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含CAD图纸+文档 托架 冲压 模具设计 CAD 图纸 文档

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毕 业 设 计 任 务 书院（系）： 机电工程学院 专业 材料成型及控制工程 班 级： 材控08-2 学生： 王 基 学号： 28 一、毕业论文课题 托 架 冲 压 模 具 设 计 二、毕业论文工作自 2012 年 3 月 12 日起至 2012 年 6 月 22 日止三、毕业论文进行地点 广东石油化工学院官渡校区主楼西1003 四、毕业设计（论文）的内容 1、已知条件： 托架实物和零件图（尺寸按实物测量） 实物图（1）材料：08钢（2）生产批量：4万件/年 2、设计要求： （1）按要求写出开题报告； （2）结合设计课题到工厂进行毕业实习； （3）收集国内外有关情报资料，查阅有关文献资料15篇以上，并写出60008000字的文献综述。（4）检索与阅读与设计题目相关的外文资料，并书面翻译30005000汉字（附外文原文及出处）的外文资料。 （5）在分析、计算、选择和设计的基础上编写出不少于2万字的设计计算说明书（含文献综述）； （6）设计出托架零件冲压模的装配图和主要的零件图； （7）绘制工程图折合A0号幅面的图纸不少于3张。（8）准备和参加毕业答辩。 3、工作进度： （1）查阅设计资料、写出开题报告（1周）； （2）结合设计课题进行毕业实习（调研），并文献综述；（1周）； （3）外文翻译（0.5周）； （4）绘制托架零件图，进行工艺分析和方案设计（2.5周）； （5）草图设计（1.5周）； （6）工作图设计（含装配图和零件图）（5周）； （7）整理设计计算说明书（1.5周）； （8）修改设计（0.5周）； （9）准备和参加毕业答辩（0.5周）。 4、主要参考资料： (1)马朝兴主编.冲压工艺与模具设计.北京:化学工业出版社.2006.4(2)郑家贤 编著.冲压工艺与模具设计实用技术.北京: 机械工业出版社.2005.1(3)薛啟翔主编.冲压模具设计制造难点与窍门.北京:机械工业出版社.2005.1(4)杨玉英主编.实用冲压工艺及模具设计手册.北京: 机械工业出版社.2005.1(5)贾崇田主编.冲压工艺与模具设计.北京:人民邮电出版社.2006.1(6)马正元主编.冲压工艺与模具设计.北京: 机械工业出版社.2006.1(7)二代龙震工作室主编. 冲压模具设计基础.北京:电子工业出版社.2005.11(8)夏琴香主编.冲压成形工艺及模具设计.广州:华南理工大学出版社.2004.9(9)翁其金主编.冲压工艺与冲模设计.北京: 机械工业出版社.2005.7(10)陈文琳主编.塑性成形工艺与模具设计.北京: 机械工业出版社.2006.5(11)李名尧主编.模具CAD/CAM.北京: 机械工业出版社.2005.7(12)史铁梁主编.冷冲模设计指导.北京: 机械工业出版社.2005.9(13)冲模设计手册编写组编. 冲模设计手册(模具手册之四).北京: 机械工业出版社.2000.1(14)王新华主编. 冲模结构图册.北京: 机械工业出版社.2005.5 (15)王新华主编. 冲模设计与制造实用计算手册.北京: 机械工业出版社.2003.2(16)姜奎华主编. 冲压工艺与模具设计.北京:机械工业出版社.2002.3指导教师 接受论文任务开始执行日期 2012 年 3 月 12 日学生签名 附件一 英文文献翻译译文 1、 冲模连续冲压过程的功能特点基础上的计算机辅助机构设计摘要：本文介绍了一种基于冲模功能特点使用最起码的初始化信息的3D结构设计系统。此外，它还可以用于功能特点灵活的拉深模具主要零件的实体模型设计，如上模、下模、压边。