第三节材料加工工艺CAD模板.doc

2.3 材料加工工艺CAD及其应用2.3.1概述2.3.1.1 CAD概论及发展过程CAD是计算机辅助设计(英文Computer Aided Design)简称。它是指利用计算机技术完成设计过程中信息检索、方案构思、分析、计算、工程绘图和文件编制等工作。CAD中“设计”包含内容广泛，几乎包含全部学科。其中分析、计算及工程绘图是设计过程中经典步骤，CAD经典含义就是计算机辅助完成包含以上经典设计步骤活动。 CAD概念及相关术语是1963年由美国麻省理工学院(MIT)24岁硕士萨瑟兰德(IESatherland)在她发表博士论文“Sketchpad：一个人机通信图形系统”中首次提出。该系统中，设计者用光笔和键盘在图形显示器上实现选择、定位等交互功效及绘制直线、圆等图形，并可对图形进行变换和编辑。它为CAD技术发展和应用打下了理论基础。交互式图形生成技术出现，促进了CADCAM技术快速发展。60年代中后期，美国部分大企业开始重视这一技术，并投入相当资金对CAD实用系统进行开发。如美国通用汽车企业为汽车外形设计开发了DACI系统(DesignAugmentedbyComputer1)，用以分析和综合车身三维曲线设计。该系统是在大型计算机上运行，成为该企业设计小车和卡车必不可少工具；美国洛克希德航空企业开发飞机设计CGADAM系统(Computer Graphics Augmented Design and Manufacturing)，含有强度分析、绘图和数控编程等功效；贝乐试验室开发了Craphicl，用于电路方案设计和印制板电路元件布局布线设计。这一时期CAD系统特点是规模庞大，价格昂贵，只有经济实力雄厚和技术力量较强大型企业和研究单位才能研究和应用CAD技术。在70年代，伴随大规模集成电路(IC)问世，CAD系统采取以超小型机为基础集中分时方法，CAD系统开始商品化，但价格仍然很贵。在此期间出现了廉价固体电路随机存放器，产生逼真图形光栅扫描显示器、光笔和图形输入板等多个形式图形输入设备，使计算机图形学算法研究进入新阶段，并出现了一批专营CADCAM系统硬件和软件企业(如Computer Vistion、Intergraph、Calma、Applicm等)。这些CADCAM系统特点是硬软件配套齐全。所以大家称它为“交钥匙”系统(Turnkey System)。这一时期内，CADCAM系统应用关键集中在航空、电子和机械工业部门。同时她们对三维几何造型技术也开始进行研究。70年代末以后，32位工作站和微型计算机出现对CADCAM技术发展起了极大推进作用。32位工作站之间可相互联网，以达共享系统内资源和发挥各台计算机特点。 80年代中期，分布式联网工作站已成为CAD经典硬件环境，其性能价格比年复十二个月地快速提升，光栅扫描显示器及其算法统治图形学硬、软件，CAD方法从绘图进入造型，实体模型系统成熟，计算机动画开始兴起，集成CAD系统开始商品化，CAD应用快速发展，市场十分繁荣。 到了90年代，CAD硬件支撑已从工作站扩展到个人计算机(PC)，彩色图形显示系统图形加速卡已成为或正在成为工作站和PC通用设备，多种新计算机图形输入输出设备不停涌现，如三维彩色数字化仪，使得CAD造型数据库建立越来越轻易。CAD技术中图形接口、图形功效日趋标准化，CAD技术逐步多媒体化，使CAD技术深入普及，质量愈加提升。另外，人工智能(Artificial Intelligence，简称A1)和教授系统技术在CAD中应用大大提升了自动化设计程度，出现了智能CAD(AICAD)，把工程数据库及其管理系统，知识库及教授系统，用户接口管理系统集于一体，形成一门新学科。