1機(jī)械壓力機(jī)控制系統(tǒng)的構(gòu)成

壓力機(jī)被廣泛使用在車床加工過程中的彎曲、成型、切斷等方面工藝，在對金屬器件進(jìn)行加工的過程中，如果想要改變金屬器件的形狀，就需要使用壓力機(jī)來對于通過壓力的世家來進(jìn)行形狀的改變。因此，文章以四柱二板氣動壓力機(jī)為例，此款產(chǎn)品的傳動方式為皮帶與齒輪兩種傳動模式相結(jié)合，該產(chǎn)品在進(jìn)行生產(chǎn)工作前要先將電機(jī)啟動，以便其飛輪能平穩(wěn)轉(zhuǎn)動，繼而依據(jù)特定的生產(chǎn)工藝選取適宜的模式，在鍛壓工作開始進(jìn)行時，由雙聯(lián)閥帶動離合器開關(guān)再帶動滑塊運(yùn)動。因此本文以滑塊運(yùn)動路徑作為研究對象，用智能傳感器來監(jiān)控滑塊不同時期的位置情況，以輾轉(zhuǎn)法來達(dá)到有效控制。在系統(tǒng)軟件控制下進(jìn)行對制動器的研究，用非接觸式角位移傳感器來進(jìn)行對開關(guān)磁阻電機(jī)速度的檢測，以此使控制壓力機(jī)的控制更可靠、更精準(zhǔn)?；趬毫C(jī)的制動器等系統(tǒng)具備剛性閉鎖的特性，其在投入生產(chǎn)線后必須要做到有序、準(zhǔn)確的操作。

2滑塊控制系統(tǒng)

壓力機(jī)是通過大型感應(yīng)電動機(jī)中傳動帶動飛輪來形成其動力系統(tǒng)，因此其在鍛壓工作進(jìn)行的過程中會產(chǎn)生較強(qiáng)沖擊性的現(xiàn)象，壓力機(jī)在投入生產(chǎn)后，具備工作負(fù)載量大等特性，因此，其在鍛壓之后的大部分時間在進(jìn)行空載運(yùn)行。在壓力機(jī)鍛壓時，其滑塊的運(yùn)動模式都是從起點(diǎn)朝下進(jìn)行空程來回移動，在鍛壓完成后再繼續(xù)空程移動到始發(fā)位置。基于其運(yùn)動規(guī)律，我們設(shè)定其在空程運(yùn)動時的轉(zhuǎn)矩和時間為x1與t1，設(shè)定其鍛壓時的轉(zhuǎn)矩與時間為x2和t2，因此，其在進(jìn)行鍛壓使轉(zhuǎn)矩由x1向x2進(jìn)行轉(zhuǎn)換，電動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度也會隨著轉(zhuǎn)矩的變化為變化。啟動壓力機(jī)會給電于雙聯(lián)閥線圈，這時候氣動系統(tǒng)會對氣缸進(jìn)行控制，來達(dá)到解除對制動器的制動，與此同時，離合器聯(lián)結(jié)，皮帶及齒輪傳動帶動滑塊工作。壓力機(jī)的傳感器根據(jù)信號反射將滑塊的位移情況傳遞到控制器，進(jìn)而轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號，再根據(jù)具體情況判斷是否需要繼續(xù)操作，若需要的話應(yīng)以事前安排完畢的程序進(jìn)行對滑塊控制的操作。在自控系統(tǒng)受到多種內(nèi)外因素干擾的今天，提升控制精準(zhǔn)程度就開始有了十分重要的意義。鍛壓活動作為一種不斷重復(fù)的簡單運(yùn)動，通常情況下我們會通過輾轉(zhuǎn)法來控制其運(yùn)動路徑。該方法需使用系統(tǒng)的輸入及輸出變量，兩個變量的選取具有特定要求，前者為滑塊運(yùn)動實(shí)際與期望停止位置的電壓差，后者為滑塊位移傳感器對應(yīng)的線圈電壓，我們可以得出公式：Yn+1（p）=Yn（p）+KqEn（p）其中電壓Y作為輸出變量，E作為輸出變量，Kq為迭代因子數(shù)。

3制動器控制系統(tǒng)

壓力機(jī)鍛壓工作時，其制動控制技術(shù)具有十分關(guān)鍵的作用，工藝品的生產(chǎn)效率與合格率，也與制動效果成正比例關(guān)系。隨著我們社會數(shù)字化進(jìn)程的加快，新研發(fā)的開關(guān)磁阻電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)也在壓力機(jī)制動系統(tǒng)的應(yīng)用中起到十分重要的作用。開關(guān)磁阻電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)與一般制動措施相比優(yōu)勢明顯，它更大的調(diào)速范圍以及更加節(jié)能環(huán)保的功能，顯著提高了設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。變頻電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的使用，會讓制動器制動的同時，使摩擦帶旁的開關(guān)伴隨摩擦帶逐漸貼近飛輪。摩擦片因?yàn)殚L久工作消耗逐漸磨損變薄時，當(dāng)接近開關(guān)感應(yīng)距離大于其與飛輪邊緣的距離，這時開關(guān)可以正常向系統(tǒng)發(fā)出信號。若摩擦帶磨損程度在正常范圍之內(nèi)，接近開關(guān)與飛輪邊緣距離大于接近開關(guān)感應(yīng)距離，這時候感應(yīng)開關(guān)便無法向系統(tǒng)發(fā)出信號。系統(tǒng)在收集信號之后會在界面顯示出警示，不僅會及時停止機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)，還會在下一次壓力機(jī)啟動的同時給予限制。新型的壓力機(jī)與原有壓力機(jī)相比，不僅可以最大程度上對制動器的主體結(jié)構(gòu)實(shí)施保護(hù)，還可以提醒人們對磨損程度較重的摩擦帶進(jìn)行及時更換，不僅避免了高額的維修成本，也減少了維修的耗時。而且，在制動器上安裝限位開關(guān)可以幫助防止壓力機(jī)的誤動。如果發(fā)生在電機(jī)啟動之前限位開關(guān)位置不對的情況發(fā)生，系統(tǒng)就會對限位開關(guān)位置的信號進(jìn)行收集與處理，在機(jī)器界面彈出警示的同時，并對電機(jī)的啟動進(jìn)行限制。如果在壓力機(jī)運(yùn)行的過程中制動器自身發(fā)生了故障，在這種情況下制動器上的閥門就會脫離限位開關(guān)的范圍，導(dǎo)致制動器主動的對飛輪進(jìn)行限制，這時限位開關(guān)就會發(fā)出報警信號，在系統(tǒng)的處理下，立刻對電機(jī)的運(yùn)行進(jìn)行制止。

