衝壓技術論文
衝壓技術是現代各企業常用的一種比較重要的的加工產品的方法，這是小編為大家整理的，僅供參考!
篇一
對衝壓技術的研究
摘要 我國是一個製造業大國，機械生產離不開零件的運用，而衝壓技術就是現代各企業常用的一種比較重要的的加工產品的方法，按照廠意，生產出各種型別的零件，很具有獨到的優勢。在形成零件過程中，由於生產要求的不同，所生產產品的重量輕重不一，剛性也不同，機械化操作，並且成本低，並不能夠被其他的加工工藝所代替，這一直是其發展的優點，被廣泛的應用於能源、汽車製造、國防航空等行業中，並在日常生活中，也能夠見到其生產的產品，滿足人們生活的基本需求。本文將從衝壓技術的發展現狀說起，進而探討模具CAD/CAE/CAM技術，以期為使用者提供可以借鑑的資料。
關鍵詞 製造業 材料成型 衝壓技術 加工工藝 CAM技術
隨著製造業的發展，對零件加工的需求越來越大，尤其近些年，衝壓技術在質或量上都有非常大的發展，它一方面與居民日常生活緊密聯絡在一起，另一方面積極需找發展方向與技術上的突破，在一些新技術、新工藝上有較多的應用，例如軟模具成形、旋壓成形等。在現代化浪潮衝擊下，衝壓技術生產正向著大規模化、高技術化的方向發展，有初步發展階段的手工操作逐漸發展到整合製造，在引進資訊科技後，整個的生產過程是一個自動化、智慧化、機械化等，可以預見，這將是衝壓生產的發展方向。
一、衝壓技術相關理論的概述
現代的衝壓技術不單單是一門材料科學，而是在新時期引進力學、資訊科技、金屬材料學等學科知識後，以開始逐漸形成自己的衝壓學科的理論。在這一系統的理論中，它以衝壓的產品作為龍頭，並以模具作為中心，在結合現代先進的科學技術的應用，在產品的巨大市場需求刺激和推動下，衝壓成形技術在國民經濟發展、實現現代化和提高人民生活水平方面發揮著越來越重要的作用。
衝壓自動化生產的實現使衝壓製造的概念有了本質的飛躍。結合現代技術資訊系統和現代化管理資訊系統的成果，由這三方面組合又形成現代衝壓新的生產模式―計算機整合製造系統CIMS。把產品概念形成、設計、開發、生產、銷售、售後服務全過程通過計算機等技術融為一體，將會給衝壓製造業帶來更好的經濟效益，使現代衝壓技術水平提高到一個新的高度。
二、模具的發展與現狀
模具是工業生產中的基礎工藝裝備，是一種高附加值的高技術密集型產品，也是高新技術產業的重要領域，其技術水平的高低已成為衡量一個國家制造水平的重要標誌。隨著國民經濟總量和工業產品技術的不斷髮展，各行各業對模具的需求量越來越大，技術要求也越來越高。目前我國模具工業的發展步伐日益加快，“十一五期間”產品發展重點主要應表現在 ：一是汽車覆蓋件模;二是精密沖模;三是大型及精密塑料模;四是主要模具標準件;五是其它高技術含量的模具。
目前我國模具年生產總量雖然已位居世界第三，其中，衝壓模佔模具總量的40%以上，但在整個模具設計製造水平和標準化程度上，與德國、美國、日本等發達國家相比還存在相當大的差距。以大型覆蓋件沖模為代表，我國已能生產部分轎車覆蓋件模具。轎車覆蓋件模具設計和製造難度大，質量和精度要求高，代表覆蓋件模具的水平。在設計製造方法、手段上已基本達到了國際水平，模具結構功能方面也接近國際水平，在轎車模具國產化程序中前進了一大步。但在製造質量、精度、製造週期和成本方面，以國外相比還存在一定的差距。標誌沖模技術先進水平的多工位級進模和多功能模具，是我國重點發展的精密模具品種，在製造精度、使用壽命、模具結構和功能上，與國外多工位級進模和多功能模具相比，存在一定差距。
