汽车盖板冲裁模设计

毕业设计中文题目汽车盖板冲裁模设计英语题目CARCOVERTHEPLANKBEBLUNTTOCUTAMOLDDESIGNI目录第一章引言111、课题简介1121选题的依据（来源）1122选题的背景2123选择课题目的意义313、实例分析814、零件客户要求9第二章冲压工艺方案的选择1021、加工方案比较10211机械加工法10212、使用冲压模10213材料的选择12第三章工艺与模具的设计1531冲压工艺与模具设计15311、工艺可行性的判别15312、零件冲裁工艺性分析1532确定冲压工艺方案1633、模具结构的确定1634排样、计算条料宽度及确定步距1735计算冲压力1736确定模具压力中心1937冲模刃口尺寸及公差的计算1938确定各主要零件结构尺寸2139压力机的选用22第四章绘制部分图形及其工艺2441设计并绘制总图、选取标准件2442、绘制部分非标准零件图2543、模具的加工工艺过程28第五章致谢辞35参考文献36I毕业设计任务书毕业设计题目汽车盖板冲裁模设计设计要求内容包括1、课题来源2、模具的工艺3、模具的设计4、结论（包括图形、说明书）。序号内容时间安排1外文资料翻译3月1日至3月5日2搜集课题相关资料3月8日至3月12日3完成毕业设计说明书3月15日至3月19日4预审，修改3月22日至4月2日完成毕业课题的计划安排5答辩4月5日至4月11日答辩提交资料说明书，设计任务书，外文翻译,调研报告，装配图及零件图II毕业设计调研报告一、冲压模的发展和现状改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。近年来，模具工业一直以15左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”；广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心；中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家。随着与国际接轨的脚步不断加快，市场竞争的日益加剧，人们已经越来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。而模具制造是整个链条中最基础的要素之一。近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维CAD，并陆续开始使用UG、PRO/ENGINEER、IDEAS、EUCLIDIS等国际通用软件，个别厂家还引进了MOLDFLOW、CFLOW、DYNAFORM、OPTRIS和MAGMASOFT等CAE软件，并成功应用于冲压模的设计中。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，东风汽车公司模具厂、一汽模具中心等模具厂家已能生产部分轿车覆盖件模具。此外，许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。经过多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技术方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。（二）未来冲压模具制造技术发展趋势模具技术的发展应该为适应模具产品“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”的要求服务。达到这一要求急需发展如下几项（1）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；进一步扩大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III可能，实现技术资源的重新整合，使虚拟制造成为可能。（2）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，并可获得极高的表面光洁度。另外，还可加工高硬度模块，还具有温升低、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。（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。（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一样，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。预计这一技术将得到发展。中国模具产业除了要继续提高生产能力，今后更要着重于行业内部结构的调整和技术发展水平的提高。结构调整方面，主要是企业结构向专业化调整，产品结构向着中高档模具发展，向进出口结构的改进，中高档汽车覆盖件模具成形分析及结构改进、多功能复合模具和复合加工及激光技术在模具设计制造上的应用、高速切削、超精加工及抛光技术、信息化方向发展。近年，模具行业结构调整和体制改革步伐加大，主要表现在，大型、精密、复杂、长寿命、中高档模具及模具标准件发展速度高于一般模具产品；塑料模和压铸模比例增大；专业模具厂数量及其生产能力增加；“三资”及私营企业发展迅速；股份制改造步伐加快等。