1前言

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和市場需求的多樣化，人們對產(chǎn)品生產(chǎn)周期的要求越來越短，尤其在小批量甚至單件生產(chǎn)方面，要求現(xiàn)代制造技術(shù)不僅要有較高的柔性，還要有更新的、更能滿足市場要求迅速變化的生產(chǎn)模式。數(shù)控單元沖壓模具快速成形技術(shù)，就是為適應(yīng)此種狀態(tài)而產(chǎn)生的。

2單元沖?？焖俪尚蔚臄?shù)字化編碼

飯金件的形狀可分割成一些簡單的圖形元素，然后合成所需圖形。例如:矩形是4個直角的合成;波浪形是一些曲線的合成等。因此，對于一些精度要求較高的小批量甚至單件生產(chǎn)的飯金件，可以用一些通用件迅速組裝成單元沖壓模具，采用數(shù)控技術(shù)，使之快速成形。

將被加工飯金件看成一個可被分割的平面圖形，對分割出來的簡單圖形元素進(jìn)行數(shù)字化處理。即按其方位進(jìn)行定位編碼。如圖1所示的非等距簡單圖形零件的數(shù)字化，缺口1,2,3,4的(Δx,Δy)均相等方孔5的(△x,△y)均等于2倍的(△x,△y)設(shè)現(xiàn)有通用沖頭的寬等于△x長等于△y則按如圖1所示進(jìn)行編號。缺口1由位置((2,0)以及位置((3,0)合成缺口2,3,4同樣由兩個位置合成方孔由8個位置合成。如果采用矩形單元快速成形，可以獲得如圖2所示的二維編碼，由于劃分過細(xì)使得到的編碼較長。

矩形單元二維編碼如下：

摘要

本文詳細(xì)介紹了變頻器與PLC控制技術(shù)在壓力機(jī)機(jī)床上的應(yīng)用,在本設(shè)計中將壓力機(jī)的電氣控制環(huán)節(jié)分為兩部分來實(shí)現(xiàn),一部分是對變頻器的操作和控制,主要通過在變頻器調(diào)速器進(jìn)行操作.在該環(huán)節(jié)的設(shè)計中詳細(xì)闡述了PLC與變頻器之間的控制過程.另一部分是利用PLC實(shí)現(xiàn)對其他電氣部分的控制,最終實(shí)現(xiàn)對壓力機(jī)床的控制功能和保護(hù)功能.第三部分為凸輪控制器部分為壓力機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)提供所需的角度

關(guān)鍵詞壓力機(jī),變頻驅(qū)動,PLC,凸輪控制器力機(jī)變頻驅(qū)動,PLC,凸輪控

前言

在變頻調(diào)速技術(shù)飛速發(fā)展的同時,可編程控制器PLC的技術(shù)也在快速的發(fā)展著.PLC憑借它可靠性高.抗干撓能力強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)在現(xiàn)代化的工業(yè)自動化控制中有著重要而廣泛的應(yīng)用.因而,應(yīng)用變頻調(diào)速及PLC控制技術(shù)相結(jié)合的控制方法能夠融合兩種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),在現(xiàn)代工業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用和深入的研究.

傳統(tǒng)的調(diào)速與控制電路復(fù)雜,體積龐大,給設(shè)備維護(hù)帶來極大的不便,且效率較低.而采用先進(jìn)電力電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的變頻調(diào)速及PLC控制系統(tǒng),可以克服以上的局限性,具有以下顯著的優(yōu)點(diǎn):

1半弦管熱壓模具的制造及熱壓工藝要求

半弦管是細(xì)長結(jié)構(gòu)，在熱壓過程中既要保證截面形狀準(zhǔn)確，又要保證長度方向的直線度要求．因此在模具設(shè)計過程中，首先要精確考慮材料收縮率，得到正確的截面形狀，其次要采用適當(dāng)?shù)捻敵鼋Y(jié)構(gòu)，減少工件在長度方向的彎曲、扭曲等變形按照正常的工作循環(huán)，工件始鍛溫度為900℃，終鍛溫度為750℃．因此一方面要求模具能夠承受高溫，具有良好的高溫硬度、強(qiáng)度和精度．另一方面，要求模具結(jié)構(gòu)能夠保證實(shí)現(xiàn)正常的工作循環(huán)，杜絕因過程中斷或延時造成工件溫度過低引起質(zhì)量事故．受壓力機(jī)的結(jié)構(gòu)限制，工件不能采用傳統(tǒng)的側(cè)面上下料方式．如果從壓力機(jī)端面上下料，則由于工件細(xì)長，難度很大．如果上料時間太長，工件冷卻，不能保證熱壓溫度，會給壓力機(jī)和模具造成損害，也不能保證工件的成型精度．

