冲压模具设计毕业设计论文说明书

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1、第一章前言1.1课题特点及其研究意义冲压是一种先进的金属加工方法，是完成金属塑性成形的一种重要手段，它是最基本、最传统、最重要的金属加工方法之一。它建立在金属变形基础上，利用模具和冲压设备对板料进行加工，冲压加工时，模具通过冲压设备发生作用，于板料内部产生使板料发生塑性变形的内力，当内力的作用达到一定程度时，板料或板料的某个部分便会产生与内力作用性质相对应的变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的产品零件。与其它机械加工方法相比，这种加工方法具有产品性能好、生产率高、材料利用率高、成本低、产品尺寸精度稳定、操作简单、容易实现机械化和自动化等优点。在国民经济各个领

2、域中有广泛的应用[1]。汽车制造中有60%-70%的金属零部件需经塑性加工成形，如车身上的各种覆盖件、车内支撑件、结构加强件，还有大量的汽车零部件，如发动机的排气弯管及消声器、空心凸轮轴、油底壳、发动机支架、框架结构件、横纵梁等等。冲压工件的制造工艺水平及质量，在较大程度上对汽车制造质量和成本有直接的影响[2]。冲压加工是通过模具来实现的，从模具角度来看，模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，因为模具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。“模具是工业生产的基础工艺装备”也已经取得了共识。据统计，在电子、汽车、电

3、机、电器、仪器、仪表、家电和通信等产品中，60%～80%的零部件都要依靠模具成形。用模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。同时，冲压加工也创造了巨大的价值增值，模具是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。目前全世界模具年产值约为600亿美元，日、美等工业发达国家的模具工业产值已超过机床工业，从1997年开始，我国模具工业产值也超过了机床工业产值。其中冲压模具在所有模具（锻造模、压铸模、注塑模等）中，无论从数量、重量或者是从价值上都位居榜首。由此可见，板料冲

4、压加工及其模具制造技术对国民经济的发展已经并将继续作出重大的贡献。随着我国经济的发展，对这种生产技术的发展及专业技术人才的需求将与日俱增。因此，加强对板料冲压加工及其模具制造技术的研究，具有重要的意义。1.2选题背景1.2.1近年来冲压成形工艺与理论的研究成果近年来，冲压成形工艺有很多新的进展，特别是精密冲裁、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新工艺日新月异，冲压件的精度日趋精确，生产率也有极大提高，正在把冲压加工提高到高品质的、新的发展水平。44由于引入了CAE，冲压成形已从原来的对应力应变进行有限元等分析而逐步发展到采用

5、计算机进行工艺过程的模拟与分析，以实现冲压过程的优化设计。在冲压毛坯设计方面也开展了计算机辅助设计，可以对排样或拉深毛坯进行优化设计。此外，对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，均标志着冲压成形以从原来的经验、实验分析阶段开始走上由冲压理论指导的科学阶段，使冲压成形走向计算机辅助工程化和智能化的发展道路。1.2.2当前冲压模具技术发展特点充分运用IT技术发展模具设计、制造。用户对压力速度、精度、换模效率方面不断提高的要求，促进了模具的发展。车身外形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

6、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分之二的时间，成为汽车换型的主要制约因素。目前，世界上汽车的改新换代一般约需48个月，而美国仅需30个月，这主要得益于在模具业中应用了CAD/CAE/CAM技术和三维实体汽车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技术应用，也将推动模具工业的发展。缩短金属成形模具的试模时间。当前，主要发展液压高速试验压力机和拉伸机械压力机，特别是在机械压力机上的模具试验时间可减少80%，具有巨大的节省潜力。这

7、种试模机械压力机的发展趋势是采用多连杆拉伸压力机，它配备数控液压拉伸垫，具有参数设置和状态记忆功能。1.2.3国内模具与国外模具的差距[2]在欧美，CAD/CAE/CAM已成为模具企业普遍采用的技术。在CAD方面，目前3D设计也达到了70%～89%。澳大利亚3D设计已达到60%，而我国只是刚刚起步。CAE技术在欧美应用逐渐成熟。在冲模设计中应用CAE软件，模拟金属变形过程，分析应力应变的分布，预测破裂、起皱和回弹等缺陷，我国只有少部分企业开始CAE技术的应用。DL图（冲压工艺过程图）设计的过程中，在冲压工艺分析、冲压方向的确定和工序划分方面我国与国外水平接近

8、。但在工艺补充面的设计和产品数模的工艺处理方面还存在