本科生毕业设计(论文)文献综述
设计(论文)题目壳体拉深模具设计
作者所在系别材料工程系
作者所在专业材料成型及控制工程
作者所在班级
作者姓名
作者学号
指导教师姓名
指导教师职称
完成时间年11 月
北华航天工业学院教务处制
说明
1．根据学校《毕业设计(论文)工作暂行规定》，学生必须撰写毕业设计(论文)文献综述。文献综述作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。
2．文献综述应在指导教师指导下，由学生在毕业设计(论文)工作前期内完成，由指导教师签署意见并经所在专业教研室审查。
3．文献综述各项内容要实事求是，文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词，须注出全称。
4．学生撰写文献综述，阅读的主要参考文献应在10篇以上（土建类专业文献篇数可酌减），其中外文资料应占一定比例。本学科的基础和专业课教材一般不应列为参考资料。
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毕业设计（论文）文献综述
《壳体拉深模具设计》的文献综述
内容摘要
本文介绍了冲压工艺的发展背景、概念及特点，冲压模具现阶段国内及台湾的发展前景和冲压行业信息化、数字化的状况以及先进成形技术的发展和应用状况，讨论了我国冲压行业存在的问题，提出了发展的思路，而且从模具的结构、生产工艺方面阐述了金属冲压拉深成型工艺，力图通过改善冲压工艺，提高产品质量。
关键词：模具设计现状发展趋势计算机辅助设计/制造/工程
第1章前言
1.1冲压的历史渊源、概念及优点
1.1.1冲压的历史渊源
冲压加工技术始于18世纪末叶至19世纪初年，因为产业革命促成了动力制造技术的发展，以机械化方式来加工金属板就逐渐成为主流，其后，由于辊轧机rolling mill 的发明，生产者利用它来高速、连续的生产金属板，利用表面光滑，厚度均匀的金属板来制造各种装饰品，家庭用品及机械零件的工作方法，逐步形成产业化。[1]
1.1.
2.冲压加工及拉伸的概念
所谓冲压加工，就是指利用钣金加工机械（sheet metal working machine），泛称冲压机械，即冲床（press），及其专用的工具，及模具（die），对薄钣金属施行冲裁、成型、弯曲、拉深等加工，借以制造各种工业用及家庭用钣金零件与制品。
拉深（俗称拉延）是利用专用的模具将平板毛坯制成开口空心零件的一种冲压工艺方法。拉深过程中，在模具凸模的作用下，毛坯被拉进凸、凹模之间的间隙里形成圆筒件。工件的直壁部分是由毛坯的环形部分转变而来，拉深时，毛坯的外部环形部分是变形区，而底部是不变形区，被拉入凸、凹模之间的直壁部分是已变形区。[2]用拉深方法可以制成筒形、阶梯形、锥形、球形和其他不规则形状的薄壁零件，如果与其它冲压成形工艺配合，还可能制造形状极为复杂的零件。拉深件的可加工尺寸范围相当广泛，从几毫米的小零件直到轮廓尺寸达2—3米，厚度达200—300毫米的大型零件，都可以用拉深方法制成。因此，在汽车、飞机、拖拉机、电器、仪表、电子等工业部门以及日常生活用品的冲压生产当中，拉深工艺占据相当重要的地位。
1.1.3冲压的优点
冲压是高效的生产方法，采用复合模，尤其是多工位级进模，实现由带料开卷、矫平、冲裁到成形、精整的全自动生产。生产效率高，劳动条件好，生产成本低。与机械加工及塑性加工的其它方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点[3]。主要表现如下。
（1）可以常温加工，对于形状复杂难以加工零件同样适用（2）使用压延材料为主几乎不经过变形加工，韧性好，因加工产生加工硬化，可提高零件强度（3）加工精度高、适用大批量生产，（4）生产效率高（5）利用率高，剩余废料变形少，可用来加工小零件（6）操作简单。
其中冲压生产中拉深件的种类很多，由于其几何形状的特点不同，虽然它们的冲压过程都叫做拉深，但是变形区的位置，变形的性质等都有相当大的变化，所以确定工艺参数、工序数目与顺序，以及设计模具的原则和方法都不一样。各种拉深件按变形力学的特点可以分为：圆筒形零件（指直壁旋转体）、曲面形状零件（指曲面旋转体）、盒形件（直壁非旋转体）和非旋转体曲面形状零件等四种类型，其特点如下：
1、圆筒形件的变形特点拉深过程中变形区是毛坯的法兰边部分，其他部分是传力区，不参与主要变形；毛坯变形区在切向压应力和径向拉应力的作用下，产生切向压缩与径向伸长的一向受拉一向受压的变形；极限变形参数主要受到毛坯传力区的承载能力的限制。
2、曲面形状零件的变形特点毛坯的外周是一向受拉一向受压的拉深变形区；毛坯的中问部分是受两向拉应力作用的胀形变形区。
3、盒形件的变形特点变形性质与圆筒形件相同，差别在于一向受拉一向受压的变形在毛坯的周边上分布不均匀，圆角部分变形大，直边部分变形小；在毛坯的周边上，变形程度大与变形程度小的部分之间存在着相互影响。
4、非旋转体曲面形状零件的变形特点拉深毛坯的变形区也是由外部的拉深变形区与内部的胀形变形区所组成，但这两种变形在毛坯周边上的分布是不均匀的；曲面法兰边零件拉深时，在毛坯外周变形区内还有剪切变形。
1.2.2.冲压设备
当前，市场对冲压设备的自动化程度需求不断提高，车身覆盖件冲压向单机联线自动化，特别是大型多工位压力机方向发展。目前，在大型覆盖件冲压生产中，约有90%的国内汽车制造企业采用1台双动拉深压力机（或多连杆单动拉深压力机）和4-6台单动压力机组成的冲压线，并采用手工上下料来串接组织生产。这种方式生产效率低，生产节拍最高只有3-5次/min，工作环境差，质量不易保证，占地面积大，冲压件制造成本比国外高2-3倍，是我国汽车工业严重缺乏国际市场竞争力的重要原因之一。除此之外，有10%的冲压线实现了单机联线自动化，生产节拍最高为6-8/min。至于大型多工位压力机，其在我国汽车工业中的应用几乎是空白。这也正是我国冲压行业与西方发达国家的主要差距所在，同时在一定程度上制约了国内汽车工业的高效、快速发展。近年来，通过引进和与内外合作等方式，我国汽车冲压生产线的自动化程度得到大大提高，如济南二机床集团公司近十年为国内提供了60 多条汽车覆盖件冲压生产线，在重庆长安、江西昌河铃木等汽车公司均有很好的应用。
1.3冲压技术现状及发展方向
传统的冲压技术即指目前国内外仍然大量采用的, 用钢性的凸模和凹模来完成冲压工作的冲压技术。利用钢性的凸模和凹模来完成冲压工艺的技术至今已有几千年的历史, 但是真正得到了高速度的发展, 是与钢铁工业和机械制造工业高速度发展是分
不开的。目前, 这种利用钢性的凸凹模来进行冲压生产的技术, 几乎普及到所有的工业部门, 成为当前国内外机械工业中极为重要的生产手段之一。但是, 传统冲压技术的发展并没有到此结束, 随着新材料（如锌合金等）, 新技术（如计算机技术等）的发展, 在不断的前进。
冲压技术的迅速发展主要由于其成品的外观美丽、重量轻，加工厚度均匀，能大量生产，有优势的互换性与尺寸精密度良好等。同时工作时间短，节省劳力，适用于自动操作范围广泛和无需熟练技术人员等制造业，能满足轻薄短细小的产品要求。又因生产量大制造成本低的特性，与讲求价廉物美的现代化生活用品趋势颇为吻合所致。
1.3.1.冲压技术的现状
