沖壓技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展論文

1、鄭州交通職業(yè)學(xué)院畢 業(yè) 論 文論文題目：沖壓技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展所屬系別 專業(yè)班級 姓名 學(xué)號 指導(dǎo)教師 撰寫日期 2013 年 5 月摘 要近十多年來，隨著對發(fā)展先進制造技術(shù)的重要性獲得前所未有的共識，沖壓成形技術(shù)無論在深度和廣度上都取得了前所未有的進展，其特征是與高新技術(shù)結(jié)合，在方法和體系上開始發(fā)生很大變化。計算機技術(shù)、信息技術(shù)、現(xiàn)代測控技術(shù)等沖壓領(lǐng)域的滲透與交叉融合，推動了先進沖壓成形技術(shù)的形成和發(fā)展。當前整個工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展特點是產(chǎn)品品種多、更新快、市場競爭激烈。要適應(yīng)用戶對模具制造的短交貨期、高精度、低成本的迫切要求。模具設(shè)計由經(jīng)驗設(shè)計階段向理論計算和計算器輔助設(shè)計方向發(fā)展，技術(shù)廣泛用于制

2、模業(yè)，使模具結(jié)構(gòu)更趨科學(xué)合理，大大提高了模具加工精度，縮短了模具設(shè)計加工周期，減少了產(chǎn)品開發(fā)時間。本文主要對沖壓技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和前景進行了詳細的闡述。關(guān)鍵詞：沖壓技術(shù)；模具設(shè)計；發(fā)展現(xiàn)狀和前景。AbstractOver the past decade, with the unprecedented consensus on the importance of the development of advanced manufacturing technology, stamping technology in terms of depth and breadth have made unpre

3、cedented progress, characterized with high-tech combination of the method and systembegan to change dramatically. Infiltration and cross-integration of stamping the field of computer technology, information technology, modern measurement and control technology, to promote the formation and developme

4、nt of advanced stamping technology. The characteristics of the development of the entire industrial production product varieties more updates soon, competitive market. To adapt to the the mold manufacturing short delivery time, high-precision, low-cost urgent requirement. Mold design experience in t

5、he design phase to the theoretical calculation and the development of computer-aided design direction, the technology is widely used in the modeling industry, the mold structure more scientific and rational, greatly improve the precision mold processing, shorten the cycle of mold design and processi

6、ng, reduced product development time. This paper focuses on the development status and prospects of stamping technology detail.Key words: stamping technology; mold design; development status and prospects.目 錄1 引言12 沖壓技術(shù)的發(fā)展12.1 沖壓成形工藝與理論研究12.2 沖壓技術(shù)的數(shù)字化與信息化13 汽車覆蓋件的沖壓成形及其發(fā)展23.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀23.2 覆蓋件成形工藝及其發(fā)展

7、趨勢34 汽車覆蓋件沖壓工藝設(shè)計發(fā)展方向34.1 多種方法的混合智能新技術(shù)34.2 工藝設(shè)計關(guān)鍵部分的各個突破和集成設(shè)計44.3 數(shù)值模擬技術(shù)的成形模擬應(yīng)用45 覆蓋件成形過程中的常見質(zhì)量問題及解決辦法45.1 起皺45.2 破裂55.3 回彈66 成形工藝參數(shù)76.1 壓邊力76.2 拉延筋成形阻力76.3 凸?；虬寄３尚瘟俺尚嗡俣?6.4 潤滑條件87 結(jié)束語9參考文獻10致謝11侯文龍：你論文的題目是沖壓技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，你應(yīng)該介紹什么是沖壓，沖壓的種類有哪些，沖壓的應(yīng)用領(lǐng)域是哪！你可以以汽車為例來說明沖壓技術(shù)的應(yīng)用，但沖壓技術(shù)不僅是用在汽車上！你還應(yīng)該介紹沖壓技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