最初的信息包括毛皮尺寸、工作冲程、工作台尺寸、立柱间距离、压力数据。该系统集合覆盖件拉深模具在三维计算机辅助设计(CAD)软件自动化设计知识的功能,缩短了设计时间。本设计系统是建立在一个PC上同时结合一个Pro /e和CAD系统包括特征选择、计算机辅助模型、生产模型、设计协调人和用户界面。该系统使用的例子证明一个设计小组汽车图车顶纸的设计时间在1 h。结果表明,它能大大提高设计质量,可以在保证卓越的设计质量的同时节省时间和成本。关键词：冲模。冲压工艺。参数化设计。计算机辅助设计。功能特点介绍。因为具有竞争力的性能和生产效率，冲压零件被广泛应用于复杂而严格的行业，如汽车、航空、电脑、通讯、消费品。在冲压过程中，拉深、切边、折弯模具根据需要应用。随着冲压工艺的发展,其中的一个主要任务是冲压模具的设计。然而,模具设计的过程,提高了模具结构的复杂性以及相互关系在各种各样的设计参数。因此,大多数制造商仍然相信模具设计过程更像是艺术而非科学,要成为一个专家,一个人必须有长期的实际观察和经验。在一个竞争十分激烈的环境中,提供一个较短的日程安排模具设计过程结合低成本和高质量可以提高公司的竞争力。计算机辅助设计(CAD)在这方面是一种有效的工具。目前,大多数设计系统中主要是属于二维模式,当它是用来描述复杂的三维冲压模具,它是不易从不能辩认的图纸找到瑕疵、隐蔽的干扰,修改和图纸绘制困难,等等,因此时间成本相当多的花在研究和设计。三维CAD软件是一种固体建模系统提供设计对象的具体描述,它能大大有助于解决上述问题。此外,由于计算机技术的迅速发展,近年来,三维CAD软件能够运行在PC上,使得三维CAD软件已逐渐成为一种在设计行业的主流的工具。大多数的三维CAD软件只能提供一个几何建模函数来实现设计/绘图功能,而且在设计任务中不提供必要和充分的设计知识协助工程师。因此,许多研究人员致力于研究自动化、学科化和智能化设计系统。在早期阶段的设计利用它们的设计方法与参数化建模技术处理内在的不确定性。为了构建专用系统，马英和韩普通结构设计方法上开发了专家设计系统。该系统允许用户在三维环境下进行产品设计，沙玛和高提升了综合设计和生产计划系统以支持概念上重新设计和扩展补充活动。卢和李提出在船舶设计中使用C+之上的顶尖三维CAD软件船体结构建模系统。刘丁晓萍提出了一个机械产品设计过程的实现任务的方法。李等为冷锻开发了一种计算机辅助模具设计参数自动处理系统。为了使建模过程更有效率,香港丁晓萍基于SolidWorks Visual C + +开发了本土3 D视窗注塑模具设计系统。楚等为轮胎模具制作CATIA CAA开发了一种计算机辅助三维参数化设计系统。模具设计是非常复杂的,虽然它是一个成熟和常规设计过程,会有一种科学的方法。在该地区的冲压模具设计、Cheok和Nee12在AutoCAD绘图软件上设计开发了一种以排样知识为基础的系统。基于钣金业务,辛格Sekhon13,开发了一种冲孔机选择专家系统,它是基于AutoLISP建立在AutoCAD中。蔡等14开发了一种计算机辅助设计和制造系统产品用于板料冲裁或冲孔和弯曲操作。Tor等15提出了一个以知识型背景为基础的级进模冲压工艺过程设计框架。江晓萍等16介绍了这种自动化设计知识的应用方法。使用嵌入内置模块于CATIA,林、严宗铭17提出一种覆盖件拉深模具自动化设计系统。Tisza18在AutoCAD系统上发展了一种复杂工艺过程设计的金属成型专家系统。昌秀珍等19建立了遗传算法解决连续模的工作步骤排序问题。林等20在Pro /e平台上开发了一种参数化设计系统用于具有特殊结构的拉深模。然而,这些提案不能完全满足冲压模具设计行业的各种需求。在系统设计中,总的来说能影响综合系统整体的部件只有功能和输入/输出参数21。因此,作为一个设计单位设计师能认真对待每一个功能特征。然后,模具设计被选择为满足一套功能特点的需要,然后每个位置和尺寸选定的由功能特点是决定。