随着计算机技术的发展和普及, 冲压模具也基本实现了计算机化, 其中有代表性的是计算机辅助设计( CAD )、计算机辅助制造( CAM ) 和计算机辅助工程( CAE )。在计算机辅助设计方面,如今的国内冲压模具企业几乎全部甩掉了传统的绘图板,摒弃了落后的手工绘图方式。使用最多的是由美国Autodesk公司出品的AutoCAD 软件,有些企业还在AutoCAD平台上进行了二次开发( 如深圳某台资公司在AutoCAD R13基础上进行专项开发, 形成了由十二块模板组成的系列冲压模具) ,形成了具有自己特色的、针对性非常强的冲压模CAD软件；也有许多企业使用国产的AutoCAD产品(如开CAD、CAXA 等等[4])。可是, 绝大多数企业几乎都是利用上述软件, 从事模具二维装配或零件图的绘制。部分大型模具企业也引进了SS - DIE(冲裁模设计大师)等专业冲裁模设计软件,从事冲裁模具的优化设计, 既可减少重复设计工作量,又可加快模具设计速度、有效缩短冲压模具的设计制造周期。随着技术的进步,冲压模具三维设计工作逐步兴起, 文献[4 - 7]报道: 国内模具企业陆续开始使用Unigraphics、Pro/Eng ineer、Cimatron、CATIA、I- DEAS、Euclid、Power- SHAPE 等国际先进的、多功能软件设计冲压模具, 特别是利用这些软件进行三维实体造型设计和部件干涉检查, 以期能够及早发现设计存在的问题和减少试模期间进行的修整。在与国际接轨,引进上述三维设计软件的同时, 部分厂家[ 8]还引进了Autoform、Antiform、C-Flow、Dynaform、Optris、Magmasoft 等CAE 软件,在进行冲压模设计时对冲压成形工艺进行有限元模拟分析,以便可以采取有效措施一次冲压成形轿车覆盖件等大型精密制品国内的大学在冲压模具方面做了许多有益的工作:积极开发拥有自主知识产权的、具有中国特色的CAD /CAE/CAM 产品, 如吉林大学汽车覆盖件快速成型技术所独立研制的汽车覆盖件冲压成型分析KMAS 软件, 华中科技大学模具技术国家重点实验室开发的汽车覆盖件冲压模具和级进模具CAD/CAE/CAM 软件,上海交通大学模具CAD国家工程研究中心/精冲研究中心分别开发的冷冲模具，精冲模具CAD软件等。许多大学(或专门机构)结合冲压模具的教学和科研工作,积极针对有效使用Unigraphics、Pro /Engineer、Cimatron、SS- DIE 等先进软
件开展技能培训,培养了一批又一批的技术能手。许多研究工作者针对这些软件的引进,研究建立冲压模具标准件图库等问题,以进一步提高设计速度。计算机辅助制造(CAM) 也是冲压模具生产的重要组成部分,通过共用计算机辅助设计的数据库直接完成冲压模具的数控加工,既提高了效率,又减少了误差。
1.4.冲压模具的现状及发展动向
1.4.1. 模具业发展现状
台湾98年模具产值曾达19.5亿美元。近几年，台湾经济衰退，模具产值下降，99年17.2亿美元，2000年15.5亿美元。自2003年以后有小幅回升，中国大陆是台湾模具出口的主要市场之一。
各类模具在台湾模具产值中所占的比重为塑胶模具45%，冲压模具36%，压铸8%，锻造3%。3C电脑（computer）通信（communication）消费性电子产品（consumer electronics products）产品所提供的模具50%；汽车、摩托26%；其他家用产品10%，生产周期短、售后服务好、台湾优势。
中国大陆由于近几年市场需求的强大拉动，模具工业高速发展，市场广阔，产销两旺。1996～2002持续增长。中国大陆模具工业特点：1.技术含量低的模具已供过于求，市场利润空间狭小，而技术含量较高的中、高模具，还远不能适应国民经济发展的需要。精密复杂的冲压模具和塑胶模具、轿车覆盖件模具、电子接插件等电子产品模具很大一部分依靠进口，2003年进口近13.7亿美元的模具不包含作为附件带进来的模具，表明大陆模具也的发展潜力仍然巨大。政府支持。中国大陆模具工业发展动向：1注意产品结构战略性调整，是结构复杂、精密度高的高档模具得到更快发展，在珠三角，长三角，汽车行业配套模具产值增长达40%左右2.模具协会积极推进中西部地区模具产业发展，努力缩小发达地区和不发达地区差距，中西部很多地区认识到模具产业的发展对制造也的重要作用如陕西、四川、河北3.积极推进模具企业，特别是国有企业的体制创新培养能代表行业水准的龙头企业[1]
1.4.
2.中国模具发展动向
台湾模具发展动向1.中国大陆模具市场广阔，生产成本低，台商想到大陆投资开厂，希望了解打落居也的有关情况。已投厂关心模具技术人才提供和模具技术的支援；未投厂对大陆模具工业投资环境、模具企业的体制结构、模具零件配套、模具技术热菜等都十分感兴趣2.生产速度、设计能力和制造精度一直是最希望提高的技术，提高制造精度和开发适应市场需求的新产品，是台湾模具业近期研究、开发的重点。台湾模具同业工会每年组织几十家模具企业到德国参加世界模具最大的欧洲模具展览会，
主要目的就是参与竞争，将台湾生产的模具进一步打入国际市场
中国大陆模具工业发展动向：1注意产品结构战略性调整，是结构复杂、精密度高的高档模具得到更快发展，在珠三角，长三角，汽车行业配套模具产值增长达40%左右2.模具协会积极推进中西部地区模具产业发展，努力缩小发达地区和不发达地区差距，中西部很多地区认识到模具产业的发展对制造也的重要作用如陕西、四川、河北3.积极推进模具企业，特别是国有企业的体制创新培养能代表行业水准的龙头企业
第2章主题部分
2.1 冲压行业的数字化、信息化
先进冲压技术是指信息技术、新材料、新工艺与传统冲压成形技术的结合。当前，冲压行业的技术水平和先进性，主要表现在以CAD/CAE/CAPP/CAM技术为代表的数字化、信息化程度，以及企业中信息集成和管理网络化程度。目前，国内汽车覆盖件模具生产企业普遍采用了CAD/CAM 技术；CAPP和CAE技术在国外模具厂已广泛采用，我国的部分模具生产厂家也已开始采用[9]。
2.1.1.CAPP技术
随着计算机的深入应用，我国不少企业已经在尝试或开展冲压工艺CAPP系统的应用，其必要性已被越来越多的企业所认识。选取一个适宜本企业生产及管理环境的CAPP系统，不但能充分发挥计算机辅助工艺设计的优越性，更能为企业数据信息的集成打下良好的基础。我国虽然在冲压工艺CAPP系统的开发应用上已取得显著的进步，但在实际应用中还普遍存在柔性差、集成性差、智能化程度低、效率不高和具有较大盲目性等问题，研究性和探索性系统居多，真正实用的较少。企业的基本状况是：不少企业特别是中小企业和较偏远地区的企业，冲压工艺设计基本采用手工设计方式；部分企业仅着眼于如何快速生成各种工艺卡片和工艺文件的编制，而这并非真正意义上的冲压工艺CAPP；一些CAD/CAM应用情况较好的企业，其CAPP却只是处理概括工艺设计，而且与模具CAD/CAM间缺乏信息传递和沟通；很多企业在选择和应用CAPP 系统时，盲目追求设计自动化、最优化，而不注重基础数据的积累、基础技术的稳固发展和人员素质的提高，本应由PDM完成的工作却由CAPP系统完成，也严重影响了CAPP系统的应用[10]。
2.1.2.CAE技术
目前，在国外，CAE技术已广泛应用于冲压成形过程的分析、优化和模具设计，从而显著减少了模具设计和调试周期，降低了生产成本，提高了产品质量。在我国，
随着产品更新换代的频繁化，模具设计与制造工作量急剧加大，对冲压成形的分析及模具CAD/CAE/CAM现代化设计手段的需求也急剧增加，CAE技术必将在我国得到普遍重视和更广泛地应用。冲压成形CAE技术主要以有限元方法为主。国内广泛应用的板材冲压成形软件主要有LS-DYNA3D、DYNAFORM/PAM-STAMP、OPTRIS、AUTOFORM等。这些商品化软件售价昂贵，国内只有少数大型汽车集团和模具公司有能力购买[11]。
2.1.
