鍛造模具設(shè)計(jì)
關(guān)注創(chuàng)建者：寒寒boy 創(chuàng)建時間：2017-12-22
鍛造模具設(shè)計(jì)的視頻教程
模具設(shè)計(jì)：家電產(chǎn)品全3D模具設(shè)計(jì)，分模 滑塊斜頂及進(jìn)膠設(shè)計(jì)
模具設(shè)計(jì)：家電產(chǎn)品全3D模具設(shè)計(jì)，分模 滑塊斜頂及進(jìn)膠設(shè)計(jì)，本視頻全部根據(jù)工廠實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)錄制，貼近工作實(shí)際，學(xué)習(xí)咨詢，草圖，軟件，工程圖或者你想要多學(xué)習(xí)資料可以加老師VX:KKLS1206免費(fèi)領(lǐng)取
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模具設(shè)計(jì)：歐美打印機(jī)芯模具斜頂設(shè)計(jì)基準(zhǔn)
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模具設(shè)計(jì)：模仁優(yōu)化，頂出系統(tǒng)分析，模具加工圖講解！
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鍛造模具設(shè)計(jì)的實(shí)例教程
鍛造模具的作用是保證原材料在外力作用下產(chǎn)生塑性變形，進(jìn)而獲得特定形狀和尺寸的零件。隨著鍛造技術(shù)在汽車、鐵路、航空航天等工業(yè)領(lǐng)域越來越廣泛的應(yīng)用，各種新型結(jié)構(gòu)及高質(zhì)量要求的鍛件不斷涌現(xiàn)，對于鍛造模具的需求不斷增加，鍛造模具的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)水平成為鍛造企業(yè)的核心競爭力，眾多鍛造企業(yè)在鍛造模具的技術(shù)研究和開發(fā)方面投入了大量的資源，以便未來在該技術(shù)領(lǐng)域占有一席之地。
發(fā)展方向和研究現(xiàn)狀
鍛造模具技術(shù)的主要發(fā)展方向是提高模具設(shè)計(jì)水平，采用新型模具材料，使用高效高精度的加工手段，以期在模具高壽命的狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)鍛件的高精度。鍛造模具的關(guān)鍵技術(shù)主要圍繞模具的設(shè)計(jì)、制造、使用、修復(fù)和翻新等環(huán)節(jié)，具體包括鍛造模具高可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)，高效高精制造技術(shù)，延壽、修復(fù)及再制造技術(shù)等。
在鍛造模具設(shè)計(jì)與制造方面，目前國內(nèi)絕大部分鍛造模具設(shè)計(jì)和制造企業(yè)都已廣泛應(yīng)用CAD/CAM技術(shù)，但CAD/CAM/CAE一體化技術(shù)應(yīng)用的還比較少，鍛造模具信息化技術(shù)更是鮮有應(yīng)用。在鍛造模具延壽、快修及再制造技術(shù)方面，對于模具的表面處理和熱處理重視不夠，也缺乏針對不同工藝條件下的模具潤滑狀況研究，模具平均壽命較低，鍛造模具快速修復(fù)及再制造技術(shù)也剛剛起步。在模具使用方面國外企業(yè)普遍采用快速換模裝置，而國內(nèi)企業(yè)應(yīng)用該工藝的較少。
關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用研究案例
基于NX平臺二次開發(fā)的鍛模設(shè)計(jì)
