冲压模具毕业设计说明书修改版.doc

1 引言 冲压工艺与模具设计是材料成型及控制工程专业模具方向的主干专业课。本课程论述冷冲压的机理，各种板材成型中出现的一般问题，初步具有解决冲压件质量，分析经济效益，从事冲压新工艺，新技术的开发，制定冲压工艺规程和设计冲模的能力。 １.１ 冷冲压的基本概念 冲压通常是在常温下对材料进行冷变形加工，且主要采用板料来加工成所需零件，所以也叫冷冲压或板料冲压[1]。 冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。冲模是将材料（金属或非金属）批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲压生产就难以进行；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现[2]。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素，只有它们相互结合才能得出冲压件[3]。 １.２ 冲压技术的历史及现状 冷冲压工艺的优缺点 与机械加工及塑性加工的其它方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。主要表现如下。 （1）冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。 （2）冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压件的表面质量,而模具的寿命一般较长,所以冲压的质量稳定,互换性好,具有“一模一样”的特征。 （3）冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件。 （4）冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，且不需其它加热设备，因而是一种省料，节能的加工方法，冲压件的成本较低[6]。 但是，冲压加工所使用的模具一般具有专用性，有时一个复杂零件需要数套模具才能加工成形，且模具制造的精度高，技术要求高，是技术密集形产品。所以，只有在冲压件生产批量较大的情况下，冲压加工的优点才能充分体现，从而获得较好的经济效益[7]。 １.４ 冲压技术的发展趋势 随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，许多新技术、新工艺、新设备、新材料不断涌现，因而促进了冲压技术的不断革新和发展[8]。其主要表现在： （1）工艺分析计算方法的现代化。 近年来已广泛采用弹塑性有限元法对覆盖件成形过程进行应力、应变分析及模拟，预测某一工艺对零件成型的可能性和讲出新的问题，供设计人员进行修改和选择，这样不仅节省了模具实验的费用，缩短试验周期，而且建立一套结合实际生产的先进设计方法，使冲压成型理论逐步达到指导生产实际的作用[9]。 ? （2）模具设计制造技术现代化。 模具设计制造从初试设计到最后装配检测，实质上是将产品的设计信息在生产环节进行不断传送、处理并反馈的过程。正确的模具设计制造方法应当是采用并行工程的方法，要实现模具CAD/CAE/CAM等各个模具间信息的提取、交换和处理的集成化，必须建立模具集成化的产品信息模形。采用基于特征变量化设计、工程数据库管理系统等技术已成为目前研究的热门。反求工程技术是先进制造技术的重要组成内容，采用反求技术，可迅速将实物模形CAD模形化，利用已有的模具CAD/CAM系统进行模具设计制造，具有速度快的优点[10]。 （3）冲压加工自动化、精密化与柔性化 为了适应大批量、高效生产的需要，在冲模具和设备上广泛应用了各种自动化的进出料机构。在中小形冲压件的大批量生产方面，现已广泛应用多工位级进模、多工位压力机或高速压力机。在小批量多品种生产方面，正在发展快速柔性制造系统（FMS），为了适应多品种生产时不断更换模具的需要，已成功地发展了快速换模系统（CIMS）也正在被引入冲压加工系统，出现了冲压加工中心，并且使设计、冲压生产、零件运输、仓储、品质检验以及生产管理等全面实现自动化[11]。 （4）冲压生产的机械化和自动化。 冲压设备已有单工位低速压力机发展到多工位高速自动压力机，一般中小型冲压件即可在多工位压力机上生产，也可在高速压力机上采用多工位级进模加工，大型冲压件可在多工位压力机上自动送料、取件，进行机械化生产[12]。 （5）为了满足产品的更新换代和生产小批量的发展趋势，开发一些新的成型工艺、简易模具、通用组合模具、数控冲压设备和冲压柔性制造系统[13]。 （6）不断改进板料性能，以提高成形性和使用效果。为了减少城市CO２的排放量，汽车力求轻量化，最突出的发展方向是提高所用材料的比强度和比刚度及发展高效的轻量化结构。现代车身结构中，高强度钢约占25%。目前在继续开发超高强度钢的同时，结合发展新的“高效结构”和制造技术，争取使车身重量减少20%以上。但更引人关注的努力方向是扩大铝、镁等低密度合金材料在汽车上的应用[14]。 　我国生产的模具使用寿命与国外模具的使用寿命仍存在着较大的差距。究其原因，很大程度上取决于模具材料和热处理、表面处理技术。因此，必须努力提高国产模具材料的质量，研究和推广先进的热处理、表面处理技术、充分发挥模具材料的潜力[15]。 （7）提高冲模