从地区分布来看，以珠江三角洲和长江三角洲为中心的东南沿海地区发展快于中西部地区，南方的发展快于北方。目前发展最快、模具生产最为集中的省份是广东和浙江，江苏、上海、安徽和山东等地近几年也有较大发展。IV3、根据“十一五”模具行业发展规划，“十一五”期间模具产品发展重点主要有如下几类（1）汽车覆盖件模具冲压模具占模具总量的40以上。汽车覆盖件模具主要为汽车配套，也包括为农用车、工程机械和农机配套的覆盖件模具，它在冲压模具中具有很大的代表性，模具大都是大中型，结构复杂，技术要求高。尤其是为轿车配套的覆盖件模具，要求更高，可以代表冲压模具的水平。此类模具我国已有一定的技术基础，已为中档轿车配套，但水平还不高，能力不足，目前满足率只有一半左右。中高档轿车覆盖件模具主要依靠进口，已成为汽车发展的瓶颈，极大的影响着车型开发。（2）精密冲压模具多工位级进模和精冲模代表了冲压模具的发展方向，精度要求寿命要求极高，主要为电子工业、汽车、仪器仪表、电机电器等配套。这两种模具，国内已有相当基础，并已引进了国外技术及设备，个别企业生产的产品已达到世界水平，但大部分企业仍有较大差距，供应总量不足，进口很多。（3）大型精密塑料模具塑料模具占模具总量近40，而且这个比例还在上升。塑料模具中为汽车和家电配套的大型注塑模具，为集成电路配套的塑封模，为电子信息产业和机械及包装配套的多层、多腔、多材质、多色精密注塑模，为新型建材及节水农业配套的塑料异型材挤出模及管路和喷头模具等，目前虽然已有相当技术基础并正在快速发展，但技术水平与国外仍有较大差距，总量供不应求，每年的进口额达几亿美元。（4）主要模具标准件目前国内已有较大产量的模具标准件主要是模架、导向件、推杆推管、弹性元件等。这些产品不但国内配套大量需要，出口前景也很好，应继续大力发展。氮气缸和热流道元件主要依靠进口，应在现有基础上提高水平，形成标准并组织规模化生产。（5）其他高技术含量的模具占模具总量给8的压铸模具中，大型薄壁精密压铸技术含量高，难度大。镁合金压铸模具目前虽然刚起步，但发展前景好，有代表性。子午线橡胶轮胎模具也是发展方向，其中活络模技术难度最大。与快速成型技术相结合的一些V快速制模技术及相应的快速经济模具具有很好的发展前景。这些高技术含量的模具在“十一五”期间也应重点发展4、当前冲压模具技术发展呈现三大特点模具与压力机是决定冲压质量、精度和生产效率的两个关键因素。先进的压力机只有配备先进的模具，才能充分发挥作用，取得良好效益。模具的发展方向为（1）充分运用IT技术发展模具设计、制造。用户对压力机速度、精度、换模效率等方面不断提高的要求，促进了模具的发展。外形车身和发动机是汽车的两个关键部件，汽车车身模具特别是大中型覆盖件模具，其技术密集，体现当代模具技术水平，是车身制造技术的重要组成部分。车身模具设计和制造约占汽车开发周期三之二的时间、成为汽车换型的主要制约因素。目前，世界上汽车的改型换代般约需48个月，而美国仅需30个月，这车要得益于在模具业中应用了CAD/CAE/CAM技术和三维实体汽年覆盖件模具结构设计软件。另外，网络技术的广泛应用提供了可靠的信息载体、实现了异地设计和异地制造。同时，虚拟制造等IT技术的应用，也将推动模具工业的发展。（2）车身制造中的级进冲模发展迅速。在自动冲床上用级进冲裁模或组合冲模加工转子、定子板，或者应用于插接件作业，都是众所周知的冲压技术，近些年来，级进组合冲裁模在车身制造中开始得到越来越广泛的应用，用级进模直接把卷材加工为成型零件和拉伸件。加工的零件也越来越大，省去了用多工位压力机和成套模具生产所必需串接的板材剪切、涂油、板坯运输等后续工序。级进组合冲模已在美国汽车工业中普遍应用，其优点是生产率高，模具成本低，不需要板料剪切，与多工位压力机上使用的阶梯模相比，节约30。但是级进组合冲模技术的应用受拉伸深度、导向和传输的带材边缘材料表面硬化的限制，主要用于拉伸深度比较浅的简单零件，因此不能完全替代多工位压力机，绝大多数零件应优生考虑在多工位压力机上加工。VI摘要冲压工艺是塑性加工的基本方法之一。它主要用于加工板料零件，所以有时也叫板料冲压。冲压不仅可以加工金属板料，而且也可以加工非金属板料。冲压加工时，板料在模具的作用下，于其内部产生使之变形的内力。当内力的作用达到一定程度时，板料毛坯或毛坯的某个部位便会产生与内力的作用性质相对应的变形，从而获得一定的形状、尺寸和性能的零件。冲压生产靠模具与设备完成加工过程，所以它的生产率高，而且由于操作简便，也便于实现机械化和自动化。冲压产品的尺寸精度是由模具保证的，所以质量稳定，一般不需再经过机械加工便可使用。冲压加工一般不需要加热毛坯，也不像切割加工那样大量切削材料，所以它不但节能，而且节约材料。冲压产品的表面质量较好，使用的原材料是冶金工厂大量生产的轧制板料或带料，在冲压过程中材料表面不受破坏。因此，冲压工艺是一种产品质量较好而且成本低的加工工艺。用它生产的产品一般还具有重量轻且刚性好的特点。我国考古发现，早在2000多年前，我国已有冲压模具被用于制造铜器，证明了中国古代冲压成型和冲压模具方面的成就就在世界领先。1953年，长春第一汽车制造厂在中国首次建立了冲模车间，该厂于1958年开始制造汽车覆盖件模具。我国于20世纪60年代开始生产精冲模具。