3.冲压行业的信息集成与网络化技术
目前，CAD/CAM辅助冲压件及其模具设计制造技术已日臻成熟，以有限元模拟为主的数值模拟技术、计算机辅助工艺设计（CAPP）等技术在国内的各科研、生产单位正在得到推广应用和发展，在推动冲压行业的信息化、数字化建设方面起到了至关重要的作用，显著提高了产品质量和生产效率。但是企业要从整体上提高效率、改进技术、优化管理、降低成本，还必须将这些计算机辅助技术集成运用。企业信息集成系统的推广应用，将从根本上改变现有企业生产管理的低效率，促进企业的技术进步及人员素质的提高，具有明显的社会效益和经济效益。此外，以PDM和ERP为代表的企业管理信息的集成也是建设企业信息化的重中之重[12]。
综上所述: 我国冲压生产的数字化水平整体来说还比较低，尽管一些大型集团和合资企业的技术水平相对高一些，但与国际先进水平相比仍有相当大的差距，而且数字化技术在整个行业中的应用尚没有形成气候。面向国内外市场，信息化、数字化技术与传统冲压技术相结合，是实现跨越式发展的必由之路。
2.2.先进成形技术的发展和应用
特种成形方法，如精冲、液压成形、智能化冲压、电磁成形、多点模成形和细微冲压等，都是针对传统冲压加工方法的不足而发展起来的新型加工方法，它们的共同特点是精密、柔性、快速、复合、信息化。20世纪80年代，精冲技术开始进入我国汽车、摩托车制造业，精冲件已近1000多种；液压成形技术最近10年受到重视；超塑成形、电磁成形等则分别在各自适合的范围如航空、航天、汽车及电子等领域得到应用。
2.2.1.液压成形
液压成形技术属于柔性模成形的一种，它仅需一个凸模或凹模，直接以流体作为传力介质，可节省模具费30%，分板材液压成形和管材液压成形两类。在我国，液压成形技术多用于航空航天、电器仪表等领域，进行小批量、多品种的复杂零件生产。随着成形设备和相关控制技术的发展，液压成形技术在汽车工业中迅速发展，可以制造出其他方法难以加工成形的复杂工件，对提高汽车结构的整体性和减重节能有十分
重要的意义，因此，成为先进汽车结构制造的支柱技术之一。
2.2.2. 智能化冲压
所谓智能化冲压，乃是控制论、信息论、数理逻辑、优化理论、计算机科学与板料成形理论有机相结合而产生的综合性技术。板料智能化是冲压成形过程自动化及柔性化加32系统等新技术的更高阶段。其令人赞叹之处是能根据被加工对象的特性，利用易于监控的物理量，在线识别材料的性能参数和预测最优的工艺参数，并自动完成板料冲压。所谓最优工艺参数，就是在满足各种临界条件的前提下所能够采用的最为合理的32艺参数。要实现最优的工艺参数的在线预测，就必须对成形过程的各种临界条件有明确的认识，并能够给出定量的准确描述，在此基础上才能够确定智能化的控制。
2.2.
3.电磁成形
电磁成形是利用磁场力使金属坯料变形的高速率成形方法，又称磁脉冲成形。目前，我国有多所高校和研究所在开展电磁成形技术的研究，并致力于实际生产应用，1986 年哈工大研制成功我国首台生产用电磁成形机。研究表明，采用冲压成形与电磁成形相结合的复合成形技术，可以解决汽车的铝合金板料成形问题。电磁成形作为一种特点鲜明的加工技术，将会得到越来越广泛的应用，尤其在管件加工、校形、连接装配，密闭容器的封存，复合材料及难成形材料的加工，铝合金结构件的复合加工等方面具有广阔的应用前景[13]。
2.2.4.多点成形
板料多点成形是柔性加工技术的一种。利用计算机技术及柔性工装进行板料无模、数字化、快速成形是现代板料成形技术的重要发展趋势。美国麻省理工学院Hardt等人十年前开始研究可重构模具成形方法，与飞机公司联合制造了由2688个冲头构成的型面可调的飞机蒙皮拉伸成形装置和数字化设计制造检测系统，是飞机蒙皮成形技术的重要发展方向。我国吉林大学经过多年研究，已经开发出不同规格的多点成形压力机，实现了中厚板料多点成形压力机的系列化，并且在高速列车流线型车头覆盖件等的成形中得到实际应用[14]。
2.2.5.细微冲压
现在所谈论的微细加工指的是微零件加工技术。微零件的界定通常指的是至少有某一方向的尺寸小于100／um，它比常规的制造技术有着无可比拟的应用前景。用该技术制作的微型机器人、微型飞机、微型卫星、卫星陀螺、微型泵、微型仪器仪表、微
型传感器、集成电路等等，在现代科学技术许多领域都有着出色的应用，他能给许多领域带来新的拓展和突破，无疑将对我国未来的科技和国防事业有着深远的影响，对世界科技发展的推动作用也是难以估量的。譬如微型机器人可完成光导纤维的引线、粘接、对接等复杂操作和细小管道、电路的检测，还可以进行集成-心t+-片生产、装配等等，仅此就不难窥见微细加工诱人的魅力。
2.3金属冲压拉深成型工艺的探究
冲压件的生产在我国的工业生产中占有很重要的地位，冲压拉深工艺更是现代机械加工较普遍的方法。用金属进行冷冲压、拉深加工制成各类容器或装饰件占当今制造产业相当大的比例，生产过程常碰到的技术问题也引起了业界的普遍重视。
2.3.1.金属冲压拉深模具的材料
金属冲压产品可以分为容器成型、平面成型、既是容器也是整体造型美观的装饰件这三大类。第一类需对金属进行冷冲压拉深，并要保证容器密闭性好、无泄漏、安全可靠等；第二类成型难度较小，模具制造工艺简单；第三类具有装饰和美化产品的功能。由于第三类产品兼顾前两类的功能，故给制造提出了更高的要求。第三类产品既是容器又是装饰覆盖件的金属制品，外观设计时美观大方的曲线、曲面运用较多，表面质量要求高。可以说，有70%的模具失效是由材料缺陷和热处理不当引发的，这二者是影响模具寿命的主要因素。因此，在模具的整个设计制造过程中，模具材料的选用和热处理工艺是十分重要的。[15]
2.3.2. 冲压拉深模具设计时应考虑的问题
金属冲压拉深成型工艺，在冲压、拉深过程中常见的主要缺陷是圆角缺陷和侧壁冲压褶皱，可以通过模具设计的细节来避免。
（1）冲压拉深模具设计不合理，压边力过小或过大都会引起冲压不当。如果压边力过小，金属不容易变形；反之，如果压边力过大，金属流动不均匀。凹部压边力小，金属流动缓慢，就会产生褶皱；凸缘部位受压边力相对较大，金属流动快，表面发亮，进一步严重就会产生破裂。调整压边力是避免冲压不当的基本出发点，可以通过调整拉深力来调整压边力。最基本的方法是：在凹陷部位增大局部曲率，增大压边力，促使金属流动加快；反之一样，在凸缘部位减小局部曲率，减少压边力，防止破裂。（2）侧壁冲压褶皱缺陷一般出现在转角附近的侧壁部位。模具设计不当，金属在凹模圆角附近会出现一个与拉深方向呈大约四十五度角的交叉网络，这是材料流动不畅
的信号，应当重点防止。解决办法是：合理修磨模具，改善凸模圆角半径及过渡面角度，减少材料流动阻力，缓解冲压应力作用。这种办法仅需在模具上作很小的尺寸改变，产品上就会有明显的改变，因此一般都放在试验阶段处理。
2.1.