三、模具CAD/CAE/CAM技術
衝壓技術的進步首先通過模具技術的進步來體現出來。對衝模技術性能的研究已經成為發展衝壓成形技術的中心和關鍵。20世紀60年代初期，國外飛機、汽車製造公司開始研究計算機在模具設計與製造中的應用。通過以計算機為主要技術手段，以數學模型為中心，採用人機互相結合、各盡所長的方式，把模具的設計、分析、計算、製造、檢驗、生產過程連成一個有機整體，使模具技術進入到綜合應用計算機進行設計、製造的新階段。模具的高精度、高壽命、高效率成為模具技術進步的特徵。
模具CAD/CAE/CAM是改造傳統模具生產方式的關鍵技術，是一項高科技、高效益的系統工程。它以計算機軟體的形式，為企業提供一種有效的輔助工具，使工程技術人員藉助於計算機對產品效能、模具結構、成形工藝、數控加工及生產管理進行設計和優化。模具CAD/CAE/CAM技術能顯著縮短模具設計與製造週期，降低生產成本和提高產品質量已成為模具界的共識。
模具CAD/CAE/CAM在近20年中經歷了從簡單到複雜，從試點到普及的過程。進入本世紀以來，模具CAD/CAE/CAM技術發展速度更快，應用範圍更廣。在級進模CAD/CAE/CAM發展應用方面，本世紀初，美國UGS公司與我國華中科技大學合作在UG-II***現為NX***軟體平臺上開發出基於三維幾何模型的級進模CAD/CAM軟體NX-PDW。該軟體包括工程初始化、工藝預定義、毛坯展開、毛坯排樣、廢料設計、條料排樣、壓力計算和模具結構設計等模組。具有特徵識別與重構、全三維結構關聯等顯著特色，已在2003年作為商品化產品投入市場。與此同時，新加波、馬來西亞、印度及我國臺灣、香港有關機構和公司也在開發和試用新一代級進模CAD/CAM系統。
我國從上世紀90年代開始，華中科技大學、上海交通大學、西安交通大學和北京機電研究院等相繼開展了級進模CAD/CAM系統的研究和開發。如華中科技大學模具技術國家重點實驗室在AutoCAD軟體平臺上開發出基於特徵的級進模CAD/CAM系統HMJC，包括板金零件特徵造型、基於特徵的衝壓工藝設計、模具結構設計、標準件及典型結構建庫工具和線切割自動程式設計5個模組。上海交通大學為瑞士法因託***Finetool***精衝公司開發成功精密衝裁級進模CAC/CAM系統。西安交通大學開發出多工位彎曲級進模CAD系統等。近年來，國內一些軟體公司也競相加入了級進模CAD/CAM系統的開發行列，如深圳雅明軟體製作室開發的級進模系統CmCAD、富士康公司開發的用於單沖模與複合模的CAD系統Fox-CAD等。
展望國內外模具CAD/CAE/CAM技術的發展，本世紀的科學技術正處於日新月異的變革之中，通過與計算機技術的緊密結合，人工智慧技術、並行工程、面向裝配、引數化特徵建模以及關聯設計等一系列與模具工業相關的技術發展之快，學科領域交叉之廣前所未見。今後10年新一代模具CAD/CAE/CAM系統必然是當今最好的設計理念、最新的成形理論和最高水平的製造方法相結合的產物，其特點將反映在專業化、網路化、整合化、智慧化四個方面。主要表現在：一是模具CAD/CAM的專業化程度不斷提高;二是基於網路的CAD/CAE/CAM一體化系統結構初見端倪;三是模具CAD/CAE/CAM的智慧化引人注目;四是與先進製造技術的結合日益緊密。