在走过了温长的发展道路之后，目前我国已形成了300多亿元（未包括港、澳、台的统计数字，下同。）各类冲压模具的生产能力。关键词模具冲压工艺材料ABSTRACTVIIABSTRACTBLUNTPRESSACRAFTISONEOFTHEBASICMETHODSTHATTHESUPROCESSITISMAINLYUSEDFORPROCESSINGPLANKTOANTICIPATESPAREPARTS,SOSOMETIMESALSOCALLTHEPLANKANTICIPATEBLUNTPRESSBLUNTPRESSCANNOTONLYPROCESSMETALSPLANKTOANTICIPATE,BUTALSOCANALSOPROCESSNONMETALPLANKTOANTICIPATEBLUNTPRESSTOPROCESS,THEPLANKANTICIPATESUNDERTHEFUNCTIONOFMOLDINGTOOLANDMAKEITTRANSFORMATITSINTERNALCREATIONOFINSIDEDINTWHENINSIDETHEFUNCTIONOFDINTATTAINCERTAINDEGREE,THEPLANKANTICIPATEACERTAINPARTOFSEMIFINISHEDPRODUCTORSEMIFINISHEDPRODUCTANDTHENWILLPRODUCEWITHINSIDETHEFUNCTIONPROPERTYOFDINTOPPOSITEINRESPONSETOOFTRANSFORM,ACQUIRECERTAINSHAPE,SIZEANDTHESPAREPARTSOFFUNCTIONTHUSBLUNTPRESSTOPRODUCETOBEPROCESSEDPROCESSBYMOLDINGTOOLANDEQUIPMENTSCOMPLETION,SOITOFRATEOFPRODUCTIONGAO,ANDBECAUSEOFOPERATIONSIMPLE,ALSOEASYTOREALIZATIONMECHANIZATIONANDAUTOMATIONBLUNTPRESSTHESIZEACCURACYOFPRODUCTISPROMISEBYTHEMOLDINGTOOLOF,SOQUALITYSTABLE,GENERALLYDOINGNOTNEEDTOTHROUGHMACHINEPROCESSAGAINTHENCANUSEBLUNTPRESSTOPROCESSGENERALLYDONTNEEDTOHEATSEMIFINISHEDPRODUCT,ALSOBEUNLIKETOINCISETOPROCESSTOSOANDINGREATQUANTITIESSLICETOPAREMATERIAL,SOITNOTONLYECONOMIZESONENERGY,BUTALSOECONOMIZEMATERIALBLUNTPRESSTHESURFACEQUALITYOFPRODUCTBETTER,THEORIGINALMATERIALOFUSAGEISAMETALLURGYFACTORYMASSPRODUCTIONOFTHEYASYSTEMPLANKANTICIPATEORTAKETOANTICIPATEANDTHEMATERIALSURFACEISFREEFROMBREAKAGEINBLUNTLYRANOVERTHEDISTANCETHEREFORE,ITISINGBLUNTTOPRESSACRAFTBEAKINDOFPRODUCTQUALITYBETTERANDTHECOSTLOWLYPROCESSACRAFTUSETHEPRODUCTTHATITPRODUCEGENERALLYSTILLHASTHEWEIGHTLIGHTANDRIGIDANDGOODCHARACTERISTICSOURCOUNTRYSTUDYOFANCIENTRELICSTODISCOVER,ASEARLYASMORETHAN2000YEARAGOS,OURCOUNTRYALREADYHAVEBLUNTPRESSAMOLDINGTOOLTOBEUSEDFORTOMAKEBRONZEUTENSILS,PROVECHINESEANCIENTTIMESBLUNTPRESSTOMODELWITHBLUNTPRESSANACHIEVEOFMOLDINGTOOLTOLEADINTHEWORLDGROWSPRINGIN1953THEFIRSTCARMANUFACTORYBUILTUPABLUNTMOLDCARFORTHEVERYFIRSTTIMEINCHINAANDTHATFACTORYSTARTEDMAKEACARTOOVERLAYAMOLDINGTOOLIN1958THEOURCOUNTRYSTARTSPRODUCEJINGABLUNTMOLDINGTOOLIN60SIN20CENTURIESWALKTHROUGHGROWOFDEVELOPMENTROADAFTER,THEOURCOUNTRYHASALREADYBECOMEMORETHAN100000000DOLLARS300CURRENTLYDONOTINCLUDETHESTATISTICSOFHARBOR,AO,PEDESTAL,UNDERTOGETHEREVERYVARIETYISBLUNTTOPRESSTHEPRODUCTIONABSTRACTVIIIABILITYOFMOLDINGTOOLBLUNTPRESSTHEDEVELOPMENTPRESENTCONDITIONOFTHEMOLDINGTOOLPROFESSIONANDTECHNIQUETRENDKEYWORDMOLDINGTOOLBLUNTPRESSACRAFTMATERIAL1第一章引言11、课题简介冲压工艺是塑性加工的基本方法之一。