(数控模具设计)冲压模具盖帽冲压工艺及模具设计文献综述精编.docx

数控模具设计）冲压模具盖帽冲压工艺及模具设计文献综述冲压的概念及其优点课题国内外现状三、课题研究主要成果四、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的问题六、主要参考文献七、指导教师意见壹、冲压的概念及其优点（1）冲压的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，从而获得壹定形状、尺寸和性能的零件加工方法它是壹种压力加工方法，是机械制造中的先进加工方法之壹冲压模具是壹个特殊的，壹次性的壹类精密工具，通过切割和塑形的方式使金属成为壹个理想的形状或外形大多数模具构造有几个基本组成部分，包括模板，防磨装置，模套，导向销，轴衬，垫块，垫板，螺钉，销钉，和螺栓模具仍需要冲孔模板，压力和冲压成型板，以及可用来保护它们---转子，肩螺栓，衔铁，保持架;和气体，线圈，或聚氨酯弹簧的工具2）冲压的优点冷冲压和线切割相比较，具有生产效率高、加工成本低、材料利用率高、产品尺寸精度稳定、操作简单容易实现机械化和自动化等壹系列有点，特别适合于大批量生产冲压模具成形作为现代工业中壹种十分重要的加工方法，用以生产各种板料零件,具有很多独特的优势，其成形件具有自重轻、刚度大、强度高、互换性好、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，是壹种其它加工方法所不能相比和不可替代的先进制造技术，在制造业中具有很强的竞争力，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的生产之中。

在吸收了力学、数学、金属材料学、机械科学以及控制、计算机技术等方面的知识后，已经形成了冲压学科的成形基本理论以冲压产品为龙头，以模具为中心，结合现代先进技术的应用，在产品的巨大市场需求刺激和推动下，冲压成形技术在国民经济发展、实现现代化和提高人民生活水平方面发挥着越来越重要的作用现代冲压模具生产是壹种大规模继续作业的制造方式，由于高新技术的参和和介入，冲压生产方式由初期的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、且且正在向智能化、集成化的方向发展实现自动化冲压作业，体现安全、高效、节材等优点，已经是冲压模具生产的发展方向日常生活中人们使用的很多用具是用冲压方法制造的，例如不锈钢饭缸，它就是用壹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的能够见出，冷冲压是壹种在常温（冷态）下利用冲模在压床上对各种金属（或非金属）板料施加压力使其分离或者变形而得到壹定形状零件的金属压力加工方法近几十年来，冲压技术有了飞速的发展，它不仅表当下许多新工艺和新技术在生产的广泛应用上，如：旋压成形、软模具成形、高能率成形等，更重要的是人们对冲压技术的认识和掌握的程度有了质的飞跃二、课题国内外现状近年来，我国冲压模具水平已有很大提高。

大型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也能生产了精度达到1~2卩m,寿命2亿次左右的多工位级进模国内已有多家企业能够生产表面粗糙度达到Ra三1.5卩的精冲模，大尺寸（①三300mm）精冲模及中厚板精冲模国内也已达到相当高的水平1. 模具CAD/CAM技术状况我国模具CAD/CAM技术的发展已有20多年历史由原华中工学院和武汉733厂于1984年共同完成的精冲模CAD/CAM系统是我国第壹个自行开发的模具CAD/CAM系统21世纪开始CAD/CAM技术逐渐普及，当下具有壹定生产能力的冲压模具企业基本都有了CAD/CAM技术其中部分骨干重点企业仍具备各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，提高产品质量，已成为人们的共识在“八五”、“九五”期间，已有壹大批模具企业推广普及了计算机绘图技术，数控加工的使用率也越来越高，且陆续引进了相当数量的CAD/CAM系统如美国EDS的UG，美国ParametricTechnologyX公司的Pro/Engineer，美国CVX公司的CADS5,英国DELCAMX公司的DOCT5,日本HZSX公司的CRADE及space-E，以色列X公司的Cimatron，仍引进了AutoCAD、CATIA等软件及法国Marta-DaravisionX公司用于汽车及覆盖件模具的Euclid-IS等专用软件。

国内汽车覆盖件模具生产企业普遍采用了CAD/CAM技术DL图的设计和模具结构图的设计均已实现二维CAD，多数企业已经向三维过渡，总图生产逐步代替零件图生产且模具的参数化设计也开始走向少数模具厂家技术开发的领域2. 模具设计和制造能力状况在国家产业政策的正确引导下，经过几十年努力，当下我国冲压模具的设计和制造能力已达到较高水平，包括信息工程和虚拟技术等许多现代设计制造技术已在很多模具企业得到应用虽然如此，我国的冲压模具设计制造能力和市场需要和国际先进水平相比仍有较大差距这些主要表当下高档轿车和大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模方面，无论在设计仍是加工工艺和能力方面，都有较大差距轿车覆盖件模具，具有设计和制造难度大，质量和精度要求高的特点，可代表覆盖件模具的水平虽然在设计制造方法和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，在轿车模具国产化进程中前进了壹大步，但在制造质量、精度、制造周期等方面，和国外相比仍存在壹定的差距标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具，是我国重点发展的精密模具品种有代表性的是集机电壹体化的铁芯精密自动阀片多功能模具，已基本达到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、模具结构和功能上，仍存在壹定差距。

