文獻(xiàn) - 殼體拉深模具設(shè)計

1、本科生畢業(yè)設(shè)計(論文)文獻(xiàn)綜述設(shè)計 (論文)題目殼體拉深模具設(shè)計作者所在系別材料工程系作者所在專業(yè)材料成型及控制工程作者所在班級 作 者 姓 名 作 者 學(xué) 號 指導(dǎo)教師姓名 指導(dǎo)教師職稱 完 成 時 間 年11月北華航天工業(yè)學(xué)院教務(wù)處制說 明1根據(jù)學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(論文)工作暫行規(guī)定，學(xué)生必須撰寫畢業(yè)設(shè)計(論文)文獻(xiàn)綜述。文獻(xiàn)綜述作為畢業(yè)設(shè)計(論文)答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。2文獻(xiàn)綜述應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(論文)工作前期內(nèi)完成，由指導(dǎo)教師簽署意見并經(jīng)所在專業(yè)教研室審查。3文獻(xiàn)綜述各項內(nèi)容要實事求是，文字表達(dá)要明確、嚴(yán)謹(jǐn)，語言通順，外來語要同時用原文和中文表達(dá)。第

2、一次出現(xiàn)縮寫詞，須注出全稱。4學(xué)生撰寫文獻(xiàn)綜述，閱讀的主要參考文獻(xiàn)應(yīng)在10篇以上（土建類專業(yè)文獻(xiàn)篇數(shù)可酌減），其中外文資料應(yīng)占一定比例。本學(xué)科的基礎(chǔ)和專業(yè)課教材一般不應(yīng)列為參考資料。5文獻(xiàn)綜述的撰寫格式按畢業(yè)設(shè)計(論文)撰寫規(guī)范的要求，字?jǐn)?shù)在2000字左右。文獻(xiàn)綜述應(yīng)與開題報告同時提交。畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）文 獻(xiàn) 綜 述殼體拉深模具設(shè)計的文獻(xiàn)綜述內(nèi)容摘要本文介紹了沖壓工藝的發(fā)展背景、概念及特點(diǎn)，沖壓模具現(xiàn)階段國內(nèi)及臺灣的發(fā)展前景和沖壓行業(yè)信息化、數(shù)字化的狀況以及先進(jìn)成形技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用狀況，討論了我國沖壓行業(yè)存在的問題，提出了發(fā)展的思路，而且從模具的結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)工藝方面闡述了金屬沖壓拉深成型

3、工藝，力圖通過改善沖壓工藝，提高產(chǎn)品質(zhì)量。 關(guān)鍵詞： 模具設(shè)計 現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢 計算機(jī)輔助設(shè)計/制造/工程第1章 前言1.1沖壓的歷史淵源、概念及優(yōu)點(diǎn)1.1.1沖壓的歷史淵源 沖壓加工技術(shù)始于18世紀(jì)末葉至19世紀(jì)初年，因為產(chǎn)業(yè)革命促成了動力制造技術(shù)的發(fā)展，以機(jī)械化方式來加工金屬板就逐漸成為主流，其后，由于輥軋機(jī)rolling mill的發(fā)明，生產(chǎn)者利用它來高速、連續(xù)的生產(chǎn)金屬板，利用表面光滑，厚度均勻的金屬板來制造各種裝飾品，家庭用品及機(jī)械零件的工作方法，逐步形成產(chǎn)業(yè)化。11.1.2.沖壓加工及拉伸的概念所謂沖壓加工，就是指利用鈑金加工機(jī)械（sheet metal working machi

4、ne），泛稱沖壓機(jī)械，即沖床（press），及其專用的工具，及模具（die），對薄鈑金屬施行沖裁、成型、彎曲、拉深等加工，借以制造各種工業(yè)用及家庭用鈑金零件與制品。拉深（俗稱拉延）是利用專用的模具將平板毛坯制成開口空心零件的一種沖壓工藝方法。拉深過程中，在模具凸模的作用下，毛坯被拉進(jìn)凸、凹模之間的間隙里形成圓筒件。工件的直壁部分是由毛坯的環(huán)形部分轉(zhuǎn)變而來，拉深時，毛坯的外部環(huán)形部分是變形區(qū)，而底部是不變形區(qū)，被拉入凸、凹模之間的直壁部分是已變形區(qū)。2用拉深方法可以制成筒形、階梯形、錐形、球形和其他不規(guī)則形狀的薄壁零件，如果與其它沖壓成形工藝配合，還可能制造形狀極為復(fù)雜的零件。拉深件的可加工尺寸

