回油管夾片彎曲模設(shè)計(jì)【連續(xù)?！俊緵_壓級進(jìn)模具】【13張CAD圖紙和文檔全套】

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The progressive die is a kind of complex and precise forming die. It possesses many advantages such as high efficiency,accuracy and long life. So it is used for many kinds of automation production in sheet metal forming. The technological characteristic and the stamping technology of the oil return pipe equipment support were analyzed. Layout project, total structure of die, and design of the key parts were introduced. The die structure was compact, machining easy, working smoothly,operated conveniently and high production efficiency .Key words: die design progressive die目 錄一 引言4二 零件工藝分析52.1工藝方案的確定52.2 零件的形狀、尺寸、精度、斷面質(zhì)量、裝配關(guān)系分析52.2.1沖壓部分分析52.2.2 彎曲部分分析6三 主要工藝參數(shù)計(jì)算73.1 沖裁部分相關(guān)計(jì)算73.1.1、合理排樣并繪制排樣圖，計(jì)算出材料利用率73.1.2 沖裁力計(jì)算83.1.3 沖裁壓力中心的確定93.1.4 沖裁設(shè)計(jì)中彈簧選取103.1.5 確定凸、凹模間隙，計(jì)算凸、凹模工作部分尺寸103.2.彎曲部分相關(guān)計(jì)算113.2.1 自由彎曲力113.2.2 校正彎曲力123.2.3 頂件力123.2.4 彎曲凸模與凹模刃口尺寸的計(jì)算123.2.5 彎曲設(shè)計(jì)中的彈簧計(jì)算14四 壓力機(jī)的選擇15五 模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)165.1 凸模和凹模外形尺寸的確定165.1.2 落料凹模外形尺寸的確定165.1.3.沖孔凸模長度及強(qiáng)度校核175.2 選定定位元件195.3 固定板、墊板設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)205.4上、下模座215.5 閉合高度225.6 模架的設(shè)計(jì)225.7 模柄與標(biāo)準(zhǔn)235.8 卸料、出件方式的選擇235.9 緊固件與模具定位件的標(biāo)準(zhǔn)與確定24六 沖壓模具的安全技術(shù)25七 沖模的安裝25八 模具的裝配圖26九 心得與體會27參考文獻(xiàn)28致 謝29一 引言改革開放以后，隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，市場對模具的需求量不斷增長，于是模具對于現(xiàn)代工業(yè)來說是越來越重要，尤其是沖壓技術(shù)的應(yīng)用.在國民經(jīng)濟(jì)各部門中,幾乎都有沖壓加工生產(chǎn),它不僅與整個(gè)機(jī)械行業(yè)密切有關(guān),而且與人民的生活相關(guān).近年來，模具工業(yè)一直以15%左右的增長速度快速發(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。隨著與國際接軌的腳步不斷加快，市場競爭的日益加劇，人們已經(jīng)越來越認(rèn)識到產(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ΑＲ恍﹪鴥?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的制造技術(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)。 由于沖壓工藝具有生產(chǎn)效率高、質(zhì)量穩(wěn)定、成本低以及可加工復(fù)雜形狀工件等一系列優(yōu)點(diǎn)，在機(jī)械、汽車、輕工、國防、電機(jī)電器、家用電器，以及日常生活用品等行業(yè)應(yīng)用非常廣泛，占有十分重要的地位。隨著工業(yè)產(chǎn)品的不斷發(fā)展和生產(chǎn)技術(shù)水平的不斷提高，沖壓模具作為個(gè)部門的重要基礎(chǔ)工藝裝備將起到越來越大的作用。二 零件工藝分析2.1工藝方案的確定零件傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝一般先在落料、沖孔復(fù)合模上進(jìn)行沖裁，然后再到彎曲模上壓彎成型，這種方法所需模具較多，沖床利用率低，不易實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)，且生產(chǎn)效率低，不能適應(yīng)該產(chǎn)品生產(chǎn)的需求。將沖壓生產(chǎn)回油管夾片的模具設(shè)計(jì)成自動送料的多工位級進(jìn)模，在解決上面問題的同時(shí)，還可以避免分模加工中定位誤差的產(chǎn)生，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低操作工人的勞動強(qiáng)度和生產(chǎn)成本，有助于提高其產(chǎn)品的市場競爭能力。回油管夾片是回油管上夾緊和定位得零件，其材料為08鋼，板料厚度為0.35mm ，生產(chǎn)批量很大。零件簡圖如圖一所示，零件的中間段為圓弧部分，兩端為直線，但每端各有一圓孔。零件結(jié)構(gòu)尺寸較小，屬于典型的小型沖壓件。圖一2.2 零件的形狀、尺寸、精度、斷面質(zhì)量、裝配關(guān)系分析2.2.1沖壓部分分析該零件展開后如圖二，形狀簡單、對稱，是由圓和直線組成的按照要求普通沖裁件外形與內(nèi)孔尺寸所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)公差等級一般不高于IT11級，由沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)表3-6、3-7查得，普通沖裁件外形公差可達(dá)到0.14mm，內(nèi)孔公差可達(dá)到0.05mm，中心距公差可達(dá)到。圖樣中精度及斷面質(zhì)量均沒有特別的要求，零件圖上的所有的尺寸均未標(biāo)注公差，屬于自由尺寸，即可在IT12IT18取公差值,按IT14級確定工件尺寸的公差?？刹閷?shí)用沖壓技術(shù)手冊附錄G標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表，各尺寸公差為： 圖二故該零件的精度要求能夠在沖裁加工中得到保證斷面質(zhì)量按一般標(biāo)準(zhǔn)處理。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐可知其裝配關(guān)系大致為一般的普通落料模形式的改進(jìn)，其它如生產(chǎn)批量等情況，也均符合沖裁的工藝要求。2.2.2 彎曲部分分析分析零件可知，工件的形狀決定了此工件必須經(jīng)過兩次彎曲變形方可成形，故可確定此彎曲應(yīng)是利用滑塊的形式來成形的，因本零件的尺寸較小，故可采用自動推桿脫模機(jī)構(gòu)。三 主要工藝參數(shù)計(jì)算3.1 沖裁部分相關(guān)計(jì)算3.1.1、合理排樣并繪制排樣圖，計(jì)算出材料利用率（1）排樣方法的確定根據(jù)工件的形狀，確定采用無廢料排樣的方法。模具為連續(xù)模，采用直排，經(jīng)多次排樣計(jì)算畫出排樣圖，如圖三圖三:排樣（2）計(jì)算板材規(guī)格查沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)表3-10排樣方法，根據(jù)零件形狀兩制件間按矩形且為少廢料排樣，故取搭邊值為0，側(cè)邊取搭邊值也為0。進(jìn)距為制件寬度，即：h=51.03mm條料寬為制件長度，即：b= 12mm（3）計(jì)算條料的利用率一個(gè)進(jìn)距內(nèi)的材料利用率為式中 A沖裁件面積（）；n 一張條料上的的沖件總數(shù)目；B條料寬度（mm）條料長度（mm）在此排樣中：=87.43%3.1.2 沖裁力計(jì)算（1）沖孔力和落料力平刃口沖裁模的沖裁力一般按下式計(jì)算： （2-2）在這里為計(jì)算簡便，也可按下式估算沖裁力： F （2-3）其中： 查實(shí)用沖壓技術(shù)手冊表8-49優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼08鋼抗拉強(qiáng)度。在這可取 N（2）推件力 查沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)表3-11得 取表2-38,序號1的凹模刃口形式,h=4mm,凸模運(yùn)動到h.=3mm處，則 n=（h-h.）/t=（4-3）/0.35=3 代入數(shù)據(jù)得推件力（3）卸料力查沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)表3-11得 =0.05 = 所以 =11080N3.1.3 沖裁壓力中心的確定模具壓力中心是指沖壓時(shí)諸沖壓力合力的作用點(diǎn)位置。為了確保壓力機(jī)和模具正常工作，應(yīng)使沖模的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心相重合。否則，會使沖模和壓力機(jī)滑塊產(chǎn)生偏心載荷，使滑塊和導(dǎo)軌間產(chǎn)生過大的磨損，模具導(dǎo)向零件加速磨損，降低模具和壓力機(jī)的使用壽命。 沖模的壓力中心，可按下述原則來確定： 1.對稱形狀的單個(gè)沖裁件，沖模的壓力中心就是沖裁件的幾何中心。2.工件形狀相同且分布位置對稱時(shí)，沖模的壓力中心與零件的對稱中心相重合。3.形狀復(fù)雜的零件、多孔沖模、 級進(jìn)模的 壓力中心可用解析計(jì)算法求出沖模壓力中心。解析法的計(jì)算依據(jù)是：各分力對某坐標(biāo)軸的力矩之代數(shù)和 等于諸力的 合力對該軸的力矩。求出合力作用點(diǎn)的 座標(biāo) 位置 O0(x0,y)，即為所求模具的壓力中心)。計(jì)算公式為：由于本設(shè)計(jì)的零件為對稱形狀的單個(gè)沖裁件，所以沖模的壓力中心就是沖裁件的幾何中心。但沖孔和落料同時(shí)進(jìn)行，故還需進(jìn)一步確定。在沖孔時(shí)，F(xiàn)孔的壓力中心在矩形的幾何中心，即圓心。而落料時(shí)F落壓力中心在被切邊的中點(diǎn)上。根據(jù)原則3確定壓力中心： 解得 X=11.8mm3.1.4 沖裁設(shè)計(jì)中彈簧選取根據(jù)模具安裝位置擬選4個(gè)彈簧，每個(gè)彈簧的預(yù)壓力為：291/4=72.75N沖裁時(shí)卸料板的工作行程；考慮凸模的修模量；彈簧的預(yù)壓量為；故彈簧總壓縮量為考慮卸料的可靠性，取彈簧在預(yù)壓量時(shí)就應(yīng)有50N的壓力，初選彈簧鋼絲直徑d=2mm,彈簧中徑；工作極限負(fù)荷；自由高度；工作極限負(fù)荷下變形量。