基于CADCAM的复合冲压模具设计
CADCAM技术在模具设计制造中的应用
CAD/CAM技术在模具设计制造中的应用摘要随着我国汽车、摩托车、家电等工业的迅速发展，工业产品在满足性能的同时，其外形变得越来越复杂，同时产品的制造离不开模具，这就要求模具制造行业以最快的速度，最低的成本、最高的质量生产出模具。
为了达到上诉要求，模具企业只有运用先进的管理手段和CAD/CAM制造技术，才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。
利用CAD/CAM技术进行工程设计，可以显著缩短企业产品生产和设计周期，节省人力、物力、财力，提高工作效率以及设计质量。
目前，CAD主要限于分析、计算和绘图功能，是设计的重要工作。
如何构思设计本身，向设计的前沿渗透是CAD/CAM发展方向之一。
CAD软件有：auto CAD、UG、CAXA、PROE等。
With China's automobile, motorcycle, household appliances industry rapid development, industrial products to meet performance at the same time, its shape becomes more and more complex, at the same time product manufacturing is inseparable from the mold, which requires the mold manufacturing industry to the fastest speed, the lowest cost, highest quality production of die. In order to achieve the appeals, mold the enterprise only the use of advanced management means and CAD / CAM manufacturing technology, ability is in intense market competition remain invincible.The use of CAD / CAM technology in engineering design, can significantly shorten the product design and production cycle, save manpower, material resources, financial resources, improve work efficiency and design quality. At present, CAD is mainly confined to the analysis, calculation and drawing function, is the important job design. How the idea of the design itself, to the forefront of design of CAD / CAM permeability is one of the development directions. CAD software: Auto CAD, UG, CAXA, PROE etc..关键词：工程设计提高效率降低成本发展前言汽车是由上万个零件组成的结构，具有技术密集、劳动密集、资金密集的特点。
CAD-CAM在冲孔翻边复合模具设计中的应用
CAD/CAM在冲孔翻边复合模具设计中的应用摘要：对金属材料进行冲孔并翻边需要经过两道工序和两套模具，冲孔翻边复合模具的出现即减少了工序和模具数量，又提高了生产效率。
但这种复合模具往往结构较复杂，设计和制作周期较长。
计算机技术的发展为这一问题提供了很好的解决办法，cad/cam集成系统的引进，大大缩短了模具的设计和制作周期，有效提高了模具生产效率和加工质量，对翻边模的设计实例证明了该集成系统的有效性。
关键词：冲孔翻边复合模具 cad/cam 系统集成中图分类号：tg316.1+51 引言在金属板料上进行冲孔并翻边，一般需要两道工序来实现：先在一套模具上冲孔，然后在另一套模具上对板料进行翻边。
为降低成本，提高生产效率，近年来随着科学技术的发展，一种冲孔翻边的复合模具应运而生，利用这种复合模具可以同时完成冲孔和翻边两道工序，即减少了工序又减少了模具数量，省时又省力，冲孔翻边复合模的结构可根据制件的翻孔直径、翻边高度h和板料厚度t等具体情况而定。
但是，相比于冲孔和翻边单工序模具而言，这种复合模具结构较复杂，特别是对于一些翻孔直径较小和板料厚度较薄的制件，其模具设计周期更长，制作过程更困难，严重制约了我国制造业的发展。