5、范圍相當(dāng)廣泛，從幾毫米的小零件直到輪廓尺寸達(dá)23米，厚度達(dá)200300毫米的大型零件，都可以用拉深方法制成。因此，在汽車、飛機(jī)、拖拉機(jī)、電器、儀表、電子等工業(yè)部門以及日常生活用品的沖壓生產(chǎn)當(dāng)中，拉深工藝占據(jù)相當(dāng)重要的地位。1.1.3沖壓的優(yōu)點(diǎn)沖壓是高效的生產(chǎn)方法，采用復(fù)合模，尤其是多工位級進(jìn)模，實現(xiàn)由帶料開卷、矯平、沖裁到成形、精整的全自動生產(chǎn)。生產(chǎn)效率高，勞動條件好，生產(chǎn)成本低。與機(jī)械加工及塑性加工的其它方法相比，沖壓加工無論在技術(shù)方面還是經(jīng)濟(jì)方面都具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)3。主要表現(xiàn)如下。（1）可以常溫加工，對于形狀復(fù)雜難以加工零件同樣適用（2）使用壓延材料為主幾乎不經(jīng)過變形加工，韌性好，因加工

6、產(chǎn)生加工硬化，可提高零件強(qiáng)度（3）加工精度高、適用大批量生產(chǎn)，（4）生產(chǎn)效率高（5）利用率高，剩余廢料變形少，可用來加工小零件（6）操作簡單。其中沖壓生產(chǎn)中拉深件的種類很多，由于其幾何形狀的特點(diǎn)不同，雖然它們的沖壓過程都叫做拉深，但是變形區(qū)的位置，變形的性質(zhì)等都有相當(dāng)大的變化，所以確定工藝參數(shù)、工序數(shù)目與順序，以及設(shè)計模具的原則和方法都不一樣。各種拉深件按變形力學(xué)的特點(diǎn)可以分為：圓筒形零件（指直壁旋轉(zhuǎn)體）、曲面形狀零件（指曲面旋轉(zhuǎn)體）、盒形件（直壁非旋轉(zhuǎn)體）和非旋轉(zhuǎn)體曲面形狀零件等四種類型，其特點(diǎn)如下：1、 圓筒形件的變形特點(diǎn) 拉深過程中變形區(qū)是毛坯的法蘭邊部分，其他部分是傳力區(qū)，不參與主要變

7、形；毛坯變形區(qū)在切向壓應(yīng)力和徑向拉應(yīng)力的作用下，產(chǎn)生切向壓縮與徑向伸長的一向受拉一向受壓的變形；極限變形參數(shù)主要受到毛坯傳力區(qū)的承載能力的限制。2、 曲面形狀零件的變形特點(diǎn) 毛坯的外周是一向受拉一向受壓的拉深變形區(qū)；毛坯的中問部分是受兩向拉應(yīng)力作用的脹形變形區(qū)。3、盒形件的變形特點(diǎn) 變形性質(zhì)與圓筒形件相同，差別在于一向受拉一向受壓的變形在毛坯的周邊上分布不均勻，圓角部分變形大，直邊部分變形?。辉诿鞯闹苓吷?，變形程度大與變形程度小的部分之間存在著相互影響。4、非旋轉(zhuǎn)體曲面形狀零件的變形特點(diǎn) 拉深毛坯的變形區(qū)也是由外部的拉深變形區(qū)與內(nèi)部的脹形變形區(qū)所組成，但這兩種變形在毛坯周邊上的分布是不均勻的

8、；曲面法蘭邊零件拉深時，在毛坯外周變形區(qū)內(nèi)還有剪切變形。1.2.2.沖壓設(shè)備當(dāng)前，市場對沖壓設(shè)備的自動化程度需求不斷提高，車身覆蓋件沖壓向單機(jī)聯(lián)線自動化，特別是大型多工位壓力機(jī)方向發(fā)展。目前，在大型覆蓋件沖壓生產(chǎn)中，約有90%的國內(nèi)汽車制造企業(yè)采用1臺雙動拉深壓力機(jī)（或多連桿單動拉深壓力機(jī)）和4-6臺單動壓力機(jī)組成的沖壓線，并采用手工上下料來串接組織生產(chǎn)。這種方式生產(chǎn)效率低，生產(chǎn)節(jié)拍最高只有3-5次/min，工作環(huán)境差，質(zhì)量不易保證，占地面積大，沖壓件制造成本比國外高2-3倍，是我國汽車工業(yè)嚴(yán)重缺乏國際市場競爭力的重要原因之一。除此之外，有10%的沖壓線實現(xiàn)了單機(jī)聯(lián)線自動化，生產(chǎn)節(jié)拍最高為6-