設(shè)彈簧在預(yù)壓量時(shí)，卸壓力達(dá)50N，即mm故12.3+3+318.3mm,能滿足要求。彈簧裝配高度3.1.5 確定凸、凹模間隙，計(jì)算凸、凹模工作部分尺寸（1）加工方法的確定：模具制造有凸模與凹模分開加工和凸模與凹模配合加工兩種方法。凸模與凹模分開加工是指凸模和凹模分別按圖樣加工至尺寸，凸模和凹模分開加工可使凸模和凹模具有互換性，便于模具成批制造，但需要較高的公差等級才能保證合理間隙，模具制造困難，加工成本高。凸模與凹模配合加工法就是先按設(shè)計(jì)尺寸制出一個(gè)基準(zhǔn)件（凸模或凹模），然后根據(jù)基準(zhǔn)件的實(shí)際尺寸按間隙配制另一件。這種加工方法的特點(diǎn)是模具的間隙由配置保證，工藝比較簡單，并且還可以適當(dāng)放大基準(zhǔn)件的制造公差，使得制造也容易。沖件精度要求不高，故采用此方法。并且，一般工廠也常常采用此方法。結(jié)合模具制造及工件的形狀特點(diǎn)，沖孔采用分開加工，落料采用凸模和凹模配合加工的方法。（2）刃口尺寸計(jì)算在確定沖模凹模和凸模刃口尺寸時(shí)，必須遵循以下原則。1）根據(jù)落料和沖孔的特點(diǎn)，落料件的尺寸取決于凹模尺寸，因此落料模應(yīng)先決定凹模尺寸。故沖孔模應(yīng)先決定凸模尺寸，用增大凹模尺寸來保證合理的間隙2）根據(jù)凹凸模刃口的磨損規(guī)律。凹模刃口磨損后使落料件尺寸變大，其刃口的基本尺寸應(yīng)取接近或等于工件的最小極限尺寸；凸模刃口磨損后使沖孔孔徑減小，故應(yīng)使尺寸接近或等于工件的最大極限尺寸。3)考慮工件精度與模具精度間的關(guān)系，在確定模具制造公差時(shí)，既要保證工件的精度要求，又要保證有合理的間隙數(shù)值，一般沖模精度較工件精度高2-3級1、沖孔凸模、凹模由沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)表3-4查得， 由實(shí)用沖壓技術(shù)手冊表2-29查得， 故滿足條件查表2-30得 ，則 2、切斷凸模、凹模落料應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)件，然后配做凸模。先做凹模，凹模磨損后，刃口尺寸變大，按照A類，設(shè)工件尺寸為，則 取x=0.5 則該零件凸模刃口各部分尺寸按上述凹模的相應(yīng)部分尺寸配制，保證雙面間隙值。3.2.彎曲部分相關(guān)計(jì)算3.2.1 自由彎曲力 上式中 F為自由彎曲力 安全系數(shù)：k=1.3 彎曲件寬度：b=12 彎曲半徑：r=4mm 08剛抗拉強(qiáng)度可取 =300MPa則 =369N3.2.2 校正彎曲力沖壓件在行程終了時(shí)受到的校正彎曲力，可按=Aq近似計(jì)算。加固板沖壓件首次彎曲的投影面積 A=128=96查表得單位校正力 q=70MPa，代入上式得3.2.3 頂件力 =（0.30.8）取系數(shù)0.5，則 =148N分析已知條件可得，彎曲時(shí)的校正彎曲力與自由彎曲力、頂件力都不是同時(shí)發(fā)生的，且校正力比自由彎曲力和壓料力大得多。因此，可按校正彎曲力來選擇壓力機(jī)。綜上所述可得 =17.8KN3.2.4 彎曲凸模與凹模刃口尺寸的計(jì)算分析零件的外形可知，該工件的成形過程應(yīng)為：第一步是先通過凸模及壓力機(jī)的作用將其彎曲為U形；第二步是在凸模下降到一定高度時(shí)，通過適當(dāng)設(shè)計(jì)帶動滑塊一起運(yùn)動，從而成形出兩處凹入的圓弧。則：下面是計(jì)算凸模與凹模各部位的制造尺寸：凸模與凹模間隙值的選取：凸模與凹模間隙值按照U形件的標(biāo)準(zhǔn)來選取，則有： C =（1.01.1）t選取凸模與凹模間隙值系數(shù)為：1.05工件料厚：0.35mm則： C = 0.368模具寬度尺寸：模具寬度尺寸計(jì)算基準(zhǔn)原則：彎曲件寬度尺寸標(biāo)注在外側(cè)時(shí)，應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)，即先確定凹模尺寸，凸模尺寸按凹模配置，必須保證單邊間隙C。彎曲件寬度尺寸標(biāo)注在內(nèi)側(cè)時(shí)，應(yīng)以凸模為基準(zhǔn)，即先確定凸模尺寸，凹模尺寸按凸模配置，必須保證單邊間隙C.觀察給出的原始零件圖，在原始零件圖的尺寸標(biāo)注標(biāo)準(zhǔn)在零件皆標(biāo)準(zhǔn)在零件的外側(cè)，故應(yīng)先計(jì)算出凹模尺寸，然后依照凹模尺寸配置凸模尺寸。因說給出的工件的各尺寸中并沒有標(biāo)準(zhǔn)公差，故按照慣例，沒有標(biāo)注公差時(shí)，即認(rèn)為該工件是IT14級，則依P93頁沖壓常用公差配合表選得工件的精度應(yīng)為IT7級，因工件厚度小于3，故凸模與凹模公差為0.01，則有：下端圓管部分：凹模寬度尺寸 凸模尺寸按凹模尺寸配制，保證單邊間隙，即：則分別計(jì)算后得：上端桿狀部分：內(nèi)凹圓管部分：3.2.5 彎曲設(shè)計(jì)中的彈簧計(jì)算在模具的卸料、頂件及壓邊裝置中，經(jīng)常會采用彈簧來緩沖及復(fù)位等。在本模具中共有三處使用到彈簧，分別起到緩沖模柄壓力、使得滑塊復(fù)位、凹模受力均衡及緩沖壓力的作用。下面分別計(jì)算以上三處彈簧的尺寸（三處皆選用圓柱螺旋壓縮彈簧）：上模板及模柄處的緩沖彈簧該彈簧承受的力為工件的成形力，依經(jīng)驗(yàn)公式有：取系數(shù)為：0.3則計(jì)得：= 0.36720=2016N則依此可選得此處彈簧基本尺寸為：d=8，D2 =35，=2630，=98的彈簧兩側(cè)滑塊復(fù)位彈簧的選取該彈簧承受的力為工件的校正彎曲力的分力，并且因本題中所選取成形壓力機(jī)為40KN，而工件成形過程中所需的最大力校核彎曲力，僅為6720N，故可選取彈簧所受力應(yīng)為0.10.3倍的，現(xiàn)選取系數(shù)為0.2，且滑塊分為左右兩塊。故該處每個(gè)彈簧說承受的力F = 0.5/2 = 672N , 則依此可選得此處彈簧基本尺寸為：d=4.5/mm，D2 =25/mm，=786/mm，=35/mm凹模受力均衡及緩沖壓力的彈簧的選取因?yàn)榘寄５某叽缦鄬^小，而因?yàn)楦鞣矫娴囊蛩貕毫C(jī)卻不得不選用過大的壓力機(jī)，故將凹模直接連接在凹模頂出桿上，以增加緩沖，進(jìn)而降低凹模所受壓力，增加安全系數(shù)。取計(jì)算系數(shù)為0.5，則有：=0.5 = N = 184N則依此可選得此處彈簧基本尺寸為：d=2.5，D2 =22，=194，=25四 壓力機(jī)的選擇使用沖床的公稱壓力應(yīng)大于計(jì)算出的總壓力；最大閉合高度應(yīng)大于沖模閉合高度；工作臺臺面尺寸應(yīng)能滿足模具的正確安裝。為安全起見，防止設(shè)備的超載，可按壓力機(jī)公稱壓力p=(1.11.3) 來選擇壓力機(jī)?，F(xiàn)取系數(shù)1.2，則有P=1.2=21.36KN查詢機(jī)械設(shè)計(jì)手冊開式壓力機(jī)規(guī)格表可選用公稱壓力為100KN的開式壓力機(jī)。其參數(shù)如下：公稱壓力： 100KN 滑塊行程： 60mm 最大封閉高度：180mm 封閉高度調(diào)節(jié)量： 50mm 工作臺尺寸（前后左右）： 240mm 360mm工作臺孔尺寸（前后左右直徑）:90mm180mm130mm模柄孔尺寸（直徑深度）：3050mm；工作臺厚度：50mm五 模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.1 凸模和凹模外形尺寸的確定5.1.1 沖孔凹模外形尺寸的確定材料：T10A熱處理：硬度:HRC5862技術(shù)條件：按JB/T7653-1994的規(guī)定查表得孔徑d=7、刃壁高度h=4/mm、高度H=14/mm、D=/mm，T10A的A型圓凹模：5.1.2 落料凹模外形尺寸的確定凹模：凹模類型很多，凹模的外形有圓形和矩形；結(jié)構(gòu)有整體式和鑲拼式；刃口有平刃和斜刃。在實(shí)際生產(chǎn)中，由于沖裁件的形狀和尺寸千變?nèi)f化，因而大量使用外形為圓形或矩形的凹模板，在其上面開設(shè)所需要的凹模洞口，用螺釘和銷釘直接固定在模板上。凹模外形尺寸是否合理，將直接影響到凹模的強(qiáng)度、剛度和耐用度。凹模外形主要與制件外形尺寸及制件厚度有關(guān)。沖裁時(shí)凹模承受沖裁力和側(cè)向擠壓力的作用。由于凹模結(jié)構(gòu)形式和固定方法不同，受力情況又比較復(fù)雜，目前尚不用理論計(jì)算方法確定凹模輪廓尺寸。本設(shè)計(jì)采用經(jīng)驗(yàn)公式凹模高度的確定： 凹模壁厚（刃口到外邊緣的距離）： C=（1.52）H垂直于送料方向的凹模寬度B 送料方向的凹模長度 式中s垂直送料方向的凹模刃壁間最大距離；s=12/mm送料方向的凹模刃壁間最大距離；=51.03/mm送料方向的凹模刃壁至凹模邊緣的最小距離，根據(jù)材料厚度t=0.35mm，材料寬度12mm， 查沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)表3-14取25/mm。系數(shù)，考慮板料厚度的影響，由沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)表3-15查得凹模厚度系數(shù)k=0.3因此 凹模的長L= /mm，取為100/mm 凹模的寬B=，取為63mm凹模高度H=15.3mm，取為15mm凹模壁厚C=30mm對照中國模具設(shè)計(jì)大典的標(biāo)準(zhǔn)將上述長寬高尺寸改為mm。 對于孔口的結(jié)構(gòu)形式，本設(shè)計(jì)采用常用的階梯形直刃壁型孔。如圖四所示：（圖四）根據(jù)以上分析取h =4/mm ，b = 1/mm5.1.3.沖孔凸模長度及強(qiáng)度校核凸模的結(jié)構(gòu)類型分為標(biāo)準(zhǔn)圓凸模、凸緣式凸模、直通式凸模。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本設(shè)計(jì)采用凸緣式凸模。凸緣式凸模的工作段截面一般是非圓形的，而固定段截面則取圓形、方形、矩形等簡單形狀，以便加工固定板的型孔，當(dāng)固定段取圓形時(shí)，必須在凸緣邊緣處加騎縫螺釘或銷釘。本設(shè)計(jì)的固定段截面為矩形，所以無須其它裝置。凸模長度計(jì)算：凸模長度需根據(jù)沖模的結(jié)構(gòu)要求和凸模刃磨量等因素確定?？砂聪率接?jì)算：式中 L凸模長度，mm； 凸模固定板厚度，mm；=12/mm 卸料板厚度，mm；=10/mm 導(dǎo)料板厚度，mm； 凸模進(jìn)入凹模的深度（0.51）mm； H附加長度，包括凸模的修磨量及模具閉合狀態(tài)下卸料板到凸模固定板之間的安全距離，一般取h=1520mm。而本設(shè)計(jì)采用彈壓卸料裝置，故不用導(dǎo)料板厚度這一項(xiàng)，卻要考慮固定板至卸料板間彈性元件的高度。