以CAD为基础，现在已产生了一系列相关概念，如计算机辅助制造(CAM)，计算机辅助工程(CAE)，柔性制造系统(FMS)，快速成形技术(RP)、计算机集成制造系统(C1MS)、并行工程(CE)、灵敏制造(AM)及虚拟制造等等。中国在CAD技术方面研究始于70年代中期。当初关键是研究开发二维绘图软件，关键研究单位是学校、研究院所。航空和造船业是CAD技术应用较早部门。80年代初，有些大型企业和设计院成套地引进CADCAM系统，在此基础上进行二次开发后实际应用，取得一定结果。伴随改革开放和发展商品经济需要，在80年代中后期，中国CADCAM技术有了较大发展，现在该技术越来越受到大家注意。进入90年代后，各工业部门全部提出了开发应用CAD技术计划，以达成提升设计质量，取得经济效益目标；高等院校和研究院所对CAD技术理论和软件开发进行了大量研究，并取得了显著结果(如清华大学、浙江大学、西北工业大学、北京航空航天大学、华中理工大学、中科院计算所等)，国家科委、各工业部门全部十分重视CAD技术发展，并有计划、有步骤地在全国各地建立培训基地，以提升工程工作人员素质。伴随中国自主版权CAD软件发展，CAD技术将在企业达成普及，并在此基础上深入发展优异制造技术。2.3.1.2 CAD系统硬件CAD系统硬件基础是由主机、常见外围设备和图形输入设备所组成（1）主机 主机包含中央处理器（CPU）和内存放器，它是系统中心，控制整个系统工作、实施运算和逻辑分析。（2）外存放器 外存放器有软盘、硬盘、磁带及光盘等。（3）图形输入设备 包含鼠标器、数字化仪和光笔等。（4）3D物体输入设备 计算机图形设备发展关键方向是输入设备功效从2D发展为3D，3D输入设备包含三大类。 3D物体直接转变为2D图像 3D扫描仪能直接扫描物体，经典产品如美国Kan Image企业生产扫描仪，称为Kanscan。另一个更为简单设备是数字摄影机，该相机拍摄图像可存放在外接硬盘上，也可直接输入到PC机进行处理。 将3D物体转化为3D模型 这类设备是经过手动方法将3D物体表面结构(线框)输入到计算机，形成计算机3D线框图模型，直接用于真实感表示。3D数字化仪生成文件可转化至DXF，IGES，Warefront OBT等标准或常见格式，方便和3DStudio等3D造型软件接口。 将3D物体自动转化为3D模型 3D自动化数字化仪可自动地将3D物体表面形状和色彩信息输入到计算机中，它利用激光和视频技术，能以极高分辨率快速扫描3D物体，而不直接接触物体，所以无损于实际物体。经3D数字化仪扫描物体，可将其数据传输到数控加工中心或快速成型设备上，从而可快速地复制物体。（5）图形显示设备 图形终端是交互式CAD系统关键设备之一。在交互式CAD作业过程中图形处理通常由图形显示器、键盘和鼠标器配合使用。图形显示器关键部件是阴极射线管(CRT)、还有处理图像和指令微处理机(DPV)及图形显示器本身所带内存放器。图形显示终端含有图形输入输出两个功效，它和通常字符终端不完全相同，它需要随机地显示图形，而且要求实时快速地更换和修改图形。（6）图形输出设备 图形输出设备是以纸、胶片、塑料薄膜等物质为介质，输出人眼可视并能长久保留图形计算机外部设备。图形输出设备也可分为矢量型和光栅扫描型两大类。矢量型设备作画机构伴随图形输出形状而移动并成像。绘图机属于矢量型设备。光栅扫描型设备作画机构按光栅矩阵扫描整张图面，并按输出内容对图面成像。光栅扫描型图形输出设备包含点阵式打印机、热敏印刷机、静电印刷机、喷墨印刷机和激光打印机等等。2.3.1.3 目前CAD系统中常见软件（1）AutoCAD软件 AutoCAD是关键用于二维设计和绘图软件。从10.0C版增加了三维造型功效，并为用户提供良好二次开发环境。它是中国外应用较广微机CAD软件，现在已推出。