(tái)機(jī)床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤；有完整的機(jī)具、刀具數(shù)控庫；有完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng)；有質(zhì)量監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)。

CNC雕刻機(jī)在國內(nèi)的發(fā)展上從最近的一兩年才有較大的發(fā)展，相關(guān)加工廠和使用單位時(shí)刻以敏銳的眼光盯著廠家的動(dòng)向，這也是身為雕銑機(jī)主機(jī)生產(chǎn)廠一點(diǎn)也不敢松懈的真正原因所在。

作為用戶當(dāng)然要選合適的設(shè)備，如果選型不當(dāng)，不但不能賺錢反而令陷入為機(jī)器打工的苦澀局面。那么什么樣的機(jī)床才是好機(jī)床？

我們認(rèn)為好機(jī)床的定義是這樣的：

能夠在短期內(nèi)收回投資的機(jī)床才是好機(jī)床。

數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)使用壽命一般為7年，主要是數(shù)控方面的使用壽命為準(zhǔn)，這樣花錢和掙錢的比例關(guān)系將直接影響您的生意，所以仔細(xì)分析功能進(jìn)行選型是有效投資的必要條件。

在國外很早就有雕銑機(jī)的名詞(CNCengravingandmillingmachine)，嚴(yán)格地講雕是銑的一部分，是購買雕刻機(jī)還是購買數(shù)控銑式加工中心是經(jīng)常要問自己的問題。另外，還有目前盛行的高速切削機(jī)床(HSCMACHINE)。還是讓我們首先搞清楚三個(gè)機(jī)型區(qū)別：

1、數(shù)控銑和加工中心用于完成較大銑削量的工件的加工設(shè)備

2、數(shù)控雕銑機(jī)用于完成較小銑削量，或軟金屬的加工設(shè)備

3、高速切削機(jī)床用于完成中等銑削量，并且把銑削后的打磨量降為最低的加工設(shè)備

深入分析上述設(shè)備的結(jié)構(gòu)可以幫我們做出正確的選擇

一、從機(jī)械角度

機(jī)床的機(jī)械分為兩個(gè)部分，移動(dòng)部分和不移動(dòng)部分：工作臺(tái)，滑板，十字花臺(tái)等為移動(dòng)部分，床座，立柱等為非移動(dòng)部分

1、數(shù)控銑加工中心：

非移動(dòng)部分鋼性要求非常好移動(dòng)部分鋼性要求非常好優(yōu)點(diǎn)：能進(jìn)行重切削；缺點(diǎn)：由于移動(dòng)部分同樣龐大，犧牲了機(jī)床靈活性，對(duì)于細(xì)小的部分和快速進(jìn)給無能為力。

2、數(shù)控雕銑機(jī)

非移動(dòng)部分鋼性要求好移動(dòng)部分鋼性要以靈活為前題下，盡可能的輕一些，同時(shí)保持一定的鋼性。優(yōu)點(diǎn)：可進(jìn)行比較細(xì)小的加工，加工精度高。對(duì)于軟金屬可進(jìn)行高速加工；缺點(diǎn)：由于鋼性差所以不可能進(jìn)行重切削。

3、高速切削機(jī)床

非移動(dòng)部分鋼性要求非常好移動(dòng)部分鋼性要求比較好，而且盡可能的輕巧。優(yōu)點(diǎn)：能進(jìn)行中小量的切削(例一般φ10的平底刀，對(duì)于45號(hào)鋼(300)深切深度以0.75為好)；缺點(diǎn)：正確使用下能發(fā)揮高效，低成本，使打磨量變?yōu)闃O少。不正確使用，馬上就會(huì)使刀具的廢品堆積如山。

如何從機(jī)械上做到上面又輕、剛性又好矛盾的要求，關(guān)鍵在于機(jī)械結(jié)構(gòu)上的功夫。

1、床體采用高低筋配合的網(wǎng)狀架構(gòu)，有的直接采用蜂巢的相接的內(nèi)六角網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)