专业化程度及分布状况我国模具行业专业化程度仍比较低，模具自产自配比例过高国外模具自产自配比例壹般为30%，我国冲压模具自产自配比例为60%这就对专业化产生了很多不利影响当下，技术要求高、投入大的模具，其专业化程度较高，例如覆盖件模具、多工位级进模和精冲模等而壹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可是专业化程度较高的汽车覆盖件模具和多工位、多功能精密冲模的专业生产企业的分布有不少且不跟随冲压件能力分布而分布，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，江苏有较强的精密冲模的能力，而模具的用户大都不在本地三、课题研究主要成果冲压模具成形作为现代工业中壹种十分重要的加工方法，用以生产各种板料零件,具有很多独特的优势，其成形件具有自重轻、刚度大、强度高、互换性好、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，是壹种其它加工方法所不能相比和不可替代的先进制造技术，在制造业中具有很强的竞争力，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的生产之中在吸收了力学、数学、金属材料学、机械科学以及控制、计算机技术等方面的知识后，已经形成了冲压学科的成形基本理论以冲压产品为龙头，以模具为中心，结合现代先进技术的应用，在产品的巨大市场需求刺激和推动下，冲压成形技术在国民经济发展、实现现代化和提高人民生活水平方面发挥着越来越重要的作用。

进几十年来，冲压技术有了飞速的发展，它不仅表当下许多新工艺和新技术在生产的广泛应用上，如：旋压成形、软模具成形、高能率成形等，更重要的是人们对冲压技术的认识和掌握的程度有了质的飞跃[1]现代冲压模具生产是壹种大规模继续作业的制造方式，由于高新技术的参和和介入，冲压生产方式由初期的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、且且正在向智能化、集成化的方向发展实现自动化冲压作业，体现安全、高效、节材等优点，已经是冲压模具生产的发展方向四、未来冲压模具制造技术发展趋势全面推广CAD/CAM/CAE技术模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向随着微机软件的发展和进步，普及CAD/CAM/CAE技术的条件已基本成熟，各企业将加大CAD/CAM技术培训和技术服务的力度；进壹步扩大CAE技术的应用范围计算机和网络的发展正使CAD/CAM/CAE技术跨地区、跨企业、跨院所地在整个行业中推广成为可能，实现技术资源的重新整合，使虚拟制造成为可能高速铣削加工国外近年来发展的高速铣削加工，大幅度提高了加工效率，且可获得极高的表面光洁度另外，仍可加工高硬度模块，仍具有温升低、热变形小等优点。

高速铣削加工技术的发展，对汽车、家电行业中大型型腔模具制造注入了新的活力目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向发展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的模型所需的诸多功能，大大缩短了模具的在研制制造周期有些快速扫描系统，可快速安装在已有的数控铣床及加工中心上，实现快速数据采集、自动生成各种不同数控系统的加工程序、不同格式的CAD数据，用于模具制造业的“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”期间将发挥更大的作用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，这是壹种替代传统的用成型电极加工型腔的新技术，它是有高速旋转的简单的管状电极作三维或二维轮廓加工(像数控铣壹样)，因此不再需要制造复杂的成型电极，这显然是电火花成形加工领域的重大发展国外已有使用这种技术的机床在模具加工中应用预计这壹技术将得到发展5)提高模具标准化程度我国模具标准化程度正在不断提高，估计目前我国模具标准件使用覆盖率已达到30%左右国外发达国家壹般为80%左右优质材料及先进表面处理技术选用优质钢材和应用相应的表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。

模具热处理和表面处理是否能充分发挥模具钢材料性能的关键环节模具热处理的发展方向是采用真空热处理模具表面处理除完善应发展工艺先进的气相沉积(TiN、TiC等)、等离子喷涂等技术模具研磨抛光将自动化、智能化模具表面的质量对模具使用寿命、制件外观质量等方面均有较大的影响，研究自动化、智能化的研磨和抛光方法替代现有手工操作，以提高模具表面质量是重要的发展趋势模具自动加工系统的发展这是我国长远发展的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；有完整的机具、刀具数控库；有完整的数控柔性同步系统；有质量监测控制系统[1] 六、主要参考文献李硕本等编著.冲压工艺理论和新技术[M].北京：机械工业出版社，2002.11肖景荣、姜奎华等编著《冲压工艺学》机械工业出版社，1999李大鑫，张秀锦.模具技术现状和发展趋势综述[J].模具制造，2005李德群，肖祥芷.模具CAD/CAE/CAM的发展概况及趋势[J].[2] 模具工业，2005（7）杜继涛，甘屹.支架精密多工位级进模设计[J].模具工业，2005（9）姜奎华主编.冲压工艺和模具设计[M].北京：机械工业出版社，1998.5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，2003.7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，1999.6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，2005.1《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，1999.6窦智•级进模设计中的要点及生产中的故障排除[J].冲模技术，2005（3）王孝培主编.冲压手册（修订本）[M].北京：机械工业出版社，1990YazhengLiu,JinghongSun,etal.Experimentinvestigationofdeep-drawingsheettextureevolution.JournalofMaterialsprocessingTechnology，140（2003）周岁华.汽车冲压材料的合理选择[J].汽车工艺和材料，2005（12）刘占军，张凌云•弹力支座多工位级进模设计[J].模具工业。