（2）IDeas软件 IDeas（Integrated Engineering Analysis Software）是美国SDRC企业开发。SDRC企业于1970年推出第一个产品是模态分析，现在它软件产品仍侧重于工程分析和产品建模。1993年3月公布新版Master Series转向全方面CADCAECAM集成系统，关键包含9个模块：二维图形设计和绘图模块。三维几何造型模块。有限元分析模块。优化设计模块。系统动力仿真模块。桁架结构分析模块。数据处理模块。塑料模具设计分析模块。数控加工模块。该软件可在工作站或微机上运行。（3）CADAM软件 CADAM(Computer-Graphics Augmented Design and Manufacturing)是美国洛克希德飞机制造企业研究开发大型CADCAM软件。关键功效有：交互设计控制模块。三维几何造型模块。三维管路设计模块。有限元分析模块。数控加工模块。该软件可在工作站和微机上运行。在工作站上运行CADAM称为“大CADAM，在微机上运行称为“小CADAM。（4）UG-软件 UG(UNIGRAPHIS)软件是美国麦道航空企业研究开发，于80年代推出商品化软件，其关键功效有：实体和曲面造型及绘图模块。机构设计模块。零件设计和装配模块。注塑模流动分析模块。有限元分析模块。数控加工模块。UG优点是复杂型面设计和加工。（5）CATLA软件CATLA(Computer-Graphics Aided Three-Dimensional Interactive Applications)是法国达索(Dassault Systems)企业研究开发，其曲面造型功效更为突出。关键功效有：三维线框几何造型模块。曲面设计和数控加工模块。实体几何造型模块。运动学模拟模块。该软件为工作站版本。（6）EUCLID软件 该软件是法国Matra Datavision企业研究开发，关键功效模块有：几何造型模块。自动绘图模块。分析计算模块。数据管理模块。该软件为工作站版。以上多个软件全部是由国外开发，多年来，中国自主版权CAD软件开发不少，但规模不算太大。比较著名有清华大学开发CEMS软件，包含三维形体定义输入模块、三维形体集合运行模块及变换输出等三个关键模块；华中理工大学软件企业开发HustCAD，该软件是比较实用CAD系统，面向于企业。现在推广应用前景乐观。2.3.2 冲裁工艺CAD伴随计算机技术不停发展，CAD已逐步渗透材料加工各个领域，并可有效提升生产效率和产品质量，下面简明介绍冲裁工艺设计过程中CAD技术应用。2.3.2.1概述冲压加工是建立在金属塑性变形基础上，利用模具和冲压设备对金属板料进行加工，以取得所需要形状和尺寸。冲压模设计包含冲裁工艺分析计算、模具结构设计和模具图样绘制两大部分，其中冲压工艺设计是冲模设计中关键一个步骤，工艺设计结果直接影响模具结构和生产冲压产品质量。冲压工艺设计包含工艺性判定、毛坯展开、毛坯排样、工序设计和工艺方案确定。冲压工艺设计含有以下特点：（1）冲压工艺设计是一项经验性很强工作，设计中所用到部分经验性知识是靠设计人员在生产实践中不停探索取得。有些经验知识能够经过图表、公式等形式总结出来，供设计人员参考，但很大一部分经验知识则是无法用数学模型来表示。（2）工艺设计过程是数值计算、数据检索、图形处理、符号处理及优化设计等集合。在工艺设计中，尺寸换算、间隙赔偿量、展开尺寸计算、回弹量计算、拉深次数计算和冲压力计算等全部是经过数值计算完成。同时在设计中要经过查表检索大量设计参数。工艺设计信息关键是以图形方法表示。工艺设计往往有多个方案可供选择，在设计中不仅要考虑到设计技术可行性，而且必需符合经济性标准，以最小代价生产出满足需求产品。所以存在着多个方案优化设计问题。