它主要用于加工板料零件，所以有时也叫板料冲压。冲压不仅可以加工金属板料，而且也可以加工非金属板料。冲压加工时，板料在模具的作用下，于其内部产生使之变形的内力。当内力的作用达到一定程度时，板料的某一部分便会产生与内力的作用性质相对应的变形，从而获得一定的形状、尺寸和性能的零件。12、选题依据（来源）、背景及其目的意义121选题的依据（来源）模具作为一种特定结构的机械产品，进行模块化设计时，既与传统模块化机械产品设计有许多共同之处，又具有自身的特殊性。模块的正确划分是模板制作的关键，要兼顾两个方面一是模具的结构，二是是否有利于实现参数化。下面具体结合压形模阐述一下模块的划分。在深刻分析压形模具结构特点的基础上，抽象出所有压形模具的共同特征，要将上述两个方面统一起来对模板划分模块。从结构上看，压形模具结构简单，可分为二个模块上模、下模，没有压边圈。从是否有利于实现参数化的角度看，压形模具可分为模架模块和专用型面模块。模架模块是指结构相对规则的上下模架部分，主要起定位和支撑等作用。专用型面模块是指型面结构变化部分，不易实现设计参数化，是覆盖件成形的关键部分。考虑到模具要固定在机床上，专用型面模块的外形直接受型面的控制，所以将压形模板分成6个模块上模基座、下模基座、上模型体、下模型体、机床和型面。这样划分的优点有U将上、下模划分为基座和型体，因为基座是少变化和稳定的，结构相对规则，易于实现参数化；而型体外形则是多变的，不规则，不易于实现参数化；当型体由于突变失效时，不至于牵连基座；2不同的产品，要求不同的模具型面，所以相对于模具其他部分来说，型面的多变和复杂性最突出，将型面单独作为一个文件，便于对它的操纵和控制；3机床的加入是为了保证机床和模具基座压板槽的吻合。模板是将一个事物的结构按照其内在的规律予以固定化、标准化的结果，它是结构标2准化的具体体现。参数化模板技术利用帜D设计的参数化技术，将模板的尺寸进行全关联，用主要参数来对其他参数进行驱动。参数化模板技术的应用必须建立在特征建模的基础之上。在此以UG为开发平台，运用UG完善的参数化机制和强大的CAD功能进行特征建模，尤其UG所提供的装配功能和WAVE技术使参数化模板技术具有更广泛的适应性和更强大的生命力。122选题的背景模具快速响应制造BAPIDRGPNSEMANUFACTURING，RRM，最初是由福特汽车公司提出的，其目的是建立集成环境同时使工程技术人员有效地使用计算机仿真和处理技术进行产品的开发、设计和制造，缩短产品的市场响应时间，提高质量和可靠性，同时降低成本。参数化模板技术的设计思想是为快速模具结构设计服务的，缩短模具结构生成和出固的耗时，减少冲压工艺分析设计和依据图纸进行模具制造中间的时间间隔，从而更好的满足MZM的要求。模板的设计和创建参数化模板技术应用方法研究模板是结构标准化的具体体现，那么模板中的每一个标准化结构都可以看作是一个模块。将各个模块建模，然后利用UC的装配功能把模块拼装，便完成模板。同时，模板的设计中应该融入一定实际生产经验，这样模板才具有权威性。针对模板中使用的标准件模柄、螺栓、螺钉、导校导套等，最好建立标准件库，这样在由模板生成具体模具时，当标准件的规格需要变换时，能够直接从标准件库中提出，方便省时。标准件库的建立工作量大，内容复杂，当然工作环境仍然是UG。根据零件的形状和尺寸，首先在计算机中以工程草图的形式画出，尺寸以参数形式表示，然后对这些参数赋以不同的值，就能够建立起一组形状相同、规格不同的标准件。压形模板的创建基于上述参数化模板技术在汽车覆盖件压形模板设计中应用方法的分析，根据对压形模板的模块划分，对各个模块在UC中建模，然后装配成为压形模板。参数化特征建模参数化模板要求其中的曲线、曲面、实体的形状、尺寸和空间位置都是可变的。在UC中，只有作为特征，其形状和空间参数才是可以改变的，同时在参数之间建立关联。参数化关联机制在压形模板中建立方法将生成模板的所有参数分成2种即控制参数和受控参数。受控参数的值通过公式由控制参数决定，在UC中是通过表达式EPP哪I哪功能来创建参数之间的公式关系。但由于装配部件也较多，这样所有的控制参数总共也较多，所以又将控制参数分成主控参数和非主控参数。非主控参数的值也是通过公式由主控参数3决定。这样模板的所有参数将全由主控参数来决定，减少了需要修改的参数个数，增强了模板的实用性。经过不断修改，目前压形模板的主控参数有总装文件的模具闭合高度、送料高度和下模基座文件的四角平台长、四角平台宽、筋板宽、模具长度、模具宽度、模具高度和基准高度等。除了使用公式在参数之间建立起关联，还可以在草图中通过几何定位确定参数的关系。草图是UC中实现参数化的最强大工具，草图实际上就已经决定了其后要生成实体的方法，它实际上就是对所描述对象建立数学模型，其后面的三维造型工作只是将它所表达的思想实现出来。