先是一种技术被应用于汽车覆盖件的模具加工, 进而取得了相当良好的经济效果。在从上世纪80年代以来, 丰田汽车公司所采用的汽车覆盖件CAD/CAM系统, 其中涵盖了NTDFB和CADETT这两个设计软件。并且还有用于加工凸、凹模的TINCA软件, 靠这些能实现车身外形设计、车身结构设计、冲模CAD、主模型与冲模加工以及夹具加工等多种任务。有报道称, 这个系统投入使用之后, 才能够让丰田公司生产的汽车覆盖件成形模设计与制造的那个时间, 减少百分之五十, 在本世纪开始的时候, 也就是本世纪之初这样一个阶段, 丰田汽车公司又运用了美国PDC公司依据Pro/E软件平台所开发出来进行拉延模设计设计呢专业化软件, 也就是Pro/Dieface。美国, 通用汽车公司, 依托美国UGS公司, 在UGII软件平台上, 开发了专用模块, 用于汽车覆盖件模具设计, 比如钣金件设计, 车身设计, 复盖件冲压工艺设计, 包括冲压方向选择, 工艺余量补充, 压边面形状设计, 和修边线确定, 还有模具结构设计, 目前的时候, 该系统正处于试运行阶段。同一时间, 国外有美国福特汽车公司, 还有英国PSF公司, 另外有日本获原铁工所、富士铁工所等生产汽车覆盖件模具的公司, 分别开发了各自公司专用的汽车覆盖件模CAD/CAM系统, 当前这些系统并不对外售卖。国内方面, 像湖南大学, 还有吉林大学, 以及华中科技大学等单位, 在近几年针对汽车覆盖件模CAD/CAE/CAM技术展开了系统且深入的研究, 收获了诸多令人欣喜的成果。汽车覆盖件冲压成形快速分析软件FASTAMP, 是华中科技大学模具技术国家重点实验室最新推出的, 它基于改进的有限元逆算法以及板壳单元, 综合把摩擦、压边力还有拉深筋等工艺条件考虑在内, 把产品设计、材料选择与工艺设计紧密关联起来, 能快速模拟汽车覆盖件成形后出现的起皱、破裂以及成形不足等缺陷, 对压边力、拉深筋和摩擦等工艺参数进行优化, 校核压料面和工艺补充面的合理性, 提供最优的毛坯形状, 进而能为汽车覆盖件工艺设计和模具设计给出全面的解决方案。面向国内外 CAD/CAE/CAM 技术的发展情形来看, 在本世纪, 科学技术正处于那种日新月异的变革进程里, 借助和计算机技术的紧密融合, 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跟模具工业有关联的技术, 其发展速度之快，学科领域交叉范围之广, 都是以前从未见到过的, 在今后十年, 新一代模具 CAD/CAE/CAM 系统必定是把当今最好的设计理念、最新的成形理论以及最高水平的成形方法相互结合而产生的结果, 它的特点将会体现在专业化、网络化、集成化、智能化这四个层面上。其中主要体现于: 其一, 模具CAD/CAM的专业化程度持续攀升；其二, 基于网络的CAD/CAE/CAM一体化系统架构初步显现；其三, 模具CAD/CAE/CAM的智能化备受瞩目；其四, 与先进制造技术的结合愈发紧密。第五节 本课题所针对的是中连接支架实例, 在对支架零件落料工艺进行分析的基础上, 又对其冲孔工艺予以分析, 还对压弯工艺展开分析, 同时也分析了冲豁等成形工艺, 进而提出该零件采用复合模的冲压方案, 按照零件的形状要求, 再依据零件的尺寸精度等要求, 设计过程运用“单列直排”的排样方法, 以此提高材料的利用率, 并且提高生产率, 这便是课题的主要特点及意义。这一课题所进行的设计, 其涉及的知识覆盖范围极为广泛, 具备很强的综合性特质, 它能够在温习大学期间所学知识的同时, 针对吉林大学学士学位论文而言, 于提升设计者的创新能力这方面, 以及在增强协调能力、拓展设计思路等层面, 为作者搭建起一个颇为优良的平台。