3.改善拉深工艺，提高产品质量
1.控制毛坯尺寸是保证拉深质量的主要手段在试拉深阶段，决定毛坯形状、尺寸是重要的工作之一。为此，必须将材料毛坯中对产品有影响的地方全部清除，让形状最有利于变速，并将其限制在最小尺寸，这样才能尽可能地减小干扰，同时也节约原材料。如果拉深率过于严苛，产生破裂的可能性会增加。毛坯越大，成型条件就会变坏；反之，毛坯越小，成型条件会变好。因此，为保证质量，将毛坯减小到最小限度是必要的，必须做好这个基础工作。
2.控制安全变形率是提高产品质量的核心模具制造精度直接影响到产品质量。为控制安全变形率，防止拉伤和褶皱现象产生，会增加模具制作成本，但这是非常必要的。另外，重视模具精确定位对产品质量和稳定性的影响，并精心设计模具的导向装置，可以说是减少模具产生故障和避免产品质量不稳定的重要因素。
第3章总结
经过几十年的发展, 我国的冲压模具行业获得了飞速发展, 具体体现在:(1)计算机辅助设计/加工/工程技术得到广泛使用, 模具总量名列世界第三位。(2)大型模具企业拥有高速数控加工/加工中心/数控机床等先进的加工工艺与装备,可以开展RP/RT或模具逆向工程工作,硬件装备已经站在了与世界基本同步的水平线上。(3)在冲模的表面精整加工技术方面,开展了积极探索、积累了一些经验。以汽车覆盖件为代表的大型、复杂、精密冲压模具,采用CAD /CAM /CAE 软件进行三维设计和模拟,减少试模时间和缩短周期。借助高速、精密的加工设备加工生产, 获得良好的尺寸精度和表面粗糙度,用新型的研磨或抛光方法代替传统的手工研磨抛光,提高模具质量。这些都代表了冲压模具发展的趋势。
本课题借助绘图软件进行模具设计，内容包括：工艺分析及工艺方案的确定，压力机的选用等。并对模具中的有关零件进行强度核算。由于冲压工艺及模具设计是一门实践性和实用性很强的科学，而且它又是以金属学与热处理、塑性力学等许多工程技术基础为基础，与冲压设备、模具制造工艺学密切联系的，是材料科学和机械设计学的综合应用。因而在设计过程中必须注意理论联系实际，认真设计各个环节，注意综合运用基础学科和相关学科的基本知识。一套设计合理的模具不仅可以生产出高质量的零件，既可以提高材料的利用率又方便操作者操作，大大提高了生产率，从而创造更好的经济效益。
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[16] an intelligent system for automatic modeling of progressive die Rajender Singh and Shailendra Kumara
毕业设计（论文）文献综述
指导教师意见
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专业教研室审查意见
负责人：
年月日
模具设计与制造试题四及答案 一、填空题（20分，每空1分） 1.模具设计有两个基本条件，即和。 2.常用的冲压材料主要有、和。 3.弯曲变形过程可以分为、和三个阶段。 4.拉深可分为和。 5.空心坯料胀形的方法一般分为和。 6.根据成型工艺的性能不同，塑料可分为和。 7.常见的压铸机按压射室的特点可分为和两类。 8.模具中常用的成形铣削加工方法有和。 9.注射模的浇注系统可分为和两大类。 二、判断题（10分，每题1分） 1.冲压模具的导柱和导套大都使用高碳钢制造。（） 2.相对弯曲半径大，弯曲变形程度小，则弯曲后的回弹量就小。（） 3.材料硬化指数值越大，拉深性能就越差，越容易拉裂。（） 4.落料时，应以凸模为基准配制凹模。（） 5.外缘翻边时应力应变的分布是不均匀的，在变形区内切向的拉应力和应变在中部最小，向两端逐渐增大。（） 6.带有活动镶件的注射模具生产效率高，一般用于大批量生产。（） 7.当工件表面有硬皮，或机床的进给机构有间隙时，尽量采用顺铣。（） 8.材料的应力状态中，压应力的成分越大，拉应力的成分越小，越有利于材料塑性的发挥。（） 9.在压力机的一次行程中，能完成两道或两道以上的冲压工序的模具称为级进模。（） 10.刀具半径补偿的目的在于编程时可以不考虑刀具的半径，只要在实际加工中输入刀具半径即可。（） 三、选择题（16分，每题2分）
1.缩口变形区的材料主要受（）。 A、两向拉应力 B、两向压应力 C、径向拉应力和切向压应力 D、径向压应力和切向拉应力 2.在注射模中，为便于凝料从主流道中拉出，需要将主流道设计成圆锥形，锥度一般为（）。 A、2°~6° B、6°~10° C、10°~16° D、16°~20° 3.在注射成型的每个周期中，将塑件及浇注系统凝料从模具中脱出的机构称为（）。 A、导向机构 B、顶件机构 C、抽芯机构 D、推出机构 4.金属熔体从进入内浇口至充满型腔和溢流槽所需的时间称为（）。 A、充型时间 B、增压建压时间 C、保压时间 D、留模时间 5.以下不属于模具特种加工的方法是（）。 A、电火花线切割加工 B、塑性加工 C、激光加工 D、超声波加工 6.将钢件加热到相变温度以上，保温一定时间后在冷却介质中快速冷却的热处理工艺称为（）。 A、退火 B、正火 C、淬火 D、回火 7.在机床上用夹具装夹工件时，夹具的主要功能是使工件（）和（）。（） A、旋转、夹紧 B、定位、切削 C、定位、夹紧 D、旋转、切削 8.一般地，对塑件表面粗糙度影响较大的除了（）外就是模具温度，（）模具温可改善塑件表面状态。（） A、型腔表面加工质量、降低 B、型腔表面加工质量、提高 C、模具结构、降低 D、模具结构、提高 四、简答题（40分，每题5分） 1.模具制造有哪些特点？ 2.冲裁工艺中，刃口尺寸的计算原则是什么？
文献综述1 引言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。2005 年—2008 年，我国冲压模具产品均出口较大幅度的增长。2009 年在全球高压锅炉管市场总需求量下降的情况下，国际采购商通过国内某网站采购冲压模具的数量仍逆势上扬。我国冲压模具的国际竞争力正在不断提升。根据我国海关统计资料显示，2005 年—2008 年，我国冲压模具产品均出口较大幅度的增长。2008 年，即使遭受全球金融危机，我们冲压模具出口金额达4.11 亿美元，比2007 年的3.26 亿美元增长了26 。另外，2009 年在全球高压锅炉管市场总需求量下降的情况下，国际采购商通过国内某网站采购冲压模具的数量仍逆势上扬。从全年采购情况来看，总体趋于上涨的趋势。其中，2009 年下半年回暖明显，国际采购商借此网站采购频次约616 频次，比上半年的288 频次增长了114％。虽然近年来我国模具行业发展迅速，但是离国内的需要和国际水平还有很大的差距。差距较大主要表现在：（1 ）标准化 程度低。（2）模具制造精度低、周期长。解决这些问题主要体现在模具设计上，故改善模具设计的水平成为拉近差距的关键性问题。若要很好的设计出一副冲压模具，就必须去了解冲压模具的历史、现状以及发展趋势。2 主体2.1 冲压模具的发展历史我国考古发现，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。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
燕山大学 本科毕业设计（论文）文献综述 课题名称：拉伸侧冲孔复合模及 自动送料装置与塑料 模设计 学院（系）：机械工程学院 年级专业：模具1班 学生姓名： 指导教师： 完成日期：2010年3月15日
一、课题国内外现状 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[2]。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。 在电子、汽车、电机、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型。用模具生产部件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和代消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。模具又是“效益扩大器”，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。我国的模具工业的发展，也日益受到人们的关注和重视。近几年，我国模具工业一直以每年15%左右的增长速度发展。 二、研究主要成果 现代模具设计的内容是：产品零件（常称为制件）成型工艺优化设计与力学计算，尺寸与尺寸精度确定与设计等，因此模具设计常分为制件工艺分析与设计、模具总体方案设计、总体结构设计、施工图设计四个阶段[7]。 （1）AD/CAE/CAM 计算机辅助设计、模拟与制造一体化 CAD/CAE/CAM 一体化集成技术是现代模具制造中最先进、最合理的生 产方式。 （2）设备在现代模具制造中的作用 现代模具制造尽可能地用机械加工取代人工加工。这就确定了先进设备在现代制造中的作用，尤其现在加工中心、数控高速成型铣床、数控铣床、数控车床、多轴联动机床、数控模具雕刻机、电火花加工机床、数控精密磨床、三坐标测量机、扫描仪等现代化设备在工厂中的广泛使用。 （3）代模具制造中的检测手段 模具的零部件除了有高精度的几何要求外，其形位精度要求也较高，一般的量具是很难达到理想的目的，这时就要依赖精密零件测量系统。这种精密零件测量系统简称C M M ，即Coordinate Measuring Machine ，是数控加工中心的一种变形。它的测量精度可达0.25 μ m。 （4）成型制造（RPM）在现代模具制造中的应用 快速成型制造（RPM）技术是美国首先推出的。它是伴随着计算机技术、激光成型技术和新材料技术的发展而产生的，是一种全新的制造技术，是基于新颖的离散/堆积（即材料累加）成形思想，根据零件CAD 模型，快速自动完成复杂的三维实体（模型）制造。RPM技术是集精密机械制造、计算机、NC技术、激光成型技术和材料科学最新发展等于一体的高新技术，被公认为是继NC技术