9、8/min。至于大型多工位壓力機(jī)，其在我國汽車工業(yè)中的應(yīng)用幾乎是空白。這也正是我國沖壓行業(yè)與西方發(fā)達(dá)國家的主要差距所在，同時在一定程度上制約了國內(nèi)汽車工業(yè)的高效、快速發(fā)展。近年來，通過引進(jìn)和與內(nèi)外合作等方式，我國汽車沖壓生產(chǎn)線的自動化程度得到大大提高，如濟(jì)南二機(jī)床集團(tuán)公司近十年為國內(nèi)提供了60 多條汽車覆蓋件沖壓生產(chǎn)線，在重慶長安、江西昌河鈴木等汽車公司均有很好的應(yīng)用。1.3 沖壓技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展方向傳統(tǒng)的沖壓技術(shù)即指目前國內(nèi)外仍然大量采用的, 用鋼性的凸模和凹模來完成沖壓工作的沖壓技術(shù)。利用鋼性的凸模和凹模來完成沖壓工藝的技術(shù)至今已有幾千年的歷史, 但是真正得到了高速度的發(fā)展, 是與鋼鐵工業(yè)和

10、機(jī)械制造工業(yè)高速度發(fā)展是分不開的。目前, 這種利用鋼性的凸凹模來進(jìn)行沖壓生產(chǎn)的技術(shù), 幾乎普及到所有的工業(yè)部門, 成為當(dāng)前國內(nèi)外機(jī)械工業(yè)中極為重要的生產(chǎn)手段之一。但是, 傳統(tǒng)沖壓技術(shù)的發(fā)展并沒有到此結(jié)束, 隨著新材料（如鋅合金等）, 新技術(shù)（如計算機(jī)技術(shù)等）的發(fā)展, 在不斷的前進(jìn)。沖壓技術(shù)的迅速發(fā)展主要由于其成品的外觀美麗、重量輕，加工厚度均勻，能大量生產(chǎn)，有優(yōu)勢的互換性與尺寸精密度良好等。同時工作時間短，節(jié)省勞力，適用于自動操作范圍廣泛和無需熟練技術(shù)人員等制造業(yè)，能滿足輕薄短細(xì)小的產(chǎn)品要求。又因生產(chǎn)量大制造成本低的特性，與講求價廉物美的現(xiàn)代化生活用品趨勢頗為吻合所致。1.3.1.沖壓技術(shù)的現(xiàn)

11、狀隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和普及, 沖壓模具也基本實現(xiàn)了計算機(jī)化, 其中有代表性的是計算機(jī)輔助設(shè)計( CAD )、計算機(jī)輔助制造( CAM ) 和計算機(jī)輔助工程( CAE )。在計算機(jī)輔助設(shè)計方面,如今的國內(nèi)沖壓模具企業(yè)幾乎全部甩掉了傳統(tǒng)的繪圖板,摒棄了落后的手工繪圖方式。使用最多的是由美國Autodesk公司出品的AutoCAD 軟件,有些企業(yè)還在AutoCAD平臺上進(jìn)行了二次開發(fā)( 如深圳某臺資公司在AutoCAD R13基礎(chǔ)上進(jìn)行專項開發(fā), 形成了由十二塊模板組成的系列沖壓模具) ,形成了具有自己特色的、針對性非常強(qiáng)的沖壓模CAD軟件；也有許多企業(yè)使用國產(chǎn)的AutoCAD產(chǎn)品(如開CAD、C

12、AXA 等等4)?？墒? 絕大多數(shù)企業(yè)幾乎都是利用上述軟件, 從事模具二維裝配或零件圖的繪制。部分大型模具企業(yè)也引進(jìn)了SS - DIE(沖裁模設(shè)計大師)等專業(yè)沖裁模設(shè)計軟件,從事沖裁模具的優(yōu)化設(shè)計, 既可減少重復(fù)設(shè)計工作量,又可加快模具設(shè)計速度、有效縮短沖壓模具的設(shè)計制造周期。隨著技術(shù)的進(jìn)步,沖壓模具三維設(shè)計工作逐步興起, 文獻(xiàn)4 - 7報道: 國內(nèi)模具企業(yè)陸續(xù)開始使用Unigraphics、Pro/Eng ineer、Cimatron、CATIA、I- DEAS、Euclid、Power- SHAPE 等國際先進(jìn)的、多功能軟件設(shè)計沖壓模具, 特別是利用這些軟件進(jìn)行三維實體造型設(shè)計和部件干涉檢

