第四章 切边模具设计
4.2 建模
使用软件：UG7.0
方法：使用B柱外板数模进行建模
优点：不用区分复杂型面，可准确简易直观使用产品数模进行建模设计，降低了设计难度；同时该软件可以直接对数模进行编程，然后转至CNC进行数控加工，产品加工精度高，而且大大缩短产品的设计制造周期。
4.2.1 凹模的设计
由于立筋和大面有35mm的高度差，遂决定把凹模设计成分体结构，如图4-4这样即可以便于加工，也可便于维修调整。
图4-4 分体结构凹模
通过分析，设计凹模时需注意以下方面： Ⅰ、凹模位置可以进行微调。
在模具装配以及试模过程中，凸、凹模间隙需要微调，通过微调凹模位置可以实现。另外，在大批量生产环境下，模具使用一段时间之后，凹模刃口会出现磨损现象。凹模刃口经过修配之后，重新安装凹模时，其位置需要进行微调。由于刃口是半开放式，切断时有侧向力存在，因此凹模使用定位键来进行定位。微调可以通过修磨定位键来实现。
Ⅱ、凹模型面准确，能与工件表面准确贴合。
B柱的大面与凹模型面接触的区域越大，二者不符的可能性也越大，因此要求凹模型面要准确。建模时，通过抽取B柱大面来修建实体实现。图4-5 是建模过程，图中绿色的曲面即为建模时从数模上抽取的面，可以保证
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燕山大学本科生毕业设计（论文）
凹模型面能与工件表面准确贴合。
Ⅲ、刃口是半开放式，凹模可以不留空刀。
通常冲裁类模具的凹模均设计空刀，以便废料能够顺利落下。该模具刃口由于是半开放式，尾料切断后会顺利地落下，不会被卡住。见图4-6
图 4-6 凹模刃口
Ⅳ、为避免压坏工件，凹模型面设计出2mm深的让位。在满足能够压住工件的前提下，工件大面与凹模接触面积越小越好，这样可以保护B柱外板的型面不被破坏。凹模型面的让位如图4-7绿色区域。
图 4-7 凹模型面让位
图 4-5 凹模型面
图 4-8 小凹模的斜面和倒角
Ⅴ、设计合理的斜面和倒角，便于工件立筋顺利通过小凹模。见图4-8。
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第四章 切边模具设计
另外，凹模最前端需设计立筋端头侧面定位，建模时，从数模立筋圆弧面抽取圆弧，用该圆弧修建凹模实体，可以得到附型的侧定位。凹模右侧还需设计一个平台，用来安装侧向定位。建模时，凹模上的各处过度和圆角都要注意考虑边边角角的加工工艺性。凹模数模见图 4-9
图 4-9 凹模数模
4.2.2 凸模的设计
所说的凸模即为切刀，切刀设计关键是要保证刃口形线要准确。凸模强度要求较高，这要求凸模结构要合理。切刀如图 4-10。
通过分析，设计凹模时需注意以下方面： Ⅰ、凹模位置可以进行微调。
在模具装配以及试模过程中，凸、凹模间隙需要微调。另外，在大批量生产环境下，模具使用一段时间之后，凸模刃口会出现磨损现象。经过修配
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图 4-10 切刀数模
燕山大学本科生毕业设计（论文）
之后，重新安装凸模时，其位置需要进行微调。微调可以通过修磨定位键来实现。
Ⅱ、切刀设计成拆分结构，便于加工制造和维修。见图4-10切刀数模。 Ⅲ、刃口尖端设计出1mm直段，提高刀刃强度。见图4-11。
图4-11 切刀刃口
Ⅳ、工件立筋与大面高度差较大，小切刀设计出两个尖端，有利于立筋和大面的切断，同时合理的尖端高度差可以减小模具行程。
图 4-12 小切刀口型
小切刀口型设计两个刃尖，侧刃尖的高度定为10mm，刃口与竖直方向的夹角定为45°。小切刀工作时，侧刃尖首先接触立筋的顶端（红色线所示），立筋先被切断。待主刃尖接触到B柱外板大面时，立筋上端部分已被完全切断。经过计算，该设计可以有效降低减小模具行程约20mm。此时，大面与立筋接触区域，已被大切刀切断。
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第四章 切边模具设计
Ⅴ、工作行程结束时，凸模进入凹模3~5mm。设计时可将该值取略大些，在试模时需确定最合理行程。
Ⅵ、大切刀刃口宽度定为10mm。如图4-13。
线要准确，如图4-14。
图 4-13 大切刀刃口型
Ⅶ、切刀刃口型线比较复杂，建模时抽取数模曲面来修剪实体，刃口型
图 4-14 切刀刃口型线
Ⅷ、为了增强大切刀刃尖强度，刃口侧面与底面夹角取60°，见图4-15。
图 4-15 大切刀刃尖角度
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