文献综述 摘要：在科技技术日益发展的今天，冲压工艺得到不断的发展，在工业生产中的作用越来越重要。冲压技术在新技术、新工艺、新设备、新材料的涌现下，不断革新和发展。 关键词：冲压工艺、复合模、工艺设计 Abstract: In the increasing development of science and technol ogy today,the stamping process to get continuous dev elopment and plays more and more important role in the industrial produ ction.Stamping technology in the new technology, new technology, new equipment, the emergence of new mat erials, continuous innovation and development. Keywords: stamping process, compound die, process design 一.冲压的概念及其优点 1.1冲压的概念 冲压是利用安装在冲压设备（主要是压力机）上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件（俗称冲压或冲压件）的一种压力加工方法。冲压通常是在常温下对材料进行冷变形加工，且主要采用板料来加工成所需零件，所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一，隶属于材料成型工程术。 冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。冲模是将材料（金属或非金属）批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲压生产就难以进行；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素，只有它们相互结合才能得出冲压件。 1.2冲压的优点 冷冲压和线切割相比较，具有生产效率高、加工成本低、材料利用率高、产品尺寸精度稳定、操作简单容易实现机械化和自动化等一系列有点，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,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
模具设计与制造大作业 机械0804 胡川红20081884图示连接板冲裁零件，材料为10钢，厚度为2mm，该零件年产量20万件，冲压设备初选为250kN开式压力机，要求： 1.冲裁件工艺性分析。 2.选择模具的结构形式。 3.设计排样，画排样图。 4.进行必要的工艺计算。冲压力、凸凹模间隙及尺寸等 5.选择与确定模具的主要零部件的结构。 包括：定位、导向、卸料、支撑结构 6.选择压力机，校核模具闭合高度及压力机有关参数。 7.绘制模具总图。
1.冲裁工艺分析 冲裁件的工艺性是指冲裁件对冲裁工艺的适应性。良好的冲裁工艺性是指能用普通冲裁方法，在模具寿命和生产效率较高、成本较低的条件下得到质量合格的冲裁件。当然工艺性的好坏是相对的，它直接受到工厂的冲压技术水平和设备条件等因素的影响。以上要求是确定冲压件的结构，形状，尺寸等对冲裁件工艺的实应性的主要因素。根据这一要求对该零件进行工艺分析。 1.1 几何形状该冲裁件外形简单，形状规则，且成几何中心对称。 1.2 冲裁件的外形和内孔没有尖角。 1.3 冲孔的尺寸适宜。冲孔的直径d 1.3t ≥；1.3t=1.3x2=2.6小于8.5mm满足条件。 1.4 最小孔距、孔边距经应满足a2t ≥，经计算零件的孔边距为5.75mm大于最小孔边距2t=2x2=4mm、孔距为40mm明显足够。 1.5 材料10钢属于碳素钢，查附表可知其屈强比较小，延伸率较高，具有良好的冲压性能。
1.6冲裁件的精度和断面粗糙度 由于零件内外形尺寸均未注公差，属自由尺寸，可按IT14级确定工件尺寸公差，经查公差表得各尺寸公差分别为： 零件的外形尺寸：00.5220- 00.4314- 零件的空尺寸：0.3608.5+ 工艺性分析的结论：此零件适合冲裁 2.模具结构形式的选择 2.1 确定冲压工艺方案 确定方案就是确定冲压件的工艺路线，主要包括冲压工序数，工序的组合和顺序等。确定合理的冲裁工艺方案应在不同的工艺分析进行全面的分析与研究，比较其综合的经济技术效果，选择一个合理的冲压工艺方案。 2.1.1 方案种类 该零件包括冲孔，落料两个基本工序，可以采用以下三种方案： (1) 采用单工序模生产：先落料再冲孔 (2) 采用级进模生产：冲孔—落料依次冲压 (3) 采用复合模生产：冲孔—落料复合冲压 2.1.2 方案的比较与分析 方案(1)模具结构简单，但需要两道工序，两套模具才能完成零件的加工，且生产效率较低，难以满足零件大批量生产的需求，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。
题目：双层齿轮注塑模设计 一、前言 1.课题研究的意义，国内外研究现状和发展趋势 1.1 课题研究的意义 模具行业是现代工业里面必不可少的部分，又是高新技术领域的重要组成部分。机械、 电子、轻工、汽车、纺织、航空、航天、等等领域都需要模具，使得模具成为最主要的 工艺装备，它承担了 60%~90% 的产品零件，组件和部件的加工生产。随着现代材料技术 和模具技术的飞速发展，尤其是塑料凭借着优良的加工性、品种的多样性，已经成为当 前人类使用的四大材料（木材、水泥、钢铁、塑料）中发展最快的一类。 由于塑料齿轮具有传动噪声低、可以或者许吸振、自润滑、生产模型加工生产效率高 等优点，塑料齿轮在齿轮行业的应用会愈来愈多，成为一个世界性趋势。日常生活中的 塑料制品越来越多，例如：手机、塑料盆、塑料杯、塑料笔、电脑等等。本课题研究的 塑料齿轮也将是未来轻化、量化齿轮的一个具有发展潜力的内容，如何使得塑料齿轮寿 命更长，精度更高，效果更好，啮合更准确，等等，一系列的问题都值得我们去探讨。 1.2 国内外的研究现状 1.2.1 国内概况 整体来看，中国塑料模具无论是在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都有了很 大进步，但与国民经济发展的需求、世界先进水平相比，差距仍很大。一些大型、精密、 复杂、长寿命的中高档塑料模具每年仍需大量进口。在总量供不应求的同时，一些低档 塑料模具却供过于求，市场竞争激烈，还有一些技术含量不太高的中档塑料模具也有供 过于求的趋势。 近年来，中国塑料模具制造水平已有较大提高。大型塑料模具已能生产单套重量达到 50t 以上的注塑模，精密塑料模具的精度已达到 2μm，制件精度很高的小模数齿轮模具 及达到高光学要求的车灯模具等也已能生产，多腔塑料模具已能生产一模 7800 腔的塑封
开关过电片冲压模具设计(一) 毕业设计文献综述一切从实际出发根据厂方现有的实际情况与客户所提供的资料及有关 要求，科学的、高质量的、完成客户所要求的任务。二、研究内容及预期目标在实习 期间亲自通过设计、组装、调试、修配模具等一系列的操作过程，对冲压模具的原理及有关注意事向有进一步的了解并达到对简单模具能独立完成的成度。三、研究方案对冲压 件进行结构分析，从各方面考虑其结构，到模具车间进行模具制造学习，积累生产实际经验，了解一些相关技术要求及注意事项。并通过每次对模具的调试与修配，记录有关数据认真分析提出最合理的方案解决出现的一系列问题。指导教师签字时 间年月日目录第一章、绪论 6 1.1概述 6 1.2 冲压技术的进步 6 1.3 模具的发展与现 状 7 1.4 模具CAD/CAE/CAM技术 7 第二章、冲压工艺方案的制定 9 2.1、工艺分析 10 2.2、排样图设计 10 第三章、模具总体结构设计 12 3.1 条料定位装置 12 3.2、出料装置 14 第 四章、模具零件的设计与计算 15 4.1、凸、凹模的刃口尺寸计算 15 4.2、凸凹模的设 计 21 4.3、模板的设计 24 4.4、卸料弹簧的选用 25 4.4、其他零件的设计 25 第五章、冲 压设备的选用 26 5.1、冲压力的计算 26 5.2、选择压力机 27 第六章、压力中心的计算 27 总结 29 致谢 30 31 第1章绪论 1.1 概述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。 1.2 冲压技术的进步进几十年来，冲压技术有了飞速的发展，它不仅表现在许多新工艺与新技术在生产的广泛应用上，如：旋压成形、软模具成形、高能率成形等，更重要的是人们对冲压技术的认识与掌握的程度有了质的飞跃[1]。现 代冲压生产是一种大规模继续作业的制造方式，由于高新技术的参与和介入，冲压生产方式由初期的手工操作逐步进化为集成制造（图1-1）。生产过程逐步实现机械化、自动化、并且正在向智能化、集成化的方向发展。实现自动化冲压作业，体现安全、高效、节材等优点，已经是冲压生产的发展方向。冲压自动化生产的实现使冲压制造的 概念有了本质的飞跃。结合现代技术信息系统和现代化管理信息系统的成果，由这三方面