2半弦管熱壓模具設(shè)計

2.1模具的總體結(jié)構(gòu)和熱壓工作循環(huán)

模具由下模(陰模)和上模(陽模)組成，模具陰、陽模均采用熱作模具鋼5CrNiMo，有上下料、定位、頂出等幾大功能系統(tǒng)．為了滿足前述模具制造和熱壓工藝的要求，模具在總體上采用了模塊化結(jié)構(gòu):沿長度方向?qū)⒛＞叻殖蓴?shù)段，分段加工，在工作現(xiàn)場組裝．這樣就解決了因毛坯尺寸太大鍛造困難以及數(shù)控加工和運(yùn)輸困難等問題．在壓力機(jī)外專門建有用導(dǎo)軌和壓力機(jī)連為一體的坑道，里面設(shè)置頂出油缸．模具上帶有輪子和驅(qū)動裝置，能夠沿導(dǎo)軌自動進(jìn)出壓力機(jī)并且自動定位，這樣可以實(shí)現(xiàn)在壓力機(jī)外上料和頂出工件．模具在到達(dá)鍛壓位置時，需要降落，底部和壓力機(jī)臺面接觸，同時輪子懸空，而在壓制完成后，需要將模具升起，使得模具底面抬離壓力機(jī)工作臺，同時輪子和導(dǎo)軌平齊．這些功能通過在導(dǎo)軌上設(shè)置液壓控制的活塊實(shí)現(xiàn)．模具工作循環(huán)如下．

(1)上料:下模在壓力機(jī)外固定位置，坑道內(nèi)的油缸將頂件器升起，上料叉車將加熱好的鋼板放在升起的頂件器上．

1.改造思路

車間目前是依靠制度要求，將支撐塊取放在固定位置?，F(xiàn)在改造的思路是：將每個支撐塊安裝一個安全定位銷，定位銷尺寸統(tǒng)一，(φ20×150mm)與支撐塊實(shí)焊連接；壓力機(jī)每個立柱上安裝一個安全銷座，操作人員打開模具將4個支撐塊插在壓力機(jī)立柱的4個安全銷座上。安全銷插上以后，安全銷座內(nèi)部的接近開關(guān)（傳感器）感應(yīng)到模具支撐塊放到位了，就給壓力機(jī)控制系統(tǒng)傳遞信號，壓力機(jī)接到信號，運(yùn)行條件滿足后開動機(jī)床生產(chǎn)。如果操作人員沒有將4只支撐塊全部插到安全銷座上，機(jī)床運(yùn)行條件將無法滿足，也無法實(shí)現(xiàn)動作。圖2為改造后整體效果圖。

圖2改造后整體效果圖

2.模具支撐塊結(jié)構(gòu)分析

經(jīng)調(diào)查，目前模具使用的支撐塊規(guī)格形狀不統(tǒng)一，有方塊狀形、圓環(huán)形、半圓柱體形、圓柱體形。圓環(huán)形的支撐塊安全可靠性好，但由于各支撐塊與模具一一對應(yīng)，要將支撐塊的形狀統(tǒng)一成圓環(huán)形改造難度大且費(fèi)用太高。

據(jù)統(tǒng)計，模具支撐塊只有以上4種外形結(jié)構(gòu)，其尺寸范圍如表所示。

摘要

隨著中國工業(yè)不斷地發(fā)展，模具行業(yè)也顯得越來越重要。本論文便是設(shè)計加工空氣濾清器殼的模具。首先對加工零件進(jìn)行了加工工藝和結(jié)構(gòu)工藝的分析。通過計算毛坯尺寸和拉深系數(shù)提出了四種方案，最后確定采用落料、正反拉深復(fù)合模。對模具的排樣做出了合理的布置，使材料利用率達(dá)到較高的水平。計算了沖壓過程中所需要的各種沖壓工藝力，包括落料力、卸料力、壓邊力、拉深力、頂料力等，并對壓力機(jī)進(jìn)行了合理的噸位初選。復(fù)合模在結(jié)構(gòu)上采用了正裝的形式，計算出了落料、正拉深和反拉深工作部分的尺寸。對模具的閉合高度進(jìn)行了合理的確定，還設(shè)計出模具的主要零件落料凹模、凸凹模、反拉深凸模、反拉深凹模、凹模固定板等。列出了模具所需零件的詳細(xì)清單，并給出了合理的裝配圖。由于拉深的深度較大，對壓力機(jī)的電機(jī)也進(jìn)行了功率校核并提出了潤滑的附加工序，能使拉深順利完成。最后對模具的一個主要零件導(dǎo)套進(jìn)行了簡單的加工工藝路線的制定。本設(shè)計對于采用單動壓力機(jī)進(jìn)行正反拉深具有一定的參考作用。