8、！你要把論文從前到后仔細的看一遍，不要有錯別字！參考文獻在正文必須要有引用！字數(shù)要在1萬5左右！其他6個表格要按照模版認真填寫！ 屈老師1 引言近十多年來，隨著對發(fā)展先進制造技術(shù)的重要性獲得前所未有的共識，沖壓成形技術(shù)無論在深度和廣度上都取得了前所未有的進展，其特征是與高新技術(shù)結(jié)合，在方法和體系上開始發(fā)生很大變化。計算機技術(shù)、信息技術(shù)、現(xiàn)代測控技術(shù)等沖壓領(lǐng)域的滲透與交叉融合，推動了先進沖壓成形技術(shù)的形成和發(fā)展。2 沖壓技術(shù)的發(fā)展隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)日益復(fù)雜與多樣化，產(chǎn)品性能和質(zhì)量也在不斷提高，因而對冷沖壓技術(shù)提出了更高要求。沖壓技術(shù)自身也應(yīng)不斷創(chuàng)新和發(fā)展。2.1 沖壓成形工藝

9、與理論研究沖壓成形工藝近年來有很多新的發(fā)展，在精密沖裁、精密成形、精密剪切、復(fù)合材料成形、超塑性成形、軟模成形以及電磁成形等方面取得很大進展。沖壓件的成形精度、生產(chǎn)率越來越高。精密沖壓的范圍越來越廣，由平板零件精密沖裁拓寬到精密彎曲、精密拉深及立體精密成形等。計算機輔助工程（CAE）在沖壓領(lǐng)域得到了較好的發(fā)展和應(yīng)用，可進行應(yīng)力應(yīng)變的分析，排樣、毛坯的優(yōu)化設(shè)計及工藝過程的模擬與分析等，實現(xiàn)沖壓過程的優(yōu)化設(shè)計。此外，沖壓成形性能和成形極限的研究，沖壓件成形難度的判定以及成形預(yù)報等技術(shù)的發(fā)展，均標志著沖壓成形以從原來的經(jīng)驗、實驗分析階段走上由沖壓理論指導(dǎo)的科學(xué)階段，使沖壓成形走向計算機輔助工程化和智

10、能化得發(fā)展道路。2.2 沖壓技術(shù)的數(shù)字化與信息化先進的沖壓技術(shù)是指信息技術(shù)、新材料、新工藝與傳統(tǒng)沖壓技術(shù)的結(jié)合。當前，沖壓行業(yè)的技術(shù)水平和先進性，主要表現(xiàn)在CAD/CAE/CAPP/CAM技術(shù)為代表的數(shù)字化與信息化程度，以及企業(yè)中信息集成和管理網(wǎng)絡(luò)化程度。目前，國內(nèi)汽車覆蓋件模具生產(chǎn)企業(yè)普遍采用了CAD/CAM技術(shù)，CAPP和CAE也開始使用。隨著計算機的深入應(yīng)用，我國不少企業(yè)已經(jīng)在嘗試或者開展計算機輔助沖壓工藝設(shè)計CAPP系統(tǒng)的應(yīng)用。沖壓CAPP系統(tǒng)已從工藝設(shè)計發(fā)展到工藝信息的管理，設(shè)計方法也從派生式、創(chuàng)成式、混合式三種CAPP系統(tǒng)并舉的局面向智能化得混合CAPP系統(tǒng)方向發(fā)展。從沖壓件成形對

11、工藝設(shè)計的需求出發(fā)，將數(shù)值模擬技術(shù)、優(yōu)化方法、知識發(fā)現(xiàn)技術(shù)、KBE技術(shù)及信息管理技術(shù)綜合應(yīng)用到?jīng)_壓件工藝設(shè)計中，建立智能的優(yōu)化CAPP系統(tǒng)，并實現(xiàn)與CAD/CAE/CAM及管理的集成化，將是該領(lǐng)域未來的發(fā)展方向。以有限元模擬為主的沖壓成形CAE技術(shù)，可以用于沖壓成形過程的分析、優(yōu)化和模具設(shè)計，能顯著減少模具設(shè)計和調(diào)試周期，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量。在國外已得到廣泛應(yīng)用，在我國隨著產(chǎn)品更新?lián)Q代的頻繁化，模具設(shè)計與制造量急劇加大，對沖壓成形的分析及模具CAD/CAE/CAM現(xiàn)代化設(shè)計手段的需求也急劇增加，CAE技術(shù)正在得到普遍重視并將得到廣泛應(yīng)用。國內(nèi)廣泛應(yīng)用的板材沖壓成形CAE軟件主要有LS-