第二章乃是冲压模具设计过程与要点, 第一节讲的是冲压模具, 其中冲压模具简介提到, 在冷冲压加工里, 会把材料（不管是金属还是非金属）制作成零件（亦或是半成品)的那样一种特殊工艺装备, 就被称作冷冲压模具（也就是俗称的冷冲模）。在室温状况之下 , 借助安装于压力机之上的模具 , 对材料施加压力 , 使之出现分离或者塑性变形 , 进而获取所需零件 , 这就是一种压力加工方法 , 此压力加工方法名为冲压。冲压模具 , 乃是冲压生产必定不可少的工艺装备 , 属于技术密集型产品。冲压件的质量 , 其生产效率 , 还有生产成本等等 , 与它的模具设计与制造存在直接关联。模具设计以及制造的技术水平是增高还是降低 , 这可是衡量一个国家产品制造水平是高还是低的重要标志当中的一个 , 在很大程度上决定着产品的质量 , 或者是效益 , 又或者是新产品的开发能力。对冲压模具进行分类, 冲模具备多种结构形式, 能够依据相应特征加以分类, 按冲压工序性质划分, 存在冲裁模、弯曲模、拉深模、成形模、翻边模、胀形模等, 按工序组合来区分, 有单工序模（也被称作简单模）、复合模、连续模等, 按导向方式去分, 有非导向模、导柱模、导板模、导筒模等, 按机械化程度来界定, 有手工操作模、半自动化模、自动化模等, 按生产适应性来区分, 有通用模、专用模等。依冲模材料去划分, 存在钢模、铸铁模、锌基合金模、聚氨酯橡胶模、木材模、水泥模等, 依冲模尺寸大小来划分, 有大型冲模、中型冲模、小型冲模, 吉林大学学士学位论文, 单工序模, 乃压力机一次行程里, 完成一道冲压工序的模具, 像落料、冲孔、切边、剖切等, 单工序模能够同时拥有多个凸模, 不过其所完成的工序类型是相同的。进行单工序冲裁模设计时, 需思考如下问题: 其一, 为何选用单工序模而非复合模或者级进模；其二, 模具结构与模具材料到底是否跟冲裁件批量相适配；其三, 非标准模架或者模具零件能不能改用标准件；其四, 模架的平面尺寸不但要与模块平面尺寸相适应, 而且要与压力机台面或者垫板开孔大小相适应；其五, 于模具上安装闭合高度限位块, 用以方便校模以及存放模具, 工作时限位块不应受压；其六, 对称工件的冲模模架应确保上、下模的正确装配；其七, 弯曲件的落料模, 排料时要考虑材料碾纹方向；其八, 刃口尖角处适宜用拼块, 如此既能便于加工, 又可防止应力集中致使开裂；其九, 拼块不能依靠定位销承受侧向力, 需将拼块嵌入模座当中；其十, 卸料螺钉装配之际, 必须保证卸料版与有关模板维持平衡；其十一, 安装到模具内的弹簧, 在结构上应让弹簧断裂时不至于蹦出伤人；其十二, 冲模应考虑冲件放入和取出方便且安全；其十三, 多凸模冲孔, 临近大凸模的细小凸模, 应比大凸模于长度上短一冲件料厚, 要是做成相同长度则容易折断。第二节 冲压模具设计的程序, 冲压模具通常的设计进程, 按照冲压件的产品图样开展冲压工艺过程的设计, 并且确定工艺方案以后, 才能够开展冲模的设计, 在模具设计之时, 需要对有关的设计参考资料进行收集以及准备, 在经过了充分的理解、研究以及确定相关内容之后, 才可以着手去绘制模具的草图, 在绘制草图的阶段, 要举行讨论会, 以此来防止出现设计方面的重大错误, 然后, 再去绘制正式图, （1）剖析冷冲压件的工艺性。按照设计题目的要求, 剖析冲压件成形之时的结构工艺性, 解析冲压件的形状方面的特点, 考量尺寸大小情况, 研判精度要求状况, 审视所用材料是不是契合冲压工艺要求。要是察觉到冲压件工艺性欠佳, 那就得针对冲压件产品给出改进意见, 在经过产品设计者认可之后才能够进行修改。 （ 2）拟定冲压件工艺方案。