2、超寬的立柱和橫梁，大家知道龍門式的結(jié)構(gòu)由于其極好的對(duì)稱性和極佳的鋼性被高速切削設(shè)備廠家一直做為首選結(jié)構(gòu)。

3、對(duì)于移動(dòng)部分有與數(shù)控銑顯著的不同之處是加寬了很多導(dǎo)軌與導(dǎo)軌之間的距離，以克服不良力矩的問題。

4、從材料上講一般采用了米漢那鑄鐵，也就是孕育鑄鐵，在澆注鐵水時(shí)加入一定比例的硅(Si)從而改變了鐵的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使之更加耐沖壓，剛性上有顯著提高。

5、機(jī)床的剛性主要用于克服移動(dòng)部分在高速移動(dòng)時(shí)對(duì)非移動(dòng)部分的強(qiáng)大沖擊，所以導(dǎo)軌、絲桿要求粗一些，以及加強(qiáng)連接部分剛性。

二、從數(shù)控角度分析

1、數(shù)控銑加工中心對(duì)數(shù)控系統(tǒng)要求速度一般，主軸轉(zhuǎn)速0-8000RPM左右

2、雕銑機(jī)要求高速的數(shù)控系統(tǒng)，主軸轉(zhuǎn)速3000-30000RPM左右

3、高速切削機(jī)床要求高速的數(shù)控系統(tǒng)以及極好的伺服電機(jī)特性，主軸轉(zhuǎn)速1500-30000RPM左右

三、編程軟件上分析

從軟件的角度上講，數(shù)控銑加工中心，高速切削機(jī)床雕銑機(jī)都可以使用標(biāo)準(zhǔn)的CAD/CAM軟件如：MasterCamCimatronPEUG等。

銑床通常以為Cimatron刀路較好一點(diǎn)，新版的軟件充分考究到刀具的每時(shí)每刻的切削量的均勻性，尤其是刀進(jìn)入走出工作的一刻的速度和圓滑性，以及在拐點(diǎn)的跟隨差算法問題(followingError)，使結(jié)果和設(shè)計(jì)圖形更加貼進(jìn)，CAD部分剛大量采用直觀的三維實(shí)體造型如Solidworks等再通過IGS等轉(zhuǎn)入CAM軟件進(jìn)行加工。不過不用擔(dān)心，CAD/CAM的發(fā)展速度遠(yuǎn)勝于機(jī)床的CNC的發(fā)展速度。

第四篇：沖壓工藝方案的分析與確定

沖壓工藝方案的分析與確定

該零件包括落料、沖孔、彎曲三道工序，可有以下三種工藝方案：

方案一：落料----沖孔---彎曲。采用單工序模生產(chǎn)

方案二：落料沖孔彎曲合并。采用復(fù)合模生產(chǎn)。

方案三：沖孔---落料彎曲。采用連續(xù)模生產(chǎn)。

方案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易 模具壽命長(zhǎng)，但需要兩道工序兩幅模具，成本高而生產(chǎn)效率低，難以滿足大批量生產(chǎn)要求。方案二只需一副模具，工序比較集中，占用設(shè)備和人員少，生產(chǎn)率高，適用于大批量生產(chǎn)，但模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜成本高。方案三只需要一副模具，生產(chǎn)效率高，但模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造周期長(zhǎng)，對(duì)零件定位復(fù)雜。

第五篇：模具制造自動(dòng)化發(fā)展形勢(shì)分析

臺(tái)州亞古機(jī)床設(shè)備有限公司

模具制造自動(dòng)化發(fā)展形勢(shì)分析

在模具加工日益發(fā)達(dá)的今天，模具加工由原來的依賴工模師傅的做模經(jīng)驗(yàn)，通過打樣、雕刻、放電等模式進(jìn)行模生產(chǎn)，發(fā)展到現(xiàn)在通過使用CAE進(jìn)行流道分析/模擬、以CAD進(jìn)行設(shè)計(jì)、以CAM進(jìn)行編程、以CNC來加工工件及電極、以

