防塵墊圈沖壓成形工藝及模具設(shè)計【空調(diào)機(jī)墊片】【說明書+CAD】

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Through to the workpiece craft analysis, has determined the craft plan. And has designed set of true things compound molds. Uses the reference during the design, has determined each work components size. And many considerations mold structure adjustment, easy replacement and mold cost. Meanwhile has blended together the ramming mold different processing method in the mold design content, the processing craft and the assembly craft, to begins studies the ramming mold mold designer to have the certain reference value. This design designs from the mold to the spare part processing craft as well as the assembly craft and so on carries on the detailed elaboration, and carries on each important components using CAD the design.Key words: the turn down dims mold the compound mold.河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書系 部： 材料工程系 專 業(yè)： 模具設(shè)計與制造 學(xué)生姓名: 學(xué) 號: 設(shè)計(論文)題目： 防塵墊圈沖壓成形工藝及模具設(shè)計 起 迄 日 期: 指 導(dǎo) 教 師: 2009年 3 月 20 日畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）任 務(wù) 書1本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題來源及應(yīng)達(dá)到的目的：該課題來源于生產(chǎn)實踐。在完成該課題之后，應(yīng)對沖壓工藝生產(chǎn)較為熟悉，能熟練掌握相關(guān)設(shè)計手冊的使用，能獨(dú)立完成一套模具的設(shè)計及模具工作零件加工工藝的編制，能夠運(yùn)用模具設(shè)計軟件完成模具裝配圖及零件圖的繪制。2本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）：（1）了解目前國內(nèi)外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀；（2）沖壓件的結(jié)構(gòu)工藝分析；（3）墊片沖裁模設(shè)計，并編寫設(shè)計說明書一份；（4）繪制模具總裝圖二張，并畫出所有零件的零件圖； （5）編制主要零件加工工藝過程卡。厚度：3mm 材料：45鋼 生產(chǎn)批量：大批量生產(chǎn)所在專業(yè)審查意見：負(fù)責(zé)人： 年 月 日系部意見：系領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日機(jī) 械 加 工 工 序 卡 工序名稱粗銑工序號02零件名稱卸料板零件號00-10零件重量同時加工零件數(shù)1材 料毛 坯牌 號硬 度型 號重 量45鋼設(shè) 備夾 具名 稱輔 助工 具名 稱型 號銑床虎鉗游標(biāo)卡尺安 裝工 步安裝及工步說明刀 具量 具走 刀長 度走 刀次 數(shù)切 削 深 度進(jìn)給量主 軸轉(zhuǎn) 速切 削速 度基 本工 時一次1銑上平面75面銑刀游標(biāo)卡尺0.521200/ min800r/min一次1銑下平面75面銑刀游標(biāo)卡尺0.521200/ min800r/min一次2銑兩端面20立銑刀游標(biāo)卡尺0.51160/ min1300r/mi一次2銑兩端面20立銑刀游標(biāo)卡尺0.51160/ min1300r/mi設(shè) 計 者張海時指 導(dǎo) 教 師蘇光共 頁第 頁 機(jī) 械 加 工 工 藝 過 程 卡 零件號零 件 名 稱0011凸凹模工序號工 序 名 稱工序內(nèi)容車間設(shè)備量 具工 時1234567891011備料熱處理刨熱處理磨平面鉗工劃線加工螺釘孔、安裝孔加工中心熱處理磨平面鉗工精修鋸床下料120150退火刨六面，互為直角，留單邊余量0.5調(diào)質(zhì)磨6面，互為垂直，留單邊余量0.1劃出個孔的位置線安劃線位置加工螺釘孔和銷孔，并攻螺紋按編制程序銑削主要成型部位，包括沖裁凸模、落料凹模按熱處理工藝，淬火回火達(dá)到5862HRC按圖紙要求，鉗工精修拋，全面達(dá)到設(shè)計下料車間熱處理車間模具車間熱處理車間模具車間模具車間模具車間熱處理車間模具車間模具車間模具車間鋸床刨床磨床銑床熱處理爐磨床線切割鋼尺硬度測量儀游標(biāo)卡尺游標(biāo)卡尺游標(biāo)卡尺硬度測量儀 0.5210522512222 編制 張海時 校對 蘇光 審核 批準(zhǔn) 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書畢業(yè)設(shè)計題目：防塵墊圈沖壓成形工藝及模具設(shè)計系 部 材料工程系 專 業(yè) 模具設(shè)計與制造 班 級 模具064 學(xué)生姓名 張海時 學(xué) 號 061304438 指導(dǎo)教師 蘇光 2009年 5月 15 日目 錄1、緒論12、設(shè)計依據(jù)、原始數(shù)據(jù)63、零件沖壓加工工藝分析73、1沖裁件結(jié)構(gòu)工藝性73、2沖裁件的精度和斷面粗糙度84、確定零件沖壓工藝方案94、1方案比較94、2確定方案95、排樣設(shè)計 