關(guān)鍵詞畢業(yè)論文；模具設(shè)計；復(fù)合模；正反拉深

ABSTRACT

DevelopsunceasinglyalongwiththeChineseindustry,themoldprofessionalsoappearsmoreandmoreimportantly.Thepresentpaperthenisdesignstheprocessingairfiltershellthemold.Firsthascarriedontheprocessingcraftandthestructurecraftanalysistotheprocessingcomponents.Proposedthroughthecomputationsemifinishedmaterialssizeandthedrawingcoefficientfourkindofplans,finallydeterminedusesfallsthematerial,theproandcondrawingsuperposabledie.Hasmadethereasonablearrangementtothemoldplatoontype,enablesthematerialusefactortoachievethehighlevel.Hascalculatedeachrammingcraftstrengthwhichintherammingprocessneeds,includingfallsnearbythematerialstrength,theex-denningstrength,thepressurethestrength,thedrawingstrength,thetopmaterialstrengthandsoon,andhascarriedonthereasonabletonnageprimaryelectiontothepress.Thesuperposablediehasusedthetruethingforminthestructure,calculatedfellthematerial,thedrawingandthecounter-drawingeffectiverangesize.Closedhascarriedonthereasonabledeterminationhighlytothemold,butalsodesignsthemoldthemajorpartstofallthematerialconcavemold,theconvex-concavemold,thecounter-drawingraisedmold,thecounter-drawingconcavemold,theconcavemolddeadplateandsoon.Listedthemoldtoneedthecomponentsthedetaileddetailedlist,andhasproducedthereasonableassemblydrawing.Becausethedrawingdepthisbig,alsocarriedonthepowertothepresselectricalmachinerytoexamineandtoproposethelubricationattachmentworkingprocedure,couldcausethedrawingsmoothlytocomplete.Finallyledthewraptomoldmajorpartstocarryonthesimpleprocessingcraftrouteformulation.Thisdesignregardingusesthesingleactingpresstocarryontheproandcondrawingtohavethecertainreferencefunction.

Keywordsgraduationthesis;molddesign;superposabledie;proandcondrawing

摘要：重卡行業(yè)沖壓件的生產(chǎn)，對最終車身成品的品質(zhì)有著重要的作用，并且沖壓生產(chǎn)在重卡領(lǐng)域中有著舉足輕重的地位。文章根據(jù)作者在重卡行業(yè)多年的設(shè)計經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過長期現(xiàn)場考察、學(xué)習(xí)，對大沖線車間的沖壓件生產(chǎn)情況進(jìn)行總結(jié)，提出對沖壓件生產(chǎn)設(shè)計的幾點(diǎn)建議，希望對改進(jìn)沖壓件產(chǎn)品生產(chǎn)有一定的幫助。

關(guān)鍵詞：車身；大沖線；沖壓件；設(shè)計

目前在重型卡車工藝生產(chǎn)上，有沖壓、焊接、涂裝、總裝四個主要工藝，而沖壓工藝作為車身生產(chǎn)的第一步，有著非常重要的作用。全球鋼材中半數(shù)以上的是板材，而這其中的大部分又經(jīng)過沖壓成形而成為沖壓件產(chǎn)品。各大重卡生產(chǎn)企業(yè)車身廠沖壓車間的大沖線，主要是使用機(jī)械壓力機(jī)，并通過機(jī)器人手臂的夾取來實(shí)現(xiàn)自動化，根據(jù)對產(chǎn)品的需要，使用不同的模具對鋼板進(jìn)行加壓發(fā)生塑性變形或分離，從而得到所需產(chǎn)品。

1大沖線的形式及特點(diǎn)

現(xiàn)今，自動化沖壓生產(chǎn)線在我國大型企業(yè)的普及率已經(jīng)很高，節(jié)省了人力物力，不僅提高了生產(chǎn)效率，還對產(chǎn)品精度有了進(jìn)一步提升。下面以常見的機(jī)器人沖壓生產(chǎn)線形式做介紹，來了解其組成和特點(diǎn)。

1）組成。垛料小車，磁性分張裝置，拆垛機(jī)器人，進(jìn)料皮帶機(jī)，雙料檢測，板料清洗機(jī)，板料涂油機(jī)，對中臺，上料機(jī)器人，壓力機(jī)，壓力機(jī)間傳送機(jī)器人，下料機(jī)器人，出料皮帶機(jī)，檢查臺。

公司方針

以常規(guī)產(chǎn)品求生存，以高新產(chǎn)品求效益，以管理創(chuàng)新求發(fā)展。

經(jīng)營目標(biāo)

生產(chǎn)經(jīng)營目標(biāo)：全年實(shí)現(xiàn)銷售收入3.18億元，利稅4800萬元。

其中：

機(jī)械制造分公司實(shí)現(xiàn)銷售收入8000萬元，利潤2000萬元；

1引言

級進(jìn)模（連續(xù)模）是一種在沖床的一次行程中完成一系列沖壓加工、由多個順序關(guān)聯(lián)的工位組成的模具，具有精密、高效、壽命長等特點(diǎn)。因此，如何設(shè)計出確保沖壓件質(zhì)量及尺寸精度的級進(jìn)模是每一個相關(guān)工程師應(yīng)考慮的問題。隨著機(jī)械設(shè)計制造技術(shù)與計算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域的不斷融合，出現(xiàn)了如Pro/E、SolidWorks、UG等多種CAD/CAM軟件，它們都是基于特征、全相關(guān)數(shù)據(jù)庫的參數(shù)化軟件，具有三維設(shè)計、裝配、分析、模擬仿真等功能，這些各具特色的軟件使得模具數(shù)字化設(shè)計技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，其中PDX（ProgressiveDieExtension）是Pro/E軟件的專用模塊，是一種專業(yè)的沖壓模具3D設(shè)計軟件模塊，它具有從鈑金零件創(chuàng)建條帶布局、根據(jù)條帶布局加載模具板材、創(chuàng)建沖壓元件以及其他模具元件等一系列的功能[1]。因此，利用Pro/E和PDX進(jìn)行級進(jìn)模數(shù)字化設(shè)計應(yīng)是模具企業(yè)優(yōu)先采用的設(shè)計模式。

