冲压模具毕业设计论文
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篇1：冲压模具毕业设计论文
1.绪论
1.1冲压的概念、特点及应用
本人工作于模具企业从事模具设计工作，现兼职代做、辅导模具毕业设计！帮助同学们安心工作，顺利毕业！！！
冲压是利用安装在冲压设备（主要是压力机）上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件（俗称冲压或冲压件）的一种压力加工方法。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。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一，隶属于材料成型工程术。
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。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。
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。这是因为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工，普通压力机的行程次数为每分钟可达几十次，高速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上，而且每次冲压行程就可能得到一个冲件。
（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，如小到钟表的秒表，大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压的强度和刚度均较高。
（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。
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。
冲压地、在现代工业生产中，尤其是大批量生产中应用十分广泛。相当多的工业部门越来越多地采用冲压法加工产品零部件，如汽车、农机、仪器、仪表、电子、航空、航天、家电及轻工等行业。在这些工业部门中，冲压件所占的比重都相当的大，少则60%以上，多则90%以上。不少过去用锻造=铸造和切削加工方法制造的零件，现在大多数也被质量轻、刚度好的冲压件所代替。因此可以说，如果生产中不谅采用冲压工艺，许多工业部门要提高生产效率和产品质量、降低生产成本、快速进行产品更新换代等都是难以实现的。
1.2 冲压的基本工序及模具
由于冲压加工的零件种类繁多，各类零件的形状、尺寸和精度要求又各不相同，因而生产中采用的冲压工艺方法也是多种多样的。概括起来，可分为分离工序和成形工序两大类；分离工序是指使坯料沿一定的轮廓线分离而获得一定形状、尺寸和断面质量的冲压（俗称冲裁件）的工序；成形工序是指使坯料在不破裂的条件下产生塑性变形而获得一定形状和尺寸的冲压件的工序。
上述两类工序，按基本变形方式不同又可分为冲裁、弯曲、拉深和成形四种基本工序，每种基本工序还包含有多种单一工序。
在实际生产中，当冲压件的生产批量较大、尺寸较少而公差要求较小时，若用分散的单一工序来冲压是不经济甚至难于达到要求。这时在工艺上多采用集中的方案，即把两种或两种以上的单一工序集中在一副模具内完成，称为组合的方法不同，又可将其分为复合-级进和复合-级进三种组合方式。
复合冲压――在压力机的一次工作行程中，在模具的同一工位上同时完成两种或两种以上不同单一工序的`一种组合方法式。
级进冲压――在压力机上的一次工作行程中，按照一定的顺序在同一模具的不同工位上完面两种或两种以上不同单一工序的一种组合方式。
复合-级进――在一副冲模上包含复合和级进两种方式的组合工序。
冲模的结构类型也很多。通常按工序性质可分为冲裁模、弯曲模、拉深模和成形模等；按工序的组合方式可分为单工序模、复合模和级进模等。但不论何种类型的冲模，都可看成是由上模和下模两部分
组成，上模被固定在压力机工作台或垫板上，是冲模的固定部分。工作时，坯料在下模面上通过定位零件定位，压力机滑块带动上模下压，在模具工作零件（即凸模、凹模）的作用下坯料便产生分离或塑性变形，从而获得所需形状与尺寸的冲件。上模回升时，模具的卸料与出件装置将冲件或废料从凸、凹模上卸下或推、顶出来，以便进行下一次冲压循环。
1.3 冲压技术的现状及发展方向
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。其主要表现和发展方向如下。
(1).冲压成形理论及冲压工艺方面
冲压成形理论的研究是提高冲压技术的基础。目前，国内外对冲压成形理论的研究非常重视，在材料冲压性能研究、冲压成形过程应力应变分析、板料变形规律研究及坯料与模具之间的相互作用研究等方面均取得了较大的进展。特别是随着计算机技术的飞跃发展和塑性变形理论的进一步完善，近年来国内外已开始应用塑性成形过程的计算机模拟技术，即利用有限元（FEM）等有值分析方法模拟金属的塑性成形过程，根据分析结果，设计人员可预测某一工艺方案成形的可行性及可能出现的质量问题，并通过在计算机上选择修改相关参数，可实现工艺及模具的优化设计。这样既节省了昂贵的试模费用，也缩短了制模具周期。
研究推广能提高生产率及产品质量、降低成本和扩大冲压工艺应用范围的各种压新工艺，也是冲压技术的发展方向之一。目前，国内外相继涌现出精密冲压工艺、软模成形工艺、高能高速成形工艺及无模多点成形工艺等精密、高效、经济的冲压新工艺。其中，精密冲裁是提高冲裁件质量的有效方法，它扩大了冲压加工范围，目前精密冲裁加工零件的厚度可达25mm，精度可达IT16~17级；用液体、橡胶、聚氨酯等作柔性凸模或凹模的软模成形工艺，能加工出用普通加工方法难以加工的材料和复杂形状的零件，在特定生产条件下具有明显的经济效果；采用爆炸等高能效成形方法对于加工各种尺寸在、形状复杂、批量小、强度高和精度要求较高的板料零件，具有很重要的实用意义；利用金属材料的超塑性进行超塑成形，可以用一次成形代替多道普通的冲压成形工序，这对于加工形状复杂和大型板料零件具有突出的优越性；无模多点成形工序是用高度可调的凸模群体代替传统模具进行板料曲面成形的一种先进技术，我国已自主设计制造了具有国际领先水平的无模多点成形设备，解决了多点压机成形法，从而可随意改变变形路径与受力状态，提高了材料的成形极限，同时利用反复成形技术可消除材料内残余应力，实现无回弹成形。无模多点成形系统以CAD/CAM/CAE技术为主要手段，能快速经济地实现三维曲面的自动化成形。
