冲压模具盖帽冲压工艺与模具设计模板.doc

一、 冲压概念及其优点二、 课题中国外现实状况 三、 课题研究关键结果四、 未来冲压模具制造技术发展趋势五、 中国汽车冲压技术发展存在问题六、 关键参考文件七、 指导老师意见 一、冲压概念及其优点（1）冲压概念冷冲压是在常温下利用冲模在压力机上对材料施加压力，使其产生分离或变形，从而取得一定形状、尺寸和性能零件加工方法。它是一个压力加工方法，是机械制造中优异加工方法之一。冲压模具是一个特殊，一次性一类精密工具，经过切割和塑形方法使金属成为一个理想形状或外形。大多数模具结构有多个基础组成部分，包含模板，防磨装置，模套，导向销，轴衬，垫块，垫板，螺钉，销钉，和螺栓。模具还需要冲孔模板，压力和冲压成型板，和可用来保护它们-转子，肩螺栓，衔铁，保持架;和气体，线圈，或聚氨酯弹簧工具。（2）冲压优点冷冲压和线切割相比较，含有生产效率高、加工成本低、材料利用率高、产品尺寸精度稳定、操作简单轻易实现机械化和自动化等一系列有点，尤其适合于大批量生产。冲压模具成形作为现代工业中一个十分关键加工方法，用以生产多种板料零件,含有很多独特优势，其成形件含有自重轻、刚度大、强度高、交换性好、成本低、生产过程便于实现机械自动化及生产效率高等优点，是一个其它加工方法所不能相比和不可替换优异制造技术，在制造业中含有很强竞争力，被广泛应用于汽车、能源、机械、信息、航空航天、国防工业和日常生活生产之中。 在吸收了力学、数学、金属材料学、机械科学和控制、计算机技术等方面知识后，已经形成了冲压学科成形基础理论。以冲压产品为龙头，以模具为中心，结合现代优异技术应用，在产品巨大市场需求刺激和推进下，冲压成形技术在国民经济发展、实现现代化和提升人民生活水平方面发挥着越来越关键作用。现代冲压模具生产是一个大规模继续作业制造方法，因为高新技术参与和介入，冲压生产方法由早期手工操作逐步进化为集成制造。生产过程逐步实现机械化、自动化、而且正在向智能化、集成化方向发展。实现自动化冲压作业，表现安全、高效、节材等优点，已经是冲压模具生产发展方向。日常生活中大家使用很多用具是用冲压方法制造，比如不锈钢饭缸，它就是用一块圆形金属板料在压床上利用模具对圆形板料加压而冲出来。能够看出，冷冲压是一个在常温（冷态）下利用冲模在压床上对多种金属（或非金属）板料施加压力使其分离或变形而得到一定形状零件金属压力加工方法。近几十年来，冲压技术有了飞速发展，它不仅表现在很多新工艺和新技术在生产广泛应用上，如：旋压成形、软模具成形、高能率成形等，更关键是大家对冲压技术认识和掌握程度有了质飞跃。二、课题中国外现实状况多年来，中国冲压模具水平已经有很大提升。大型冲压模具已能生产单套重量达50多吨模具。为中等轿车配套覆盖件模具中国也能生产了。精度达成12m，寿命2亿次左右多工位级进模中国已经有多家企业能够生产。表面粗糙度达成Ra1.5m精冲模，大尺寸（300mm）精冲模及中厚板精冲模中国也已达成相当高水平。 1. 模具CAD/CAM技术情况 中国模具CAD/CAM技术发展已经有20多年历史。由原华中工学院和武汉733厂于1984年共同完成精冲模CAD/CAM系统是中国第一个自行开发模具CAD/CAM系统 二十一世纪开始CAD/CAM技术逐步普及，现在含有一定生产能力冲压模具企业基础全部有了CAD/CAM技术。其中部分骨干关键企业还含有各CAE能力。 模具CAD/CAM技术能显著缩短模具设计和制造周期，降低生产成本，提升产品质量，已成为大家共识。在“八五”、“九五”期间，已经有一大批模具企业推广普及了计算机绘图技术，数控加工使用率也越来越高，并陆续引进了相当数量CAD/CAM系统。