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1、本科生毕业设计(论文)文献综述设计 (论文)题目壳体拉深模具设计作者所在系别材料工程系作者所在专业材料成型及控制工程作者所在班级 作 者 姓 名 作 者 学 号 指导教师姓名 指导教师职称 完 成 时 间 年11月北华航天工业学院教务处制说 明1根据学校毕业设计(论文)工作暂行规定，学生必须撰写毕业设计(论文)文献综述。文献综述作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。2文献综述应在指导教师指导下，由学生在毕业设计(论文)工作前期内完成，由指导教师签署意见并经所在专业教研室审查。3文献综述各项内容要实事求是，文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。第
2、一次出现缩写词，须注出全称。4学生撰写文献综述，阅读的主要参考文献应在10篇以上（土建类专业文献篇数可酌减），其中外文资料应占一定比例。本学科的基础和专业课教材一般不应列为参考资料。5文献综述的撰写格式按毕业设计(论文)撰写规范的要求，字数在2000字左右。文献综述应与开题报告同时提交。毕 业 设 计（论 文）文 献 综 述壳体拉深模具设计的文献综述内容摘要本文介绍了冲压工艺的发展背景、概念及特点，冲压模具现阶段国内及台湾的发展前景和冲压行业信息化、数字化的状况以及先进成形技术的发展和应用状况，讨论了我国冲压行业存在的问题，提出了发展的思路，而且从模具的结构、生产工艺方面阐述了金属冲压拉深成型
3、工艺，力图通过改善冲压工艺，提高产品质量。 关键词： 模具设计 现状 发展趋势 计算机辅助设计/制造/工程第1章 前言1.1冲压的历史渊源、概念及优点1.1.1冲压的历史渊源 冲压加工技术始于18世纪末叶至19世纪初年，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，由于辊轧机rolling mill的发明，生产者利用它来高速、连续的生产金属板，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。11.1.2.冲压加工及拉伸的概念所谓冲压加工，就是指利用钣金加工机械（sheet metal working machi
4、ne），泛称冲压机械，即冲床（press），及其专用的工具，及模具（die），对薄钣金属施行冲裁、成型、弯曲、拉深等加工，借以制造各种工业用及家庭用钣金零件与制品。拉深（俗称拉延）是利用专用的模具将平板毛坯制成开口空心零件的一种冲压工艺方法。拉深过程中，在模具凸模的作用下，毛坯被拉进凸、凹模之间的间隙里形成圆筒件。工件的直壁部分是由毛坯的环形部分转变而来，拉深时，毛坯的外部环形部分是变形区，而底部是不变形区，被拉入凸、凹模之间的直壁部分是已变形区。2用拉深方法可以制成筒形、阶梯形、锥形、球形和其他不规则形状的薄壁零件，如果与其它冲压成形工艺配合，还可能制造形状极为复杂的零件。拉深件的可加工尺寸
5、范围相当广泛，从几毫米的小零件直到轮廓尺寸达23米，厚度达200300毫米的大型零件，都可以用拉深方法制成。因此，在汽车、飞机、拖拉机、电器、仪表、电子等工业部门以及日常生活用品的冲压生产当中，拉深工艺占据相当重要的地位。1.1.3冲压的优点冲压是高效的生产方法，采用复合模，尤其是多工位级进模，实现由带料开卷、矫平、冲裁到成形、精整的全自动生产。生产效率高，劳动条件好，生产成本低。与机械加工及塑性加工的其它方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点3。主要表现如下。（1）可以常温加工，对于形状复杂难以加工零件同样适用（2）使用压延材料为主几乎不经过变形加工，韧性好，因加工