2設(shè)計的基本流程

2.1工件的準(zhǔn)備。2.1.1零件的三維建模。利用Pro/E系統(tǒng)的“零件”模塊，創(chuàng)建出制品零件的三維模型，如圖1所示。2.1.2工件的參照和準(zhǔn)備選用PDX中“通過繼承、通過合并或通過族表”的某個選項(xiàng)加載零件模型，并自動將模型轉(zhuǎn)換為鈑金件形式；再對轉(zhuǎn)換的鈑金件設(shè)置材料屬性、展平并填補(bǔ)鈑金件內(nèi)的凸、凹、孔等區(qū)域，得到展平并填充的鈑金件，從而為條帶設(shè)計準(zhǔn)備好所需的工件。任一視圖為某零件加載、展平并填充后的鈑金，如圖2所示。2.2條帶設(shè)計。2.2.1工件的導(dǎo)入和位置調(diào)整。在PDX的“條帶向?qū)А睂υ捒蛑性O(shè)置條帶組件名稱、條帶零件名稱、工位數(shù)等參數(shù)并導(dǎo)入工件模型后，在條帶預(yù)覽區(qū)域中可以看到導(dǎo)入工件的排樣結(jié)果，根據(jù)需要可以對工件移動、旋轉(zhuǎn)以及條帶尺寸的調(diào)整，程序自動創(chuàng)建出條帶。2.2.2設(shè)置沖壓參照區(qū)域并加載工位。執(zhí)行“條帶向?qū)А睂υ捒蛑小安迦?沖壓參照零件”命令，在第一個工位上添加沖壓參照區(qū)域并調(diào)整位置和參數(shù)，從而在條帶上創(chuàng)建出切邊工位；繼續(xù)執(zhí)行PDX中的相關(guān)命令，在條帶上加載成形、沖孔、折彎等條帶上的所有工位，使設(shè)計意圖更明確，含有工位的條帶三維模型轉(zhuǎn)換生成的排樣圖，如圖3所示。2.3模架和沖壓元件設(shè)計。條帶布局設(shè)計完成后，執(zhí)行PDX目中“創(chuàng)建項(xiàng)”按鈕，為級進(jìn)模加載模板創(chuàng)建一個新項(xiàng)目。成形側(cè)刃和凸模尺寸，如圖4所示。2.3.1加載模具板材。通過PDX中的“定義板”命令，在“板向?qū)А睂υ捒蛑性O(shè)置工具高度、條帶進(jìn)給高度；然后在“板”選項(xiàng)卡中選擇“上模座板”，在彈出的對話框中設(shè)置該模板基本體的尺寸和材料參數(shù)，并精確定位上模座板在模架中的位置；用類似的方法設(shè)置上模墊板、下模座板、支承塊等元件；最后添加條帶并調(diào)整其位置，至此生成含有條帶的模板，加載含有條帶的模板，如圖5所示。2.3.2設(shè)計沖壓成形元件。根據(jù)不同的工位，選用“PDX/沖孔沖壓”、“在組件模式下創(chuàng)建元件”以及“基準(zhǔn)特征/拉伸”等命令創(chuàng)建出成形孔沖壓、沖壓成形、折彎、落料等元件，部分成形元件，如圖6所示。2.4其他機(jī)構(gòu)設(shè)計。當(dāng)所有的模板、模具成形零件都定義完成后，運(yùn)用Pro/E中“草繪的基準(zhǔn)點(diǎn)”工具在模板相應(yīng)位置創(chuàng)建基準(zhǔn)點(diǎn)，再使用PDX工具欄上“在現(xiàn)有基準(zhǔn)點(diǎn)上創(chuàng)建螺釘”、“在現(xiàn)有基準(zhǔn)點(diǎn)上創(chuàng)建銷”等命令創(chuàng)建出標(biāo)準(zhǔn)件及其他設(shè)備，如緊固元件、定位銷、卸料機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，以及根據(jù)沖壓設(shè)備創(chuàng)建的模柄。至此，生成的模具總裝圖，如圖7所示。