設計是源頭，設計雖然只佔模具成本的10%左右，卻決定了整個模具成本的70%～80%。所以，作者在設計時詳盡地考慮了模具結構，考慮提高生產率，如何方便維修。但是，又不能完全依賴於設計，在實際生產中要具體問題具體分析，根據實際狀況進行模具調整也是必需的。在生產中模具的維修、保養也是很重要的。在模具維修時，應該多注意細節，找出根本原因，針對其維修。在拆裝模具時，要認真仔細，以防損傷模具。定期的維護、保養也可以大大提高模具壽命。
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篇二
汽車車身衝壓技術
【摘要】隨著經濟的不斷髮展，汽車加工行業佔據著國民經濟增長的首要地位。衝壓技術水平直接影響著汽車的質量水平。本文從汽車行業的發展趨勢、汽車車身衝壓模具的分類、汽車車身衝壓技術及提高車身衝壓件表面質量的主要途徑等幾個方面進行了分析。
【關鍵詞】汽車;車身;衝壓技術
中圖分類號：F407文獻標識碼： A
一、前言
近年來，由於汽車製造業的不斷壯大，汽車車身衝壓技術問題得到了人們的廣泛關注。雖然我國在此方面取得了一定的成績，但依然存在一些問題和不足，需要改進，在科學技術突飛猛進的新時期，加強車身衝壓技術的研究，對我國汽車製造業的發展有著重要意義。
二、汽車行業的發展趨勢
目前，汽車工業已成為眾多國家的支柱性產業，是當今世界衡量一個國家發展水平的標誌之一。根據相關資料表明，汽車國際貿易已佔世界國際貿易總額的12%-15%，僅次於旅遊、石油，居第三位。近年來，東南亞國家汽車工業的迅速發展，日本、美國在東南亞特別是在泰國的大量投資，不僅給我國汽車走向世界提出了更高的要求，而且造成了我國汽車工業如不大力發展，不參與國際競爭就有逐漸被淘汰的態勢。目前我國汽車參與國際競爭的最大問題之一依然是汽車質量問題。車身衝壓件是汽車結構和外觀質量的基礎。要提高整車質量就要從基礎開始瞄準世界先進水平，掌握髮展趨勢，形成適合我國汽車工業發展的體系。
三、汽車車身衝壓模具的分類
1、成形模的結構
汽車車身覆蓋件的成形通常是使用拉延和成形的複合模。沖模結構根據零件形狀和壓力機型別而定，但主要使用雙動拉深模或反向拉延模。
2、衝裁模的結構
衝裁模通常是落料和衝孔複合模，有時也受零件形狀或工序數的限制等含翻邊模成為組合模具。為了保證模具質量及延長壽命，要解決好沖模變形部分的問題。
3、彎曲模的結構
彎曲成形按成形方法分為擠壓成形和剪下成形
四、汽車車身衝壓技術
1、沖模設計
沖模設計在新衝壓件定型後才能進行。通常是根據衝壓件的形狀、沖模所用的材料進行詳細設計。模具設計者除了要考慮零件的質量、生產效能、成本等主要因素外，還要考慮零件製造的工藝性。
***1***衝壓件加工工藝序數
車身衝壓件工序數是衡量衝壓工藝水平的重要標誌之一。工序數的多少將直接影響到壓力機數量、工裝數量、傳送裝置數量、佔地面積、人員及動能消耗等。所以衝壓件工序數是影響衝壓廠投資規模和衝壓件製造成本的關鍵因素。
目前，我國汽車衝壓件的加工工序數，是根據衝壓件結構，由衝壓工藝人員確定的。在產品開發及設計時，重視整車性及效果，而衝壓件的工藝性及經濟性考慮的不夠，衝壓工序數較多。國外各大汽車製造廠把衝壓工序數設計作為降低汽車製造成本的重要途徑，在載貨汽車及普及型轎車車身覆蓋件的最先進設計中，衝壓工序數不超過4序***個別零件為5序***，平均工序數為3.2序，一般轎車覆蓋件的工序數略高於載貨汽車。
