制造工作。這樣的安排有利于工廠企業(yè)逐步接受CAD/CAM技術(shù),也有利于工廠中的各個(gè)部門(mén)迅速掌握沖裁模系統(tǒng)。
沖裁模系統(tǒng)中的程序均采用模塊結(jié)構(gòu)組成,這樣可以避免修改程序中的某一部分而影響到系統(tǒng)中的其他部分。甚至還可以通過(guò)更換模塊和添加模塊的方法來(lái)擴(kuò)展系統(tǒng)的功能。例如,通過(guò)在系統(tǒng)中添加一個(gè)模具報(bào)價(jià)模塊,可以使系統(tǒng)具備模具報(bào)價(jià)功能,從而使模具制造者能夠在模具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中處于有利地位。CAM模塊的更換可以使系統(tǒng)針對(duì)不同型號(hào)的數(shù)控機(jī)床,編制出不同類(lèi)型的結(jié)構(gòu)指令。
第三節(jié) 沖裁零件的輸入和計(jì)算機(jī)處理
沖裁件圖樣是進(jìn)行沖壓模具設(shè)計(jì)的原始依據(jù)。在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行CAD/CAM工作的第一個(gè)步驟是解決如何將沖裁件圖樣包含的技術(shù)信息輸入計(jì)算機(jī)。在沖裁件圖樣中實(shí)際上包含了兩部分信息:符號(hào)信息和圖形信息。符號(hào)信息包括零件尺寸、尺寸公差、板料厚度、零件材料以及零件名稱(chēng)、圖號(hào)、設(shè)計(jì)日期等包括文字和數(shù)字在內(nèi)的信息。AutoLISP中的輸入函數(shù)和輸入對(duì)話框可以被用來(lái)方便地輸入文字或數(shù)字。圖形信息包括了零件幾何形狀方面的信息,可以用DCAD沖裁模系統(tǒng)的基礎(chǔ)圖形軟件AutoCAD直接輸入圖形的信息。
利用基礎(chǔ)圖形軟件AutoCAD輸入的沖裁件圖形是以后CAD/CAM技術(shù)開(kāi)展的基礎(chǔ),我們希望沖裁模系統(tǒng)后面的各個(gè)功能模塊都能夠使用這個(gè)已經(jīng)建立好的圖形。傳統(tǒng)的手工繪圖方式不可能繪制出精確的圖形,在機(jī)械制圖中是以精確的尺寸標(biāo)注和制造公差來(lái)明確零件的實(shí)際尺寸,在圖形方面略有差異是被允許的。而在數(shù)控機(jī)床加工時(shí),機(jī)床的加工是嚴(yán)格按照加工指令進(jìn)行的,數(shù)控機(jī)床的加工指令在沖裁模系統(tǒng)中是直接根據(jù)計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的圖形生成的。因此我們應(yīng)該按照沖裁模系統(tǒng)中CAM模塊的要求繪制出準(zhǔn)確的模具刃口形狀。為了繪制準(zhǔn)確的模具刃口形狀,在繪制模具刃口之前必須計(jì)算出模具的刃口尺寸和模具間隙。
模具刃口尺寸計(jì)算中要解決的問(wèn)題是確定基準(zhǔn)模具和沖裁件尺寸類(lèi)型。
根據(jù)沖壓加工工藝知識(shí),沖裁件中落料件的尺寸取決于凹模,而沖孔件的尺寸取決于凸模。我們把落料時(shí)的凹模和沖孔時(shí)的凸模都稱(chēng)之為基準(zhǔn)模,把與基準(zhǔn)模相配的模具(即落料凸模和沖孔凹模)稱(chēng)之為配合模。繪制圖形時(shí)只需要繪制出基準(zhǔn)模刃口圖形,然后調(diào)用AutoCAD圖形軟件的實(shí)用命令,建立偏距等于模具最小單邊間隙(Z
