文獻 - 殼體拉深模具設計

1、本科生畢業(yè)設計(論文)文獻綜述設計 (論文)題目殼體拉深模具設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 號 指導教師姓名 指導教師職稱 完 成 時 間 年11月北華航天工業(yè)學院教務處制說 明1根據學校畢業(yè)設計(論文)工作暫行規(guī)定，學生必須撰寫畢業(yè)設計(論文)文獻綜述。文獻綜述作為畢業(yè)設計(論文)答辯委員會對學生答辯資格審查的依據材料之一。2文獻綜述應在指導教師指導下，由學生在畢業(yè)設計(論文)工作前期內完成，由指導教師簽署意見并經所在專業(yè)教研室審查。3文獻綜述各項內容要實事求是，文字表達要明確、嚴謹，語言通順，外來語要同時用原文和中文表達。第

2、一次出現縮寫詞，須注出全稱。4學生撰寫文獻綜述，閱讀的主要參考文獻應在10篇以上（土建類專業(yè)文獻篇數可酌減），其中外文資料應占一定比例。本學科的基礎和專業(yè)課教材一般不應列為參考資料。5文獻綜述的撰寫格式按畢業(yè)設計(論文)撰寫規(guī)范的要求，字數在2000字左右。文獻綜述應與開題報告同時提交。畢 業(yè) 設 計（論 文）文 獻 綜 述殼體拉深模具設計的文獻綜述內容摘要本文介紹了沖壓工藝的發(fā)展背景、概念及特點，沖壓模具現階段國內及臺灣的發(fā)展前景和沖壓行業(yè)信息化、數字化的狀況以及先進成形技術的發(fā)展和應用狀況，討論了我國沖壓行業(yè)存在的問題，提出了發(fā)展的思路，而且從模具的結構、生產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，提高產品質量。 關鍵詞： 模具設計 現狀 發(fā)展趨勢 計算機輔助設計/制造/工程第1章 前言1.1沖壓的歷史淵源、概念及優(yōu)點1.1.1沖壓的歷史淵源 沖壓加工技術始于18世紀末葉至19世紀初年，因為產業(yè)革命促成了動力制造技術的發(fā)展，以機械化方式來加工金屬板就逐漸成為主流，其后，由于輥軋機rolling mill的發(fā)明，生產者利用它來高速、連續(xù)的生產金屬板，利用表面光滑，厚度均勻的金屬板來制造各種裝飾品，家庭用品及機械零件的工作方法，逐步形成產業(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械（sheet metal working machi

4、ne），泛稱沖壓機械，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雜的零件。拉深件的可加工尺寸

5、范圍相當廣泛，從幾毫米的小零件直到輪廓尺寸達23米，厚度達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、拖拉機、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當中，拉深工藝占據相當重要的地位。1.1.3沖壓的優(yōu)點沖壓是高效的生產方法，采用復合模，尤其是多工位級進模，實現由帶料開卷、矯平、沖裁到成形、精整的全自動生產。生產效率高，勞動條件好，生產成本低。與機械加工及塑性加工的其它方法相比，沖壓加工無論在技術方面還是經濟方面都具有許多獨特的優(yōu)點3。主要表現如下。（1）可以常溫加工，對于形狀復雜難以加工零件同樣適用（2）使用壓延材料為主幾乎不經過變形加工，韌性好，因加工