(2.)冲模是实现冲压生产的基本条件.在冲模的设计制造上,目前正朝着以下两方面发展:一方面,为了适应高速、自动、精密、安全等大批量现代生产的需要，冲模正向高效率、高精度、高寿命及多工位、多功能方向发展，与此相比适应的新型模具材料及其热处理技术，各种高效、精密、数控自动化的模具加工机床和检测设备以及模具CAD/CAM技术也在迅速发展；另一方面，为了适应产品更新换代和试制或小批量生产的需要，锌基合金冲模、聚氨酯橡胶冲模、薄板冲模、钢带冲模、组合冲模等各种简易冲模及其制造技术也得到了迅速发展。
精密、高效的多工位及多功能级进模和大型复杂的汽车覆盖件冲模代表了现代冲模的技术水平。目前，50个工位以上的级进模进距精度可达到2微米，多功能级进模不仅可以完成冲压全过程，还可完成焊接、装配等工序。我国已能自行设计制造出达到国际水平的精度达2? ~5微米，进距精度2~3微米，总寿命达1亿次。我国主要汽车模具企业，已能生产成套轿车覆盖件模具，在设计制造方法、手段方面已基本达到了国际水平，但在制造方法手段方面已基本达到了国际水平，模具结构、功能方面也接近国际水平，但在制造质量、精度、制造周期和成本方面与国外相比还存在一定差距。
模具制造技术现代化是模具工业发展的基础。计算机技术、信息技术、自动化技术等先进技术正在不断向传统制造技术渗透、交叉、融合形成了现代模具制造技术。其中高速铣削加工、电火花铣削加工、慢走丝切割加工、精密磨削及抛光技术、数控测量等代表了现代冲模制造的技术水平。高速铣削加工不但具有加工速度高以及良好的加工精度和表面质量（主轴转速一般为15000~40000r/min）,加工精度一般可达10微米，最好的表面粗糙度Ra≤1微米），而且与传统切削加工相比具有温升低（工件只升高3摄氏度）、切削力小，因而可加工热敏材料和刚性差的零件，合理选择刀具和切削用量还可实现硬材料（60HRC）加工；电火花铣削加工（又称电火花创成加工）是以高速旋转的简单管状电极作三维或二维轮廓加工（像数控铣一样），因此不再需要制造昂贵的成形电极，如日本三菱公司生产的EDSCAN8E电火花铣削加工机床，配置有电极损耗自动补偿系统、CAD/CAM集成系统、在线自动测量系统和动态仿真系统，体现了当今电火花加工机床的技术水平；慢走丝线切割技术的发展水平已相当高，功能也相当完善，自动化程度已达到无人看管运行的程度，目前切割速度已达到300mm /min,加工精度可达±1.5微米，表面粗糙度达Ra=01~0.2微米;精度磨削及抛光已开始使用数控成形磨床、数控光学曲线磨床、数控连续轨迹坐标磨床及自动抛光等先进设备和技术;模具加工过程中的检测技术也取得了很大的发展,现在三坐标测量机除了能高精度地测量复杂曲面的数据外,其良好的温度补偿装置、可靠的抗振保护能力、严密的除尘措施及简单操作步骤，使得现场自动化检测成为可能。此外，激光快速成形技术（RPM）与树脂浇注技术在快速经济制模技术中得到了成功的应用。利用RPM技术快速成形三维原型后，通过陶瓷精铸、电弧涂喷、消失模、熔模等技术可快速制造各种成形模。如清华大学开发研制的“M-RPMS-Ⅱ型多功能快速原型制造系统”是我国自主知识产权的世界惟一拥有两种快速成形工艺（分层实体制造SSM和熔融挤压成形MEM）的系统，它基于“模块化技术集成”之概念而设计和制造，具有较好的价格性能比。一汽模具制造公司在以CAD/CAM加工的主模型为基础，采用瑞士汽巴精化的高强度树脂浇注成形的树脂冲模应用在国产轿车试制和小批量生产开辟了新的途径。
(3) 冲压设备和冲压生产自动化方面
性能良好的冲压设备是提高冲压生产技术水平的基本条件，高精度、高寿命、高效率的冲模需要高精度、高自动化的冲压设备相匹配。为了满足大批量高速生产的需要，目前冲压设备也由单工位、单功能、低速压力机朝着多工位、多功能、高速和数控方向发展，加之机械乃至机器人的大量使用，使冲压生产效率得到大幅度提高，各式各样的冲压自动线和高速自动压力机纷纷投入使用。如在数控四边折弯机中送入板料毛坯后，在计算机程序控制下便可依次完成四边弯曲，从而大幅度提高精度和生产率；在高速自动压力机上冲压电机定转子冲片时，一分钟可冲几百片，并能自动叠成定、转子铁芯，生产效率比普通压力机提高几十倍，材料利用率高达97%；公称压力为250KN的高速压力机的滑块行程次数已达次/min以上。在多功能压力机方面，日本田公司生产的2000KN“冲压中心”采用CNC控制，只需5min时间就可完成自动换模、换料和调整工艺参数等工作；美国惠特尼公司生产的CNC金属板材加工中心，在相同的时间内，加工冲压件的数量为普通压力机的4~10倍，并能进行冲孔、分段冲裁、弯曲和拉深等多种作业。
近年来，为了适应市场的激烈竞争，对产品质量的要求越来越高，且其更新换代的周期大为缩短。冲压生产为适应这一新的要求，开发了多种适合不同批量生产的工艺、设备和模具。其中，无需设计专用模具、性能先进的转塔数控多工位压力机、激光切割和成形机、CNC万能折弯机等新设备已投入使用。特别是近几年来在国外已经发展起来、国内亦开始使用的冲压柔性制造单元（FMC）和冲压柔性制造系统（FMS）代表了冲压生产新的发展趋势。FMS系统以数控冲压设备为主体，包括板料、模具、冲压件分类存放系统、自动上料与下料系统，生产过程完全由计算机控制，车间实现24小时无人控制生产。同时，根据不同使用要求，可以完成各种冲压工序，甚至焊接、装配等工序，更换新产品方便迅速，冲压件精度也高。
(4)冲压标准化及专业化生产方面
模具的标准化及专业化生产，已得到模具行业和广泛重视。因为冲模属单件小批量生产，冲模零件既具的一定的复杂性和精密性，又具有一定的结构典型性。因此，只有实现了冲模的标准化，才能使冲模和冲模零件的生产实现专业化、商品化，从而降低模具的成本，提高模具的质量和缩短制造周期。目前，国外先进工业国家模具标准化生产程度已达70%~80%，模具厂只需设计制造工作零件，大部分模具零件均从标准件厂购买，使生产率大幅度提高。模具制造厂专业化程度越不定期越高，分工越来越细，如目前有模架厂、顶杆厂、热处理厂等，甚至某些模具厂仅专业化制造某类产品的冲裁模或弯曲模，这样更有利于制造水平的提高和制造周期的缩短。我国冲模标准化与专业化生产近年来也有较大发展，除反映在标准件专业化生产厂家有较多增加外，标准件品种也有扩展，精度亦有提高。但总体情况还满足不了模具工业发展的要求，主要体现在标准化程度还不高（一般在40%以下），标准件的品种和规格较少，大多数标准件厂家未形成规模化生产，标准件质量也还存在较多问题。另外，标准件生产的销售、供货、服务等都还有待于进一步提高。
篇2：冲压模具毕业设计论文内容及意义
冲压模具毕业设计论文内容及意义
1.1本课题研究的主要内容
（1）对给定零件进行工艺分析并确定工艺方案；
（2）模具总体结构设计及相关工艺计算；
（3）进行模具零部件的设计；