以下模基座草图为例说明使用草图的方法。在头脑中先构思出下模基座的大体结构，有四角平台、压板槽、底板加强筋、侧加强筋、导腿。选择下模基座的底面为草图附着面，初步生成的草图如图1所示。其中1是用于生成底板加强筋，先生成一长方体，然后使用自定义特征事先已经做好，存在自定义特征库中。2是用于生成导腿，关于YC方向做镜像，便得到两个导腿。3是用于生成四角平台，4是在四角平台中挖空，用于减重。5是用于生成侧加强筋，然后在XC方向做阵列，再关于XC做镜像。6是用于生成压板槽使用自定义特征，然后方法同侧加强筋。7是用于生成侧加强筋附着面。经过镜像和填补最后得到草图形状。装配和WAW技术模块造形完毕需要装配成模板。UC为建模提供了强大而有效的装配功能，为了完美地实现参数化模板的目标，模块之间的装配定位应当使用约束定位MTE，而且应当尽可能地使用WAW技术，WAVE技术的突出特点是它的相关拷贝功能。在压形模板的设计中，上模基座就是通过下模基座WAVE生成，秉着求同存异的原则，上模基座除导腿外，与下模基座相同，所以建立上模基座时，应用WAVE技术，将下模基座的草图抽取过来。这样设计工作不仅简便，而且避免了大量的参数关联。压形模板的装配树和约束关系。123选择课题目的意义一、系统结构系统由系统总控模块、标准件图形绘制、标准件尺寸确定、工艺过程生成、工艺卡片输出等五部分组成。工艺过程生成是系统的核心。系统以数据库为基础，实现系统内部间数据的共享和集成。1系统总控模块系统总控模块是通过程序模块按需调用把标准件清单、模具标准件库、标4准件尺寸确定模块、工艺过程生成模块、标准件绘制模块以及工艺卡输出模块联接起来形成一个整体。它从模具标准件清单数据库中读入各标准件的零件号，依次进行每个标准件的设计。首先显示“选择模具标准件号”对话框，在该对话框中，每一个标准件号都对应一个位图或幻灯片，以便用户使用。接着是“型号及规格选择”对话框，通过选择或输入型号及规格等主参数，然后调用标准件尺寸确定模块，确定标准件的其他尺寸。如果不能唯一地确定标准件的其他尺寸，则说明标准件的型号或规格参数有误否则就可以按标准件型号及规格尺寸进行工艺过程的生成，一旦工艺过程设计成功并保存在工艺数据库中，就可随时调用标准件图形绘制和工艺卡输出模块，打印出实用的标准件工艺卡。二模具标准件图库模具标准件库是以汽车冲模标准汇编为依据，在AOTUCAD下绘制完成的各标准件的图块BLOCK。因为一个标准件号对应多个形状相似，而尺寸不同的零件，所以把图中的尺寸变量定义成属性，它与尺寸数据确定模块相连，可自动将各标准件的尺寸代号替换成具体的尺寸值，从而形成可指导生产加工的模具标准件工程图。有时，一个标准件号对应几个零件图，必须把它分成几个图形来画。在生成工艺卡时，通过主参数来判断该标准件对应的模具标准件图。三尺寸确定模块该模块包括了整个系统的所有标准件系列，用来输出不同标准件的各型号和规格主参数所对应的具体图形尺寸。它将原来工艺卡上的多维数据表格转换成C程序的逻辑分支形式，保证了一组型号和规格主参数，能唯一地得到一组完整的标准件尺寸数据，从而可有效地避免型号和规格主参数的输入错误以及人工查表造成的尺寸看错而致废品的情况。四工艺过程生成模块工艺过程生成模块根据标准件号及其型号和规格参数生成相应的工艺过程并存放于工艺数据库中，供随时调出打印。工艺过程生成包括工艺路线确定和工序内容安排。工序内容包括工种代号、加工说明、工具及机床型号名称、定额工时等内容。因为一种标准件组成一个功能相同、形状相同或相似、而尺寸按序列变化的零件组族，其工艺路线和各工序的内容是相同或相似的，因此5很容易按变异式的方法用程序自动生成工艺路线和各工序的内容。该模块的重点是各工序的加工说明和定额工时的计算。因为工序内容与具体尺寸密切相关，因而必须把尺寸数据确定模块所确定的实际尺寸插入工序内容说明之中。定额工时是按平均水平完成各工序所需的时间。定额工时的确定必须根据生产批量、尺寸大小做出相应的调整。用程序完成不但减少了工艺员的计算工作量，而且准确可靠，避免工时纠纷。五工艺卡输出模块工艺卡输出是将标准件图形与工艺过程绘制输出在AUTOCAD屏幕上，并通过AUTOCAD的打印命令输出标准件工艺卡片的过程。在工艺卡输出模块中，还需解决两个问题。其一是相同标准件号但型号及规格不同，对应的零件形状改变，如不同型号及规格的冲模导板，其上的螺纹连接孔的个数和分布差别较大，必须用多图块来表达，图形绘制输出时再根据不同型号及规格将不同的图块插入标准件工艺卡其二是工序内容中尺寸上、下偏差和粗糙度的表达。由于工序内容必须以文本字符存贮在数据库记录中，因此，用如160015，0017和RA08的形式来表达上、下偏差和粗糙度，输出到标准件工艺卡时再通过程序处理自动转换成符合机械制图标准的图形表达方式。六、系统的实现与应用结合工厂的实际情况，并考虑到软件的通用性和易操作性，笔者将系统设计成标准的WINDOWS图形界面。系统软件分为支承层和应用层、支承软件包括SQLSERER数据库管理系统和AUTODESK公司推出的AUTOCAD图形软件；应用层的软件主要为自行开发的程序，由AUTOCAD的二次开发工具ARX开发的在AUTOCAD环境下运行的WINDOWS应用程序，共同完成人机界面，数值计算、逻辑推理、图形输入、输出、数据库管理等工作、系统采用VISUALC编程语言、利用AUTOCAD提供的OBJECTARX工具对AUTOCAD进行二次开发，能过AUTOCAD的弹出式菜单调用，以对话框的形式完成标准件号的选择、标准件型号及规格的输入与检查、工艺过程生成与编辑审定、标准件工艺卡的批量打印等任务、汽车模具标准件工艺自动设计系统已居工厂实际应用，效果良好。