鍛模的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜而具有挑戰(zhàn)性的工作，傳統(tǒng)的鍛模設(shè)計(jì)需要依靠經(jīng)驗(yàn)豐富的模具工程師才能完成，而且還需要經(jīng)過工藝調(diào)試，反復(fù)試錯后才能確定相對經(jīng)濟(jì)合理的模具結(jié)構(gòu)，不同的模具工程師由于經(jīng)驗(yàn)和對于模具的理解不同，導(dǎo)致模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)缺乏標(biāo)準(zhǔn)的流程，模具設(shè)計(jì)和制造的出錯率較高，大多數(shù)模具需要多次試模和修改才能滿足鍛造工藝的要求。
展開 精密鍛造成形具有生產(chǎn)效率高、成形精度高、綜合力學(xué)性能好等優(yōu)點(diǎn)，是目前汽車變速箱間隔襯套的主要成形工藝。結(jié)合零件特點(diǎn)設(shè)計(jì)了間隔襯套精密鍛造及切邊模具，采用有限元分析方法對間隔襯套鍛造成形過程、毛坯尺寸優(yōu)化以及進(jìn)行沖連皮過程進(jìn)行了分析。
間隔襯套是汽車變速箱的主要零件之一，在汽車運(yùn)行過程中承受較高的齒輪高速摩擦力和軸向應(yīng)力，間隔襯套作為汽車變速器主要零部件需求很大，生產(chǎn)工藝有鑄造、鍛造和粉末冶金等，相比于其他生產(chǎn)工藝，精密鍛造成形工藝生產(chǎn)的間隔襯套以力學(xué)性能優(yōu)、體積小等優(yōu)點(diǎn)，占據(jù)著間隔襯套總產(chǎn)量的70%左右，因此鍛造成形是間隔襯套的主要成形工藝。
延長鍛造模具壽命、提高材料利用率、實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)是提高鍛造間隔襯套市場競爭力的關(guān)鍵問題所在。鍛造過程數(shù)值模擬分析技術(shù)可以對包括零件加熱、鍛造、切邊以及校正等精密鍛造全過程進(jìn)行有限元分析，是提高汽車零件精密鍛造效率的重要手段。本文以某型號間隔襯套為分析對象，采用數(shù)值模擬分析方法對間隔襯套成形以及切邊全鍛造過程開展分析，為車用零件精密鍛造成形工藝優(yōu)化探索出一種實(shí)用的設(shè)計(jì)方法。
工藝方案及模具設(shè)計(jì)確定
某新型汽車變速器間隔襯套高25mm，外直徑為
φ65mm、內(nèi)圓直徑為
φ39.8mm，材料為45
#鋼。根據(jù)間隔襯套零件特點(diǎn)設(shè)計(jì)間隔襯套鍛件如圖1(a)所示。分模面設(shè)置在零件最大輪廓處，單面機(jī)械加工余量2mm，外斜度用2°、內(nèi)斜度用3°；圓角半徑R 為3mm、外圓角半徑r 為1.5mm；間隔襯套的連皮類型為斜底連皮，厚度為4mm，內(nèi)腔最大深度為42mm。根據(jù)上部分模特點(diǎn)，未設(shè)計(jì)飛邊槽結(jié)構(gòu)，鍛造模具設(shè)計(jì)如圖1(b)所示。
圖1 鍛件及模具示意圖
有限元模型建立及參數(shù)設(shè)置
間隔襯套鍛造成形以及沖孔過程模擬用有限元模型如圖2 所示。
展開 球面銷模具設(shè)計(jì)
預(yù)成形及預(yù)鍛模模具設(shè)計(jì)
該鍛件體積不大，故預(yù)成形(圖2)和預(yù)鍛設(shè)計(jì)(圖3)在一個模具中，減少一個模具安裝工位，模具設(shè)計(jì)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
圖2 預(yù)成形
圖3 預(yù)鍛設(shè)計(jì)(左下模，右上模)
(1)體積比：終預(yù)鍛體積比的大小會影響模具壽命，一般預(yù)成形、預(yù)鍛、終鍛的體積比控制在1.2:1.1:1。
(2)預(yù)成形模和預(yù)鍛模R 角設(shè)計(jì)：一般R 角預(yù)鍛較終鍛大2 ～3mm，預(yù)成形R 角盡量取上限，以適應(yīng)預(yù)鍛輪廓要求的大小為宜。
終鍛模模具設(shè)計(jì)
終鍛模具設(shè)計(jì)(圖4)，在符合圖紙的前提下，應(yīng)滿足以下幾點(diǎn)：
