冲压工艺论文范文
时间：2023-03-01 11:20:05
冲压工艺论文范文第1篇
关键词：片齿轮；精冲；工艺分析；模具设计
1冲制片齿轮的技术难点
用板、条、带、卷料一模成形，直接冲制出各种齿型、不同模数和带孔或不带孔、轮辐加厚或减薄的圆形、扇形与特定任意形状的片齿轮等，其冲压加工的技术难点如下：
(1)齿型冲切面即齿廓啮合面质量，往往因材质金相组织结构不良、不到位和模具刃口出现不均匀磨损等因素而使冲件冲切面塌角过大，塌角深度超过25%T；冲切面完好率不足75%，低于Ⅳ级而影响使用；冲切面局部毛刺过大，难以彻底清除；冲切面的整体表面粗糙度值大于RA1.6“m，无后续加工工序时小于RA1.6”m，就无法使用。
(2)料厚t<1mm的小尺寸片齿轮，尤其当t≤0.5mm时，各种精冲方法都难以加工；用高精度普通冲模冲制，冲切面质量，特别是冲切面表面粗糙度值如何减小到符合要求。
(3)小模数片齿轮，如模数m<0.25mm的渐开线片齿轮，其冲裁模齿形冲切刃口，包括凸模与凹模的齿形刃口在冲裁过程中，要承受较大的压力载荷，容易出现崩刃、压塌、局部过量磨损……，冲制的工件，齿顶部位塌角大，料厚减薄明显，而且模数越小减薄越严重。在齿顶刃口处过量磨损而失效。也有在齿根圆的位
(4)所有冲制片齿轮的冲模，寿命都很低。多数都置，凸模出现了裂纹。由于齿形模数小，节圆上的齿宽B远小于零件料厚，冲裁时凸模齿形部位的压力峰值数倍于凸模的平均压应力，因而大幅度增加了齿形部位的摩擦力以及由此产生的成倍磨耗，必然导致冲模提前刃磨。
(5)料厚t≥1mm-3mm的薄板片齿轮，多采用各种精冲方法，直接从原材料冲制成品片齿轮零件。由于模数小，节圆齿宽B大多都小于t，多数仅为B≤60%T，甚至40%T或更小。不仅凸模齿形承载压力大，而且冲出齿形齿顶部位减薄，塌角深达20%T-25%T，软料更为严重。
(6)片齿轮的齿形精度、整体的线性尺寸精度以及齿形外廓与孔，尤其是中心孔的同轴度、轮辐群孔的位置度等，受冲压工艺、冲模结构型式、冲模制造精度的制约；冲件材料的力学性能对冲切面质量影响较大。采用连续冲裁工艺冲制的带孔或轮辐厚度与齿形不同需要减薄轮辐或齿形部位的工件，可采用多工位连续冲压工艺：先在压形打扁减薄的工位内外两旁边切口，容纳多余材料及料厚减薄增大的面积，而后才能精冲孔或扩孔、精冲齿形，与只有冲裁工位的连续冲裁模一样，精准的定位系统是确保工件形位精度的关键。齿形与尺寸精度则主要靠提高制模精度保证。
2超薄料片齿轮的冲制
料厚t≤0.5mm的片齿轮，采用V形齿圈强力压板精冲，即FB精冲有难度，特别是t≤0.3mm时，因标准齿圈的V形齿最小高度hmIN为0.3mm，压入材料过深会将材料咔断，故不能实施精冲。其他精冲方法，如对向凹模精冲，也不能精冲t≤0.5mm的零件。这些厚度不大的各种材料的片齿轮，特别是t≤0.5mm-1mm或更薄一些的片齿轮，仪表产品中使用较多。
下文笔者举例一种与安徽电影机械厂合作，在普通压力机上推广应用精冲技术而设计的精冲模结构之一。该模具为电影放映机输片齿零件在普通压力机上进行精冲的固定凸模式FB精冲模。该模具有推件滞后结构，能避免因滑块回程将工件推入废料腔内而刮坏断面的缺陷，确保精冲件的断面质量。
推件滞后机构由硬橡胶圈、球面接头、调节垫和碟形弹簧组成。当上模上行时，硬橡圈把模柄弹起，碟形弹簧放松，推件块不动。上模继续上行，通过杠杆的作用使推件块动作，推出工件。使用这种机构时需严格控制反推加压行程及对模深度，否则会损坏推件块或碟形弹簧。该模具采用通用模架，更换模芯，可冲制不同的工件。
对于t≤0.5mm的片齿轮，使用高精度普通全钢冲模，冲制薄料、超薄料零件，只要制模精度高、冲裁间隙小、冲裁刃口锋利，也能获得高质量零件。
精冲件与普通冲裁件相比，冲切面光洁、平整，表面粗糙度值一般为RA0.63!m-0.25∮m；尺寸精度可达IT7-9级。而普通冲裁件冲切面质量随料厚t增加，波动很大：t=1mm时，其表面粗糙度值为RA3.0-3.2∮m；T≤0.5mm时，可达RA2.5m-2.0m，尺寸精度可达IT9-10级。因此，对于料厚t<1mm的片齿轮零件，尤其t≤0.5mm的片齿轮零件，推荐采用图5所示高精度固定卸料导板式冲裁模或连续冲裁模冲制片齿轮，可以收到精冲效果，达到IT8-IT9级冲压精度。3薄板与中厚板片齿轮的冲制
料厚t>1mm-3mm的薄板与t>3mm-4.75mm中厚板片齿轮零件，当投产批量达到大批大量生产的水平，推荐采用FB精冲，即用V形齿圈强力压板精冲工艺加工。实施FB精冲，采用专用CNC精冲机组，不仅效率高、自动化
程度高、操作安全性高，更主要的是以人为本，劳动强度低，无噪声与污物对环境污染，精冲在封闭空间进行，外扩散噪声控制在85dB(A)以下。专用CNC精冲机或成套CNC精冲机组过去一直靠进口，价格高昂，维修技术要求高，配套水、电、空调、压缩空气等动力系统及设施投资巨大，专用精冲机与CNC精冲机国内也有几家生产，售价仍觉偏高。建议外委协作加工。同时，对于尺寸不大的小型精冲件，也可用特殊结构的冲模，在普通压力机上实施FB精冲。
下图所示是齿弧板零件在专用CNC精冲机上精冲的冲孔——落料复合冲裁精冲模。该模具采用顺装-结构型式，齿圈压板件6亦是冲裁凸模件13的导板，虽采用滑动导向导柱模架，但有嵌装在模座沉孔中的V形齿圈压板为内嵌式凸模导向，两者原本同轴度极好，导向也可达到零偏差或接近零偏差导向，精度极高。
4厚板齿轮、凸轮与类似零件的精冲、整修及后续加工
料厚超过t≥4.75mm的片齿轮，如果产量达到成批和大量生产的水平，采用CNC专用精冲机组生产最合算，不仅仅是发展与深化了科学发展观的理念，坚持以人为本的宗旨，获得巨大经济技术效益和良好的社会与环保效益，而且确保冲压生产安全，消除了多项安全隐患。所以，推广厚板零件，包括片齿轮、凸轮、棘轮等，用精冲工艺生产，扩大无削加工范围，使冲压生产技术得到提升。
目前国内已有内江锻压机床厂、徐州特种锻压设备厂、武汉华夏精冲公司等企业制造多种规格的精冲机。其性能比世界一流的瑞FEINTOOL公司CNC精冲机有一些差距，但实际使用效果还不错，其售价也远低于进口机。用国产精冲机实际精冲，效益也会很好的。对普通冲裁的齿轮、凸轮、棘轮等零件，经过后续整修获得高的尺寸与形位精度、光洁平整的冲切面。实践证明，该工艺行之有效。对于厚板高精度片齿轮等零件，不仅可行，而且经济，特别适合小型零件的多品种生产。
诸如凸轮、多边形型板、标准孔板、基座等精冲件，厚度虽都较大，一般t≥4.75mm属于厚板零件，但其外廓形状简单，有利于冲裁后整修加工。微间隙整修变形过程有些类似的负间隙整修工艺，用于形状简单、材料强度不大的低碳钢、有色金属零件加工，效果很好。例如有种模具是采用负间隙修整，凸模、凹模间负间隙为(0.1-0.2)T，凹模刃口带有小圆角，其圆角半径取R0.05-R0.1mm。卸料板既起卸料作用又起毛坯的定位作用，故下端面离凹模刃面应小于料厚(约取0.8T)，以保证毛坯定位，又能排屑。排屑需用压缩空气吹掉。由于凸模刃口大于凹模刃口，故用两限位柱，以防凹、凸模的刃口啃伤。整修完毕，工件没有全部挤入凹模，由下一个工件整修时将它全部推入并推出凹模。
参考文献
[1]郭延辉.圆管冲孔工艺与模具设计[J].模具工业，2006，(07).