分类号单位代码10642 密级公开学号 课程设计 论文题目：筒型拉伸件的设计 姓名： 学号： 专业：机械工程 班级：4班 中国 重庆 二〇一五年五月
目录 前言 (2) 一．冲压件工艺分析 (2) 1.工艺方案的分析 (3) 2.主要工艺参数计算 (3) 三．计算工序冲压力，压力中心以及初选压力机 (5) 1.落料力的计算 (5) 2.计算卸料力和顶件力 (6) 3.计算拉深力 (6) 4.计算压边力 (6) 四．磨具零件主要工作部分尺寸计算 (6) 1.落料刃口尺寸计算 (6) 2.拉深凸凹模工作尺寸计算 (7) 1.装配图 (8) 2.卸料装备的选择 (9) 3.压力机的选择 (9) 4.总结 (9) 前言 冲压是利用安装在冲压设备（主要是压力机）上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件（俗称冲压或冲压件）的一种压力加工方法。冲压通常是在常温下对材料进行冷变形加工，且主要采用板料来加工成所需零件，所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一，隶属于材料成型工程术。 冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。冲模是将材料（金属或非金属）批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲压生产就难以进行；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素，只有它们相互结合才能得出冲压件。与机械加工及塑性加工的其它方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。 一．冲压件工艺分析 1.材料：该冲裁件的材料是79NiMo4,具有较好的可拉深性能。 2.零件结构：该制件为圆筒形拉深件，故对毛坯计算重要。
1.1.1加工冲压的特点 优点： 1.能获得壁薄、重量轻、刚性好、形状复杂的零件 2.所加工的零件精度较高、尺寸稳定，具有良好的互换性 3.无屑加工，材料利用率高 4.生产率高，生产过程容易实现机械化、自动化 5.操作简单，容易组织生产 缺点：模具的设计制造周期长，费用高 1.1.2冲压加工基本工序 概括起来，可以分为分离工序和成形工序。 分离工序：冲压成形时，将冲压件或毛料沿一定轮廓相互分离，其特点是使材料发生剪切而分离。 成型工序：在不造成破坏的条件下使板料产生塑性变形，形成所需要形状和尺寸的零件。 1.2.4应力状态对金属塑形的影响： 在主应力状态中，压应力个数越多，数值越大（即静水压力越大），则金属的塑性越高；反之，拉应力个数越多，数值越大，则金属的塑性越低； 1.3.1对冲压所用材料的要求： 1.应具有良好的塑性 2.应具有光洁平整且无缺陷损伤的表面状态 3.材料的厚度公差应符合国家标准 1.3.2金属板料的分类 1.黑色金属 2.有色金属 1.4冲压常用设备 目前应用较多的有曲柄压力机、磨差压力机和液压机 曲柄压力机包括各种结构的偏心冲床和曲轴冲床 1.4.3曲柄压力机的主要技术参数 1.公称压力：曲柄旋转到下死点前某一特定角度（此特定角度称为公称压力角， 约为30度）时，滑块上所能容许承受的最大作用力。它反映压力机工作能力的重要指标，生产中不允许冲压力大于公称压力。 2.滑块行程：滑块从上死点到下死点所走的距离，它为曲柄半径的两倍 3.闭合高度（装模高度）：滑块在下死点位置时，滑块下表面到工作台垫板上表 面的距离 4.滑块行程次数：滑块每分钟从上死点到下死点，然后再回到上死点所往复的 次数。
压铸成形工艺及模具 摘要：本文简要的介绍了压铸的历史简要、压力铸造的基本理论、压铸工艺成型原理及特点、压铸件设计的形状结构要求、压铸件设计的壁厚要求、压铸件的加强筋/肋的设计要求、压铸件的圆角设计要求、压铸件设计的铸造斜度要求、压铸件的常用材料、压铸模具的常用材料以及常用压铸合金的性能和压铸合金的选取用要求。 关键字：压铸，模具，压铸件，压铸材料 压铸的历史简要 压力铸造是近代金属加工工艺中发展较快的一种少无切削的特种铸造方法。最原始的压铸机于1856年问世，迄今已有近150年历史，从最早的手工压铸，到现在的全自动化计算机控制压铸，从最早的冷室压铸方法到现在的镁合金hot runner法，现代压铸已渗透到现代制造业的各个行业。 熔融金属是在高压、高速下充填铸型。并在高压下结晶凝固形成铸件。高压、高速是压力铸造的主要特征。 由于它具有生产效率高，工序简单。铸件公差等级较高（常用锌合金为IT10-13，铝合金为IT11-13），表面粗糙度好（锌合金为Ra1.6-3.2,铝合金Ra3.2-6.3），机械强度大，可以省去大量的机械加工工序和设备，节约原材料等优点，现已成为世界铸造业中一个重要组成部分。 锌合金压铸开始于1890年，铝合金压铸开始于1910年，铜合金压铸开始于1911年，镁合金压铸开始于1925年。 压力铸造的基本理论 一、典型的填充理论 国外在30年代初期已有一些著名专家对压铸过程中金属的流转作了系统的试验研究，比较公认的有三种。 1.喷射填充理论（第一种填充理论）。 它是由德国人学者L.Ffommel于1932年根据流体力学的定律，以理想流体为基础通过实验得出，在速度、压力均保持不变的前提下，金属液进入内浇口，冲击到正对面型壁处——冲击阶段，经撞击后，金属聚集呈涡流状态，向着内浇
浙江理工大学本科毕业设计（论文）文献综述报告
灯罩拉深成形分析及模具设计 1前言 全国数家家具企业在灯罩的加工中还是采用传统的以塑料位原材料的工艺进行生产，存在着“三低”(材料利用率低、设备效率低及生产率低)和“二高”(劳动强度高及制品成本高)等严重缺点。人们逐渐走上了健康、快乐、充满新意的现代化室内装潢，铝制灯罩代替塑料灯罩明显不断扩大，与塑料灯罩相比，铝制灯罩不仅是使用寿命长，还具有自身重量轻及外形色泽美观等特点。 目前，在我国已加入世界贸易组织的形势下，各种型号铝制灯罩的产量及价格不能满足灯具行业中剧烈竞争的要求，为了改革工艺，提高制品质量及生产效率，改善工人的劳动条件及降低制品成本，经研究表明，铝制灯罩采用冷挤压方法是一种行之有效的、具有高质量、高精度、高产量、低消耗、低投资及低成本等优点。该冷挤压技术的出现，对灯具行业的大批量生产是一场革命[1]。 现在冲压板材技术的广泛应用，对铝板进行拉伸成形为复杂板件以不是一个难题，关键在于设计过程中的优化，使其更加具有经济性。 2铝制品的广泛应用 铝板，顾名思义是指用铝材或铝合金材料制成的板型材料。或者说是由扁铝胚经加热、轧延及拉直或固溶时效热等过程制造而成的板型铝制品。目前铝板冲压形成的成品有各种类型：1、照明灯饰2、太阳能反射片3、建筑外观4、室内装潢：天花板，墙面等5、家具、橱柜6、电梯7、标牌、铭牌、箱包8、汽车内外装饰9、家用电器：冰箱、微波炉、音响设备等10、航空航天以及军事方面，比如中国目前的大飞机制造，神舟飞船系列，卫星等方面。 随着科学技术的发展，对压铸件产品的安全性和造型美观的要求不断提高。根据使用的不同，对零件的质量的评价有所不同。具体来说，若零件在力学性能、几何形状、尺寸精度、缩孔、气孔、粗糙度等方面满足使用要求，就是合格品；零件比图纸要求质量稍差些，但还能勉强使用，该零件就是次品。如果完全不符合使用要求，该零件就是废品。如何生产出高质量的零件，对节约材料、能源和
