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的汽車五金沖壓件廠, 具備的沖壓件模具設(shè)計制造技術(shù),模具設(shè)計實際上分為3個部分:沖壓工藝設(shè)計、模面設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計,我國傳統(tǒng)的沖壓工藝設(shè)計采用工序圖或DL圖,它的模面設(shè)計非常粗略,以這樣的圖紙指導(dǎo)下的工藝造型, 在后序靠人工修整、制造工藝彌補(bǔ),造成模具制造的人工鉗修量很大、周期延長。這3種設(shè)計的內(nèi)容和側(cè)是 不同的,模具企業(yè)的工作流程為先有沖壓工藝設(shè)計然后指導(dǎo)模面設(shè)計和模具結(jié)構(gòu)設(shè)計,分別由不同的人來做,分工很明確。模具企業(yè)在設(shè)計階段通過計算機(jī)的曲面造型,完成模面的設(shè)計。模面設(shè)計的結(jié)果,可以減少型面加工、鉗修、試模工時,它的作用非同小可。比如:針對進(jìn)料量不同設(shè)計各種拉延筋,同一套模不同部位的拉延筋截面不同,防回彈、過拉延處理,小壓料面設(shè)計,凸凹模不等間隙設(shè)計等。對比之下,國內(nèi)的模具設(shè)計還停留在結(jié)構(gòu)設(shè)計階段,模面設(shè)計沒有受到很好的重視,模面實際上是靠后天完成,模具設(shè)計的落后造成了制造的落后。
另外,在板料成型分析技術(shù)應(yīng)用方面,我國五金沖壓件企業(yè)與也有相當(dāng)大的差距。早在90年代以前汽車沖壓件企業(yè)就開始廣泛應(yīng)用有限元法做計算機(jī)模擬板料成型分析,并達(dá)到了實用水平。目前,很多沖壓件模具企業(yè)(如:日本荻原、日本富士、豐田等)都建立了整車身各種典型件的分析結(jié)果庫。對一個新車型,如果成型性沒有太大的變化,只是參考原工藝不做分析,只有的新造型才做板料成型分析,建立分析結(jié)果庫是一個好方法。反觀國內(nèi)現(xiàn)狀,一方面,沖壓件模具廠分工很低,各種件都會遇到,難有現(xiàn)成經(jīng)驗,似乎 需要板料成型技術(shù);另一方面,技術(shù)水平低支持環(huán)境差(如:板料參數(shù)、摩擦系數(shù)等難掌握),模具廠應(yīng)用起來,要達(dá)到實用也非常困難,即使是成立分析公司,考慮用戶數(shù)量、周期、價格等因素,恐怕也曲高和寡。目前,這項技術(shù)在國內(nèi)的實際應(yīng)用效果還難有定論。沖壓件模具企業(yè)調(diào)經(jīng)驗積累機(jī)制,比如:資料的統(tǒng)一管理,草圖設(shè)計的小組討論,圖紙的多部門集體審核,設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的經(jīng)常性增改等。經(jīng)驗積累機(jī)制是模具企業(yè)能夠不斷提高模面設(shè)計的主要手段。比如:模具加工完成之后,一般模具型面不用研合,刃口不必對間隙,鉗工只負(fù)責(zé)安裝,在初次試模時也不能隨便修調(diào)模具,調(diào)試模具有模面設(shè)計人員在場,初次試模缺陷需要記錄下來。后的休整結(jié)果,像拉延筋、拉延圓角變動、對稱件的不對稱現(xiàn)象等,還要進(jìn)行現(xiàn)場測量。這些資料的積累、整理、分析、存檔,都是模面設(shè)計的經(jīng)驗積累,并隨時加入到下一次的設(shè)計中去。
對于模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計而言,我國的沖壓件企業(yè)與的差距 大,主要體現(xiàn)在以下幾方面。
(1)三維實體設(shè)計
模具企業(yè)的模具設(shè)計已全部采用了三維實體設(shè)計。
(a)模面設(shè)計與結(jié)構(gòu)設(shè)計的分開:在結(jié)構(gòu)設(shè)計中模面部分只是示意性的,可用于實型加工,不能用于模具加工。這種分工簡化了模具實體設(shè)計,這種簡化對三維實體設(shè)計的成敗很重要。
(b)取消二維圖紙:尺寸標(biāo)注大約占繪圖工作量的40%,不繪制傳統(tǒng)意義上的二維圖紙,也就 省去了這一部分的工作量。取而代之的是根據(jù)各工序需要,給出 的三維立體簡圖和標(biāo)注 尺寸的平面簡圖。
(c)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計:三維實體設(shè)計采用搭積木式設(shè)計,依靠三維標(biāo)準(zhǔn)件和典型結(jié)構(gòu)庫,使模具結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化,變二維繪圖構(gòu)思為三維立體布置。同時大量借用已有的相似模具結(jié)構(gòu),經(jīng)過簡單編輯、修改,完成新模設(shè)計。這對設(shè)計者來說,是觀念上的一場革命,如果還墨守成規(guī),先畫平面圖 成立體型,那三維設(shè)計的優(yōu)勢就成了負(fù)擔(dān),效率太低了。
(d)干涉檢查:在二維設(shè)計中,往往設(shè)計者并沒有建立起三維的模具形象,對復(fù)雜的空間問題只能靠斷面圖,一旦經(jīng)驗不足,考慮不周,空間干涉就再所難免。三維實體設(shè)計直接的好處,就是非常直觀方便的干涉檢查,甚至可以作運動干涉分析。以往二維圖設(shè)計時的一個老大難問題,在實體設(shè)計面前迎刃而解。
(e)實體設(shè)計中的刪繁就簡:實體設(shè)計直接面向制造,它所設(shè)計的繁簡因加工需要而定, 不必考慮人的看圖習(xí)慣。比如鑄件的倒角,在加工中凹角靠刀具完成,凸角靠人工修整,設(shè)計中就不必做了;又如標(biāo)準(zhǔn)件, 是采購件,在設(shè)計中也可以變成示意性的簡單幾何體。還有許多設(shè)計工作,實際上是靠后序的工藝規(guī)范完成的,如螺釘孔位置,鑲塊形狀等,因加工需要而設(shè)計是經(jīng)濟(jì)的設(shè)計。