冲压模具毕业设计论文1
压模具毕业设计论文
1 绪论
1.1 概述
冲压成形作为现代工业中一种十分重要的加工方法，用以生产各种板料零件,具有很多独特
的优势，其成形件具有自重轻、刚度大、强度高、互换性好、成本低、生产过程便于实现机械
自动化及生产效率高等优点，是一种其它加工方法所不能相比和不可替代的先进制造技术，
在制造业中具有很强的竞争力，被广泛应用于汽车、能源、机械、信息、航空航天、国防工业
和日常生活的生产之中。
在吸收了力学、数学、金属材料学、机械科学以及控制、计算机技术等方面的知识后，已经形
成了冲压学科的成形基本理论。以冲压产品为龙头，以模具为中心，结合现代先进技术的
应用，在产品的巨大市场需求刺激和推动下，冲压成形技术在国民经济发展、实现现代化
和提高人民生活水平方面发挥着越来越重要的作用。
1.2 冲压技术的进步
进几十年来，冲压技术有了飞速的发展，它不仅表现在许多新工艺与新技术在生产的广泛
应用上，如：旋压成形、软模具成形、高能率成形等，更重要的是人们对冲压技术的认识与
掌握的程度有了质的飞跃[1]。
现代冲压生产是一种大规模继续作业的制造方式，由于高新技术的参与和介入，冲压生产
方式由初期的手工操作逐步进化为集成制造（图 1-1）。生产过程逐步实现机械化、自动化、
并且正在向智能化、集成化的方向发展。实现自动化冲压作业，体现安全、高效、节材等优点，
已经是冲压生产的发展方向。
ÜÜÜÜÜÜÜÜÜÜÜÜÜÜÜÜÜÜ 图 1-1 冲压作业方式的进化
冲压自动化生产的实现使冲压制造的概念有了本质的飞跃。结合现代技术信息系统和现代
化管理信息系统的成果，由这三方面组合又形成现代冲压新的生产模式—计算机集成制造
系统 CIMS（Computer Integrated Manufacturing System）。把产品概念形成、设计、开发、
生产、销售、售后服务全过程通过计算机等技术融为一体，将会给冲压制造业带来更好的经
济效益，使现代冲压技术水平提高到一个新的高度。
1.3 模具的发展与现状
模具是工业生产中的基础工艺装备，是一种高附加值的高技术密集型产品，也是高新技术
产业的重要领域，其技术水平的高低已成为衡量一个国家制造水平的重要标志。随着国民
经济总量和工业产品技术的不断发展，各行各业对模具的需求量越来越大，技术要求也越
来越高。目前我国模具工业的发展步伐日益加快，“十一五期间”产品发展重点主要应表
现在 [2]：
（1）汽车覆盖件模；
（2）精密冲模；
（3）大型及精密塑料模；
（4）主要模具标准件；
（5）其它高技术含量的模具。
目前我国模具年生产总量虽然已位居世界第三，其中，冲压模占模具总量的40%以上[2]，
但在整个模具设计制造水平和标准化程度上，与德国、美国、日本等发达国家相比还存在相
当大的差距。以大型覆盖件冲模为代表，我国已能生产部分轿车覆盖件模具。轿车覆盖件模
具设计和制造难度大，质量和精度要求高，代表覆盖件模具的水平。在设计制造方法、手段
上已基本达到了国际水平，模具结构功能方面也接近国际水平，在轿车模具国产化进程中
前进了一大步。但在制造质量、精度、制造周期和成本方面，以国外相比还存在一定的差距。
标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具，是我国重点发展的精密模具品种，
在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上，与国外多工位级进模和多功能模具相比，存在
一定差距[2-3]。
1.4 模具 CAD/CAE/CAM 技术
冲压技术的进步首先通过模具技术的进步来体现出来。对冲模技术性能的研究已经成为发
展冲压成形技术的中心和关键。
20 世纪 60 年代初期，国外飞机、汽车制造公司开始研究计算机在模具设计与制造中的应用。
通过以计算机为主要技术手段，以数学模型为中心，采用人机互相结合、各尽所长的方式，
把模具的设计、分析、计算、制造、检验、生产过程连成一个有机整体，使模具技术进入到综
合应用计算机进行设计、制造的新阶段。模具的高精度、高寿命、高效率成为模具技术进步的
特征。
模具 CAD/CAE/CAM 是改造传统模具生产方式的关键技术，是一项高科技、高效益的系统工程。
它以计算机软件的形式，为企业提供一种有效的辅助工具，使工程技术人员借助于计算机
对产品性能、模具结构、成形工艺、数控加工及生产管理进行设计和优化[4]。模具 CAD/CAE/
CAM 技术能显著缩短模具设计与制造周期，降低生产成本和提高产品质量已成为模具界的
共识。
模具 CAD/CAE/CAM 在近20年中经历了从简单到复杂，从试点到普及的过程。进入本世纪以
来，模具 CAD/CAE/CAM 技术发展速度更快，应用范围更广。
在级进模 CAD/CAE/CAM 发展应用方面，本世纪初，美国UGS公司与我国华中科技大学合作
在UG-II（现为 NX）软件平台上开发出基于三维几何模型的级进模 CAD/CAM 软件 NX-PDW。
该软件包括工程初始化、工艺预定义、毛坯展开、毛坯排样、废料设计、条料排样、压力计算和