由于实现了一个标准件，一种规格对应一张工艺卡、其零件图形、尺寸以及工艺内容、工时定额都唯一地确定下来，提高了工艺卡的现场指导作用、同时又不增加工艺员负担，达到了提高工艺设计质量和效率的目的，深受工艺员和工人的欢迎。6汽车是重要的运输工具，是科学技术发展水平的标志。汽车工业是资金密集、技术密集、人才密集、综合性强、经济效益高的产业。世界各工业发达国家几乎无例外地把汽车下业做为国民经济的支柱产业。汽车的研制、生产、销售、营运，与国民经济许多部门都息息相关，对社会经济建设和科学技术发展起重要推动作用。我国汽车制造告业的迅速崛起，不仅使自身在国民经济发展中完成了从“配角”到“主角”的转变，同时也为中国确立了世界汽车制造大国的地位。从全球汽车产量排名表看2000年的世界10大产车国分别是美国、日本、德国、法国、韩国、西班牙、加拿大、意大利、巴西和墨四哥，中国紧随其后排在第11位。到2Q03年，我国汽午产量超过意大利，巴西、墨西哥、韩国、西班牙和加拿大等6个国家，一举跃居世界第5，估计2004年已超过法国，成为世界上第4大汽车生产回；国家统计局还大胆预测到2005年，中国汽车产量将超过德国，成为全球第3大汽车制造国。目前我国汽车产业发展迅速，对被称为“汽车工业之母”的汽车模具业来说，无疑是一个利好消息。在美国，日本等汽车制造业发达的国家，模具产业超过50的产品是汽车棋具，而在我国，仅有约13的模且产品足在为汽车制造业服务，模具上业在我国尤其是汽车制造业集中的地区长三角、珠三角及环渤海地区还有很大的发展余地。目前，国内汽车产品的小产和销售呈现高速增长，统计数据表明，2003年汽车产量达到440万辆比2002年同比增长35，估计2004年末汽车年产量已达到5507辆，全年度上市的新车车型超过50款。在汽车生产中，包括车身外体、发动机、内饰件等在内的90以上的零部件需要依靠模具成形。制造款普通轿车就需要约1000多副冲压模具，200多副内饰件模具。一个车款就需要制造1200多副模具。10个千款就意味着至少有60000多副模具需要加工。汽车工业的发展为模具行业带来了一个极大的市场，由于国内模只技术含量低，高档模具比重较小，所以中国模具行业的当务之急就是大力提高模具产业的技术水平，追求高精度、高效率、低成本，为小国汽车国产化服务，也为中同模具行业的发展寻找突破口。中国汽车的发展特点是数量多、频率快、新产品多，汽车行业的这些发展特点为模几工业的发展提出了高标准、严要求。汽车行业的超高速发展给国内7模具企业带来了前所未有的挑战和机遇，如何把握机遇、紧跟汽车工业发展的步伐，是摆在国内模具上业面前的一个急待解决的问题。汽车工业非常关注模具行业的发展，模具加工、模具工艺是材料成型的重要方式之一，与机械加工相比，具有工序少、材料利用率高、能耗低、生产性能好、小产效益高等众多优点。模具生产对工艺技术装备要求非常严格，模具是“效益放大器”，由模具生产出的产品价格将超过模具自身价格的几十倍乃至上百倍，据统计全世界有关模具的年产值达650亿美元。模具上业的发展、模具制造水平的高低反映一个国家的工业发展水平。我国政府非常支持模具工业的发展，相关国家政策也向模具行业倾斜。日前国内模具生产企业共有20000多家，从业人员150万人，年产值450亿元。模具的发展与汽车上业的快速发展密切相关，其中汽车大型零件的注射模、仪表盘模具、车灯模具的发展对汽午行业的发展尤其重要。国外模具工业在逐步转向我国发展，以港资和台资企业为代表的外资企业在不断增加，其中更以台资模具企业在国内发展的比较快。国内模具生产水平低，模具的价格只有发达同家的15到13这种相对比较低的价格成为国内模具进入国际市场井与国外模具竞争的丰要优势。国内模具在出口的同叫，进口的外国模具也在不断增加，尤其是高精度汽车大型覆盖件模具需大量进门。日前国内模具行业的结构改革步伐日益加快，三资介业民营企业得到了很大程度的发展，其中南方地区模具工业由于本地区工业发展水平较高所以较北方发展快，但在整个模具设计制造水平和标准化程度上，与美国、欧训、日本等发达国家和地区相比还存在相当大的差距。我国特殊钢材消费大户如汽车工业、机械制造业以及电力行业尚有较大的发展空间，与美国、口奉相比还相差很远，最近世界主要钢铁公司专家认为到2010年小国汽车用钢将增长50，达到1800万吨含维修。由于中国劳动力便宜，技术水平尚可，市场需求人，世界制造业的巨头纷纷到中国投资建厂，因此，中国今后将成为世界制造业的中心，机器制造业及电力行业等的发展必然给特殊钢巾场带来更人的需求宁可。一个轿车车型的车身覆盖件模具赞用平均按2亿元人民币计算，每年需要36亿元人民币用轿车车身覆盖件模具的购买。如呆国内汽车模具企业能承揽轿车车身覆盖件模具的30，国内车身模具业就能跨越目前的状况，迅速赶上国内汽车发展水平，如果能承揽其50以上，将会对汽车模具行业产生巨大推动作用，使我国汽车模具行业迅速进入世界先进行列，模具工业一定要承担起汽8车、轿车大型覆盖件模具的设计能力，为我国汽车行业快速进入世界先进行列发挥应有的作用，除汽车行业之外家用电器，建筑材料、化工及仪表等行业对模且也有大量需求。