6、产生加工硬化，可提高零件强度（3）加工精度高、适用大批量生产，（4）生产效率高（5）利用率高，剩余废料变形少，可用来加工小零件（6）操作简单。其中冲压生产中拉深件的种类很多，由于其几何形状的特点不同，虽然它们的冲压过程都叫做拉深，但是变形区的位置，变形的性质等都有相当大的变化，所以确定工艺参数、工序数目与顺序，以及设计模具的原则和方法都不一样。各种拉深件按变形力学的特点可以分为：圆筒形零件（指直壁旋转体）、曲面形状零件（指曲面旋转体）、盒形件（直壁非旋转体）和非旋转体曲面形状零件等四种类型，其特点如下：1、 圆筒形件的变形特点 拉深过程中变形区是毛坯的法兰边部分，其他部分是传力区，不参与主要变
7、形；毛坯变形区在切向压应力和径向拉应力的作用下，产生切向压缩与径向伸长的一向受拉一向受压的变形；极限变形参数主要受到毛坯传力区的承载能力的限制。2、 曲面形状零件的变形特点 毛坯的外周是一向受拉一向受压的拉深变形区；毛坯的中问部分是受两向拉应力作用的胀形变形区。3、盒形件的变形特点 变形性质与圆筒形件相同，差别在于一向受拉一向受压的变形在毛坯的周边上分布不均匀，圆角部分变形大，直边部分变形小；在毛坯的周边上，变形程度大与变形程度小的部分之间存在着相互影响。4、非旋转体曲面形状零件的变形特点 拉深毛坯的变形区也是由外部的拉深变形区与内部的胀形变形区所组成，但这两种变形在毛坯周边上的分布是不均匀的
8、；曲面法兰边零件拉深时，在毛坯外周变形区内还有剪切变形。1.2.2.冲压设备当前，市场对冲压设备的自动化程度需求不断提高，车身覆盖件冲压向单机联线自动化，特别是大型多工位压力机方向发展。目前，在大型覆盖件冲压生产中，约有90%的国内汽车制造企业采用1台双动拉深压力机（或多连杆单动拉深压力机）和4-6台单动压力机组成的冲压线，并采用手工上下料来串接组织生产。这种方式生产效率低，生产节拍最高只有3-5次/min，工作环境差，质量不易保证，占地面积大，冲压件制造成本比国外高2-3倍，是我国汽车工业严重缺乏国际市场竞争力的重要原因之一。除此之外，有10%的冲压线实现了单机联线自动化，生产节拍最高为6-
9、8/min。至于大型多工位压力机，其在我国汽车工业中的应用几乎是空白。这也正是我国冲压行业与西方发达国家的主要差距所在，同时在一定程度上制约了国内汽车工业的高效、快速发展。近年来，通过引进和与内外合作等方式，我国汽车冲压生产线的自动化程度得到大大提高，如济南二机床集团公司近十年为国内提供了60 多条汽车覆盖件冲压生产线，在重庆长安、江西昌河铃木等汽车公司均有很好的应用。1.3 冲压技术现状及发展方向传统的冲压技术即指目前国内外仍然大量采用的, 用钢性的凸模和凹模来完成冲压工作的冲压技术。利用钢性的凸模和凹模来完成冲压工艺的技术至今已有几千年的历史, 但是真正得到了高速度的发展, 是与钢铁工业和
10、机械制造工业高速度发展是分不开的。目前, 这种利用钢性的凸凹模来进行冲压生产的技术, 几乎普及到所有的工业部门, 成为当前国内外机械工业中极为重要的生产手段之一。但是, 传统冲压技术的发展并没有到此结束, 随着新材料（如锌合金等）, 新技术（如计算机技术等）的发展, 在不断的前进。冲压技术的迅速发展主要由于其成品的外观美丽、重量轻，加工厚度均匀，能大量生产，有优势的互换性与尺寸精密度良好等。同时工作时间短，节省劳力，适用于自动操作范围广泛和无需熟练技术人员等制造业，能满足轻薄短细小的产品要求。又因生产量大制造成本低的特性，与讲求价廉物美的现代化生活用品趋势颇为吻合所致。1.3.1.冲压技术的现
