毕业论文修改版111

1.2.4 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1~2μm，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Ra≤1.5μm的精冲模，大尺寸（φ≥300mm）精冲模及中厚板精冲模国内也已达到相当高的水平。

⑴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。

⑵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代设计制造技术已在很多模具企业得到应用。

虽然如此，我国的冲压模具设计制造能力与市场需要和国际先进水平相比仍有较大差距。这一些主要表现在高档轿车和大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模方面，无论在设计还是加工工艺和能力方面，都有较大差距。轿车覆盖件模具，具有设计和制造难度大，质量和精度要求高的特点，可代表覆盖件模具的水平。虽然在设计制造方法和手段方面基本达到了国际水平，模具结构周期等方面，与国外相比还存在一定的差距。

标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具，是我国重点发展的精密模具品种。有代表性的是集机电一体化的铁芯精密自动阀片多功能模具，已基本达到国际水平。

但总体上和国外多工位级进模相比，在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上，仍存在一定差距。

汽车覆盖件模具制造技术正在不断地提高和完美，高精度、高效益加工设备的使用越来越广泛。高性能的五轴高速铣床和三轴的高速铣床的应用已越来越多。NC、DNC技术的应用越来越成熟，可以进行倾角加工超精加工。这些都提高了模具面加工精度，提高了模具的质量，缩短了模具的制造周期。

模具表面强化技术也得到广泛应用。工艺成熟、无污染、成本适中的离子渗氮技术越来越被认可，碳化物被覆处理（TD处理）及许多镀（涂）层技术在冲压模具上的应用日益增多。真空处理技术、实型铸造技术、刃口堆焊技术等日趋成熟。激光切割和激光焊技术也得到了应用。

1.2.5我国冲模今后发展趋势

根据我国冲模技术的发展现状及存在的问题，今后应朝着如下几个方面发展： ⑴开发、发展精密、复杂、大型、长寿命模具。

⑵加速模具标准化和商品化，以提高模具质量，缩短模具制造周期。

⑶大力开发和推广应用模具CAD/CAM技术，提高模具制造过程的自动化程度。 ⑷积极开发模具新品种、新工艺、新技术和新材料。

⑸发展模具加工成套设备，以满足高速发展的模具工业需要。

1.3总结

冲压加工作为一个行业，在国民经济的加工工业中占有重要的地位。近年来，冲压成型工艺有了很多新的进展，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，冲压件的成形精度日趋精确，生产率有了极大的提高，正把冲压加工提高到高品质、新的发展水平。由于引入了计算机辅助工程（CAE）冲压成形已从原来对应力应变进行有限元分析而逐步发展到采用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分析设计。计算机在模具领域，包括设计、制造、管理等领域发挥着越来越重要的作用。

第二章 工件工艺性分析及方案确定 2.1工件工艺性分析 2.1.1冲裁工艺性

油封内夹圈 油封外夹圈

图2-1 零件图

工件名称：油封内外夹圈 生产批量：大批量 材料：08钢 料厚：0.8mm

以上两零件分别为油封内夹圈和油封外夹圈，材料为08钢板，软的碳素钢 ， 强度、硬度低 ，而韧性和塑性极高 ，有良好的深冲 、拉延 、弯曲和镦粗等冷

加工性能 、焊接性能 。由零件简图2-1可见，该工件的加工涉及到落料、冲孔、翻边或拉深等工序成形。该零件的外径为Φ92mm和Φ90mm,属于小制件，形状简单且对称，适于冲裁加工。查《冷冲压工艺手册》得：孔中心与边缘距离尺寸公差为±0.5mm，一般剪切断面表面粗糙度为3.2μm.

材料08钢，其冲压性能较好，孔与外缘的壁厚较大，复合模中的凸凹模壁厚部分具有足够的强度。能够进行一般的冲压加工，市场上也容易得到这种材 料 ，价格适中 。料厚为0.8mm,年产量为大批量生产，不允许表面划痕，孔不许有变形，精度要求为IT11，由于零件用于密封，精度要求较高，但零件完全可以用普通的冲压加工方法加工成型。两零件的直径相同，均为117，而内直径不同，冲压工艺方法有可能不同。两工件均为轴对称零件，形状简单，都是翻孔件，材料厚度较薄，冲裁性能较好。

2.1.2翻边工艺性

⑴翻边工件边缘与平面的圆角半径r=(2～3)t

⑵翻边的高度内夹圈h=8.5≥1.5r=3.6，外夹圈h=13.5≥1.5r=3.6 ⑶翻边的相对厚度d/t>(1.7～2),所以翻边后有良好的圆筒壁 ⑷冲孔毛刺面与翻边方向相反，翻边后工件质量没大影响。 总体看来：该制件均满足冲裁工艺性和翻边工艺性，适于冲裁加工。

2.1.3判断能否一次性翻边成形 ⑴对于内夹圈：

查《冷冲压工艺手册》表2-9，确定凸凹模制造精度为IT11，毛坏翻边的预制孔直径为d=D-2(H-0.34r-0.72t)， 由工件可知， D=92.8mm，H=8.5mm，t=0.8mm，查《冲压工艺手册》，选用r=3t=2.4mm,代以上数据到公式得知d=79.016mm。查《冲压工艺手册》，得知极限翻孔系数为0.74，内夹圈系数k=d/D=79/92.8=0.85>0.74，尺寸关系满足翻边变形趋向要求，对于内夹圈来说，上述三道工序可行，所以在平板上能一次性翻边成形

⑵对于外夹圈：

查《冷冲压工艺手册》表2-9，确定凸凹模制造精度为IT11，如果按预制孔直接加工，毛坏翻边的预制孔直径为d=D-2(H-0.34r-0.72t)，由工件可知，D=90.8mm，H=13.5mm，t=0.8mm，查《冲压工艺手册》，选用r=3t=2.4mm,代以上数据到公式得知d=66.2mm。查《冲压工艺手册》，得知极限翻孔系数为0.74，内夹圈系数k=d/D=66.2/90.8=0.73<0.74，尺寸关系不满足翻边变形趋向要求，不