模具毕业设计104汽车盖板冲裁模设计.docx
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模具毕业设计104汽车盖板冲裁模设计
分类号密级
毕业设计说明书
中文题目：
汽车盖板冲裁模设计
英语题目：
Carcovertheplankbeblunt
tocutamolddesign
学生姓名：
专业：
机电一体化
指导教师：
职称：
毕业设计任务书
毕业设计题目
汽车盖板冲裁模设计
指导教师
石炳存
职称
副教授
专业名称
机电一体化技术
班级
机电50502
学生姓名
蒋锋
学号
5020050209
设计要求
内容包括1、课题来源2、模具的工艺3、模具的设计4、结论（包括图形、说明书）。
完成毕业课题的计划安排
序号
内容
时间安排
1
外文资料翻译
3月1日至3月5日
2
搜集课题相关资料
3月8日至3月12日
3
完成毕业设计说明书.
3月15日至3月19日
4
预审，修改
3月22日至4月2日
5
答辩
4月5日至4月11日
答辩提交资料
说明书，设计任务书，外文翻译,调研报告，装配图及零件图
计划答辩时间
2008年4月11日
毕业设计调研报告
一、冲压模的发展和现状
改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。
近年来，模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。
浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”；广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心；中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家。
随着与国际接轨的脚步不断加快，市场竞争的日益加剧，人们已经越来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。
而模具制造是整个链条中最基础的要素之一。
近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。
一些国内模具企业已普及了二维CAD，并陆续开始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等国际通用软件，个别厂家还引进了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE软件，并成功应用于冲压模的设计中。
以汽车覆盖件模具为代表的大型冲压模具的制造技术已取得很大进步，东风汽车公司模具厂、一汽模具中心等模具厂家已能生产部分轿车覆盖件模具。
此外，许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。
经过多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技术方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。
（二）未来冲压模具制造技术发展趋势
模具技术的发展应该为适应模具产品“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”的要求服务。
达到这一要求急需发展如下几项：
（1）全面推广CAD/CAM/CAE技术
模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向。
随着微机软件的发展和进步，普及CAD/CAM/CAE技术的条件已基本成熟，各企业将加大CAD/CAM技术培训和技术服务的力度；进一步扩大CAE技术的应用范围。
计算机和网络的发展正使CAD/CAM/CAE技术跨地区、跨企业、跨院所地在整个行业中推广成为可能，实现技术资源的重新整合，使虚拟制造成为可能。
（2）高速铣削加工
国外近年来发展的高速铣削加工，大幅度提高了加工效率，并可获得极高的表面光洁度。
另外，还可加工高硬度模块，还具有温升低、热变形小等优点。
高速铣削加工技术的发展，对汽车、家电行业中大型型腔模具制造注入了新的活力。
目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向发展。
（3）模具扫描及数字化系统
高速扫描机和模具扫描系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的诸多功能，大大缩短了模具的在研制制造周期。