12、DYNA3D、DYNAFORMAE、PAM-SYAMP、OPTRIS、AUTOFORM等。國內(nèi)在板料成形數(shù)值模擬領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究和軟件開發(fā)方面都得到一定的進展，已開發(fā)出具有獨立知識產(chǎn)權(quán)，初步達到工業(yè)化應(yīng)用水平的模擬軟件。3 汽車覆蓋件的沖壓成形及其發(fā)展汽車覆蓋件是指覆蓋發(fā)動機、底盤、構(gòu)成駕駛室和車身的薄板異形體零件。同一般的沖壓件相比，它具有材料薄、形狀復(fù)雜、結(jié)構(gòu)尺寸大和質(zhì)量要求高等特點。由于汽車覆蓋件屬于外觀裝飾性零件，它不僅要求滿足結(jié)構(gòu)上的功能要求，更要求滿足表面裝飾的美觀要求，因此對表面質(zhì)量要求很高，表面必須光順，不允許有任何皺裂和拉痕等缺陷。這給覆蓋件成形的關(guān)鍵工序例如拉延，提出了很高的

13、要求，而傳統(tǒng)的手工設(shè)計制造方法難以保證拉延件的質(zhì)量，這也是車身制造技術(shù)的難點和關(guān)鍵。近年來，國內(nèi)外各大汽車制造企業(yè)都將車身外形的設(shè)計和制造能力作為衡量汽車，特別是轎車車型開發(fā)水平的重要標志，為此，世界各國均投入了大量的人力和財力開展汽車覆蓋件設(shè)計及其制造技術(shù)的研究與開發(fā)。合理的成形工藝設(shè)計決定覆蓋件能否順利成形的關(guān)鍵，它將直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、成本、生產(chǎn)效益以及模具的使用壽命等方面。覆蓋件工藝設(shè)計及其關(guān)鍵技術(shù)已成為人們研究的熱點。3.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀當今世界各國都將汽車工業(yè)作為國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)之一，競爭日趨激烈。衡量汽車工業(yè)特別是轎車工業(yè)發(fā)展水平的重要標志是車型的自主開發(fā)與設(shè)計能力?？巳R斯

14、勒公司在1987年選擇了法國Dassault Sys2ftem 公司開發(fā)由IBM公司銷售的CATia軟件，作為設(shè)計開發(fā)新車型的基本CAD工具，后來又購買了Parameltc Technology公司的Pro/Engineer系統(tǒng)作為補充，在工廠布置設(shè)計方面，使用AutoCAD及integraph的軟件，在CAM方面，克萊斯勒使用CATia以及Dassault開發(fā)的數(shù)字制造過程系統(tǒng)（DMAPS）程序美國通用公司的模具CAD/CAM系統(tǒng)包括CSG系統(tǒng)，GMFORM系統(tǒng)，TRACS系統(tǒng)，PACS系統(tǒng)。此外，其它的汽車公司也都開發(fā)應(yīng)用了CA也有所發(fā)展。如華中理工大學(xué)目前正致力于多工位精密級進模CAD/

15、CAM項目研D/CAM系統(tǒng)，如馬自達公司，富士重工業(yè)公司、AUTODIE公司和富士鐵工所等都采用了模具CAD/CAM，以增加市場競爭力。國內(nèi)的CAD/CAM技術(shù)近幾年究，中科院軟件工程研制中心于93年開發(fā)出沖模CAD系統(tǒng)PICAD，北航的PANDA系統(tǒng)，清華的GEMS系統(tǒng)；浙大的MESSAGE系統(tǒng)。3.2 覆蓋件成形工藝及其發(fā)展趨勢覆蓋件的成形一般由落料（或剪切）、拉深、修邊、翻邊、整形、沖孔、彎曲、脹形、切口等基本工序按需要排列組合而成，典型結(jié)構(gòu)的覆蓋件一般需要4-6道工序。工藝設(shè)計中需要考慮的因素很多，主要有以下幾個方面：（1）研究沖壓成形性能及加工方法、加工性能。（2）設(shè)計工序最少且又能