目录 序言 .................................................. - 1 - 第一章零件结构及工艺性分析 .......................... - 2 - 1.1 零件结构 ..................................................................................................................................... - 2 - 1.2零件工艺性分析........................................................................................................................... - 2 - 第二章零件工艺方案的确定 ............................ - 4 - 工艺方案的确定 ................................................................................................................................ - 4 - 第三章模具设计 ...................................... - 5 - 3.1模具类型及结构形式的确定....................................................................................................... - 5 - 3.2 模具工作过程.............................................................................................................................. - 6 - 3.3拉深模工作部分的结构和尺寸确定........................................................................................... - 7 - 3.4 模具主要零件的设计与选用...................................................................................................... - 7 - 3.4.1工作零件的选择................................................................................................................ - 7 - 3.4.2凹模 ................................................................................................................................... - 8 - 3.4.3凸凹模................................................................................................................................ - 9 - 3.4.4其他支撑零件.................................................................................................................. - 10 - 3.4.5 拉伸力的计算................................................................................................................. - 11 - 第四章压力机的选用 ................................. - 12 - 第五章产品的技术与设计总结 ......................... - 13 - 结语致谢 ............................................ - 14 - 参考文献 ............................................. - 15 -
摘要 (1) 前言 (2) 1. 工件的工艺性分析 (3) 1.1 冲压件的工艺性分析 (3) 1.2 拉深件的工艺性分析 (3) 1.3 材料的工艺性分析 (4) 1.4 拉深变形过程的分析 (4) 2. 冲压工艺方案的确定 (7) 3. 模具的技术要求及材料选用 (9) 4. 主要设计尺寸的计算 (11) 4.1 毛坯尺寸的确定 (11) 4.2 冲压力的计算 (12) 4.3 拉深间隙的确定 (13) 4.4 冲裁件的排样 (14) 5. 工作部分尺寸计算 (17) 5.1 拉深凸凹尺寸的确定 (17) 5.2 圆角半径的确定 (18) 6. 模具的总体设计 (20) 6.1 模具的类型及定位方式的选择 (20) 6.2 推件零件的设计 (21) 7. 主要零部件的结构设计 (23) 7.1 工作零件的结构设计 (23) 7.2 其他零部件的设计与选用 (24) 8. 模具的总装图 (27) 9. 模具的装配 (28) 结束语 (29) 致谢 (30) 参考文献 (30)
我设计的是一个落料拉深复合冲裁模，在本次设计中我参考了大量有关冷冲模模具设计实例等方面的资料。再结合老师布置的题（设计一个工件为盒形件的复合冲裁模），我充分运用了资料上所有设计模具中通用的表、手册等，如修边余量的确定、拉深件毛坯直径的计算公式、盒形件用压边圈拉深系数、盒形件角部的第一次拉深系数等，然后再集结了自己平时的所学，还有通过对工件的零件、模具工作部分（凸凹模、拉深凸模、落料凹模）、模具装配图的绘制，我的绘图功底也有了一定程度地提高。 本次设计的主要内容：工件的工艺性分析；冲压工艺方案的确定；模具的技术要求及材料选用；主要设计尺寸的计算；工作部分尺寸计算；模具的总体设计；主要零部件的结构设计；模具的总装图；模具的装配等。 我觉得通过本次的毕业设计，达到了这样的目的： 1.综合运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（落料拉深冲裁模）设计工作的实际训练，从而培养和提高我们独立工作的能力。 2.巩固与扩充所学有关冷冲模具设计课程的内容，掌握冷冲压模具设计的方法和步骤。 3.掌握冷冲压模具设计的基本技能，如计算、绘图、查阅设计资料和手册，熟悉标准和规范等。 关键词：冷冲压落料拉深
《模具设计与制造基础》自测题答案 一、名词解释： 1．冷冲压：是塑性加工的基本方法之一，它是利用安装在压力机上的模具，在温室下对板料施加压力使其变形或分离，从而获得具有一定形状、尺寸和精度的零件的一种压力加工方法。 2．变形工序：是使冲压毛坯在不破裂的条件下发生塑性变形，以获得所要求的形状、尺寸的零件的冲压加工方法。 3．冲裁：是利用模具在压力机上使板料产生分离的冲压工艺。 4．排样：冲裁件在条料或板料上的布置方式称为排样。 5．冲裁间隙：冲裁凸、凹模刃口部分尺寸之差称为冲裁间隙。 6．弯曲：又称压弯，是将板料、棒料、管料等弯成一定角度、曲率和形状的工艺方法。 7．拉深：又称拉延、拉伸，是利用拉深模在压力机的作用下，将平板坯料或空心工序件制成开口空心零件的加工方法。 8．校平：校平是将不平的工件放在两块平滑的或带有齿形刻纹的平模板之间加压，使不平整的工件产生反复弯曲变形，从而得到高平直度零件的加工方法。 9．特种加工：是指利用热能、电能、声能、光能、化学能、电化学能去除材料的加工工艺方法。10．模具装配：按照模具的技术要求，将加工完成、符合设计要求的零件和购配的标准件，按设计的工艺进行相互配合、定位于安装、连接与固定成为模具的过程，称为模具装配。 二、填充题： 1．冷冲压是塑性加工的基本方法之一，它是利用安装在压力机上的模具，在温室下对板料施加压力使其变形或分离，从而获得具有一定形状、尺寸和精度的零件的一种压力加工方法。 因为它主要用于加工板料零件,所以也称板料冲压。 2．冷冲模是实现冷冲压加工中必不可少的工艺装备，没有先进的模具技术，先进的冲压工艺就无法实现。 3．冷冲压用材料大部分是各种规格的板料、带料和块料。 4．选择冷冲压设备的类型主要根据所要完成的冲压工艺的性质、生产批量的大小、冲压件的几何尺寸和精度要求。 5．冲裁变形过程大致分为三个阶段，分别是弹性变形阶段、塑性变形阶段和断裂分离阶段。6．冲裁时搭边过大，会造成材料的浪费，搭边太小，则起不到搭边应有的作用。 7．冲压力是冲裁力、卸料力、推料力和顶料力的总称。 8．设计冲裁模的刃口尺寸时，落料模应以凹模为设计基准，再按间隙值确定凸模尺寸；冲孔模应以凸模为设计基准，再按间隙值确定凹模尺寸。 9．模具设计时，要尽可能减小和消除回弹常用的方法有补偿法和校正法。 10．为了保证拉深件的质量，在拉深过程中选择合适的润滑剂，以减少模具与工件之间 的摩擦，使拉深过程正常进行。 11．决定拉深工序次数的原则是既要使材料的应力不超过材料的强度极限，又要充分利 用材料的塑性，使之达到最大可能的变形程度，通常以拉深系数m 表示拉深的变形程度。 12．凸、凹模的圆角半径，尤其是凹模的圆角半径对拉深工作影响很大。凹模圆角半径 过小，易使拉深件表面划伤或产生断裂；圆角半径过大，由于悬空面积增大，使压边面积减小，易起内皱。 13．冷挤压是在常温条件下，利用模具在压力机上对金属以一定的速度施加相当大的压 力，使金属产生塑性变形，从而获得所需形状和尺寸的零件。 14．塑料是以相对分子量较高的合成树脂为主要成分，加入其它添加剂，可在一定温度和压力下塑化成型的高分子合成材料。 15．塑料按照热性能分为热塑性塑料和热固性塑料两类。 16．在塑件脱模过程中为了避免擦伤和拉毛，塑件上平行于脱模方向的表面一般应具有 合理的脱模斜度。