冲压工艺论文范文第2篇
项目化教学法由教师与学生共同参与完成，在此过程中实现“教、学、做”的统一。教材中的内容及知识点即为选取教学项目的出发点，教师需依据模具设计的过程将本学科的主要知识点进行有机的优化重组，并按照由浅入深、由易到难的顺序设置各个教学项目。每个教学项目又包含若干个子项目，这样形成了项目化教学的整个总体框架，其涵盖了《冲压工艺与模具设计》课程的绝大部分知识点，在教学过程中逐步实现把过去的“教师为主体”变为“学生为主体”，从而达到对学生的预期要求。教学项目多选自源于企业的实际问题，或与工厂的实际工作有较高的贴近程度。每个教学项目既要考虑到知识点的覆盖程度，又要考虑到在生产中的实用程度。教学项目不易太难也不要太简单，应包含丰富且多样化的内容，这样既可使学生的综合能力得到提升，又能保证学生可以完成任务。根据《冲压工艺与模具设计》课程的教学目标，结合工厂工作实际情况，本着理论与实践相结合的思路，可将课程教学内容安排为冲裁模具设计、弯曲模具设计与拉伸模具设计三个模块。
2实施项目化教学
在对《冲压工艺与模具设计》课程实施项目化教学的过程中，教师主要起指导作用，由小组的学生自主安排、组织工作，工作中学生独立分析并解决遇到的问题与困难，这极大地调动了学生探索新知识的积极性，他们的学习兴趣有了提高，不但对书中的知识点有了更好的理解与深化，而且学生的沟通合作能力与创新思维同时得到了良好的发展，下面通过引入一个工作任务去说明本门课程实施项目化教学的步骤:
2.1引入教学案例
此零件结构简单且对称、无尖角，这对冲裁加工比较有利。零件中部有一异形孔，孔的最小尺寸为6mm，满足冲裁最小孔径的要求。另外，经计算异形孔距零件外形之间的最小孔边距为5.5mm，满足冲裁件最小孔边距的要求，因而此零件的结构满足冲裁要求。
2.2分析工作任务
任务的目标为设计落料冲孔复合模，要求运用AutoCAD软件绘制模具的零件图与装配图，并且编写出计算说明书。此工件材料为Q235钢，厚度是2mm，生产批量为大批量，工件上有4个尺寸标注了公差要求，从公差表查得其公差要求都属IT13，因而普通冲裁即可达到零件的精度要求，对于未注公差尺寸按IT14精度等级查补。
2.3任务相关知识
为使学生能够圆满地完成任务，他们应先了解与复合模有关的理论知识、落料冲孔复合模的结构设计规范等内容，在此阶段对于有难度的内容，应发挥教师的引导作用，达到学生掌握与任务有关的理论知识的目的，同时摒弃传统教学中按章节讲授的方法。
2.4实施工作任务
首先对工件确定冲裁工艺方案，文中零件为落料冲孔件，提出3种加工方案:①先落料，后冲孔，采用两套单工序模生产;②落料－冲孔复合冲压，采用复合模生产;③冲孔－落料连续冲压，采用级进模生产，通过对3种方案进行分析比较，确定采用方案②。其次进行零件工艺计算，例如刃口尺寸计算、排样计算、冲压力计算等等，最后进行模具零部件结构的确定，绘制模具装配图与模具零件图。此道工序需要学生的沟通与合作，既发展每个人的实践能力与创新能力，又使他们的团队协作精神得到加强。
2.5结果考核评价
“项目化教学法”的考核评价是一种对学生能力、素质综合且全方位的评估，也是对项目化教学实施效果的检验。它是一种过程评价，包含教师点评、小组间相互评价及组内自评三个方面，主要考虑学生在教学过程中所表现出的分析问题与解决问题的能力、专业知识应用能力及思维创新能力等几个方面，教师可通过预先公布评分的要求及注意事项，以期达到学生全身心投入到钻研项目之中的效果。
2.6拓展学生思维
在工作任务已经完成的情况下，教师要求学生进一步、更深层次地去思考与本次工作任务相关的一些问题，这样不仅使学生的思维得到了开发性的拓展，而且他们的工程意识也可得到加强。
3项目化教学效果
3.1提高了学生的学习兴趣
在传统的教法中，教师作为教学的中心控制着整个课堂，学生的学习行为消极被动，造成学生的潜在能力与学习主动性得不到充分发挥，教学效果不良。通过对《冲压工艺与模具设计》课程实施项目化教学，学生会发现一些问题，通过查阅有关资料、与同学共同商讨研究等手段使问题得到解决，他们的潜能与学习兴趣都得到了提高。
3.2提高了学生的综合素质
通过对《冲压工艺与模具设计》课程实施项目化教学，可使学生自我去探索新知识与新技能的能力得到提高，进一步达到理论与实践较好的结合，磨练了他们持之以恒的毅力与恒心。同时，在做项目的过程当中学生还学会了如何与他人沟通与协作，综合素质得到了全面提高。
3.3使学生体验到了成就感
学生在做项目的过程当中不辞辛苦直至最后完成设计，这有效地提高了他们分析问题、解决问题的能力，挖掘出他们的潜能，使学生不但体验到了成功的辛苦，而且也体验到了辛苦当中的乐趣，从而使他们对于取得成就的满足感有了较深的体会。
3.4使学生体会到工作岗位
通过对《冲压工艺与模具设计》课程实施项目化教学可以使学生将理论知识与工作技能更好地融为一体，培养了他们对于日后工作的责任心、细心以及耐心，使学生的工作态度与工程意识在校期间就得到了培训，为日后到工厂去工作打下基础。
4结语
将项目化教学法应用于《冲压工艺与模具设计》课程中，学生的学习积极性有了明显提高，对教材中的知识点有了更深刻的领会，并且能将其应用于解决实际问题当中，教学效果非常良好。项目化教学法真实地模拟了实际工作岗位，有利于把学生培养成技能型、应用型人才。
冲压工艺论文范文第3篇
关键词：笔记本电脑外壳，冲压工艺，拉伸模，修边模
DesignoftheStampingDiefortheMagnesiumAZ31
OuterShelloftheNotebookPC
Author:BoFengxia
Tutor:HuangChanging
Abstract
ThestampingprocessfortheoutershellofthenotebookPCisanalyzedandasetofsimplyconstructedformingdieusedonliquid-presswasdesigned.Thearticleintroducesthestructureandworkingprocessofthedieoneachoperationfromthestructureandthefunctionoftheproduct.Andthepointsforattentioninthedesignandmanufactureofthediesarelisted.TheefficiencyofmagnesiumAZ31isanalyzedinsheetmetalformingandthatitcan’tdrawinnormaltemperature.Theproblemisresolvedbyheatingthedieandworkpieceduringdrawing,afterdetailedanalyzingandrelativetechnicaldataconsulting.Theproducthastobetrimmedintwodirections.Afteranalyzingthetechnicoftheproduct,weknow:Ifthetwodirectionsarecarriedoutatonetime,itishardtomakesuretheprecision.Onthecontrary,ifwemakeonedirectionatonetime,itiseasytosatisfythetechnicalrequirementoftheproduct.
