冲压工艺与模具设计毕业论文.pdf

太原工业学院毕业设计（论文） 太原工业学院 毕业论文开题报告 学学 生生 姓姓 名名：李帅臣李帅臣学学 号号：092018206092018206 系系部部：机械工程系机械工程系 专专业业：材料成型及控制工程材料成型及控制工程 论论 文文 题题 目目：油封内外夹圈冲压工艺与模具设计油封内外夹圈冲压工艺与模具设计 指 导 教 师指 导 教 师 :佘银珠佘银珠 2013 年 6 月 13 日 太原工业学院毕业设计（论文） 毕毕 业业 论论 文文 开开 题题 报报 告告 一一论文研究目的及意义论文研究目的及意义： 本论文主要研究油封内外夹圈的冲压工艺与模具设计， 对内夹圈和外夹圈分别做一 些分析，然后来确定它们加工的工艺方法，从而再确定模具的设计。通过对零件加工工 艺的分析和生产模具的设计，要去掌握模具设计当中的一些分析方法。冲压模具的设计 主要包括工件的分析、工艺方案的确定、模具结构形式的选则、必要的工艺计算、主要 零部件的设计、压力机型号的选择，以及零件图和装配图的绘制。对每一步的分析，去 深刻掌握和了解有关冲压模具设计的基础知识，同时开拓设计的思路，培养创新设计能 力。通过对零件结构的分析计算，来确定加工的工艺方法，从而去回顾并深入理解冲压 工艺的分类以及每一种工艺的特点和其适合的范围，进一步总体上掌加工工艺类型。通 过工艺力的计算来选择模具的压力机型号，这样可以巩固曾经学到的知识，同时对内外 夹圈的选择，可以做出比较，更深层次的学习实际生产当中的压力机选择的分析方法。 通过对零部件结构的设计， 可以了解标准零部件的选择及其设计。 绘制零件图和装配图， 加深对二维 CAD 软件的进一步掌握。 做这篇论文的研究， 不仅有助于基础知识的巩固和学习， 而且能够进一步开拓思维， 深入学习模具设计的新思路。对各种文献的阅读，增加了模具方面的专业知识，使零碎 的知识更加专业化和整体化。这篇论文的研究也为以后的工作和读研打下了基础。 参考文献：参考文献： 1郝滨海主编. 冲压模具简明设计手册M. 北京:化学工业出版社， 2005、 10-402 2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， 2000、 232-239 3梁炳文主编. 冷冲压工艺手册M. 北京:北京航空航天大学出版社，2004、 20-593 4中国机械工程学会，中国模具设计大典编委会编著.中国模具设计大典第三卷 M. 江西：江西科学技术出版社.2003.167-172 5冲压工艺及模具设计编写委员会. 冲压工艺及模具设计M. 北京:国防工业出 版社，1993、54-55 6候义馨. 冲压工艺及模具设计M. 北京:兵器工业出版社，1994、 62-65 7卢险峰. 冲压工艺模具学M. 北京:机械工业出版社，1999、 44-46 8胡亚民. 材料成形技术基础M. 重庆:重庆大学出版社，2000、15-17 太原工业学院毕业设计（论文） 9刘湘云. 邹金统主编. 冷冲压工艺及模具设计M. 北京:航空工业出版社， 1994、16-17 10陈尖嗣. 郭景仪主编. 冲压模具设计与制造技术M. 北京:北京出版社， 1991、 62-65 11张鼎承主编. 冲压机械化与自动化M. 北京:机械工业出版社，1982、92-95 12张毅主编. 现代冲压技术M. 北京:国防工业出版社，1994、102-105 13许发樾主编. 模具标准应用手册M. 北京:机械工业出版社，1994、164-166 14王孝培主编. 冲压手册M. 北京:机械工业出版社，1990、20-22 15姜奎华主编. 冲压工艺与模具设计M. 北京:机械工业出版社，1997、 60-62 16冲模设计手册编写组. 冲模设计手册M. 北京:机械工业出版社，1998、 150-154 17钣金冲压工艺手册编委会编著. 钣金冲压工艺手册M. 北京:国防工业出版 社，1989、167-172 18Tomesani. L.Analy of a tension-drivenM. outsidein tube inversion Jouranl of Material Processing Technology, Vol.64,1997,pp.397-386 19Pearce. R.Sheet Matal FormingM. Bristol、philadelphia:Adam hilger, c1991 20Liescu,constantin. Cold-pressing technology/constantin iliescuM. -Amsterdam:Elsevior,1990 22-25 太原工业学院毕业设计（论文） 毕毕 业业 论论 文文 开开 题题 报报 告告 二本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径二本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径） ： 本课题要研究解决油封内外夹圈冲压工艺以及其模具设计， 这副冲压模具的设计主 要包括工件的分析、工艺方案的确定、模具结构形式的选择、必要的工艺计算、主要零 部件的设计、压力机型号的选择，以及零件图和装配图的绘制。