《模具设计与制造》综合练习题（修改版） 一、填空： 1、冷冲压生产常用的材料有黑色金属、有色金属、非金属材料 2、根据材料的变形特点，可将冲压工序分为分离工序、成形工序。两大类。 3、分离工序有剪裁、冲孔、落料和切边等。 4、成形工序指被加工材料在外力作用下发生塑性变形，从而得到有一定形状和尺寸的零件的加工方法，如_____弯曲___、___拉深____和____翻边____等。 5、常温下金属变形过程中随着塑性变形程度的增加，其变形抗力增加，硬度提高，而塑性和塑性指标降低，这种现象称加工硬化。 6、常温下金属变形过程中随着塑性变形程度的增加，其变形抗力增加，硬度提高，而塑性和塑性指标降低，这种现象称加工硬化。 7、根据工艺性质，冲压模具可分为-冲裁模、弯曲模、拉伸模、成形模。 8、冷冲压生产常用的材料有黑色金属、有色金属、非金属材料。 9、冲裁件的切断面由圆角带、光亮带、剪裂带、毛刺四个部分组成 10、冲压用材料的基本要求主要有冲压件的___功能_____要求和___工艺__要求。 11、当凸凹模间隙正常时，板材的变形可分为弹性变形阶段、__塑性变形_____ 阶段和_____断裂__阶段。 12、冲裁模凸、凹模刃口部分尺寸之差称为冲裁间隙 13、废料是指冲裁中除零件以外的其他板料，包括工艺废料和结构废 料 14、冲裁模常用凹模的结构形式主要有：整体式凹模、组合式凹模和镶拼式 凹模。 15、卸料装置分为刚性卸料装置和弹性卸料装置两大类。 16、按工序的组合程度分，模具可以分为单工序模、复合模和级进模。 17、冲裁变形分离过程可分为弹性变形阶段、塑性变形阶段和断裂分离阶段三个阶段。 18、一般冲模精度较工件精度高2~3级。 19、降低冲裁力的主要方法有加热冲裁和斜刃冲裁。 20、模具的卸料方式可以分为弹压卸料和刚性卸料。 21、按照落料凹模的安装位置，复合模可以分为正装和倒装两种形式。 22、冲裁过程中落料件的外形尺寸等于凹模尺寸，冲孔件孔的尺寸等于凸模尺寸。 23、弯曲件毛坯的长度，是根据中性层在弯曲前后长度不变的原则来计算的。 24、弯曲时的主要质量问题有：回弹、偏移、弯裂。 25、拉深时常见的的防皱措施是采用压边和凹模圆角或凸模圆角。27、拉深后工件直径与拉深前工件直径之比称拉深系数 28.从广义来说，利用冲模使材料相互之间分离的工序叫冲裁。包括冲孔、落料、切断、修边、等工序。但一般来说，冲裁工艺主要是指冲孔和落料工序。
毕业设计（论文）文献综述
注塑模具的现状与发展趋势综述 1 塑料制品发展概况 塑料制品是采用塑料为主要原料加工而成的生活用品、工业用品的统称。塑料的出现给人类带来了极大地便利，由于其有成本低廉、抗腐蚀能力强、可塑眭强、还可用于制备燃料油和燃料气，降低原油消耗等无可替代的优点，自发明之日起就广受欢迎，随着加工工艺的进步和技术的突破，塑料制品渗透进我们生活的方方面面，成为最重要的必需品[ 1 ]。 根据中国塑料加工工业协会统计数据，我国塑料制品行业塑料用量从2006 年的2802 万吨快速增长到2012 年的5782 万吨。2013 年1 月～12 月，我国塑料制品行业累计完成产量6188 万吨。在“十二五”期间，我国塑料产业要推进产业结构优化升级，努力提高产业技术水平，使塑料制品总产量的年增长率为13-15％。2015年，预计塑料制品总产量可达到8000万吨。塑料模具工业近20年来发展十分迅速，早在7年前塑料的年产量按体积计算已经超过钢铁和有色金属年产量的总和，塑料制品在汽车、机电、仪表、航天航空等国家支柱产业及与人民日常生活相关的各个领域中得到了广泛的应用。近年来，人们对各种设备和用品轻量化及美观和手感的要求越来越高，这就为塑料制品提供了更为广阔的市场。塑料制品要发展，塑料模具是塑料零部件及其制品行业的重要支撑装备，那么必然要求塑料模具随之发展。绝大部分塑料制品的成型都依赖于塑料模具，因此塑料制品行业的快速发展对塑料模具行业形成了旺盛的市场需求。尤其是近年来，我国汽车、家电等主机行业快速发展，产能持续增加，同时随着技术进步，塑料零部件使用比例持续上升，直接推动了我国塑料模具行业的快速发展。 塑料制品成形的方法虽然很多，其主要方法是注射、挤出、压制、压铸和气压成型等，但最主要的方法是注塑成形，世界塑料模具市场中塑料成形模具产量中约半数以上是注塑模具，而其中注射模约占成型总数的60％以上。由于塑料产品应用前景可观，更新换代较快，也就要求注塑模也应跟上时代发展的步伐。 2 注塑模国内外发展现状 模具是现代制造业的重要基础装备，被誉为“工业之母”。模具行业是制造业中的一项基础产业，是技术成果转化的基础，同时本身又是高新技术产业的重要领域。模具技术水平的高低，决定着产品的质量、效益和新产品开发能力，模具技术已成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志。 我国模具工业的产值在国际上排名位居第三位，仅次于日本和美国。国内的模具
正文 如下图1所示拉深件，材料为08钢，厚度0.8mm，制件高度70mm，制件精度IT14级。该制件形状简单，尺寸小，属普通冲压件。试制定该工件的冲压工艺规程、设计其模具、编制模具零件的加工工艺规程。
图1 一、冲压件工艺分析 1、材料：该冲裁件的材料08钢是碳素工具钢，具有较好的可拉深性能。 2、零件结构：该制件为圆桶形拉深件，故对毛坯的计算要。 3、单边间隙、拉深凸凹模及拉深高度的确定应符合制件要求。 4、 凹凸模的设计应保证各工序间动作稳定。 5、 尺寸精度：零件图上所有未注公差的尺寸，属于自由尺寸，可按IT14级确定工件尺寸的公差。 查公差表可得工件基本尺寸公差为： 74.00 50+φ 74 .0070+ 3.00 5+R 25.008.0+ 二、工艺方案及模具结构类型 1、工艺方案分析 该工件包括落料、拉深两个基本工序，可有以下三种工艺方案： 方案一：先落料，首次拉深一，再次拉深。采用单工序模生产。 方案二：落料+拉深复合，后拉深二。采用复合模+单工序模生产。 方案三：先落料，后二次复合拉深。采用单工序模+复合模生产。 方案四：落料+拉深+再次拉深。采用复合模生产。 方案一模具结构简单，但需三道工序三副模具，成本高而生产效率低，难以满足大批量生产要求。方案二只需二副模具，工件的精度及生产效率都较高，工件精度也能满足要求，操作方便，成本较低。方案三也只需要二副模具，制造难度大，成本也大。方案四只需一副模具，生产效率高，操作方便，工件精度也能满足要求，但模具成本造价高。通过对上述四种方案的分析比较，该件的冲压生产采用方案二为佳。 2、 主要工艺参数的计算 (1)确定修边余量 该件h=70mm ，h/d=70/50=1.4,查《冲压工艺与模具设计》表4-10 可得mm h 8.3=?
2010-2011学年下学期期末考试 《模具设计与制造》补考试卷答案 一、选择题（每题1分，共20分） 1 、冲裁变形过程中的塑性变形阶段形成了 ___ A ________ 。 A 、光亮带 B 、毛刺 C 、断裂带 2 、模具的合理间隙是靠 ___ C ________ 刃口尺寸及公差来实现。 A 、凸模 B 、凹模 C 、凸模和凹模 D 、凸凹模 3 、落料时，其刃口尺寸计算原则是先确定 ____ A_______ 。 A 、凹模刃口尺寸 B 、凸模刃口尺寸 C 、凸、凹模尺寸公差 4 、对 T 形件，为提高材料的利用率，应采用 _____ C______ 。 A 、多排 B 、直对排 C 、斜对排 5 、冲裁多孔冲件时，为了降低冲裁力，应采用 ___ A___ 的方法来实现小设备冲裁大冲件。 A 、阶梯凸模冲裁 B 、斜刃冲裁 C 、加热冲裁 6 、冲裁件外形和内形有较高的位置精度要求，宜采用 _____ C ______ 。 A 、导板模 B 、级进模 C 、复合模 7 、导板模中，要保证凸、凹模正确配合，主要靠 ______ B____ 导向。 A 、导筒 B 、导板 C 、导柱、导套 8 、在导柱式单工序冲裁模中，导柱与导套的配合采用 _____ C _____ 。 A 、 H7/m6 B 、 H7/r6 C 、 H7/h6 9 、精度高、形状复杂的冲件一般采用 _____ A _____ 凹模形式。 A 、直筒式刃口 B 、锥筒式刃口 C 、斜刃口 10 、弹性卸料装置除起卸料作用外，还有 _____ C_____ 的作用。 A 、卸料力大 B 、平直度低 C 、压料作用 11 、中、小型模具的上模是通过 ______ B ____ 固定在压力机滑块上的。 A 、导板 B 、模柄 C 、上模座 12 、小凸模冲孔的导板模中，凸模与固定板呈 _____ A_____ 配合。 A 、间隙 B 、过渡 C 、过盈 13 、能进行三个方向送料，操作方便的模架结构是 ____ B______ 。 A 、对角导柱模架 B 、后侧导柱模架 C 、中间导柱模架 14 、凸模与凸模固定板之间采用 __ A __ 配合，装配后将凸模端面与固定板一起磨平。 A 、 H7/h6 B 、 H7/r6 C 、 H7/m6 15 、表示板料弯曲变形程度大小的参数是 ___ B _____ 。 A 、 y/ρ B、r/t C、 E/σS 16 、弯曲件在变形区内出现断面为扇形的是 ____ B____ 。