6、產生加工硬化，可提高零件強度（3）加工精度高、適用大批量生產，（4）生產效率高（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。其中沖壓生產中拉深件的種類很多，由于其幾何形狀的特點不同，雖然它們的沖壓過程都叫做拉深，但是變形區(qū)的位置，變形的性質等都有相當大的變化，所以確定工藝參數、工序數目與順序，以及設計模具的原則和方法都不一樣。各種拉深件按變形力學的特點可以分為：圓筒形零件（指直壁旋轉體）、曲面形狀零件（指曲面旋轉體）、盒形件（直壁非旋轉體）和非旋轉體曲面形狀零件等四種類型，其特點如下：1、 圓筒形件的變形特點 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)在切向壓應力和徑向拉應力的作用下，產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 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力作用的脹形變形區(qū)。3、盒形件的變形特點 變形性質與圓筒形件相同，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、非旋轉體曲面形狀零件的變形特點 拉深毛坯的變形區(qū)也是由外部的拉深變形區(qū)與內部的脹形變形區(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)內還有剪切變形。1.2.2.沖壓設備當前，市場對沖壓設備的自動化程度需求不斷提高，車身覆蓋件沖壓向單機聯線自動化，特別是大型多工位壓力機方向發(fā)展。目前，在大型覆蓋件沖壓生產中，約有90%的國內汽車制造企業(yè)采用1臺雙動拉深壓力機（或多連桿單動拉深壓力機）和4-6臺單動壓力機組成的沖壓線，并采用手工上下料來串接組織生產。這種方式生產效率低，生產節(jié)拍最高只有3-5次/min，工作環(huán)境差，質量不易保證，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%的沖壓線實現了單機聯線自動化，生產節(jié)拍最高為6-

9、8/min。至于大型多工位壓力機，其在我國汽車工業(yè)中的應用幾乎是空白。這也正是我國沖壓行業(yè)與西方發(fā)達國家的主要差距所在，同時在一定程度上制約了國內汽車工業(yè)的高效、快速發(fā)展。近年來，通過引進和與內外合作等方式，我國汽車沖壓生產線的自動化程度得到大大提高，如濟南二機床集團公司近十年為國內提供了60 多條汽車覆蓋件沖壓生產線，在重慶長安、江西昌河鈴木等汽車公司均有很好的應用。1.3 沖壓技術現狀及發(fā)展方向傳統的沖壓技術即指目前國內外仍然大量采用的, 用鋼性的凸模和凹模來完成沖壓工作的沖壓技術。利用鋼性的凸模和凹模來完成沖壓工藝的技術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行沖壓生產的技術, 幾乎普及到所有的工業(yè)部門, 成為當前國內外機械工業(yè)中極為重要的生產手段之一。但是, 傳統沖壓技術的發(fā)展并沒有到此結束, 隨著新材料（如鋅合金等）, 新技術（如計算機技術等）的發(fā)展, 在不斷的前進。沖壓技術的迅速發(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，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人員等制造業(yè)，能滿足輕薄短細小的產品要求。又因生產量大制造成本低的特性，與講求價廉物美的現代化生活用品趨勢頗為吻合所致。1.3.1.沖壓技術的現

11、狀隨著計算機技術的發(fā)展和普及, 沖壓模具也基本實現了計算機化, 其中有代表性的是計算機輔助設計( CAD )、計算機輔助制造( CAM ) 和計算機輔助工程( CAE )。在計算機輔助設計方面,如今的國內沖壓模具企業(yè)幾乎全部甩掉了傳統的繪圖板,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平臺上進行了二次開發(fā)( 如深圳某臺資公司在AutoCAD R13基礎上進行專項開發(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、針對性非常強的沖壓模CAD軟件；也有許多企業(yè)使用國產的AutoCAD產品(如開CAD、C

12、AXA 等等4)。可是, 絕大多數企業(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)也引進了SS - DIE(沖裁模設計大師)等專業(yè)沖裁模設計軟件,從事沖裁模具的優(yōu)化設計, 既可減少重復設計工作量,又可加快模具設計速度、有效縮短沖壓模具的設計制造周期。隨著技術的進步,沖壓模具三維設計工作逐步興起, 文獻4 - 7報道: 國內模具企業(yè)陸續(xù)開始使用Unigraphics、Pro/Eng ineer、Cimatron、CATIA、I- DEAS、Euclid、Power- SHAPE 等國際先進的、多功能軟件設計沖壓模具, 特別是利用這些軟件進行三維實體造型設計和部件干涉檢

13、查, 以期能夠及早發(fā)現設計存在的問題和減少試模期間進行的修整。在與國際接軌,引進上述三維設計軟件的同時, 部分廠家 8還引進了Autoform、Antiform、C-Flow、Dynaform、Optris、Magmasoft 等CAE軟件,在進行沖壓模設計時對沖壓成形工藝進行有限元模擬分析,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的大學在沖壓模具方面做了許多有益的工作:積極開發(fā)擁有自主知識產權的、具有中國特色的CAD /CAE/CAM 產品, 如吉林大學汽車覆蓋件快速成型技術所獨立研制的汽車覆蓋件沖壓成型分析KMAS 軟件, 華中科技大學模具技術國家重點實驗室開發(fā)的汽車覆