由前面算的彈簧高度為=25.7/mm滿足要求凸模結(jié)構(gòu)選取A型圓凸模（摘自JBT 8057.11995）查表得：d=7/mm，D= /mm，/mm，l=15/mm，h=3/mm材料及熱處理：9Mn2V，硬度HRC562，尾部回火HRC40505.2 選定定位元件（1）在級進(jìn)沖裁模上設(shè)置側(cè)壓裝置后，將迫使條料在送進(jìn)時(shí)始終緊貼基準(zhǔn)導(dǎo)料板，可減少送料誤差，提高工件內(nèi)形和外形的位置尺寸精度。但自動送料的模具不宜采用側(cè)壓裝置。故不采用側(cè)壓裝置（2）為了保證模具正常工作和沖出合格沖裁件，必須保證坯料或工序件對模具的工作刃口處于正確的相對位置，即必須定位。本設(shè)計(jì)中，在第一工位沖孔時(shí)采用2個(gè)導(dǎo)料銷定位和一個(gè)初始擋料銷，如圖。在第二工位時(shí)是由擋鐵定位。（見裝配圖）導(dǎo)料銷（摘自JBT 7649.101994）直徑d=6mm的A型固定導(dǎo)料銷：固定導(dǎo)料銷A6 JB/T 7649.10d = 6 0 -0.075 /mm h = 3/mm L = 8/mm 材料：45，熱處理硬度4348HRC技術(shù)條件：按JB/T 7653-1994的規(guī)定始用擋料銷（摘自JB/T 7649.1-1994）長度L=40/mm 厚度H=4/mm 始用擋料塊404 彈簧0.5620 彈簧心柱416技術(shù)條件：按JB/T 7653-1994的規(guī)定5.3 固定板、墊板設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)模具結(jié)構(gòu)分析，本設(shè)計(jì)只在沖孔凸模和沖孔凹模采用矩形的固定板固定，其平面輪廓尺寸除應(yīng)保證凸模安裝孔外，應(yīng)還考慮螺釘和銷孔的位置，厚度一般取為凹模的60%80%。固定板孔與凸模采用過渡配合(H7/m6)，壓裝后端面磨平，以保證沖模的垂直度。固定板的基本結(jié)構(gòu)、尺寸可按GB2858.1-81 GB2858.6選取。尺寸選擇如下：矩形固定板：對角導(dǎo)柱式模架矩形固定板（摘自JBT 7643.21994） 查表得：凹模固定板長度L = 80/mm、寬度B = 63/mm、厚度H = 16/mm、材料為45鋼的矩形固定板：固定板806316 - 45鋼JB/T 7643.2技術(shù)條件：按JB/T 7653-1994的規(guī)定凸模固定板：長度L = 80/mm、寬度B = 63/mm、厚度H = 12/mm、材料為45鋼的矩形固定板：固定板806312 - 45鋼JB/T 7643.2技術(shù)條件：按JB/T 7653-1994的規(guī)定矩形墊板：墊板主要用于直接承受和擴(kuò)散凸（凹）模傳來的壓力，防止模座承受過大壓力而出現(xiàn)凹坑，影響模具正常工作。墊板厚度一般取612mm，外形尺寸按固定板形狀決定。常用材料為45鋼、T7A。墊板的基本結(jié)構(gòu)、尺寸可按GB2859.GB2859.6選取。尺寸選擇如下：矩形墊板（摘自JBT 7643.31994）查表得：長度L = 80/mm、寬度B = 63/mm、厚度H = 6/mm、材料為45鋼的矩形墊板：墊板80636 - 45鋼JB/T 7643.3技術(shù)條件：按JB/T 7653-1994的規(guī)定5.4上、下模座模具的全部零件,均安裝在上、下模板上，從而構(gòu)成模具的整體并傳遞壓力機(jī)的壓力來完成落料、沖孔及彎曲工作。模板應(yīng)該具備足夠的強(qiáng)度和剛度。如果模板的剛度不夠，則落料工作時(shí)模板會產(chǎn)生嚴(yán)重的彈性變形，導(dǎo)致模具零件迅速的磨損或損壞。對角導(dǎo)柱上模座（摘自GB/T 2855.1-1900）對角導(dǎo)柱下模座（摘自GB/T 2855.2-1900）根據(jù)最大輪廓尺寸80mm2=160mm，考慮壁厚30mm，選相近規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)模板.由【6】表2-41得上模座的外形尺寸為16010035mm 下模座的外形尺寸為16010040mm;上下模座的材料均采用HT200。5.5 閉合高度模具閉合高度應(yīng)為上模座、下模座、凸模、凹模、固定板、墊板等厚度的總和，即 35+40+63.7+15+12+6-1=170.7mm彎曲時(shí)凸模進(jìn)入凹模的深度,可根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場調(diào)整，可略有增減，以保證能生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品為準(zhǔn)。所選壓力機(jī)閉合高度，滿足要求5.6 模架的設(shè)計(jì) 模架是模具的主體結(jié)構(gòu)，模架由上下模座、導(dǎo)柱、導(dǎo)套等組成。模具的全部零件都固定在它上面，并承受沖壓過程中的全部載荷。模具的上、下模之間靠模架的導(dǎo)向裝置來保持其精確位置，以引導(dǎo)凸模的運(yùn)動，保證沖裁過程中間隙均勻。，本設(shè)計(jì)采用在中、小型模具中應(yīng)用最廣的滑動導(dǎo)向副結(jié)構(gòu)對角導(dǎo)柱模架在凹模面積的對角中心線上，裝有前、后導(dǎo)柱，其有效區(qū)在毛坯進(jìn)給方向的導(dǎo)套間。受力平衡，上模座在導(dǎo)柱上運(yùn)動平穩(wěn)。適用于縱向或橫向送料，使用面寬，常用于級進(jìn)?；驈?fù)合模。模架允許的凹模周界長（L）、寬（B）、直徑（D）及最大最小閉合高度等基本尺寸均有國標(biāo)（滑動導(dǎo)向模架：GB2851.1 GB2851.7），本設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)要求與成本的估計(jì)選擇后側(cè)導(dǎo)柱模架（GB2851.3-81）各尺寸查國標(biāo)如下：對角導(dǎo)柱式模架由于采用對角導(dǎo)柱式模架，因此兩對導(dǎo)柱、導(dǎo)套的直徑不同，但均按GB/T 2851.1-1990選取，由中國模具設(shè)計(jì)大典得：1、導(dǎo)柱的尺寸為25150mm；導(dǎo)套的尺寸為258533mm；2、導(dǎo)柱的尺寸為28150mm；導(dǎo)套的尺寸為288533mm；它們的材料均采用20鋼，導(dǎo)柱表面進(jìn)行滲碳處理。5.7 模柄與標(biāo)準(zhǔn) 本設(shè)計(jì)采用適用于所有中小型模具的壓入式模柄，它與模座孔采用H7/m6過渡配合。具體標(biāo)準(zhǔn)如下：A型壓入式模柄（摘自JB/T 7646.1-1994）直徑d(js10) = 32 /mm、高度L = 80/mm的A型壓入式模柄：模柄A3280 JB/T 7646.1d1(m6) = 34+0.025 +0.009/mm d2 = 42/mm d3 = 11/mm d4(H7) = 6+0.012 0/mmL1 = 25/mm L2 = 5/mm L3 = 3/mm材料：Q235-A F技術(shù)條件：按JB/T 7653-1994的規(guī)定5.8 卸料、出件方式的選擇對于卸料力要求大，有要求卸料板與凹模間有較大的空間位置時(shí)，可以采用活動剛性卸料板結(jié)構(gòu)。而為了防止細(xì)長凸?？v向失穩(wěn)彎折，可以采用有導(dǎo)向的彈性卸料板，且根據(jù)模具沖裁的運(yùn)動特點(diǎn),該模具采用彈性卸料方式比較方便。因?yàn)楣ぜ虾?.35mm，推件力比較小，用彈性裝置取出工件比較容易，且對彈力要求不高，應(yīng)用方便。卸料板的周界尺寸與凹模周界尺寸相同, 其寬度和長度均與固定板的長度、寬度一致，再根據(jù)沖件料厚查沖模技術(shù)中表9-15得：長度L = 80/mm、寬度B = 63/mm、厚度H = 10/mm,材料為45#鋼,淬火硬度為4045HRC的卸料板采用4個(gè)M6的螺釘固定.長度L=70 mm.卸料螺釘：卸料螺釘多數(shù)也是圓柱頭和內(nèi)六角兩類，由于彈壓卸料板在裝配后應(yīng)保持水平，故卸料螺釘長度L應(yīng)控制在一定的公差范圍內(nèi)。本設(shè)計(jì)采用較為常用的圓柱頭卸料螺釘，具體標(biāo)準(zhǔn)如下：圓柱頭卸料螺釘（摘自JB/T 7650.5-1994）直徑d = M8/mm、長度L = 70/mm的圓柱頭卸料螺釘：圓柱頭卸料螺栓M1080 JB/T 7650.5d1 = 10/mm d2 = 15/mm d3 = 6.2/mm l = 8/mm H = 6/mm t = 3/mm n = 2.5/mm C = 1.5/mm b = 2/mm r 0.5/mm r1 0.5/mm材料：45，熱處理硬度3540HRC技術(shù)條件：按JB/T 3098.3-2000的規(guī)定彈壓式卸料板與凸模間的單邊間隙隨料厚而不同，本設(shè)計(jì)料厚t = 0.35/mm，取0.5mm。本設(shè)計(jì)還使用彈壓卸料板凸模導(dǎo)向，凸模與卸料板孔配合取H7/h6。如圖2-8所示：（圖2-8）5.9 緊固件與模具定位件的標(biāo)準(zhǔn)與確定模具緊固件主要指螺釘和銷釘。螺釘主要承受拉應(yīng)力，用來連接零件。常用的有內(nèi)六角螺釘和各種帶槽的柱頭螺釘，螺釘旋進(jìn)的深度等尺寸參見圖2-11。本設(shè)計(jì)除特殊說明外都使用M650的內(nèi)六角圓柱頭螺釘緊固。螺紋連接擰入深度 對于鋼h = d1 對于鑄鐵h = 1.5 d1銷釘：本設(shè)計(jì)除特殊說明外，一律選用630的銷釘定位。配合間隙為m6/h8六 沖壓模具的安全技術(shù)在設(shè)計(jì)沖壓模具時(shí)，必須滿足下列要求模具結(jié)構(gòu)應(yīng)能保證操作方便，安全可靠，操作者勿需手，臂，頭伸入危險(xiǎn)區(qū)即可順利完成沖壓工作調(diào)試，安裝，修理，搬運(yùn)和貯藏方便安全，不會因模具結(jié)構(gòu)問題而引起意外事故模具零件要有足夠的強(qiáng)度，材料選擇合理，模具應(yīng)避免有與機(jī)能無關(guān)的外部凸凹，外部應(yīng)倒棱，導(dǎo)柱，導(dǎo)套應(yīng)遠(yuǎn)離操作者，模具壓力中心應(yīng)通過或靠近模柄中心線，導(dǎo)向定位等重要部件要使操作者能看清楚設(shè)計(jì)模具時(shí)應(yīng)考慮安裝機(jī)械化裝置的位置，以便必要時(shí)機(jī)械化自動化裝置代替手工操作頂件器，推件器以及卸料板等結(jié)構(gòu)必須可靠，不使操作者有不安全的感覺七 沖模的安裝沖模的使用壽命，工作安全和沖件質(zhì)量等 于沖模的 正確安裝有著極大的關(guān)系:1、沖模應(yīng)正確安裝在壓力機(jī)上使模具上下部分不發(fā)生偏斜和位移，這樣就可以保證模具有較高的準(zhǔn)確性,避免產(chǎn)生廢品,而且可保證模具壽命2、模具安裝時(shí)將帶有導(dǎo)向的模具上下應(yīng)同時(shí)搬到工作臺面上。應(yīng)先固定上模，然后根據(jù)上模的位置固定下模3、在沖壓生產(chǎn)過程中，由于壓力機(jī)的振動，可能引起固定沖模的緊固零件的松動。操作者必須隨時(shí)注意和檢查各緊固零件的工作情況。八 模具的裝配圖沖裁時(shí)，凹模固定不動，條料由左邊送進(jìn)，放置在凹模。壓力機(jī)通過模柄帶動上模座、彎曲凸模、切斷凸模和沖孔凸模下行。通過導(dǎo)柱和導(dǎo)套的導(dǎo)向作用同時(shí)完成沖孔和切斷。而彈性卸料板同時(shí)頂住條料起校平作用。上模回程時(shí)，彈性卸料板被卸料彈簧頂出。將條料從沖孔凸模上卸下，沖孔廢料則直接由凹?？字新┑綁毫C(jī)臺面下。