如美国EDSUG，美国Parametric Technology企业Pro/Engineer，美国CV企业CADS5，英国DELCAM企业DOCT5，日本HZS企业CRADE及space-E，以色列企业Cimatron，还引进了AutoCAD、CATIA等软件及法国Marta-Daravision企业用于汽车及覆盖件模具Euclid-IS等专用软件。中国汽车覆盖件模具生产企业普遍采取了CAD/CAM技术。DL图设计和模具结构图设计均已实现二维CAD，多数企业已经向三维过渡，总图生产逐步替换零件图生产。且模具参数化设计也开始走向少数模具厂家技术开发领域。 2. 模具设计和制造能力情况 在国家产业政策正确引导下，经过几十年努力，现在中国冲压模具设计和制造能力已达成较高水平，包含信息工程和虚拟技术等很多现代设计制造技术已在很多模具企业得到应用。 即使如此，中国冲压模具设计制造能力和市场需要和国际优异水平相比仍有较大差距。这些关键表现在高级轿车和大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模方面，不管在设计还是加工工艺和能力方面，全部有较大差距。轿车覆盖件模具，含有设计和制造难度大，质量和精度要求高特点，可代表覆盖件模具水平。即使在设计制造方法和手段方面已基础达成了国际水平，模具结构功效方面也靠近国际水平，在轿车模具国产化进程中前进了一大步，但在制造质量、精度、制造周期等方面，和国外相比还存在一定差距。 标志冲模技术优异水平多工位级进模和多功效模具，是中国关键发展精密模具品种。有代表性是集机电一体化铁芯精密自动阀片多功效模具，已基础达成国际水平。 但总体上和国外多工位级进模相比，在制造精度、使用寿命、模具结构和功效上，仍存在一定差距。 3. 专业化程度及分布情况 中国模具行业专业化程度还比较低，模具自产自配百分比过高。国外模具自产自配百分比通常为30%，中国冲压模具自产自配百分比为60%。这就对专业化产生了很多不利影响。现在，技术要求高、投入大模具，其专业化程度较高，比如覆盖件模具、多工位级进模和精冲模等。而通常冲模专业化程度就较低。因为自配百分比高，所以冲压模具生产能力分布基础上跟随冲压件生产能力分布。不过专业化程度较高汽车覆盖件模具和多工位、多功效精密冲模专业生产企业分布有不少并不跟随冲压件能力分布而分布，而往往取决于关键投资者决议。比如四川有较大汽车覆盖件模具能力，江苏有较强精密冲模能力，而模具用户大全部不在当地。 三、课题研究关键结果冲压模具成形作为现代工业中一个十分关键加工方法，用以生产多种板料零件,含有很多独特优势，其成形件含有自重轻、刚度大、强度高、交换性好、成本低、生产过程便于实现机械自动化及生产效率高等优点，是一个其它加工方法所不能相比和不可替换优异制造技术，在制造业中含有很强竞争力，被广泛应用于汽车、能源、机械、信息、航空航天、国防工业和日常生活生产之中。 在吸收了力学、数学、金属材料学、机械科学和控制、计算机技术等方面知识后，已经形成了冲压学科成形基础理论。以冲压产品为龙头，以模具为中心，结合现代优异技术应用，在产品巨大市场需求刺激和推进下，冲压成形技术在国民经济发展、实现现代化和提升人民生活水平方面发挥着越来越关键作用。 进几十年来，冲压技术有了飞速发展，它不仅表现在很多新工艺和新技术在生产广泛应用上，如：旋压成形、软模具成形、高能率成形等，更关键是大家对冲压技术认识和掌握程度有了质飞跃1。 现代冲压模具生产是一个大规模继续作业制造方法，因为高新技术参与和介入，冲压生产方法由早期手工操作逐步进化为集成制造（图1-1）。生产过程逐步实现机械化、自动化、而且正在向智能化、集成化方向发展。实现自动化冲压作业，表现安全、高效、节材等优点，已经是冲压模具生产发展方向。四、未来冲压模具制造技术发展趋势(1)全方面推广CAD/CAM/CAE技术模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造发展方向。