13、查, 以期能夠及早發(fā)現(xiàn)設(shè)計存在的問題和減少試模期間進(jìn)行的修整。在與國際接軌,引進(jìn)上述三維設(shè)計軟件的同時, 部分廠家 8還引進(jìn)了Autoform、Antiform、C-Flow、Dynaform、Optris、Magmasoft 等CAE軟件,在進(jìn)行沖壓模設(shè)計時對沖壓成形工藝進(jìn)行有限元模擬分析,以便可以采取有效措施一次沖壓成形轎車覆蓋件等大型精密制品國內(nèi)的大學(xué)在沖壓模具方面做了許多有益的工作:積極開發(fā)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的、具有中國特色的CAD /CAE/CAM 產(chǎn)品, 如吉林大學(xué)汽車覆蓋件快速成型技術(shù)所獨(dú)立研制的汽車覆蓋件沖壓成型分析KMAS 軟件, 華中科技大學(xué)模具技術(shù)國家重點(diǎn)實驗室開發(fā)的汽車覆

14、蓋件沖壓模具和級進(jìn)模具CAD/CAE/CAM 軟件,上海交通大學(xué)模具CAD國家工程研究中心/精沖研究中心分別開發(fā)的冷沖模具，精沖模具CAD軟件等。許多大學(xué)(或?qū)ｉT機(jī)構(gòu))結(jié)合沖壓模具的教學(xué)和科研工作,積極針對有效使用Unigraphics、Pro /Engineer、Cimatron、SS- DIE 等先進(jìn)軟件開展技能培訓(xùn),培養(yǎng)了一批又一批的技術(shù)能手。許多研究工作者針對這些軟件的引進(jìn),研究建立沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)件圖庫等問題,以進(jìn)一步提高設(shè)計速度。計算機(jī)輔助制造(CAM) 也是沖壓模具生產(chǎn)的重要組成部分,通過共用計算機(jī)輔助設(shè)計的數(shù)據(jù)庫直接完成沖壓模具的數(shù)控加工,既提高了效率,又減少了誤差。1.4.沖壓模

15、具的現(xiàn)狀及發(fā)展動向1.4.1. 模具業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀臺灣98年模具產(chǎn)值曾達(dá)19.5億美元。近幾年，臺灣經(jīng)濟(jì)衰退，模具產(chǎn)值下降，99年17.2億美元，2000年15.5億美元。自2003年以后有小幅回升，中國大陸是臺灣模具出口的主要市場之一。各類模具在臺灣模具產(chǎn)值中所占的比重為塑膠模具45%，沖壓模具36%，壓鑄8%，鍛造3%。3C電腦（computer）通信（communication）消費(fèi)性電子產(chǎn)品（consumer electronics products）產(chǎn)品所提供的模具50%；汽車、摩托26%；其他家用產(chǎn)品10%，生產(chǎn)周期短、售后服務(wù)好、臺灣優(yōu)勢。中國大陸由于近幾年市場需求的強(qiáng)大拉動，模具工

16、業(yè)高速發(fā)展，市場廣闊，產(chǎn)銷兩旺。19962002持續(xù)增長。中國大陸模具工業(yè)特點(diǎn)：1.技術(shù)含量低的模具已供過于求，市場利潤空間狹小，而技術(shù)含量較高的中、高模具，還遠(yuǎn)不能適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。精密復(fù)雜的沖壓模具和塑膠模具、轎車覆蓋件模具、電子接插件等電子產(chǎn)品模具很大一部分依靠進(jìn)口，2003年進(jìn)口近13.7億美元的模具不包含作為附件帶進(jìn)來的模具，表明大陸模具也的發(fā)展?jié)摿θ匀痪薮?。政府支持?中國大陸模具工業(yè)發(fā)展動向：1注意產(chǎn)品結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略性調(diào)整，是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精密度高的高檔模具得到更快發(fā)展，在珠三角，長三角，汽車行業(yè)配套模具產(chǎn)值增長達(dá)40%左右2.模具協(xié)會積極推進(jìn)中西部地區(qū)模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展，努力縮小發(fā)達(dá)地區(qū)

