冲压模具毕业设计说明书4.doc

第1章 引言 1.1、冲压加工的特点 冲压加工是现代机械制造业中先进高效的加工方法之一，它是利用安装在压力机上的模具，在常温（或加热）条件下对板料施加压力使其变形或分离，从而获得一定形状、尺寸零件的加工方法。因为它主要用于加工板料零件，所以又称板料冲压。 冲压加工的特点如下： ⅰ.借助压力机的压力利用模具能获得壁薄、重量轻、刚性好、形状复杂的零件，这些零件用其他的加工方法难以加工甚至无法加工； ⅱ.冲压加工的零件精度高，尺寸稳定，具有良好的互换性； ⅲ.冲压加工是少、无切削加工的一种，部分零件冲压直接成形，大部分无需任何再加工，材料利用率高，达85%以上； ⅳ.生产效率高，生产过程易实现机械化和自动化，适合于大批大量生产； ⅴ.操作简单，便于组织生产和管理。 冲压加工的缺点是模具制造周期长，制造成本高，不适合于单批小批量生产；其次，冲压加工多采用机械压力机，由于滑块往复运动快，大量手工操作，劳动强度大，易发生事故，安全生产和管理要求高，需采用必要的安全技术措施来保证。 1.2、冲压加工在现代制造业中的应用 冲压加工的应用范围十分广泛。不仅可以加工金属材料，而且也可以加工非金属材料，在现代制造业如汽车、拖拉机、农业机械、电机、电器、仪表、化工容器、玩具以及日常生活用品的生产方面，都占有十分重要的地位。 另外，在现代国防工业生产中，如飞机、导弹、各种枪弹和炮弹的生产，冲压加工也占有很大比例。 据近年来的统计表明，美国、日本等国的模具工业年产值已经超过机床工业年产值的10%左右。冲压模具的历史悠久，用途广，技术成熟，在各种模具中所占比例最大。汽车、摩托车、家电、日用品行业是模具最大的市场，占整个模具市场的60%以上。有文献统计，在汽车、农业机械、电机、仪器仪表、玩具制造等机械和民用产品的生产方面，冲压件的比例占零件总数的60%～70%；在电视机、计算机等电子产品中占80%以上；在自行车、手表、洗衣机、电冰箱等日用家电行业占85%以上。随着科学技术的不断发展，工业产品层出不穷，对产品的更新换代和外观质量要求越来越高，由此可见模具设计与制造技术在国民经济中的地位十分重要。 1.3、冲压新技术的发展趋势 随着现代科学技术的不断进步和工业生产的迅猛发展，冲压技术及模具技术不断发展，主要表现在以下几个方面: ① 工艺分析计算方法的现代化 例如，生产汽车覆盖件的冲压工艺，传统方法系根据已有的设计资料和设计者的经验，进行对比分析，确定工艺方案和有关参数，然后设计模具进行试冲，经过反复试验和修模，直至冲出合格的零件，才能交付生产。近几年来，国外已经开始采用有限变形的弹塑性的有限元法，对覆盖成形过程进行应力应变分析和计算模拟，以预测某一工艺方案对零件成形的可能性和将会发生的问题，将结果显示在图形终端上，供设计人员进行修改和选择。这样，不仅可以节省昂贵的模具试验费用，缩短新产品的试制周期，而且可以逐步建立一套能紧密结合生产实际的先进的设计方法，促进了冲压工艺的发展，使塑性成形理论对生产起到了实际的指导作用。 ② 模具设计制造技术的现代化 为了加快机电产品的更新换代，缩短工艺装备设计、制造周期，许多先进国家大力发展计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）的研究，并在生产中广泛应用。因为传统的二维模具结构设计已越来越不适应现代化生产和集成化技术要求。模具设计、分析、制造的三维化、无纸化要求新一代模具软件以立体的、直观的感觉来设计模具，所采用的三维数字化模型能方便地用于产品结构的CAE分析、模具可制造性评价和数控加工、成形过程模拟及信息的管理与共享。如Pro/ENGINEER、UG和CATIA等软件具备参数化、基于特征、全相关等特点，从而使模具并行工程成为可能。而传统的模具图纸只是作为检验模具使用。采用模具CAD/CAM后，还可以提高模具质量，大大减少设计和制造人员的重复劳动，使设计者尽可能把精力放在创新开发上。 ③ 冲压生产的机械化和自动化 为了满足大批大量的生产需要，冲压设备已由单工位低速压力机发展到多工位高速压力机。一般中小型冲压件，即可在多工位压力机上生产，也可以在高速压力机上采用多工位级进模生产，使冲压生产达到高度自动化。大型冲压件（如汽车覆盖件）可在多工位压力机上利用自动送料、配备机械手，进行机械化流水线生产，从而减轻劳动强度和提高劳动生产率。 ④ 为了满足产品更新换代和生产批量少的发展趋势 发展了一些新的成形工艺（如高能成形和旋压等）、简易模具（如软模和低熔点合金模等）、通用组合模具、数控冲压设备和冲压柔性制造系统(FMS)等。这样，就使冲压生产既适合大量生产，也同样可以适应于小批量生产。另外，通过广泛采用标准件通用件的分工协作生产模式适应可持续发展和环保要求的绿色设计与制造等 ⑤ 模具材料及表面处理技术发展迅速 模具工业要上