彎曲時(shí)，先把切斷凸模切斷的條料壓彎到卸料桿至U狀，接著下行至一定高度時(shí)楔塊推動彎曲凹模向中間移動進(jìn)一步壓彎零件至所需的形狀。上?；爻虝r(shí)，彎曲凹模在彈簧的作用下分開，同時(shí)零件由卸料桿推出。九 心得與體會通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，在理論知識的指導(dǎo)下，結(jié)合認(rèn)識實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)中所獲得的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在老師和同學(xué)的幫助下，認(rèn)真獨(dú)立地完成了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。在本次設(shè)計(jì)的過程中，通過自己實(shí)際的操作計(jì)算，我對以前所學(xué)過的專業(yè)知識有了更進(jìn)一步、更深刻的認(rèn)識，同時(shí)也認(rèn)識到了自己的不足之處。到此時(shí)才深刻體會到，以前所學(xué)的專業(yè)知識還是有用的，而且都是模具設(shè)計(jì)與制造最基礎(chǔ)、最根本的知識。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)歷時(shí)兩個(gè)月左右，從最初的領(lǐng)會畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求，到對拿到自己手上的沖壓件的沖壓性能的分析計(jì)算，諸如對沖壓件結(jié)構(gòu)的分析，對形狀的分析等，不斷地分析計(jì)算，對要進(jìn)行設(shè)計(jì)的沖壓件有了一個(gè)比較全面深刻的認(rèn)識，并在此基礎(chǔ)上綜合考慮生產(chǎn)中的各種實(shí)際因素，最后確定本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的工藝方案。然后是對排樣方式的計(jì)算，直到模具總裝配圖的繪制，歷時(shí)近一個(gè)月左右。在這段時(shí)間里，我進(jìn)行了大量的計(jì)算：從材料利用率的計(jì)算，到工序壓力的計(jì)算，再工作部分刃口尺寸及公差的計(jì)算，到各種零件結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算以及主要零部件強(qiáng)度剛度的核算。其間在圖書館翻閱了許多相關(guān)書籍和各種設(shè)計(jì)資料。因此從某種意義上講，通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，也培養(yǎng)和鍛煉了一種自己查閱資料，獲取有價(jià)值信息的能力?？傊?，通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的鍛煉，使我對模具設(shè)計(jì)與模具制造的整個(gè)過程都有了比較深刻的認(rèn)識和全面的掌握。我很感謝學(xué)校和各位老師給我這次鍛煉機(jī)會。我是認(rèn)認(rèn)真真的做完這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的，也應(yīng)該認(rèn)認(rèn)真真的完成我大學(xué)四年里最后也是最重要的一次設(shè)計(jì)。但是由于水平有限，錯(cuò)誤和不足之處再所難免，懇請各位導(dǎo)師、各位老師批評指正，不勝感激。參考文獻(xiàn)1翁其金，徐新成.沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)M.機(jī)械工業(yè)出版社，2005.1-1092于永泗，齊民.機(jī)械工程材料M.第5版,大連理工大學(xué)出版社，20033劉鴻文.材料力學(xué)M.第四版,高等教育出版社，20044夏巨諶，李志剛.中國模具設(shè)計(jì)大典M.電子版,中國機(jī)械工程學(xué)會，20035中國機(jī)械工程學(xué)會.鍛壓手冊M.機(jī)械工業(yè)出版社6陳于萍、周兆元. 互換性與測量技術(shù)M.第2版, 機(jī)械工業(yè)出版社7中國模具設(shè)計(jì)大典M. 第三卷8高軍、李熹平、修大朋沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)件選用與設(shè)計(jì)指南M.化學(xué)出版社,9簡明冷沖壓工手冊編寫組簡明冷沖壓工手冊M.第三版，機(jī)械工業(yè)出版社,2000.410席偉光，楊光，李波.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì).北京：高等教育出版社，200311劉鴻文.材料力學(xué).第四版.北京：高等教育出版社，200412王孝培.實(shí)用沖壓技術(shù)手冊.機(jī)械工業(yè)出版社，2001致 謝在經(jīng)過兩個(gè)月的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，作為一個(gè)本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。 在這里首先要感謝我的導(dǎo)師胡淑芬老師。胡淑芬平日里工作繁忙，但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段都給予了我悉心的指導(dǎo)。其次還要感謝大學(xué)四年來所有的老師，為我們打下機(jī)械專業(yè)知識的基礎(chǔ)；同時(shí)還要感謝所有的同學(xué)們，正是因?yàn)橛辛四銈兊闹С趾凸膭?lì)。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)才會順利完成。 最后再次感謝工學(xué)院和我的母校江西農(nóng)業(yè)大學(xué)四年來對我的大力栽培。第 28 頁 共 29 頁智能沖壓工藝規(guī)劃系統(tǒng)的研究摘要：本文對建立一個(gè)智能沖壓工藝設(shè)計(jì)知識為基礎(chǔ)的系統(tǒng)給出了一個(gè)簡單的介紹。研究該系統(tǒng)的框架，對模型和知識推理模式進(jìn)行了介紹。對有些關(guān)鍵技術(shù)如沖壓工藝的可行性、排樣的最佳算法、智能地帶的布局和內(nèi)力計(jì)算進(jìn)行了研究。該系統(tǒng)可以改善工藝規(guī)劃效率。關(guān)鍵詞： 排樣 KBS 知識模型 帶狀排樣法1簡介 沖壓工藝規(guī)劃是沖壓產(chǎn)品開發(fā)的一個(gè)核心項(xiàng)目。它是金屬成型應(yīng)用的一個(gè)重要組成部分，它與生產(chǎn)質(zhì)量、成本、生產(chǎn)率和工具壽命有直接的影響?，F(xiàn)代制造業(yè)的快速發(fā)展對沖壓提出了更高的要求，尤其是在沖壓工藝方面。多年來，相關(guān)研究已就如何在創(chuàng)新的環(huán)境加強(qiáng)工藝規(guī)劃的集成化和智能化程度進(jìn)行研究。近年來，通過生產(chǎn)金屬成形智能設(shè)計(jì)系統(tǒng)、自動化技術(shù)，整和了工藝規(guī)劃的原則。智能工藝規(guī)劃方法可以有效地提高設(shè)計(jì)效率與質(zhì)量、創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。1.對于冷鍛序列的設(shè)計(jì)開發(fā)了一種基于PC的專家系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用基于塑性理論和實(shí)際考慮的規(guī)則。在美國俄亥俄州立大學(xué)一個(gè)稱作FORMEX的規(guī)則系統(tǒng)被Altan和他的同事們寫入多級冷鍛的工藝規(guī)劃程序語言中。2.它依靠冷鍛零件各種形狀的廣泛分類。3 實(shí)施以知識為本的冷成形序列設(shè)計(jì)系統(tǒng)，采用設(shè)計(jì)規(guī)則確定建立一個(gè)可行的序列，然后使用有限元分析優(yōu)化這個(gè)序列。一個(gè)以知識為基礎(chǔ)的模具設(shè)計(jì)自動化系統(tǒng)被Cheok和他的同事精心設(shè)計(jì)出來。4 在新加坡國立大學(xué)。一些零件表象技術(shù)、沖壓零件識別和模具構(gòu)成也存在于這項(xiàng)工作中。在中國，華中科技大學(xué)的科學(xué)技術(shù)研究者們也開發(fā)出了基于知識系統(tǒng)的用于對小型金屬件沖壓級進(jìn)模的程序包。5.使用特點(diǎn)，用戶可以在3D立體構(gòu)架下設(shè)計(jì)產(chǎn)品。在手工設(shè)置排樣后，用戶可以使用交互命令來開發(fā)帶裝布局設(shè)計(jì)。來自利物浦大學(xué)工業(yè)研究部門的研究者們也在研究沖壓工藝和沖裁模的專用系統(tǒng)。6.他們的研究集中在分解較小的橋型廢料的形狀編碼和識別技術(shù)。7在上海沖壓模具和工具技術(shù)研究所的研究者們也開發(fā)出了級進(jìn)模的CAD/CAM系統(tǒng)。他們研究的該系統(tǒng)依靠特殊的相關(guān)數(shù)據(jù)來描繪工件和模具結(jié)構(gòu)。上述研究的研究工作的目的是為了促進(jìn)金屬成形的發(fā)展。從金屬智能成型的回顧和分析中，使用智能設(shè)計(jì)的理論和方法來研究沖壓工藝規(guī)劃的步驟。在本文中介紹了應(yīng)用于沖壓工藝規(guī)劃的智能的系統(tǒng)。該智能系統(tǒng)在處理一些復(fù)雜的設(shè)計(jì)問題時(shí)是種強(qiáng)有力的工具。由專門知識構(gòu)成的智能系統(tǒng)可以用一種交互的方式協(xié)助用戶解決各種各樣的問題或疑問。8.智能系統(tǒng)是一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它試圖代表人類知識和專業(yè)知識, 以一種實(shí)際和有效的途徑提供快捷、方便的知識。智能系統(tǒng)能夠完成一般需要專家才能完成的任務(wù)。它能自動化實(shí)時(shí)利用現(xiàn)有的專業(yè)知識,并解釋它的推理過程。沖壓工藝規(guī)劃是一個(gè)含有豐富知識的復(fù)雜設(shè)計(jì)過程。整合在沖壓工藝規(guī)劃設(shè)計(jì)中智能系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)是至關(guān)重要的。使用智能理論的沖壓工藝規(guī)劃智能系統(tǒng)被提出來。對一些關(guān)鍵技術(shù),如集成產(chǎn)品知識建模和戰(zhàn)略規(guī)劃的綜合沖壓成形過程進(jìn)行了研究。在沖壓設(shè)計(jì)中包括各種各樣的知識，如專業(yè)領(lǐng)域知識、多任務(wù)知識、非標(biāo)準(zhǔn)知識。每一種知識都需要集成到該系統(tǒng)中。沖壓模具的核心是沖壓工藝。必須考慮到多種因素,如幾何形狀、技術(shù)要求、材料性能、沖壓件的可行性、工作程序安排、模具工具的結(jié)構(gòu)。沖壓工藝規(guī)劃是一種基于專家知識的創(chuàng)造性程序。智能系統(tǒng)技術(shù)可以改善制定沖壓工藝規(guī)劃的效率。