17、和不發(fā)達(dá)地區(qū)差距，中西部很多地區(qū)認(rèn)識到模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對制造也的重要作用如陜西、四川、河北3.積極推進(jìn)模具企業(yè)，特別是國有企業(yè)的體制創(chuàng)新培養(yǎng)能代表行業(yè)水準(zhǔn)的龍頭企業(yè)11.4.2.中國模具發(fā)展動向臺灣模具發(fā)展動向1.中國大陸模具市場廣闊，生產(chǎn)成本低，臺商想到大陸投資開廠，希望了解打落居也的有關(guān)情況。已投廠關(guān)心模具技術(shù)人才提供和模具技術(shù)的支援；未投廠對大陸模具工業(yè)投資環(huán)境、模具企業(yè)的體制結(jié)構(gòu)、模具零件配套、模具技術(shù)熱菜等都十分感興趣2.生產(chǎn)速度、設(shè)計能力和制造精度一直是最希望提高的技術(shù)，提高制造精度和開發(fā)適應(yīng)市場需求的新產(chǎn)品，是臺灣模具業(yè)近期研究、開發(fā)的重點(diǎn)。臺灣模具同業(yè)工會每年組織幾十家模具企業(yè)到

18、德國參加世界模具最大的歐洲模具展覽會，主要目的就是參與競爭，將臺灣生產(chǎn)的模具進(jìn)一步打入國際市場中國大陸模具工業(yè)發(fā)展動向：1注意產(chǎn)品結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略性調(diào)整，是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精密度高的高檔模具得到更快發(fā)展，在珠三角，長三角，汽車行業(yè)配套模具產(chǎn)值增長達(dá)40%左右2.模具協(xié)會積極推進(jìn)中西部地區(qū)模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展，努力縮小發(fā)達(dá)地區(qū)和不發(fā)達(dá)地區(qū)差距，中西部很多地區(qū)認(rèn)識到模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對制造也的重要作用如陜西、四川、河北3.積極推進(jìn)模具企業(yè)，特別是國有企業(yè)的體制創(chuàng)新培養(yǎng)能代表行業(yè)水準(zhǔn)的龍頭企業(yè)第2章 主題部分2.1 沖壓行業(yè)的數(shù)字化、信息化先進(jìn)沖壓技術(shù)是指信息技術(shù)、新材料、新工藝與傳統(tǒng)沖壓成形技術(shù)的結(jié)合。當(dāng)前，沖壓行業(yè)的技術(shù)

19、水平和先進(jìn)性，主要表現(xiàn)在以CAD/CAE/CAPP/CAM技術(shù)為代表的數(shù)字化、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技術(shù)在國外模具廠已廣泛采用，我國的部分模具生產(chǎn)廠家也已開始采用9。2.1.1.CAPP技術(shù)隨著計算機(jī)的深入應(yīng)用，我國不少企業(yè)已經(jīng)在嘗試或開展沖壓工藝CAPP系統(tǒng)的應(yīng)用，其必要性已被越來越多的企業(yè)所認(rèn)識。選取一個適宜本企業(yè)生產(chǎn)及管理環(huán)境的CAPP系統(tǒng)，不但能充分發(fā)揮計算機(jī)輔助工藝設(shè)計的優(yōu)越性，更能為企業(yè)數(shù)據(jù)信息的集成打下良好的基礎(chǔ)。我國雖然在沖壓工藝CAPP系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用上已取得顯著的進(jìn)步，但

20、在實際應(yīng)用中還普遍存在柔性差、集成性差、智能化程度低、效率不高和具有較大盲目性等問題，研究性和探索性系統(tǒng)居多，真正實用的較少。企業(yè)的基本狀況是：不少企業(yè)特別是中小企業(yè)和較偏遠(yuǎn)地區(qū)的企業(yè)，沖壓工藝設(shè)計基本采用手工設(shè)計方式；部分企業(yè)僅著眼于如何快速生成各種工藝卡片和工藝文件的編制，而這并非真正意義上的沖壓工藝CAPP；一些CAD/CAM應(yīng)用情況較好的企業(yè)，其CAPP卻只是處理概括工藝設(shè)計，而且與模具CAD/CAM間缺乏信息傳遞和溝通；很多企業(yè)在選擇和應(yīng)用CAPP系統(tǒng)時，盲目追求設(shè)計自動化、最優(yōu)化，而不注重基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的積累、基礎(chǔ)技術(shù)的穩(wěn)固發(fā)展和人員素質(zhì)的提高，本應(yīng)由PDM完成的工作卻由CAPP系統(tǒng)完成

21、，也嚴(yán)重影響了CAPP系統(tǒng)的應(yīng)用10。2.1.2.CAE技術(shù)目前，在國外，CAE技術(shù)已廣泛應(yīng)用于沖壓成形過程的分析、優(yōu)化和模具設(shè)計，從而顯著減少了模具設(shè)計和調(diào)試周期，降低了生產(chǎn)成本，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。在我國，隨著產(chǎn)品更新?lián)Q代的頻繁化，模具設(shè)計與制造工作量急劇加大，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)必將在我國得到普遍重視和更廣泛地應(yīng)用。沖壓成形CAE技術(shù)主要以有限元方法為主。國內(nèi)廣泛應(yīng)用的板材沖壓成形軟件主要有LS-DYNA3D、DYNAFORM/PAM-STAMP、OPTRIS、AUTOFORM等。這些商品化軟件售價昂貴，國內(nèi)只有少數(shù)大型汽車集