给个功能原件的位置和尺寸必须遵循其各个功能特性设计准则和标准以及不能与其他功能特征和需求冲突。最后,设计草稿的校订和输出。为了使模具设计更加灵活、高效及具有更高的质量,本文提出了一种依据冲压工艺功能特征的冲压模具计算机辅助结构设计系统系统。用户只需要输入最起码的初始信息和分配选定的功能特点,该系统将自动完成剩下的设计。本研究整合Pro /e冲压模具设计模块的知识和来构建设计系统。这个Pro /e模块包括草绘、零件设计、装配、程序、工具包。冲压模具设计知识,包括冲压模具的设计程序、冲模的功能特点,各个功能特征的设计准则和标准。接下来的文章被组织成如下顺序。第二节描述冲模主要零件的布局和设计程序。第三节阐述了结构设计的架构系统。第四部分为结构设计系统一步一步构建处理过程。第五部分论证了车身顶盖能采用该系统进行冲压模具的设计。第6部分给出了结论。原文： 1、Bor-Tsuen Lin & Ming-Ren Chang & Hau-Luen Huang & Chun-Yu Liu，Computer-aided structural design of drawing dies for stamping processes based on functional features ，Int J Adv Manuf Technol 第 10.1007 期，P11401152 译文 2、用于模具设计的同步协同框架摘要 竞争激烈的全球市场迫使模具制造商拥抱协同设计(CSCD)计算机作为一种方法来缩短交货时间和提高产品质量。大量的协作工具已经得到发展以跟上需求。不幸的是,这些现有工具支持这两种协同复议或协同设计,但这些工具几乎不考虑这两种类型的无缝集成和模具及模具的特点。本文提出了一种新的框架,结合回顾于某一个系统和协同设计,包括从不同的角度对模具及模具设计。框架结构包括四层。在核心,五个数据库不同的服务目的是解决分布式工程师为地理上继承多学科和宣传他们的意图。然后,采用入口控制机制和安全数据同步的过程中模具及模具设计的另一个等级。互换信息实时处理,是一种事件驱动的策略应用于第三层。之后,最外层提供统一的接口调用应用工具和操作设计信息协同系统。最后,有效的支持框架证明同步协同设计模具通过算例的情景。关键词: CSCD;产品发展;C4P;模具1、 简介在过去的十年里,模具已越来越广泛地应用于工业机械、通讯、电器、汽车、航空、等等。在竞争激烈的市场上谋求生存,模具制造商必须保持使用先进的技术,象C4P(CAD / CAM / CAPP / CAE / PDM)缩短交货时间和提高的模具设计质量。然而,制造商仍面临着严重的挑战,比如下面:(1)如今,模具及模具结构变得越来越复杂,例如一套级进冲模通常有500 - 2000部件,数百,甚至数千袋详述。它是这样一个复杂和艰巨的工作,一个完整的产品组的个体来自不同的学科,其成员可能来自不同的企业,甚至不同的国家,需要联合来处理,以满足交货期日益减少。另外,在模具的设计过程中,顾客总是喜欢提出改变或微量的要求追踪设计的现状。(2)在模具设计的不同阶段中,每个工程师专注自己训练的方面就可以在不尽的专业软件工具不同的市场受益,诸如犀牛为别名为工业设计,UG,Pro / E CATIA,负责产品的设计,利用Ansys分析变形,adams分析运动仿真。然而,每个工具都有自己的概念和内部数据表示,以防止产品信息采集和互换上游和下游之间的无缝设计制造。(3)在一个最小的周期外包是一种常见的方式提供符合质量要求的产品,因为大多数模具制造商并不很大,没有足够的工程师和机器来完成全部组件的一组模具。根据Rezayat(2000),几乎50 - 80%的产品部件外包给了外部供应商。另一方面,顾客参与模具设计的过程是很重要的,以避免与模具工程师间的任何误会。