（4）绘制模具装配图和非标准件的零件图；
（5）拟定主要零件的制造工艺；
（6）编写设计说明书（论文）；
1.2课题研究的意义
本课题要求对给定零件防尘盖进行落料、冲孔、翻边、成形复合冲压模设计，通过对零件进行详细的工艺分析确定零件的冲压工艺方案并制定部分零件的制造工艺，如：凸模、凹模、凸凹模、凸模固定板、垫板、凹模固定板、卸料板、导尺、挡料销、导正销等。通过该课题能够让学生掌握中等复杂程度零件冲压模具设计与制造的一般方法，对零件冲压工艺方案的制定、工艺计算及模具设计有了更深层次的认识，并学会对模具设计资料的检索与整合以及对已有资料的充分合理的使用，该实践性课题是对学生理论学习水平的实践和检验，可对以后从事类似的工作有一定的指导性与实践性意义。
2、毕业设计（论文）研究现状和发展趋势（文献综述）
2.1冲压技术的发展现状
随着科学技术的不断进步，工业产品生产日益复杂与多样化，产品性能和质量也在不断提高，因而对冷冲压技术提出了更高的要求。冲压技术自身也在不断地创新和发展。冲压技术的发展现状主要可以归纳为以下几个方面：
(1)冲压加工自动化与柔性化
为了适应大批量高、高效率生产的需要，在冲压模具和设备上广泛应用了各种自动化的进、出料机构。对于大型冲压件，例如汽车覆盖件，专门配置了机械手或机器人。这不仅仅大大提高了冲压件的生产品质和生产率，而且也增加了冲压工作的安全性。在中、小件的大批量生产方面，现已广泛应用多工位级模、多工位压力机或高速压力机。在中、小批量多品种生产方面，正在发展柔性制造系统。为了适应多品种生产时不断更换模具的需要，已成功地开发出快速换模系统。
(2)塑性成形的基础理论已基本形成
冲压成形工艺近年来有很多新的发展，在精密冲裁、精密成形、精密剪切、复合材料成形、超塑性成形、软模成形以及电磁成形等方面取得很大的进展。冲压件的成形精度、生产率越来越高。精密冲压的范围越来广，由平板零件精密冲裁拓宽到精密弯曲、精密拉深及立方体精密成形等。可加工的工件的厚度也不断提高，并可对高强度合金材料进行精密冲裁。
计算机辅助工程在冲压领域得到较好的应用，可进行应力、应变等的分析，排样、毛坯的优化设计及工艺过程的模拟与分析等，实现冲压过程的优化设计。
此外，冲压成形性能和成形极限的研究，冲压件成形难度的判定以及成形预报等技术的发展，均标志着冲压成形已从原来的经验、实验分析开始走上由冲压理论指导的科学联系使冲压成形趱计算机辅助工程化和智能化的发展道路。
(3)以有限元为核心的塑性成形数值仿真技术日趋成熟,为人们认识成形过程的本质规律提供了新途径。
以有限元为核心的塑性成形数值仿真技术可以用于冲压成形过程的分析、优化和模具设计，能显著减少模具和调试周期，降低生产成本提高产品质量。在国外已得到广泛的应用，在我国随着产品更新换代的频繁化，模具设计与制造工作量急剧加大，对冲压成形的分析及模具CAD/CAE/CAM现代化设计手段的需求也急剧增加，CAE技术正在得到普遍重视并将得到更广泛的应用。
冲压企业要从整体上提高效率、改进技术、优化管理、降低成本，还必须将计算机辅助技术集成运用。企业信息集成系统的推广应用，将从根本上改变现有企业生产管理的低效率，促进企业的技术进步及人员素质的提高，会产生明显的社会效益。信息集成技术的应用与网络化技术的分不开的，而计算机网络技术的应用必将成为企业在信息技术环境下赢得市场的关键工具。进入20世纪90年代以来，高新技术全面促进了传统成形技术的改进及先进成形技术的形成与发展，同时冲压技术也取得了长足的发展。
(4)CAD/CAE/CAM等技术的不断深入应用,使模具质量提高、制造周期下降。
先进冲压技术是指导信息技术新材料新工艺与传统冲压成形技术的结合。前,冲压行业的技术水平和先进性，要表现在以CAD/CAE/CAPP/CAM技术为代表的数字化与信息化程度，及企业中信息集成和管理网络程度。目前，国内汽车覆盖件模具生产企业普遍采用了CAD/CAM技术，CAPP和技术也已开始使用。
随着计算机的深入应用，我国不少企业已经在尝试或开展计算机辅助冲压工艺设计CAPP系统的应用。冲压CAPP系统已从工艺设计发展到工艺信息的管理，设计方法也从派生式、创成式、混合式三种CAPP系统并举的局面向智能化的混合式CAPP系统方向发展。但很多地方仍需要设计人员的决策与经验，真正实用的基于知识的大型复杂冲压件CAPP系统尚未建立。由于冲压工艺设计过程的复杂性和模糊性，要想全面有效地解决问题，需要一种新型智能型工程设计方法，即基于知识的工程的KBE技术及信息管理技术综合应用到冲压件工艺设计中，建立智能型的优化CAPP系统，并实现与CAK/CAE/CAM及管理的集成化，将是该领域未来发展的方向。
(5)新的成形方法不断出现并得到成功应用。
随着计算机技术的发展和普及，冲压模具也基本实现了计算机化，其中有代表性的是计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）和计算机辅助工程（CAE），有些企业还在AutoCAD平台上进行了二次开发，形成了具有自己特色的、针对性非常强的冲压模CAD软件。目前，我国以汽车覆盖件模具为代表的大型冲压模具的制造技术已取得很大进步。几大汽车模具厂由于采用了国际上先进的模具加工设备、制造技术和软件，实现了CAD/CAE/CAM一体化，如今的国内冲压模具企业几乎全部甩掉了传统的`绘图板，摒弃了落后的手工绘图方式，大大提高了冲压模具的设计开发和制造能力，缩短了模具的生产周期。例如捷达、富康、夏利等轿车的大型件模具均为国内设计制造，再如一汽模具公司和美国福特汽车公司联合设计了大红旗轿车发动机罩的内外板和左右前翼子板等高档模具。此外，许多研究机构和大专院校也在开展模具技术的研究。如吉林大学汽车覆盖件盛开技术所独立研制的汽车覆盖件冲压成型分析KMAS软件、华中理工大学模具技术国家重点实验室开发的汽车覆盖件模具和级进模CAD/CAE/CAM软件、上海交大模具CAD国家工程研究中心开发的冷冲模具和精冲模具CAD软件等在国内模具行业有不少的用户。国内的模具企业也在充分抓住汽车工业所带来的发展契机，加大设备、产品、生产规模的升级步伐，积极开拓国内市场。近年来，我国冲压模具行业结构调整取得不小的成绩，无论是企业组织结构、产品结构、技术结构和进出口结构，都在向着合理化的方向发展。目前全世界模具总产值约为680亿美元，中国只占8%左右，为更新和提高装备水平，冲压模具企业每年都需进口设备。在创新开发方向的投入仍显不足，冲压模具行业内综合开发能力的提升已严重滞后于生产能力的提高，主要问题体现在以下几个方面：
(1)各层次的冲压模具技术人才资源不足，尤其是高级模具设计人员、CNC数控机床操作工等，需求缺口较大。
(2)模具标准化程度不高，模具及其零件部件的商品率偏低。