115、1導(dǎo)正孔 115、2 確定條料的寬度 115、3 排樣的方式 115、4 材料的經(jīng)濟(jì)利用 12 6、沖裁工藝力的計算 146、1沖裁力 146、2 卸料力、推件力和頂件力的計算156、3沖壓設(shè)備的選擇 166、4 模具壓力中心的確定 187、零件沖壓工藝計算 197、1凸、凹模間隙值的確定197、2凸、凹模刃口尺寸的確定19結(jié)論 26致謝 29參考文獻(xiàn) 31河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計評語學(xué)生姓名：張海時 班級: 模具064 學(xué)號： 061304438 題 目： 防塵墊圈沖壓成形及模具設(shè)計 綜合成績： 指導(dǎo)者評語：張海時同學(xué)基本上能按照任務(wù)書要求完成防塵墊圈沖壓成形工藝及模具設(shè)計，工作量充足，模具結(jié)構(gòu)一般可行，但存在錯誤，零件圖公差標(biāo)注、技術(shù)要求不夠全面，說明書較完整，基本上符合規(guī)范性要求。建議成績評定為及格，修改后可以提交答辯。 指導(dǎo)者(簽字)： 年 月 日畢業(yè)設(shè)計評語評閱者評語： 張海時同學(xué)畢業(yè)設(shè)計題目來源于生產(chǎn)實踐，工作量達(dá)到要求，基本上能按照規(guī)范性要求書寫設(shè)計說明書，零件圖標(biāo)注、技術(shù)要求不夠全面，裝配圖模具結(jié)構(gòu)總體可行，但存在錯誤。建議成績評定為及格，修改后可以提交答辯。 評閱者(簽字)： 年 月 日答辯委員會（小組）評語： 答辯委員會（小組）負(fù)責(zé)人(簽字)： 年 月 日河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 1.緒 論 目前，我國沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比還相當(dāng)?shù)穆浜?，主要原因是我國在沖壓基礎(chǔ)理論及成形工藝、模具標(biāo)準(zhǔn)化、模具設(shè)計、模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)的國家尚有相當(dāng)大的差距，導(dǎo)致我國模具在壽命、效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國家的模具相比差距相當(dāng)大。1.1國內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢1.1.1國內(nèi)模具的現(xiàn)狀我國模具近年來發(fā)展很快，據(jù)不完全統(tǒng)計，2003年我國模具生產(chǎn)廠點(diǎn)約有2萬多家，從業(yè)人員約50多萬人，2004年模具行業(yè)的發(fā)展保持良好勢頭，模具企業(yè)總體上訂單充足，任務(wù)飽滿，2004年模具產(chǎn)值530億元。進(jìn)口模具18.13億美元，出口模具4.91億美元，分別比2003年增長18%、32.4%和45.9%。進(jìn)出口之比2004年為3.69:1，進(jìn)出口相抵后的進(jìn)凈口達(dá)13.2億美元，為凈進(jìn)口量較大的國家。在2萬多家生產(chǎn)廠點(diǎn)中，有一半以上是自產(chǎn)自用的。在模具企業(yè)中，產(chǎn)值過億元的模具企業(yè)只有20多家，中型企業(yè)幾十家，其余都是小型企業(yè)。近年來，模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加快，主要表現(xiàn)為：大型、精密、復(fù)雜、長壽命中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度快于一般模具產(chǎn)品；專業(yè)模具廠數(shù)量增加，能力提高較快；三資及私營企業(yè)發(fā)展迅速；國企股份制改造步伐加快等。雖然說我國模具業(yè)發(fā)展迅速，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。我國尚存在以下幾方面的不足: 第一，體制不順，基礎(chǔ)薄弱。 “三資”企業(yè)雖然已經(jīng)對中國模具工業(yè)的發(fā)展起了積極的推動作用，私營企業(yè)近年來發(fā)展較快，國企改革也在進(jìn)行之中，但總體來看，體制和機(jī)制尚不適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)，再加上國內(nèi)模具工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，因此，行業(yè)發(fā)展還不盡如人意，特別是總體水平和高新技術(shù)方面。 第二，開發(fā)能力較差，經(jīng)濟(jì)效益欠佳.我國模具企業(yè)技術(shù)人員比例低，水平較低，且不重視產(chǎn)品開發(fā)，在市場中經(jīng)常處于被動地位。我國每個模具職工平均年創(chuàng)造產(chǎn)值約合1萬美元，國外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國家大多是1520萬美元，有的高達(dá)2530萬美元，與之相對的是我國相當(dāng)一部分模具企業(yè)還沿用過去作坊式管理，真正實現(xiàn)現(xiàn)代化企業(yè)管理的企業(yè)較少。 第三，工藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低雖然國內(nèi)許多企業(yè)采用了先進(jìn)的加工設(shè)備，但總的來看裝備水平仍比國外企業(yè)落后許多，特別是設(shè)備數(shù)控化率和CAD/CAM應(yīng)用覆蓋率要比國外企業(yè)低得多。由于體制和資金等原因，引進(jìn)設(shè)備不配套，設(shè)備與附配件不配套現(xiàn)象十分普遍，設(shè)備利用率低的問題長期得不到較好解決。裝備水平低，帶來中國模具企業(yè)鉗工比例過高等問題。 