因此,轻松、易于部署的工具是满意的地理分布，客户、供应商和经理们通过网络回顾调查设计信息,那就是,团队成员的描述、产品设计进度时间表、产品模型。以超前的技术,特别是信息技术的发展,许多这里的存在已经促进产品设计和实现过程(李丁晓萍。2004)计算机支持的协同设计对解决这样的挑战是一个理想的溶液，也对现代工业产生越来越大的影响。CSCD有三个基本特征，一个组织、一个计算机支持的环境,一个共同的目标。这意味着,一个在地理上分布的多学科集成的产品团队,在一个分布式计算机环境对数据进行处理可以进行复杂的设计活动和分享相同的产品设计信息。本文在提出一种基于商业CAD(UG)系统的协同系统中,提出分散式地理分布的工程师超越自然限制的空间、时间,以及相应的平台。相关的研究工作是在第二章讨论,新的合作框架和实现的详细在第3节。第四节场景,用实例阐述了协同模型。最后,在第五部分结论。2、相关工作自从它的到来,CSCD一直世界各地设计方法的研究关注的焦点,大量的框架和工具已经提出来了。应用到目前为止已经致力于参与者设计信息数据共享和互换。在研究工作中设计数据共享已获得了高度的关注。骰子工程(国立和法律1997)使用一个集中的数据库储存所有项目的设计数据,各代理在一个分布式环境拥有自己的当地的数据库。KADBASE(霍华德和Rehak 1989)聚焦于的语义和句法的译文数据检索问题。然而,他们都不会支持多学科设计演化到现实实践的设计原则。国立嘉义大学(1997)提出了一种三层模型的版本,装配并配置。该模型描述的进化版本保持原始的实体,装配组件实例描述一个综合的实体,并依据配置组件从版本整合整个项目。操作者节约和管理数据在每一层都提供更全面的设计师数据管理模型。由于不同的平台和软件、互换信息在协作环境中成为CSCD另一个重要而复杂的方面。到目前为止,中间件技术,例如,CORBA,微软COM / DCOM和J2EE,被广泛用来封装功能不同的CAD / CAM内核,使设计信息从分散的参与者在网络可以自由转让。刘(2000)提出了“共同的核心接口的隐藏和暴露API函数,在不同的计算机辅助设计(CAD)核提供一个通用的、中性的应用层通过COM / DCOM 接口框架。周丁晓萍。(2002)封装ACIS造型的CORBA内核,开发一个基于的网络实时协同造型系统用WebCOSMOS命名。然而,不同的内核差异性和复杂性导致系统繁重缺乏灵活性。少另一个流行的封装方法是基于代理中介,被称为引入人工智能。克高斯基(1993)首先开发了一个基于分布式集成并行工程系统称为帕洛阿尔托协同试验台(PACT)。在这个系统中,机械设计工具、控制系统、数字电路设计等方面都封装成一系列代理。这些分布式的代理人通过互联网互相交流查询知识和处理语言(KQML)。于是,除了方便信息互换，自主性与智能化都被带进CSCD系统。原文： 2、CHANG LI and JIAN JUN LI*,A simultaneous collaborative framework for mould and die design,International Journal of Production Research, 第11期 ，P 29893006开题报告题目托架冲压模具设计Bracket stamping mould design院 （系）专业年级学号姓名指导教师 20xx年 3 月 12 日毕业设计开题报告题目托架冲压模具设计时间本课题的目的意义（含国内外的研究现状分析）模具生产是一个庞大的产业系统，全世界每年模具的产值达数千亿美圆，模具的应用相当广泛，且增值大，利润率高。我国是一个模具生产和使用大国，我省是一个模具生产和使用大省，每年对模具人才的需求量很大，特别是塑料模具，在我省的需要量更大，掌握模具设计和制造知识和技能的大学生具有广泛的就业前景。通过设计着重培养同学们的设计、计算、分析问题和解决问题的能力，综合运用计算机绘图能力、表达技术问题的能力以及开拓创新的能力。