（3）工艺设计是一个发明性劳动过程。因为冲压产品是多个多样，形状各异，改变复杂。在设计中，不仅需要设计人员掌握丰富设计知识，而且要求设计人员能充足发挥自己发明力，设计出多种冲压件加工工艺。由上述特点可见，传统手工设计没有固定系统准则可循，设计结果受设计者经验、偏好等原因影响。所以，建立冲压工艺CAD系统，不仅能够建立一套完整设计准则提升设计质量，同时也可减轻设计人员劳动强度。冲压工艺CAD和传统手工设计方法完全不一样，它是把设计者长久积累起来经验模具设计资料包含计算公式、经验数据等预先汇编成一套程序系统，并以一定方法输入到计算机系统中。在设计模具时，只要依据冲压件几何形状、尺寸和材料等参数，编制若干个简单主程序，然后调用先前已编好程序系统中部分子程序，经过运算就可取得所需模具设计参数，包含冲压件工艺性(好或差)、冲裁件最好排样位置、模具刃口尺寸及其公差、凹模外形尺寸、压力中心、冲压力和脱模力等。通常讲，冲裁工艺CAD系统步骤框图图7-2所表示。因为冲裁零件为平面零件，图形输入和处理比较轻易实现，所以CAD技术在冲裁模中该系统关键包含产品模型建立、工艺性分析、毛坯排样、工艺方案选择、工序设计、冲裁力和压力中心计算及压力机选择等。产品模型建立即冲裁件图形输入，是将冲裁件图样几何信息和非几何信息输入到计算机中。图形处理程序将其转换为机内模型，为N工艺形判定？图形处理产品图形输入后续设计模块提供信息。工艺性判定程序以自动搜索和判定方法分Y析冲裁工艺性。如零件不适宜冲裁，则给出提复合模毛坯排样示信息，要求修改零件图。单冲模级进模工艺方案选择毛坯排样程序以材料利用率为目标函数进行压力中心协力计算压力中心协力计算排样优化设计。程序可完成单排、双排和调头双排等不一样方法排样，从近万种排样方案中选出材料利用率最高方案。模具设计工艺方案选择，即决定采取简单模、复合模或连续模，经过交互方法实现。程序能够根据内部结合设计准则自动确定工艺方案，用户也 图2110 冲裁工艺CAD系统程序步骤图开始编辑冲淘汰图形生成DXF文件从图形交换文件中提取图形数据冲裁件轮廓排序生成冲裁件图形和等距放大图数据文件提取图形数据检验数据正确吗？输出冲裁件和等距放大图形数据结束能够自行选择认为适宜工艺方案。这么，系统便可适应多种不一样情况。2.3.2.2 冲裁件图形输入 冲裁件图形是一个2D图形，能够用平面内封闭轮廓线表示。轮廓有内、外轮廓之分，而内、外轮廓又由若干线段组成，如直线段、圆弧线、圆及非圆曲线段(这些线段又称为线素)等，线段和线段之间交点或切点称为节点。冲裁件图形输入任务是在计算机内建立描述零件图数据结构，形成其几何模型，方便计算机“了解”和“记忆”。几何模型包含零件几何信息和拓扑关系，最终究结为对点、线、圆及相互N关系定义。几何信息是描述图形几何特征参数，如直线段斜率和其上点坐标和圆弧段圆心坐标、半径、起始角和终止角等。冲裁件拓Y扑关系描述比较简单，只需将各线素按一定方向首尾相连即可。如要求外轮廓为逆时针方向，内轮廓为顺时针方向，则全部线素前进方向左侧是实体，右侧为空白，这么就能唯一描述图形，满足后续设计要求。冲裁件图形输入方法有多个，大致可归结为 图2111 冲裁件图形交互输入过程专用绘图语言输入法、参数编码法、面素拼正当和交互输入法等，本节叙述常见交互输入法。交互式输入法是经过在屏幕上交互作图，并由程序自动处理完成冲裁件图形输入一个图形输入方法。这种方法通常以某一绘图软件为支撑，可对图形进行交互编辑、修改、插入和删除等操作。下面叙述以AutoCAD绘图软件为基础冲裁件图形交互输入法。（1）冲裁件图形交互输入过程冲裁件图形交互输入过程图2-111所表示。