3應(yīng)用舉例

3.1設(shè)計任務(wù)與分析。某設(shè)備上的防護(hù)扣零件，材料是T45，料厚1mm，其成形包括外形沖裁、沖孔、壓筋、彎曲等工序[2]。零件精度要求較高、屬于大批量生產(chǎn)，如果采用單工序模制造加工，由于重復(fù)定位難以保證產(chǎn)品的公差要求；若采用復(fù)合模具生產(chǎn)加工，模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜且成本高，故采用多工位級進(jìn)模進(jìn)行沖壓，它能夠避免單工序模具加工的定位誤差較大的問題，又能夠簡化模具結(jié)構(gòu)，降低模具制造成本，優(yōu)點(diǎn)突出。3.2零件工藝計算。3.2.1設(shè)計毛坯尺寸。在確定工件的排樣方案前，首先要確定零件毛坯尺寸，它是制定工藝方案的前提和基礎(chǔ)，毛坯的外形尺寸參數(shù)是沖壓成形的一個重要指標(biāo)。利用上述1中的“工件的參照和準(zhǔn)備”方法將工件展平、填充；再運(yùn)用“Pro/E”中的分析測量工具，可得出零件的面積為4554.87mm2以及尺寸等參數(shù)。防護(hù)扣零件展平并填充的鈑金件如圖2中任一視圖。3.2.2確定排樣方案。級進(jìn)模條帶排樣方案的確定，需要綜合考慮多個方面的因素，對各種可行方案進(jìn)行對比分析從而在多種可行方案中選出一種相對合理的設(shè)計方案。本題主要考慮了兩種排樣方案，方案一，如圖2橫排（a），采用兩側(cè)載體，導(dǎo)正孔設(shè)計在一側(cè)搭邊上，這種方案的材料利用率較高，但是在最后兩工位條料送進(jìn)時，由于條料彎曲高度較高，導(dǎo)料和頂料裝置設(shè)計較復(fù)雜，彎曲邊會和凹模板產(chǎn)生干涉現(xiàn)象而影響送進(jìn)；方案二，如圖2豎排（b），采用單側(cè)載體，一側(cè)為成形側(cè)刃，另一側(cè)為加工導(dǎo)正孔，由于單側(cè)載體的存在，材料利用率較低，但送進(jìn)時較橫排方便，干涉區(qū)域較小，通過凹模板上加工讓位槽，不會出現(xiàn)方案一的問題，結(jié)構(gòu)上也更加緊湊，綜合考慮采用方案二，該方案的材料利用率為：η=A/S=4554.87/（124×86）=42.71%。接下來確定工序的安排，工序安排應(yīng)遵循工序設(shè)計原則，結(jié)合防護(hù)扣沖壓工序的設(shè)計，從防止彎曲干涉及簡化模具結(jié)構(gòu)的角度考慮工位安排：工位①：沖裁外形和導(dǎo)正孔；工位②：壓筋成形；工位③：沖裁圓孔和方孔；工位④：彎曲成形；工位⑤：落料得到工件，工序的排樣，如圖3所示。3.3沖壓力數(shù)值計算。3.3.1沖壓力計算。沖壓力是級進(jìn)模設(shè)計的一個重要部分，其大小關(guān)系到壓力中心的計算和壓力機(jī)的選擇。對于防護(hù)扣級進(jìn)模，沖壓力主要由沖裁力、壓筋力、彎曲力三部分構(gòu)成[3]，其中沖裁力包括沖裁成形側(cè)刃、成形沖裁、沖導(dǎo)正孔、沖圓孔、沖方孔、落料等工位的沖裁力和卸料力，計算依據(jù)是經(jīng)驗(yàn)公式。總沖壓力是所有工序沖壓力之和，求得F總=913.43kN。3.3.2確定等效壓力中心。確定等效壓力中心有觀察法、模擬實(shí)驗(yàn)法、計算法和作圖法等方法。本題較復(fù)雜，采用計算法求等效壓力中心，求得壓力中心為（151.92，74.52），該偏移條帶中心的距離△x為63.08mm，△y為7.92mm，后續(xù)求出凹模板尺寸再對偏移值進(jìn)行校核。3.4確定沖模刃口尺寸。凸凹模的刃口尺寸和公差是模具設(shè)計的一個重要參數(shù)，刃口尺寸、沖裁間隙直接關(guān)系到零件尺寸精度。對于該防護(hù)扣級進(jìn)模，計算沖裁和彎曲的刃口尺寸和公差是關(guān)鍵，如圖4所示。為以成形側(cè)刃沖裁為例計算刃口尺寸，采用配合加工，以凸模為基準(zhǔn)，凸模制造精度取IT8級，凹模按凸模配合加工，其他刃口尺寸的確定不再敘述。3.5模具主要結(jié)構(gòu)設(shè)計。3.5.1凹模板、固定板、墊板尺寸設(shè)計。凹模板采用整體式凹模結(jié)構(gòu)，根據(jù)凹模最大刃口尺寸為86mm，材料厚度為1mm，根據(jù)資料[4]，由經(jīng)驗(yàn)公式及查表求得凹模厚度H=25mm，凹模壁厚c=36mm和凹模刃口之間距離b=6mm。根據(jù)制件材料為T45鋼，屬于高碳鋼，凹模材料查表得，選用CrWMn較合適；根據(jù)條帶長寬尺寸，凹模長度L>5×86+36×2-3=499mm，凹模寬度B>124+2×36=196mm。所以取凹模板長寬尺寸為：L=500mm，B=200mm。如果條帶的中心和模具中心重合，由2.3知壓力中心偏移量為△x=63.08mm，而凹模板長度為500mm，500/6>63.08，即長度偏移量不超過凹模板長度的1/6，△y偏移值較小，壓力中心滿足條件。凸模固定板的外形尺寸與凹模板相同，根據(jù)JB/T7643.1-1994標(biāo)準(zhǔn)，凸模固定板厚度尺寸取H=28mm，材料為45鋼。凸凹模墊板外形尺寸與凹模板相同，墊板厚度尺寸取H=20mm。