SolidWorks在冲压工艺计算中的应用

一、概述

    随着CAD技术的发展，为了提高设计质量与效率，越来越多的企业都采用了三维CAD软件。就是一种具有代表性的基于特征的参数化、全相关的三维设计软件，而且也是基于Windows平台的强大功能，易学、易用，在企业和科研机构中应用非常广泛。

    在冲压模设计中，既有冲压工艺方面的计算，又有模具结构方面的设计。设计者往往只考虑到CAD软件几何造型方面的强大功能，而主要把它放在零件造型方面的应用，而忽略了其他方面的应用，比如冲压件排样设计、压力中心和冲裁力的计算、毛坯尺寸计算等。如果能够把CAD软件巧妙地应用在这些方面，可以收到事半功倍的效果，极大地提高设计效率与质量。

二、在冲压工艺计算中的应用

    1.排样设计及利用率计算

    在冲压模设计中，排样的设计是很重要的内容。合理的排样是提高材料利用率、降低成本、保证冲压件质量及模具寿命的有效措施。如果采用传统的方法来设计，势必非常繁琐，但是利用所提供的测量等功能，可以很快地求出排样的材料利用率。

    图1为某止动片的工件，板料厚度为1mm。下面利用比较两种直排的排样方案的材料利用率。

图1 止动片的工件

    方案I如图2所示。根据工件材料和厚度，确定工件与板料边缘的搭边值为2mm，工件间的搭边值为1.5mm，假设使用长为900mm、宽为24mm、厚度为1mm的条料，送料步距为66.5mm。

图2 排样方案I

    具体方法为：根据假设的条料尺寸，先利用“钣金”工具【基体-法兰/薄片】生成条料的三维模型，利用【工具】、【测量】命令，求出条料的面积为21600mm²。

    再在条料上利用【拉伸切除】和【线性阵列】命令生成冲裁掉工件后的板料模型（如图3所示），同样可以求出冲裁掉工件后的条料面积为8496.14mm²。

图3 排样方案I在中的模型

    最后可以求出该排样的材料利用率：n=(21600-8496.14)/21600=60.67%。

    方案Ⅱ如图4、图5所示。使用长为900mm、宽为69mm、厚度为1mm的条料，送料步距为21.5mm。同理可以求出，条料的面积为62100mm²，冲裁掉工件后的条料面积为20772.44mm²，则该排样的材料利用率：n=(62100-20772.44)/62100=66.56%。