(3)模具制造的专业化程度和集中化程度待进一步提高。
(4)模具修理机制不健全，因拖延修理期影响生产的事时有发生。
(5)模具寿命偏低，使模具费占产品成本比率过高且长期居高不下。
(6)模具及零部件市场价偏低，模具修理费用更低，而且没有市场指导价，完全靠购销双方“议价”，地区与厂际之间价差悬殊。
(7)模具新技术、新工艺、新设备、新材料推广应用缓慢，特别是国内自行开发的模具新材料大多至今未能推广应用。
(8)设备老化严重，超期服役的情况普遍。
(9)各类模具的标准及技术指导性文件不齐全，特别是与国际市场接轨的各类模具国家标准缺口大。
(10)模具钢的精炼和模具锻坯的锻造技术推广应用问题，至今未能解决。
上述一系列问题表明，中国目前的模具结构还需要进一步调整，增长方式也需要进一步转变，必须从量的扩张逐渐转变到以质为先的轨道上来。只有这样，我国模具产品的质量与水平才能真正提升，才能的拥有国际市场的竞争力，才能使模具产品的出口量的增长与质的提升相结合。
2.2冲压技术的发展趋势
21世纪的今天,中国凭借丰富且廉价的人力资源、庞大的市场及其它许多有利条件，已成为承接工业发达国家模具业转移的良好目的地。随着国际交往的日益增多和外资在中国模具行业的投入日渐增加，中国模具已经与世界模具密不可分，中国模具在世界模具中的地位和影响越业越重要。据相关专业人士分析，未来十年，中国模具工业和技术的主要发展方向将主要集中在以下几个方面：
(1)模具结构日趋大型、精密、复杂及寿命日益提高。由于成型零件日趋大型及高效率生产所要求的一模多腔，使模具日趋大型化；随着零件微型化和模具结构发展的要求，今后模具加工的精度将更小，这必将促进超精密加工的发展。
(2)CAD/CAE/CAM技术在模具设计制造中的广泛应用。在模具设计与制造中，开发并应用计算机辅助设计的制造系统(CAD/CAE/CAM)，发展高精度、高寿命模具和简易模具(软模、低熔点合金模具等)制造技术以及通用组合模具、成组模具、快速换模装置等，以适应冲压产品的更新换代和各种生产批量的要求。模具制造是设计的延续，推行模具设计与制造一体化可达到优化设计的要求。实践证明，模具CAD/CAE/CAM技术是当代最合理的模具生产方式，既可用于建模、为数控加工提供NC程序，也可针对不同的模具类型，以相应的基础理论，通过数值模拟方法达到预测产品成型过程的目的，改善模具结构。从CAD/CAE/CAM一体化的角度分析，其发展趋势是集成化、三维化、智能化和网络化，其中心思想是让用户在统一的环境中实现CAD/CAE/CAM协同作业，以充分发挥各单元的优势和功效。因此，应大力进行高端辅助设计制造软件的培训、推广和应用。
(3)快速经济模具技术的推广应用。快速模具制造及快速成型技术是在近两来迅速发展起来的，并正向着高精度、更快捷的方向发展。与传统的模具技术相比，该技术具有制模周期短、成本特点，是综合经济效益较显著的模具制造技术。近年来快速模具制造商投入了很大的人力和物力，对各种模具的快速制造工艺进行研发，对传统的快速模具制造技术进行改造，嫁接了先进的RP及NC技术，有效满足一些高精度、高寿命模具的生产需求。
(4)提高模具标准化水平和模具标准件的使用率。模具标准化及模具标准件的应用将极大地影响模具制造周期，还能提高模具的质量和降低模具制造成本。模具标准件应进一步增加规格、品种、发展和完善销售网络，保证供货速度，为客户提供交货期短、精度高、生产工艺性好、使用寿命长、价格低的优质模具标准件。
(5)开发优质模具材料和先进的表面处理技术。模具材料是模具工业的基础，制造冲压件用的传统金属材料，正逐步被高强钢板、涂敷镀层钢板、塑料夹层钢板和其他复合材料或高分子材料替代。随着材料科学的发展，加强研究各种新材料的冲压成形性能，不断发展和改善冲压成形技术。当前，国外模具材料系列日趋完善与细化，国内开发的高级优质模具钢品种虽然不少，但推广应用不足，每年所需约70万吨模具钢还要有相当一分进口。
模具表面处理技术对模具的制造精度、模具的强度、模具的寿命、模具的制造成本等有着直接的影响。稀土表面工程技术和纳米技术表面工程技术的出现进一步推动模具制造的表面工程技术的发展。同时处理技术由大气热处理向真空热处理发展。
(6)冲压成形技术将更加科学化、数字化，可控化。科学化主要体现深入研究冲压变形的基本规律、各种冲压工艺的变形理念、失稳理论与变形程度等对成形过程、产品质量、成本、效益的预测和可控程序。数字化主要体现在应用有限元、边界元等技术，对冲压过程进行数字模拟分析，以预测某一工艺过程中坯料对冲压的适应性及可能出现的质量问题，从而优化冲压方案。
(7)成形过程的数值模拟技术将在实用化方向取得很大的发展，并与化制造系统很好地集成。人工智能技术、智能化控制将从简单形状零件成形发展到覆盖件等复杂开关零件成形，从而真正进入实用阶段。
(8)注重产品制造全过程，最大程度地实现多目标全局优化。优化将从传统的单一成形环节向产品制造全过程及全生命期的系统整体发展。
(9)对产品可制造性和成形工艺的快速分析与评估能力将有大的发展。以便宜从产品初步设计甚至构思时起，就能针对零件的可成形性及所需性能的保证度，作出快速分析评估。
(10)冲压技术将具有更大的灵活性或柔性，以适应未来小指量多品种混流生产模式及市场多样化、修改化需求的发展趋势，加强企业对市场变化的快速响应能力。推广应用数控冲压设备、冲压柔性加工系统(FMS)、多工位高速自动冲压机以及智能机器人送料取件，进行机械化与自动化的流水线冲压生产。
3、毕业设计（论文）研究方案及工作计划（含工作重点与难点及拟采用的途径）
3.1毕业设计（论文）研究方案的确定
(1)通过对防尘盖工件的工艺分析，确定工作的重点主要集中在模具工作部分零件的设计（比如：凸模、凹模、凸凹模），各种固定板的设计和相关尺寸计算和校核。
(2)设计时前后工序的关联性以及模具的关联性，合理安排工序，尽量使模具的结构更紧密。同时在设计的过程中还要考虑到所设计零件的可加工性，要尽可能多的选用标准零件，达到规范化设计的要求成为此毕业设计的难点。
(3)针对此次模具设计工作量大，工作难度大的特点，拟采用计算机辅助设计AutoCAD、UG等相关专业软件来完成模具的设计，从而来节省时间和精力；收集相关文献、期刊论文来加以辅助设计；针对自身理论方面的不足，将更多地向指导老师请教学习；当然，在具体的设计中也要不断地去实践设计的模具的实用性与经济性，使设计更趋于精确化，规范化，系统化。
设计中所提供的防尘盖材料为厚度0.80mm的10钢，该零件需内孔翻边和浅拉伸起伏成形。一般冲制该零件需落料、冲孔、翻边、成形四道工序来完成。为了减少工序，对该零件进行详细分析研究，并查阅有关资料，认为该零件可一次冲制成形，并将该零件设计为落料冲孔翻边成形复合模。
3.2毕业设计（论文）工作计划的安排