14、蓋件沖壓模具和級進模具CAD/CAE/CAM 軟件,上海交通大學模具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(或專門機構)結合沖壓模具的教學和科研工作,積極針對有效使用Unigraphics、Pro /Engineer、Cimatron、SS- DIE 等先進軟件開展技能培訓,培養(yǎng)了一批又一批的技術能手。許多研究工作者針對這些軟件的引進,研究建立沖壓模具標準件圖庫等問題,以進一步提高設計速度。計算機輔助制造(CAM) 也是沖壓模具生產的重要組成部分,通過共用計算機輔助設計的數據庫直接完成沖壓模具的數控加工,既提高了效率,又減少了誤差。1.4.沖壓模

15、具的現狀及發(fā)展動向1.4.1. 模具業(yè)發(fā)展現狀臺灣98年模具產值曾達19.5億美元。近幾年，臺灣經濟衰退，模具產值下降，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）消費性電子產品（consumer electronics products）產品所提供的模具50%；汽車、摩托26%；其他家用產品10%，生產周期短、售后服務好、臺灣優(yōu)勢。中國大陸由于近幾年市場需求的強大拉動，模具工

16、業(yè)高速發(fā)展，市場廣闊，產銷兩旺。19962002持續(xù)增長。中國大陸模具工業(yè)特點：1.技術含量低的模具已供過于求，市場利潤空間狹小，而技術含量較高的中、高模具，還遠不能適應國民經濟發(fā)展的需要。精密復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品模具很大一部分依靠進口，2003年進口近13.7億美元的模具不包含作為附件帶進來的模具，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注意產品結構戰(zhàn)略性調整，是結構復雜、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)配套模具產值增長達40%左右2.模具協會積極推進中西部地區(qū)模具產業(yè)發(fā)展，努力縮小發(fā)達地區(qū)

17、和不發(fā)達地區(qū)差距，中西部很多地區(qū)認識到模具產業(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，生產成本低，臺商想到大陸投資開廠，希望了解打落居也的有關情況。已投廠關心模具技術人才提供和模具技術的支援；未投廠對大陸模具工業(yè)投資環(huán)境、模具企業(yè)的體制結構、模具零件配套、模具技術熱菜等都十分感興趣2.生產速度、設計能力和制造精度一直是最希望提高的技術，提高制造精度和開發(fā)適應市場需求的新產品，是臺灣模具業(yè)近期研究、開發(fā)的重點。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，將臺灣生產的模具進一步打入國際市場中國大陸模具工業(yè)發(fā)展動向：1注意產品結構戰(zhàn)略性調整，是結構復雜、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)配套模具產值增長達40%左右2.模具協會積極推進中西部地區(qū)模具產業(yè)發(fā)展，努力縮小發(fā)達地區(qū)和不發(fā)達地區(qū)差距，中西部很多地區(qū)認識到模具產業(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)水準的龍頭企業(yè)第2章 主題部分2.1 沖壓行業(yè)的數字化、信息化先進沖壓技術是指信息技術、新材料、新工藝與傳統沖壓成形技術的結合。當前，沖壓行業(yè)的技術

19、水平和先進性，主要表現在以CAD/CAE/CAPP/CAM技術為代表的數字化、信息化程度，以及企業(yè)中信息集成和管理網絡化程度。目前，國內汽車覆蓋件模具生產企業(yè)普遍采用了CAD/CAM 技術；CAPP和CAE技術在國外模具廠已廣泛采用，我國的部分模具生產廠家也已開始采用9。2.1.1.CAPP技術隨著計算機的深入應用，我國不少企業(yè)已經在嘗試或開展沖壓工藝CAPP系統的應用，其必要性已被越來越多的企業(yè)所認識。選取一個適宜本企業(yè)生產及管理環(huán)境的CAPP系統，不但能充分發(fā)揮計算機輔助工藝設計的優(yōu)越性，更能為企業(yè)數據信息的集成打下良好的基礎。我國雖然在沖壓工藝CAPP系統的開發(fā)應用上已取得顯著的進步，但

