曹會(huì)元

（東莞職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東 東莞 523808）

0 引言

FASTAMP-NX 是一款由華中科技大學(xué)材料成形與模具技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的專(zhuān)業(yè)板料成形模擬軟件，該軟件是基于改進(jìn)的有限元逆算法和動(dòng)力顯式算法的板料成形快速仿真軟件。其考慮了摩擦、壓邊力、背壓力和曲壓料面等實(shí)際的工藝條件，在模擬精度和速度上均有較大的提高。本文主要介紹基于FASTAMP 平臺(tái)進(jìn)行沖壓件模具設(shè)計(jì)過(guò)程。

1 基于FASTAMP 平臺(tái)的沖壓件工藝分析

圖1 沖壓件產(chǎn)品示意圖

本產(chǎn)品尺寸較小，并且存在左右件（如圖1 所示），可以考慮雙件成形，采用雙成形還可以提高材料利用率。

壓件沖壓工序包括落料、拉深成形、修邊、沖孔、翻邊等。其工藝方案應(yīng)根據(jù)產(chǎn)量、零件的結(jié)構(gòu)、零件的成形性、生產(chǎn)方式等確定。根據(jù)成形工藝要點(diǎn)分析，該零件采用雙成形。由于零件簡(jiǎn)單，尺寸較小，后續(xù)直接采用修邊沖孔工序即可。工序圖如圖2 所示。

2 基于FASTAMP 平臺(tái)的沖壓件模具設(shè)計(jì)

下面以本例沖壓件拉延模為例，介紹基于FASTAMP平臺(tái)的模具的設(shè)計(jì)過(guò)程。

1）工藝數(shù)模。

在拉延的數(shù)模中如圖3 所示，有型面數(shù)模、分模線、板料輪廓線等。它們的作用分別為：（1）型面數(shù)模。用來(lái)分割拉延模中實(shí)體，使之成為模具的型面及壓料面。（2）分模線。即凸模的輪廓線，壓邊圈的輪廓與之間隙1 mm。（3）板料輪廓線。用來(lái)確定材料導(dǎo)正架的位置。（4）板料收縮線。指板料經(jīng)過(guò)拉延成形后，板料的收縮位置。（5）到底標(biāo)記。在模具調(diào)試過(guò)程中用來(lái)確定板料是否拉深到底。

圖2 產(chǎn)品拉延及修邊沖孔工序圖

圖3 沖壓件產(chǎn)品數(shù)模示意圖

2）凸、凹模的設(shè)計(jì)。

在模具設(shè)計(jì)流程中，應(yīng)是先設(shè)計(jì)工作部分，后設(shè)計(jì)非工作部分。產(chǎn)品凸、凹模的設(shè)計(jì)流程：將實(shí)體沿型面數(shù)模分割，所得+Z 方向?qū)嶓w即拉延凹模，對(duì)分割后-Z 方向?qū)嶓w進(jìn)行處理，將分模線拉伸繼續(xù)分割，分割后內(nèi)圈實(shí)體即拉延凸模。凸、凹模設(shè)計(jì)如圖4（a）和4（b）所示。

圖4 凸、凹模設(shè)計(jì)圖

圖5 壓邊圈

3）壓邊圈的設(shè)計(jì)。

將分割所得外圈實(shí)體四周沿比最低型面低3 mm 處向外偏置，預(yù)留平衡塊及卸料螺釘安裝位置，并保證最小厚度45 mm，即得到壓邊圈。如圖5 所示。

那么，是不是沒(méi)有癥狀的息肉就可以不用治療呢？有的息肉生長(zhǎng)緩慢，沒(méi)有明顯的癥狀，也不會(huì)癌變，可以定期腸鏡檢查，不一定要切除，例如，增生性息肉的癌變率就很低。還有一些息肉，特別是腺瘤性息肉，應(yīng)盡早治療，進(jìn)行腸鏡下摘除，防止癌變。