毕业设计(论文)工作计划安排表起始周结束周工作任务一周二周毕业设计（论文）开题报告三周三周对给定零件进行工艺分析并确定工艺方案四周五周模具总体结构设计及相关工艺计算六周七周进行模具零部件的设计八周八周绘制模具装配图和非标准件的零件图九周十周拟定主要零件的制造工艺十一周十二周编写设计说明书（论文）十三周十五周预留时间4、主要参考文献
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篇3：冲压模具论文
冲压模具论文
冲压模具维护的必要性及重点
使冲压模具保持初期状态之维持管理，就是冲压件模具的维护。要了解冲压工厂的状态，只要观察模具维护部门的情形，就能进行某种程度的判断。维护部门内若有许多待修的模具，一般的情形是，生产性低且加工不良品较多。
适当地实施模具维护管理，对冲压件工厂依照计划来进行生产以及提高设备的使用率，都是非常重要的。
冲压模具维护的内容区分
1.日常维护
是指正常之模具清扫、点检、及对可动部的给油等作业。此作业是经常确认模具处於正常状态，也能早期发现异常。
2.事故维护
在冲压模具进行加工的状态，会出现某些变化，形成无法继续使用的状态。例如，毛边变大、尺寸不对、发生伤痕、模具零件烧附等情形。
因为发生类似的异常而开始进行模具维护之内容，即称之为「事故维护」。是模具维护中，内容最多的一项。此维护通常是将模具使用到将近极限进行，若模具维护的时间花费较多，则模具的寿命也就较短。因为是突发性的维护，所以一定会有预定外的设备停止、及紧急维护作业。
3.定期维护
众人皆知的模具磨耗曲线(图1)，是存在於每一个模具上的。模具的维护是在异常磨耗的领域附近实施的。这个时期的冲压加工数是很容易掌握的。在达到规定的加工数时，实施模具维护，就是计划性的维护。不但容易掌握维护项目，也易控制维护时间。
4.改良维护
为了延长模具寿命(维护周期)、安定品质、容易维护等目的，而改良部份模具特别维护。
维护规则的确立
考虑前记事故、定期、以及改良维护的组合来维持模具状态，有必要制作规则，尽可能以定期维护来进行模具的维护管理。
维护规则的确立步骤如下所示。
(1)调查每个冲压件模具的维护寿命。
(2)决定定期维护加工数及维护重点。
(3)实施定期维护。
(4)调查一定期间内的事故维护件数。事故维护较多，是因为至定期维护的加工数设定不良、或是模具信赖度上有误差。
(5)调查事故维护的内容。
在设定数以内经常发生维护时，降低定期维护的加工数。
确认事故维护的处置内容为临时处置或久处置。
(6)检讨事故维护内容之临时处置内容的久对策。
(7)以改良维护计划来实施久对策内容。
事故维护内容不但是目前使用中之模具的对策，同时也应反应於今后制作之模具上。主要是防止相同内容之问题重复发生。
减少事故维护，可使维护部门有较充裕的时间，在进行细心维护时，可以得到相乘的效果。
模具零件及维护
构成模具之各个零件的寿命都是不一样的。所以维护的时机也各不相同。必须认知此种情形下，才能进行适切的维护。但并非重复进行维护，就可以使模具可以持续使用。必须有进行模具寿命(总寿命)判断的基准。
1.刃口工具
下料加工的冲头(Punch)及模(die)。是冲压模具中维护周期最短的零件。工具形状、间隙、表面粗糙度、材质等，都会影响工具寿命。若使用至异常磨耗状态时，研磨量就会增多，也会缩短工具的寿命。可从进行维护的加工数及毛边高度双方来进行管理。
2.滑配工具
弯曲、引伸等成形的冲头及模。这些零件是以R面及侧面(轴承(bearing)面)来滑过材料。所以在初期时滑配面会出现橘皮状、中期则会出现压痕、后期则是整个形状崩溃，因为变化十分缓慢，有点类似下料工具的毛边，因为无明显状态变化，通常都会太慢进行维护。面及形状的管理是重点。
若有异物混入时，会使滑配面受损，受损部份会复制到制品上，日常管理是其主要原因。影响工具寿命的要因有工具材质、工具肩形状及表面粗糙度、润滑油等，也可能以工具的表面处理来延长寿命。
3.弹簧
模具上使用很多的弹簧，却很少受到适切的管理。长期使用产生的磨损及破损等所造成的事故，对模具的伤害是很大的。因为通常是在看不到的状态下使用，会较慢发现，所以模具的破损也会较大。因为是从外观很难判断状态的零件，所以应依加工数来定期进行更换。弹簧的使用上，尽量在总挠量较小的情形使用即可。
4.引导柱衬套(guidepostbush)
模座(dieset)的引导柱衬套及内引导(innerguide)(SUB-GUIDE)是维持模具精度的重要零件。给油状态、偏心荷重等影响所造成的磨耗，会使柱衬套的间隙扩大，就很难保持上模及下模的关系精度，在模具的各个部份就会发生问题。意外的是，有很多模具在此部份的管理都不太确实。必须定期进行更换。
又，经常会发生烧附现象，大都是因为柱(Post)的垂直度不良或太大的偏心荷重。而这种原因，大多是出自模具设计或制作阶段。因偏心荷重而产生烧附时，应考虑荷重中心，必须采取将冲床机械上模具装置的位置错开等处置，垂直度不良时，则必须重组柱衬套。
5.板(Plate)
模具在加工时会产生极小的弹性变形。因此，长年使用时，其构成板会发生翘曲的情形，是影响模具精度的原因。必须定期消除反翘现象。和模、脱料器(stripper)的材料相接触的面，当然会留下记号。若这种状态很严重的话，就会使材料压制不正确，是形成制品形状不良的原因。
同样的，冲底部份或衬板(backingplate)的接触面，在长年使用的情形下也会凹下。这个部份在消除反翘时，应同时进行定期的面再生。板是支援模具精度的重要零件。若板的劣化超过一定的限度时，模具的总寿命也将结束。例如，导套梢(dowelpin)孔、导柱衬套孔及入子穴等的间隙变大。模具承座(dieholder)或模板面的局部扭曲变大，虽然有进行模具维护，但在定期维护前经常须要修理。
6.其他
(1)分隔片(shim)管理
因为重复进行模具维护，冲头及模具入子部份内的分隔片会增加，若不进行适当的管理，即使模具已进行维护，也会立即发生问题。只要限制分隔片的数量即可。
(2)脱料螺栓
脱模螺栓经长期使用后，会发生螺纹部份破损、头部磨损、脱料螺栓接触面凹陷等，是脱模器平行度不良的原因。应特别注意容易漏失的部份。
(3)螺栓
模具大都使用附有六角孔的螺栓。因为实施锁紧确认(相片3)，而重复组立、分解，有时会使六角孔部份变形，而无法获得足够的锁紧力。细小的螺栓问题特别多。若发现这种情形的螺栓，则必须进行更换。主停止开关所使用的螺栓若有少许松弛，会使螺栓破损，而可能发生很大的事故。
(4)导料器(pilot)
导料器是决定连续模位置的重要零件。必须实施形状、磨耗、变曲等相关的管理。
设计使维护更为容易的模具构造