16、滿足覆蓋件性能要求的方案。大批量生產(chǎn)時，應(yīng)盡量把多工序合并成一道工序，小批量則用單工序模。（3）初步確定模具結(jié)構(gòu)及影響強度、壽命的尺寸。（4）根據(jù)覆蓋件的大小計算沖壓力，決定各工序所使用的設(shè)備。（5）以沖壓為主主重新討論工藝設(shè)計，因為即使是最好的設(shè)計師，也不可能精通各部門的工作，通過討論則可收集到大量的第一手資料，從而提高設(shè)計水平。分析討論時要邀請質(zhì)量控制、模具制造、調(diào)試和使用等部門人員參加，并做好記錄。（6）經(jīng)濟分析，以降低成本、提高效率為目的。4 汽車覆蓋件沖壓工藝設(shè)計發(fā)展方向伴隨計算機技術(shù)、智能技術(shù)和電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展，汽車覆蓋件沖壓工藝設(shè)計技術(shù)的發(fā)展應(yīng)與先進制造技術(shù)、智能技術(shù)、電子

17、信息及計算機集成技術(shù)等眾多學(xué)科相互交叉、緊密結(jié)合，這代表著該領(lǐng)域21世紀的科技發(fā)展方向，具有經(jīng)濟性、前沿性和戰(zhàn)略性。在可以預(yù)見的未來，汽車覆蓋件沖壓工藝設(shè)計將會在以下方向上得到長足的發(fā)展：4.1 多種方法的混合智能新技術(shù)單一的智能化方法將無法完成汽車覆蓋件復(fù)雜的工藝設(shè)計，揚長避短的混合智能新技術(shù)將是解決該領(lǐng)域問題的一個發(fā)展途徑。如KBE技術(shù)、工藝決策推理機制、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法（GA）、Pet ri 網(wǎng)等智能化技術(shù)及并行工程、CIMS思想等的混合決策技術(shù)和多智能體技術(shù)的綜合智能體系。4.2 工藝設(shè)計關(guān)鍵部分的各個突破和集成設(shè)計拉延沖壓方向、工藝補充面、壓料面、拉延筋的設(shè)計是覆蓋件工藝設(shè)計的

18、關(guān)鍵部分，因其復(fù)雜性，不少人員采用各個擊破的方式對其分別進行了具體研究，實現(xiàn)一定程度的交互或優(yōu)化設(shè)計，目前這些部分的研究仍有待繼續(xù)深入進行。同時覆蓋件工藝設(shè)計是一個整體性、系統(tǒng)性的研究目標，應(yīng)加強它們之間及其他部分的關(guān)聯(lián)和集成，提高工藝設(shè)計的整體水平。4.3 數(shù)值模擬技術(shù)的成形模擬應(yīng)用目前，數(shù)值模擬技術(shù)已廣泛應(yīng)用于覆蓋件成形性檢驗、工序件設(shè)計結(jié)果檢驗中，CAE已成為覆蓋件工藝設(shè)計的檢驗工具盒工程人員修改工藝設(shè)計的有力依據(jù)，在某些部分還成為優(yōu)化設(shè)計的依據(jù)和基礎(chǔ)。圖一為傳統(tǒng)的汽車覆蓋件的開發(fā)和使用計算機模擬的開發(fā)過程對比，從圖中左右對比可以看出，傳統(tǒng)的汽車覆蓋件的開發(fā)過程不但開發(fā)周期長，而且費用高

19、，采用了計算機模擬的開發(fā)過程之后，則大大降低了成本，縮短了開發(fā)時間，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，增強了產(chǎn)品的競爭力。5 覆蓋件成形過程中的常見質(zhì)量問題及解決辦法汽車覆蓋件和一般沖壓件相比具有材料薄、形狀復(fù)雜且多為空間曲面，結(jié)構(gòu)尺寸和表面質(zhì)量要求高等特點。覆蓋件在沖壓工藝的確定，模具的設(shè)計與制造上均有較大難度，其成形涉及到大量的幾何非線性。材料非線性和邊界條件非線性等問題覆蓋件的質(zhì)量常常因模具結(jié)構(gòu)、沖壓方向、毛坯形狀以及壓邊力、拉延筋、凹凸模間隙、沖壓速度等確定或設(shè)計不當而受到影響。其中起皺、拉裂、回彈是覆蓋件成形過程中最為常見的三種質(zhì)量問題。5.1 起皺失穩(wěn)起皺是板料沖壓成形過程中決定成形極限最主要的缺陷