模具结构设计等模块。具有特征识别与重构、全三维结构关联等显著特色，已在 2003 年作
为商品化产品投入市场。与此同时，新加波、马来西亚、印度及我国台湾、香港有关机构和公
司也在开发和试用新一代级进模 CAD/CAM 系统。
我国从上世纪 90 年代开始，华中科技大学、上海交通大学、西安交通大学和北京机电研究
院等相继开展了级进模 CAD/CAM 系统的研究和开发。如华中科技大学模具技术国家重点实验
室在AutoCAD 软件平台上开发出基于特征的级进模 CAD/CAM 系统 HMJC，包括板金零件特征
造型、基于特征的冲压工艺设计、模具结构设计、标准件及典型结构建库工具和线切割自动
编程5 个模块。上海交通大学为瑞士法因托（Finetool）精冲公司开发成功精密冲裁级进模
CAC/CAM 系统。西安交通大学开发出多工位弯曲级进模 CAD 系统等。近年来，国内一些软件
公司也竞相加入了级进模 CAD/CAM 系统的开发行列，如深圳雅明软件制作室开发的级进模
系统 CmCAD、富士康公司开发的用于单冲模与复合模的 CAD 系统 Fox-CAD 等[4]。
展望国内外模具 CAD/CAE/CAM 技术的发展，本世纪的科学技术正处于日新月异的变革之中，
通过与计算机技术的紧密结合，人工智能技术、并行工程、面向装配、参数化特征建模以及
关联设计等一系列与模具工业相关的技术发展之快，学科领域交叉之广前所未见。今后 10
年新一代模具 CAD/CAE/CAM 系统必然是当今最好的设计理念、最新的成形理论和最高水平的
制造方法相结合的产物，其特点将反映在专业化、网络化、集成化、智能化四个方面。主要表
现在[4]：
（1）模具 CAD/CAM 的专业化程度不断提高；
（2）基于网络的 CAD/CAE/CAM 一体化系统结构初见端倪；
（3）模具 CAD/CAE/CAM 的智能化引人注目；
（4）与先进制造技术的结合日益紧密。
1.5 课题的主要特点及意义
该课题主要针对电器开关过电片零件，在对过电片冲孔、落料和压弯等成形工艺分析的基
础上，提出了该零件采用多工位级进模的冲压方案；根据零件的形状、尺寸精度要求，设
计过程中综合考虑采用“双列直对排法”排样，成形侧刃定位，保证工件的尺寸和形状位
置精度要求的同时，提高了材料的利用率和劳动生产率。
本课题涉及的知识面广，综合性较强，在巩固大学所学知识的同时，对于提高设计者的创
新能力、协调能力，开阔设计思路等方面为作者提供了一个良好的平台。
2 冲压工艺方案
的制定
该零件为某电器开关过电片，是一家电
器生产企业产品中的一个主要零件，如
图 2-1 所示,其作用是通过开关扳手的
运动由过电片让电流通或断。该零件生
产属于大批量生产，零件结构紧凑，冲
裁壁厚很小（最小处为0.75mm），成
形过程相互干涉，在复合模中难于实现；
若用简单的落料、冲孔、弯曲模等单工
序模也可达到冲压要求，这样模具虽然简单了，但是冲压所用的设备和人员较多，冲压工
序中的定位也较麻烦，加上零件较小，装料时易产生不安全的现象，而且工序较多效率较
低故不被推广。为减少零件在生产中的多次定位对其精度和生产率的影响，一要产品批量
较大，对零件的一致性要求较高，二是具有 H68 良好的弯曲和冲裁性能，经过反复比较，
适宜采用较为复杂的多工位级进模制造。
2.1 工艺分析
本电器开关过电片从总体上看是一个带双孔的“ ”形弯曲件，该零件需要控制的尺寸
有 ， ， ， ，分别为公差等级IT11，IT12 级，其
余尺寸均为未注公差，可以按IT12 级取公差。该零件材料为 H68普通黄铜，料厚为
0.5mm，因而从尺寸精度和材料方
面分析比较适合用冲压加工。经计算得零
件毛坯展开尺寸，如图 2-2 所示，最长处
为 22.86mm，最宽处为6.8mm，属于小型
冲压件。由于“ ”形弯曲件两直边折
图 2-1 零件图
材料：H68普通黄铜ÜÜ 料厚：0.5mm
图 2-2 零件展开图
摘要：
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压模具毕业设计论文1绪论1.1概述冲压成形作为现代工业中一种十分重要的加工方法，用以生产各种板料零件,具有很多独特的优势，其成形件具有自重轻、刚度大、强度高、互换性好、成本低、生产过程便于实现机械自动化及生产效率高等优点，是一种其它加工方法所不能相比和不可替代的先进制造技术，在制造业中具有很强的竞争力，被广泛应用于汽车、能源、机械、信息、航空航天、国防工业和日常生活的生产之中。在吸收了力学、数学、金属材料学、机械科学以及控制、计算机技术等方面的知识后，已经形成了冲压学科的成形基本理论。以冲压产品为龙头，以模具为中心，结合现代先进技术的应用，在产品的巨大市场需求刺激和推动下，冲压成形技术在国民经...
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作者：闻远设计
分类：夹具模具刀具量具
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时间：2023-06-28