至此，應(yīng)用上述1中在PDX加載模具板材相關(guān)知識生成含有條帶的模板，如圖5所示。3.5.2凸模設(shè)計。在設(shè)計凸模時首先要確定一個基準(zhǔn)凸模高度，其他凸模根據(jù)沖壓要求按基準(zhǔn)高度計算差值，一般凸模的高度并不相等。在本級進(jìn)模中，最長凸模為彎曲模，取其長度為基準(zhǔn)高度其值為：L基=28+12+20+1+20=81mm，其他凸模長度設(shè)計類似。在圖5的基礎(chǔ)上繼續(xù)使用上述1中在PDX中設(shè)計沖壓成形元件等知識，設(shè)計出成形、折彎、落料等凸模元件經(jīng)及自動生成凸模墊板、凹模板等模板的內(nèi)部結(jié)構(gòu)形狀，凹模板和部分凸模，如圖6所示。3.5.3模具結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計。通過資料[1，4-5]，設(shè)計計算選用出導(dǎo)正銷、卸料機(jī)構(gòu)、導(dǎo)料機(jī)構(gòu)、限位機(jī)構(gòu)、浮頂裝置、模架、模柄等構(gòu)件的型號參數(shù)，有了這些參數(shù)后在圖5、圖6的基礎(chǔ)上使用1.4中的知識創(chuàng)建出這些構(gòu)件后，生成的級進(jìn)?？傃b圖，如圖7所示。3.6壓力機(jī)的選定。3.6.1壓力機(jī)型號的選用。根據(jù)沖壓總壓力初步選用公稱壓力為1250kN的JE21-125D開式壓力機(jī)。3.6.2壓力機(jī)校核。（1）壓力校核模具沖壓過程總壓力為：F總=913.43kN；壓力機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)壓力為：F標(biāo)=1250kN。壓力關(guān)系為1.3F總=1.3×913.43=1187.46<F標(biāo)=1250，符合壓力機(jī)公稱壓力條件，式中1.3為安全系數(shù)值。（2）模具閉合高度的校核根據(jù)模具結(jié)構(gòu)，該模具的閉合高度為：H=H上模座板+H上模墊板+H凸模固定板+H凸模固定板到卸料板距離+H卸料板+H條料厚度+H凹模板+H下模墊板+H下模座板=50+20+28+20+20+1+25+20+63=247mm。由所選壓力機(jī)知，該模具最大閉合高度Hmax為320mn，最小閉合高度Hmin為320-100=220mm，而模具的閉合高度必須介于壓力機(jī)最大閉合高度和最小閉合高度之間，其高度關(guān)系[6]為：Hmax-5mm≥H≥Hmin+10mm，即320-5=315mm≥H=247≥220+10=230mm，滿足閉合高度條件。（3）工作臺尺寸校核模座的外形尺寸L×B=（500×400）mm，工作臺左右尺寸為1270mm，前后尺寸為720mm，因此工作臺尺寸滿足要求。3.7模具裝配工程圖。經(jīng)過校核，設(shè)計的級進(jìn)模具與所選的壓力機(jī)已配套。雖然三維圖形直觀性好，但在工程上仍采用二維圖形作為工程圖樣，三維圖形只起輔助作用。利用Pro/E中的繪圖模塊將模具裝配體生成相應(yīng)的視圖并進(jìn)行標(biāo)注以及標(biāo)題欄、明細(xì)欄的修改、技術(shù)要求的書寫[7]。如果生成的工程圖與國標(biāo)要求有出入，可將工程圖轉(zhuǎn)入到AutoCAD中進(jìn)一步細(xì)化得到符合國標(biāo)的工程圖文件。防護(hù)扣級進(jìn)模工程圖（主視圖），如圖8所示。123準(zhǔn)8H7/g674H7/m6準(zhǔn)6H7/m680H7/m686H7準(zhǔn)6m6H7m6準(zhǔn)5H7m665H7m6準(zhǔn)6H7m6C-CB-B45A-A67981011121324714151617181920212223242526271.上模座板2.A型導(dǎo)柱3.成形側(cè)刃4.壓筋上模5.沖孔凸模6.螺釘7.模柄8.方孔凸模9.彎曲上模10.落料凸模11.銷12.螺釘13.墊板14.卸料板15.螺釘16.銷17.彎曲下模18.壓筋下模19.銷20.彈簧21.螺釘22.下模座板23.托料桿24.托料板25.導(dǎo)料板26.螺釘27.凸模固定板圖8防護(hù)扣級進(jìn)模（主視圖）Fig.8ProgressiveDieforProtectiveBuckle（FrontView）3.8模具元件的數(shù)控加工。Pro/E雖具有強(qiáng)大的設(shè)計功能，但其加工功能因參數(shù)設(shè)置較為繁瑣而不利于推廣，而MasterCAM具有卓越的加工功能，被廣泛應(yīng)用于機(jī)械、模具、造船等領(lǐng)域。因此，將兩者相結(jié)合既能提高模具的設(shè)計質(zhì)量和效率，又能提高模具的精度。應(yīng)用時先將零件從Pro/E中以Iges的類型保存；再從MasterCAM中讀入該文件進(jìn)行刀具路徑設(shè)置并通過模擬仿真檢查加工軌跡是否合理；最后利用后處理功能生成NC代碼，再將NC代碼傳輸?shù)綌?shù)控加工設(shè)備的控制器從而驅(qū)動設(shè)備進(jìn)行元件加工[8]。