首先利用AutoCAD绘图软件包，以交互方法在屏幕上完成冲裁件图形编辑，然后生成冲裁件图形DXF交换文件，并利用接口程序从图形交换文件中提取各线素节点数据，再利用后置处理程序将提取图形信息按冲裁模CADCAM系统要求，建立起冲裁件图形数据结构和几何模型，供系统后续模块调用。（2）图形信息输出AutoCAD关键以DXF文件方法输出图形。DXF文件是含有特殊格式ASCII文件，它包含了绘图过程中完整信息，但其结构复杂，图形辅助信息较多，难于分辨所需图形信息。所以，DXF文件需经转化和提炼才能适应图形输入要求。冲裁件图形输入信息关键是内、外轮廓信息，即AutoCAD中“实体”，内、外轮廓信息全部包含在ENTITIES段，所以，只需对DXF文件ENTITIES段进行讨论。在冲裁件图形编辑中，通常全部用基础实体绘图命令LINE、CIRCLET和ARC灯会图，而且编辑命令（如TRIM、BREAK、CHAMFER、FILLET等）在生成DXF文件中也是以LINE、CIRCLET和ARC等实体表示，这就为图形编辑和提取实体数据提供了极大方便。（3）图形信息提取数据提取方法和过程 依据DXF文件组织结构，在编写提取图表信息程序时，可用一个字符变量C对DXF文件进行搜索，搜索到ENTITIES字符串后，再开始对实体绘图命令进行搜索，碰到绘图命令就转到对应子程序进行处理。提取图形数据库按表28所表示结构存放，并经过相关程序转换成表29所表示结构。表28 提取图形数据库结构NLTXSYSXeYeR表中N为实体所在层号，要求非轮廓线元素方在第0层，外轮廓线方在第1层，各内轮廓分别方在第2、3层上，尺寸标准方在第99层上。LT为线形；Xs、Ys为起点坐标；Xe、Ye为终点坐标；R为圆弧半径。表29 冲裁件图形数据库结构NXYXCYCN为线形，要求外轮廓按逆时针方向循进，内轮廓一瞬市镇方向计算，1表示水平线，其中代表和横轴正向相同。2表竖直线；3表示斜线，其中+3表示线段起点x坐标小于终点x坐标。4表示逆顺时针圆弧；5代表外、内轮廓元，88带轮廓分界，99为结束符。X、Y为线（弧）段起始点坐标。Xc、Yc委圆心坐标。2.3.2.3 冲裁件工艺性判定冲裁件工艺形是指冲裁件对冲裁工艺适应性，关键包含冲裁件结构尺寸工艺形和冲裁件精度和粗糙度两大方面，其中冲裁件结构工艺性具体内容以下：（1）冲裁件形状尺寸尽可能设计成简单、对称，排样废料少；（2）冲裁间各直线或曲线连接处，应有合适圆角过渡；（3）冲裁件凸出或凹入部分不宜太小，避免悬臂和狭槽；（4）冲孔孔径不宜太小；（5）孔和孔之间、孔和边之间、边和变之间距离不宜太小；（6）弯曲和拉深冲孔时，孔壁和直壁之间应保持一定距离。工艺分析包含技术和经济两方面内容。在技术方面，依据产品图样，关键分析盖冲裁件形状特点、尺寸大小、精度要求和材料性能等原因是否符合冲裁工艺要求；在经济方面，关键依据冲裁件生产批量，分析产品成本，叙述采取冲裁生产能够取得经济效益。冲裁件工艺分析，关键讨论在不影响零件使用前提下，能否以最简单最经济方法加工出来，能够做到，表示该冲裁件工艺性好，反之，工艺性差。影响冲裁件工艺性能原因很多，从技术和经济方面考虑，关键包含冲裁件形状和尺寸、冲裁件精度、尺寸标注、生产批量等。给出零件编号、板料厚度及裁寥牌号代码材料性能文件绘出图形数据信息图形处理模块产生文件初步选择判别对象元素确定挑选正确性选定判别对象元素及工艺类型识别计算需要判别量值调用极限情况下工艺参数判别出零件各个部位工艺性好坏打印结果，给出修改产品图样信息工艺参数文件用户是否期望继续模具设计工作？进入后续模块回到初始状态YN图2112 工艺形判定步骤图手工设计时，工艺性判定是人工逐一对照手册上表格数据进行判定。在CAD系统中能够采取自动判别方法，也可采取交互式设计方法。