圖4 終鍛模具設(shè)計(jì)(左下模，右上模)
⑴精鍛面反補(bǔ)償弧：對于精鍛面較大的鍛件來說，終鍛模冷精鍛面最好做成凸形，理論上其單面最大高度差為0.2 ～0.5mm。圖1 鍛件厚度(24±0.4)mm，熱鍛件的厚度控制尺寸為(24.36±0.4)mm，取單面高度差為0.2mm，凸弧面的設(shè)計(jì)尺寸為23.96mm。此種設(shè)計(jì)要求是為了保證冷精鍛有足夠的精鍛余量，滿足客戶圖紙要求；同時也是為了保證冷精鍛時材料的流動，避免鍛件平面產(chǎn)生凸起、折疊等不利現(xiàn)象。
⑵退刀槽：鍛件上的退刀槽在鍛模上顯示為凸出，易磨損，要求退刀槽深度按極限正差設(shè)計(jì)，即此處鍛件厚度按極限負(fù)差設(shè)計(jì)。
⑶公差選擇：按圖紙和DIN 10243-1-2005 標(biāo)準(zhǔn)要求，鍛件R 角按上限設(shè)計(jì)(+0.5r)；球銷加工面按正差設(shè)計(jì)，非加工面按零位偏負(fù)差設(shè)計(jì)。
⑷拔模角：在符合圖紙要求的前提下，力求3°。
通過飛邊的生產(chǎn)驗(yàn)證
對球面銷的鍛造而言，外形結(jié)構(gòu)簡單，無深型腔，平面分模，因此從鍛造成形角度上分析球面銷易成形。
展開 本方介紹了一種薄形鍛件的鍛造工藝及模具設(shè)計(jì)，解決鍛件產(chǎn)品合格率和材料利用率低等各種技術(shù)問題，降低生產(chǎn)制造成本。利用金屬塑性成形仿真軟件D E F O R M -3D，對工藝進(jìn)行仿真分析，仿真結(jié)果有效的驗(yàn)證了工藝方案。用基于模擬驗(yàn)證的工藝和設(shè)計(jì)的模具進(jìn)行生產(chǎn)試制，軸承座鍛件產(chǎn)品的尺寸及性能完全達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。
伴隨著我國城市化的快速發(fā)展，許多城市開始建立城市輕軌線路，以緩解出現(xiàn)的交通擁堵現(xiàn)象。國內(nèi)某公司與加拿大龐巴迪正在合作研究開發(fā)速度更快、效率更高的輕軌機(jī)車。軸承座（圖1）屬于其中有代表性的鍛件，投影面積大而鍛件大部分厚度非常薄。軸承座在鍛造生產(chǎn)過程中會存在各種技術(shù)問題，如頭尾兩端成形困難及切邊變形等。通過常規(guī)的鍛造工藝和模具設(shè)計(jì)很難實(shí)現(xiàn)低成本和高合格率的技術(shù)要求。本文介紹了一種鍛造成形工藝和模具設(shè)計(jì)，成功解決了薄形鍛件難成形的鍛造工藝難題。
軸承座的鍛造工藝性分析
我公司承制的某型號軸承座（圖1），鍛件重11.6kg，材質(zhì)為16MnDR。軸承座為精密模鍛件，尺寸精度要求較高、機(jī)械加工余量少，僅在鍛件背弧和內(nèi)孔安裝軸承部位有2.5mm 機(jī)加余量，其他部位均為非加工面。
圖1 鍛件簡圖及三維造型
⑴產(chǎn)品特點(diǎn)。
鍛件投影面大、腹板薄、截面變化大。鍛件的包容體尺寸為437.2mm×248.9mm×60mm，投影面積達(dá)到751.20cm2。整個鍛件外形結(jié)構(gòu)酷似“腕龍”，從頭到脊椎再到尾部長達(dá)510mm，厚度僅為18mm。“腕龍”的腳和肚子部位厚度從18mm 急劇變化到60mm。頭部和尾巴兩端截面面積從450mm2 變化到化到542mm2，中間最大截面面積11206mm2。
⑵鍛造難點(diǎn)。
在鍛造成形過程中，由于腹部薄，投影面過大，金屬流動過程中冷卻速度過快，導(dǎo)致金屬流動困難，型腔不易充滿，尤其是頭尾兩端距離遠(yuǎn)容易出現(xiàn)缺肉現(xiàn)象。
展開 圖3 仿真成形結(jié)果
1.3 鍛件模具三維實(shí)體造型