11、状随着计算机技术的发展和普及, 冲压模具也基本实现了计算机化, 其中有代表性的是计算机辅助设计( CAD )、计算机辅助制造( CAM ) 和计算机辅助工程( CAE )。在计算机辅助设计方面,如今的国内冲压模具企业几乎全部甩掉了传统的绘图板,摒弃了落后的手工绘图方式。使用最多的是由美国Autodesk公司出品的AutoCAD 软件,有些企业还在AutoCAD平台上进行了二次开发( 如深圳某台资公司在AutoCAD R13基础上进行专项开发, 形成了由十二块模板组成的系列冲压模具) ,形成了具有自己特色的、针对性非常强的冲压模CAD软件；也有许多企业使用国产的AutoCAD产品(如开CAD、C
12、AXA 等等4)。可是, 绝大多数企业几乎都是利用上述软件, 从事模具二维装配或零件图的绘制。部分大型模具企业也引进了SS - DIE(冲裁模设计大师)等专业冲裁模设计软件,从事冲裁模具的优化设计, 既可减少重复设计工作量,又可加快模具设计速度、有效缩短冲压模具的设计制造周期。随着技术的进步,冲压模具三维设计工作逐步兴起, 文献4 - 7报道: 国内模具企业陆续开始使用Unigraphics、Pro/Eng ineer、Cimatron、CATIA、I- DEAS、Euclid、Power- SHAPE 等国际先进的、多功能软件设计冲压模具, 特别是利用这些软件进行三维实体造型设计和部件干涉检
13、查, 以期能够及早发现设计存在的问题和减少试模期间进行的修整。在与国际接轨,引进上述三维设计软件的同时, 部分厂家 8还引进了Autoform、Antiform、C-Flow、Dynaform、Optris、Magmasoft 等CAE软件,在进行冲压模设计时对冲压成形工艺进行有限元模拟分析,以便可以采取有效措施一次冲压成形轿车覆盖件等大型精密制品国内的大学在冲压模具方面做了许多有益的工作:积极开发拥有自主知识产权的、具有中国特色的CAD /CAE/CAM 产品, 如吉林大学汽车覆盖件快速成型技术所独立研制的汽车覆盖件冲压成型分析KMAS 软件, 华中科技大学模具技术国家重点实验室开发的汽车覆
14、盖件冲压模具和级进模具CAD/CAE/CAM 软件,上海交通大学模具CAD国家工程研究中心/精冲研究中心分别开发的冷冲模具，精冲模具CAD软件等。许多大学(或专门机构)结合冲压模具的教学和科研工作,积极针对有效使用Unigraphics、Pro /Engineer、Cimatron、SS- DIE 等先进软件开展技能培训,培养了一批又一批的技术能手。许多研究工作者针对这些软件的引进,研究建立冲压模具标准件图库等问题,以进一步提高设计速度。计算机辅助制造(CAM) 也是冲压模具生产的重要组成部分,通过共用计算机辅助设计的数据库直接完成冲压模具的数控加工,既提高了效率,又减少了误差。1.4.冲压模
15、具的现状及发展动向1.4.1. 模具业发展现状台湾98年模具产值曾达19.5亿美元。近几年，台湾经济衰退，模具产值下降，99年17.2亿美元，2000年15.5亿美元。自2003年以后有小幅回升，中国大陆是台湾模具出口的主要市场之一。各类模具在台湾模具产值中所占的比重为塑胶模具45%，冲压模具36%，压铸8%，锻造3%。3C电脑（computer）通信（communication）消费性电子产品（consumer electronics products）产品所提供的模具50%；汽车、摩托26%；其他家用产品10%，生产周期短、售后服务好、台湾优势。中国大陆由于近几年市场需求的强大拉动，模具工业高速发展，市场广阔，产销两旺。19962002持续增长。中国大陆模具工业特点：1.技术含量低的模具已供过于求，市场利润空间狭小，而技术含量较高的中、高模具，还远不能适应国民经济发展的需要。精密复杂的冲压模具和塑胶模具、轿车覆盖件模具、电子接插件等电子产品模具很大一部分依靠进口，2003年进口近13.7亿美元的模具不包含作为附件带进来的模具，表明大陆模具也的发展潜力仍然巨大。政府支持。 中国大陆模具工业发展动向：1注意产品结构战略性调整，是结构复杂、精密度高的高档模具得到更快发展，在珠三角，长三角，汽车行业配套模