至配件標(biāo)準(zhǔn)化/現(xiàn)代化的模具加工方式。

模具加工趨向模塊化

在模具加工日益發(fā)達(dá)的今天，模具加工由原來的依賴工模師傅的做模經(jīng)驗(yàn)，通過打樣、雕刻、放電等模式進(jìn)行模

生產(chǎn)，發(fā)展到現(xiàn)在通過使用CAE進(jìn)行流道分析/模擬、以CAD進(jìn)行設(shè)計(jì)、以CAM進(jìn)行編程、以CNC來加工工件及電極、以至配件標(biāo)準(zhǔn)化/現(xiàn)代化的模具加工方式。近幾年由于標(biāo)準(zhǔn)化夾具的使用日益普及，大量的模具型心及電極加工方式

得以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化加工，模具加工向模塊化方向發(fā)展。

模具加工周期縮短

現(xiàn)在商品的更新周期的縮短，市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，因而要求模具的加工更加快速，于是模具加工周期由原來的30～40天減少到15～20天，甚至更少。模具加工企業(yè)就必須有更高效的生產(chǎn)效率，才能適應(yīng)商品的更新周期。

模具加工自動(dòng)化，大大提高了生產(chǎn)效率

隨著人力成本的提高，原材料價(jià)格上漲，模具價(jià)格下降等原因，使模具加工企業(yè)必須改用新技術(shù)來提高模具的生

產(chǎn)效率。隨著機(jī)器人技術(shù)的高速發(fā)展，模具加工自動(dòng)化就出現(xiàn)在人們的眼前。自動(dòng)化線體綜合了多臺(tái)CNC、EDM、CMM、機(jī)器人等眾多設(shè)備，大大提高了生產(chǎn)效率。

憑可識(shí)別芯片能精確、可靠地識(shí)別任何一個(gè)工件和電極OPS-INGERSOLL公司為模具制造廠量身定做的模具中心，由一臺(tái)電火花成形加工機(jī)床、一臺(tái)CNC高速加工中心、一個(gè)料庫和一臺(tái)機(jī)器人所組成。由任務(wù)管理系統(tǒng)協(xié)調(diào)加工過

程，根據(jù)任務(wù)優(yōu)先原則對(duì)加工進(jìn)行排序。料庫由可識(shí)別芯片的8個(gè)UPC工件托盤和70～180個(gè)ITS電極夾頭組成，機(jī)器

人和機(jī)床憑可識(shí)別芯片能精確、可靠地識(shí)別任何一個(gè)工件和電極。

模具中心可連續(xù)24小時(shí)運(yùn)作

模具中心可連續(xù)24小時(shí)進(jìn)行可靠運(yùn)行。工件在一次裝夾后完成放入模具中心進(jìn)行CNC加工及EDM放電加工，大大

提高了加工質(zhì)量，成倍提高了加工速度和產(chǎn)量，從而縮短了模具的生產(chǎn)周期。這種通過系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)，集成不同加

工工藝已是模具制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。將電火花成形加工和高速銑削集成到了一個(gè)加工單元中，充分發(fā)揮各自的工藝

優(yōu)勢(shì)，明顯提高了設(shè)備生產(chǎn)效率、縮短制造時(shí)間和模具生產(chǎn)周期，并提高模具加工精度和機(jī)床使用率，從而達(dá)到降低

模具加工成本。這些優(yōu)勢(shì)是采用單獨(dú)運(yùn)行的設(shè)備所不能取得的。

OPS-Ingersoll模具中心，實(shí)現(xiàn)工件的綜合高效加工

OPS-INGERSOLL模具中心在接受作為訂單的加工任務(wù)后，就可從CAD/CAM開始，建立加工項(xiàng)目，將工件加工

過程中的工件加工程式，電加工程式放入相應(yīng)的加工項(xiàng)目中，通過模具中心的中央控制系統(tǒng)進(jìn)行機(jī)床控制、工件搬運(yùn)、托盤夾緊、電極裝夾和刀具選取、機(jī)床加工啟動(dòng)和已完成加工的工件成品卸下，以及在料庫上工件的存取。所有物