Keywords:theoutershellofthenotebookPC,stampingprocess,drawingdie,
trimmingdie
论文构成
(1)选题背景和研究方法和。
(2)冲压工艺规程通过对工件的工艺分析和工艺计算，考虑经济性和可行性的前提下，确定工艺方案。
(3)进行模具设计拉深模设计和修边模设计。
(4)设计总结总结本次设计之后所得到的收获和改进意见。
金属镁及其合金是迄今在工程应用的最轻的结构材料，常规镁合金比铝合金轻30%~50%，比钢铁轻70%以上，应用在工程中可大大减轻结构件质量。同时镁合金具有高的比强度和比刚度，尺寸稳定性高，阻尼减震性好，机械加工方便，尤其易于回收利用，具有环保特性。20世纪80年代以来镁合金的研究得到飞速发展，随着镁合金应用面的不断扩大镁合金的研究和开发也进入了新时代。然而镁合金的研究和发展还很不充分，很多工作还处于摸索阶段，很多有关镁合金性能的研究还没有得到完全发展。对镁合金的成型技术的研究目前主要在金属型铸造，砂型铸造，低压铸造，差压铸造，熔模铸造，压力铸造和技压铸造等方面，对镁合金的冲压工艺研究较少。但是，镁合金冲压方面的应用前景较好，除了可以减轻质量，外观漂亮外，特别是电磁屏蔽能力好。
本文结合省自然科学基金项目—镁合金深加工研究，主要进行变形镁合金的板材成型性分析设计。
镁合金在常温下的塑性很低，因此不适于常温下冲压成形。镁合金在热态下具有较好的塑性，甚至在一些不利于其他材料成形的应力-应变状态下也可以成形，但变形速度不宜太大。镁合金板材在250℃左右拉深时其拉深比超过铝合金和低碳钢板的常温拉深成形极限。在175℃镁合金板形件拉深的拉深比可达2.0，225℃可达3.0。
本次设计主要是根据镁合金AZ31板材加热时的拉深性能来进行模具设计，镁合金AZ31板材拉深成形时主要工艺参数有拉深力、成形速度、坯料温度、模具预热温度、方式、模具圆角、模具间隙、压边力等，这些因素对坯料的拉深成形结果均有不同程度的影响。
目录
1绪论……………………………….…………………………………………….…1
1.1选题背景及目的…………………………………….……..…………………1
1.2国内外研究状况…………………………………….………………………..1
1.3课题研究方法………………………………….……………………………..2
1.4论文构成………………………………….…………...……………………...2
2冲压工艺规程的编制………………………………….……………………..3
2.1冲压件的工艺分析…………………………………………………………3
2.1.1材料………………………………………………………………….4
2.1.2结构工艺性分析……………………………………………………5
2.2毛坯形状、尺寸的确定……………………………………………………6
2.2.1盒形件的修边余量………………………………….………………6
2.2.2盒形件毛坯尺寸计算……………………………………………….7
2.3排样设计及材料利用率计算……….………………………………….…..8
2.3.1排样方式……………….………………….………………………...8
2.3.2材料利用率计算……….…………………………………………...9
2.4确定工艺方案……………………………………………………………….9
2.4.1基本工序的确定………………………………….…………………9
2.4.2不同工艺方案的比较……………………………………………….9
2.5工艺计算……………………………………………………………………10
2.5.1落料工序…………………………………………………………...10
2.5.2拉深工序…………………………………………………………...11
2.5.3冲孔工序……………………………………………………………12
2.5.4修边工序……………………………………………………………13
2.6冲压工艺过程卡片………………………………………………………...14
3拉深模设计……………………………………….…………………………..17
3.1模具的结构形式……………………………………….………………….17
3.2模具刃口尺寸计算…………………………………….…………………18
3.2.1上下模刃口尺寸计算…………………….……………………….18
3.2.2压力中心计算……………………………………………………..19
3.3零件设计及标准件选择…………………………………………………..19
3.3.1凸模的设计…………………………..……………………………19
3.3.2凹模的设计…………………………………..….………………….21
3.3.3定位板的计………………………………...……………………...21
3.3.4弹性压圈的设计…………………………...………………………21
3.3.5拉深筋的设计……………………………………………………….22
3.3.6上下模座、导柱导套的设计…………………….……………….22
3.3.7出件装置的设计…………………………………………………..22
3.4模具闭合高度的计算……………………………………………………...23
3.5绘制装配图及零件图……………………………….……………………..23
3.6压力机校核………………………………………….……………………..23
4修边模设计……………………………………….…………………………...24
4.1模具的结构形式………………………………………..…………………24
4.2压力中心计算…………………………………….……………………….25
4.3零件设计及标准件选择…………………………….………………………25
4.3.1斜楔和滑块的设计………………………………………………..25
4.3.2滑块返回行程的复位机构………………….…………………….27
4.3.3出件装置的设计……………………………….…………………..27
4.3.4上模座的设计……………………………………………………...28
4.3.5下模座的设计………………………………………………………28
4.3.6压料板的设计………………………………………………………28
4.3.7防磨板的设计…………………………….….…………………….29
4.3.8导板的设计………………………………….………………………29
4.4模具闭合高度的计算…………………………………………………….…29
4.5装配图及零件图的绘制………………………………………………….….30
4.6压力机校核…………………………………………………………………..30
设计总结…………………………………………………………………………31
致谢………………………………………………………………………………32
冲压工艺论文范文第4篇
【论文摘要】:针对汽车覆盖件冲压的有限元模拟方面的具体问题进行了研究,采用弹塑性有限元的数值模拟及试验研究的方法,对汽车覆盖件拉延过程中的成形进行了研究。针对拉延模拟结果进行应力应变分析,寻找工艺参数的优化方案,改进的工艺方案使破裂情况明显改善。
由于冲压工艺具有生产效率高、质量稳定、成本低以及可加工复杂形状等一系列优点,在机械行业的应用非常广泛,占有十分重要的地位[1]。但是冲压模具的设计主要依据工程师长期积累的经验。对于复杂的成形工艺和模具,设计质量难以得到保证;一些关键性的设计参数要在模具制造出来之后,通过反复的调试、修改才能确定。这样就浪费了大量的人力、物力和时问[2-3]。随着有限元技术和计算机技术的发展,数值模拟已逐渐成为工艺分析及优化设计的有效工具。
1. 有限元模型的建立和参数设定
一般汽车覆盖件工艺设计流程具体分析如下: (1) 根据产品图及产品冲压工艺设计,进行详细的车身产品工艺性分析。为了实现拉延或创造良好的拉延条件,必须合理考虑冲压方向、工艺补充部分形状以及压料面形式、拉延筋布置等重要工艺因素。其中包括利用计算机进行的工艺补充面三维设计。(2) 在满足产品使用的前提下,将过剩的质量要求及时反馈给产品设计部门,进行研讨,力争把产品完善到最简单、最合理的工艺要求,以克服产品的过剩质量,减少不必要的工装投入。(3) 利用计算机进行车身产品的冲压工艺性分析,进行图面形状的分析探讨和尺寸公差的分析研究,在充分理解、把握产品使用性能要求的前提下,考虑用户使用和维修,利用塑性加工原理、冲压工艺知识和模具设计结构的有关知识,设计冲压工艺过程图。在设计过程中,同时要分析冲压工艺方案,发现不足之处,进行必要的修正。(4) 模具设计人员按照冲压工艺过程图的基本要求进行模具设计,模具CAD设计包括上、下模座,工作部分零件,导向部件,定位零件和进出料装置等设计。数控编程和模型人员按照冲压工艺过程图和模具图进行数控编程和模型制造,最后按照冲压工艺过程模具图要求进行机械加工和模具装配调试,最终调试出合格的产品。