自动识别方法必需处理以下三个问题：要找出判别对象元素；需确定判定对象性质，即属于孔间距、孔边距或槽宽等中哪一类；求出其值并和许可极限值进行比较。为此，能够采取多个方法。下面介绍一个方法步骤图(见图2-112)，图中表示了工艺性判别关键步骤。（1）选择判别对象元素是采取对整个图形进行搜索方法。对于直线，以某一端点为圆心，某一常数为半径，作一辅助圆，进而判定辅助圆和除线段本身以外全部图形元素是否有交点或图形元素在辅助圆内，若有交点或在辅助圆内，则是判定对象元素。对于圆元素则是将半径放大或缩小作辅助圆，求图形全部元素(本身和邻元素除外)是否和辅助圆有交点或在其内，这么即可找到判定对象元素。但要注意到在相关系元素间可能有多出元素存在，要将它除去。（2）找到判定对象元素后，利用事先确定一套几何关系进而确定判定对象性质。当零件图中直线和直线间关系是虚型，则判定其类型为窄槽；若是实型开放型，则判定类型为槽间距或槽边距；若是实型封闭型，则判别为细颈或悬臂。利用一样原理可确定出圆一圆或圆线关系，即判定出孔间距、孔边距等。（3）计算需要判别量值，并和极限值进行比较。用解析几何方法求出点和线间，线和线间、线和圆弧间和圆和圆间最小距离，并和许可极限值进行比较。2.3.2.4 毛坯排样优化设计在冲裁零件成本中材料费用占60以上。在大量生产中，即使将材料利用率提升1，其经济效益也相当可观。所以，材料经济利用是冲压生产中一个关键问题。毛坯排样目标在于寻求材料利用率最高毛坯排列方案。人工排样通常难以取得最好排样方案，这是因为工件部署方案多个多样，要比较这些方案材料利用率高低是手工计算所不能胜任。另外，工件形状千差万别，单凭经验和直觉作出正确判定往往是困难。计算机排样较之手工排样含有显著优越性，可显著提升材料利用率。使用情况表明，计算机优化毛坯排样可使材料利用宰提升3-7。在冲裁模CAD中，凹模、卸料板和凸模固定板等零件设计均需利用排样结果所提供信息，所以在系统步骤图中毛坯排样处于较前位置。图2-113为实际生产中常见排样方法，其中a)、b)为单排排样，c)、d)为双排排样，b)、d)为旋转180排样。 a) b) c) d) 图2113 常见排样方案通常来说，排样可有图2114中所式两个参数和决定。参数和改变范围为yG0,-()()示中()为单值函数，它反应了图形在Oy轴方向上宽度和角关系。在通常情况下，排样优化问题在于寻求和最好值，使目标函数x在域G内达成最大值。式中A1、B1为板料长度和宽度。 图2114 决定排样参数因为产品零件复杂性，难以用一个统一解析式表示排样问题目标函数。所以，计算机辅助排样方法虽有多个，但基础思想却是相同，即从排列零件全部可能方案中选出最优者，也就是采取优化设计中网格法处理毛坯排样问题。计算机排样方法可分为半自动化和自动化两大类。属于前者方法需要较多人机交互作用，利用图形交互设备和图形软件提供图形功效在屏幕上完成图形部署，利用计算机比较材料利用率大小，从中选择理想方案。自动化排样方法则由程序自动完成排样方案产生、材料利用率比较和最优方案选择。常见程序排列方法有多个，这里关键介绍多边形法。图2115 零件图形多边形化多边形法 这种方法特点是将平面图形以多边形近似，经过旋转、平移得到不一样方案，从中选择最好者。其关键步骤以下。开 始（1）多边形化 以直线段替换圆弧段，用多边形替换原来零件图形，图2-115为多边形化示意图。图形多边化处理按试样要求进行图形状换输入零件图形（2）等距放大排样零件之间最小距离为搭边，在计算机排样时处理为包含了搭边值等距放大图，立即多边形化图形向外等距放大2。当两等距图相切时，自然确保了搭边值。以/2放大多边形，形成等距离图（3）图形旋转、平移 经过旋转、平移使等距图相切，这么就产生了一个排样方案。