第四，專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化的程度低、協(xié)作差 由于長期以來受“大而全”“小而全”影響，許多模具企業(yè)觀念落后，模具企業(yè)專業(yè)化生產(chǎn)水平低，專業(yè)化分工不細(xì)，商品化程度也低。目前國內(nèi)每年生產(chǎn)的模具，商品模具只占45%左右，其馀為自產(chǎn)自用。模具企業(yè)之間協(xié)作不好，難以完成較大規(guī)模的模具成套任務(wù)，與國際水平相比要落后許多。模具標(biāo)準(zhǔn)化水平低，標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率低也對模具質(zhì)量、成本有較大影響，對模具制造周期影響尤甚。 第五，模具材料及模具相關(guān)技術(shù)落后模具材料性能、質(zhì)量和品種往往會影響模具質(zhì)量、壽命及成本，國產(chǎn)模具鋼與國外進(jìn)口鋼相比，無論是質(zhì)量還是品種規(guī)格，都有較大差距。塑料、板材、設(shè)備等性能差，也直接影響模具水平的提高。1.1.2國內(nèi)模具的發(fā)展趨勢 巨大的市場需求將推動中國模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展。雖然我國的模具工業(yè)和技術(shù)在過去的十多年得到了快速發(fā)展，但與國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比仍存在較大差距，尚不能完全滿足國民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需求。未來的十年，中國模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向包括以下幾方面: 1） 模具日趨大型化； 2）在模具設(shè)計制造中廣泛應(yīng)用CAD/CAE/CAM技術(shù)； 3）模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)； 4）在塑料模具中推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型和高壓注射成型技術(shù)； 5）提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率；6）發(fā)展優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)；7）模具的精度將越來越高； 8）模具研磨拋光將自動化、智能化； 9）研究和應(yīng)用模具的高速測量技術(shù)與逆向工程；10）開發(fā)新的成形工藝和模具。1.2國外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢模具是工業(yè)生產(chǎn)關(guān)鍵的工藝裝備，在電子、建材、汽車、電機(jī)、電器、儀器儀表、家電和通訊器材等產(chǎn)品中，6080的零部件都要依靠模具成型。用模具生產(chǎn)制作表現(xiàn)出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清潔環(huán)保的特性，是其他加工制造方法所無法替代的。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。近幾年，全球模具市場呈現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，世界模具市場年交易總額為600650億美元左右。美國、日本、法國、瑞士等國家年出口模具量約占本國模具年總產(chǎn)值的三分之一。國外模具總量中,大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具的比例占到50%以上；國外模具企業(yè)的組織形式是大而專、大而精。2004年中國模協(xié)在德國訪問時，從德國工、模具行業(yè)組織-德國機(jī)械制造商聯(lián)合會（VDMA）工模具協(xié)會了解到，德國有模具企業(yè)約5000家。2003年德國模具產(chǎn)值達(dá)48億歐元。其中（VDMA）會員模具企業(yè)有90家，這90家骨干模具企業(yè)的產(chǎn)值就占德國模具產(chǎn)值的90%，可見其規(guī)模效益。 隨著時代的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，國外的一些掌握和能運(yùn)用新技術(shù)的人才如模具結(jié)構(gòu)設(shè)計、模具工藝設(shè)計、高級鉗工及企業(yè)管理人才，他們的技術(shù)水平比較高故人均產(chǎn)值也較高我國每個職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合1萬美元左右，而國外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國家大多1520萬美元，有的達(dá)到 2530萬美元。國外先進(jìn)國家模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達(dá)70%以上，而我國才達(dá)到452、設(shè)計依據(jù)、原始數(shù)據(jù)圖1-1 空調(diào)機(jī)墊片零件圖空調(diào)機(jī)墊片，材料：45號鋼，厚度3mm，生產(chǎn)批量為大批量生產(chǎn)。3、零件沖壓加工工藝分析沖裁件的工藝性是指沖裁件對沖裁工藝的適應(yīng)性。一般情況下，對沖裁件工藝性影響最大的是幾何形狀、尺寸和精度要求。良好的沖裁工藝性應(yīng)能滿足材料較省、工序較少、模具加工較易、壽命較高、操作方便及產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等要求。1、沖裁件結(jié)構(gòu)工藝性（1）沖裁件孔的最小尺寸 模具凸模的強(qiáng)度受沖裁件上孔的尺寸的影響，所以沖裁件上的孔不能太小，查冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)書表2-2，沖裁空調(diào)機(jī)墊片時，沖孔的最小尺寸為1.3t=0.39mm，該零件的孔遠(yuǎn)比0.39mm大，所以凸模的強(qiáng)度不受沖裁件上孔的尺寸的影響。