选用某轿车内部地板零件产品图,此零件是一个比较复杂的中小型车身结构件。由于零件拉延深度深,并且具有局部反拉延,因此成形过程估计会出现问题,为了验证问题所在我们利用CAE软件进行模拟成形计算。对于复杂冲压零件的成形过程,不但同一时刻不同位置的板坯所承受的变形方式和变形程度不同,而且不同时刻同一位置的板坯所承受的变形方式和变形程度也不同;另外,冲压工艺边界条件的设定对变形路径和各部分的变形程度的影响也非常明显。
一般划分网格时,首先建立一个拓扑结构模型。这一步骤是连接分离的型面,使你可以在网格划分的时候得到连续的网格(两个相连的元素在分界线之问共同享用相同的节点)。系统能通过你所定义的公差自动辨认普通表面之问的分界线,以建立我们所说的拓扑模型。建立好拓扑结构以后,应定义网格划分的参数,并进行网格的自动划分。一般情况下要求用户最少确定四个参数,包括最小元素大小,最大元素大小,两个相连的元素之问的法向夹角,网格的弦高。最小元素的大小影响着网格划分中最小元素的尺寸。当模型的型面比较平坦时它最大元素的大小则受最大元素参数的影响。两个相连的元素之问的法向夹角所起的作用是规定了两个相连元素之问的最大法向夹角,即当两个元素的夹角大于用户给定的值时,这两个元素会分裂为更多的元素,故它影响着倒角和小圆角部分的网格密度,它的值越小网格则越密。例如:一般我们在划分模具网格时,它的拉延圆角最好有五行元素,这时调整法向夹角的参数就可以达到目的。弦高的大小则影响着大网格半径表面上的网格密度,它的值越大,则网格越少。在汽车覆盖件模拟中,板料数据一般都是曲线,因此板料的网格划分与模具的划分不一样。
根据实际需要确定板料特性,应力应变关系=537(0.0102+)0.23MPa,法向各项异性系数为1.8。其他参数如下:扬氏模量2.07E+5 MPa;屈服极限210 MPa;泊松比0.28;板材厚度0.8mm;板料质量密度7.83E-9;r0=1.87, r45=1.27,r90=2.17。由于摩擦系数必须有实验得出,特别是几种常用材料在工业生产中的实际摩擦系数。考虑到汽车覆盖件生产厂家和模具生产厂家的实际,一般不考虑使用油,在拉延前要使用清洁防锈油清理兼。因此我们必须通过试验来得出在几种不同条件下的摩擦系数,例如干摩擦和加清洁防锈油后的摩擦。还有就是拉延筋的拉延阻力在不同形状拉延筋情况下的取值。测定为此我们设计了覆盖件模具的摩擦系数和实际拉延筋拉延阻力的测定的试验,详细试验结果在第六章中。摩擦系数根据测量结果给定0.175 ,拉延筋选取单圆筋,拉延阻力为0.178KN/mm。
2. 汽车覆盖件冲压的有限元模拟结果分析
经过计算后,板料的FLD如图2所示。在FLD图中,红色表示破裂,粉红色表示起皱,而在应变云图中红色表示正应变,深蓝表示副应变。从FLD图中我们可以看出四处破裂,分别是大鼓包处,凹坑底部,最下方的小鼓包处,右上方的直壁处。通过主应变和次应变云图可以看出在突起的鼓包顶端处为双向拉应变发生破裂,并目_从板料轮廓的变化发现在有拉延筋的地方板料儿乎没有流动,形成过度胀形,凹坑底部破裂处也同样出现胀形过度问题。而模具拉延直壁处的破裂却是不同形式的,该处的主应变为拉应变,次应变为压应变,为明显的拉深破裂状态。之所以只有这个直壁角破裂是因为这个角离大鼓包最近,并且通过成形过程的模拟我们发现这个直角壁首先成形,从而在凹坑成形前破裂。其它四个角由于拉延高度低并且没有复杂的凸凹变形,都有足够的板料流动量,板料的流动情况良好,所以没有破裂。
3. 汽车覆盖件冲压工艺改进方案
在去掉拉延筋,变化压边力后还是无法缓解,于是决定改变模型,我们把拉延直壁消除降低了模具拉延高度;把型面中那一个接近大直角型面过渡改为一个小缓坡,减缓了陡峭程度;由于模具进料困难,所以去掉拉延筋,然后设定压边力为400KN,摩擦系数为0.12,进行模拟后如图4所示。可以看出与未改前的情况有很大的不同,破裂情况明显改善,尤其是右上角直壁处的破裂变得很小,这是由于降低了它的拉延高度。
4. 结论
世界上每年的钢材有半数以上被轧制成板料和管料。金属板、管的成形和加工在航空、航天、汽车、船舶及许多民用工业中都占有相当重的比例。因此,提高相应的成形技术和制造水平是一个具有普遍意义的大课题。因此,文章在汽车覆盖件数值模拟和试验研究的基础上,采用有限元的数值模拟及试验研究的方法,对汽车覆盖件拉延过程中的成形进行了数值模拟和试验研究。
参考文献
[1] 李东升, 黄小明, 胡世光. 汽车覆盖件拉延筋的单元模拟试验研究[D]. 北京航空航天大学学报,1995.21(2):67-71.
[2] 刘建华, 姜全昌, 土志恒. 环形拉深筋成形力的计算及试验研究[J]. 塑性工程学报,2000,7(3):15-18.
冲压工艺论文范文第5篇
关键词：汽车车身；同步工程；制造工艺
从汽车的构成来看，车身、地盘和发动机是重要的三大部件。随着汽车市场竞争的日益激烈，汽车车身制造工艺起到决定性的作用。与汽车的底盘和发动机相比较，汽车车身制造包括结构设计、制造工艺技术和车身的造型等多个阶段，这就意味着在汽车车身制造过程中，需要对制造的各个阶段系统规划。鉴于汽车车身制造投资大、更新快的特点，就需要考虑到汽车车身制造周期。启动同步工程，将汽车车身的研究、开发和制造等各个专业阶段同步协调，不仅可以缩短汽车从开发到制造的周期，而且还可以降低车身制造成本，提高汽车车身质量，以使汽车车身的生产效率有所提升。
1 汽车车身制造工艺的同步工程
1.1 汽车车身制造工艺的主要内容
汽车车身制造工艺主要包括三个方面的内容，即涂装、焊接、冲压。
汽车车身的涂装工艺就是通过采用油漆工艺和密封工艺提高汽车的美观度，并使车身具有较高的防腐蚀效果。汽车车身的涂装过程中，每一层都要细致均匀[1]。此外，车身制造工艺还含有现场快速同步，整合了多步骤的制造流程。
1.2 汽车车身制造的同步工程
汽车车身制造的同步工程，专业技术上是指现场快速同步工程和总装同步工程。在车身产品的研究、开发中，对产品的图纸以及数据模型进行分析，做出冲压工艺分析报告交送到产品研究开发部门，然后才能够进入到产品的专业制造流程。目前的汽车制造企业所实施的车身制造工艺同步工程，主要是指产品环节和制造环节的同步工程。其中，产品环节是汽车车身产品制造过程中的工艺并行工程。具体的操作流程为：汽车企业的研究开发部门将车身产品的设计图纸以及数据模型提供给冲压部门和总装部门，以制定冲压和总装的工艺预案。通过各个部门针对工艺预案的个性内容充分交流后，将现场总装必备的工艺方案制定出来。
2 汽车车身的相关工艺的同步工程
汽车企业的车身冲压是过程性的工艺，需要分析产品信息，根据分析结果对冲压工艺技术进行调整，以获得新的设计结果。通过优化汽车车身的冲压工艺技术，使得汽车的车身设计水平有所提高。汽车车身冲压工艺多采用智能技术，运用计算机辅助工程（CAE）对工艺设计进行检验、修改，还建立优化决策机制以确保汽车车身的各项指标符合设计要求[2]。虽然在汽车车身冲压工艺技术中采用而来智能新技术，如果没有考虑到冲压和总装工艺方案的同步性，就会导致汽车车身制造中存在着堵孔等等的问题，对车身的质量造成不良影响。
2.1 冲压工艺的同步工程
汽车车身的冲压工艺同步工程的具体内容是，汽车车身的产品制造部门将产品的设计图纸和数据模型提供给冲压专业部门，冲压专业部门通过对图纸和数据模型进行分析后，做出冲压工艺分析报告提供给产品制造部门。（图1：冲压工艺的同步工程的流程）
2.2 总装工艺的同步工程
汽车车身的快速工艺同步工程的具体内容是，汽车车身的产品制造部门将产品的设计图纸和数据模型提供给总装专业部门，总装专业部门通过对图纸和数据模型进行分析后，做出总装工艺分析报告提供给产品制造部门。
2.3 工艺不同步而导致的问题
由于零件冲压后会产生一定程度的回弹，使得零件成形后，法兰边与规定值不相符合。这种误差在工艺上是不可控制的，使得零件在生产中必然会存在定位上的偏差。零件冲压过程是落料冲孔，零件成形之后就进行翻边整形。在对零件进行翻边整形的过程中，先确定定位孔的位置，根据孔的方向确定其他的孔的位置。在对零件进行检测的时候，要对定位孔的位置进行检测，对定位孔约束下的其他的孔的方向位置进行检测。
为了控制这种回弹，就要对零件的开口的回弹以控制，采用法兰边约束的方法，对起翘曲回弹以控制。在技术处理的过程中，要保证零件冲压、装配的一致，做好检测工作，使零件成型后的实际测定值与理论值相一致，确保车身的生产质量。
3 汽车车身的快速工艺同步工程的新内涵
现代的汽车企业普遍实施了车身制造工艺同步工程，但是同步工程的内容被赋予了新的涵义。汽车车身制造工艺属于是系统化工程，各个部门都要相互协调，确保产品研究、开发、制造的各个环节统一。此外，还要增加改装工艺和后续的服务的，以提高车身的制造精度，保证车身质量。工艺并行工程是车身制造工艺同步工程中的重要内容，将该工程纳入到工艺同步工程的标准化管理中，可以确保汽车车身工艺同步工程的系统化展开。
4 结语
综上所述，汽车车身的制造过程属于是系统化工程，制造周期中的每一个环节的工艺水平对汽车车身都会产生一定的影响。汽车车身制造要经历冲压工艺、焊接工艺、涂装工艺和总装，其中冲压工艺和焊接工艺要相互协调，要能够保证零件质量。将同步工程引入到汽车车身制造中，实施系统化、制度化、标准化管理，实现汽车车身的研究、开发和制造工艺同步，以提高汽车的整体质量。
参考文献：
[1]朱五省.汽车车身冲压模具开发同步工程关键技术[J].技术与市场，2015（10）：90-90.
