冷沖模凸、凹?？鞊Q圓凸模

備案信息

備案號(hào)：0079-1996

在設(shè)計(jì)沖壓模具時(shí)，若模具的凸模和凹模刃口形狀為圓形或矩形等簡(jiǎn)單形狀，凸模和凹模都比較容易設(shè)計(jì)，而且刃口尺寸的計(jì)算也非常簡(jiǎn)單。但是，并不是所有沖壓模具的凸模和凹模刃口形狀都是規(guī)則的，也有許多沖壓模具凸模和凹模的刃口形狀是不規(guī)則的，它們是由多段線段組成，或者由多段線段和多段圓弧組成，或者完全由多段圓弧組成，此類凸模和凹模的刃口計(jì)算和設(shè)計(jì)都很麻煩。

由于非圓凸模和非圓凹模形狀復(fù)雜，為了便于加工，在設(shè)計(jì)時(shí)均把非圓凸模和非圓凹模的內(nèi)腔設(shè)計(jì)成直柱狀，這為使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行自動(dòng)設(shè)計(jì)提供了方便。如果使用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)此類凸模和凹模的自動(dòng)生成，并且結(jié)合CAM，不僅可減輕設(shè)計(jì)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且可以大幅度提高模具的設(shè)計(jì)和加工效率及質(zhì)量。

各種非圓凸?？煞譃閮煞N情況：第一種，非圓凸模的俯視圖輪廓完全由線段組成；第二種，非圓凸模的俯視圖輪廓由線段和圓弧或者完全由圓弧組成。對(duì)于第二種情況，在生成凸模主視圖之前，必須對(duì)俯視圖中的圓弧進(jìn)行適當(dāng)處理，也就是根據(jù)圓弧的情況，考慮圓弧在主視圖中的投影效果，用一段或幾段線段取代俯視圖中的圓弧，這種方法稱為“圓弧多邊形化”。

1.圓弧的多邊形化處理

分析各種類型的圓弧，根據(jù)投影原理，圓弧的替代可分為三種情況：(1)若有圓弧段AB，只要圓弧與圓的水平直徑無交點(diǎn)，就可用線段AB替代圓弧AB。(2)若有圓弧段AB，只要圓弧與圓的水平直徑存在兩個(gè)交點(diǎn)C和D，可用三條線段AC、CD、DB替代圓弧AB。(3)若有圓弧段AB，只要圓弧與圓的水平直徑存在一個(gè)交點(diǎn)C，則可用兩條線段AC、CB來替代圓弧AB。

2.多邊形點(diǎn)集的處理

若兩個(gè)圓弧或圓弧與線段連接點(diǎn)為切點(diǎn)，在主視圖中可能沒有與此切點(diǎn)對(duì)應(yīng)的棱線，為了正確地生成主視圖，在對(duì)俯視圖進(jìn)行“多邊形化”處理后，必須對(duì)所有的切點(diǎn)進(jìn)行判斷，確定哪些切點(diǎn)要?jiǎng)h除以及哪些切點(diǎn)應(yīng)保留。具體的判斷方法如下：(1)若兩圓弧相切，設(shè)圓心分別為O1、O2，半徑分別為R1、R2，切點(diǎn)為P，O1x、O2x、Px分別為兩圓心和切點(diǎn)的X坐標(biāo)值，當(dāng)|O1x-O2x|=|R1-R2|時(shí)，切點(diǎn)需要保留，否則切點(diǎn)要?jiǎng)h除。(2)若豎直線段與圓弧相切，則切點(diǎn)要保留，其余的線段與圓弧相切時(shí)，切點(diǎn)要?jiǎng)h除。包含圓弧段的非圓凸模俯視圖在進(jìn)行“多邊形化”處理后，便轉(zhuǎn)化為非圓凸模俯視圖完全由線段組成的情況，因而以后處理第一種情況和第二種情況的方法是相同的。

某沖壓件的零件圖，若要自動(dòng)生成此零件的沖裁凸模，首先要根據(jù)零件的要求及板料的厚度對(duì)零件圖進(jìn)行適當(dāng)?shù)钠?，然后再?duì)偏移后的圖形進(jìn)行“多邊形化”處理，并且計(jì)算各個(gè)圓弧的圓心，算出圓弧與水平直徑的各個(gè)交點(diǎn)。根據(jù)上述的三種情況，將圖中的各段圓弧用適當(dāng)?shù)木€段替代，替代后的多邊形如圖3b所示。

頂點(diǎn)集為V：{A，B，C，D，E，F(xiàn)，G，H，I，J，K，L，M，N，O，P}，V中的許多頂點(diǎn)屬于原來的切點(diǎn)集U：{B，C，D，E，F(xiàn)，G，J，K，M，N}。在生成主視圖時(shí)，U中的切點(diǎn)有的要產(chǎn)生棱線，如：E、F、K等，有的不產(chǎn)生棱線，如：B、C、D等，因而要從U中去除產(chǎn)生棱線的切點(diǎn)，處理后的點(diǎn)集為U1：{B，C，D，G，J，M，N}，再將V與U1求差(即V1=V-U1)得到新的點(diǎn)集V1：{A、E、F、H、I、K、L、O、P}。在生成所對(duì)應(yīng)的主視圖時(shí)，多邊形頂點(diǎn)集V1中的每個(gè)頂點(diǎn)在主視圖中都對(duì)應(yīng)著一條棱線(可見或被隱藏)，棱線的位置由對(duì)應(yīng)頂點(diǎn)的X坐標(biāo)確定，棱線的可見與隱藏由對(duì)應(yīng)頂點(diǎn)的Y坐標(biāo)及此頂點(diǎn)與投影面的關(guān)系決定。

介紹了在沖模CAD系統(tǒng)中，采用圓弧多邊形化的方法，對(duì)非圓凸模和凹模形狀進(jìn)行處理，提出了一種根據(jù)俯視圖自動(dòng)生成主視圖的方法。