20、在實際應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)和較偏遠地區(qū)的企業(yè)，沖壓工藝設計基本采用手工設計方式；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應用情況較好的企業(yè)，其CAPP卻只是處理概括工藝設計，而且與模具CAD/CAM間缺乏信息傳遞和溝通；很多企業(yè)在選擇和應用CAPP系統時，盲目追求設計自動化、最優(yōu)化，而不注重基礎數據的積累、基礎技術的穩(wěn)固發(fā)展和人員素質的提高，本應由PDM完成的工作卻由CAPP系統完成

21、，也嚴重影響了CAPP系統的應用10。2.1.2.CAE技術目前，在國外，CAE技術已廣泛應用于沖壓成形過程的分析、優(yōu)化和模具設計，從而顯著減少了模具設計和調試周期，降低了生產成本，提高了產品質量。在我國，隨著產品更新換代的頻繁化，模具設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現代化設計手段的需求也急劇增加，CAE技術必將在我國得到普遍重視和更廣泛地應用。沖壓成形CAE技術主要以有限元方法為主。國內廣泛應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，國內只有少數大型汽車集

22、團和模具公司有能力購買11。2.1.3.沖壓行業(yè)的信息集成與網絡化技術目前，CAD/CAM輔助沖壓件及其模具設計制造技術已日臻成熟，以有限元模擬為主的數值模擬技術、計算機輔助工藝設計（CAPP）等技術在國內的各科研、生產單位正在得到推廣應用和發(fā)展，在推動沖壓行業(yè)的信息化、數字化建設方面起到了至關重要的作用，顯著提高了產品質量和生產效率。但是企業(yè)要從整體上提高效率、改進技術、優(yōu)化管理、降低成本，還必須將這些計算機輔助技術集成運用。企業(yè)信息集成系統的推廣應用，將從根本上改變現有企業(yè)生產管理的低效率，促進企業(yè)的技術進步及人員素質的提高，具有明顯的社會效益和經濟效益。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企業(yè)信息化的重中之重12。綜上所述: 我國沖壓生產的數字化水平整體來說還比較低，盡管一些大型集團和合資企業(yè)的技術水平相對高一些，但與國際先進水平相比仍有相當大的差距，而且數字化技術在整個行業(yè)中的應用尚沒有形成氣候。面向國內外市場，信息化、數字化技術與傳統沖壓技術相結合，是實現跨越式發(fā)展的必由之路。2.2.先進成形技術的發(fā)展和應用特種成形方法，如精沖、液壓成形、智能化沖壓、電磁成形、多點模成形和細微沖壓等，都是針對傳統沖壓加工方法的不足而發(fā)展起來的新型加工方法，它們的共同特點是精密、柔性、快速、復合、信息化。20世紀80年代，精沖技術開始進入我國汽車、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、汽車及電子等領域得到應用。2.2.1.液壓成形液壓成形技術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，可節(jié)省模具費30%，分板材液壓成形和管材液壓成形兩類。在我國，液壓成形技術多用于航空航天、電器儀表等領域，進行小批量、多品種的復雜零件生產。隨著成形設備和相關控制技術的發(fā)展，液壓成形技術在汽車工業(yè)中迅速發(fā)展，可以制造出其他方法難以加工成形的復雜工件，對提高汽車結構的整體性和減重節(jié)能有十分重要的意義，因此，成為先進汽車結構制造的支柱技術之一。2.2.2. 智能化沖壓所謂

25、智能化沖壓，乃是控制論、信息論、數理邏輯、優(yōu)化理論、計算機科學與板料成形理論有機相結合而產生的綜合性技術。板料智能化是沖壓成形過程自動化及柔性化加32系統等新技術的更高階段。其令人贊嘆之處是能根據被加工對象的特性， 利用易于監(jiān)控的物理量， 在線識別材料的性能參數和預測最優(yōu)的工藝參數，并自動完成板料沖壓。所謂最優(yōu)工藝參數， 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。要實現最優(yōu)的工藝參數的在線預測， 就必須對成形過程的各種臨界條件有明確的認識，并能夠給出定量的準確描述，在此基礎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的研究，并致力于實際生產應用，1986 年哈工大研制成功我國首臺生產用電磁成形機。研究表明，采用沖壓成形與電磁成形相結合的復合成形技術，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鮮明的加工技術，將會得到越來越廣泛的應用，尤其在管件加工、校形、連接裝配，密閉容器的封存，復合材料及難成形材料的加工，鋁合金結構件的復合加工等方面具有廣闊的應用前景13。2.2.4.多點成形板料多點成形是柔性加工技術的一種。利用計算機技術及柔性工裝進行板料無模、數字化、快速成形是現代板料成形技術的重要發(fā)展趨勢。美國麻省理工學院Hardt等人十年前開

