基于PressCAD的冲孔模具设计

梁国栋

（河源职业技术学院 机电工程学院，广东 河源 517000）

PressCAD是一个基于AutoCAD的参数化设计软件。PressCAD实现了平面图纸的参数化设计，把设计所需数据设置好后就能自动生成所有图纸，包括模具装配图以及模具零件加工图。本文就介绍使用PressCAD进行冲孔模具设计的流程、参数设置及设计方法。

1 冲压工艺分析

零件如图1所示，产品是一个厚度为0.8mm的08F材质的薄板零件，每个侧面有个缺口，中间有多个孔，还有正面压痕，背面压痕。零件没有小于1.5倍料厚的孔，没有悬臂以及窄槽，产品的直角是剪料或冲缺口自然形成，零件的尺寸精度要求不高，能够冲压成形。

图1 零件图

2 确定工艺方案及冲压设备

该产品的工艺方案有三种：（1）单工序冲孔模；（2）落料、冲孔复合模；（3）连续模。方案（1）需把产品外形轮廓大小的板料剪切好然后再冲孔，效率相对低，但模具简单，成本低；方案（2）、（3）虽然效率相对高，但模具相对复杂，成本较高。考虑到该产品批量不大，尺寸精度要求不高，所以采用方案（1）。通过对冲裁力的计算确定选择开式可倾曲柄压力机J23-25。

3 利用PressCAD进行模具结构设计

3.1 绘制冲头刃口轮廓以及确定模板和模座尺寸

首先绘制侧边缺口的冲头刃口轮廓线，然后输入快捷键“AJ”把冲头轮廓线串起来。然后根据经验值确定模板尺寸，通常产品轮廓边缘距离模板边缘距离为50mm～60mm，确定模板尺寸为280mm×250mm。在没有设计外导柱的情况下模座通常比模板单边宽30mm～50mm，确定模座尺寸为380mm×250mm，如图2所示。

图2 冲头刃口及模板尺寸

3.2 模具资料设定

首先点击“冲模设计”菜单栏中的“0-模具种类”，在弹出的“模具种类设定”对话框选择“可动剥料板模”，点击“执行”。完成模具种类设定；其次点击“冲模设计”菜单栏中的“1-模具总设定”，系统弹出“模具资料设定”对话框如图3所示。在此对话框中完成模板厚度设定、板宽设定、材料设定、零件位置排列设定、模座设定、间隙设定等操作。需注意的是：①由于手动绘制了模板以及模座，所以“板宽设定”、以及“模座设定”可不用设定；②为了防止零件之间的干涉问题，零件位置排列设置中所有零件选择“不绘制”，采用手动方式布置。完成模具资料的各项设定之后，需要点击“存规划档”，把设定值以文档形式保存，以便今后遇到类似模具，可直接叫规划档调用设定好的参数。最后点击“OK”完成模具资料设定。

图3 模具资料设定对话框

3.3 进行模板俯视图绘制

在完成模具资料设定后，点击工具栏中的“模板绘制”按钮，或者输入快捷键“ARR”，然后根据命令提示栏的提示操作就可完成模板俯视图的绘制。点击“冲模设计”菜单栏，选择“开模组立图”，根据命令提示栏的提示操作就可完成模板侧视图的绘制。

3.4 绘制侧视图标准件及工作零件

模具结构主要在侧视图中表达，所以需要在侧视图中把模具中的标准件以及工作零件绘制出来。用鼠标左键在冲模设计工具栏中点击“加工孔”按钮不动，选中“冲模零件”按钮，系统弹出“标准件调用”对话框，如图4所示。该对话框中包括了大部分的常用标准件，包括A型冲头、B型冲头、两用销、螺栓、等高套筒、弹簧、导柱等等。部分工作零件需要手动绘制，比如压痕入子、限位柱等。绘制好的侧视图如图5所示。

图4 标准件调用对话框

图5 侧视图

3.5 绘制俯视图标准件及工作零件

根据绘制完成的侧视图在俯视图中布置相关标准件，绘制工作零件。点击冲模设计工具栏中的“模板零件”按钮，系统弹出“模板零件调用”对话框，如图6所示。在此对话框中可调用大部分标准件俯视图。调用标准件时，需选取与侧视图相符合的固定方式，然后读取设定值，然后检查标准件通过各个板的名称、加工孔的类型、孔的深度、间隙相关参数是否正确。如果各项参数正确直接执行，再进行合理布局即可。也可启动自定义模式，自己定义相关参数。工作零件主要有A型冲头、B型冲头、异型冲头。圆孔直径小于3mm的通常采用A型冲头，直径大于等于3mm的采用B型冲头，非圆形的孔就采用异型冲头绘制。绘制完成的俯视图如图7所示。

图6 模板零件调用对话框

图7 俯视图

3.6 完善模具装配图

绘制好模具的侧视图与俯视图后，标注主要尺寸，如模座的长、宽，模板的长、宽等。点击菜单栏的“冲模设计”菜单，选择“物料清单”，选择总装图中所有图元，自动生成模具零件清单BOM表。检查物料清单是否有误，包括零件名称、规格、材料、数量、热处理要求等信息。书写技术说明，把一些重要信息说明清楚。使用快捷键“ii”调出图框，调整图框大小，修改图框标题栏的相关信息。最后完成总装图的设计。

3.7 绘制模具零件加工图纸

软件支持模板自动分离以及自动标注尺寸。但是采用自动标注尺寸，往往尺寸会比较乱，看不清晰。通常采用手动分离模板以及手动标注的方式进行零件加工图纸的绘制。单独显示每个板的图元，复制并移动出来并套好图框。在“标注”菜单栏中选择“PRESS标注”，系统弹出“标注功能”对话框，选择“圆心自动”图标，按命令提示栏的提示进行操作即可完成模板尺寸的标注。最后把加工说明以注解方式列出即可。

4 结语

使用PressCAD可以大大提升设计效率，减少设计失误。模具设计工程师不需要花太多时间在图纸绘制上，可以把更多时间投入在设计理念及专业理论的提升方面。