有些快速扫描系统，可快速安装在已有的数控铣床及加工中心上，实现快速数据采集、自动生成各种不同数控系统的加工程序、不同格式的CAD数据，用于模具制造业的“逆向工程”。
模具扫描系统已在汽车、摩托车、家电等行业得到成功应用，相信在“十五”期间将发挥更大的作用。
（4）电火花铣削加工
电火花铣削加工技术也称为电火花创成加工技术，这是一种替代传统的用成型电极加工型腔的新技术，它是有高速旋转的简单的管状电极作三维或二维轮廓加工（像数控铣一样），因此不再需要制造复杂的成型电极，这显然是电火花成形加工领域的重大发展。
国外已有使用这种技术的机床在模具加工中应用。
预计这一技术将得到发展。
中国模具产业除了要继续提高生产能力，今后更要着重于行业内部结构的调整和技术发展水平的提高。
结构调整方面，主要是企业结构向专业化调整，产品结构向着中高档模具发展，向进出口结构的改进，中高档汽车覆盖件模具成形分析及结构改进、多功能复合模具和复合加工及激光技术在模具设计制造上的应用、高速切削、超精加工及抛光技术、信息化方向发展。
近年，模具行业结构调整和体制改革步伐加大，主要表现在，大型、精密、复杂、长寿命、中高档模具及模具标准件发展速度高于一般模具产品；塑料模和压铸模比例增大；专业模具厂数量及其生产能力增加；“三资”及私营企业发展迅速；股份制改造步伐加快等。
从地区分布来看，以珠江三角洲和长江三角洲为中心的东南沿海地区发展快于中西部地区，南方的发展快于北方。
目前发展最快、模具生产最为集中的省份是广东和浙江，江苏、上海、安徽和山东等地近几年也有较大发展。
3、根据“十一五”模具行业发展规划，“十一五”期间模具产品发展重点主要有如下几类：
（1）汽车覆盖件模具
冲压模具占模具总量的40%以上。
汽车覆盖件模具主要为汽车配套，也包括为农用车、工程机械和农机配套的覆盖件模具，它在冲压模具中具有很大的代表性，模具大都是大中型，结构复杂，技术要求高。
尤其是为轿车配套的覆盖件模具，要求更高，可以代表冲压模具的水平。
此类模具我国已有一定的技术基础，已为中档轿车配套，但水平还不高，能力不足，目前满足率只有一半左右。
中高档轿车覆盖件模具主要依靠进口，已成为汽车发展的瓶颈，极大的影响着车型开发。
（2）精密冲压模具
多工位级进模和精冲模代表了冲压模具的发展方向，精度要求寿命要求极高，主要为电子工业、汽车、仪器仪表、电机电器等配套。
这两种模具，国内已有相当基础，并已引进了国外技术及设备，个别企业生产的产品已达到世界水平，但大部分企业仍有较大差距，供应总量不足，进口很多。
（3）大型精密塑料模具
塑料模具占模具总量近40%，而且这个比例还在上升。
塑料模具中为汽车和家电配套的大型注塑模具，为集成电路配套的塑封模，为电子信息产业和机械及包装配套的多层、多腔、多材质、多色精密注塑模，为新型建材及节水农业配套的塑料异型材挤出模及管路和喷头模具等，目前虽然已有相当技术基础并正在快速发展，但技术水平与国外仍有较大差距，总量供不应求，每年的进口额达几亿美元。
（4）主要模具标准件
目前国内已有较大产量的模具标准件主要是模架、导向件、推杆推管、弹性元件等。
这些产品不但国内配套大量需要，出口前景也很好，应继续大力发展。
氮气缸和热流道元件主要依靠进口，应在现有基础上提高水平，形成标准并组织规模化生产。
（5）其他高技术含量的模具
占模具总量给8%的压铸模具中，大型薄壁精密压铸技术含量高，难度大。
镁合金压铸模具目前虽然刚起步，但发展前景好，有代表性。
子午线橡胶轮胎模具也是发展方向，其中活络模技术难度最大。
与快速成型技术相结合的一些快速制模技术及相应的快速经济模具具有很好的发展前景。
这些高技术含量的模具在“十一五”期间也应重点发展
4、当前冲压模具技术发展呈现三大特点
模具与压力机是决定冲压质量、精度和生产效率的两个关键因素。
先进的压力机只有配备先进的模具，才能充分发挥作用，取得良好效益。
模具的发展方向为：
（1）充分运用IT技术发展模具设计、制造。
用户对压力机速度、精度、换模效率等方面不断提高的要求，促进了模具的发展。
外形车身和发动机是汽车的两个关键部件，汽车车身模具特别是大中型覆盖件模具，其技术密集，体现当代模具技术水平，是车身制造技术的重要组成部分。
车身模具设计和制造约占汽车开发周期三之二的时间、成为汽车换型的主要制约因素。
目前，世界上汽车的改型换代—般约需48个月，而美国仅需30个月，这车要得益于在模具业中应用了CAD/CAE/CAM技术和三维实体汽年覆盖件模具结构设计软件。
另外，网络技术的广泛应用提供了可靠的信息载体、实现了异地设计和异地制造。