从模具技术发展来看，高精度、低成本、交货朋垣足今后模具发展的一个趋势，模具的标准化加上和模具标准件的发展将会有力地促进中国汽车工业的发展。13、实例分析（一）产品简介我的毕业设计的课题是一个汽车空调压缩机的端盖，其外观及尺寸可见图，此工件看起来是一个很不起眼的端盖，但是每个事物都有它存在的理由，相信这个端盖也是如此，端盖的作用可以从它的名字看出来，盖子，自然就是起密封的作用，而它所要密封的是什么东西呢，空调压缩机润滑油，空调的工作需要压缩机的转动，压缩机的转动需要润滑油的润滑，所以润滑油在这整个过程中起着相当重要的地位。但是，如果压缩机的端盖没有做好，也就是造成润滑油的渗漏，后果就是压缩机无法正常工作，这又导致汽车空调无法制冷，也许你会觉得不就是空调不工作吗，又不是汽车动不了，没什么大不了的，可是如果当你在烈日炎炎的夏天坐在一辆没有空调制冷的汽车里，你的感觉是什么呢你能在车里坐多久，又如果当你去买车的时候听说哪款车的空调系统会出问题造成不能制冷的，你会买吗，换个角度，如果你是个汽车制造商，你生产的汽车不能制冷，那可以说是你的致命弱点之一啊从此你的汽车将失去市场竞争力，甚至不能通过质量审核而被禁止上市销售所以不要小看了这个小小的空调压缩机端盖。914、零件客户要求客户要求1、设计一付复合模，要求操作维修方便；2、模具总寿命不低于60万冲次，刃磨一次寿命不低于15000冲次。工件名称夹头垫片生产批量成批材料20钢料厚1MM10第二章冲压工艺方案的选择21、加工方案比较下面开始讨论本课题的制造方案211机械加工法对于这个压缩机端盖，加工的方法有很多，我们首先来尝试一下用铣床加工，这个方法肯定是可以的，铣床绝对是可以加工出来这个简单的工件的，可是要加工这个简单的零件如果使用铣床的话，那就需要一个熟练的操作工人用一段时间来加工，这个时间由工人的操作技能水平的高低决定。这样也决定了成本的高低，还有就是效率的问题，工人水平的高低和效率是成正比的，但是和成本的高低却是成反比的。那我们就舍弃水平高工资也高的工人，换加工中心吧，加工中心的效率众所周知，但它的价格也是出了名的高的，还有一个不能忽视的问题，那就是刀具的磨损问题，无论是铣床或者是加工中心，刀具是比不可少的。而刀具的价格也是一比不小的数目。所以机械加工法值得商榷。212、使用冲压模冲压模的优点在这样的对比下很快就显现出来了，首先它结构，加工方法简单，效率高，工艺也很简单，操作更是没有任何难度，可以用不动脑子来形容它的操作过程，基本上可以说正常情况下只要进行安全知识培训就可以了，不用操作技能培训。最重要的，也是所有制造商最关心的，就是成本低，同时也意味着利润的上升。（1）冲压模方案种类该工件包括落料、冲孔两个基本工序，可有以下三种工艺方案方案一先冲孔，后落料。采用单工序模生产。方案二采用落料冲孔同时进行的复合模生产。11方案三冲孔落料级进冲压。采用级进模生产（2）模具方案的比较工艺方案选择的准则为了实现工艺方案的计算机辅助选择，首先应总结出实际设计中常用的准则主要有1）如果工件上的最小孔边、孔间距小于复合的凹凸模最小许用壁厚值，因不能保证凹凸模强度，应考虑采用连续模或单工序模。2）如果工件上的内孔与外形的相对位置精度要求较高，应尽可能采用复合模。3）如果工件内、外形的毛刺要求同向，应采用复合模。4）连续模和复合模的生产效率较高，单工序的模的生产效率较低但模具结构简单。综合生产效率和模具制造两方面的因素，一般认为大批量生产时尽量采用连续模或复合模，小批量生产时采用单工序模。5）当工件较厚（一般大于5MM）、外形尺寸较大（一般大于250MM）时，不仅冲压力大，而且模具尺寸大，不宜采用连续模。6）如果个冲孔凸模安装位置发生干涉，不宜采用复合模。7）当工件的平整度要求很高时，一般应采用正装复合模。方案一，模具结构简单，制造方便，但需要两道工序，两副模具，成本相对较高，生产效率低，且更重要的是在第一道工序完成后，进入第二道工序必然会增大误差，使工件精度、质量大打折扣，达不到所需的要求，难以满足生产需要。故而不选此方案。方案二，复合模的特点是生产率高，冲裁件的内孔与外缘的相对位置精度高，板料的定位精度要求比级进模低，冲模的轮廓尺寸较小。但复合模结构复杂，制造精度要求高，成本高。复合模主要用于生产批量大、精度要求高的冲裁件。只需要一套模具，工件的精度及生产效率要求都能满足，模具轮廓尺寸、12制造相对前面两种方案都有比较好，而且效率高，所以应该选此方案。方案三，级进模是一种多工位、效率高的一种加工方法。但级进模轮廓尺寸较大，制造复杂，成本较高，一般适用于大批量，小型冲压件。而本工件尺寸轮廓较大，采用此方案，势必会增大模具尺寸，使加工难度提高，进而也排除此方案。（3）方案的确定综上所述，本套模具采用复合模。213材料的选择毛坯排样指冲压毛坯在条料、带料或板料上的布排，其主要目的是在满足冲压工艺的前提下获得尽可能高的材料利用率；同时，毛坯排样的结果又是工步排样以及凹模、卸料板等零件设计的基础，因此毛坯排样是冲压工艺设计中的重要环节。1、冲裁件的选择本冲裁件选用08F（沸腾钢）。2、模具材料的选择制造冲压模具的材料有钢材、硬质合金、钢结硬质合金、锌基合金、低熔点合金、铝青铜、高分子材料等等。