（2）最小孔距、孔邊距 沖裁件的孔與孔、孔與邊緣之間的距離a(見圖2-1)不能太小，否則模具強(qiáng)度不夠或使沖裁件變形，一般a2t，但是不得小于34mm。該零件最小孔邊距a=75.50mm2t=6mm。因為模具強(qiáng)度足夠，故不用分開沖小孔。圖2-12、沖裁件的精度和斷面粗糙度（1）精度 零件圖1-1所示防塵墊圈零件其外形相對比較簡單，形狀規(guī)則，適合沖裁加工。但零件尺寸公差要求較高，按IT14級選取，利用普通沖裁方式可達(dá)到圖樣要求。查冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)書表2-3，該沖裁件內(nèi)形尺寸公差為0.20mm，外形尺寸公差為0.40mm；表2-4，孔中心距公差為0.25（2）斷面粗糙度 查冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)書表2-5，材料厚度t=3mm，得斷面粗糙度=25m。4、確定零件沖壓工藝方案該零件的外形簡單，形狀規(guī)則，材料為45鋼板，厚度t=3mm，=600MPa。由于生產(chǎn)批量為大批量生產(chǎn)。而且成型工藝只有沖孔和落料兩個工序，所以設(shè)計關(guān)鍵是設(shè)計模具工作零件的結(jié)構(gòu)，保證模具使用壽命。1、方案比較方案一：采用單工序模，對于該零件，沖模的結(jié)構(gòu)簡單、制造周期短，價格低，而且通用性好，比較容易在實現(xiàn)自動化，但是壓力機(jī)一次行程內(nèi)只能完成一個工序，生產(chǎn)效率不太高。方案二：采用復(fù)合模，壓力機(jī)一次行程內(nèi)可以完成兩個或者兩個以上工序，生產(chǎn)效率高，適合大批量零件生產(chǎn)，沖件精度較高，不受送料誤差影響，內(nèi)外形相對位置一致性好，適宜沖薄料，但是很難實現(xiàn)自動化，只能實現(xiàn)部分自動化，而且制造復(fù)雜性和價格都比單工序模高。方案三：采用級進(jìn)模，壓力機(jī)一次行程內(nèi)可以完成多個工序，生產(chǎn)效率高，沖件精度高，適合中小型零件的大批量零件生產(chǎn)，容易實現(xiàn)自動化，較難保證內(nèi)外形相對位置一致性。模具強(qiáng)度高，耐磨性能要好，級進(jìn)模制造復(fù)雜性和價格要比復(fù)合模低。 2、確定方案比較以上方案，決定采用復(fù)合模沖裁該零件，由于生產(chǎn)批量為大批量生產(chǎn)，而且具有操作方便、安全制造方便，維修容易等特點(diǎn)，模具強(qiáng)度較高，壽命較長。采用側(cè)刃定距保證定位.該零件屬于小型零件，而且產(chǎn)量是大批量生產(chǎn)。從模具的制造復(fù)雜性和價格還有生產(chǎn)效率等方面考慮，所以決定采用復(fù)合模沖裁該零件。5、排樣設(shè)計1、導(dǎo)正孔 利用中間的孔作為導(dǎo)正孔2、確定條料的寬度條料寬度的確定原則是：最小條料寬度要保證沖裁時工件周邊有足夠的搭邊值，最大條料寬度要能在沖裁時順利地在導(dǎo)料板之間送進(jìn)，并與導(dǎo)料板之間有一定的間隙。因此，在確定條料寬度時必須考慮到模具的結(jié)構(gòu)中是否采用側(cè)壓裝置和側(cè)刃，根據(jù)不同結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行計算。因為此級進(jìn)?？紤]采用的是自動送料方式，所以設(shè)計時采用側(cè)刃裝置，和采用側(cè)壓裝置，所以計算條料寬度時，無按以下式計算： B=D+2+nb(mm)式中： B為條料寬度的基本尺寸； D為條料寬度方向零件輪廓的最大尺寸(mm) 條料下料剪切公差(mm) ， 查沖壓工藝與模具設(shè)計表2.5.3。 得 =0.9mm，=0.5mm。 B=114+2x2.5+1(mm)=120(mm)。3、 排樣的方式根據(jù)以上分析，排樣圖見圖4-4所示。圖4-44、 材料的經(jīng)濟(jì)利用 沖壓件大批量生產(chǎn)成本中，毛坯材料費(fèi)用占60%以上，排樣的目的就在于合理利用原材料。衡量排樣經(jīng)濟(jì)性、合理性的指標(biāo)是材料的利用率。 其計算公式如下：一個進(jìn)距內(nèi)的材料利用率= X100% = X100% 式中 F為工件的實際面積； 為所用材料面積，包括工件面積與廢料面積；A為送料進(jìn)距； B條料寬度。得 =X100% =46.3%所以一個進(jìn)距內(nèi)的材料利用率為46.3%6、沖裁工藝力的計算1、沖裁力計算沖裁力的目的是為了合理地選擇壓力機(jī)和設(shè)計模具，壓力機(jī)的噸位必須大于所計算的沖裁力，以適應(yīng)沖裁的要求。沖裁力的大小主要與材料力學(xué)性能、厚度及沖裁件分離的輪廓長度有關(guān)。平刃口模具沖裁時，沖裁力F（N）可按下式進(jìn)行計算式中 L沖裁件周邊長度（mm）； t 材料厚度（mm）； 材料抗剪強(qiáng)度（M Pa）； K系數(shù)。（考慮到模具刃口的磨損，模具間隙的波動，材料力學(xué)性能的變化及材料厚度偏差等因素，一般取K=1.3）一般情況下，材料的，為計算方便，也可用下式計算沖裁力F（N） 式中 材料的抗拉強(qiáng)度（MPa）。此制件所需的沖裁力由沖孔力、落料力兩部分組成。查沖壓工藝與模具設(shè)計表8-1 得 =600 M Pa=（） =2mm*600MPa*(357.96mm+329.07mm+517.47mm)=216.81kN所以此制件所需的沖裁力=216.81kN。2、卸料力、推件力和頂件力的計算當(dāng)上模完成一次沖裁后，沖入凹模內(nèi)的制件或廢料因彈性擴(kuò)張而梗塞在凹模內(nèi)，模面上的材料因彈性收縮而會緊箍在凸模上。為了使沖裁工作連續(xù)，操作方便，必須將套在凸模上的材料刮下，將梗塞在凹模內(nèi)的制件或廢料向下推出或向上頂出。從凸模上刮下材料所需的力，稱為卸料力；從凹模內(nèi)向下推出制件或廢料所需的力，稱為推料力。從凹模內(nèi)向上頂出制件所需的力，稱頂件力。如圖4-5所示。 圖4-5 工藝力示意圖、是由壓力機(jī)和模具的卸料、推料、頂件裝置獲得的。