20、之一，板材在軋制中出現(xiàn)的波浪、旋壓和拉深的皺折等都屬于起皺，不但嚴重影響成形件的成形質(zhì)量、精度和模具的壽命，而且有時直接導(dǎo)致后續(xù)成形過程無法進行。因此，有效預(yù)測和控制起皺現(xiàn)象的產(chǎn)生在板料沖壓加工中就顯得極為重要。從力學(xué)分析角度看，起皺是板坯或殼體在某種局部壓應(yīng)力作用下產(chǎn)生屈曲并出現(xiàn)后屈曲大變形的外部宏觀表現(xiàn)。近一個世紀以來，人們從屈曲起皺產(chǎn)生的原因、預(yù)報及屈曲后的性質(zhì)等各個方面對屈曲進行了深入的研究。這些研究涵蓋了從實驗研究、理論分析到數(shù)值模擬，從薄板拉深成形、液壓成形到彎管成形，從起皺、后起皺預(yù)測到失穩(wěn)控制等諸多方面。起皺的產(chǎn)生和發(fā)展受到應(yīng)力狀態(tài)、材料的力學(xué)性能、工件的幾何形狀以及接觸情況等

21、因素的影響。由于影響因素眾多，同時考慮這些因素對起皺的產(chǎn)生和發(fā)展的影響是非常困難的。因此，對起皺問題的研究一般都是針對具體的生產(chǎn)過程。到目前為止，對起皺現(xiàn)象還缺乏本質(zhì)和規(guī)律性的認識。影響毛坯起皺的主要因素：(1)毛坯的相對厚度。板料毛坯的相對厚度t/Do越小，拉深變形區(qū)抗失穩(wěn)的能力越差，也越容易起皺。(2)材料的力學(xué)性能。材料的彈性模數(shù)E、應(yīng)變強化模數(shù)D越大，抵抗失穩(wěn)的能力也越大，越不容易起皺。(3)拉深系數(shù)。拉深系數(shù)m=dD。越小，拉深變形程度越大，拉深變形區(qū)內(nèi)金屬的硬化程度也越高，所以切向壓應(yīng)力的數(shù)值也相應(yīng)地增大。另一方面，拉深系數(shù)越小，拉深變形區(qū)的寬度越大，所以其抗失穩(wěn)的能力變小。上述兩

22、個因素綜合作用的結(jié)果，都使拉深系數(shù)較小時毛坯的起皺趨向加大。反之，則不易起皺。有時雖然毛坯的相對厚度較小，但是由于拉深系數(shù)較大，拉深時毛坯也不會起皺，可以不用壓邊圈，高度很小的淺拉深件即屬于這種情況。準確判斷坯料拉深時是否起皺是一個相當復(fù)雜的問題。在生產(chǎn)實際中可由下式概略估算拉深件是否會起皺用普通平端凹模拉深時 毛坯首次拉深不起皺的條件是t/D(0.090.17)(1-d/D)用錐形凹模首次拉深時材料不起皺的條件是t/D0.03(1-d/D)式中 t為板料厚度 d為工件直徑 D為毛坯直徑若不能滿足上述式子的要求，就要發(fā)生起皺。在實際生產(chǎn)中，最常用的方法是采用壓邊圈來防皺。加壓邊圈后，材料被迫在

23、壓邊圈和凹模平面間的間隙中流動，穩(wěn)定性得到增加，起皺也就不容易發(fā)生。5.2 破裂汽車覆蓋件沖壓時，變形區(qū)內(nèi)的應(yīng)力應(yīng)變分布、各部位的變形狀態(tài)及其變形路徑都隨成形過程而不斷改變，變形區(qū)內(nèi)的板料常因局部變形過大或變形不均而產(chǎn)生表面微裂紋直至破裂。破裂是板料在沖壓成形過程中受拉失穩(wěn)的一個主要表現(xiàn)形式。當板料變形超出其材質(zhì)的成形極限時，就會出現(xiàn)頸縮失穩(wěn)進而發(fā)生破裂。板料在拉力作用下產(chǎn)生塑性變形時，一方面其承載面積在減小，另一方面其應(yīng)變強化效應(yīng)在增加。當板料硬化的應(yīng)力增量足以補償因承載面積減小而保持繼續(xù)變形所需應(yīng)力的增加值時，其變形可以穩(wěn)定地進行下去。當二者相等時，拉深變形處于臨界狀態(tài)即失穩(wěn)點。當板料硬化