件移動(dòng)工作由模具中心所控制的機(jī)器人自動(dòng)進(jìn)行，工人只需在裝卸料工位把工件托盤裝到加工單元的料庫上便可。通

過自動(dòng)化解決方案把兩種不同加工方式的機(jī)床集成在一起，實(shí)現(xiàn)了工件的綜合高效加工。

實(shí)際案例

某塑膠模具廠原有5臺(tái)普通CNC加工中心，及4臺(tái)EDM火花機(jī)，用傳統(tǒng)的模具加工方式每月生產(chǎn)20多套手機(jī)模具，模具生產(chǎn)能力遠(yuǎn)不能達(dá)到其工廠訂單要求。通過引進(jìn)一套OPS-INGERSOLL模具中心，模具加工過程發(fā)生了根本性的變化，模仁通過在普通CNC加工中心進(jìn)行粗加工，然后精加工及電極加工則在OPS-INGERSOLL模具中心的高速加

工中心進(jìn)行加工，結(jié)果能達(dá)到每月生產(chǎn)起碼40套模具。整個(gè)生產(chǎn)過程都變得輕松、高效、高質(zhì)，客戶對(duì)結(jié)果非常滿意。

高速銑削和電火花加工的結(jié)合，體現(xiàn)了模具加工工藝朝著高效低成本發(fā)展的趨勢(shì)。這種自動(dòng)化集成的解決方案應(yīng)

由一家同時(shí)生產(chǎn)電火花加工機(jī)床及高速銑床的制造廠家來供應(yīng)。與同時(shí)掌握這兩種工藝的廠家合作，無疑可獲得工藝

上不偏不倚的意見和投資決策的幫助。這一籃子解決方案同時(shí)也便于設(shè)備的維護(hù)和檢修，讓設(shè)備發(fā)揮最高效率。

模具中心月產(chǎn)量（現(xiàn)狀實(shí)際平均值）

?手機(jī)模具生產(chǎn)率;

?鋼料平面與四周圍光刀：平均1h×2件=2h;

?CNC和EDM碰數(shù)時(shí)間:平均1h×2件=2h;

?合計(jì)：30h（一出一之一套手機(jī)模具）;

?自動(dòng)化月產(chǎn)量：24h×30天÷23h（30h-7h=23h）=31.3套手機(jī)模具。

可以進(jìn)一步改善的環(huán)節(jié)

1、盡早導(dǎo)入CMM（三坐標(biāo)）可節(jié)約：

◆鋼料平面與四周圍光刀2h；

◆CNC和EDM碰數(shù)時(shí)間2h。

2、導(dǎo)入NC刀具破損檢測(cè)儀：

▼時(shí)刻監(jiān)督鋼料及石墨刀具使用過后的破損程度，以掌握加工電極或工件的精準(zhǔn)精度；

▼每天鋼料刀具在線測(cè)量2次/石墨刀具測(cè)量1次共計(jì)1h（平均值）。

3、編程工程優(yōu)化：

目前鋼件加工時(shí)，粗加工余量較多，為0.4~0.5mm，以Z013036前模為例：

粗加工余量為0.4～0.5mm,在半精加工時(shí)，編程由于擔(dān)心余量過多，進(jìn)行了2次半精加工，第1次半精加工留余量

為0.15mm，第2次半精加工留余量為0.08mm，如果在粗加工時(shí)留余量為0.3~0.4mm，則可以減少1次半精加工，可

以減少約10分鐘的加工時(shí)間。

以3月份生產(chǎn)模具數(shù)量計(jì)（3月5日～27日計(jì)劃完成日）

期間共用25套模具,其中有50%是需要淬火加工：

-1出1模具為15套,-1出2模具為10套,共計(jì)模仁70件，35×10=350分鐘≈6小時(shí)

備注：

實(shí)現(xiàn)以上步驟，每月可節(jié)約時(shí)間及增加產(chǎn)量：

（2h+2h）×30天=120h（導(dǎo)入CMM），每月可多帶來120h÷23h=5套模具（10件模仁）。