影響這些力的因素主要有材料的力學(xué)性能、材料厚度、模具間隙、凸、凹模表面粗糙度、零件形狀和尺寸以及潤滑情況等。要準(zhǔn)確計算這些力是困難的，實際生產(chǎn)中常用下列經(jīng)驗公式計算= =式中 -沖裁力（k N）系數(shù)，查冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)書表2-20得， 卸料力、推件力和頂件力系數(shù)，=0.035，=0.040； 梗塞在凹模直壁內(nèi)的制件或廢料數(shù)量，n=h/t。查表2-22，取h=9，得=3。=0.035*216.81kN=7.59kN=3*0.040*216.81kN=3.22kN 所以此制件所需的卸料力、推件力和頂件力分別為7.59 k N、3.22kN。3、沖壓設(shè)備的選擇（1）、壓力機(jī)的噸位應(yīng)當(dāng)?shù)扔诨虼笥跊_裁時的總力。 式中 為所選壓力機(jī)的噸位。 為沖裁時的總力。 沖壓力的計算 = + =216.81kN+7.59kN+3.22kN =227.62kN查冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)書表8-10得，完成該制件所需的沖壓力為250kN。（2） 初步選擇壓力機(jī) 由冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)書表8-10查得，選壓力機(jī)為開式雙柱可傾壓力機(jī)，型號為J23-25，其參數(shù)如表1-1所示。表1-1型號J23-25公稱壓力/kN250滑塊行程/65滑塊行程次數(shù)/（次/min）55最大封閉高度/270封閉高度調(diào)節(jié)量/55滑塊中心線至床身距離/200床身兩立柱間距離/270工作臺尺寸/前后370左右560工作臺孔尺寸/前后200左右290直徑260墊板尺寸/厚度50直徑模柄孔尺寸/直徑40深度60滑塊底面尺寸/前后左右最大傾斜角度/（）30 4、模具壓力中心的確定 沖裁力合力的作用點(diǎn)稱為沖模壓力中心。為了保證壓力機(jī)和沖模正常平穩(wěn)的工作，必須使沖模的壓力中心與壓力機(jī)滑塊中心重合。該零件壓力中心分析圖如圖4-6所示。圖4-6 壓力中心分析圖按下列公式求壓力中心的坐標(biāo)值（，）：得 取整數(shù)為437。7、零件沖壓工藝計算1、凸、凹模間隙值的確定 凸、凹模間隙對沖裁件斷面質(zhì)量、尺寸精度、模具壽命以及沖裁力、卸料力、推件力等有較大影響，所以必須選擇合理的間隙。沖裁間隙數(shù)值主要按制件質(zhì)量要求，根據(jù)經(jīng)驗數(shù)值來選用。查冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)書表2-9，該沖裁件為45鋼板，板料厚度為3mm，故沖裁模初始雙邊間隙=0.27mm，=0.33mm。2、凸、凹模刃口尺寸的確定1、確定凸、凹模刃口尺寸的原則：a、落料模先確定凹模刃口尺寸，其標(biāo)稱尺寸應(yīng)取接近或等于制件的最小極限尺寸，以保證凹模磨損到一定尺寸范圍內(nèi)，也能沖出合格制件，凸模刃口的標(biāo)稱尺寸應(yīng)比凹模小一個最小合理間隙。b、沖孔模先確定凸模刃口尺寸，其標(biāo)稱尺寸應(yīng)取接近或等于制件的最大極限尺寸，以保證凸模磨損到一定尺寸范圍內(nèi)，也能沖出合格的孔。凹模刃口的標(biāo)稱尺寸應(yīng)比凸模大一個最小合理間隙。c、選擇模具刃口制造公差時，要考慮工件精度與模具精度的關(guān)系，既要保證工件的精度要求，又要保證有合理的間隙值。一般沖模精度較工件精度高23級。工件尺寸公差應(yīng)按“入體”原則標(biāo)注為單向公差，所謂“入體”原則是指標(biāo)注工件尺寸公差時應(yīng)向材料實體方向單向標(biāo)注，即：落料件上偏差為零，下偏差為負(fù)；沖孔件上偏差為零，下偏差為負(fù)。2、凸、凹模配合加工時的工作部分尺寸對于沖裁復(fù)雜形狀沖件的模具或薄板零件的模具，為了保證沖裁凸、凹模間有一定的間隙值，其凸、凹模常采用配合加工方法。凸、凹模工作部分尺寸計算：其落料件按凹模磨損后尺寸增大、減小和不變的規(guī)律三種；沖孔件按凸模磨損后尺寸增大、減小和不變的規(guī)律三種。計算公式見冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)書表2-14。第一類尺寸：落料凹?；驔_孔凸模磨損后尺寸將會增大，計算公式為： =(-x) 第二類尺寸：落料凹?；驔_孔凸模磨損后尺寸將會減小，計算公式為：=(+x) 第三類尺寸：凹?；蛲鼓Ｄp后尺寸基本不變，計算公式為：=(+0.5) 式中 為零件的公差(mm)；因沖裁件尺寸公差要求較高，精度按IT11選取。X為磨損系數(shù)，其值在0.51之間，按表2-13選取。該零件精度為IT11，故x=0.75 （1）設(shè)計凸模、凹模的刃口尺寸沖裁該空調(diào)機(jī)墊片零件用級進(jìn)模來完成，工序分為三步，所以有三對凸、凹模，三對凸、凹模都采用配合加工的方法來制造。第一對凸、凹模的圖形如圖4-1所示：空調(diào)機(jī)墊片零件的基本尺寸 凹模刃口尺寸 凸模刃口尺寸圖4-1 第一步工序為沖孔，選凸模為設(shè)計基準(zhǔn)件，只需計算凸模刃口尺寸及制造公差，凹模刃口尺寸由凸模的實際尺寸按間隙要求配做。 由冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)書表2-8查得，沖裁模初始雙邊間隙=0.270mm，=0.330mm。由表2-12查得：尺寸為60mm時，=0.020mm; 尺寸為13.1mm時, =0.020mm。由表2-13查得：X=0.75。根據(jù)第二類尺寸，=(+x) ，又工件的公差=0.1，故沖孔凸模的基本尺寸計算如下： 1= (60+0.75x0.1) mm=60.08mm b1=(13.1+0.75x0.1) mm=13.18mm 沖孔凸、凹模的尺寸如圖4-2所示。沖孔凹模的尺寸（按凹模實際尺寸配做， 沖孔凸模的尺寸保證雙面間隙值為0.2700.330mm） 圖4-2第二對凸、凹模的圖形如圖4-3所示：空調(diào)機(jī)墊片零件的基本尺寸 凹模刃口尺寸 凸模刃口尺寸圖4-3第二步工序為沖孔，選凸模為設(shè)計基準(zhǔn)件，只需計算凸模刃口尺寸及制造公差，凹模刃口尺寸由凸模的實際尺寸按間隙要求配做。 