=I*I=1,90（4）和已储存方案比较，保留材料利用率高方案。如全部搜索完成，转至(5)，不然转到(3)。N图2116 多边形法步骤图结束输出最优排样方案存放新方案新方案因为已存最好方案？计算材料利用率平移第三个图形和第二个图形相切平移第二个图形和第一个图形相切求第二个图形相对于第一个图形反射像将第一个图形旋转角（5）输出排样结果 图2-116为采取多边形法实现旋转180单排排样步骤图。这种排样方法优点是概念清楚，可适适用于多种情况，其缺点是运行时间较长。2.3.2.5 冲裁工艺方案选择冲裁工艺方案选择是确定采取单冲、复合或级进(连续)模。工艺方案选择正确是否直接影响到产品质量、生产率和模具寿命。（1）工艺方案选择判据 由计算机来判定选择冲裁工艺方案，首先必需建立设计模型，也就是必需依据生产中实际经验，总结出工艺方案选择判据。冲裁件尺寸精度 当冲裁件内孔和外形及内孔间定位尺寸精度要求较高时，应尽可能采取复合模，这是因为复合模冲裁出零件精度高。冲裁件尺寸 当冲压件料厚大于3mm，外形尺寸大于250mm时，不仅其冲压力大，有模具结构尺寸大，故不适于采取连续模。冲裁件孔、槽间距及悬臂尺寸 当冲裁件孔或槽间(边)距太小及悬臂既窄又长时，因不能确保复合模凸凹模强度，只能采取单冲或连续模。生产批量 因为连续模、复合模生产率高，故对中、大批量生产冲件，宜采取连续模或复合模。模具加工条件 因为复合模和连续模结构复杂，所以，对加工技术水平及设备条件均要求较高。安装位置 冲孔凸模安装位置是否发生干涉。（2）工艺方案选择处理方法 前面提到6个条件，能够把它分为两类。第一类是能够用数学模型描述，如1、2、3、6四条。第二条是不便于用数学模型描述，如4、5条。对于第一类，可建立对应数学模型，采取搜索和图形类比方法。由计算机从产品图形信息中自动求出产品最大外形尺寸、尺寸精度，判定孔槽间(边)距是否满足要求，凸模安装位置是否发生干涉，从而得出能否采取复合模结论。对于第二类，则采取人机对话方法，由操作者依据本厂生产实际情况作出判定。2.3.2.5 压力中心确实定压力中心就是冲裁工艺力协力中心。为了确保压力机和模具正常工作，必需使模具压力中心和压力机滑块中心线相重合，不然在冲裁时会使冲模和压力机滑块歪斜，引发凸凹模间隙不均和导向零件加速磨损，造成刃口和其它零件损坏等。形状简单而对称工作，如圆形、正多边形和矩形，其冲裁时压力中心和工件几何中心重合。形状复杂工件、多凸模冲孔模压力中心用解析法或作图法来确定。用解析法求压力中心介绍以下。压力中心求法步骤是按百分比画出凸模工作部剖面轮廓图。在轮廓内外任意距离处，选定坐标轴xy和yy0将轮廓线分成若干基础线段(直线段及圆弧段)计算各基础线段长度L1、L2、Ln(冲裁力和冲裁线段长度成正百分比，故冲裁线段长短，即可代表冲裁力大小)。计算各基础线段重心位置到yy轴距离x1、x2、xn及到xx轴距离y1、y2、yn。依据“对同一轴线分力之间力矩等于各分力矩之和”原理，压力中心坐标按下式确定 如冲裁件直线及圆弧长度及其重心均已求出，则可边只求压力中心坐标子程序CEN，其程序框图图2118。图2-118中符号说明见表29。表2-9字符DSXM、YNNT、TKTAUNF说明直线或圆弧段长度直线或圆弧段长度和其重心坐标x、y乘积冲裁件直线及圆弧段段数为冲裁件厚度平刃口 TK=斜刃口 TK=材料剪切强度冲裁力图2-119 子程序CEN程序框图X0,Y0,PP=1.3SIGMALTKTAUNX0=SIGMAX/SIGMALY0=SIGMAY/SIGMALSIGMAL=SIGMAL+DS(I)SIGMAX=SIGMAX+XM(I)SIGMAY=SIGMAY+YM(I)I=1,NSIGMA L=0SIGMA X=0SIGMA Y=0SUB CEN