我們XXX公司是一家2000年改制的企業(yè)。幾年來，面對日趨激烈的市場競爭，我們始終堅持走以人為本、科技帶動、促進(jìn)發(fā)展的路子，增強(qiáng)了企業(yè)的競爭力和自身實(shí)力，取得了良好的經(jīng)營業(yè)績，得到了快速發(fā)展。2003年完成銷售收入和利稅均比改制初的2000年翻了一番還多，企業(yè)總資產(chǎn)達(dá)到2.2億元，比改制前翻了兩番。今年1-8月份，實(shí)現(xiàn)銷售收入11298.5萬元、利稅421.7萬元，分別比去年同期增長了21.2%和7%。企業(yè)綜合效益指標(biāo)在全國鍛壓行業(yè)排名第八，省內(nèi)同行業(yè)排名第二。連續(xù)四年列XX市納稅排行榜前十名，并先后獲得XX市文明單位、XX市“AAA”級信譽(yù)企業(yè)榮譽(yù)稱號，“XX”牌商標(biāo)被譽(yù)為山東省著名商標(biāo)，成為我市機(jī)械行業(yè)的排頭兵企業(yè)?；仡櫧鼛啄曜哌^的發(fā)展道路，我們的主要做法有以下幾方面：

一、實(shí)施人才工程，夯實(shí)企業(yè)技術(shù)進(jìn)步的基礎(chǔ)。

企業(yè)之爭實(shí)際是科技之爭，而科技之爭的根本是人才之爭。在過去一段較長的時間里，我們雖然注重人員培訓(xùn)，人才使用，但由于靠統(tǒng)配充實(shí)技術(shù)隊伍，造成技術(shù)人員青黃不接，不適應(yīng)企業(yè)發(fā)展的需求。帶來的是產(chǎn)品單一、多年一貫制，沒有技術(shù)實(shí)力去搞開發(fā)、搞創(chuàng)新的局面，企業(yè)發(fā)展徘徊不前。為徹底解決這一問題，近兩年我們公司班子通過統(tǒng)一思想認(rèn)識，果斷決策，采取了積極的措施，堅持以人為本，大膽地實(shí)施人才工程，著力培養(yǎng)造就一支有知識、有創(chuàng)新能力的人才隊伍。在實(shí)施這一工程中，我們抓了三點(diǎn)：

一是抓好人才的引進(jìn)。我們通過制定一系列優(yōu)惠政策，實(shí)施了招賢納士、引進(jìn)人才的措施，凡是專業(yè)對口、具有大中專學(xué)歷的工程技術(shù)人員，及大中專學(xué)校應(yīng)往屆畢業(yè)生，都可以來應(yīng)聘，對引進(jìn)的人才為其解決配偶的工作、住房等，讓他們切身感受到我們的工作是誠心誠意的，來的高興、干的滿意。通過這一措施，這幾年我們共從全國各地引進(jìn)了170多名具有大專以上學(xué)歷、中高級技術(shù)職稱的工程技術(shù)人員，為企業(yè)的科技創(chuàng)新及發(fā)展提供了人才保證。

二是抓好員工素質(zhì)的提高。在實(shí)施人才工程中，我們把提高員工素質(zhì)做為一項(xiàng)重要工作去抓。為提高員工隊伍的專業(yè)知識水平，我們先后把20多名青年員工送到省內(nèi)外的一些大專院校進(jìn)行深造。與此同時積極鼓勵企業(yè)中的管理者和技術(shù)工人對口參加各類培訓(xùn)。目前，全公司共有5人參加MBA學(xué)習(xí)，40多人參加大專函授及自學(xué)高考。為調(diào)動生產(chǎn)一線工人學(xué)技術(shù)、長才干的積極性，從2002年起，我們實(shí)行了評聘工人技師制度，通過考核，把40多位在一線中技術(shù)過硬、有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和創(chuàng)新能力的操作者評聘為工人技師，并納進(jìn)人才實(shí)行動態(tài)管理，每季一考核，對考核合格者發(fā)放一定的技師獎。這樣一來，我們內(nèi)部從觀念上就發(fā)生了變化，大家不再認(rèn)為只有學(xué)歷、有職稱的人才是人才，生產(chǎn)工人照樣也是人才，對提高員工隊伍素質(zhì)起到了促進(jìn)作用。

三是為科技人才發(fā)揮作用，創(chuàng)造好的條件。有了人才是基礎(chǔ)，發(fā)揮人才的作用是目的。要讓人才發(fā)揮出作用，關(guān)鍵是要為他們營造一種好的氛圍，創(chuàng)造出好的條件，讓他們有一個施展才華的舞臺。近幾年我們大膽地支持和鼓勵工程技術(shù)人員走出去開闊視野，考察市場，了解信息，搞新產(chǎn)品開發(fā)和參與一些技術(shù)攻關(guān)。并在工資待遇、獎金分配上給予傾斜，對作出突出貢獻(xiàn)的工程技術(shù)人員讓他們有榮譽(yù)、有地位。如：原技術(shù)中心主任XXX，是一位從外地引進(jìn)的人才，近幾年中，他帶領(lǐng)導(dǎo)廣大工程技術(shù)人員，連續(xù)奮戰(zhàn)，先后開發(fā)出30多種壓力機(jī)新產(chǎn)品，為企業(yè)贏得了市場和效益，所以公司現(xiàn)把他聘為總工程師。再如，技術(shù)工人XXX原是一位獲得過濰坊市工人技師、技術(shù)能手稱號的車工，公司在2002年底購進(jìn)了一臺大型進(jìn)口鏜銑床后，決定讓他轉(zhuǎn)崗學(xué)習(xí)操作其設(shè)備。由于他勤奮好學(xué)，僅用了三個月的時間就掌握了該設(shè)備的操作技術(shù)。為此，他不僅受到了公司的表彰獎勵，2003年還被評為XX市有突出貢獻(xiàn)的工人技師。我們還對各類人才放開使用，目前公司48名中層以上干部中具有本科以上學(xué)歷的占到了90％，企業(yè)管理人員的知識化使企業(yè)接受新科技、新管理理念的水平與能力得到了相應(yīng)的提高，為企業(yè)抓好技術(shù)進(jìn)步奠定了雄厚的基礎(chǔ)。