***2***合理的總成分塊及零件結構
汽車車身總成分塊的大小，將影響衝壓件數量的多少及衝壓件尺寸的大小。總成分塊小，衝壓件數量多，相應衝壓線數量及沖模數量增多，焊接工作量增大，製造成本相應增高，並增加了生產管理的難度。總成分塊大，不但汽車外形美觀，而且衝壓件數量、衝壓線數量、工裝數量少，焊接工作量相應減少，生產組織方便，製造成本較低。
***3***左右件對稱設計
左右件對稱設計，不僅使整車外形美觀，而且在製造過程中可以減少裝置、工裝、勞動人員及降低成本。大型覆蓋件在工藝設計時，左右件對稱衝壓件一般分別拉延成形，單獨生產。中小型左右對稱衝壓件一般採用成雙拉延、成雙生產工藝。成雙生產時，中間切斷廢料寬度一般為6-10mm，而單件生產時其襯料面、工藝補充部分及修邊餘量累計尺寸一般為40-120mm，二者相比，成雙生產可以節約可觀的材料。從沖模數量上分析，如一衝壓件成雙生產需6道工序，單件生產則需10-12道工序，節省工裝數約1倍。中小型左右對稱衝壓件成雙生產工藝將進一步得到完善和發展。
2、衝壓成形加工方法及主要工序設計
***1***拉延工藝
拉延工藝是決定零件表面形狀的主要工藝，應考慮的設計要點有:模具型槽形狀;衝壓方向***是否有負角、衝孔及材料流動情況***;防皺壓邊圈的形狀、尺寸和位置;成形壓力;下道工序加工方法;衝壓件表面質量***特別是外表面件質量***;進給方向等。汽車覆蓋件應重點考慮零件的變形、細小凸凹、張力、剛性、凹坑等特殊問題。
***2***修邊、衝孔工藝
剪下加工是以修邊、衝孔工藝為主，其設計要點有:衝壓方向切斷面的強度;沖模刃口的選擇;廢料處理***廢料形狀、盛廢料裝置、廢料滑槽角度***;操作性***卸料裝置***;加工壓力;沖模剛性等。
***3***凸緣工藝
彎曲加工的凸緣工藝角的設計要點:成形性***防止材料切口不發生彎曲R的設定以及防止拉伸凸緣、伸縮凸緣產生成形缺陷***;回彈的預測;衝壓方向;沖模強度及剛性;操作性等。
3、工藝設計中的關鍵技術
***1***衝壓方向的合理選擇
衝壓方向選擇是模具設計中的重要內容，它不但決定能否拉延出滿意的拉延件來，而且影響到工藝補充部分的多少和壓料面形狀。衝壓方向包括兩個方面內容，即製作的位置和工藝特徵的加工方向。從區域性來說，每個工藝特徵都有其最佳的衝壓方向。然而，覆蓋件衝壓加工工序往往包含多個工藝特徵，而每個工藝特徵的最佳衝壓方向往往是不一致的。因此，確定一個工藝特徵的衝壓方向，不僅要考慮此特徵的衝壓可行性，而且要考慮和其它工藝特徵的協調問題。所以在工序設計過程中，確定一個工序所有工藝特徵的衝壓方向是一個優化問題。
汽車覆蓋件大多數是複雜的空間曲面形狀，由薄板拉延成形的，變形情況非常複雜，對其衝壓方向進行優化是必不可少的。在進行衝壓方向優化過程中，首先分析衝壓過程中材料的流動，提出確定衝壓方向的原則，根據該原則建立數學模型，再程式設計利用CAD技術對衝壓方向進行優化。
***2***工藝補充部分設計
為了實現拉延成形，需要在覆蓋件本體以外新增一些具有一定形狀的材料，以構成拉延工序件，這些新增的部分稱為工藝補充部分。一般來說，工藝補充部分都是沿製件翻邊線向外延伸，再逐步改變形狀，把原來產品上尖利的拐角部分轉變為球形拐角;把原來不封閉的地方轉變成封閉型腔;把原來深淺不一的拉延深度逐步轉變為比較均勻的拉延深度;把補充部分形成拉延件的側壁，改善衝壓件在後工序施工時的定位條件。