近些年来，随着计算机技术的日益发展，其应用领域也越来越广泛，将计算机技术，尤其是cad/cam技术应用于模具工业中，即利用计算机对模具结构进行设计并输出模具尺寸图等，可以大大缩短模具的设计周期，有效提高模具生产效率和加工质量。
本文首先对cad/cam技术做了简单介绍，其次分析研究了几种常见的冲孔翻边复合模具，最后利用开发的集成系统完成了对冲孔翻边复合模的设计实例。
2 cad/cam技术概述2.1 cad/cam技术的基本概念产品模具的设计制造周期和加工水平直接影响着产品的质量和更新速度。
随着工业的迅速发展，传统的模具设计与制造方法已不再能满足产品及时更新和产品提高质量的要求，长久以来人们一直致力于对缩短模具设计制作周期和提高模具加工质量的研究，而计算机技术的发展为这一问题的解决提供了很好的方法。
CAD与CAM技术在模具设计中的应用
CAD与CAM技术在模具设计中的应用【摘要】在模具设计的过程中，利用先进的CAD技术进行模具设计省事、省力，而且最为重要的是保证了成型后制品的准确性，减少了试模的次数，缩短了模具的设计及生产的周期。
【关键词】模具设计CAD与CAM应用形式1.模具CAD的基本概念CAD（Computer Aided Design）是利用计算机硬、软件系统辅助人们对产品或工程进行总体设计、绘图、工程分析与技术文档等设计活动的总称，是一项综合性技术。
2.CAD技术的发展过程第一，20世纪50年代后期至70年代初期，此阶段为初级阶段——线框造型技术。
第二，20世纪70年代初期至80年代初，此阶段是第一次CAD技术革命——曲面（表面）造型技术。
第三，20世纪80年代中期至90年代初期，此阶段是第三次CAD技术革命——参数化技术。
参数化设计是用几何约束、工程方程与关系来定义产品模型的形状特征，也就是对零件上的各种特征施加各种约束形式，从而达到设计一组在形状或功能上具有相似性的设计方案。
目前能处理的几何约束类型基本上是组成产品形体的几何实体公称尺寸关系和尺寸之间的工程关系，故参数化技术又称为尺寸驱动几何技术。
3.CAD技术和模具结构设计模具机构设计应用相应的CAD软件，根据要实现的功能、外观和结构要求，先设计草图，然后生成相应的实体，接着子装配和总体装配，仿真模具开模过程，检查干涉情况，并进行真实渲染。
整个过程也可以从上到下进行修改，每个过程的参数都可以改变，并可以设定参数间的关联性。
3.1 草图重建技术。
草图设计是整个模具设计的基础。
现在的草图重建技术已经发展的非常成熟，这种技术是模具设计人员用二维和三维设计草图进行三维建模的关键技术。
这种技术能够对草图的各个尺寸和相关的约束进行修改和重建。
目前草图重建技术已经比较成熟，一些大型的CAD软件系统如Pro/Engineer、UG等都提供草图设计模块。
3.2 曲面特征设计。
随着人们对产品质量和美观性要求的不断提高，又由于曲面特征具有的诸多有点，在产品外形设计重，曲面特征设计成为模具设计的一个重要部分。
CAD_CAM集成技术在冲压模具生产中的应用
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:23&IR2.S8 是目前机械制造业应用非常广泛的
一个三维 1EF 软件， 具有配置管理、 协同工作、 零件 建模、 装配设计、 全相关工程图、 钣金设计、 有限元分 析、 动态仿真等多项功能。 软件采用了特征建模技术 和设计过程的全相关技术，并且为用户提供了功能 其宏录制功能更是为用户二次开 强大的 EQ" 接口， 发提供了很大的方便。 正因如此， :23&IR2.S8 成为进 行模具标准件库开发的一个非常理想的工具。 该标准件库的设计思路为：首先将中间导柱圆 形模架及其各零件的尺寸数据存入数据库，然后按 用户输入的 中 间 导 柱 圆 形 模 架 型 号 查 询 数 据 库 ， 用
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结束语 模具的集成制造和并行工程是基于计算机辅助
技术， 运用网络和数据库技术， 将 产 品 !"# 与 模 具
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工程， 组成先进的生产管理模式。 这样的模式信息传 递准确快捷， 减少了数据转换的失真、 人工干预和冗 余环节， 提高了设计的可靠性。 计算机集成制造系统 +!1&2, 已经被公认为是未
加工前的准备工作后，应针对具体的数控机床进行 相应的数据格式转换，生成该机床能够接受的指令 代码。
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冲压模具CAD图纸毕业设计