22、團(tuán)和模具公司有能力購買11。2.1.3.沖壓行業(yè)的信息集成與網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)目前，CAD/CAM輔助沖壓件及其模具設(shè)計制造技術(shù)已日臻成熟，以有限元模擬為主的數(shù)值模擬技術(shù)、計算機(jī)輔助工藝設(shè)計（CAPP）等技術(shù)在國內(nèi)的各科研、生產(chǎn)單位正在得到推廣應(yīng)用和發(fā)展，在推動沖壓行業(yè)的信息化、數(shù)字化建設(shè)方面起到了至關(guān)重要的作用，顯著提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。但是企業(yè)要從整體上提高效率、改進(jìn)技術(shù)、優(yōu)化管理、降低成本，還必須將這些計算機(jī)輔助技術(shù)集成運(yùn)用。企業(yè)信息集成系統(tǒng)的推廣應(yīng)用，將從根本上改變現(xiàn)有企業(yè)生產(chǎn)管理的低效率，促進(jìn)企業(yè)的技術(shù)進(jìn)步及人員素質(zhì)的提高，具有明顯的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。此外，以PDM和ERP為代表的企業(yè)

23、管理信息的集成也是建設(shè)企業(yè)信息化的重中之重12。綜上所述: 我國沖壓生產(chǎn)的數(shù)字化水平整體來說還比較低，盡管一些大型集團(tuán)和合資企業(yè)的技術(shù)水平相對高一些，但與國際先進(jìn)水平相比仍有相當(dāng)大的差距，而且數(shù)字化技術(shù)在整個行業(yè)中的應(yīng)用尚沒有形成氣候。面向國內(nèi)外市場，信息化、數(shù)字化技術(shù)與傳統(tǒng)沖壓技術(shù)相結(jié)合，是實現(xiàn)跨越式發(fā)展的必由之路。2.2.先進(jìn)成形技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用特種成形方法，如精沖、液壓成形、智能化沖壓、電磁成形、多點(diǎn)模成形和細(xì)微沖壓等，都是針對傳統(tǒng)沖壓加工方法的不足而發(fā)展起來的新型加工方法，它們的共同特點(diǎn)是精密、柔性、快速、復(fù)合、信息化。20世紀(jì)80年代，精沖技術(shù)開始進(jìn)入我國汽車、摩托車制造業(yè)，精沖件已

24、近1000多種；液壓成形技術(shù)最近10年受到重視；超塑成形、電磁成形等則分別在各自適合的范圍如航空、航天、汽車及電子等領(lǐng)域得到應(yīng)用。2.2.1.液壓成形液壓成形技術(shù)屬于柔性模成形的一種，它僅需一個凸?；虬寄?，直接以流體作為傳力介質(zhì)，可節(jié)省模具費(fèi)30%，分板材液壓成形和管材液壓成形兩類。在我國，液壓成形技術(shù)多用于航空航天、電器儀表等領(lǐng)域，進(jìn)行小批量、多品種的復(fù)雜零件生產(chǎn)。隨著成形設(shè)備和相關(guān)控制技術(shù)的發(fā)展，液壓成形技術(shù)在汽車工業(yè)中迅速發(fā)展，可以制造出其他方法難以加工成形的復(fù)雜工件，對提高汽車結(jié)構(gòu)的整體性和減重節(jié)能有十分重要的意義，因此，成為先進(jìn)汽車結(jié)構(gòu)制造的支柱技術(shù)之一。2.2.2. 智能化沖壓所謂

25、智能化沖壓，乃是控制論、信息論、數(shù)理邏輯、優(yōu)化理論、計算機(jī)科學(xué)與板料成形理論有機(jī)相結(jié)合而產(chǎn)生的綜合性技術(shù)。板料智能化是沖壓成形過程自動化及柔性化加32系統(tǒng)等新技術(shù)的更高階段。其令人贊嘆之處是能根據(jù)被加工對象的特性， 利用易于監(jiān)控的物理量， 在線識別材料的性能參數(shù)和預(yù)測最優(yōu)的工藝參數(shù)，并自動完成板料沖壓。所謂最優(yōu)工藝參數(shù)， 就是在滿足各種臨界條件的前提下所能夠采用的最為合理的32藝參數(shù)。要實現(xiàn)最優(yōu)的工藝參數(shù)的在線預(yù)測， 就必須對成形過程的各種臨界條件有明確的認(rèn)識，并能夠給出定量的準(zhǔn)確描述，在此基礎(chǔ)上才能夠確定智能化的控制。2.2.3.電磁成形電磁成形是利用磁場力使金屬坯料變形的高速率成形方法，又