能使同学们运用所学的知识来解决工程实际问题。设计(论文)的基本条件及设计(论文)依据零件图： （1） 材料：08钢 （2）生产批量：4万件/年主要参考资料：冲压工艺及冲模设计、冲压工艺与模具设计实用技术、实用冲压工艺及模具设计手册冲压模具设计基础、互换性与测量技术、材料成型设备、冲压模具制造工（中级）、冲压技术实用速查手册冲压模具精选88例设计分析冲压模具实用结构图册等。本课题的主要内容、重点解决的问题主要内容：1、 分析产品的结构，.绘制产品2D图，初步确定模具结构2、 对制品的进行工艺分析；三、模具结构型式选择及论证 1.对产品详细的分析；2.对产品进行模具设计；四、模具设计（内容包括：冲孔、落料、弯曲） 1、模具模架的设计 2、弯曲工序计算；3、 刃口尺寸计算； 重点解决的问题：模具的设计的可行性、可加工性、模具的使用的寿命、模具材料选用。本课题欲达到的目的或预期研究的结果毕业设计要求综合知识和实践能力较强，它既是学生大学三年所学的机械制图、工程材料、公差配合与技术测量、金属成型工艺与设备等技术基础课、专业课的综合应用，又需要学生了解大量的实践经验。通过这次的设计，能使我们更好的掌握本专业的专业知识和技术，能更清楚模具设计要求和技巧，更明确模具加工与设计。同时也希望我们能更好的把书本的知识和实际操作融合在一起。为即将面临的工作打下牢固的基础。通过毕业设计，也应使得在下述基本能力上得到培养和锻炼：金属冲压制品的设计及成型工艺的选择；一般金属制品成型模具的设计能力；金属制品的质量分析及工艺改进、冲压模具结构改进设计的能力。计 划 进 度时 间工 作 内 容备 注3.224.263.263.314.54.94.124.164.194.234.265.145.175.285.286.36.36.10查阅、收集国内外与课题有关文献资料并写出文献综述。写出毕业设计开题报告，与导师进行设计思想交流。检索与阅读与设计题目相关的外文资料，并准备与本设计所用的工具书。画出设计零件的2D图。初步确定设计方案。画出草图和主要设计参数及结构的确定。绘制模具总装配图和主要零件图。编写设计（论文）说明书修改与完善、打印、装订、装袋答辩前准备，答辩指导教师意见 指导教师签名： 年 月 日专业教研室意见 教研室主任签名： 年 月 日 文献综述学院（系）专 业 班 级 姓 名 学 号 一 模具在现代化工业生产中的地位在工业生产中，用各种压力成型机械（如压力机、塑料注塑机、压铸机等）和装在其上的专用工艺设备，通过压力机把金属或非金属材料制成所需形状的零件或制品，这种专用的工艺设备称为模具。模具是制造各种零件和制品的重要工艺装备，现代零件和制品生产中，模具的加工效率高、互换性好、节约原材料，零件和制品的成本低，所以从航天、航空、汽车、船舶、电器、仪表、电子、医疗器械乃至人们的日常用品，几乎各行各业都有模具生产的制品和零部件。模具工业已成为国民经济发展的重要支柱，现代工业发达国家对模具工业都非常重视。模具技术水平的高低反映了一个国家制造业能力和工业生产水平的高低。随着机床工业和计算机软、硬件数字化技术的飞速发展，我国模具工业发展很快，从20世纪80年代开始，模具制造业逐渐开始走向产业化发展道路，如我国一汽模具制造有限公司，正迈出国门，走向世界，不但成为国内众多汽车制造厂的合作伙伴，而且日本丰田公司，德国大众公司，英国CP公司也成为一汽的客户。我国已成为模具制造大国，不久的将来一定会成为模具制造强国，为各行各业的发展提供有力的模具支撑。二 冲压模具的优点与应用2.1 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，从而获得一定形状、尺寸和性能的零件加工方法。它是一种压力加工方法，是机械制造中的先进加工方法之一。