2系統(tǒng)構(gòu)架和框架智能系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)是建立和應(yīng)用的信息化模型制作。該產(chǎn)品信息模型,包括三個(gè)階段：一種基于幾何的模型、一種基于特征的模型、一種基于智能的模型?；趲缀蔚哪Ｐ兔枋隽慵膸缀瓮?fù)湫畔ⅰＳ捎诹慵臄?shù)據(jù)信息不能被完整的描述、數(shù)據(jù)分離水平太低，幾何模型被特征模型取代。這個(gè)信息模型包括一組幾何實(shí)體。依靠此模型的工程語義模型，許多與設(shè)計(jì)相關(guān)的功能可以被實(shí)現(xiàn)。隨著人工智能的發(fā)展，智能模型開始被應(yīng)用。專業(yè)知識、設(shè)計(jì)過程的知識,和相關(guān)的知識都包含在知識模型中9、10。智能模型支持表達(dá)和傳遞有用的信息。本文主要概括了一種沖壓工藝規(guī)劃的智能系統(tǒng)。該智能系統(tǒng)對產(chǎn)品的定義有效且完整。它幾何了不同模型的優(yōu)點(diǎn)且能滿足幾何設(shè)計(jì)和推理過程。面向?qū)ο蠹夹g(shù)應(yīng)用到整合各種各樣的知識。此集成的知識系統(tǒng)模型可被共享和用于智能設(shè)計(jì)和產(chǎn)品信息溝通。這個(gè)關(guān)于沖壓模具工藝規(guī)劃的智能系統(tǒng)構(gòu)架已經(jīng)被設(shè)計(jì)出來。這個(gè)零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),包括一個(gè)圖形用戶界面,一個(gè)應(yīng)用程序系統(tǒng)、設(shè)計(jì)資源、知識工具,混合推理機(jī)制、基礎(chǔ)模型。在這個(gè)構(gòu)架中知識模型有不同的分類。知識模型從設(shè)計(jì)資源中獲取有用的信息，支持知識獲取和知識表達(dá)的程序。這個(gè)模型把有用信息轉(zhuǎn)移到知識庫。知識庫由CAD軟件支持。設(shè)計(jì)結(jié)果以3D模型、圖畫和資料庫的形式保存在知識庫中，它對在知識庫中不同零件的知識傳遞來說非常的重要。3 實(shí)施方法和應(yīng)用 3.1沖壓智能模型的可行性論證 智能系統(tǒng)對沖壓工件的質(zhì)量、成本、模具壽命進(jìn)行評價(jià)。該評價(jià)基于成熟的智能模型。此模型集成了規(guī)則庫、零件信息和結(jié)論庫。系數(shù)根據(jù)知識規(guī)則推理在知識庫得出。沖壓成型可行性可以從信息庫中零件信息和相關(guān)系數(shù)推出。在設(shè)計(jì)過程中被新結(jié)論擴(kuò)大的結(jié)果保存在結(jié)論庫中。 模型的智能推理過程和零件的規(guī)格相比有一定限度范圍的工藝參數(shù)。此規(guī)格包括輸入輸出半徑、孔徑、孔板、孔網(wǎng)、槽、槽網(wǎng)。結(jié)果來證實(shí)零件的形狀是否符合模具工具加工。智能推理用于自動和交互的方式。這樣做的目的是來研究沖壓該產(chǎn)品的可行性。智能推理的關(guān)鍵是確定基于零件厚度和相關(guān)系數(shù)的加工極限值。圖二所示為產(chǎn)品可行性論證模型的流程圖。知識規(guī)則和設(shè)計(jì)結(jié)果保存在機(jī)械推理的數(shù)據(jù)庫中。零件的形狀可以在知識模型中修改。由知識模型決定的沖壓工藝規(guī)劃是非常重要的一步，它同時(shí)也提供了選擇一個(gè)單步工序刀具或是復(fù)合工具或是一個(gè)改進(jìn)工具的方法。各種不同領(lǐng)域的知識、經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識都被保存在工藝規(guī)劃專業(yè)系統(tǒng)中。知識庫的發(fā)展是基于規(guī)則表達(dá)的共同原則。這一步的目的是集成專業(yè)經(jīng)驗(yàn)和零件的形狀3.2基于優(yōu)化算法的智能排樣模型為了達(dá)到較高的材料利用率，空白的知識模型被建立，保存在知識庫中的結(jié)果是其他模塊建立的基礎(chǔ)。在知識庫中有四種排樣類型： 一排列布局模式 與一排列相對的模式 兩排列布局模式 與兩排列布局相對的模式建立這個(gè)知識模型的目的是改善材料的利用。由知識庫提供的限制情況可以由人類專家來選擇。這個(gè)知識模型控制著整個(gè)排樣的設(shè)計(jì)過程。圖三所示為平面布局的等級體系結(jié)構(gòu)第一種模式的作用是選擇粗略數(shù)值和計(jì)算工作區(qū)域的總體輪廓。此模式提供了原始參數(shù)。粗略數(shù)值的全部信息都由此得到，不管這個(gè)數(shù)字是否被概略畫出或是被選中。第二種模式用來確定布局類型、角度范圍、布局大小和條帶區(qū)的寬度。第三種模式中應(yīng)用了優(yōu)化算法。設(shè)計(jì)結(jié)果包括材料利用率、材料寬度和每步間隙都被保存在此模式中，不同布局的繪圖也同時(shí)生成。在第四種模式中可以修改布局規(guī)劃的結(jié)果。最終參數(shù)包括每步間隙、材料寬度、各類網(wǎng)格和轉(zhuǎn)換能力。當(dāng)參數(shù)有所改變時(shí)，布局規(guī)劃圖可以被更新。該知識的主要作用是布局規(guī)劃的算法優(yōu)化。該算法共有六步。1.在圖形周圍最適合的矩形第一次生成。復(fù)制件和原件之間的距離是包含在接洽網(wǎng)中的。圖四說明了此種算法。 2.在兩個(gè)環(huán)形中間的值是經(jīng)過計(jì)算的。這兩個(gè)環(huán)形分解成線和圓弧的單元。每對元素中間的距離需要重新補(bǔ)償。然后就可以找到最短的距離。3.計(jì)算出的最小值和所要求的值之間的差異就是誤差。當(dāng)誤差小于允許值時(shí)，排樣規(guī)劃就可以完成。另外，布局圖形需要沿著視野的方向移動。4.材料利用率可以以布局規(guī)劃的角度上被計(jì)算出來。5.排樣圖形旋轉(zhuǎn)一定的角度。旋轉(zhuǎn)中心是矩形中心點(diǎn)附近的粗略數(shù)值。材料利用率在當(dāng)前角度下被計(jì)算出來。6.排樣圖形旋轉(zhuǎn)到另外一個(gè)角度。重復(fù)第三部的的步驟，直到角度達(dá)到180度。 3.3帶狀布局的開發(fā) 帶狀布局的工序規(guī)則被集成于知識基礎(chǔ)級進(jìn)刀具設(shè)計(jì)。該智能模型的功能是：選擇零件位置，設(shè)計(jì)方位和安排帶狀工步距離。為了解決運(yùn)行程序，該規(guī)則應(yīng)該被制定的合理和有效。自動設(shè)計(jì)模塊是智能模型中最重要的模塊。人工智能技術(shù)被應(yīng)用于此模塊中。此模型中的預(yù)處理模塊，包括定位產(chǎn)品模塊和從產(chǎn)品模塊中提取精確的信息。為了在修改模塊中生成一個(gè)模型，最初的設(shè)計(jì)工程被修改11。被修改的模塊代替了處理模塊。3.3.1 自動帶狀布局設(shè)計(jì)的預(yù)處理1）確定零件的位置和排列。用戶可以用界面來確定預(yù)處理模塊中的一些參數(shù)。確定位置的過程可以和其他元素一起來做，例如：零件形狀、尺寸精度、和用戶要求。零件的形狀也在智能模型中定義，結(jié)果被保存在知識庫中。2）獲取零件精確信息。此精確信息應(yīng)該在帶狀布局知識庫中得到。有用的信息包括沖孔的精確信息和相對位置信息。由此種類型信息組成的知識模型將會決定零件的沖壓順序。這個(gè)設(shè)計(jì)過程的主要要求是為位置精度開發(fā)一種知識模型12。首先，零件的形狀被分成封閉的輪廓。輪廓的數(shù)目為nK = k1, k2, . . ., ki, . . ., kn (1)這里 ki 表示零件的第i個(gè)輪廓。所有輪廓間的相對關(guān)系包含在關(guān)系P中。如果在輪廓ki 和kj 之間要求精準(zhǔn)，這里存在(ki , kj) p。p = . . ., (ki , kj), . . . ki , kj K, 1 i, j n(i _= j). (2)每種類型的精確信息通過相關(guān)矩陣被保存在知識模型中。3.3.2帶狀布局自動設(shè)計(jì)帶狀布局的自動設(shè)計(jì)模塊在知識模型中是最重要的一個(gè)。在知識模型中包含很多重要的規(guī)則，例如在一次單沖程中沖壓所有內(nèi)輪廓比較好。在下一個(gè)階段這個(gè)部分被切斷。有時(shí)候，如果沖壓點(diǎn)之間的距離非常小，一些內(nèi)輪廓就要被搬到下一階段進(jìn)行加工。如果沖壓點(diǎn)離分餾點(diǎn)太近的話，分餾點(diǎn)就需要被更改到下一階段。如果這里仍然有不合適的尺寸，一些點(diǎn)可以被移動到下一階段。重復(fù)整個(gè)過程直到矩陣點(diǎn)間的每個(gè)尺寸都可以被接受。布局智能設(shè)計(jì)的核心是開發(fā)干涉點(diǎn)的智能模型13。零件坯料被分成許多點(diǎn)的形式。這些點(diǎn)的名字是k1, k2, . . ., kn. 這里dij 是ki和 kj 之間最小的距離。矩陣的臨界值是S。如果dijS ，ki和 kj不能在相同的步驟中得出。這種情況是智能模型中兩個(gè)點(diǎn)的沖突。開發(fā)干涉點(diǎn)的智能模型的目的是確定沖突點(diǎn)的存在。此矩陣是一個(gè)系統(tǒng)矩陣。為了使設(shè)計(jì)過程更方便，可以把矩陣中的上半部分元素置零。 此處，ij 是關(guān)聯(lián)系數(shù)，它表示了每對點(diǎn)之間的不同關(guān)系。如果兩個(gè)點(diǎn)之間有沖突，它們中的一個(gè)則要被移到下一步。在每一步中重復(fù)上述步驟直到?jīng)_突點(diǎn)消失。最后矩陣M成為空矩陣。3.3.3對帶狀布局結(jié)果的處理帶狀布局的子處理知識模型中有兩部分：修改結(jié)果和創(chuàng)建布局圖形。從帶狀布局自動設(shè)計(jì)模型中得出的結(jié)果是慣用的。它們可能滿足不了用戶的所有要求。依靠知識模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，通過移動點(diǎn)和改變步驟，增加空步和刪除空步的目的可以被實(shí)現(xiàn)。我們能夠通過處理步驟的數(shù)據(jù)結(jié)果來修改帶狀布局的設(shè)計(jì)結(jié)果。工步改變可以通過交換兩個(gè)位置的編碼來實(shí)現(xiàn)，工步增加或減少可以通過插入或移除編碼的操作來完成。當(dāng)我們想移動一些點(diǎn)時(shí)，我們可以從第一步到最后一步轉(zhuǎn)移鏈表中相當(dāng)?shù)狞c(diǎn)。3.4確定沖壓中心和力計(jì)算的智能模型。沖壓中心設(shè)計(jì)模型的目的是建立組合力的工作點(diǎn)11。模具工具中心和沖壓中心的一致非常重要，只有那樣沖壓工具才能在一起正常的工作。沖壓中心從知識模型的每一個(gè)輪廓位置的計(jì)算中得出。設(shè)計(jì)的第一部是得到工具的工作區(qū)域。CAD平臺上的零件圖形的輪廓提供了零件的外矩形。依靠沖壓中心和外矩形之間的關(guān)系可以生成工作區(qū)域。因?yàn)椴黄胶饬Φ慕Y(jié)果的可能性，同時(shí)也提供了沖壓中心的再生成。再生成的步驟由人機(jī)接口軟件來完成。圖八所示為復(fù)合模打孔機(jī)工 作區(qū)域的設(shè)計(jì)結(jié)果。保存在知識庫中的內(nèi)容包括模具工具的每種類型、零件落料、廢料移除等等。不同情況下的力計(jì)算的方法是不同的。