拟采用的步骤：首先查 找相关冲压模具设计的文献，理解设计的整个步骤。再根据文献具体分析给定的零件， 做出工艺方案。再确定其模具结构形式，并计算工艺力，选择压力机，最后做出零件图 和装配图。 进度安排：进度安排： 3 月份确定题目，并查找有关文献，阅读并理解模具设计的方法和步骤 4 月份做初步的设计思路，与指导老师交流，并按思路做好初步设计。 5 月份与指导老师交流设计问题，并解决存在的问题，时做好修改和完善模具设 计工作。 6 月初整理所做内容，排版打印，按时上交。 太原工业学院毕业设计（论文） 毕毕 业业 论论 文文 开开 题题 报报 告告 指导教师意见指导教师意见：（对本课题深度、广度、工作量及预期达到的目标的意见） 指导教师： 年月日 教研室审查意见： 专业负责人： 年月日 所在系审查意见： 系主任： 年月日 太原工业学院毕业设计（论文） 毕 业 论 文毕 业 论 文 油封内外夹圈冲压工艺与模具设计 学生姓名学生姓名：学号学号：0 系系部：部： 专专业：业： 指导教师：指导教师： 二零一三年六月 李帅臣092018206 机械工程系 材料成型及控制 佘银柱 太原工业学院毕业设计（论文） 标题： 诚信声明 本人郑重声明：本论文及其研究工作是本人在指导老 师的指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料 均已在参考文献中列出。 本人签名： 年月日 太原工业学院毕业设计（论文） 毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）任务书 设计（论文）题目：油封内外夹圈冲压工艺与模具设计 系部：机械工程系专业： 材料成型及控制工程学号：092018206 学生： 李帅臣 指导教师（含职称） ： 副教授佘银柱专业负责人： 冯晶 1设计（论文）的主要任务及目标 本论文主要研究油封内外夹圈的冲压工艺与模具设计， 对内夹圈和外夹圈分别做一 些分析，然后来确定它们加工的工艺方法，从而再确定模具的设计。通过对零件加工工 艺的分析和生产模具的设计，要去掌握模具设计当中的一些分析方法。冲压模具的设计 主要包括工件的分析、工艺方案的确定、模具结构形式的选则、必要的工艺计算、主要 零部件的设计、压力机型号的选择，以及零件图和装配图的绘制。对每一步的分析，去 深刻掌握和了解有关冲压模具设计的基础知识，同时开拓设计的思路，培养创新设计能 力。通过对零件结构的分析计算，来确定加工的工艺方法，从而去回顾并深入理解冲压 工艺的分类以及每一种工艺的特点和其适合的范围，进一步总体上掌加工工艺类型。通 过工艺力的计算来选择模具的压力机型号，这样可以巩固曾经学到的知识，同时对内外 夹圈的选择，可以做出比较，更深层次的学习实际生产当中的压力机选择的分析方法。 通过对零部件结构的设计， 可以了解标准零部件的选择及其设计。 绘制零件图和装配图， 加深对二维 CAD 软件的进一步掌握。 做这篇论文的研究， 不仅有助于基础知识的巩固和学习， 而且能够进一步开拓思维， 深入学习模具设计的新思路。对各种文献的阅读，增加了模具方面的专业知识，使零碎 的知识更加专业化和整体化。这篇论文的研究也为以后的工作和读研打下了基础。对油 封内外夹圈不同的设计进行比较，系统的掌握模具设计的分析方法，整合各部分内容为 一个整体框架，改变传统设计观念，创新性的思考新的问题，培养创新性思维。 2设计（论文）的基本要求和内容 做好设计总思路，填写开题报告 做好冲压模具设计，编写毕业设计说明书 绘制一幅 0 号装配图和若干幅零件图 按标准格式打印说明书 3主要参考文献 1郝滨海主编. 冲压模具简明设计手册M. 北京:化学工业出版社， 2005、 10-402 太原工业学院毕业设计（论文） 2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， 2000、 232-239 3梁炳文主编. 冷冲压工艺手册M. 北京:北京航空航天大学出版社，2004、 20-593 4中国机械工程学会，中国模具设计大典编委会编著.中国模具设计大典第三卷 M. 江西：江西科学技术出版社.2003.167-172 5冲压工艺及模具设计编写委员会. 冲压工艺及模具设计M. 北京:国防工业出 版社，1993、54-55 4进度安排 设计（论文）各阶段名称起止日期 1确定题目,阅读有关文献，初步构思3 月初4 月初 2按步骤进行模具设计，完成设计初稿4 月初5 月初 3向指导老师咨询问题，修改设计错误处5 月初5 月中旬 4整理设计内容，确定论文终稿，并排版5 月中旬5 月底 5绘制 CAD 装配图和零件图，装订上交6 月初6 月中旬 太原工业学院毕业设计（论文） 摘摘要要 本论文应用本专业所学课程的理论和生产实际知识进行一次冷冲压模具设计工作 的实际训练从而培养和提高学生独立工作能力， 巩固与扩充了冷冲压模具设计等课程所 学的内容，掌握冷冲压模具设计的方法和步骤，掌握冷冲压模具设计的基本的模具技能 懂得了怎样分析零件的工艺性，怎样确定工艺方案，了解了模具的基本结构，提高了计 算能力，绘图能力，熟悉了规范和标准，同时各科相关的课程都有了全面的复习，独立 思考的能力也有了提高。