同时，虚拟制造
等IT技术的应用，也将推动模具工业的发展。
（2）车身制造中的级进冲模发展迅速。
在自动冲床上用级进冲裁模或组合冲模加工转子、定子板，或者应用于插接件作业，都是众所周知的冲压技术，近些年来，级进组合冲裁模在车身制造中开始得到越来越广泛的应用，用级进模直接把卷材加工为成型零件和拉伸件。
加工的零件也越来越大，省去了用多工位压力机和成套模具生产所必需串接的板材剪切、涂油、板坯运输等后续工序。
级进组合冲模已在美国汽车工业中普遍应用，其优点是生产率高，模具成本低，不需要板料剪切，与多工位压力机上使用的阶梯模相比，节约30%。
但是级进组合冲模技术的应用受拉伸深度、导向和传输的带材边缘材料表面硬化的限制，主要用于拉伸深度比较浅的简单零件，因此不能完全替代多工位压力机，绝大多数零件应优生考虑在多工位压力机上加工。
摘要
冲压工艺是塑性加工的基本方法之一。
它主要用于加工板料零件，所以有时也叫板料冲压。
冲压不仅可以加工金属板料，而且也可以加工非金属板料。
冲压加工时，板料在模具的作用下，于其内部产生使之变形的内力。
当内力的作用达到一定程度时，板料毛坯或毛坯的某个部位便会产生与内力的作用性质相对应的变形，从而获得一定的形状、尺寸和性能的零件。
冲压生产靠模具与设备完成加工过程，所以它的生产率高，而且由于操作简便，也便于实现机械化和自动化。
冲压产品的尺寸精度是由模具保证的，所以质量稳定，一般不需再经过机械加工便可使用。
冲压加工一般不需要加热毛坯，也不像切割加工那样大量切削材料，所以它不但节能，而且节约材料。
冲压产品的表面质量较好，使用的原材料是冶金工厂大量生产的轧制板料或带料，在冲压过程中材料表面不受破坏。
因此，冲压工艺是一种产品质量较好而且成本低的加工工艺。
用它生产的产品一般还具有重量轻且刚性好的特点。
我国考古发现，早在2000多年前，我国已有冲压模具被用于制造铜器，证明了中国古代冲压成型和冲压模具方面的成就就在世界领先。
1953年，长春第一汽车制造厂在中国首次建立了冲模车间，该厂于1958年开始制造汽车覆盖件模具。
我国于20世纪60年代开始生产精冲模具。
在走过了温长的发展道路之后，目前我国已形成了300多亿元（未包括港、澳、台的统计数字，下同。
）各类冲压模具的生产能力。
冲压模具行业发展现状及技术趋势。
关键词：
模具冲压工艺材料
Abstract
BluntpressacraftisoneofthebasicmethodsthattheSuprocess.Itismainlyusedforprocessingplanktoanticipatespareparts,sosometimesalsocalltheplankanticipatebluntpress.Bluntpresscannotonlyprocessmetalsplanktoanticipate,butalsocanalsoprocessnonmetalplanktoanticipate.Bluntpresstoprocess,theplankanticipatesunderthefunctionofmoldingtoolandmakeittransformatitsinternalcreationofinsidedint.Wheninsidethefunctionofdintattaincertaindegree,theplankanticipateacertainpartofsemi-finishedproductorsemi-finishedproductandthenwillproducewithinsidethefunctionpropertyofdintoppositeinresponsetooftransform,acquirecertainshape,sizeandthesparepartsoffunctionthus
Bluntpresstoproducetobeprocessedprocessbymoldingtoolandequipmentscompletion,soitofrateofproductionGao,andbecauseofoperationsimple,alsoeasytorealizationmechanizationandautomation.
Bluntpressthesizeaccuracyofproductispromisebythemoldingtoolof,soqualitystable,generallydoingnotneedtothroughmachineprocessagainthencanuse.
