S形梁冲压模具设计及变形过程分析【文献综述】

毕业论文文献综述 机械设计制造及其自动化 S形梁冲压模具设计及变形过程分析 一、课题国内外现状 模具是机械制造业中技术先进、影响深远的重要工艺装备，具有生产效率高、材料 利用率高、制件质量优良、工艺适应性好等特点，被广泛应用于汽车、机械、航天、航 空、轻工、电子、电器、仪表等行业。 近年来我国模具行业发展迅速，但是离国内的需要和国际水平还有很大的差距。制 造产业是一个国家的综合国力及技术水平的体现，而模具行业的发展是制造产业的关 键。针对这种情况，国家出台了相应的政策，正积极发展模具制造产业。我国的模具工 业的发展，日益受到人们的重视和关注，在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家 电和通信等产品中，60-80的零部件都要依靠模具成形（型）。 用模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和代消耗，是 其它加工制造方法所不能比拟的。近几年，我国模具工业一直以每年15左右的增长速 度发展，2003年，我国模具总产值超过400亿元人民币。[10] 国外方面，目前，国外大汽车公司为了降低模具开发、制造成本，缩短生产周期， 将除轿车外覆盖件之外的大部分轿车冲压件的模具都交由专业模具公司（如Fontana Pietro、Kuka、Laepple、Schuler等公司）设计和制造。这些公司都有很强的开发能力， 并在某些零件的制造方面拥有独到的优势。但作为整车厂，考虑到新车型开发过程中的 保密，对诸如翼子板、行李箱盖、车门、侧围、车顶、前盖等敏感零部件的模具，则都 由自己的模具制造部门来设计和制造。 二、研究主要成果 主要表现在（1）先进软件技术三维软件的推广速度较快，为模具制造实现无图 化、数字化加工迈出了可喜的第一步。为消除CAD、CAM信息孤岛，实现CAD/ CAE/ CAPP/ CAM 一体化，连接CAD与CAM桥梁作用的计算机辅助工艺设计（CPPP）技术的运用已出 现在少数企业中，这为提升企业的综合管理效益，引导模具工业的技术进步和发展方 向将产生重要影响。[3] （2）模具质量水平的提高汽车模具产品已覆盖了代表汽车车身技术难度和质量 水平的全部覆盖件零件，如侧围、整体侧围、翼子板、发动机盖内外板、行李箱盖内外 板、大型复杂地板、顶盖、复杂骨架件等等，模具类型主要集中在工艺性最强的拉伸模 和复合性高、结构复杂的修边冲孔翻边复合模上。模具质量的提高主要体现在模具制造 的全过程。 3 其他技术。其它如逆向工程技术、测量技术、表面涂镀技术、综合检具工装、 标准化运用等都取得了不同程度的进展。 三、发展趋势 模具工业的发展与现代工业的发展是紧密相连的。随着机械、电子、轻工、国防等 工业生产的不断发展，特别是电子工业和汽车工业的飞速发展，对模具的需求量与日俱 增，给模具工业的发展带来了广阔的前景，同时也带来了新的挑战。模具生产发展的趋 势可概括如下 1 发展精密、高效、长寿命模具。由于市场竞争激烈，产品不断更新换代，为适 应市场经济的发展，更需要制造出高效率的模具。高效模具主要是提高成型机床一次行 程的生产数量，因此，大力发展多工位、多行腔的模具是模具发展的重要趋势，显然长 寿命模具对于高效率生产是很必要的。 2 发展高效、精密、数控自动化加工设备，提高模具制造水平。模具的最终成型 依靠的是机械加工技术，因此提高模具的制造水平是获得高质量模具的保证。现代模具 加工技术的主要特点是模具精度的保证从主要依靠钳工技巧，发展到更多依靠精密加 工机床、各种数控机床和加工中心以及各种特种加工技术的应用。 3 完善、改进现有模具钢性能，开发新型模具钢种。根据工业产品的发展特征， 更需要有高性能的模具材料，包括材料的强韧性、耐高温性以及耐腐蚀性，传统的模具 钢材料改进，正在越来越受到关注。 4 发展专业化生产。专业化生产方式是现代工业生产的重要特征之一，国外先进 工业国家模具专业化程度已经达到75以上。高技术密集型产品采用专业化生产，可以 采用最先进的制造设备及工艺，获得高精度、高效率、低成本的效果。M 四、存在问题 由于我国模具行业起步比较晚，与国外相比，有一定的差距，主要表现在 1 模具设计人员缺乏。我国模具人才一直缺乏。模具人才的培养需要较大规模 的硬件设备和高水平的师资力量。模具设备动辄上百万，投入大，回收慢，而且师资缺 乏。更重要的是，学模具设计需要的时间很长，一般要2到3年的实践才可以成为一名 合格的模具技术人员，而且模具制造环境脏且累，很少有年轻人选择学这个行当。 2 模具制造水平档次低。国内模具制造厂家，制造工艺条件参差不齐，不少厂家因 为设备不配套，很多工序依靠手工完成，严重影响了精度和质量。国家模具多采用2Crl3 和3Crl3作精密热处理，而国外则采用专用模具材料DINI2316,其综合机械性能，耐磨 耐腐蚀性能及抛光亮度均明显优于国产材料。这从根本上影响了国产模具的外观质量和 使用寿命。模具就其本质来言属于共装，生产出合格制品才是最终目的。因此，模具的 质量，性能依赖试模结果检验。 国内模具厂因要求交货时间短，试模设备局限，往往把质量检验工作放在用户处试 模，易给用户造成大量的损失和浪费。而且由于修模受时间和场地的限制，往往难以调 试出最佳的状态。而国外一些发展交好的企业都拥有自己的试模场所和设备，可以模拟 用户的工作条件试模，所以能在最短的时限达到很好的效果。 参考文献 [1] 王秀凤，郎利辉.板料成形CAE设计及应用.北京航空航天大学出版社.2010. [2] 崔令江.汽车覆盖件冲压成形技术.机械工业出版社.2003. [3] 李志尊，韩凤起.UG NX CAD基础应用与范例解析.机械工业出版社.2004. [4] 王高潮.模具CAD UG NX应用.机械工业出版社.2007. [5] 石琳.模具CAD/CAM.机械工业出版社.2008. [6] 夏琴香，袁宁.模具设计及计算机应用.华南理工大学出版社.2008. [7] 李发致.模具先进制造技术.机械工业出版社.2003. [8] 林通，Auto饭金冲压成形分析从入门到精通. [9] P.J. Lovett,A.Ingram,C.N. Bancroft. Knowledge-based for SMEs A ology. Journal of Materials Processing Technology. 2000107384-389. [10] Jae Yeol Lee. Geometric Reasonning for Knowledge-based Parametric Design Using Graph Representation. Computer-Aided design. 1996,286831-841.