冲压模具CAD图纸设计目录摘要.............................................................................................2 前言” (3)第一章:引言........................................................................... (5)1.1模具行业的状 (5)1.3冲压工艺的种类 (5)1.2冲压工艺介绍 (5)1.4冲压行业阻力和障碍与突破 (6)第二章止动件的设计............................................................“ (13)2.1 设计题目设计一止动件 (13)2.2冲压件工艺分析 (13)2.3方案及模具结构类型 (14)2.4排样设计 (14)2.5压力与压力中心计算 (15)2.6压力中心 (16)2.7作零件刃口尺寸计算...“ (17)2.8冲床选用 (18)2.9其它模具零件结构尺寸 (19)2.10 冲孔刃口尺寸计算 (19)2.11模具的零件设计与计算 (20)第三章工艺制作 (23)3.1冲压工艺规程 (23)3.2模具制造及参考图………………………………………………………25 设计总结………………………………………………………………………… 35 参考文献…………………………………………………………………………36- 2 -冲压模具设计说明书(止动件设计)前言目的是通过课题的设计研究，培养综合运用各门课程知识的能力，培养独立分析问题和解决问题的能力。
但是，高职学生的毕业设计不能完全等同于本科生，应密切与生产实际相结合，应与培养职业能力相结合，应体现职高的特点。
在指导教师周密安排和精心指导下，这次毕业设计从确定设计课题、拟定设计方案、设计过程到毕业答辩都按照毕业设计工作计划进行。
CAD／CAM／CAE在模具设计中的应用2
计算机辅助设计／辅助制造（CAD/CAM）技术发展至今已较完善。
实践表明它可以很好地解决各种复杂形状模具的造型及数控（NC）加工编程问题。
获得良好的精度及尺寸协调性，显著缩短产品设计生产周期，在复杂型面模具的设计及数控加工中得到广泛应用。
CAD/CAM技术在模具加工领域的主要应用有以下几个方面。
1 CAD过程（1）直接通过CAD/CAM进行图形设计随着技术的发展，CAD/CAM技术在模具的生产中，将普遍采用经过市场调查及其周密的研究，进行生产决策，下达生产计划及实施措施，紧接着模具开发设计者使用模CAD工作站，完成模具设计中的造型、计算、分析以及绘制工程图，而且可在设计阶段对产品性能进行评价，可使设计者从繁重的绘图中解放出来，能有更多的时间作创造性的工作。
（2）利用现有客户提供的CAD数据模型，转换成所需图形模具企业有的客户提供绘制好的图形。
客户方和模具企业制造方若使用不同的软件，就会出现图纸数据交流的困难。
这需要解决数据接口问题。
因为大多数CAD程序有其各自不同的数据库形式而不能和其它程序共用几何数据。
因此客户方的CAD的几何体必须翻译成模具企业制造方的接受程序能读取的东西。
通常的办法是使用通用几何体转换标准如“IGES”或“STEP”，以及一些专用的转化器进行数据转换。
2 CAE过程模具CAE技术已较广泛的应用在注塑模、压铸模、锻模、挤压模、冲压模等模具的优化设计中，并在实际中指导生产。
注塑模CAE主要包括模具结构分析、运动分析、装配及干涉检查、成型过程分析等。
压铸模CAE目前主要以压铸件充型的流场数值模拟、压铸模件的温度场模拟、压铸模件的应力场数值模拟为主。
挤压模CAE主要对生产过程中模具的变形过程、应力场和温度场分布及变化、摩擦、润滑等问题进行分析和实验，实现模具的优化设计。
以注射成型为例。
其充模流动过程是一个相当复杂的物理过程，高温塑料熔体在压力的驱动下通过流道、浇口向型腔内充填，将型腔内的气体排出，这需要确定排气的位置；多股流料在某处汇合会形成熔接痕，这需要确定熔接痕的位置；这些以前需要经过多次试模之后才能够得到圆满解决，既浪费了资源又延长了模具生产周期。
基于CAD-CAM模具设计与制造的研究
基于CAD-CAM模具设计与制造的争辩基于CAD-CAM模具设计与制造的争辩模具是工业生产的基础工艺装备，模具工业在社会主义现代化建设中占据着格外重要的地位，制造业中60%～80%的零部件均需要依靠模具成型。
现代社会，模具生产技术水平的凹凸是衡量一个国家制造业水平的重要依据。
近年来，我国科学技术进展快速，模具技术较之于过去有了明显的提高，特殊是CAD/CAM技术在模具设计与制造中的应用大大提高了产品质量、生产效率和生产力，对促进我国经济社会的健康进展起到了格外关键的作用。
一、CAD/CAM概述CAD（Computer Aided Design）计算机帮助设计，是一款具有强大功能的绘图软件，在汽车制造、航空航天、建筑、电子工业等领域得到了广泛应用。
