镶拼式冲裁模CAD

作者：佚名信息来源:模具 2008-4-29

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[摘要]介绍了镶拼式冲裁模CAD系统的概念，论述了镶拼式凸、凹模的分块原则、拼合点的交互式设计及凸、凹模拼块图的自动绘制。1 引言冲裁模的主要零件是凸模和凹模，凸、凹模的结构形式有两种，即整体式和镶拼式。计算机辅助设计技术引入模具设计之后，出现了各种各样的模具CAD系统，冲裁模CAD系统就是其中之一。根据凸、凹...

[摘要]　介绍了镶拼式冲裁模CAD系统的概念，论述了镶拼式凸、凹模的分块原则、拼合点的交互式设计及凸、凹模拼块图的自动绘制。

1 引言

　　冲裁模的主要零件凸模和凹模，凸、凹模的结构形式有两种，即整体式和镶拼式。计算机辅助设计技术引入模具设计之后，出现了各种各样的模具CAD系统，冲裁模CAD系统就是其中之一。根据凸、凹模结构形式的不同，也就有了整体式冲裁模CAD系统和镶拼式冲裁模CAD系统。镶拼式冲裁模CAD系统研究的关键就是实现计算机辅助下的凸、凹模拼块的划分以及拼块图的自动绘制。本文主要论述该关键问题的实现手段及方法。
　　作者以Auto CAD R12为支撑软件，用BASIC语言编制程序完成凸、凹模拼块划分的交互式设计，用Auto Lisp语言编制程序实现在Auto CAD环境下拼块图及拼块组件图的自动绘制。
实际工作中，凸、凹模是否设计成镶拼式结构应视制件的具体结构、尺寸大小、精度要求、生产规模、设备能力等情况而定。在里，为了讨论上的方便，假定所研究的凸、凹模都需要加工成镶拼式结构。

2 镶拼式凸、凹模的分块原则

　　镶拼式凸、凹模的设计，大多数情况下无标准可查，而是以实际工作的经验积累及加工设备条件为依据。同一个制件，不同的设计员，不同的生产环境，往往设计的结果(凸、凹模的分块数、分块部位、拼块的形状、凸、凹模的固定方法等)也不尽相同。因此，要实现镶拼式凸、凹模的计算机辅助设计，必须对生产实践中使用的经验和方法进行研究分析、概括、归纳和总结，为CAD工作提供可靠的依据。
　　根据制件的形状、制件轮廓要素之间的连接特征、制件要素间的位置精度等不同的分类方法，将制件分为7类，并制定出相应的分块原则——即拼合点(分块部位所对应的刃口轮廓上的点)的选择原则。镶拼式凸、凹模分块原则主要是对凸、凹模拼合点的选择以及拼合面(即两拼块组装时的贴合面)的绘制方向作出符合生产要求的规范性划分和限制，考虑了凸、凹模拼块加工的工艺性，拼合面方向的合理性以及使用寿命等因素。其分块原则归纳如下：①当制件轮廓为直线与直线相交轮廓线时，为了保证制件的几何精度和拼块的加工质量，拼合点应选在刃口轮廓的交角处，拼合面的方向一般与刃口轮廓垂直，如图1所示。②当制件轮廓为直线与曲线相交轮廓线时，拼合点一般应取在刃口轮廓的直线上，并且距曲线与直线的相交点3～5mm，如图2a、图2b所示。也可根据制件尺寸的大小、曲线与直线的连接特性(相切、相交的不同 )将拼合点选在节点(即轮廓相邻要素的交点、切点、轮廓上具有特征或给出定义的点)上，如图2c所示。拼合面的方向应垂直于直线刃口轮廓绘制。③当制件为窄冲件时，拼合面取在轮廓的长度方向上，拼合点取刃口轮廓长度方向的最外点，但必须有键或锁口销住，以防止镶块之间相对位移。如果制件为轴对称件，拼合面应取在对称线上，如图3所示。④当制件为轴对称回转体轮廓时，拼块应沿径向分割，拼合点应取设计者认为合适的刃口轮廓上的节点，拼合面的方向沿径向绘制，如图4所示。⑤嵌件结构：刃口轮廓局部形状复杂或易于磨损时应单独分块，如图5所示。⑥多孔冲件或制件孔的中心距有较高的精度要求时，分割线应考虑拼块装配时中心距调整的可能性，如图6所示。⑦其它冲裁件。这里的“其它”是指：不管制件的形状多么复杂或多么简单，也不管制件轮廓是直线与直线相交还是直线与曲线相交，当进行拼块划分时，设计者认为拼合面的绘制方向在平面直角坐标系中都是具有特殊角度(0°、90°、180°、270°)的直线是最合理的划分。这种情况下，拼合点有可能取在圆弧或曲线上，所以在制件数据录入时，拓扑关系的描述应全面，应包括圆弧或曲线上那些相对特殊的点，如图7所示。