力方程是由知識規(guī)則庫的推理得到的。首先，加工力和切削力是基于零件的輪廓長度和知識庫中的知識規(guī)則得到的。然后，通過設(shè)計(jì)結(jié)果和合零件情況，可以得到脫離力、阻力和推件力。總的力按照知識庫中的導(dǎo)向一步一步計(jì)算。4 結(jié)論和進(jìn)一步工作計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)工具的應(yīng)用在金屬成型中的應(yīng)用，節(jié)省了大量的時(shí)間和金錢。由于復(fù)雜零件沖壓工藝設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，開發(fā)一種自動生成工藝步驟的系統(tǒng)非常重要。這個(gè)研究開發(fā)了一個(gè)集成的CAD系統(tǒng)，該系統(tǒng)開發(fā)了一種工藝規(guī)劃系統(tǒng)使對不規(guī)則零件在高速下進(jìn)精密加工得以實(shí)現(xiàn)。該系統(tǒng)有一下特點(diǎn)：1. 在設(shè)計(jì)過程中不斷改變的數(shù)據(jù)以不同的方式保存，包括數(shù)字形式和圖片形式的。用戶在設(shè)計(jì)過程中可以自由使用它們作為參考。2. 加工可行性檢查模型檢查沖壓的可行性，同時(shí)能對復(fù)雜零件的沖壓工藝規(guī)劃提供一些建議。3. 排樣模塊生成最佳排樣圖以到達(dá)材料的最大利用率。產(chǎn)品成本的減少取決于排樣最優(yōu)化計(jì)算。不僅最佳規(guī)劃而且每個(gè)合理的規(guī)劃被保存在知識庫中。用戶可以選擇任意一個(gè)作為它們的最終設(shè)計(jì)結(jié)果。4. 帶狀排樣模塊生成自動工藝規(guī)劃圖。根據(jù)用戶的要求帶狀排樣的結(jié)果可以在設(shè)計(jì)過程的任意時(shí)期修改。在工藝規(guī)劃中協(xié)助設(shè)計(jì)者的此系統(tǒng)將會是一種有用的工具。它將會足夠的靈活允許設(shè)計(jì)者具有創(chuàng)造性，同時(shí)用計(jì)算機(jī)來執(zhí)行幾何計(jì)算和自動得到設(shè)計(jì)結(jié)果。它提供了一個(gè)非常靈活的設(shè)計(jì)環(huán)境，用戶可以完全掌握即使是復(fù)雜零件的沖壓工藝規(guī)劃設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)擁有圖形交互界面，用戶可以在設(shè)計(jì)過程中交互式地改變各種設(shè)計(jì)參數(shù)。進(jìn)一步的工作將會集中在排樣優(yōu)化的效率改善上，優(yōu)化用時(shí)將會減少。為排樣規(guī)劃，更多的設(shè)計(jì)方案的類型應(yīng)該被添加到知識模型中。根據(jù)沖壓工藝規(guī)劃的結(jié)果，沖壓模具設(shè)計(jì)應(yīng)用也將會在進(jìn)一步的工作中被研究。Intelligent stamping process planning system research Abstract: this paper to build a intelligent stamping process design knowledge based system gives a brief introduction. Study the system framework of model, and knowledge reasoning model are introduced. For some key technologies such as the feasibility of stamping process and exhaust kind of best algorithm, intelligent zone layout and internal force calculation is studied. This system can improve process planning efficiency. Keywords: arrangement a KBS knowledge model ribbon arrangement method introduction Stamping process planning is one of the core punching product development project. It is the metal molding application an important component part of it and the production quality, cost, productivity and tool life have direct influence. The rapid development of modern manufacturing for stamping put forward higher request, especially in stamping process. For many years, the related research has the environment in innovation to strengthen the integration and process planning study intelligentize degree. In recent years, through the production of metal forming intelligent design system, automation technology, the whole and the process planning principles. Intelligent process planning method can effectively improve the design efficiency and quality, innovative design ability. 1. For cold forging sequence of designing and developing a kind of expert system based on PC, this system based on practical considerations plasticity theory and the rules. At the Ohio state university, a called FORMEX rules system is Altan and his colleagues write multistage cold forging process planning and programming language. 2. It depends on a cold forging parts of various shapes widely classification. 3 implement knowledge based cold forming sequence design system, adopting the design rule sure to establish a feasible sequence, then using finite element analysis optimization this sequence. A knowledge based mold design automation system is Cheok and his colleagues carefully designed. 4 in the national university of Singapore. Some parts representation techniques, stamping parts recognition and mould constitute also exists in this work. In China, huazhong university of science and technology researchers also developed based on knowledge system for small metal parts stamping progressive die program packages. 5. Use features, users can under 3D architecture design products. In manually set arrangement, user can use interactive command to development zones outfit layout design. From Liverpool university industrial research departments researchers are also studying stamping process and punch die special system. 6. The focus of their study in decomposed smaller bridge waste shape coding and recognition technology. 7 in Shanghai stamping mould and tools institute of technology researchers also developed progressive die CAD/CAM system. They study the system depend on special relevant data to describe the workpiece and mould structure. The findings of the research work purpose is to promote the development of metal forming process. From metal intelligence review and analysis of the forming of intelligent design, use the theory and method to study the stamping process planning steps. In this paper introduces applied in stamping process planning of intelligent system. This intelligent system in dealing with some complex design problem is a powerful tool. By special knowledge construction intelligent systems can use an interactive way help user to solve all kinds of problems or questions. 