CAD 软件在模具设计与制造中应用主要是零件的建模与图形绘制。
CAM （puter Aided Manufacturing）计算机帮助制造是将计算机应用于制造生产过程的系统，主要包括计算机数控和计算机帮助过程设计。
CAM的组成部分主要有硬件和软件，数控机床、输送装置、储存装置等均属于硬件部分，数据库、计算机帮助作业方案编制与调度、计算机帮助工艺过程设计等均属于软件部分。
CAM在模具设计与制造中的应用主要是实现零件的加工。
近年来，随着计算机技术的快速进展，市场上涌现出了形形色色的CAD/CAM 软件，比较有代表性的是美国PTC公司推出的PRO/E软件，该软件的功能异样强大，可以进行零部件设计、模具设计、产品数据库管理等多项工作，已经被广泛运用于工业设计、机械生产等诸多领域。
同样是由美国推出的Mastercam软件在加工领域优势格外明显，既可以對刀位的轨迹进行编程和校验，又能对切削加工的过程进行仿真，由于该款软件主要针对数控加工，所以其零件的设计造型功能不如PRO/E。
在将来的进展中，假如能够将Mastercam和PRO/E结合起来用法将会对模具的设计与制造产生格外主动的影响，当然，二者在实践中的关键技术仍旧需要进行深化的探讨。
CAD CAM CAE在塑料模具设计中的应用
CAD／CAM／CAE在塑料模具设计中的应用这学期学习了CAD/CAM技术基础这门课，我从中掌握了不少十分有用的知识。
对于目前的机械制造行业来讲，CAD/CAM技术愈显重要。
它在本行业的应用最早，使用也最为广泛。
目前其最主要的应用涉及机械、电子、建筑等工程领域。
世界各大航空、航天及汽车等制造业巨头不但广泛采用CAD/CAM技术进行产品设计，而且投入大量的人力、物力及资金进行CAD/CAM软件的开发，以保持自己技术上的领先地位和国际市场上的优势CAD在工程中的应用，不但可以提高设计质量，缩短工程周期，还可以节省大量建设投资。
所以对我来讲，学习这门课程是十分重要和必要的。
而殷老师触类旁通、幽默风趣、犀利的讲课风格，也使我对这门课有了深刻的了解和印象。
本人由于在近期要参加西门子公司的面试，需要掌握并深入了解有关模具设计的知识。
目前我也正在学习黄新路老师上的模具设计这门课，对模具设计的有关知识或多或少有所了解。
加之本人之前学习过Pro/E的有关内容，再结合CAD/CAM有关知识，我总结并稿写了这篇《CAD／CAM／CAE在塑料模具设计中的应用》，由于时间仓促，加之本人水平有限，本篇论文难免有疏漏之处，恳请殷老师不吝赐教。
塑料产品从设计到成型生产是一个十分复杂的过程，它包括塑料制品设计、模具结构设计、模具制造和模塑生产等几个主要方面，它需要产品设计师、模具设计师、模具加工工艺师及熟练操作工人协同努力来完成，它是一个设计、修改、再设计的反复迭代、不断优化的过程。
传统的手工设计、制造已越来越难以满足市场激烈竞争的需要。
计算机技术的运用，正在各方面取代传统的手工设计方式，并取得了显著的经济效益。
塑料模具CAD集成技术是一项先进的模具制造技术，它的制造包括塑料产品的造型设计、模具的结构设计及分析、模具的数控加工、抛光和配试模以及快速成形制造等，各个环节所涉及的CAD单元技术又包括产品外形的快速反求、结构分析与优化设计、辅助制造、过程虚拟仿真、产品及模具的快速成形、辅助工艺过程和产品数据管理技术等。
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摘要该论文主要研究了复合冲压模具设计。
通过对三个零件的工艺分析，制定出了模具设计方案，通过比较最终择优选出了复合冲压模具。
其中包括两套冲孔落料复合模和一套拉深复合模以及一套单工序拉深模。
通过对零件的分析，制定了合适的冲压模设计工艺。
该论文对每一副模具，经过工艺分析、结构设计，论证了其可能性，最终保证了制品的质量。
本论文具体分析了每副模具的总体结构以及工作过程，对模具中的各个工作零件的设计原则、尺寸确定以及公差等做了具体的叙述。
通过应用三维软件和CAD软件进行复合冲压模具的数字化设计,了解机械行业的先进设计制造技术，掌握先进的设计制造理念。
此外，该论文还涉及了模具行业当今的发展状况、发展水平、存在问题以及今后的发展前景等。
由于模具的应用领域越来越广，其需求也越来越大，因此通过模具设计，可以更加熟悉模具的生产工艺。