油封内夹圈采用落料、拉伸、冲孔复合模，能较好地实现落料 及落料件的修边，模具设计制造简便易行。落料拉伸冲孔效果好，能极大地提高生产效 率，但落料拉伸凹模设计较为重要，设计中应充分考虑其落料拉伸模口形状，否则易影 响落料拉伸件的形状。说明书也分析了零件冲压成形的工艺特点，介绍了油封外夹圈落 料、冲孔、拉深翻边复合模的工作原理和结构设计过程，设计了一副包含落料、冲孔、 拉深、翻边的复合模，该模具设计合理，结构紧凑,可靠性好，装、拆、修磨方便,模具 使用性能良好，应用广泛。可以在一个工步中完成夹圈毛坯的落料、成形、预冲孔、翻 边四道工序，生产率较旧的工艺方法有很大提高，经济效益显著。通过冲裁件工艺分析 等确定了模具类型。按照冲压模具的一般步骤，计算并设计了本套模具的主要零部件， 如：凸模、凹模、凸模固定板等。模架采用标准模架，选用了合适的冲压设备。 关键词：复合模，夹圈，落料，复合下料，冲孔，复合模，冷冲压，绘图能力关键词：复合模，夹圈，落料，复合下料，冲孔，复合模，冷冲压，绘图能力 太原工业学院毕业设计（论文） ABSTRACTABSTRACT Thus the present paper applies this specialty to study the curriculum the theory and the production know-how carries on a time cold stamping mold design work the actual training to raise and to sharpen the student independent working ability, consolidated and expanded the content which curricula and so on cold stamping mold design studied, the method and the step which the grasping cold stamping mold designed, the basic mold skill which the grasping cold stamping mold designed had understood how analyzed the components the technology capability, how definite craft plan, had understood the mold basic structure, sharpened the computation ability, cartography ability, has been familiar with the standard and the standard, simultaneously various branches correlation curriculum all had the comprehensive review, independent thinking ability also had the enhancement. can enhance the production efficiency enormously, but falls the material to stretch the concave mold design to be important, in the design should consider fully it falls the material stretch mold mouthshape,otherwiseeasytoaffectfallsthematerialstretchesthe shape.This project analyse the technology features of punch forming and introduce the oper ational principle and the structure design of the compound moulds of blank-and-cup piercing drawing and flanging. I designed a suit of compound moulds which contain blank-and-cup pi ercing drawing and flanging. This suit of compound moulds are reasonable designed and has compact structures , high reliability and widely used. This suit of compound moulds can com plete blank-and-cup piercing drawing and flanging