4）上、下底板設(shè)計(jì)。

沿凹模外輪廓向+Z 方向拉伸出70 mm 厚實(shí)體，將實(shí)體向四周偏置，預(yù)留導(dǎo)向安裝位置，生成上底板，沿壓邊圈外輪廓拉伸出90 mm 厚實(shí)體，保證實(shí)體上表面距壓邊圈下表面20 mm。將實(shí)體沿四周偏置，預(yù)留導(dǎo)向部件安裝位置，生成下底板。

5）標(biāo)準(zhǔn)件的安裝及結(jié)構(gòu)完善。

（1）頂桿孔的設(shè)置。頂桿為壓邊圈提供壓邊力，需在下底板上設(shè)計(jì)出頂桿孔位。

（2）壓邊圈導(dǎo)向。壓邊圈為活動(dòng)部件，需設(shè)計(jì)導(dǎo)向部件，在壓邊圈上選擇兩處對(duì)角，在對(duì)角上做出L 型的2 mm 高導(dǎo)滑面，然后沿導(dǎo)滑面拉伸出兩塊L 型40 mm 厚導(dǎo)向塊，并在下底板上通過(guò)求差運(yùn)算做出導(dǎo)向塊安裝孔。導(dǎo)滑面設(shè)計(jì)如圖6 所示。

圖6 導(dǎo)滑面設(shè)計(jì)

（3）平衡塊、墩死塊。在壓邊圈上沿型面四周均勻布置6 處平衡塊，位置需避開(kāi)托桿孔位。然后在下底板上安裝6 處墩死塊，墩死塊需位于平衡塊正下方。

（4）定位銷(xiāo)。在壓邊圈上沿板料線均勻布置6 處銷(xiāo)釘，以定位板料，定位銷(xiāo)高度要比壓邊圈型面最高點(diǎn)至少高5mm。

（5）卸料螺釘。安裝卸料螺釘前需確定壓料圈行程，一般行程應(yīng)略大于壓料圈型面最高值，本模具壓邊圈ST=40。在壓料圈上四角處布置四處卸料螺釘及行程調(diào)節(jié)環(huán)，保證卸料螺釘行程為ST+20=60。

（6）導(dǎo)柱導(dǎo)套。在下底板非送料側(cè)安裝2 個(gè)導(dǎo)柱，導(dǎo)柱需錯(cuò)開(kāi)以防反，與壓料圈距離不小于5 mm，導(dǎo)柱距邊值需大于導(dǎo)套直徑。然后在上底板上與導(dǎo)柱相對(duì)應(yīng)位置裝上導(dǎo)套。

（7）定位鍵。在凸模下方安裝兩處定位鍵，兩鍵方向需相互垂直。同時(shí)在凹模下方安裝四處定位鍵。

（8）彈頂銷(xiāo)。在凹模型面上較平坦處設(shè)置三處彈頂銷(xiāo)，避免卡料。

（9）到底標(biāo)記。對(duì)應(yīng)在凹模上安裝到底標(biāo)記，到底標(biāo)記需高于型面0.3 mm。

（10）模柄。在上底板中心處安裝模柄，需對(duì)應(yīng)壓機(jī)滑塊上的模柄安裝孔位。

3 結(jié)語(yǔ)

本文基于FASTAMP 平臺(tái)介紹了沖壓件產(chǎn)品模具設(shè)計(jì)過(guò)程，管理者可以根據(jù)產(chǎn)品的制造難度，把握整體項(xiàng)目開(kāi)發(fā)周期，控制項(xiàng)目的質(zhì)量，使其在行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中處于更有利的地位。

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［4］劉長(zhǎng)榮.基于UG 系統(tǒng)汽車(chē)覆蓋件拉延模具設(shè)計(jì)的研究［J］.拖拉機(jī)與農(nóng)用運(yùn)輸車(chē)，2007（3）：42-43.