关键词：复合冲压模；工艺分析；三维软件ABSTRACTThe paper mainly studied the compound stamping die design. Through the analysis of three parts to develop a mold design, then select the final selection of the best compound stamping dies by comparing , including two sets of punching blanking composite modulus and a set of drawing composite modulus and a single process drawing die. Develop a suitable stamping die design process by the analysis of the parts. The papers analyses each mold, include structure design, demonstrates the possibility of the ultimate guarantee of the quality of the products. In this thesis, a detailed analysis of the overall structure and work process per mold for determining the dimensions and tolerances, and so do a specific description of the design principles of the various parts in the mold.Compound stamping dies through the application of 3D software and CAD software, digital design, advanced design and manufacturing technology of the machinery industry, to master the advanced design and manufacturing philosophy. In addition, the paper also involves the development of mold industry in today's level of development, there are problems and future development prospects. Increasingly wide areas of application of the mold, its demand is also increasing, so the mold design, mold production process can become more familiar with.Keywords: Compound stamping die; Process Analysis; 3D software目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)1.1 模具行业的现状和发展 (1)1.1.1 模具行业的现状 (1)1.1.2中国模具技术的进步 (1)1.1.3 中国模具工业的发展方向 (3)1.2课题的来源与意义 (5)1.2.1 课题的来源 (5)1.2.2 课题的意义 (5)2 冲孔落料复合模 (6)2.1冲裁件的工艺分析 (6)2.1.1 材料 (6)2.1.2 生产批量 (6)2.1.3 精度等级 (6)2.1.4 结构形状 (6)2.2 制订生产方案 (6)2.3 零件的工艺计算 (7)2.3.1 工作零件刃口尺寸的计算 (7)2.3.2 排样 (9)2.3.3 冲裁力 (11)2.3.4 卸料力、推件力 (12)2.3.5 压力机公称压力的确定 (13)2.3.6 压力中心的计算 (13)2.4 冲裁模设计与制造 (13)2.4.1 工作零件 (13)2.4.2 定位零件 (16)2.4.3 卸料与推料零件 (18)2.4.4 模架及零件 (20)3 落料、拉深、冲孔复合模 (22)3.1 零件工艺分析 (22)3.2 零件工艺方案的确定 (23)3.3 分析零件的冲压工艺性并确定工艺方案 (23)3.4 工艺计算 (24)3.4.1 冲裁力、卸料力、推件力、拉深力的计算及选出压力机 (24)3.4.2 排样、冲裁模间隙及凹模、凸模刃口尺寸公差计算 (26)3.4.3 首次无凸缘拉深的有关计算 (29)3.5 有关模具零件结构的计算 (30)3.5.1 冲孔凸模 (30)3.5.2 落料凹模 (30)3.5.3 拉深凸模（冲孔凹模） (30)3.5.4 拉深凹模（落料凸模） (31)3.5.5 卸料装置 (31)3.5.6 定位零件 (32)3.5.7 固定板、垫板 (32)3.5.8 模架、导柱、导套 (32)4 拉深模 (33)4.1 工艺分析 (33)4.2 工艺计算 (33)4.2.1 拉深直径 (33)4.2.2 拉深力的计算 (33)4.2.3 圆角半径 (34)4.2.4 拉深模具的间隙 (34)4.2.5拉深高度 (34)4.2.6拉深凹模和凸模的尺寸 (34)4.3 有关模具零件结构的计算 (34)4.3.1 拉深凸模 (34)4.3.2 拉深凹模 (35)4.3.3 模架及其他 (35)5 复合冲压模具 (37)5.1 冲裁件的工艺分析 (37)5.1.1材料 (37)5.1.2生产批量 (37)5.1.3精度等级 (37)5.1.4结构形状 (37)5.2 制订生产方案 (37)5.3 零件的工艺计算 (37)5.3.1工作零件刃口尺寸的计算 (37)5.3.2排样 (39)5.3.3 冲裁力 (39)5.3.4 卸料力、推件力 (40)5.3.5 压力机公称压力的确定 (40)5.4 冲裁模设计与制造 (40)5.4.1 工作零件 (41)5.4.3 卸料与推料零件 (42)5.4.4 模架及零件 (43)6 结论 (45)致谢 (46)参考资料 (47)1 绪论1.1模具行业的现状和发展1.1.1 模具行业的现状在当今社会，模具生产技术水平的高低已经成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，因为模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。
随着我国加入WTO，我国模具工业的发展将面临着新的机遇和挑战，也日益受到人们的重视和关注，日前对“模具是工业生产的基础工艺装备”这一观念也已经取得了共识。
在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通信等产品中，60％～80％的零部件都要依靠模具成型。
用模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其它加工制造方法所不能比拟的。
模具又是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍，甚至上百倍。
近几年来，我国模具工业一直以每年15％左右的增长速度迅速发展。
目前我国模具工业的发展步伐日益加快，但在整个模具设计制造水平和标准化程度上，与德国、美国、日本的发达国家相比还存在相当大的差距。
在经济全球化的新形势下，随着资本、技术和劳动力后市场的重新整合，我国装备制造业在加入WTO以后，将成为世界装备制造业的基地。
而在现代制造业中，无论哪一行业的工程装备，都越来越多地采用由模具工业提供的产品。
为了适应用户对模具制造的高精度、短交货期、低成本的迫切要求，模具工业应广泛应用现代先进制造技术来加速模具工业的技术进步，满足各行各业对模具这一基础工艺装备的迫切需求，以实现我国模具工业的跨越式发展。
1.1.2 中国模具技术的进步我国模具工业的技术水平近年来也取得了长足的进步。
大型、精密、复杂、高效和长寿命模具上了一个新台阶。
大型复杂冲模以汽车覆盖件模具为代表，已能生产部分新型轿车的覆盖件模具。
体现高水平制造技术的多工位级进模的覆盖面，已从电机、电器铁芯片模具，扩展到接插件、电子枪零件、空调器散热片等家电零件模具。
在大型塑料模具方面，已能生产48英寸电视的塑壳模具、6.5K g大容量洗衣机全套塑料模具，以及汽车保险杠、整体仪表板等模具。
在精密塑料模具方面，已能生产照相机塑料模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具等。
在大型精密复杂压铸模方面，国内已能生产自动扶梯整体踏板压铸模及汽车后桥齿轮箱压铸模。
其他类型的模具，例如子午线轮胎活络模具、铝合金和塑料门窗异型材挤出模等，也都达到了较高的水平，并可替代进口模具。
具体表现在以下模具领域中：（1）冲模以大型覆盖件冲模为代表，我国已能生产部分轿车覆盖件模具。
轿车覆盖件模具设计和制造难度大，质量和精度要求高，代表覆盖件模具的水平。
在设计制造方法、手段已基本达到了国际水平，模具结构功能方面也接近国际水平，在轿车模具国产化进程中前进了一大步。
但在制造质量、精度、制造周期和成本方面，与国外相比还存在一定的差距。
标志模具技术先进水平的多工位级进模和多功能模具，是我国重点发展的精密模具品种，在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上，与国外多工位级进模和多功能模具相比，仍存在一定差距。
（2）塑料模近年来，我国塑料模有很大进步。
在大型塑料模方面，已能生产34英寸大屏幕彩电塑壳模具，6kg大容量洗衣机全套塑料模具及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具。
在精密塑料模具方面，已能生产多型腔小模数齿轮模具和600腔塑封模具，还能生产厚度仅为0.08mm的一模两腔的航空杯模具和难度较高的塑封门窗挤出模等。