in a position, so the production efficiency and economic benefit are higher then the old technology features. Determine the type of the moulds by the technology anal yes of the part. Then calculate and design the parts according t o the normal way, such as: male mould, female mould and mould holder. Keywords:Keywords:compoundcompoundmoulds,blank-and-cup,fallsmoulds,blank-and-cup,falls material,strechmaterial,strech molmol punchpunch hole,superposeblehole,superposeble die,colddie,cold stampingstamping ,artography,artography abilityability 太原工业学院毕业设计（论文） 目录 前言错误！未定义书签。错误！未定义书签。 1 概论2 1.1 引言 2 1.2.1 冲压模相关介绍2 1.2.2 冲模在现代工业生产中的地位2 1.2.3 我国冲压模具市场情况3 1.2.4 冲压模具水平状况4 1.2.5 我国冲模今后发展趋势6 2.1 工件工艺性分析 6 2.1.1 冲裁工艺性6 2.1.2 翻边工艺性7 2.1.3 判断能否一次性翻边成形7 2.2 工艺方案确定8 2.2.1.油封内夹圈工艺方案9 2.2.2.油封外夹圈工艺方案9 3 排样及计算材料利用率10 3.1 计算预冲孔大小10 3.1.1 内夹圈预冲孔计算 10 3.3.2 外夹圈预冲孔计算 11 3.2 确定排样方式11 3.3 计算材料利用率12 3.3.1 油封内夹圈材料利用率计算 12 3.3.2 油封外夹圈材料利用率计算 14 4 冲裁力及压力中心计算15 4.1 油封内夹圈计算15 4.1.1 落料力计算 15 4.1.2 翻边力计算 16 4.1.3 切边力计算 16 4.1.4 推件力计算 16 4.4.5 总压力计算 16 4.2 油封外夹圈计算16 太原工业学院毕业设计（论文） 4.2.1 拉深力的计算 16 4.2.2 压边力的计算 16 4.2.3 拉深总工艺力计算 17 4.2.4 翻边力计算 17 4.2.5 卸料力的计算 17 4.2.6 冲裁力计算 17 4.2.7 落料力计算 17 4.2.8 总冲压力的计算 17 4.3 压力中心的计算18 5 主要工作部分尺寸计算18 5.1 油封内夹圈尺寸计算18 5.1.1 落料刃口尺寸计算 18 5.1.2 冲孔切边刃口尺寸计算 19 5.1.3 翻边工作刃口尺寸计算 19 5.2 油封内夹圈尺寸计算20 5.2.1 落料刃口尺寸计算 20 5.2.2 冲孔切边刃口尺寸计算 21 5.2.3 翻边工作刃口尺寸计算 21 6 凸模、凹模及凸凹模的结构设计及校核22 6.1 油封内夹圈模具外形尺寸22 6.1.1 落料凹模结构设计 22 6.1.2 确定落料、翻边凸凹模外形尺寸24 6.1.3 冲孔翻边凸模外形设计25 6.2 油封内夹圈模具外形尺寸25 6.2.1 冲孔凸模外形尺寸 25 6.2.2 落料凹模形状设计 26 6.2.3 拉深翻边凸凹模外形设计 26 7 主要零部件设计27 7.1 模柄的设计27 7.1.1 油封内夹圈模柄的设计 27 7.1.2 油封外夹圈模柄的设计 28 7.2 固定板和垫板的设计28 太原工业学院毕业设计（论文） 7.2.1 凸凹模固定板的设计 28 7.2.2 垫板的设计 29 7.3 定位零件的设计30 7.3.1 固定挡料销的设计 30 7.3.2 圆柱销的设计 30 7.4 出件机构的设计31 7.4.1 推出件机构的设计 31 7.4.2 下出件机构的设计 33 8 模架的选择 35 8.1 模架的选择36 8.2 模具的闭合高度计算37 8.2.1 模具闭合高度计算的意义 37 8.2.2 计算模具的闭合高度 37 9 选择冲压设备37 10 模具总装图及装配工艺性39 10.1 模具总配图 39 10.2 装配工艺性 41 10.2.1 工作零件的固定装配41 10.2.2 其他零件的装配42 参考文献 43 总结44 致谢45 太原工业学院毕业设计（论文） 第 1 页 共 45 页 前前言言 冲压加工技术是工业的一项基础技术,在机械、电子、航空、航天、汽车、轻工等 制造行业中应用广泛。同时也对模具制造业提出了应用信息技术将先进的设计理论、方 法与制造技术加以系统的集成创新的要求，促进了冲压模具设计、制造的信息化与智能 化的快速发展。进入 21 世纪，制造技术在中国发展更加迅速，作为制造业大国，培养 数以万计的应用性、技能型人才必须采用现代教育技术手段，以实现国家的人才培养战 略的需求。 