8. Intelligent system is a computer system, it tried to represent human knowledge and professional knowledge, and to a practical and effective way to provide fast, convenient and knowledge. Intelligent system can accomplish generally require experts to complete tasks. It can automatic real-time use existing professional knowledge, and explain its reasoning process. Stamping process planning is a rich knowledge of the complex design process. Integration in the stamping process planning and design of the key techniques of intelligent system is of vital importance. The use of intelligence theory stamping process planning intelligent systems have been proffered. Some key technologies, such as integrated product knowledge modeling and strategic planning comprehensive stamping process was studied. In stamping design including all kinds of knowledge, such as domain knowledge, multitasking knowledge, non-standard knowledge. Each kind of knowledge all need to be integrated into the system. Stamping mould that is the core of stamping process. Must consider the various factors, such as geometry, technical requirements, material properties and stamping feasibility, working procedures arrangement, the structure of mould tool. Stamping process planning is a kind of creative program based on experts knowledge. Intelligent system technology can improve the efficiency of the stamping process planning. 2 system frame and the frame Intelligent system key technology is built and application of information model making. This product information model, including three stages: a kind of the model, based on geometric model based on features based on intelligence, the model. Based on geometric model describing the geometric topology information parts. Because parts of data message cannot be fully described, data separation level is too low, geometric model was characteristic model replaced. This information model includes a set of geometric entities. Rely on this model, the engineering semantic model with design of related functions many can be realized. Along with the development of artificial intelligence, the intelligent model begins to be used. Professional knowledge, design process of knowledge, and relevant knowledge are included in the knowledge model 9, 10. Intelligent model support expression and transfer of useful information. This paper mainly summarizes a stamping process planning of intelligent system. This intelligent system for product definition effective and complete. It has the advantages of different geometrical model and can satisfy the geometric designs and reasoning process. Object-oriented technology is applied to integrate all kinds of knowledge. This integrated knowledge system model can be Shared and used in intelligent design and product information communication. Figure 1 shows the stamping process planning intelligent system frame This about stamping mould process planning of intelligent system frame has been designed. The components of the structure design, including a graphical user interface, an application system, design resources, knowledge tool, mixed reasoning mechanism, basic model. In this architecture knowledge model have different classification. Knowledge model from the design resource to extract useful information, support knowledge acquisition and knowledge expression program. This model is useful information transferred to knowledge. Comprising CAD software support. Design results as a 3D model, pictures and database is stored in the repository, it in different parts of the knowledge base is very important knowledge transfer. 3 implementation method and application 3.1 stamping feasibility of intelligent model Intelligent system for stamping workpiece quality, cost, die life is evaluated. This evaluation based on mature intelligent model. This model has integrated rule library, parts information and conclusion library. Coefficient of knowledge rule reasoning in knowledge according to that. Stamping forming feasibility can from a database of information and related coefficient parts launch. In the design process of the extension of the new conclusion preserved in conclusion library. Model of intelligent reasoning process and parts specification limits range compared with the technological parameters. This specification Including input/output radius, aperture, orifice plate, hole nets, chamfer, trough nets. Results to confirm whether accord with the shape of mould parts processing tools. Intelligent reasoning is used in the automatic and interactive way. Its purpose is to study the feasibility of pressing the product. Intelligent reasoning based on the key is to determine the thickness and the correlation coefficient parts processing limit. Figure 2 shows the feasibility of the model for product flow chart. Figure 2 shows the feasibility of the model for product flow chart. Knowledge rules and design results stored in the database of mechanical reasoning. Parts in knowledge model shape can modify. The decision by the knowledge model stamping process planning is very important step, it also provides to choose a single step process tool or composite tools or a method of improvement tools. All sorts of different domain knowledge, experience and expertise are kept in the process planning of professional system. Based on the development of knowledge base is the common