冲压工艺论文范文第6篇
随着中国工业不断地发展，模具行业也显得越来越重要。本论文便是设计加工空气滤清器壳的模具。首先对加工零件进行了加工工艺和结构工艺的分析。通过计算毛坯尺寸和拉深系数提出了四种方案，最后确定采用落料、正反拉深复合模。对模具的排样做出了合理的布置，使材料利用率达到较高的水平。计算了冲压过程中所需要的各种冲压工艺力，包括落料力、卸料力、压边力、拉深力、顶料力等，并对压力机进行了合理的吨位初选。复合模在结构上采用了正装的形式，计算出了落料、正拉深和反拉深工作部分的尺寸。对模具的闭合高度进行了合理的确定，还设计出模具的主要零件落料凹模、凸凹模、反拉深凸模、反拉深凹模、凹模固定板等。列出了模具所需零件的详细清单，并给出了合理的装配图。由于拉深的深度较大，对压力机的电机也进行了功率校核并提出了的附加工序，能使拉深顺利完成。最后对模具的一个主要零件导套进行了简单的加工工艺路线的制定。本设计对于采用单动压力机进行正反拉深具有一定的参考作用。
关键词毕业论文；模具设计；复合模；正反拉深
ABSTRACT
DevelopsunceasinglyalongwiththeChineseindustry,themoldprofessionalsoappearsmoreandmoreimportantly.Thepresentpaperthenisdesignstheprocessingairfiltershellthemold.Firsthascarriedontheprocessingcraftandthestructurecraftanalysistotheprocessingcomponents.Proposedthroughthecomputationsemifinishedmaterialssizeandthedrawingcoefficientfourkindofplans,finallydeterminedusesfallsthematerial,theproandcondrawingsuperposabledie.Hasmadethereasonablearrangementtothemoldplatoontype,enablesthematerialusefactortoachievethehighlevel.Hascalculatedeachrammingcraftstrengthwhichintherammingprocessneeds,includingfallsnearbythematerialstrength,theex-denningstrength,thepressurethestrength,thedrawingstrength,thetopmaterialstrengthandsoon,andhascarriedonthereasonabletonnageprimaryelectiontothepress.Thesuperposablediehasusedthetruethingforminthestructure,calculatedfellthematerial,thedrawingandthecounter-drawingeffectiverangesize.Closedhascarriedonthereasonabledeterminationhighlytothemold,butalsodesignsthemoldthemajorpartstofallthematerialconcavemold,theconvex-concavemold,thecounter-drawingraisedmold,thecounter-drawingconcavemold,theconcavemolddeadplateandsoon.Listedthemoldtoneedthecomponentsthedetaileddetailedlist,andhasproducedthereasonableassemblydrawing.Becausethedrawingdepthisbig,alsocarriedonthepowertothepresselectricalmachinerytoexamineandtoproposethelubricationattachmentworkingprocedure,couldcausethedrawingsmoothlytocomplete.Finallyledthewraptomoldmajorpartstocarryonthesimpleprocessingcraftrouteformulation.Thisdesignregardingusesthesingleactingpresstocarryontheproandcondrawingtohavethecertainreferencefunction.
Keywordsgraduationthesis;molddesign;superposabledie;proandcondrawing
本次设计中，只对模具中的一个重要零件进行简单的工艺路线的分析，其余的零件将不在具体分析和计算。在这里选择导套为加工对象。
导套、护套及套类凸模均为套类零件，其加工工艺基本相同。导套和导柱一样，是模具中应用最广泛的导向零件。尽管其结构形状因应用部位不同而各异，但构成导套的主要表面是内、外圆柱表面，可根据其结构形状、尺寸和材料的要求，直接选用适当尺寸的热轧圆钢为毛坯。
在机械加工过程中，除保证导套配合表面的尺寸和形状精度外，还要保证内外圆柱配合表面的同轴度要求。导套的内表面和导柱的外圆柱面为配合面，使用过程中运动频繁，为保证其耐磨性，需有一定的硬度要求。因此，在精加工之前要安排热处理，以提高其硬度。
本次设计成功地设计出一副落料、正反拉深复合模，在设计过程中对很多工艺力进行了详细的计算，在压力机的选择上参照了现行选择压力机的通用法则。这次设计解决了采用双动压力机进行正反拉深的传统模式，将落料、正拉深及反拉深同时在一副装在开式单动压力机上的模具中完成，很大程度的提高了生产效率和制造精度。很适合中国现在模具高速自动化发展的趋势。
目录
1分析零件的工艺性1
2确定工艺方案2
2.1计算毛坯尺寸2
2.2计算拉深次数4
2.2.1正拉深4
2.2.2反拉深5
2.3确定工艺方案5
3主要工艺参数的计算6
3.1确定排样、裁板方案6
3.2确定各中间工序尺寸8
3.3计算工艺力、初选设备9
3.3.1落料、正拉深过程9
(1)落料力9
(2)卸料力9
(3)拉深力10
(4)压边力10
3.3.2反拉深过程11
(1)反拉深力11
(2)顶料力11
3.3.3拉深功的计算11
3.3.4初选压力机11
4模具的结构设计13
4.1模具结构形式的选择13
4.2模具工作部分尺寸计算13
4.2.1落料13
4.2.2正拉深15
4.2.3反拉深16
5选用模架、确定闭合高度16
5.1模架的选用16
5.2模具的闭合高度16
5.3压力中心17
6模具的主要零部件结构设计17
6.1落料凹模17
6.2凸凹模18
6.3反拉深凸模19
6.4反拉深凹模20
6.6上垫板23
6.7凹模固定板24
7模具的整体安装25
7.1模具的总装配25
7.2模具零件26
8选定冲压设备27
8.1压力机的规格27
8.2电动机功率的校核28
9附加工序29
10主要零件的加工29
11总结32
参考文献33
致谢34
参考文献
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冲压工艺论文范文第7篇
关键词：冲压模具设计 机械运动 控制 灵活运用
1.引言
本论文是以冲压工艺学基本理论为依据，通过对各种冲压工艺基本运动的分析，提出了对冲压模具设计的要求。首先阐述冲压过程中，机械运动的基本概念，然后逐项分析了冲裁、弯曲、拉深工艺的基本运动机理，指出模具设计中应着重控制到的内容，并介绍了在模具设计中对机械运动灵活运用的方法和一些实例。最后总结了根据具体情况进行产品工艺运动分析的方法，并强调在模具设计中，对机械运动的控制和灵活运用对提高设计水平和保证冲压件品质的重要意义。