min/2)的等距曲線,即得到了配合模的刃口圖形;鶞(zhǔn)模和配合模的刃口圖形都可以直接應(yīng)用于模具的計(jì)算機(jī)輔助制造。
關(guān)于沖裁件零件尺寸類(lèi)型,沖裁模系統(tǒng)中把沖裁件的尺寸分成為三大類(lèi)。第一類(lèi)是軸類(lèi)尺寸,定為A類(lèi)尺寸,這類(lèi)尺寸的特點(diǎn)是:沖裁件尺寸將隨沖裁模具的磨損而增大。第二類(lèi)尺寸是孔類(lèi)尺寸,定為B類(lèi)尺寸,這類(lèi)尺寸的特點(diǎn)是:沖裁件尺寸將隨沖裁模具的磨損而減小。第三類(lèi)尺寸是長(zhǎng)度類(lèi)尺寸,定為C類(lèi)尺寸,這種長(zhǎng)度類(lèi)尺寸的特點(diǎn)是:沖裁件尺寸大小基本上不受沖裁模具的磨損而發(fā)生變化。
對(duì)于沖裁件不同類(lèi)型的尺寸,基準(zhǔn)模具刃口尺寸的計(jì)算公式也不相同。
軸類(lèi)(A類(lèi))尺寸隨模具的磨損而增大,因此在模具制造時(shí)希望能夠?qū)_裁件尺寸控制在接近尺寸的下限,基準(zhǔn)模具刃口尺寸計(jì)算公式為
D
j =〔D+T
l +(1-X)(T
u –T
l)〕
式中 D
j ——基準(zhǔn)模刃口尺寸;
D ──沖裁件基本尺寸;
T
u ──沖裁件上偏差;
T
l ──沖裁件下偏差;
X ──沖模磨損系數(shù)。
制造上偏差為d,下偏差為0。d的計(jì)算公式為d=(1/3~1/4)(T
u-T
l)。
孔類(lèi)(B類(lèi))尺寸隨模具磨損而減小,因此希望在模具制造時(shí)希望能夠?qū)_裁件尺寸控制在接近尺寸上限,基準(zhǔn)模具刃口尺寸計(jì)算公式為
D
j =〔D+T
u +(1-X)(T
l –T
u)〕
式中符號(hào)含義同前。制造上偏差為0,下偏差為-d。
長(zhǎng)度類(lèi)(C類(lèi))尺寸的大小基本上不隨模具磨損發(fā)生變化,因此將模具的制造尺寸控制在上下限尺寸的中間,基準(zhǔn)模刃口尺寸計(jì)算公式為
D
j =〔D+0.5 (T
l+
T
u)〕
式中符號(hào)含義同前,制造上下偏差為±0.5d。
模具間隙是根據(jù)沖裁件材料和板料厚度確定的,《沖壓設(shè)計(jì)資料》中列出了汽車(chē)行業(yè)和電子行業(yè)中所使用的模具間隙值,可以根據(jù)需要選定某一種標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定模具間隙。
圖4-3所示沖裁件中,屬于A類(lèi)尺寸的有20、50、30、10,屬于B類(lèi)尺寸的有12、φ3,屬于C類(lèi)尺寸的有11、40。
圖4-4是沖裁零件的輸入界面。
該零件輸出結(jié)果如下:
("T" 1)
("MATERIAL" ("A3" 373 2))
("Z" (0.05 0.07))
沖 裁 件 基準(zhǔn) 模 CAM
序號(hào) 類(lèi)型 尺寸 下差 上差 精度 尺寸 下差 上差 尺寸
1 A 50.0 -0.2 0.1 13 49.83 0 0.075 49.868
2 B 30.0 -0.2 0.0 12 29.98 -0.05 0 29.955
3 A 12.0 0.0 0.1 11 12.01 0 0.025 12.023
4 C 11.0 -0.215 0.215 14 11 -0.054 0.054 11.0
5 A 20.0 -0.52 0.0 14 19.532 0 0.13 19.597
6 C 40.0 -0.1 0.1 12 40 -0.025 0.025 40.0
7 B 3.0 &
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