在对冲压件工艺性加以分析之后, 般能够罗列出几种存有差异的冲压工艺方案, 涵盖工序性质、工序数目、工序顺序以及组合方式, 吉林大学学士学位论文 6 自产品质量、生产效率、设备占用状况、模具制造的难易程度以及模具寿命长短、工艺成本、操作便利程度与安全程度等层面, 展开综合分析、施行比较, 随后判定契合工厂具体生产条件的最为经济最为合理的方案。 （3）明确毛坯形状、尺寸以及下料方式。按照最经济的原则, 去决定毛坯的形状, 决定毛坯的尺寸, 决定下料方式,进而确定材料的消耗量。（4）确定冲模类型以及结构型式。依据所确定的工艺方案, 结合冲压件的形状特点, 考量精度要求, 考虑生产批量, 顾及模具制造条件, 按照操作方便以及安全的要求, 再结合利用现有通用机械化、自动化装置的可能性, 选定冲模类型以及结构型式。（5）开展必要的工艺计算。计算毛坯尺寸, 计算冲压力, 计算模具压力中心, 计算或估算各模具的外形尺寸, 估算凸凹模的间隙等。（6）对压力机进行选择。可以说压力机的选择属于模具设计的主要内容范畴, 压力机型号的确定主要是依循着冲压工艺的要求以及冲模结构情况来予以决定的。 （7）着手绘制模具总图以及非标准零件图, 同时编写设计计算说明书。 冲模设计原始资料 在开展冲模设计以前。是需要掌握下面这些原始资料的: (1)提供冲压件图样跟技术要求: 要透彻了解被冲零件的形状、尺寸方面的大小特征、表面粗糙度状况、材质与厚度特性、有没有后续热处理以及人工处理等相关信息。(2)部件的批量规模: 模具构造的明确、模具材料的挑选、冲压装置的抉择以及操作送料途径等均应由部件批量来笃定。 (3)产品工艺文档: 像工艺规程卡之类。 (4)摸透车间当今存在的冲压设备信息: 比如设备的吨位、台面、行程、送料方式、模具安装固定方法些。全新设计的模具应尽可能能够在现有设备上进行安装运用。 (5)有关冲模标准化的材料 , 例如GB2851—, 等。冲模设计要留意的事项, 冲模设计的整个进程是从剖析总体方案起始到达成所有技术设计, 涵盖计算、绘图以及修改等环节, 在设计进程里, 要注意以下问题, 吉林大学学士学位论文, 根据零件图样与技术要求, 结合生产实际情形, 提出模具结构方案, 剖析、比较并加以选择, 应尽可能选用国家标准件以及工厂冲模标准件, 让模具设计典型化且制造简易化, 缩短设计制造周期, 降低成本。1）如下是定位销的用法, 冲模里的定位销常常选用圆柱销, 该圆柱销的直径跟螺钉直径相仿, 绝不能太细, 每个模具上面只需两个销钉, 它的长度不可以太长, 它进入模体的长度是直径的2至一倍。2）下面是螺钉的用法, 固定螺钉拧进模体的深度不可太深。3）接着是打标记, 铸件模板要设计出用于加工、定位以及打印编号的凸台。4）最后是对导住、导套的要求, 当模具完全对称时两导柱的导向直径不容易设计得相等, 要避免合模时因误装方向而损坏模具刃口。导套长度进行选取的时候, 应当要保证在开始工作这项行为发生之际, 导柱能够进入到导套之中, 其进入的长度范围是10至15mm。成本展开分析以及结构方案予以确定, 在针对冲模结构方案去做选择之时, 除了要对冲压件具备的质量情况以及相关技术要求加以考虑之外, 还需要将批量大小以及现有的冲压设备具体类型结合起来, 对冲压件成本开展全面综合的分析。一般情形之下, 简单模所具备造价呈现出低于复合模的情况, 复合模造价低于连续模。当冲压产品对于质量方面要求比较高, 并且批量相对比较大的时候, 应当尽可能去选用连续模。连续模在实现自动化送料操作这方面比较容易, 而且生产过程具备稳定性, 产品一致性较为良好。对于那些质量要求达到高标准、批量呈现出较小规模的冲压件来讲, 可以选用复合模去进行生产。对于那些形状具备简单特性、精度要求处于较低水平的冲压件而言, 应当选用简单模。