在维护冲压件模具上，冲压模具的组立及分解的容易度，是进行维护作业的重要因素。图2是零件装置状态下的组立、分解内容。在考虑模具的大小等情形下，决定零件的固定方法或螺栓的旋紧方向等，必须为减少模具翻转等容易作业之构造。同时也必须考虑零件的组合及分解的情形(图3)
模具的维护，在企业内仍没有明确的地位，但冲压加工中，重要的模具却是必须进行维护管理的。若制作完模具后，就什麽都不知道了，是不正确的做法。必须注意到模具制造、模具维护、以及冲压加工之间的平衡。希望能仔细思考一下模具维护的地位。
我国汽车冲压模具的现状与发展
随着汽车工业的快速发展，服务于汽车生产的模具近年来也快速发展。汽车模具种类很多，其中冲压模具和塑料模具是用量最大的两大类。此外，还有铸造模具、锻造模具、橡胶模具、粉末冶金模具及拉丝模具和无机材料成形模具等。在汽主工业十分发达的国家，为汽服务的模具往往要占到其全部模其生产量的4C%以上。经过多年发展，我国目前为汽车服务的模具约已占到了全部模具产云的113左右.其中，冲压模具要占一半左右。由此可见，汽车冲压模具在模具行业和汽车工业中的重要地位。尤其是汽车盖件模具直接关系到汽车车型，因此其地位尤为重要。
汽车冲压模具市场情况
据中国模具工业协会发布的统计材料，我国冲压模具总销售额约为288亿元人民币，其中出口2.34亿美元，约合19.4人亿民币。
根据我国海关统计资料。20我国共进口冲压模具7.55亿美元，约合62.5亿元人民币。从上述数字可以得出2006年我国冲压模具总需求约为350.5亿元人民币，总供应约为288亿元人民币，市场满足率为B2.2%。其中就国内市场来说，总需求为331.1亿元人民币，总供应约为268.6亿元人民币，市场满足率为81.1%。在上述供求总体情况中，进口模具大部分是技术含量高的大型精密模具，而出口模具大部分是技术含量较低的中低档模具，因此技术含高的中高档模具市场满足率要低于冲压模具市场总体满足率，而技术含量低的中低档模具市场浅足率要高于冲压模具市场总体浅足率（港资、台资、外资企业自产自用的冲压模具未计入上述数字之中）。
汽车冲压模具是冲压模具中的主要部分，由于进口量大，因而其市场满足率要略低于上述数字。
汽主冲压模具市场除了上述数字之外。还有许多特点应引起注意：
1、汽车车型开发的周期性每开发一款新车型，约有80%的模具也需要新开发，即使是变型车，也有很大数量的模具需要新开发，尤其是车身冲压模具更是如此。同时，新车型的开发有一定的周期性.一是换型周期越采越短，二是换型需耍时间，这就会影响到汽车冲压模具的市场周期。
2、国内合资品牌和国外部分品牌车向国内采购模具的趋向日渐明显
由于国内模具的快速发展以及技术上的明显进步，再加上国内模具价格低廉，因而近年来国内一些合资品牌车已有许多模具由过去的国外进口转而成为在国内采购。同时，国外一些品牌车也开始越来越多地从我国采购模具。这一趋向不但已经明朗化，而且今后将进一步发展。
3.对模具的质量要求越来越高
没有国产模具的低成本，就不会有国产品牌车的飞速发展，这已被大家所公认。但低成本的模具并不意味着低水平，这一观念尚未被大家所认可。在低成本开发多品种的同时，国产品牌车要快速发展和提高品质，一定离不了国产模具水平的提高。国产车不但要在中低档市场上继续发展而且一定会在中高档市场上不断提高其市场占有率，这一趋势也是十分明显的。因而，对模具必然会提出越来越高的要求，这也是汽车冲压模具市场的必然趋势。模具企业应该充分认识这一趋势，并要依靠技术进步来保持低成本，并不断提高模具质量。
汽车冲压模具水平状况
近年来，我国汽车冲压模具水平已有很大提高。大型汽车冲压模具已能生产单套重量达50多吨的模具。为中档轿车配套的覆盖件模具国内已能成套生产。部分高档轿车的冲压模具国内也能生产了。
1.模具CAD/CAM/CAE技术状况
20世纪90年代以来，国内汽车行业的模具设计制造中开始采用CAD/CAM技术。国家科委863计划将东风汽车公司作为CIMS应用示范工厂，由华中理工大学作为技术依托单位，开发的汽车车身与覆盖件模具CAD/CAPP/CAM集成系统于初通过鉴定。在此期间，一汽和成飞汽车模具中心引进了工作站和CAD/CAM软件系统，并在模具设计制造中实际应用，取得了显著效益。一汽引进了板料成型过程计算机模拟CAE软件并开始用于生产。
经过“十五”的发展，汽车冲压模具生产企业应用CAD/CAM/CAE技术的已越来越多。现在，_有许多企业已实现了三维CAD，有更多的企业正在由二维向三维过渡，总图生产正在逐步代替零件图生产。参数化设计和数字化制造已开始走进模具企业。
在冲压成型CAD软件方面，除了引进的软件外，华中科技大学、吉林大学、湖南大学等都已研发了较高水平的具有自主知识产权的软件，并已在生产实践中得到成功应用，产生了良好的效益。国内一些大型汽车冲压模具企业由于成功地应用了CAE技术，又经过近年的实际锻炼，目前已经具备了对高级轿车进行工艺分析的能力，可以根据汽车厂的需要，进行产品数模分析和冲压工艺分析的同步工程，还可以进行软模的试制技术来达到完善产品数模的目的。快速原型(RP)技术与传统的快速经济模具相结合，快速制造大型汽车覆盖件模具，解决了原来低熔点合金模具靠样件浇铸模具，模具精度低、制作精度低，样件制作难等问题，实现了以三维CAD模型作为制模依据的快速模具制造，并且保证了制件的精度，为汽车行业新车型的开发、车身快速试制提供了覆盖件制作的保证，它标志着RPM应用于汽车车身大型覆盖件试制模具已取得了成功。
围绕着汽车车身试制、大型覆盖件模具的快速制造，近年来也涌现出一些新的快速成型方法，例如目前已开始在生产中应用的无模多点成型、液压成型及激光冲击和电磁成型等技术。它们都表现出了降低成本、提高效率等优点。
2.模具设计与制造能力状况
就我国模具行业综合能力和水平看，对于中档及其以下汽车的冲压模具，国内目前已完全有能力可以设计制造，满足用户所需，部分高级轿车的冲压模具其国内也已开始生产。
虽然如此，我国的冲压模具设计制造能力与市场需要和国际先进水平相比仍有较大差距。这些主要表现在高档轿车和大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模方面，无论加工工艺和能力方面.轿车覆盖件模具具有设计和制造难度大。质量和精度要求高的特点，可代表履盖件模具水平。虽然在设计制造方法和手段上面已基本达到了国际水平，模具结构方面也接近国际水平。在轿布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，与国外相比还存在一定的差距。
标志冲模技术先进水平的多二位级进模和多功能模具，是我国重点发展的精密模具品种。用于汽车零部件生产的'多工位级过模近年来已越来越多地出现于市场，最大的级进模的长度已超过4m。不等厚焊接板的冲压模具及高强度板的冲压模具也已越来越多地见诸于市场。这些都表明我国汽车冲压模具的设计与制造能力的进步和发展状况.