采用QForm軟件進(jìn)行模擬仿真前需設(shè)計(jì)模具型腔，即設(shè)計(jì)鍛件的凸凹模。利用Pro/E三維造型軟件自動生成模具功能模塊。Pro/E模具模塊的模具設(shè)計(jì)流程如下：第一，進(jìn)行零件設(shè)計(jì)以及裝配；第二，開始模具組件設(shè)計(jì)；第三，參照零件拔模角度以及厚度分析，設(shè)定收縮率，并定義分型面；第四，建立模具體積塊；第五，繪制模具工程圖。在模具設(shè)計(jì)中，分模面位置的選擇關(guān)系到鍛件精度、內(nèi)部流線走向以及模具生產(chǎn)周期成本。合理的分模面位置應(yīng)滿足以下兩點(diǎn)要求；首先，與變形力方向相垂直的鍛件投影面積最大，外廓形狀最簡單，使模具型槽淺，金屬容易充滿，鍛件容易出模；其次，流線要保持完整，模鍛成型應(yīng)使流線方向與取件方向一致，避免鍛件內(nèi)產(chǎn)生渦流或穿流，導(dǎo)致模件疲勞強(qiáng)度降低。
2 鍛壓成形工藝數(shù)值仿真
2.1 工藝方案與仿真參數(shù)
材料為高強(qiáng)韌7085鋁合金，材料模型需通過熱模擬實(shí)驗(yàn)建立本構(gòu)方程。在鍛壓成形模擬中，不考慮模具變形問題，模具材料屬性設(shè)為剛體。等溫鍛造的工件與模具溫度均為450℃。
2.2 工藝參數(shù)對鍛件成形的影響規(guī)律
以鍛出合理流線分布、晶粒大小分布均勻的鍛件為目的，對成形工藝展開研究。利用QForm軟件進(jìn)行鍛件塑性成形有限元仿真，綜合分析工藝參數(shù)對鍛件整體質(zhì)量的影響，確定成形工藝。等溫鍛造成形模擬有三個主要工藝參數(shù)：第一，液壓機(jī)下壓速度；第二。工件摩擦系數(shù)；第三，鍛造溫度。
為了得到等溫鍛造下最優(yōu)鍛造參數(shù)，對比兩組仿真試驗(yàn)，并在摩擦系數(shù)一定情況下，改變液壓機(jī)下壓速度和鍛造溫度。
2.2.1 鍛造溫度對終鍛件成形工藝的影響
在選擇溫度時，要考慮金屬流動應(yīng)力、塑性指標(biāo)、相變點(diǎn)以及超塑性等因素。
展開 
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籃子模具設(shè)計(jì)MAKADI MOULD.x_t；MAKADI BASKET.x_t
為助力院校教師與企業(yè)工程師掌握智能制造核心工具，海克斯康工業(yè)軟件正式啟動2025年“數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造”暑期師資研修項(xiàng)目（模具方向）。本項(xiàng)目將聚焦VISI設(shè)計(jì)及零件基礎(chǔ)建模、加工及模流分析等核心內(nèi)容。6天密集研修，覆蓋從塑膠/沖壓產(chǎn)品設(shè)計(jì)、注塑成型分析、模架與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、料帶設(shè)計(jì)到銑削加工的體系化深度培訓(xùn)。
培訓(xùn)項(xiàng)目詳情
培訓(xùn)時間
2025年8月4日-8月10日（
前 言
汽車車身覆蓋件沖壓模具、航空航天發(fā)動機(jī)緊固件模具、風(fēng)電錨栓冷鐓模具、電力電機(jī)硅鋼片沖裁模具、檢測設(shè)備沖壓模具等對模具疲勞壽命要求較高。例如，有些模具要求設(shè)計(jì)壽命達(dá)20年以上，或者有些模具要求達(dá)到50萬次以上的沖壓。然而，頻繁修磨降低精度，模具開裂等問題頻發(fā)，給制造企業(yè)帶來較大困擾。
突破模具壽命瓶頸，僅靠試驗(yàn)并不能得到顯著提升。目前國內(nèi)外眾多先進(jìn)制造企業(yè)已經(jīng)選用海克斯康工業(yè)軟件旗下的
PART01
水輪機(jī)軸鍛造工藝的挑戰(zhàn)與機(jī)遇
水輪機(jī)軸作為水力發(fā)電設(shè)備的核心部件，不僅是能量轉(zhuǎn)化的物理載體，更是水電系統(tǒng)安全與經(jīng)濟(jì)性的基石。其設(shè)計(jì)、制造與維護(hù)水平直接決定著機(jī)組的發(fā)電效率、使用壽命及抗風(fēng)險(xiǎn)能力。在鍛造工藝方面，水輪機(jī)軸面臨諸多技術(shù)挑戰(zhàn)，尤其是大型鍛件（直徑可達(dá)1.5米，長度超過10米）易出現(xiàn)成分偏析和晶粒粗大等問題。由于結(jié)構(gòu)尺寸龐大，端部鍛造流動缺陷可能導(dǎo)致材料去除量增加，影響材料利用率