2.冲压过程中机械运动的概述 中国塑料模具网
冷冲压就是将各种不同规格的板料或坯料，利用模具和冲压设备（压力机，又名冲床）对其施加压力，使之产生变形或分离，获得一定形状、尺寸和性能的零件。一般生产都是采用立式冲床，因而决定了冲压过程的主运动是上下运动，另外，还有模具与板料和模具中各结构件之间的各种相互运动。
机械运动可分为滑动、转动和滚动等三种基本运动形式，在冲压过程中都存在，但是各种运动形式的特点不同，对冲压的影响也各不相同。
既然冲压过程存在如此多样的运动，在冲压模具设计中就应该对各种运动进行严格控制，以达到模具设计的要求；同时，在设计中还应当根据具体情况，灵活运用各种机械运动，以达到产品的要求。
冲压过程的主运动是上下运动，但是在模具中设计斜楔结构、转销结构、滚轴结构和旋切结构等，可以相应把主运动转化为水平运动、模具中的转动和模具中的滚动。在模具设计中这些特殊结构是比较复杂和困难，成本也较高，但是为了达到产品的形状、尺寸要求，却不失为一种有效的解决方法。
3.冲裁模具中机械运动的控制和运用
冲裁工艺的基本运动是卸料板先与板料接触并压牢，凸模下降至与板料接触并继续下降进入凹模，凸、凹模及板料产生相对运动导致板料分离，然后凸、凹模分开，卸料板把工件或废料从凸模上推落，完成冲裁运动。卸料板的运动是非常关键的，为了保证冲裁的质量，必须控制卸料板的运动，一定要让它先于凸模与板料接触，并且压料力要足够，否则冲裁件切断面质量差，尺寸精度低，平面度不良，甚至模具寿命减少。
按通常的方法设计落料冲孔模具，往往冲压后工件与废料边难以分开。在不影响工件质量的前提下，可以采用在凸凹模卸料板上增加一些凸出的限位块，以使落料冲孔运动完成后，凹模卸料板先把工件从凹模中推出，然后凸凹模卸料板再把废料也从凸凹模上推落，这样一来，工件与废料也就自然分开了。
对于一些有局部凸起的较大的冲压件，可以在落料冲孔模的凹模卸料板上增加压型凸模，同时施加足够的弹簧力，以保证卸料板上压型凸模与板料接触时先使材料变形达到压型目的，再继续落料冲孔运动，往往可以减少一个工步的模具，降低成本。
有些冲孔模具的冲孔数量很多，需要很大冲压力，对冲压生产不利，甚至无足够吨位的冲床，有一个简单的方法，是采用不同长度的2～4批冲头，在冲压时让冲孔运动分时进行，可以有效地减小冲裁力。
对那些在弯曲面上有位置精度要求高的孔（例如对侧弯曲上两孔的同心度等）的冲压件，如果先冲孔再弯曲是很难达到孔位要求的，必须设计斜楔结构，在弯曲后再冲孔，利用水平方向的冲孔运动可以达到目的。对那些翻边、拉深高度要求较严需要做修边工序的，也可以采用类似的结构设计。
4.弯曲模具中机械运动的控制和运用
弯曲工艺的基本运动是卸料板先与板料接触并压死，凸模下降至与板料接触，并继续下降进入凹模，凸、凹模及板料产生相对运动，导致板料变形折弯，然后凸、凹模分开，弯曲凹模上的顶杆（或滑块）把弯曲边推出，完成弯曲运动。卸料板及顶杆的运动是非常关键的，为了保证弯曲的质量或生产效率，必须首先控制卸料板的运动，让它先于凸模与板料接触，并且压料力一定要足够，否则弯曲件尺寸精度差，平面度不良；其次，应确保顶杆力足够，以使它顺利地把弯曲件推出，否则弯曲件变形，生产效率低。对于精度要求较高的弯曲件，应特别注意一点，最好在弯曲运动中，要有一个运动死点，即所有相关结构件能够碰死。
有些工件弯曲形状较奇特，或弯曲后不能按正常方式从凹模上脱落，这时，往往需要用到斜楔结构或转销结构，例如，采用斜楔结构，可以完成小于90度或回钩式弯曲，采用转销结构可以实现圆筒件一次成型。
冲压工艺论文范文第8篇
【关键词】冲压模具设计；机械运动；控制；灵活运用
1.冲压过程中机械运动的概述
冷冲压就是将各种不同规格的板料或坯料，利用模具和冲压设备（压力机，又名冲床）对其施加压力，使之产生变形或分离，获得一定形状、尺寸和性能的零件。一般生产都是采用立式冲床，因而决定了冲压过程的主运动是上下运动，另外，还有模具与板料和模具中各结构件之间的各种相互运动。
机械运动可分为滑动、转动和滚动等三种基本运动形式，在冲压过程中都存在，但是各种运动形式的特点不同，对冲压的影响也各不相同。
既然冲压过程存在如此多样的运动，在冲压模具设计中就应该对各种运动进行严格控制，以达到模具设计的要求；同时，在设计中还应当根据具体情况，灵活运用各种机械运动，以达到产品的要求。
冲压过程的主运动是上下运动，但是在模具中设计斜楔结构、转销结构、滚轴结构和旋切结构等，可以相应把主运动转化为水平运动、模具中的转动和模具中的滚动。在模具设计中这些特殊结构是比较复杂和困难，成本也较高，但是为了达到产品的形状、尺寸要求，却不失为一种有效的解决方法。
2.冲裁模具中机械运动的控制和运用
冲裁工艺的基本运动是卸料板先与板料接触并压牢，凸模下降至与板料接触并继续下降进入凹模，凸、凹模及板料产生相对运动导致板料分离，然后凸、凹模分开，卸料板把工件或废料从凸模上推落，完成冲裁运动。卸料板的运动是非常关键的，为了保证冲裁的质量，必须控制卸料板的运动，一定要让它先于凸模与板料接触，并且压料力要足够，否则冲裁件切断面质量差，尺寸精度低，平面度不良，甚至模具寿命减少。
按通常的方法设计落料冲孔模具，往往冲压后工件与废料边难以分开。在不影响工件质量的前提下，可以采用在凸凹模卸料板上增加一些凸出的限位块，以使落料冲孔运动完成后，凹模卸料板先把工件从凹模中推出，然后凸凹模卸料板再把废料也从凸凹模上推落，这样一来，工件与废料也就自然分开了。
对于一些有局部凸起的较大的冲压件，可以在落料冲孔模的凹模卸料板上增加压型凸模，同时施加足够的弹簧力，以保证卸料板上压型凸模与板料接触时先使材料变形达到压型目的，再继续落料冲孔运动，往往可以减少一个工步的模具，降低成本。
有些冲孔模具的冲孔数量很多，需要很大冲压力，对冲压生产不利，甚至无足够吨位的冲床，有一个简单的方法，是采用不同长度的2～4批冲头，在冲压时让冲孔运动分时进行，可以有效地减小冲裁力。
3.弯曲模具中机械运动的控制和运用
弯曲工艺的基本运动是卸料板先与板料接触并压死，凸模下降至与板料接触，并继续下降进入凹模，凸、凹模及板料产生相对运动，导致板料变形折弯，然后凸、凹模分开，弯曲凹模上的顶杆（或滑块）把弯曲边推出，完成弯曲运动。卸料板及顶杆的运动是非常关键的，为了保证弯曲的质量或生产效率，必须首先控制卸料板的运动，让它先于凸模与板料接触，并且压料力一定要足够，否则弯曲件尺寸精度差，平面度不良；其次，应确保顶杆力足够，以使它顺利地把弯曲件推出，否则弯曲件变形，生产效率低。对于精度要求较高的弯曲件，应特别注意一点，最好在弯曲运动中，要有一个运动死点，即所有相关结构件能够碰死。
有些工件弯曲形状较奇特，或弯曲后不能按正常方式从凹模上脱落，这时，往往需要用到斜楔结构或转销结构，例如，采用斜楔结构，可以完成小于90度或回钩式弯曲，采用转销结构可以实现圆筒件一次成型。
值得一提的是，对于有些外壳件，如电脑软驱外壳，因其弯曲边较长，弯头与板料间的滑动，在弯曲时，很容易擦出毛屑，材料镀锌层脱落，频繁抛光弯曲冲头效果也不理想。通常的做法是把弯曲冲头镀钛，提高其光洁度和耐磨性；或者在弯曲冲头R角处嵌入滚轴，把弯头与板料的弯曲滑动转化为滚动，由于滚动比滑动的摩擦力小得多，所以不容易擦伤工件。
4.拉深模具中机械运动的控制和运用
拉深工艺的基本运动是，卸料板先与板料接触并压牢，凸模下降至与板料接触，并继续下降，进入凹模，凸、凹模及板料产生相对运动，导致板料体积成形，然后凸、凹模分开，凹模滑块把工件推出，完成拉深运动。卸料板和滑块的运动非常关键，为了保证拉深件的质量，必须控制卸料板的运动，让它先于凸模与板料接触，并且压料力要足够，否则拉深件容易起皱，甚至裂开；其次应确保凹模滑块压力足够，以保证拉深件底面的平面度。拉深复合模设计合理，可以很好地控制结构件的运动过程，达到多工序组合的目的。例如典型的落料拉深切边冲孔复合模具的设计。