工藝補充部分主要包括工藝延伸面和壓料面兩部分，這些部分將在後續工序中被切除。因此，在能夠拉延出滿意的拉延件的條件下，儘可能減少工藝補充部分，工藝延伸面的主要作用是使拉延件容易成形，包括形成形狀比較簡單的外形側壁，以及增加區域性壁高度，使製件各處拉延深度較為均勻，凹模型面形狀簡化，材料同步變形，以防產生顫動線和偏移線。拉延件上與壓料圈相接觸的部分稱為壓料面，它可以是拉延件本體的一部分，也可以由工藝補充部分組成。在覆蓋件拉延時，為防止起皺，採用壓料圈將毛坯壓緊，就必須有壓料面。
***3***凸凹模型面生成
覆蓋件模具主要有凸模、凹模和壓料模3大塊組成，而凸凹模型面將決定覆蓋件的外形，壓料面對衝壓各個過程中的製件，是否產生微裂紋和皺紋起決定作用，為了便於拉延成形，要求壓料面平滑、光順，不能有異常的凸凹模型面。形成的凸凹模型面，不需要生成圖紙，直接用CAM程式進行加工模擬，以檢驗凸凹模型面生成的正確性。
***4***合理設計拉延筋
為了有效地控制材料的流動狀態，應在壓料面上設定拉延筋，拉延筋設定的具體方法如下。
a.根據拉延變形中不同的要求來佈置拉延筋。如為了提高材料變形程度，保證製件剛性，增大材料變形阻力，可沿凹模口設定整週或間斷的壓料筋1-3根。如為了防止毛坯起皺，增加徑向拉應力，分散切向拉應力，可在容易起皺部位設定區域性短筋等。
b.根據凹模口形狀的差別設定拉延筋，如在凹模口的直線處，設定1-3條呈塔形分佈的拉延筋;在圓弧半徑較小的凹口和凸口處，因變形阻力大可不設筋;在圓弧半輕較大的凸口和凹口處，除設定一條長筋外，還要在兩端各設定一條短筋，以調節進料阻力，防止拉延製件的起皺與斷裂。
五、提高車身衝壓件表面質量的主要途徑
採用帶清洗的開卷落料自動線和開卷剪下線，以提高毛坯的表面質量;採用帶鋼板分層、碼垛裝置的斡板機，以免毛坯表面劃傷;採用毛坯清洗除油機***主要由除油清洗機和輥軋機組成***，以清除毛坯表面汙物，清除冷軋鋼板失效產生的滑移線和剪下鋼板產生的毛刺，並使毛坯表面塗上均勻的拉延油;提高機械化水平，降低勞動強度，從而減少了人為造成的衝壓件表面缺陷的問題;提高衝壓廠房的清潔度，改善衝壓車間周圍的環境，採用封閉廠房和較好的地面塗料;將零件裝入結構合理的工位器具內，以免零件間因接觸而擦傷
六、汽車車身衝壓技術的重要性
隨著我國汽車工業的發展，尤其轎車的開發，提高汽車車身製造水平和質量已引起人們的重視。影響汽車車身製造水平和質量的原因是多方面的***如原材料、產品設計、附配件、製造和檢測、工裝設計與製造等***。我們認為提高汽車車身的製造技術水平和質量，應把各方面的因素作為車身製造技術的系統工程來研究。在整個汽車車身製造系統工程中，衝壓是基礎，在衝壓件製造水平低，質量差的條件下，焊裝和塗裝工藝再先進，也不能生產出高質量的車身。
七、結束語
通過對汽車車身衝壓技術的問題分析，進一步明確了衝壓技術在汽車車身中的重要性。因此，在汽車製造的後續發展中，要加強車身衝壓技術水平的提高，促進汽車製造業的發展。
參考文獻：
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