其計算同上，A2=B1，2= b1 （2）、計算凹模外形尺寸： 凹模厚度：按公式H=Kb(15mm) 凹模壁厚：按公式C=（1.52）H(30mm)式中 b為沖裁件的最大外形尺寸；b=114mm。 K為系數(shù)，考慮板料厚度的影響，查表2-24，得K=0.24。則 H=Kb=0.24*114=27.36mm但考慮到要增加凹模強(qiáng)度來提高模具壽命，所以凹模的厚度要適當(dāng)增加，故取30mm。 C=（1.52）H=4560mm根據(jù)零件尺寸即可以估算凹模的外形尺寸；長度X寬度為500mmX315mm。 （3）、凸模固定板的厚度：厚度一般取凹模厚度的0.60.8倍。 H1=0.8H=0.8X30mm=24mm。（4）、卸料板的厚度：厚度一般取凹模厚度的0.81.0倍。 H2=0.8H=0.8X30mm=24mm。 （5）、凸模墊板的采用和厚度：是否采用墊板，以凸模的承壓面進(jìn)行計算，按以下公式計算： = 式中 F為沖裁力。 A為凸模的承壓面（按最小的凸模的承壓面計算）。則 =100.6MPa。查冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)書表2-39得鑄鐵模板的為90140MPa。在之間，為了安全起見，因此須采用墊板，墊板厚度取8mm。 （6）、橡膠彈性體自由高度：根據(jù)零件材料厚度為3mm，沖裁時凸模進(jìn)入凹模深度取1mm，彈簧的自由高度=60mm。（7） 、計算凸模外形尺寸： 凸模形長度L=24+21+24-1=68mm，考慮模具維修時刃磨留量2mm，三個凸模的長度一樣都為取70mm。凸模長度確定后一般不需要作強(qiáng)度核算。 8）、模具總體設(shè)計 有了上述各步計算所得的數(shù)據(jù)及確定方案便可以對模具進(jìn)行總體設(shè)計并畫出草圖，如-圖4-6所示。 從結(jié)構(gòu)圖初算出閉合高度：=（60+8+70+30+75-1）=242mm根據(jù)凹模的外形尺寸，確定下模板的外形尺寸為500mmX315mm。9）、模具的主要零部件的設(shè)計 本模具是采用自動送料的級進(jìn)模，三個凸模用固定板固定，凹模可直接用螺釘與圓柱銷固定而且在橫向的定位上增設(shè)一個定位銷。卸料裝置采用彈性的，導(dǎo)向裝置采用導(dǎo)柱導(dǎo)套，定位零件用側(cè)刃定位和自動送料，用始用擋料銷作首次定位條料，模柄用浮動模柄。 10)、選定設(shè)備 此模具的總沖壓力： =227.62kN 閉合高度： =242mm 外廓尺寸： 500mmX315mm。 選J23-25壓力機(jī)，根據(jù)所要的總沖壓力 =227.62kN來看，要用250kN的壓力機(jī)。此壓力機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)規(guī)格為： 最大沖壓力 250kN 滑塊行程 65mm 連桿調(diào)節(jié)量 55mm 最大裝模高度 270mm 工作臺尺寸 370mmX560mm因此根據(jù)沖壓力、閉合高度、外廓尺寸等數(shù)據(jù)，所以選擇J23-25壓力機(jī)是合適的。結(jié)論畢業(yè)設(shè)計作為三年大學(xué)學(xué)習(xí)中極為重要的一部分，是衡量一個學(xué)生專業(yè)課水平的重要標(biāo)志。畢業(yè)設(shè)計是我們所學(xué)課程的一次系統(tǒng)而深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，是一次理論聯(lián)系實踐的訓(xùn)練，也是我們步入工作前的一次檢驗。就我個人而言，通過這次畢業(yè)設(shè)計，使我學(xué)習(xí)到了許多知識，對模具的設(shè)計與制造有了極為深刻的認(rèn)識，是一次由理論向?qū)嵺`的飛躍，回顧一個多月的設(shè)計生活，讓我感慨頗深，主要體會有以下幾點(diǎn)：1、扎實的基礎(chǔ)課，專業(yè)課是模具設(shè)計的基礎(chǔ)由于以前所學(xué)的課程難免有些理解不深，遺忘等，而本次設(shè)計又或多或少的用到了這些知識，從而迫使我認(rèn)真扎實的學(xué)習(xí)了以前的課程，并加深了對這些課程的理解、真正有一種溫故而知新的感覺，如機(jī)械制圖中的各種線型的特點(diǎn)應(yīng)用，材料力學(xué)中的應(yīng)力校核，熱處理中各種材料與熱處理性能，公差配合與測量技術(shù)中公差的正確選用，模具的加工與制造技術(shù)。塑料模具的設(shè)計與制造步驟，模具材料的正確選用等。2、理論與實踐相結(jié)合的重要性以前的學(xué)習(xí)中，基本上是純理論的學(xué)習(xí)，雖然有金工實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)等實踐的體味，但卻停留在表面上，沒有進(jìn)行過真正的設(shè)計，從而使理論與實踐嚴(yán)重脫節(jié)，而現(xiàn)在我們是在經(jīng)歷了金工實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)后的一次真正的練兵。我認(rèn)真回顧了以前所見所學(xué)的塑料模知識，在腦海里反復(fù)了思考了塑料模的步驟，然后開始到圖書館查資料作設(shè)計。在作設(shè)計的過程中，我才真正感覺到眼高手低的含義，同時也“窺一斑而知全豹”，自己的學(xué)習(xí)中的不足和薄弱環(huán)節(jié)暴露無遺，但是在老師們的幫助下以及自己的努力下，我終于克服了重重困難，使設(shè)計得以順利的進(jìn)行。通過向老師們請教，我了解到設(shè)計要面向企業(yè)，面向市場的原則，畢業(yè)設(shè)計正是對實踐能力的一次強(qiáng)有力的訓(xùn)練，是我們獨(dú)立工作的前湊，將對我們以后的工作產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。3、對模具設(shè)計中的安全性，經(jīng)濟(jì)性加深了認(rèn)識在設(shè)計工作中，要不斷對安全性進(jìn)行分析，從操作者的角度進(jìn)行設(shè)計，在設(shè)計中，需要考慮到模具的成本問題，經(jīng)濟(jì)效益是工業(yè)生產(chǎn)的前提，成本的高直接決定了產(chǎn)品的競爭力，故在設(shè)計中盡可能的選用標(biāo)準(zhǔn)件。