26、稱磁脈沖成形。目前，我國有多所高校和研究所在開展電磁成形技術(shù)的研究，并致力于實際生產(chǎn)應(yīng)用，1986 年哈工大研制成功我國首臺生產(chǎn)用電磁成形機(jī)。研究表明，采用沖壓成形與電磁成形相結(jié)合的復(fù)合成形技術(shù)，可以解決汽車的鋁合金板料成形問題。電磁成形作為一種特點(diǎn)鮮明的加工技術(shù)，將會得到越來越廣泛的應(yīng)用，尤其在管件加工、校形、連接裝配，密閉容器的封存，復(fù)合材料及難成形材料的加工，鋁合金結(jié)構(gòu)件的復(fù)合加工等方面具有廣闊的應(yīng)用前景13。2.2.4.多點(diǎn)成形板料多點(diǎn)成形是柔性加工技術(shù)的一種。利用計算機(jī)技術(shù)及柔性工裝進(jìn)行板料無模、數(shù)字化、快速成形是現(xiàn)代板料成形技術(shù)的重要發(fā)展趨勢。美國麻省理工學(xué)院Hardt等人十年前開

27、始研究可重構(gòu)模具成形方法，與飛機(jī)公司聯(lián)合制造了由2688個沖頭構(gòu)成的型面可調(diào)的飛機(jī)蒙皮拉伸成形裝置和數(shù)字化設(shè)計制造檢測系統(tǒng)，是飛機(jī)蒙皮成形技術(shù)的重要發(fā)展方向。我國吉林大學(xué)經(jīng)過多年研究，已經(jīng)開發(fā)出不同規(guī)格的多點(diǎn)成形壓力機(jī)，實現(xiàn)了中厚板料多點(diǎn)成形壓力機(jī)的系列化，并且在高速列車流線型車頭覆蓋件等的成形中得到實際應(yīng)用14。2.2.5.細(xì)微沖壓現(xiàn)在所談?wù)摰奈⒓?xì)加工指的是微零件加工技術(shù)。微零件的界定通常指的是至少有某一方向的尺寸小于100um，它比常規(guī)的制造技術(shù)有著無可比擬的應(yīng)用前景。用該技術(shù)制作的微型機(jī)器人、微型飛機(jī)、微型衛(wèi)星、衛(wèi)星陀螺、微型泵、微型儀器儀表、微型傳感器、集成電路等等，在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)許多

28、領(lǐng)域都有著出色的應(yīng)用， 他能給許多領(lǐng)域帶來新的拓展和突破， 無疑將對我國未來的科技和國防事業(yè)有著深遠(yuǎn)的影響， 對世界科技發(fā)展的推動作用也是難以估量的。譬如微型機(jī)器人可完成光導(dǎo)纖維的引線、粘接、對接等復(fù)雜操作和細(xì)小管道、電路的檢測，還可以進(jìn)行集成-心t+-片生產(chǎn)、裝配等等，僅此就不難窺見微細(xì)加工誘人的魅力。2.3金屬沖壓拉深成型工藝的探究沖壓件的生產(chǎn)在我國的工業(yè)生產(chǎn)中占有很重要的地位，沖壓拉深工藝更是現(xiàn)代機(jī)械加工較普遍的方法。用金屬進(jìn)行冷沖壓、拉深加工制成各類容器或裝飾件占當(dāng)今制造產(chǎn)業(yè)相當(dāng)大的比例，生產(chǎn)過程常碰到的技術(shù)問題也引起了業(yè)界的普遍重視。2.3.1. 金屬沖壓拉深模具的材料金屬沖壓產(chǎn)品可

29、以分為容器成型、平面成型、既是容器也是整體造型美觀的裝飾件這三大類。第一類需對金屬進(jìn)行冷沖壓拉深，并要保證容器密閉性好、無泄漏、安全可靠等；第二類成型難度較小，模具制造工藝簡單；第三類具有裝飾和美化產(chǎn)品的功能。由于第三類產(chǎn)品兼顧前兩類的功能，故給制造提出了更高的要求。第三類產(chǎn)品既是容器又是裝飾覆蓋件的金屬制品，外觀設(shè)計時美觀大方的曲線、曲面運(yùn)用較多，表面質(zhì)量要求高?？梢哉f，有70%的模具失效是由材料缺陷和熱處理不當(dāng)引發(fā)的，這二者是影響模具壽命的主要因素。因此，在模具的整個設(shè)計制造過程中，模具材料的選用和熱處理工藝是十分重要的。152.3.2. 沖壓拉深模具設(shè)計時應(yīng)考慮的問題金屬沖壓拉深成型工藝