汽车冲压模具制造技术正在不断地提高和完善，高精度、高效益加工设备的使用越来越广泛。高性能的五轴高速铣床和三轴的高速铣床的应用己越来越多。NC、DNC技术的应用越来成熟，可以进行倾角加丁和超精加工.这些郁提高了模具型面加工精度提高了模具的质量，缩短了模具的制造周期。
模具表面强化技术也得到广泛应用。工艺成熟、无污染、成本适中的离子渗氮技术越米越被认可，碳化物覆层处理（TD处理）及许多镀（涂）层技术在冲压模具上的应用日益增多。真空处理技术、实型铸造技术、刃口堆焊技术等日趋成熟。激光热处理、激光切割和激光焊接技术也得到了应用。
3.专业化程度及能力分布状况
我国模具行业专业化程度还比较低，模具自产自配比例过高。国外模具自产白配比例一般为30%左右。我国冲压模具自产自配比例约为60%左右。这就对专业化产牛了很多不利影响。现在，技术要求高、投入大的模具专业化程度较高，例如覆盖件模具、多工位级进模和精冲模等。而一般冲模专业化程度就较低。由于自配比例高，所以冲压模具生产能力的分布基本上跟随冲压件生产能力的分布。但是专业化程度较高的汽车援盖件模其和多工位、多功能精密冲模的专业生产企业的分布有不少并不跟随冲压能力分布而分布，而往往取决于主要投资者的决策。例如四川有较大的汽车覆盖件模具的能力，但其主要用户不在四川。另外，企业之间近年来正在逐步形成“战略联朋”。形成联盟的企业往往以一个实力强大和水平较高的大型模具厂为核心。在一定的地域范围内有很好的协作关系，包括原材料、工艺、技术及市场乃至资金和人员方面的协同等。长春及其周边地区、哈尔滨及其周边地、湖北十堰及其周边地区、京津冀有关地区、成渝有关地区、上海及其周边地区、芜湖及其周边地区等都已形成了由一大批企业组成的汽车冲压模具的“联盟生产基地”。虽然这个名称不一定确切.但却已初步形成了布局。
汽车冲压模具的发展重点与展望
发展重点的选取应根据市场需求、发展趋势和目前状况来确定。可按产品重点、技术重点和其他重点分别叙述。
1，产品发展重点。冲压模具共有7小类，并有一些按其服务对象来称呼的一些种类。目前急需发展的是汽车覆盖件模具，多功能、多工位进模和精冲模。这些模具现在产需矛盾大，发展前景好。汽车覆盖件模具中发展重点是技术要求高的中高档轿车大中型覆盖件模具，尤其是外覆盖件模具。高强度板和不等厚板的冲压摸其及大型多工位进模、连续模今后将会有较快的发展。
多功能、多工位级进模中发展重点是高精度、高效率和大型、高寿命的级进模。
精冲模中发展重点是厚板精冲模和大型精冲模.并不断提高其精度。
2、技术发展重点。模具技术未来发展趋势主要是朝信息化、高速化生产与高精度化发展。因此从设计技术来说，发展重点在于大力推广CAD/CAE/CAM技术的应用，并持续提高其集成化程度和效率，特别是板材成型过程的计算机模拟分析技术。模具CAD、CAM技术应向宜人化、集成化、智能化和网络化方向发展，并提高模具CAD、CAM和CAE系统专用化程度。为了提高CAD, CAF, CAM技术的应用水平，建完整的模具资料库及开发专家系统和提高软件的实用性十分重要。从加工技术来说，发展重点在于高速加工和高精度加工。高速加工目前主要是发展高速铣削、高速研抛和高速电加工及快速制模技术。提高模具标准化程度，搞好模具标准件生产供应也是汽车埃具技术发展重点之一。
为了提高冲压模具的寿命，模具表面的各种强化超硬处理等技术也是发展重点。
摸具数字化制造、系统集成、逆向工程、快速原型/模具制造及计算机辅助应用技术等方面形成全方位解决方案，提供模具开发与工程服务，全面提高企业水平和模具质量，这更是冲压模具技术发展的重点。基于数字化和信息化的各种虑拟制造技术将在较长时间内一直作为模具企业的技术发展重点。
3.其他发展重点
由于历史和体制上的原因，我国模具专业化和标准化水平一直很低，其中冲压模具的专业化比塑料模和压铸模更低。这在一定程度上妨碍了冲压模具的发展。根据国内外模具专业化情况来看，专业化可以有多层意思：⑴模具生产独立于其他产品生产，专业生产模具外供；⑵按模具种类划分，专门从事某一类模其（如冲压模具）生产；⑶在某一类模具中，按其服务对象或模具工艺及尺寸大小，选取该类模其中的某种模具（例如汽车覆盖件模具、多工位级进模具、精冲模具等等)进行专业化生产；⑷专业生产模具中的某一些零件（如模架、冲头、弹性元件等）供给模具生产企业；⑸按工序开展专业化协作。例如目前社会上专门从事模具设计的公司、专门进行腔强加工或电加工协作的企业、专门接受测量或热处理委托业务的企业及专门从事抛光业务的企业等等。这种多层次的专业化促进了模具行业的发展。因此也是发展重点。
由于国际汽车市场上主要企业之问的技术标准不统一，我国又引进了许多国外企业的车型，国内自己又开发了不少车型，因此技术标准“各自为政”的现象十分普遍。为了利于生产和提高质量，参考国外技术特点和优点，建立我国自己相对统一的汽车模具标准是十分必要和十分重要的。这一标准不单是模具标准件的标准，还应该有模具设计和使用标准等。这一标准化工作的确立也是发展重点之一。
作为一个行业，还应调整和处理好企业之间的协同和竞争的关系。协同是十分必要的，我们要向国外和我国台湾省的同行学习。竞争也是必要的，但应该是公平、透明和合理合法。模具企业之间和模具供需之间都要建立和谐的关系，以求共同发展。
篇4：冲压工艺及模具设计论文参考
1、工艺分析
拉延工序一般是汽车覆盖件成形的第一步，它直接影响覆盖件的表面质量。模具开发的技术工作包括工艺设计和模具设计，拉延工艺设计是工艺设计中最重要的一步。拉延工艺设计主要考虑成形可靠性，包括拉延方向、压料面的设计、工艺面补充、拉延筋设计等，由于工序是相互关联的，拉延工艺设计也要考虑到后工序如何修边、翻边等，修边角度是否满足条件，废料滑出是否顺畅；翻边质量能否得到保证，是否需要设置翻边顶料器，零件定位、送料、出料、顶出是否合理，等等。
2、工艺设计