沖壓連續(xù)模的沖頭是模具中的核心部件，其重要性體現(xiàn)在多個方面，直接影響生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量、模具壽命和成本控制。沖頭在連續(xù)模中既是“執(zhí)行者”也是“消耗品”，其設(shè)計(jì)、制造和維護(hù)水平直接決定沖壓工藝的競爭力。
海克斯康工業(yè)軟件VISI專門提供了用于沖頭設(shè)計(jì)的沖壓沖頭管理器。該管理器包含多種對于完整沖頭設(shè)計(jì)的功能，例如設(shè)計(jì)拉伸沖頭、為沖頭在各模板間創(chuàng)建可調(diào)的間隙假體，以及設(shè)計(jì)沖頭的掛臺、桿部和根部等。
PART01
水輪機(jī)軸鍛造工藝的挑戰(zhàn)與機(jī)遇
水輪機(jī)軸作為水力發(fā)電設(shè)備的核心部件，不僅是能量轉(zhuǎn)化的物理載體，更是水電系統(tǒng)安全與經(jīng)濟(jì)性的基石。其設(shè)計(jì)、制造與維護(hù)水平直接決定著機(jī)組的發(fā)電效率、使用壽命及抗風(fēng)險(xiǎn)能力。在鍛造工藝方面，水輪機(jī)軸面臨諸多技術(shù)挑戰(zhàn)，尤其是大型鍛件（直徑可達(dá)1.5米，長度超過10米）易出現(xiàn)成分偏析和晶粒粗大等問題。由于結(jié)構(gòu)尺寸龐大，端部鍛造流動缺陷可能導(dǎo)致材料去除量增加
<p><strong>客戶介紹</strong></p><p><img src="https://mmecoa.qpic.cn/mmecoa_png/x0yLiaf5fF6zs2lvDAqa3T9UYSaI5SKfoKCictzx0Qd6icIROU9SPVkkFEHGWOGT6qHwRon7UOBhTpkKGoTFia5ydQ/640?wx_fmt=png"></p><p><br></p><p>Shiva
沖壓連續(xù)模工藝中料帶的使用作用是把沖壓件和料帶連結(jié)在一起，通過相同的步距逐級順?biāo)停瑢⒘蠋_壓出成品或者半成品的過程。這樣不需要單獨(dú)處理每個沖壓件，節(jié)省大量的時間和人力成本，提高生產(chǎn)率，產(chǎn)品外觀也更加美觀并符合產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要求。但不同的產(chǎn)品需要使用不同的料帶進(jìn)行送料，此過程需要考慮模具的材料使用率及料帶穩(wěn)定性。將沖壓制品連結(jié)在料帶上有許多種方式，連結(jié)方式也需要依據(jù)沖壓制品特征與沖壓方向來決定。
沖壓件遍布我們的日常生活以及工作中，例如，生活中金屬保溫杯的杯芯，臥式滾筒洗衣機(jī)的滾筒芯，鼠標(biāo)內(nèi)部金屬件，電腦內(nèi)部金屬件等等，這些金屬件中有特征為軸類的，有特征為彎折類的，它們都是非常典型的金屬沖壓件。如下圖所示為軸類金屬零件，它不僅有軸的特征，還有異形的特征。
金屬沖壓件展開尺寸計(jì)算準(zhǔn)確，對于保證沖壓件的加工精度和工藝效率至關(guān)重要。那么我們就以上圖為例，用海克斯康工業(yè)軟件VISI來展開軸類的金屬沖壓件
FTI 助力車身鈑金件沖壓工藝
設(shè)計(jì)及模具成本預(yù)估
汽車行業(yè)的競爭越來越激烈，成本、質(zhì)量、周期成為汽車廠商核心的競爭因素。 其中沖壓工序設(shè)計(jì)對設(shè)計(jì)質(zhì)量和成本的重要性：
市場對新產(chǎn)品上市時間要求越來越短，整車價(jià)格越來越低，對設(shè)計(jì)的成熟度要求越來越高。
沖壓工藝難題都是由于產(chǎn)品早期設(shè)計(jì)的合理性決定的。
產(chǎn)品設(shè)計(jì)一般只占產(chǎn)品成本的5%~15%，但是卻決定了75%的制造成本和