30、，在沖壓、拉深過程中常見的主要缺陷是圓角缺陷和側(cè)壁沖壓褶皺，可以通過模具設(shè)計的細(xì)節(jié)來避免。（1）沖壓拉深模具設(shè)計不合理，壓邊力過小或過大都會引起沖壓不當(dāng)。如果壓邊力過小，金屬不容易變形；反之，如果壓邊力過大，金屬流動不均勻。凹部壓邊力小，金屬流動緩慢，就會產(chǎn)生褶皺；凸緣部位受壓邊力相對較大，金屬流動快，表面發(fā)亮，進(jìn)一步嚴(yán)重就會產(chǎn)生破裂。調(diào)整壓邊力是避免沖壓不當(dāng)?shù)幕境霭l(fā)點(diǎn)，可以通過調(diào)整拉深力來調(diào)整壓邊力。最基本的方法是：在凹陷部位增大局部曲率，增大壓邊力，促使金屬流動加快；反之一樣，在凸緣部位減小局部曲率，減少壓邊力，防止破裂。（2）側(cè)壁沖壓褶皺缺陷一般出現(xiàn)在轉(zhuǎn)角附近的側(cè)壁部位。模具設(shè)計不當(dāng)，

31、金屬在凹模圓角附近會出現(xiàn)一個與拉深方向呈大約四十五度角的交叉網(wǎng)絡(luò)，這是材料流動不暢的信號，應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)防止。解決辦法是：合理修磨模具，改善凸模圓角半徑及過渡面角度，減少材料流動阻力，緩解沖壓應(yīng)力作用。這種辦法僅需在模具上作很小的尺寸改變，產(chǎn)品上就會有明顯的改變，因此一般都放在試驗階段處理。2.1.3.改善拉深工藝，提高產(chǎn)品質(zhì)量1.控制毛坯尺寸是保證拉深質(zhì)量的主要手段 在試?yán)铍A段，決定毛坯形狀、尺寸是重要的工作之一。為此，必須將材料毛坯中對產(chǎn)品有影響的地方全部清除， 讓形狀最有利于變速，并將其限制在最小尺寸，這樣才能盡可能地減小干擾，同時也節(jié)約原材料。如果拉深率過于嚴(yán)苛，產(chǎn)生破裂的可能性會增加。毛

32、坯越大，成型條件就會變壞；反之，毛坯越小，成型條件會變好。因此，為保證質(zhì)量，將毛坯減小到最小限度是必要的，必須做好這個基礎(chǔ)工作。2.控制安全變形率是提高產(chǎn)品質(zhì)量的核心 模具制造精度直接影響到產(chǎn)品質(zhì)量。為控制安全變形率，防止拉傷和褶皺現(xiàn)象產(chǎn)生，會增加模具制作成本，但這是非常必要的。另外，重視模具精確定位對產(chǎn)品質(zhì)量和穩(wěn)定性的影響，并精心設(shè)計模具的導(dǎo)向裝置，可以說是減少模具產(chǎn)生故障和避免產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定的重要因素。第3章 總結(jié)經(jīng)過幾十年的發(fā)展, 我國的沖壓模具行業(yè)獲得了飛速發(fā)展, 具體體現(xiàn)在:(1) 計算機(jī)輔助設(shè)計/加工/工程技術(shù)得到廣泛使用, 模具總量名列世界第三位。(2)大型模具企業(yè)擁有高速數(shù)控加工/加工中心/數(shù)控機(jī)床等先進(jìn)的加工工藝與裝備,可以開展RP/RT或模具逆向工程工作,硬件裝備已經(jīng)站在了與世界基本同步的水平線上。(3) 在沖模的表面精整加工技術(shù)方面,開展了積極探索、積累了一些經(jīng)驗。以汽車覆蓋件為代表的大型、復(fù)雜、精密沖壓模具,采用CAD /CAM /CAE 軟件進(jìn)行三維設(shè)計和模擬,減少試模時間和縮短周期。借助高速、精密的加工設(shè)備加工生產(chǎn), 獲得良好的尺寸精度和表面粗糙度,用新型的研磨或拋光方法代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手工研磨拋光,提高模具質(zhì)量。這些都代表了沖壓模具發(fā)展的