24、的應(yīng)力增量小于承載面積減小所需的應(yīng)力增加值時板料失穩(wěn)直至破裂。破裂機理主要包括以下三個方面：（1）材料所受最大剪切應(yīng)力達到了晶體滑移的極限剪應(yīng)力，（2）最大拉應(yīng)力達到了材料的極限拉應(yīng)力，（3）拉深失穩(wěn)導(dǎo)致破裂。成形極限圖法是有限元數(shù)值模擬中常采用的預(yù)測破裂的方法。通過軟件分析材料的應(yīng)變，將其放在FLD中考察。若有點落在斷裂區(qū)域，則產(chǎn)生斷裂。反之則未產(chǎn)生斷裂。計算元素積分點上的最大應(yīng)變和最小應(yīng)變，當主應(yīng)變平面上的點超過變形界限時，認為斷裂產(chǎn)生反之則未產(chǎn)生斷裂。目前大多數(shù)商用有限元軟件均將成形極限圖作為數(shù)值模擬拉裂判斷的主要依據(jù)。對于拉伸破裂，要設(shè)法減少初始破裂處最大主應(yīng)變方向的進料阻力，可以通過

25、調(diào)整凸、凹模圓角半徑，壓料面不設(shè)增阻部分，適當增大模具間隙等方法來改善。5.3 回彈板料拉深彎曲變形過程中，材料發(fā)生塑性變形的同時一定伴隨有彈性變形。當成形負荷卸載后，彈性變形開始釋放，零件便會發(fā)生回彈?；貜棇绊懥慵淖罱K形狀，回彈量的大小將直接影響零件的幾何精度，也是實際工藝中很難有效克服的成形缺陷。近年來由于高強度薄鋼板和鋁合金板材在汽車薄殼類零件中的大量使，沖壓件成形回彈問題越發(fā)成為沖壓成形領(lǐng)域關(guān)注的熱點問題。對于覆蓋件來講 造成成形后的零件不貼模而發(fā)生回彈的主要原因有以下兩個方面 任何塑性變形都伴隨有彈性變形 由于在板料內(nèi)外表層纖維進入變形狀態(tài)時而板料中心仍處在彈性狀態(tài)當卸載后板料

26、產(chǎn)生回彈覆蓋件在拉延過程中，沿厚度截面同時受到膜向拉力和彎矩的共同作用。板料外表面最先進入塑性，外表面和貼模的內(nèi)表面之間依次由塑性區(qū)過渡到彈性區(qū)。成形結(jié)束卸載之前，板厚截面的膜向拉力和彎矩與外部載荷平衡卸載以后，平衡遭到破壞。零件內(nèi)部處于不穩(wěn)定狀態(tài)。為了重新建立穩(wěn)定的平衡，內(nèi)部膜向力和彎矩以大小與之相等，方向與之相反的彈性膜向力和彈性彎矩發(fā)生彈性恢復(fù)。卸載的彈性恢復(fù)是一個尋求內(nèi)部應(yīng)力自相平衡的過程。產(chǎn)生的彈性恢復(fù)應(yīng)變引起零件幾何形狀發(fā)生改變，。當零件達到內(nèi)部應(yīng)力自相平衡時，彈性恢復(fù)過程結(jié)束。對于回彈，可以通過改進工藝方法和模具結(jié)構(gòu)，來改善板材在成形過程中的應(yīng)力狀態(tài)，減少板材的切向壓應(yīng)力，增大徑

27、向拉應(yīng)力，使變形區(qū)的材料應(yīng)力狀態(tài)滿足塑性條件。影響汽車覆蓋件成形質(zhì)量主要因素有壓邊力、沖壓速度、凸凹模間隙及拉延筋布局等。要獲得合格的覆蓋件，應(yīng)綜合考慮壓邊力、沖壓速度、凸凹模間隙、拉延筋深度及布局等因素對成形質(zhì)量的影響?？刹捎糜邢拊M軟件Dynaform進行數(shù)值模擬，并利用正交實驗法確定因素、水平及考察指標。通過對一系列的實驗結(jié)果進行分析確定出一組合適的工藝參數(shù)，進而達到預(yù)測和消除覆蓋件成形過程中的潛在缺陷的目的。這樣也大大減少了試修模次數(shù)，降低生產(chǎn)周期從而為企業(yè)贏得更大的利益。6 成形工藝參數(shù)通常成形工藝參數(shù)指在成形過程中才出現(xiàn)并起作用的過程參數(shù)，包括壓邊力、壓邊摩擦力、拉延筋成形阻力、