冲压模具是一种特殊的，一次性的一类精密工具，通过切割与塑性变形的方式使金属成为一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，模柄，压板，导柱，导套，导向销，限位销，弹簧，卸料螺钉，卸料版，顶杆，顶件块，轴衬，垫块，垫板，紧固螺钉，销钉，和螺栓等。2.2 冲压的优点与应用冲压是一种生产效率高、互换性好、加工成本低、材料利用率高、操作简便，容易实现机械化和自动化的加工方法，在技术上和经济上具有优势，特别适合于大批量生产。冲压模具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,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、金属塑性材料学、机械科学以及自动控制、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。三 冲压模具技术的发展3.1 冲压加工的研究内涵冲压加工需研究冲压工艺和模具两个方面的问题。冲压工艺可以分成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。 分离工序包括落料、冲孔、切断、切边和剖切等工序。成形工序包括弯曲、卷圆、扭曲、拉深、变薄拉深、翻孔、 翻边、拉弯、胀形、起伏、扩口、缩口、 旋压和校形。3.2 冲压模具技术在我国的应用现状 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CA D/ 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CA D/ 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。3.3 冲压模具的研究现状 3.3.1 冲压成形理论及冲压工艺目前，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)等数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。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IT 67 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。 3.3.2 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。 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1500040000r/ min)，加工精度一般可达10微米，最好的表面粗糙度Ra1 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质材料(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= 0.10.2 微米；精密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- 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。四 冲压模具精加工的重要性一套模具是由很多的零件组配而成，零件的质量直接影响着模具的质量，而零件的最终质量又是由精加工来完成保证的，精加工可以采用精磨和电加工，两种加工方式各有特点，对不同形状的模具，有着不同的加工效果。控制模具零件的精加工过程，是针对不同的材质，不同的形状，不同的技术要求进行适应性加工。根据零件的外观形状不同，大致可把零件分三类：轴类、板类与异形零件，其共同的工艺过程大致为：粗加工热处理精磨电加工钳工(表面处理) 组配加工零件热处理，零件的热处理工序。