另外，有些装饰品和曰用品的拉深件需要有卷边（或滚边）工序，模具设计中也用到了滚轴结构，所以在卷边过程中滚动的摩擦力非常小，不容易擦伤工件表面。对那些需要在马达中旋转的拉深结构件，切边的高度、跳动度等要求相当高，需要在模具中设计特别的旋切结构，利用旋转（切）运动修边，不仅能保证切边的尺寸精度高，甚至切边的毛刺及冲切纹路亦相当美观。值得一提的是，此旋切结构在实际设计改良后，已经非常易于模具加工制作，并且已运用于连续拉深模具当中。
5.结语
冲压工艺论文范文第9篇
[关键词] 模具工艺设计；教学改革；实践
[中图分类号] G642.4 [文献标识码] A [文章编号] 1005-4634（2013）05-0061-03
0 引言
模具工艺设计类课程包括《冲压工艺及模具设计》、《塑料成型工艺及模具设计》、《锻造工艺及模具设计》等三门核心主干课程，同时又是实践性和实用性很强的专业课程，其教学效果的好坏将直接关系到后续各教学环节质量的高低，进而影响到实践能力及创新人才的培养目标，因此在模具人才培养计划中占有重要地位。多年来，三大模具工艺设计类课程一直在进行课堂教学和实践教学的改革，激发了学生的学习兴趣，增强了学生的实践能力及科技创新能力，为后续课程的学习奠定了扎实的理论基础。
1 融合多种教学手段和方法，建立“4+4”课堂教学模式，提高教学效果和教学质量
模具工艺设计类课程的共同特点是：模具结构复杂，种类繁多，动作过程难于理解；教学概念众多，知识点分散，难以形成完整的知识链；知识涵盖面宽，内容交叉性强，课程涉及到诸如工程制图、机械设计、冲压设备、模具制造工艺、工程材料等课程，增加了学习和讲授的难度[1]。课题组在多年的教学工作中，根据模具工艺设计类课程的特点，逐步形成了4种教学手段加4种教学方法的“4+4”课堂教学模式，提高了教学效果和教学质量。
1.1 四种教学手段并用，强化教学效果
工艺设计类课程不能单纯盲目地追求现代化教学手段，不同的教学内容应灵活采用传统板书、实物样件、模型教具及实验设备、多媒体等教学手段，才能起到良好的辅助教学效果[2]。
传统板书即“粉笔+黑板”，其可以给学生充分的思考空间，因此，理论公式推导、工艺参数分析等工艺设计类教学内容非它莫属。
实物样件主要是来自工厂、生活中的各种金属薄板冲件、塑料制件等，这些样件的展示，更能激发学生的专业兴趣，而兴趣则是最好的老师。
模型教具及实验设备即实验用金属材质或塑料材质的冲压模、塑料模以及冲床、注射机等，对于实践性较强的模具安装与调试、设备使用与操作等教学内容，需要采用现场教学方法，这样既能充分调动起学生的主观能动性，又能提高学生的动手能力和实践能力，教学效果好于纯课堂授课。
多媒体辅助教学课件可将复杂的模具结构、工作过程通过三维造型、动画仿真加以展示，生动、形象又直观，它可变繁为简，变抽象为具体，易于理解和掌握，提高了学生学习的积极性。
1.2 融合四种教学方法，提高教学质量
工艺设计类课程有很强的实用性，需采用各种教学方法，包括讨论式、启发式、专题讲座式、设计案例式等，激发学生学习兴趣，引导学生思考并提出问题，增强模具设计能力，提高教学质量。
1）重点内容启发式。模具工艺参数的设计及工艺方案的确定是课程的重点内容，通过实物样件，引导和启发学生利用所学知识，分析参数设置的利弊，提出若干工艺方案，并总结出各种方案的适用范围，重点内容吃透弄懂，印象深刻。
2）疑难问题讨论式。各种成形缺陷的影响因素，除了理解记忆还要知道“为什么”。利用实物缺陷件，组织学生分析和讨论其特点和成因，加深学生对相关理论知识的理解和认识。
3）高新科技讲座式。将本行业先进的成形技术和成形装备、科技成果引入课堂，聘请企业工程师对学生进行专题讲座，了解相关理论在企业的应用情况、企业产品、企业对人才的具体要求等等，拓展视野，激发学习热情。
4）设计内容案例式。课程的教学目标是完成模具设计，设计内容始终贯穿整个教学过程。采用案例式教学，将模具设计和理论教学同步进行，促使学生紧紧围绕产品的设计来思考和分析每个教学内容，学习目的明确，设计思路清晰。
2 改革实践教学模式，增强实践能力和创新意识的培养
河北科技大学模具毕业生面向企业者居多，而企业急需的是具有较强的实践能力及创新精神的应用型人才，实践教学正是工科学生工程实践能力及创新精神培养的主要途径。针对模具方向的具体情况，对实践教学的内容、方法进行了改革，取得了较好的效果。
2.1 搭建专业实验平台，开设数控技能培训周，增 强综合实验能力
传统的实验教学多是随堂安排，跟着教学进度，多为小型、单个的验证性和演示性实验，学生只是按照实验指导书被动地实验，缺乏主动性和实验热情，少有动手实践的机会，更无法体现创新意识的培养[3]。因此，从2010年开始，河北科技大学对实践教学环节进行改革，搭建了两周的专业实验平台，将分散在塑模、冲模、锻模等专业课程中的30学时15个实验从理论教学中独立出来，纳入专业实验周。学生按照实验大纲要求，自行设计实验方案，由任课教师审核，实验教师与任课教师共同指导，学生自行完成。另外，开设了数控技能培训周，学生在教师的指导下，运用多学科的理论知识，经过了“绘图-编程-操作-加工”的全面训练，充分调动了学生的学习主动性和学习热情，增强了综合实验能力和创新意识的培养。
2.2 建立多功能模具拆装室，提高动手能力和模具设计能力
模具结构种类繁多、结构复杂，教材中的静态图例说明简略，学生读图、看图均感吃力，给专业课的教学及后续课程设计和毕业设计造成不利影响。因此河北科技大学筹建了集挂图、模型、仿真动画三位为一体，以实现模具拆装、测绘、现场教学等多功能的模具拆装室。
模具室现有塑模、冲模等20余套教具模型，工厂下线的小型冲压模近十套，各种测量工具数十件，基本保证一个标准班学生在专业实验平台中人手使用一套模具。通过对模具的反复拆装和测绘，加强学生对模具结构的感性认识，解决理论课中难以消化的模具细节的设计问题，提高学生的动手能力和模具的设计能力。
2.3 推进校企合作，理论与实践相结合，提高学生科技创新能力
为提高学生独立思考自主创新的能力，在毕业设计实践环节中，着重强调课题的实用性和创新性。对已签约的同学，可以直接进入用人单位，从企业中选用实际课题作为设计题目，教师掌握难度和工作量，由教师和企业技术人员双重指导，理论指导实践并在实践中得以检验；教师也可以将自己纵、横向科研课题或博、硕的研究项目，拆分为若干个难度适中的子课题作为设计题目，如“高强度钢板冲压性能的研究”、“液压缸筒体挤压成形”、“冲模标准件数据库开发”等，激发学生的创新意识和科研兴趣。另外，依托大学生科技创新项目与教师的科研项目，鼓励并引导学生进入研究室，参与科学研究工作，将专业理论知识运用到实际问题解决中。几年来，共有5篇毕业论文获河北科技大学优秀论文奖，其中来源于河北省自然科学基金项目《大口径直缝焊管成型机理与工艺优化》的毕业设计论文连续三年被评为河北科技大学优秀论文。
3 将计算机技术引入教学环节，进一步丰富教学内容，强化教学效果
多年来，课题组老师花费了大量的心血，通过多种途径搜集素材，以工厂录像、网络视频、3D（或2D）动画及文字图片等多种形式开发制作了专业主干课的多媒体教学系列课件，结合“4+4”课堂教学模式，取得了良好的教学效果，深得学生喜爱和欢迎。学生对课程评价均为优良，多媒体教学课件“锻造工艺及模具设计”、“冲压工艺及模具设计”、“塑料成型工艺及模具设计”、“模具方向辅助实习”课件先后获得河北省课件大赛两项二等奖及两项三等奖，冲压和锻造的课堂教学一直使用课题组教师参编的十一五规划教材。其中，《冲压工艺及模具设计》教材采用三维实体造型技术描绘模具实体结构，便于学生理解，并率先在教材中引入先进的计算机模拟软件分析的章节，丰富了教学内容，拓展了学生的知识面。
参考文献
[1]骆俊廷，官英平，顾勇飞，等.塑料成型模具设计课程教学改革与实践[J].教学研究，2010，33（2）：63-65.