冲压成形作为现代工业中一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， 是一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。 冲压技术的进步首先通过模具技术的进步来体现出来。 对冲模技术性能的研究已经 成为发展冲压成形技术的中心和关键。20 世纪 60 年代初期，国外飞机、汽车制造公司 开始研究计算机在模具设计与制造中的应用。通过以计算机为主要技术手段，以数学模 型为中心，采用人机互相结合、各尽所长的方式，把模具的设计、分析、计算、制造、 检验、生产过程连成一个有机整体，使模具技术进入到综合应用计算机进行设计、制造 的新阶段。模具的高精度、高寿命、高效率成为模具技术进步的特征。 模具 CAD/CAE/CAM 是改造传统模具生产方式的关键技术，是一项高科技、高效益的 系统工程。它以计算机软件的形式，为企业提供一种有效的辅助工具，使工程技术人员 借助于计算机对产品性能、 模具结构、 成形工艺、 数控加工及生产管理进行设计和优化。 模具 CAD/CAE/CAM 技术能显著缩短模具设计与制造周期， 降低生产成本和提高产品质量 已成为模具界的共识。在级进模 CAD/CAE/CAM 发展应用方面，本世纪初，美国 UGS 公司 与我国华中科技大学合作在 UG-II（现为 NX）软件平台上开发出基于三维几何模型的级 进模 CAD/CAM 软件 NX-PDW。该软件包括工程初始化、工艺预定义、毛坯展开、毛坯排 样、废料设计、条料排样、压力计算和模具结构设计等模块。具有特征识别与重构、全 三维结构关联等显著特色，已在 2003 年作为商品化产品投入市场。 太原工业学院毕业设计（论文） 第 2 页 共 45 页 1 1、概概 论论 1.11.1 引言引言 日常生产、生活中所使用到的各种工具和产品，大到机床的底座、机身外壳，小到 一个胚头螺丝、纽扣以及各种家用电器的外壳，无不与模具有着密切的关系。模具的形 状决定着这些产品的外形，模具的加工质量与精度也就决定着这些产品的质量。因为各 种产品的材质、外观、规格及用途的不同，模具分为了铸造模、锻造模、压铸模、冲压 模等非塑胶模具，以及塑胶模具。 随着科学技术的进步和工业生产的迅速发展，冲压加工技术的应用愈来愈广泛， 模具成形已成为当代工业生产的重要手段。 1.21.2 冲压模地位及我国冲压技术冲压模地位及我国冲压技术 1.2.11.2.1 冲压模相关介绍冲压模相关介绍 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， 从而获得一定形状、尺寸和性能的零件的加工方法。 冲压可分为五个基本工序：冲裁、弯曲、拉深、成形和立体压制。 冲压模具:在冷冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的 一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具（俗称冷冲模） 。 冲压模按照工序组合分为三类：单工序模、复合模和级进模。 复合模与单工序模相比减少了冲压工艺，其结构紧凑，面积较小；冲出的制件精度 高，工件表面较平直，特别是孔与制件的外形同步精度容易保证；适于冲薄料，可充分 利用短料和边角余料；适合大批量生产，生产率高，所以得到广泛应用，但模具结构复 杂，制造困难。 冲压模具是冲压生产必不可少的工艺装备，是技术密集型产品。冲压件的质量、生 产效率以及生产成本等，与模具设计和制造有直接关系。模具设计与制造技术水平的高 低，是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一，在很大程度上决定着产品的质 量、效益和新产品的开发能力。 1.2.21.2.2 冲模在现代工业生产中的地位冲模在现代工业生产中的地位 在现代工业生产中，冲模约占模具工业的 50%， ，在国民经济各个部门，特别是汽 太原工业学院毕业设计（论文） 第 3 页 共 45 页 车、航空航天、仪器仪表、机械制造、家用电器、石油化工、轻工日用品等工业部门得 到极其广泛的应用。据统计，利用冲模制造的零件，在飞机、汽车、电机电器、仪器仪 表等机电产品中占 60%70%，在电视机、录音机、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、电风扇等轻工产品中占 85%以上。在各种类型的汽车 中，平均一个车型需要冲压模具 2000 套，其中大中型覆盖件模具 300 套。 1.2.31.2.3 我国我国冲压模具市场情况冲压模具市场情况 我国冲压模具无论在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都已有了很大发展， 但与国发经济需求和世界先进水平相比，差距仍很大，一些大型、精度、复杂、长寿命 的高档模具每年仍大量进口，特别是中高档轿车的覆盖件模具，目前仍主要依靠进口。 一些低档次的简单冲模，已趋供过于求，市场竟争激烈。 