针对零件获得相应硬度的同时，还需对内应力进行控制，保证零件加工时尺寸的稳定性防止变形，不同的材质分别有不同的处理方式。生产中遇到形状复杂的工件，回火还不足以消除淬火应力，精加工前还需进行去应力退火或多次人工时效处理，充分释放应力。4.1 磨削加工对以崩刃为主要失效形式的模具很适用零件的磨削加工，磨削加工采用的机床有三种主要类型：平面磨床、内外圆磨床及工具磨具。精加工磨削时要严格控制磨削变形，因此，精磨的进刀要小，冷却液要充足，尺寸公差在 0.01mm 以内的零件要尽量恒温磨削，防止热变形对工件尺寸造成的误差，各精加工工序都需充分考虑这一因素的影响。精磨时选择好恰当的磨削砂轮十分重要，根据模具钢材的具体状况，选用 GD 单晶刚玉砂轮比较适用；淬火硬度高的材质时，优先采用有机粘结剂的金刚石砂轮，有机粘结剂砂轮自锐性好，磨出的工件粗糙可达 Ra=0.2 mm 。磨削加工中，要注意及时修整砂轮，保持砂轮的锐利，当砂轮钝化后会在工件表面滑擦、挤压，造成工件表面烧伤。强度较低板类零件的加工大部分采用平面磨床加工，磨削时以精密平口钳，等高块垫，百分表，块规，表座等保证平行、垂直、对称尺寸，加工时小进刀，多光刀，加工好一面后，翻面装卡找正平行、垂直、对称，这样可改善磨削效果，达到技术要求。轴类零件具有回转面，其加工广泛采用内外圆磨床及工具磨床，加工过程中，加工时多采用工艺头，正、反顶尖，中心架装卡。如果中心孔存在形状误差，加工出来的工件同样会产生此问题，影响零件的质量，因此在加工前要精研修中心孔。进行内孔磨削时，由于砂轮杆伸出教长且转速较高，砂轮杆的刚性较差，要减少砂轮与工件的接触面积，砂轮可以修整成到锥，只有前端很少的一端约4- 6mm 与工件接触，可充分降低磨削阻力，在磨削时要小进刀，不进刀多次光刀，直到砂轮火花基本没有时，才能再进刀。加工薄壁套类零件，最好采用工艺弹性套夹持工件，防止夹持工件变形，否则容易在工件圆周上产生内等三角变形。4.2 电加工控制现代的模具工厂，不能缺少电加工，电加工可以对各类异形高硬度零件进行加工，它分为线切割与电火花二种。线切割加工精度较高，加工开始时，先预加工出大致形状，然后再进行热处理，并进行去应力热处理，让热处理加工应力在精加工前先行释放，保证热稳定性，热处理完后，在平面磨床上，磨出一个基准平面，以基准平面定位，上线切割机床加工形腔，这样工件在热处理中已完全变形，在精加工中就不会再变形。4.3 表面处理及组配零件表面在加工时留下刀痕、磨痕是应力集中的地方，是裂纹扩展的源头，在加工结束后，需要对零件进行表面强化，通过钳工打磨，处理掉加工隐患，对工件的一些棱边、锐角、孔口进行倒钝， R化。电加工表面会产生 6- 10 m 左右的变质硬化层，颜色呈灰白色，硬化层脆而且带有残留应力，在使用之前要充分消除硬化层，方法为表面抛光，打磨去掉硬化层，在磨削加工，电加工过程中，工件会有一定磁化，具有微弱磁力，十分容易吸着一些小铁沫，在组装之前，要对工件作退磁处理，组装过程中，装配一般先装模架，后配凸凹模，然后再对各处间隙，特别是凸凹模间隙进行组配调整，装配完成后要实施模具检测，对发现的问题，从精加工到粗加工，逐一检查，直到找出症结，解决问题。实践证明，良好的精加工过程控制，可以有效减少零件超差报废，有效提高模具的一次成功率及使用寿命。五 冲压模具间隙分析金属能进行塑性加工的条件是金属具备良好的塑性，塑性越好，金属承受塑性变形的能力就越强。在一般的冲裁过程中，材料在凸模、凹模作用下，其变形过程分为塑性变形，剪切变形，断裂分离变形。而冲裁件的断面质量由圆角带，光亮带，断裂带，毛刺四部分组成，其中光亮带的切面质量是最佳的，而且该区域发生在材料塑性变形阶段，这个部分所占整个断面的比例随着材料的性能，模具的间隙，刃口的状态及摩擦条件的不同而变化。