目前制造冲压模具的材料绝大部分以钢材为主，常用的模具工作部件材料的种类有碳素工具钢、低合金工具钢、高碳高铬或中铬工具钢、中碳合金钢、高速钢、基体钢以及硬质合金、钢结硬质合金等等。（1）碳素工具钢在模具中应用较多的碳素工具钢为T8A、T10A等，优点为加工性能好，价格便宜。但淬透性和红硬性差，热处理变形大，承载能力较低。（2）低合金工具钢13低合金工具钢是在碳素工具钢的基础上加入了适量的合金元素。与碳素工具钢相比，减少了淬火变形和开裂倾向，提高了钢的淬透性，耐磨性亦较好。用于制造模具的低合金钢有CRWMN、9MN2V、7CRSIMNMOV代号CH1、6CRNISIMNMOV代号GD等。（3）高碳高铬工具钢常用的高碳高铬工具钢有CR12和CR12MOV、CR12MO1V1（代号D2），它们具有较好的淬透性、淬硬性和耐磨性，热处理变形很小，为高耐磨微变形模具钢，承载能力仅次于高速钢。但碳化物偏析严重，必须进行反复镦拔（轴向镦、径向拔）改锻，以降低碳化物的不均匀性，提高使用性能。（4）高碳中铬工具钢用于模具的高碳中铬工具钢有CR4W2MOV、CR6WV、CR5MOV等，它们的含铬量较低，共晶碳化物少，碳化物分布均匀，热处理变形小，具有良好的淬透性和尺寸稳定性。与碳化物偏析相对较严重的高碳高铬钢相比，性能有所改善。（5）高速钢高速钢具有模具钢中最高的的硬度、耐磨性和抗压强度，承载能力很高。模具中常用的有W18CR4V（代号841）和含钨量较少的W6MO5CR4V2（代号6542，美国牌号为M2）以及为提高韧性开发的降碳降钒高速钢6W6MO5CR4V（代号6W6或称低碳M2）。高速钢也需要改锻，以改善其碳化物分布。（6）基体钢在高速钢的基本成分上添加少量的其它元素，适当增减含碳量，以改善钢的性能。这样的钢种统称基体钢。它们不仅有高速钢的特点，具有一定的耐磨性和硬度，而且抗疲劳强度和韧性均优于高速钢，为高强韧性冷作模具钢14，材料成本却比高速钢低。模具中常用的基体钢有6CR4W3MO2VNB（代号65NB）、7CR7MO2V2SI（代号LD）、5CR4MO3SIMNVAL（代号012AL）等。（7）硬质合金和钢结硬质合金硬质合金的硬度和耐磨性高于其它任何种类的模具钢，但抗弯强度和韧性差。用作模具的硬质合金是钨钴类，对冲击性小而耐磨性要求高的模具，可选用含钴量较低的硬质合金。对冲击性大的模具，可选用含钴量较高的硬质合金。钢结硬质合金是以铁粉加入少量的合金元素粉末（如铬、钼、钨、钒等）做粘合剂，以碳化钛或碳化钨为硬质相，用粉末冶金方法烧结而成。钢结硬质合金的基体是钢，克服了硬质合金韧性较差、加工困难的缺点，可以切削、焊接、锻造和热处理。钢结硬质合金含有大量的碳化物，虽然硬度和耐磨性低于硬质合金，但仍高于其它钢种，经淬火、回火后硬度可达6873HRC对于薄板冲裁模具的工作零件用材要求具有高的耐磨性和硬度，而对厚板冲裁模除了要求具有高的耐磨性、抗压屈服点外，为防止模具断裂或崩刃，还应具有高的断裂抗力、较高的抗弯强度和韧性。CR12和CR12MOV为高碳高铬钢，耐磨性较高，淬火时变形很小，淬透性好，可用于大批量生产的模具，如硅钢片冲裁模。但该类钢种存在碳化物不均匀性，易产生碳化物偏析，冲裁时容易出现崩刃或断裂。其中，CR12含碳量较高，碳化物分布不均比CR12MOV严重，脆性更大一些。简述一下CR12和CR12MOV的热处理CR12型钢的热处理工艺选择取决于模具的使用要求，当模具要求比较小的变形和一定韧性时，可采用低温淬火、回火（CR12为950980淬火，150200回火；CR12MOV为10201050淬火，180200回火）。若要提高模具的使用温度，改善其淬透性和红硬性，可采用高温淬火、回火（CR12为10001100淬火，480500回火；CR12MOV为11101140淬火，500520回火）。高铬钢在275375区域有回火脆性，应予避免经上述材料分析，本冲压模材料选用的是CR12MOV15第三章工艺与模具的设计31冲压工艺与模具设计311、工艺可行性的判别冲裁件的工艺性指冲裁件对冲压工艺的适应性，它包括冲裁件的结构工艺性和精度两部分的内容，工艺性良好与否对冲裁件的质量、制造成本以及模具寿命有很大的影响。造冲裁模CAD系统中，计算机辅助判别冲裁件在形状结构和精度方面的可形，同时也后续模具模块提供必要的信息。1冲裁件结构工艺性判别结构工艺性判别的实质是将工件图中的圆角半径、小孔尺寸、悬臂与凹槽尺寸、孔边距、孔间距等几何特征量与相应的工艺参数极限值进行比较，从而确定工件的形状的结构是否适应于冲裁加工。在CAD系统中，一般采用自动判别法、交互判别法、或将自动与交互相结合的综合判别法了来辅助判别。2冲裁件精度的判别冲裁件上标注的尺寸按精度判别要求可分为三类轮廓尺寸、内孔与内孔之间的尺寸以及内孔与外轮廓之间的尺寸。冲裁件的精度判别主要是对于这三类尺寸进行下类分析A将尺寸的名义值和偏差值与标准公差表对照，逐一判定各尺寸的精度等级。B将每一尺寸信息与数据库中的有关技术标准对照，判定该尺寸能否使用普通精度模具进行加工。312、零件冲裁工艺性分析1）材料20钢为优质碳素结构钢，具有良好的可冲压性能。2）工件结构如图一所示，该零件结构形状简单对称，零件可分为冲孔落料两部分，故考虑采用复合模冲压工序一次冲压成形。16