4、電腦成為設(shè)計中重要的輔助工具。由于工件形狀復(fù)雜，在設(shè)計中計算塑件的體積出現(xiàn)了很大的難度，后經(jīng)蘇老師指點(diǎn)迷津，通過Pro/E繪圖和計算才得以解決。另外在繪零件和裝配圖時采用電腦也更方便快捷。采用電腦處理，精度高，方便快捷，在本次設(shè)計時，要求機(jī)械繪圖，電子文檔文本，從而對AUTOCAD的學(xué)習(xí)有了很大的進(jìn)展，對WORD，WPS等各種文字處理工具有了更為熟練的操作，而模具CAD技術(shù)已成為該行業(yè)的發(fā)展趨勢，電腦終將成為設(shè)計的必備工具，這對提高學(xué)生的綜合素質(zhì)著極為重要的現(xiàn)在意義。5、設(shè)計態(tài)度直接決定著設(shè)計質(zhì)量畢業(yè)設(shè)計一般時間都足夠，但足夠的時間不一定都能設(shè)計出優(yōu)秀的模具。這就除了能力水平的問題外，極為重要的一點(diǎn)便是態(tài)度問題，作為學(xué)生必須要態(tài)度謙虛、工作認(rèn)真、勤學(xué)好問、實事求是，才能正確對待設(shè)計，才有可能取得設(shè)計的圓滿成功。 總之，通過畢業(yè)設(shè)計使我對模具的設(shè)計與制造有了更深的認(rèn)識，得到了許多有益的啟示，這對畢業(yè)后的過渡轉(zhuǎn)變有極重要的影響。在以后的工作中，我將繼續(xù)保持謙虛謹(jǐn)慎的工作作風(fēng)，揚(yáng)長避短，多與人交流，提高自己的個人素質(zhì)和技能積累經(jīng)驗，誠實守信，爭取在事業(yè)上更上一層樓，芝麻開花節(jié)節(jié)高。致謝時光如電，歲月如梭，三年的大學(xué)生活即將結(jié)束，而我也即將離開可敬的老師和熟悉的同學(xué)踏入不是很熟悉的社會中去。在這畢業(yè)之際，作為一名工科院校的學(xué)生，做畢業(yè)設(shè)計是一件必不可少的事情。畢業(yè)設(shè)計是一項非常繁雜的工作，它涉及的知識非常廣泛，很多都是書上沒有的東西，這就要靠自己去圖書館查找自己所需要的資料；還有很多設(shè)計計算，這些都要靠自己運(yùn)用自己的思維能力去解決，可以說，沒有一定的毅力和耐心是很難完成這樣復(fù)雜的工作。在學(xué)校中，我主要學(xué)的是理論性的知識，而實踐性很欠缺，而畢業(yè)設(shè)計就相當(dāng)于實戰(zhàn)前的一次總演練。畢業(yè)設(shè)計不但把我以前學(xué)的專業(yè)知識系統(tǒng)的連貫起來，也使我在溫習(xí)舊知識的同時也可以學(xué)習(xí)到很多新的知識；這不但提高了我們解決問題的能力，開闊了我們的視野，在一定程度上彌補(bǔ)我們實踐經(jīng)驗的不足，為以后的工作打下堅實的基礎(chǔ)。由于本人資質(zhì)有限，很多知識掌握的不是很牢固，因此在設(shè)計中難免要遇到很多難題，在有課程設(shè)計的經(jīng)驗及老師的不時指導(dǎo)和同學(xué)的熱心幫助下，克服了一個又一個的困難，使我的畢業(yè)設(shè)計日趨完善。畢業(yè)設(shè)計雖然很辛苦，但是在設(shè)計中不斷思考問題，研究問題，咨詢問題，一步步提高了自己，一步步完善了自己。同時也汲取了更完整的專業(yè)知識，鍛煉了自己獨(dú)立設(shè)計的能力，使我受益匪淺，我相信這些經(jīng)驗對我以后的工作一定有很大的幫助，而且也鍛煉我的吃苦耐勞的精神，讓我在這個競爭的社會里有立足之地。最后，我衷心感謝各位老師特別是我的指導(dǎo)老師蘇光老師在這一段時間給予我無私的幫助和指導(dǎo)，并向你們致意崇高的敬意，以后到社會上我一定努力工作，不辜負(fù)你們給予我的知識和對我寄予的厚望！8、參考文獻(xiàn)1、冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)書 王芳 主編 機(jī)械工業(yè)出版社 19992、沖壓工藝與模具設(shè)計 原紅玲主編 高等教育出版社 20083、沖壓模具圖冊 楊占堯主編 高等教育出版社 2008- 31 -智能沖壓工藝規(guī)劃系統(tǒng)的研究摘要：本文對建立一個智能沖壓工藝設(shè)計知識為基礎(chǔ)的系統(tǒng)給出了一個簡單的介紹。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)的一個核心項目。它是金屬成型應(yīng)用的一個重要組成部分，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。現(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)計效率與質(zhì)量、創(chuàng)新設(shè)計能力。1.對于冷鍛序列的設(shè)計開發(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際考慮的規(guī)則。在美國俄亥俄州立大學(xué)一個稱作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 實施以知識為本的冷成形序列設(shè)計系統(tǒng)，采用設(shè)計規(guī)則確定建立一個可行的序列，然后使用有限元分析優(yōu)化這個序列。一個以知識為基礎(chǔ)的模具設(shè)計自動化系統(tǒng)被Cheok和他的同事精心設(shè)計出來。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。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)計問題時是種強(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)。它能自動化實時利用現(xiàn)有的專業(yè)知識,并解釋它的推理過程。沖壓工藝規(guī)劃是一個含有豐富知識的復(fù)雜設(shè)計過程。整合在沖壓工藝規(guī)劃設(shè)計中智能系統(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?。由于零件的?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。