1、毕业论文 文献综述 机械设计制造及其自动化 汽车防尘罩冲压成型模具设计 冲压加工技术始于 18 世纪末至 19 世纪初，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，由于锟轧机 (Rolling Mill)的发明，生产者利用它来高速、连续地生产金属板，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。 不过利用钣金工作方法所制造的精巧成品，实际上却是 19世纪末 20世纪初期的事，此期间随着金属板制造方法及成型技术的改进，以及大量生产的需要 ，冲压加工和其所需的机械已日臻高速且大型化。今天的冲压加工技术仍然不断地
2、在改进，而其发展进步远比往昔更为迅速惊人。尤其在自动化的推进下，冲压加工已成为工业生产中降低成本不可或缺的最佳方法之一 模具工业是国民经济的基础工业，是国际上公认的关键工业。模具生产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，它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。振兴和发展我国的模具工业，正日益受到人们的关注。 内地由于近几年市场需求的强大拉动，模具工业快速发展，市场广阔，产销两旺。1996 2002 年间， 内地模具制造业的产值年平均增长 14%左右， 2003 年则增长约 25%。其后几年的增长也很迅速，形势惊人。现已接近或达到国际水平，模具业产值已达到世界第
3、三。 然后产值并不等同于技术质量。目前，技术含量低的模具已经供过于求，市场利润空间狭小，而技术含量较高的中、高档（高精密）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、塑料模具、轿车覆盖件模具这类高档（高精密）模具，仍有很大一部分依靠进口。这表明大陆模具业的发展潜力仍然很巨大。 由于模具业与各行业都密切相关，所以精密模具已使模具行业成为一个与高新技 术产品互为依托的产业。例如，制造集成电路引线框架的精密级进冲模（连续模具）和精密的集成电路塑封膜，计算机的机壳、接插件和旭东元器件制造中的精密塑料模具与精密冲压模具等，都是电子产品生产中不可或缺的工具装备。 与此同时，模具业还是增值率
4、高、增值税较重的基础产业。据国家税务总局对一万多家工业企业流转税平均负担率的统计，模具行业比其他行业高出 5.07%，这与现代模具产业高投入的产业特点不协调，限制了模具工业的发展。 在汽车新车型的开发、研制、批量制造的整个生命周期中，覆盖件模具作为汽车车身生产的重要工艺装备，直接 制约着汽车的质量和新车型的开发，它具有精度高、形状复杂、结构尺寸大、配合协调性要求高等特点。 由于外观和刚度的特殊要求，覆盖件一般呈复杂的空间去面，料为薄板，不仅成形困难，而且易产生回弹、起皱、拉裂、表面缺陷和平直度低等质量问题。另外，毛坯成型时各部分的变形程度均不相同、因此难以精确计算变形程度，不以确定半成品的形状
5、和尺寸。设计人员一般是参考类似零件的现有工艺和经验，进行分析比较，确定初步工艺方案，最后通过试冲来修改工艺参数。 模具以拉延模、冲裁模为主。成形动作由模具装配体中的凸模、凹模、压边模、导柱、导套 等零部件的相互运动来实现。设计模具时，首先据冲压工艺型面确定模具工作部分 凸凹模的接触曲面，包括根据零件材料在冲压过程中受拉伸或受挤压的不同情况合理给出模具间隙、圆角以及压边面（包括覆盖件本身的法兰边和必须的工艺余料）等。零件成形时，拉入与拉张的比例与模具设计有关，有时需要采用拉深筋来控制毛坯各段流入凹模的阻力，也即调整毛坯周边各段的径向拉应力，减小法兰部分的拉入量，防止起皱。接触面设计完成后，再对凸
6、凹模与其他模具零件联结部分进行设计，形成凸凹模零件。然后设计模具辅助部分（如上下模座、导向部分、出料部分等 ），最后通过CAD/CAM 接口进行数控加工。为保证模具精度，要求凹凸模材料切削性良好、热处理变形小，且硬度 50HRC。 存在问题： 1.机械化、自动化程度低 美国 680 条冲压线中有 70%为多工位压力机，日本国内 250 条生产线有 32%为多工位压力机，而这种代表当今国际水平的大型多工位压力机在我国的应用却为数不多；中小企业设备普遍较落后，耗能耗材高，环境污染严重；封头成形设备简陋，手工操作比重大；精冲机价格昂贵，是普通压力机的 510 倍，多数企业无力投资阻碍了精冲技术在我国
7、的推广应用；液压成形，尤其 是内高压成形，设备投资大，国内难以起步。 2.生产集中度低 许多汽车集团大而全，形成封闭内部配套，导致各企业的冲压件种类多，生产集中度低，规模小，易造成低水平的重复建设，难以满足专业化分工生产，市场竞争力弱；摩托车冲压行业面临激烈的市场竞争，处于 “优而不胜，劣而不汰 ”的状态；封头制造企业小而散，集中度仅 39.2%。 3.冲压板材自给率不足，品种规格不配套 目前，我国汽车薄板只能满足 60%左右，而高档轿车用钢板，如高强度板、合金化镀锌板、超宽板 (1650mm 以上 )等都依赖进口。 4.技成果转化 慢先进工艺推广慢 在我国，许多冲压新技术起步并不晚，有些还达
8、到了国际先进水平，但常常很难形成生产力。先进冲压工艺应用不多，有的仅处于试用阶段，吸收、转化、推广速度慢。技术开发费用投入少，导致企业对先进技术的掌握应用慢，开发创新能力不足，中小企业在这方面的差距更甚。目前，国内企业大部分仍采用传统冲压技术，对下一代轻量化汽车结构和用材所需的成形技术缺少研究与技术储备。 5. 大、精模具依赖进口 当前，冲压模具的材料、设计、制作均满足不了国内汽车发展的需要，而且标准化程度尚低，大约为 40%45%，而国际上一般在 70%左右 6. 专业人才缺乏 业内掌握先进设计分析技术和数字化技术的高素质人才远远不能满足冲压行业飞速发展的需要，尤其是摩托车行业中具备冲压知识
9、和技术和技能的专业人才更为缺乏且大量外流。另外，众多合资公司由外方进行工程设计，掌握设计权、投资权，我方冲压技术人员难以真正掌握冲压工艺的真谛。 参考文献 1 机械设计手册编委会 机械设计手册（第二版）北京：机械工业出版社 2004 2 张凤兰等 汽车防尘帽冲挤成形工艺研究 汽车工艺与材料 1999 年 7 月 3 二代龙震工作室 冲压模具基础教程 清华大学出版社 2010 年 4 月 4 朱江峰等 冲压模具设计与制造 北京理工大学出版社 2009 年 8 月 5 罗百辉 冲压模具技术问答 北京工业出版社 2008 年 1 月 6 Low power dual conversion FM re
10、ceiver MC3363-semiconductor technical data，MOTOROLA,INC.1996 7 Dual PLLs for 46/49Mhz cordless telephones MC145166/MC145167-semiconductor technical data,MOTOROLA,INC.1998 8 祁新梅 汽车覆盖件冲压模具三维 CAD 技术 机械与电子 2000 年 6 9 贾俐俐、柯旭贵 .冲压工艺与冲模设计 M.北京 :人民邮电出版社 ,2008.9. 10 冯晓曾等 .模具用钢和热处理 M.北京 :机械工业出版社， 1984. 11 张荣清
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