据中国模具工业协会发布的统计材料，2004年我国冲压模具总产出约为220亿元， 其中出口0.75亿美元,约合6.2亿元. 根据我国海关统计资料,2004 年我国共进口冲压模具 5.61 亿美联社元,约合 46.6 亿元.从上述数字可以得出 2004 年我国冲压模具市场总规模约为 266.6 亿元.其中国内 市场需求为 260.4 亿元,总供应约为 213.8 亿元,市场满足率为 82%.在上述供求总体情 况中,有几个具体情况必须说明:一是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中的中低档模具,因此技术含量高的中高档模具市场满 足率低于冲压模具总体满足率,这些模具的发展已滞后于冲压件生产,而技术含量低的 中低档模具市场满足率要高于冲压模具市场总体满足率;二是由于我国的模具价格要比 国际市场低格低许多,具有一定的竟争力,因此其在国际市场前景看好,2005年冲压模具 出口达到 1.46 亿美元,比 2004 年增长 94.7%就可说明这一点;三是近年来港资、台资、 外资企业在我国发展迅速，这些企业中大量的自产自用的冲压模具无确切的统计资料， 因此未能计入上述数字之中。 我国冲模工业不能满足国内经济需要的原因主要有： 专业化和标准化程度低。 模具品种少，效率低，经济效益也差。 制造周期长，模具精度不高，制造技术较落后。 模具寿命短，新材料使用量不到 10%。 力量分散，管理落后。 但改革开放以来， 在国家产业政策和与之配套的一系列国家经济政策的支持和引导 太原工业学院毕业设计（论文） 第 4 页 共 45 页 下，尤其是国民经济的高速发展，大大地提高了模具的商品化程度，推动了模具技术和 模具工业的迅速发展，在 CAD/CAM/CAE 的运用、加工工艺手段、冲压件质量及模具性能 方面，均已达到或接近国际水平。 1.2.41.2.4 冲压模具水平状况冲压模具水平状况 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内也能生产了。精度达到12m，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Ra1.5m的精 冲模，大尺寸（300mm）精冲模及中厚板精冲模国内也已达到相当高的水平。 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 年共同完成的精神模CAD/CAM系统是我国第一个自行开发的模具CAD/CAM系统。 由华中工 学院和北京模具厂等于1986年共同完成的冷冲模CAD/CAM系统是我国自行开发的第一个 冲裁模CAD/CAM系统。上海交通大学开发的冷冲模CAD/CAM系统也于同年完成。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 车身与覆盖模具CAD/CAPP/CAM集成系统于1996年初通过鉴定。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。1997年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。 21世纪开始CAD/CAM技术逐渐普及，现在具有一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还具备各CAE能力。 模具CAD/CAM技术能显著缩短模具设计与制造周期，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，已有一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，并陆续引进了相当数量CAD/CAM系统。如美 国EDS的UG，美国Parametric Technology公司 Pro/Engineer，美国CV公司的CADSS，英 国DELCAM公司的DOCT5，日本HZS公司的CRADE及space-E, 以色列公司的Cimatron 还引 进了AutoCAD CATIA 等软件及法国Marta-Daravision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。 在冲压成型CAE软件方面，除了引进的软件外，华中科技术大学、吉林大学、湖南 太原工业学院毕业设计（论文） 第 5 页 共 45 页 大学等都已研发了较高水平的具有自主知识产权的软件，并已在生实践中得到成功应 用，产生了良好的效益。 快速原型（RP）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、 制件精度低， 样样制作难等问题， 实现了以三维CAD模型作为制模依据的快速模具制造， 它标志着RPM应用于汽车身大型覆 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。 模具设计与制造能力状况 在国家产业政策的正确引导下，经过几十年努力，现在我国冲压模具的设计与制造 能力已达到较高水平， 包括信息工程和虚拟技术等许多现