Bluntpresstoprocessgenerallydon'tneedtoheatsemi-finishedproduct,alsobeunliketoincisetoprocesstosoandingreatquantitiesslicetoparematerial,soitnotonlyeconomizesonenergy,butalsoeconomizematerial.Bluntpressthesurfacequalityofproductbetter,theoriginalmaterialofusageisametallurgyfactorymassproductionoftheYasystemplankanticipateortaketoanticipateandthematerialsurfaceisfreefrombreakageinbluntlyranoverthedistance.
Therefore,itisingblunttopressacraftbeakindofproductqualitybetterandthecostlowlyprocessacraft.Usetheproductthatitproducegenerallystillhastheweightlightandrigidandgoodcharacteristics.
Ourcountrystudyofancientrelicstodiscover,asearlyasmorethan2000yearagos,ourcountryalreadyhavebluntpressamoldingtooltobeusedfortomakebronzeutensils,proveChineseancienttimesbluntpresstomodelwithbluntpressanachieveofmoldingtooltoleadintheworld.Growspringin1953thefirstcarmanufactorybuiltupabluntmoldcarfortheveryfirsttimeinChinaandthatfactorystartedmakeacartooverlayamoldingtoolin1958.TheourcountrystartsproduceJingabluntmoldingtoolin60'sin20centuries.Walkthroughgrowofdevelopmentroadafter,theourcountryhasalreadybecomemorethan100000000dollars300currently（DOnotincludethestatisticsofharbor,Ao,pedestal,undertogether.）Everyvarietyisblunttopresstheproductionabilityofmoldingtool.
Bluntpressthedevelopmentpresentconditionofthemoldingtoolprofessionandtechniquetrend.
Keyword:
MoldingtoolBluntpressacraftMaterial.
第一章引言
1.1、课题简介：
冲压工艺是塑性加工的基本方法之一。
它主要用于加工板料零件，所以有时也叫板料冲压。
冲压不仅可以加工金属板料，而且也可以加工非金属板料。
冲压加工时，板料在模具的作用下，于其内部产生使之变形的内力。
当内力的作用达到一定程度时，板料的某一部分便会产生与内力的作用性质相对应的变形，从而获得一定的形状、尺寸和性能的零件。
1.2、选题依据（来源）、背景及其目的意义：
1.2.1选题的依据（来源）
模具作为一种特定结构的机械产品，进行模块化设计时，既与传统模块化机械产品设计有许多共同之处，又具有自身的特殊性。
模块的正确划分是模板制作的关键，要兼顾两个方面：
一是模具的结构，二是是否有利于实现参数化。
下面具体结合压形模阐述一下模块的划分。
在深刻分析压形模具结构特点的基础上，抽象出所有压形模具的共同特征，要将上述两个方面统一起来对模板划分模块。
从结构上看，压形模具结构简单，可分为二个模块：
上模、下模，没有压边圈。
从是否有利于实现参数化的角度看，压形模具可分为模架模块和专用型面模块。
模架模块是指结构相对规则的上下模架部分，主要起定位和支撑等作用。
专用型面模块是指型面结构变化部分，不易实现设计参数化，是覆盖件成形的关键部分。
考虑到模具要固定在机床上，专用型面模块的外形直接受型面的控制，所以将压形模板分成6个模块：