28、凸模與凹模成形力、成形速度、潤滑條件以及變形路徑等。在這其中壓邊摩擦力、凸模與凹模成形力與模具的型面參數(shù)、壓邊力及潤滑條件有關(guān)，所以不單獨考慮。6.1 壓邊力在成形過程中，一般認為除成形裝備的性能參數(shù)可以調(diào)節(jié)之外，如沖制力、沖壓速度、壓邊力等，其余的均認為是定常的。因此，對板料在成形過程中的控制，只有通過控制一些可變參數(shù)(即控制成形裝備的性能參數(shù))來保證或提高零件的質(zhì)量，而這些可變參數(shù)中最活躍的因素之一就是壓邊力的控制。因此壓邊力是拉深成形的重要工藝參數(shù)，即使是帶有拉延筋或拉延埂的汽車覆蓋件等復(fù)雜零件的成形，壓邊力的控制也是零件成形質(zhì)量的重要保證，故壓邊力的控制技術(shù)至今仍是人們的研究熱點之一。

29、目前，國內(nèi)外的研究機構(gòu)及高校均對它作了很多的研究，取得很大的進展。6.2 拉延筋成形阻力與壓邊力在成形過程中調(diào)整作用相比，拉延筋成形阻力有時在成形過程中顯得非常重要，僅靠壓邊力的調(diào)整還不能獲得滿意的沖壓件質(zhì)量。因為沖壓件的形狀有時很復(fù)雜，在不同成形區(qū)域，成形的深度不一致，導(dǎo)致材料的流入量不一致，布置適當?shù)睦咏?，可以在更大范圍?nèi)控制變形區(qū)毛坯的變形大小和變形分布，減少破裂、起皺、面畸變和回彈等多種質(zhì)量問題的產(chǎn)生。6.3 凸?；虬寄３尚瘟俺尚嗡俣雀鶕?jù)Muschenbom等的研究結(jié)論，成形速度與成形極限曲線(FLC)無關(guān)，但能改變沖壓件的應(yīng)變分布。當成形速度增加時，毛坯材料應(yīng)變常常向背離成形極限

30、曲線方向變化，所以一般在考慮成形速度時，根據(jù)經(jīng)驗或資料選定一個最高成形速度。拉延成形速度同時也與沖壓設(shè)備相關(guān)，傳統(tǒng)設(shè)備的可調(diào)整余地不是很大，因此在優(yōu)化設(shè)計研究中不占主導(dǎo)地位。6.4 潤滑條件在沖壓件的沖壓成形過程中，坯料與模具之間必然存在相對運動，也必然伴隨有摩擦。事實上，摩擦力是板料沖壓成形中的重要外力之一，它不僅影響成形力的大小和能量消耗，還直接影響坯料的成形性能、回彈量和零件的表面質(zhì)量。合適的潤滑，不僅可以減少摩擦力、避免零件刮傷和延長模具壽命，而且還可以利用摩擦控制材料流動。大量的實踐表明，合適的摩擦狀況可以在一定的程度上彌補材料本身成形性的不足和補償模具設(shè)計制造中的欠缺。對復(fù)雜沖壓件，接觸界上的摩擦狀況往往對沖壓過程的成敗具有決定性的作用。由于沖壓過程中的摩擦問題很復(fù)雜，人們對板料成形過程中的摩擦原理還不是很清楚，所以一直是學(xué)者的研究熱點之一。7 結(jié)束語當前整個工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展特點是產(chǎn)品品種多、更新快、市場競爭激烈。要適應(yīng)用戶對模具制造的短交貨期、高精度、低成本的迫切要求。模具設(shè)計由經(jīng)驗設(shè)計階段向理論計算和計算機輔助設(shè)計方向發(fā)展，技術(shù)廣泛用于制模業(yè)，使模具結(jié)構(gòu)更趨科學(xué)合理，大大提高了模具加工精度，縮短了模具設(shè)計