principle rules expression. The purpose of this step is to integrate professional experience and parts shape 3.2 based on optimization algorithm of intelligent strip layout model In order to achieve higher material utilization, blank knowledge model was established, the results are stored in knowledge base established basis other modules. In the knowledge base there are four arrangement type: Arranged layout pattern determined With an array of Washington relative pattern Second-ranking arranged layout mode two With two second-ranking arranged layout relative mode The purpose of establishing the knowledge model is to improve the material utilization. The restrictions by knowledge can provide human experts to choose from. This knowledge model control over the whole arrangement design process. Figure 3 shows the layout rating system structure The first kind of mode selection function is roughly calculated the numerical and working area general outline. This model provides the original parameters. All the information is roughly value resulting from them, no matter the figures are outlined draw or selected. The second mode used to determine the layout type, Angle range, layout size and strip the width. The third kind of mode applied optimization algorithm. Design results include material utilization, material width and every step clearance are kept in this mode, the different layout drawing also generate. In the fourth mode can modify layout results. Eventually parameters include clearance, material each step of grid, and the width, the ability to switch. When the parameters change, layout plans can be updated. This knowledge is the main purpose of the algorithm to optimize the layout planning. This algorithm six steps. 1. The most suitable around in graphics rectangular first generation. The original copy and the distance between the approach is included in the net. Figure 4 shows the algorithm. 2. The value of the two ring is among a computation. The two ring is decomposed into line and arc units. The distance between each element needs to compensation. And then you can find the shortest distance. 3. The minimum value and calculated the value of the required the difference between is error. When the error less than value, arrangement planning can be completed. In addition, graphic layout to follow the direction of the view movement. Graph 4: arrangement algorithm. A primitive Angle graphics. B rotation Angle of graphics after 4. Material utilization in layouts point of view is calculated. 5. Arrangement graphics rotating certain Angle. Rotating center near the center is the rectangular roughly value. Material utilization in the current Angle was calculated. 6. Arrangement graphics rotated to another Angle. Repeat the steps of the third part, until Angle reached 180 degrees. Figure 5 shows is the arrangement design results. Graph 5: row kind of intelligent design results. The development of 3.3 ribbon layout The layout of the shingles rule was integration process in knowledge base level into tool design. This intelligent model function is: select parts location, design azimuth and arrange ribbon work step distance. In order to solve the operational procedures, and the rules should be reasonable and effective formulated. Automatic design module is intelligent model in the most important modules. Artificial intelligence technology has been applied in this module. This model, including the pretreatment module orientating products module and extracted from the product modularization accurate information. In order to modify module generates a model, initial design engineering is modified 11. The modified module instead of processing module. Figure 6 shows the layout of the model and the algorithm for shingles. 3.3.1 automatic ribbon layout design preprocessing 1) determine the position and permutations. Parts The user can use interface to determine some of the preconditioning module parameter. The process can determine the position and other elements, such as: to do together shape and size accuracy, parts and user requirements. Parts in the shape of the intelligent model definition, the results are stored in a knowledge base. 2) get parts precise information. The precise information should get in ribbon layout knowledge base. Useful information including punching accurate information and relative location information. This type of knowledge model of information will decide parts stamping sequence. The design process is the main requirements for the position precision to develop a knowledge model 12. First, the shape of the parts were divided into closed contour. Outline the number of n K = k1, k2,., ki,., kn (1) Here the first I ki says parts an outline. The relative relations between all contour contained in the relationship of P. If in contour kj ki and precision, there exists between requirements ki, kj) (p. P = ., (ki, kj),. ki, kj K, 1 acuities were I, j acuities n (I _ = j). (2) The position precision from P get relevant matrix is: (3) Each type of accurate information through the correlation matrices is preserved in knowledge model. 3.3.2 ribbon layout a