伴随微机软件发展和进步，普及CAD/CAM/CAE技术条件已基础成熟，各企业将加大CAD/CAM技术培训和技术服务力度；深入扩大CAE技术应用范围。计算机和网络发展正使CAD/CAM/CAE技术跨地域、跨企业、跨院所地在整个行业中推广成为可能，实现技术资源重新整合，使虚拟制造成为可能。(2)高速铣削加工国外多年来发展高速铣削加工，大幅度提升了加工效率，并可取得极高表面光洁度。另外，还可加工高硬度模块，还含有温升低、热变形小等优点。高速铣削加工技术发展，对汽车、家电行业中大型型腔模具制造注入了新活力。现在它已向更高灵敏化、智能化、集成化方向发展。(3)模具扫描及数字化系统高速扫描机和模具扫描系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望模型所需很多功效，大大缩短了模具在研制制造周期。有些快速扫描系统，可快速安装在已经有数控铣床及加工中心上，实现快速数据采集、自动生成多种不一样数控系统加工程序、不一样格式CAD数据，用于模具制造业“逆向工程”。模具扫描系统已在汽车、摩托车、家电等行业得到成功应用，相信在“十五”期间将发挥更大作用。(4)电火花铣削加工电火花铣削加工技术也称为电火花创成加工技术，这是一个替换传统用成型电极加工型腔新技术，它是有高速旋转简单管状电极作三维或二维轮廓加工(像数控铣一样)，所以不再需要制造复杂成型电极，这显然是电火花成形加工领域重大发展。国外已经有使用这种技术机床在模具加工中应用。估计这一技术将得到发展。(5)提升模具标准化程度中国模具标准化程度正在不停提升，估量现在中国模具标准件使用覆盖率已达成30%左右。国外发达国家通常为80%左右。(6)优质材料及优异表面处理技术选择优质钢材和应用对应表面处理技术来提升模具寿命就显得十分必需。模具热处理和表面处理是否能充足发挥模具钢材料性能关键步骤。模具热处理发展方向是采取真空热处理。模具表面处理除完善应发展工艺优异气相沉积(TiN、TiC等)、等离子喷涂等技术。(7)模具研磨抛光将自动化、智能化模具表面质量对模具使用寿命、制件外观质量等方面全部有较大影响，研究自动化、智能化研磨和抛光方法替换现有手工操作，以提升模具表面质量是关键发展趋势。(8)模具自动加工系统发展这是中国长远发展目标。模具自动加工系统应有多台机床合理组合；配有随行定位夹具或定位盘；有完整机具、刀具数控库；有完整数控柔性同时系统；有质量监测控制系统。六、关键参考文件 1 李硕本等编著.冲压工艺理论和新技术M.北京：机械工业出版社，.112 肖景荣、姜奎华等编著冲压工艺学机械工业出版社，19993 李大鑫，张秀锦.模具技术现实状况和发展趋势综述J.模具制造， 4 李德群，肖祥芷.模具CAD/CAE/CAM发展概况及趋势J.模具工业，（7）5 杜继涛，甘屹.支架精密多工位级进模设计J.模具工业，（9）6 姜奎华主编.冲压工艺和模具设计M.北京：机械工业出版社，1998.57 薛啓翔等编著.冲压模具设计制造难点和窍门M.北京：机械工业出版社，.78 模具实用技术丛书编委会编.冲模设计应用实例M.北京：机械工业出版社，1999.69 郑家贤遍著.冲压工艺和模具设计实用技术M.北京：机械工业出版社，.110 冲模设计手册编写组编著.冲模设计手册M.北京：机械工业出版社，1999.611 窦智.级进模设计中关键点及生产中故障排除J.冲模技术，（3）12 王孝培主编.冲压手册（修订本）M.北京：机械工业出版社，1990 13 Yazheng Liu, Jinghong Sun, et al. 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