這個信息模型包括一組幾何實體。依靠此模型的工程語義模型，許多與設(shè)計相關(guān)的功能可以被實現(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)計和產(chǎn)品信息溝通。這個關(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)計出來。這個零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計,包括一個圖形用戶界面,一個應(yīng)用程序系統(tǒng)、設(shè)計資源、知識工具,混合推理機(jī)制、基礎(chǔ)模型。在這個構(gòu)架中知識模型有不同的分類。知識模型從設(shè)計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。該評價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，它同時也提供了選擇一個單步工序刀具或是復(fù)合工具或是一個改進(jìn)工具的方法。各種不同領(lǐng)域的知識、經(jīng)驗和專業(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。這個知識模型控制著整個排樣的設(shè)計過程。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，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.在兩個環(huán)形中間的值是經(jīng)過計算的。這兩個環(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，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)前角度下被計算出來。6.排樣圖形旋轉(zhuǎn)到另外一個角度。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。該智能模型的功能是：選擇零件位置，設(shè)計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模型，最初的設(shè)計工程被修改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。這個設(shè)計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)計帶狀布局的自動設(shè)計模塊在知識模型中是最重要的一個。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。在下一個階段這個部分被切斷。有時候，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)整個過程直到矩陣點(diǎn)間的每個尺寸都可以被接受。布局智能設(shè)計的核心是開發(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。此矩陣是一個系統(tǒng)矩陣。為了使設(shè)計過程更方便，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。如果兩個點(diǎn)之間有沖突，它們中的一個則要被移到下一步。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)計結(jié)果。工步改變可以通過交換兩個位置的編碼來實現(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，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算的智能模型。沖壓中心設(shè)計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輪廓位置的計算中得出。設(shè)計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。因為不平衡力的結(jié)果的可能性，同時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)計結(jié)果和合零件情況，可以得到脫離力、阻力和推件力?？偟牧Π凑罩R庫中的導(dǎo)向一步一步計算。4 結(jié)論和進(jìn)一步工作計算機(jī)輔助設(shè)計工具的應(yīng)用在金屬成型中的應(yīng)用，節(jié)省了大量的時間和金錢。由于復(fù)雜零件沖壓工藝設(shè)計的復(fù)雜性，開發(fā)一種自動生成工藝步驟的系統(tǒng)非常重要。這個研究開發(fā)了一個集成的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)精密加工得以實現(xiàn)。該系統(tǒng)有一下特點(diǎn)：1. 在設(shè)計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)化計算。不僅最佳規(guī)劃而且每個合理的規(guī)劃被保存在知識庫中。用戶可以選擇任意一個作為它們的最終設(shè)計結(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)計過程的任意時期修改。在工藝規(guī)劃中協(xié)助設(shè)計者的此系統(tǒng)將會是一種有用的工具。它將會足夠的靈活允許設(shè)計者具有創(chuàng)造性，同時用計算機(jī)來執(zhí)行幾何計算和自動得到設(shè)計結(jié)果。它提供了一個非常靈活的設(shè)計環(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。該系統(tǒng)擁有圖形交互界面，用戶可以在設(shè)計過程中交互式地改變各種設(shè)計參數(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)化用時將會減少。為排樣規(guī)劃，更多的設(shè)計方案的類型應(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