27、始研究可重構模具成形方法，與飛機公司聯合制造了由2688個沖頭構成的型面可調的飛機蒙皮拉伸成形裝置和數字化設計制造檢測系統，是飛機蒙皮成形技術的重要發(fā)展方向。我國吉林大學經過多年研究，已經開發(fā)出不同規(guī)格的多點成形壓力機，實現了中厚板料多點成形壓力機的系列化，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用14。2.2.5.細微沖壓現在所談論的微細加工指的是微零件加工技術。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)的制造技術有著無可比擬的應用前景。用該技術制作的微型機器人、微型飛機、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，在現代科學技術許多

28、領域都有著出色的應用， 他能給許多領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。譬如微型機器人可完成光導纖維的引線、粘接、對接等復雜操作和細小管道、電路的檢測，還可以進行集成-心t+-片生產、裝配等等，僅此就不難窺見微細加工誘人的魅力。2.3金屬沖壓拉深成型工藝的探究沖壓件的生產在我國的工業(yè)生產中占有很重要的地位，沖壓拉深工藝更是現代機械加工較普遍的方法。用金屬進行冷沖壓、拉深加工制成各類容器或裝飾件占當今制造產業(yè)相當大的比例，生產過程常碰到的技術問題也引起了業(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品的功能。由于第三類產品兼顧前兩類的功能，故給制造提出了更高的要求。第三類產品既是容器又是裝飾覆蓋件的金屬制品，外觀設計時美觀大方的曲線、曲面運用較多，表面質量要求高?？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. 沖壓拉深模具設計時應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壁沖壓褶皺，可以通過模具設計的細節(jié)來避免。（1）沖壓拉深模具設計不合理，壓邊力過小或過大都會引起沖壓不當。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，進一步嚴重就會產生破裂。調整壓邊力是避免沖壓不當的基本出發(fā)點，可以通過調整拉深力來調整壓邊力。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）側壁沖壓褶皺缺陷一般出現在轉角附近的側壁部位。模具設計不當，

31、金屬在凹模圓角附近會出現一個與拉深方向呈大約四十五度角的交叉網絡，這是材料流動不暢的信號，應當重點防止。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，緩解沖壓應力作用。這種辦法僅需在模具上作很小的尺寸改變，產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，提高產品質量1.控制毛坯尺寸是保證拉深質量的主要手段 在試拉深階段，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。如果拉深率過于嚴苛，產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，為保證質量，將毛坯減小到最小限度是必要的，必須做好這個基礎工作。2.控制安全變形率是提高產品質量的核心 模具制造精度直接影響到產品質量。為控制安全變形率，防止拉傷和褶皺現象產生，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品質量和穩(wěn)定性的影響，并精心設計模具的導向裝置，可以說是減少模具產生故障和避免產品質量不穩(wěn)定的重要因素。第3章 總結經過幾十年的發(fā)展, 我國的沖壓模具行業(yè)獲得了飛速發(fā)展, 具體體現在:(1) 計算機輔助設計/加工/工程技術得到廣泛使用, 模具總量名列世界第三位。(2)大型模具企業(yè)擁有高速數控加工/加工中心/數控機床等先進的加工工藝與裝備,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方面,開展了積極探索、積累了一些經驗。以汽車覆蓋件為代表的大型、復雜、精密沖壓模具,采用CAD /CAM /CAE 軟件進行三維設計和模擬,減少試模時間和縮短周期。借助高速、精密的加工設備加工生產, 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的手工研磨拋光,提高模具質量。這些都代表了沖壓模具發(fā)展的