5.1 模具间隙对产品质量的影响当模具间隙过大时，材料上下产生的裂纹不重合，材料中的拉应力将增加，使拉伸断裂过早发生因而使塑性变形较早结束，光亮带窄，断裂带，圆角带增宽，毛刺和斜度较大，拱弯，翘曲也较明显，冲裁件断面质量较差，当模具间隙小时上下裂纹也不重合，两裂纹之间的材料随着冲裁的进行将被第2次剪切，在断面上形成第2 光亮带，该光亮带中部有残留的断裂带。为了得到合格的制品，一般在设计模具时要根据产品的特点和实际情况制定合理的冲裁模具间隙，设计合理的模具结构。5.2 合理间隙值的确定在冲裁过程中，由于不同厚度相同的材料，或者相同厚度不同性质的材料等，各质量因素与磨损方式都在演变，一个间隙值不能同时满足诸多的因素的要求，所以只能在不同的质量要求前提下，通过合理安排各种间隙的大小来满足各方面的要求，从而生产出合格的零件。5.3 冲裁变形区的应力分析及应力状态在冲裁过程中，如果材料在变形的过程中，材料有良好的塑性，工件的断面质量将得到提高，通过材料的变形过程分析可知，材料的塑性大小和金属所受压应力的数目的多少有关，在主应力图中压应力的个数越多，数值越大，则金属的塑性越高；反之，拉应力的个数越多，数值越大，则金属的塑性就越差。因此在塑性加工中可以通过改变应力的状态，增大变形的静水压力来提高金属的塑性，通过对材料在冲裁过程中的材料受的应力分析可知，减小冲裁间隙和增减材料的反顶力可以增加材料变形区的静水压力，在变形过程中的静水压力越大，材料晶间变形困难，因而材料的塑性越高。5.4 普通间隙值的确定在实际生产中，通常选择一个合适的间隙范围，只要模具间隙在这个范围之内，就可以满足使用的要求，这个范围的最小值称为最小合理间隙最大值称为最大合理间隙。考虑到模具使用中的磨损，设计和制造模具时要选择最小合理间隙，确定最小合理间隙的基本方法有两种：理论确定法和经验确定法。随着计算机在模具设计中的运用程度越来越广泛，确定合理冲裁模具间隙的方法也变得多种多样。例如，通过建立模糊评判数学模型来计算得到最佳方案，利用最小二乘原理根据技术资料中推荐的离散间隙值，建立相关的函数曲线，然后通过查图法来确定合理间隙值。根据近年来的研究与应用实践，在确定间隙值时一般按照分类选用，对于尺寸精度高，断面垂直度要求较高的制件，应选用较小的间隙值；对于尺寸精度，断面垂直度要求不太高的制件，应降以低冲裁力，提高模具寿命为主，故选用较大的间隙值，选用时可以阅读有关行业的标准。六 冲压模具寿命的影响因素探究模具寿命是指模具在保证产品零件质量的前提下，所能加工制件的总数量，它包括工作面的多次修磨和易损件更换后的寿命。模具寿命一般可分为设计寿命和使用寿命，在模具设计阶段就应明确该模具适用的生产批量类型或者模具生产制件的总数量，即模具的设计寿命；在正常情况下，模具的使用寿命应大于设计寿命。不同类型的模具正常损坏的形式也不一样，冲压模具失效形式主要为磨损失效、变形失效、断裂失效和啃伤失效等。下面就冲压模具在的模具设计，模具制造，模具使用等方面来分析冲压模具寿命的影响因素，并提出相应的改善措施来提高模具的使用寿命6.1 冲压模具的设计 6.1.1 模具的设计质量模具从结构、选材，到关键参数的确定，都由模具设计员来确定，这就要求设计员有较高的技术水平和丰富的实践经验，这样才能保证设计的模具的质量。 6.1.2 模具结构合理的模具结构有助于提高模具的承载能力，减轻模具承受的机械负荷水平。例如，模具可靠的导向机构，对于避免凸模和凹模间的互相啃伤是有帮助的。 6.1.3 导向机构精度为了提高模具寿命，必须根据工序性质和零件精度等要求，正确选择导向形式和确定导向机构的精度，准确、可靠的导向，对于减少模具工作零件的磨损，避免凸、凹模啃伤影响极大，一般情况下，导向机构的精度应高于凸、凹模配合精度。 6.1.4 凸、凹模刃口几何参数凸、凹模的形状，配合间隙和圆角半径不仅对冲压件成型有较大的影响，而且对于模具的磨损及寿命也影响很大。精度要