2.1拉延工艺面设计左右件通常是要合并冲压生产，成形后分离。但就侧围加强板单件来说，外周修边线极不规则，修边处修边角度差异太大，如强行合并生产反而会浪费材料，因此本件在做工艺补充时不采用合并生产的方案，而是单独做出工艺数模。但可以把左右件相同的工序放在一副模具上，即采用一模两腔的结构。接着进行拉延工艺面设计，原则上要保证材料充分变形、均匀流动。首先在AutoForm软件中定制冲压方向，要按照以下原则：（1）冲压的工作内容不能有负角且定位可靠，（2）拉延各处拉延深度应尽量小，（3）各处进料速度尽量均匀。经过冲压方向的优化，得到了图2a所示的拉延冲压方向，零件按主视图放置，图2b为相应的零件俯视图。接着进行压料面的设计。压料面的形状宜光滑平整，与零件有一定的相似度，各部分的进料阻力应相差不大，保证零件可靠定位、成形。图3a为左右件拉延工艺面主视图，图3b为拉延工艺面俯视图，压料面的形状保证各处拉延深度差异不大，有利于毛料向凹模腔内流动.然后进行工艺补充设计，将侧围加强板上的窗口、孔洞填平，开口部分连接成封闭形状，图2a中E处无法直接垂直修边，需将该处在拉延工序做成近似平坦曲面，在修边工序后再向上翻边，图3a中E处为该处拉延工艺面造型。最后将压料面与零件上工艺补充部分连接，作出有一定拔模角的墙面，并以圆角过渡，在压料面上做出拉延筋、到底标记，根据AutoForm软件反复优化，结果得到毛料尺寸为矩形690mm×560mm.拉延筋起到防止零件起皱、调节进料阻力的'作用，在分模线外侧全周设置拉延筋，拉延筋与进料方向垂直，其形状为通用的圆筋，如图3所示。为了节省材料、保证产品质量，应用CAE软件对工艺补充、压料面、压料力等进行调整、优化。2.2冲压工序安排本零件拉延用的毛料为矩形，可以在剪床上得到，未用到模具，拉延为本零件的第一道工序。拉延之后的修边需要分两工序完成，原因是各处修边角度太大，需要调整冲压角度下分两次进行修边才能保证修边角度不大于20度，否则会产生严重的修边毛刺，造成模具部件强度薄弱。在修边冲孔后还有翻边、翻孔工作。另外，零件有4处孔在斜面上，需要采取侧冲孔，用到斜楔结构，需要较大的布置空间。综上所述，本零件外形复杂，共用到5道工序：第一工序（OP10）拉延，第二工序（OP20）修边冲孔，第三工序（OP30）修边、侧冲孔，第四工序（OP40）翻边、翻孔，第五工序（OP50）冲孔、侧冲孔。
3、各工序模具结构
传统的二维技术不能满足企业对模具开发的周期、质量要求，三维模具设计能直观反映设计的真实状态，使加工者准确地理 解设计者的真正设计意图，方便员工识图及加工。三维实体设计通过运动模拟和干涉检查等分析手段，提前发现问题，指导生产，使模具设计更快捷、方便、合理、科学 .本零件各工序模具结构设计采用UG软件进行三维建模，以下依次介绍这五工序的模具结构。图4为OP10拉延模下模三维模具结构，采用单动拉延结构。上模即凹模固定在压力机滑块，下模主要包括凸模和压力圈。压力圈由顶杆顶起，并和顶杆垫块支撑，凸模固定在下工作台上。压力机滑块下行，凹模将拉延毛坯压紧在压边圈上，以定位器进行外周定位，压边圈上的平衡块与凹模支撑，直到下死点，将拉延毛坯拉成凸模的形状，顶杆施加的压紧力在拉延过程中保持不变。工作完毕，压边圈上行，压边圈上的弹顶销将拉延件顶出。工作时压边圈与凸模以导板来导向，在压边圈的外周设置安全防护板。图5为OP20修边冲孔模下模三维模具结构，由于不是全周修边，会产生较大的侧向力，在上下模之间设置了反侧导板进行无间隙导向，抵消侧向力。本模具左右各设有一处废料刀，凹模镶块采用分块式，凸模采用整体式，材料均为ICD5（空冷钢），刃口部分火焰处理HRC56——60.上下模以导板+导柱形式进行导向。以拉延件外形进行定位，工作时压料板上以红色中型弹簧压紧料，修边冲孔完成气缸顶起修边件，修边废料从滑道滑出工作台，冲孔废料落入废料盒收集起来。图6为OP30修边、侧冲孔模下模三维模具结构，与前一工序相似，不是封闭修边，且各有一处侧冲孔，故在上下模之间设置了反侧导板进行导向。本模具左右各设有一处废料刀，凹模镶块采用分块式，凸模采用整体式，材料也为ICD5（空冷钢）。上下模以导板+导柱形式进行导向。以修边件外形、定位器共同进行定位，工作时压料板上以弹簧压紧料，先压料，再修边、侧冲孔。废料排出形式同前一工序。图7为OP40翻边、翻孔模下模三维模具结构，由于是向上翻边、翻边，下模设置凹模和压料板，上模设有凸模。翻边凸模、凹模材料均为为MoCr铸铁，需对整形圆角进行火焰处理。压料板材料为HT300,装在下模座上，下模座上安装红色矩形弹簧顶起压料板，压料板以导板与下模座导向，以等高套筒限位。成形时工序件放于压料板上，凸模下行，先压料再翻边、翻孔，到底时下模座上限位块与压料板接触镦底；工作完毕，压料板把零件顶起来。图8为最后一道工序即OP50冲孔、侧冲孔模下模三维模具结构，侧冲孔机构采用标准外购斜楔，由于侧冲孔时有一定侧向力，上下模以导板+导柱形式进行导向。冲孔凸模采用标准外购凸模，冲孔凹模尽量采用镶套结构，方便维修和更换，也以标准件形式外购。冲孔废
料以废料盒收集。上模设有压料板，以矩形弹簧压料，保证先压料，再冲孔、侧冲孔，确保冲孔质量。
4、结束语
本文对侧围加强板进行了冲压工艺分析，制定了合理的工艺方案。按照产品特点进行工艺补充，设计出了拉延工艺面；明确了五个工序的工作内容，构建了三维模具结构图，为相关模具设计与制造提供了科学的分析。以传统的设计经验为基础，结合了计算机 辅助设计软件UG,设计了侧围加强板的拉延模、修边冲孔模等五副模具。经过模具调试和批量生产证明，模具结构合理，不仅符合冲压生产需求，保证了精度要求，产品质量稳定可靠，而且缩短了生产周期，降低了生产成本。
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2.毕业设计论文
3.毕业设计论文总结
4.毕业设计论文摘要
5.毕业设计论文评语
6.毕业设计论文致谢
10.毕业设计论文致谢信
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