吉林大学学士学位论文, 8第三章, 冲压件的工艺分析, 第一节, 落料冲孔工序, 该零件是固定高架箱的连接支架, 如同图31所展示的那样。该零件用于零件之间的连接。存在以下三种可供选择的冲裁方案: 方案一: 先进行冲孔操作, 之后再开展落料工作。采用单工序模生产。方案二: 进行冲孔——落料复合冲压。运用复合模生产。 方案三：冲孔 —— 落料级进冲压。级进模生产。尺寸不受限制, 厚度也不受限制, 可有可达 IT13— IT10 级的零件公差等级, 此类为单工序模, 其零件特点是尺寸不计、厚度不拘的情况存在着了；能有可达 IT10— IT8 级有导向的零件公差等级, 中小型尺寸可是厚度较厚着, 这属于中小尺寸厚度厚的情况了；小零件厚度在— 6mm 可加工复杂零件, 像宽度极小的异形件这类, 形状与尺寸受模具结构与强度限制, 尺寸可以较大, 厚度可达 3mm 的情况也有, 这是关于特定厚度可加工特定复杂零件且形尺受限的情况了；中小型件不平直, 高质量制件需较平, 这是单工序模中零件平面度 低的情况；由于压料冲件之时得到了较平, 制件平直度好且具有良好的剪切断面, 这是以特定方式冲件有良好断面和平直度的情况；工序间自动送料, 还能自动排除制件, 生产效率高, 这是级进模生产效率方面的情况；冲件被顶到模具工作表面上, 必须手动或机械排除, 生产效率较低, 这是另一类冲件排除方式及生产效率的情况；不安全, 需采取安全措施, 这是单工序模安全性方面的情况；比较安全, 这是级进模安全性方面的情况；不安全, 需采取安全措施, 这是复合模安全性方面的情况；模具制造工作量和成本低, 这是提及单工序模制造量与成本的情况；比无导向的稍高, 这是关于级进模制造量与成本和无导向对比的情况；冲裁简单的零件时, 比复合模低, 这是级进模冲简单件时制造量与成本和复合模对比的情况；冲裁较复杂零件时, 比级进模低, 这是复合模冲复杂件时制造量与成本和级进模对比的情况；料厚精度要求低的小批量冲件的生产, 这是单工序模的适用场合；大批量小型冲压件的生产, 这是级进模的适用场合；形状复杂, 精度要求较高, 平直度要求高的中小型制件的大批量生产, 这是复合模的适用场合；结合表 21 分析知, 方案一模具结构简单, 制造周期短, 制造简单, 却需要两副模具, 成本高故而生产效率低, 难以满足大批量生产的要求。方案三仅需一副模具, 其具备生产效率高的特性, 操作便利, 精度亦能契合要求, 然而模具轮廓尺寸偏大, 制造繁杂, 成本偏高。方案二同样只需一副模具, 制件精度较高, 生产效率亦高, 并且工件最小壁厚大于凸凹模许用最小壁厚，模具强度也能满足需求。同时, 冲裁件的内孔与边缘的相对位置精度较为杰出, 不过板料的定位精度相比方案三偏低, 再者模具轮廓尺寸较小, 制造较方案三简易。经由对上述三种方案的剖析比较, 该工件的冲压生产选用方案二更为适宜。第二节 此为压弯工序相关内容, 是吉林大学学士学位论文, 编号为10。该压弯件极具独特特性, 其工件维度较大, 形状乃是对称分布状态。其外形尺寸并无针对公差提出相应要求, 依据IT14等级精度展开计算, 借助普通压弯方式能够达成相应要求。各个圆角均是大于压弯件所允许的最小圆角半径条件界定数值。壁部圆角半径, 相对圆角半径的比例R/T=＜ 58, 并且大于所允许的最小弯曲半径具体数值, 所以能够实现弯曲成型操作。图 32 弯曲这种使板料转变为具备一定形状以及角度的零件的成型方式, 是板料冲压里常见的加工工序之一, 此零件结构简易能够一次成型。在一定生产批量的情形下, 从生产效率、模具结构以及寿命等方面加以考量, 选用一次弯曲成形的工序较为适宜。第三节冲豁工序, 冲孔件归属于内形部分, 其上偏差为正, 下偏差为零, 即相当于基孔制标注, 仅仅大而不小。