[2]刘瑞玲，闫俊霞，王军.多媒体技术在“金属成型理论基础”精品课教学中的应用实践[J].铸造设备与工艺，2010，（4）：45-47.
冲压工艺论文范文第10篇
关键词：冲孔落料模 电控支架 复合模
中图分类号：TG76 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）09-0122-02
1 概述
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。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。
本文以电控支架模具设计为例，在分析零件特点的基础上制定了该零件的冲压工艺。采用成熟的Pro/E三维设计软件，实现了整套冲压模具的结构设计和工程图生成，大幅提高了设计效率。设计同时为生产之初发现设计问题提供了可能，降低了生产成本。
2 零件工艺性分析及方案设计
产品三维示意如（图1）所示。制件材料为镀锌A3钢板，材料厚度1mm，每年生产10万件。镀锌A3钢板是一种未经退火处理的普通碳素钢，其具有良好的导电性能，满足电控支架导电的使用要求，利用设计手册查出其抗剪强度τ0为260MPa，抗拉强度σb为320MPa，断后伸长率为30%，此材料具有良好的塑性及较高的弹性，具有良好的冲压性能，满足冲压工艺要求。
如（图2）和（图3）所示，此电控支架是一个不对称的简单冲孔落料件，内孔为圆孔及简单不规则孔，无尖锐的清角，无细长的狭槽，有一个宽度为14mm悬臂，大于最小宽度（1.2t=1.2mm），最小孔φ1.6mm与边缘之间的距离为6mm，两孔之间的最短距离为10.2mm，均满足最小壁厚要求。其中最大尺寸为398.36mm，属于中小型零件。最小尺寸为φ1.6mm，不小于冲孔的最小孔径（1.0t=1mm），所以电控支架尺寸设计合理，满足工艺要求。
零件图中三个冲孔尺寸和落料尺寸均未标注尺寸精度和位置精度，粗糙度也无要求，设计时一般按IT14级选取公差值。普通冲裁的冲孔精度一般在IT11-IT12级以下，所以精度能够保证。
电控支架冲裁件包括落料和冲孔两个基本工序，可采用的冲裁方案有单工序冲裁、复合冲裁和级进冲裁三种。此零件属于大批量生产，因此采用单工序须要模具数量较多，生产率低，所用费用也高。采用复合模冲裁，其特点是在压力机的一次行程中，在同一工位上完成两个或两个以上的冲裁工序，它的结构紧凑、工件精度较高、生产率高，尤其是孔与制件的外形同心度容易保证，适合大批量生产。根据以上分析，该零件采用复合冲裁模。
3 工艺与设计计算
3.1 刃口尺寸的计算（以落料为例）
在设计基准件尺寸时，必须对冲裁件的有关尺寸进行具体分析，根据冲裁件结构尺寸的不同类型区别对待，具体计算以落料为例，如（图4）所示。
（图4）为冲裁件刃口尺寸图。落料时应以凹模为基准来配作凸模，并以凹模磨损后尺寸变大、变小、不变的规律分三种情形进行计算。
凹模磨损后变大的尺寸，图4中的A1d=398.36 A2d=54 A3d=24 A4d=10，这些尺寸按一般落料凹模尺寸计算公式进行计算。即
Ad=（A-χΔ）+δd （1）
式中 δd——为凹模制造偏差，单位mm。当凹模形式标注为+δd或-δd时，根据一般经验δd取Δ/4；Ad——凹模尺寸；A——相对应的冲裁件基本尺寸；Δ——工件的制造公差；d——工件孔的基本尺寸；χ——磨损系数。
Ad1=（A1max-χΔ）=（398.36-0.51.4）=391.36
Ad2=（A2max-χΔ）=（54-0.50.74）=53.63
Ad3=（A3max-χΔ）=（24-0.50.52）=23.74
Ad4=（A4max-χΔ）=（10-0.50.36）=9.82
按上述方法设计制造出凹模，冲孔凸模刃口尺寸按凹模实际尺寸配作，保证双面间隙值为0.10～0.13mm。
3.2 冲裁力的计算
冲裁力的大小主要与材料的力学性能、厚度和工件将要实施冲裁的周边长度有关。采用平刃冲裁时，其冲裁力可按下式计算
P=κ·L·t·τ0 （2）
式中P——冲裁力；κ——系数，一般取κ=1.3；L——冲裁件的冲裁长度；t——板料厚度；τ0——材料的抗剪强度。
P=κ·L·t·τ0=1.3×1405.44×1×260=475038.7（N）
≈475.039（kN）
4 总体结构确定
制件在模具中的定位主要考虑定位基准、上料方式、操作安全可靠等因素。本设计选择定位板定位方式更能与所拟定的方案相适应。选择定位基准时应尽可能与设计基准重合，如果不重合，就需要根据尺寸链计算，重新分配公差，把设计尺寸换成工艺尺寸。为使定位可靠，应选择精度高、冲压时不发生变形和移动的表面作为定位表面，故选择定位销定位方式。方案设计采用单个毛坯手动操作送进和定位，并且材料不是太硬，所以选择弹性卸料方式比较方便、合理。为了便于操作，提高生产率，冲件和废料靠凸模直接从凹模洞口依次推出的出件方式。
整体模架采用导柱导套式模具结构，导向可靠、精度高、寿命长。并且使用安装方便，所以对于精度要求一般、生产批量大的冲裁件大多采用导柱式冲裁模。采用Pro/E软件导入零件三维模型，根据已有的设计计算，即可完成模具的整体设计，效果如（图5、6）所示。
5 结语
实践证明：模具结构简单实用，使用方便可靠，制件质量优良，尺寸精度和形状精度符合设计要求，能够满足客户要求，对类似工件的大批量生产具有一定的参考作用。
参考文献
[1]王树勋.《模具实用技术设计综合手册》.北京：机械工业出版社，1995.
[2]李军.《精通Pro/E中文野火版模具设计篇》.北京：中国青年出版社，2004.
[3]刘建超、张宝忠.《冲压模具设计与制造》.北京：高等教育出版社，2003.
[4]李天佑.《冲模图册》.北京：机械工业出版社，1988年.