上模基座、下模基座、上模型体、下模型体、机床和型面。
这样划分的优点有：
U将上、下模划分为基座和型体，因为基座是少变化和稳定的，结构相对规则，易于实现参数化；而型体外形则是多变的，不规则，不易于实现参数化；当型体由于突变失效时，不至于牵连基座；2）不同的产品，要求不同的模具型面，所以相对于模具其他部分来说，型面的多变和复杂性最突出，将型面单独作为一个文件，便于对它的操纵和控制；3）机床的加入是为了保证机床和模具基座压板槽的吻合。
模板是将一个事物的结构按照其内在的规律予以固定化、标准化的结果，它是结构标准化的具体体现。
参数化模板技术利用帜D设计的参数化技术，将模板的尺寸进行全关联，用主要参数来对其他参数进行驱动。
参数化模板技术的应用必须建立在特征建模的基础之上。
在此以UG为开发平台，运用UG完善的参数化机制和强大的CAD功能进行特征建模，尤其UG所提供的装配功能和WAvE技术使参数化模板技术具有更广泛的适应性和更强大的生命力。
1.2.2选题的背景
模具快速响应制造（BapidRgpnseManufacturing，RRM），最初是由福特汽车公司提出的，其目的是建立集成环境同时使工程技术人员有效地使用计算机仿真和处理技术进行产品的开发、设计和制造，缩短产品的市场响应时间，提高质量和可靠性，同时降低成本。
参数化模板技术的设计思想是为快速模具结构设计服务的，缩短模具结构生成和出固的耗时，减少冲压工艺分析设计和依据图纸进行模具制造中间的时间间隔，从而更好的满足MzM的要求。
模板的设计和创建参数化模板技术应用方法研究
模板是结构标准化的具体体现，那么模板中的每一个标准化结构都可以看作是一个模块。
将各个模块建模，然后利用UC的装配功能把模块拼装，便完成模板。
同时，模板的设计中应该融入一定实际生产经验，这样模板才具有权威性。
针对模板中使用的标准件（模柄、螺栓、螺钉、导校导套等），最好建立标准件库，这样在由模板生成具体模具时，当标准件的规格需要变换时，能够直接从标准件库中提出，方便省时。
标准件库的建立工作量大，内容复杂，当然工作环境仍然是UG。
根据零件的形状和尺寸，首先在计算机中以工程草图的形式画出，尺寸以参数形式表示，然后对这些参数赋以不同的值，就能够建立起一组形状相同、规格不同的标准件。
压形模板的创建基于上述参数化模板技术在汽车覆盖件压形模板设计中应用方法的分析，根据对压形模板的模块划分，对各个模块在UC中建模，然后装配成为压形模板。
参数化特征建模参数化模板要求其中的曲线、曲面、实体的形状、尺寸和空间位置都是可变的。
在UC中，只有作为特征，其形状和空间参数才是可以改变的，同时在参数之间建立关联。
参数化关联机制在压形模板中建立方法将生成模板的所有参数分成2种即控制参数和受控参数。
受控参数的值通过公式由控制参数决定，在UC中是通过表达式（Epp哪i哪）功能来创建参数之间的公式关系。
但由于装配部件也较多，这样所有的控制参数总共也较多，所以又将控制参数分成主控参数和非主控参数。
非主控参数的值也是通过公式由主控参数决定。
这样模板的所有参数将全由主控参数来决定，减少了需要修改的参数个数，增强了模板的实用性。
经过不断修改，目前压形模板的主控参数有总装文件的模具闭合高度、送料高度和下模基座文件的四角平台长、四角平台宽、筋板宽、模具长度、模具宽度、模具高度和基准高度等。
除了使用公式在参数之间建立起关联，还可以在草图中通过几何定位确定参数的关系。
草图是UC中实现参数化的最强大工具，草图实际上就已经决定了其后要生成实体的方法，它实际上就是对所描述对象建立数学模型，其后面的三维造型工作只是将它所表达的思想实现出来。
以下模基座草图为例说明使用草图的方法。
在头脑中先构思出下模基座的大体结构，有四角平台、压板槽、底板加强筋、侧加强筋、导腿。
选择下模基座的底面为草图附着面，初步生成的草图如图1所示。
其中1是用于生成底板加强筋，先生成一长方体，然后使用自定义特征（事先已经做好，存在自定义特征库中）。
2是用于生成导腿，关于YC方向做镜像，便得到两个导腿。
3是用于生成四角平台，4是在四角平台中挖空，用于减重。
5是用于生成侧加强筋，然后在xC方向做阵列，再关于xC做镜像。
6是用于生成压板槽（使用自定义特征），然后方法同侧加强筋。
7是用于生成侧加强筋附着面。
经过镜像和填补最后得到草图形状。
装配和WAW技术
模块造形完毕需要装配成模板。
UC为建模提供了强大而有效的装配功能，为了完美地实现参数化模板的目标，模块之间的装配定位应当使用约束定位（Mte），而且应当尽可能地使用
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