文 献 综 述

一、 课题背景意义

模具工业是国民经济的基础工业,是工业生产的重要工艺装备。【1】先进国家的模具工业已摆脱从属地位,发展为独立的行业。日本工业界认为:”模具工业是其它工业的先行工业,是创造富裕社会的动力”。美国工业界认为:”模具工业是美国工业的基石”。在德国，模具被冠以”金属加工业中的帝王”之称。在我国，在《国务院关于当前产业政策要点的决定》中模具被列为机械工业技术改造序列的第一位,生产和基本建设序列第二位,把发展模具工业摆在发展国民经济的重要位置。目前,我国冲压模具在产值方面占模具总产值的40%以上,处于绝对主导地位。【2】冲压成形是一种先进的少、无切削加工方法,具有节能省材、效率高、产品质量好、重量轻、加工成本低等一系列优点。在汽车、航空航天、仪器仪表、家电、电子、通讯、军工、日用品等产品的生产中得到了广泛的应用。据统计,薄板成型后,制造了相当于原材料12倍的附加值,在国民经济生产总值中,与其相关的产品占四分之一；在现代汽车工业中,冲压件的产值占总产值的59%。随着我国经济的迅速发展，采用模具的生产技术得到愈来愈广泛的应用。

二、 国内外研究现状

据统计，2003 年我国生产汽车冲压件约 240 万吨/8 亿件，摩托车冲压件约 28 万吨/19 亿件，拖拉机、农用车冲压件约96 万吨/7.1 亿件，家用空调和冰箱冲压件 100 万吨/12.8 亿件。【3】业内专家预计，随着冲压成形行业最大用户市场--汽车行业今后继续迅猛发展，中国冲压行业已迎来了一个快速发展机遇期， 但能否抓住机遇获得新的更快的发展， 前进的道路上尚有许多阻力和障碍需要克服与突破。

（1）机械化、自动化程度低。美国 680 条冲压线中有 70%为多工位压力机，日本国内 250 条生产线有 32%为多工位压力机， 而这种代表当今国际水平的大型多工位压力机在我国的应用却为数不多；中小企业设备普遍较落后，耗能耗材高，环境污染严重；封头成形设备简陋，手工操作比重大；精冲机价格昂贵，是普通压力机的5~10倍，多数企业无力投资阻碍了精冲技术在我国的推广应用；液压成形，尤其是内高压成形，设备投资大，国内难以起步。【4】

（2）生产集中度低许多汽车集团大而全， 形成封闭内部配套， 导致各企业的冲压件种类多， 生产集中度低，规模小，易造成低水平的重复建设，难以满足专业化分工生产，市场竞争力弱；摩托车冲压行业面临激烈的市场竞争，处于”优而不胜，劣而不汰”的状态；封头制造企业小而散，集中度仅 39.2%。

（3）冲压板材自给率不足，品种规格不配套。目前，我国汽车薄板只能满足 60%左右，而高档轿车用钢板，如高强度板、合金化镀锌板、超宽板(1650mm 以上)等都依赖进口。 （4）科技成果转化慢，先进工艺推广慢。在我国，许多冲压新技术起步并不晚，有些还达到了国际先进水平，但常常很难形成生产力。先进冲压工艺应用不多，有的仅处于试用阶段，吸收、转化、推广速度慢。技术开发费用投入少，导致企业对先进技术的掌握应用慢，开发创新能力不足，中小企业在这方面的差距更甚。目前，国内企业大部分仍采用传统冲压技术，对下一代轻量化汽车结构和用材所 需的成形技术缺少研究与技术储备。【5】

（5）精模具依赖进口当前，冲压模具的材料、设计、制作均满足不了国内汽车发展的需要，而且标准化程度尚低，大约为 40%~45%，而国际上一般在 70%左右。

（6）专业人才缺乏业内掌握先进设计分析技术和数字化技术的高素质人才远远不能满足冲压行业飞速发展的需要，尤其是摩托车行业中具备冲压知识和技术和技能的专业人才更为缺乏且大量外流。另外，众多合资公司由外方进行工程设计，掌握设计权、投资权，我方冲压技术人员难 以真正掌握冲压工艺的真谛。【6】冲压成形用户市场的迅猛发展为冲压行业带来了全新的发展机遇， 虽然在冲压行业发展的道路上还存在着各种各样的阻力与障碍， 但我们始终相信，这些都阻挡不了冲压行业前进的步伐。科学技术的迅猛发展, 尤其是在现有资源及环境不可过分乐观的形势下, 对冲压加工乃至整个塑性加工业等都提出了严重的挑战。减轻重量,节省材料, 降低能耗, 开拓创新已成为塑性加工业等面临的一个极其重要的课题。不可否认在金属加工中, 冲压是成形效率和 材料利用率最高的加工方式之一, 其具有自己独特的优势与特点。【7】面对严重挑战, 冲压加工正以新的姿态,向铸造、锻压、焊接和机械加工等领域开拓, 已经并正在生产出许多具有 时代特点的产品, 展现了冲压加工广阔的天地。例如冲压发动机壳体、冲压摇臂、冲压摇臂座、冲压排气管、冲压焊接成形的离心泵、冲压托架、冲压焊接成形的汽车后轿壳、冲压离合器壳体、冲压变速箱壳体、冲压皮带轮等等, 所有这些不仅改变了过去工件由铸造、焊接生产而呈现的粗笨外表, 许多冲压件的精度也毫不逊色于机械加工的产品, 其结构合理性甚至要超过某些机械加工产品, 尤其是其生产率又远非机械加工所能比拟。【8】 而复合冲压、微细冲压、智能化冲压、绿色冲压等高新技术又向我们展示了冲压加工极具魅力的新领域, 可以说冲压加工不论从深度, 还是从广度上都大有作为, 前景美好。

三、 未来发展趋势

进入21世纪以来，高新技术全面促进了传统成形技术的改造及先进成形技术的形成和发展。

1) 未来冲压技术将以更快的速度持续发展，发展的方向将更加突出”精、省、净”的需求。【9】

2) 冲压成形技术将更加科学化、数字化、可控化。科学化主要体现在对成形过程、产品质量、成本、效益的预测和可控程度。成形过程的数值模拟技术将在实用化方面取得很大发展，并与数字化制造系统很好地集成。人工智能技术、智能化控制将从简单形状零件成形发展到覆盖件等复杂形状零件成形，从而真正进入实用阶段。【10】

3) 注重产品制造全过程，最大程度地实现多目标全局综合优化。优化将从传统的单一成形环节向产品制造全过程及全生命期的系统整体发展。

4) 对产品可制造性和成形工艺的快速分析与评估能力将有大的发展。以便从产品初步设计甚至构思时起，就能针对零件的可成形性及 所需性能的保证度，做出快速分析评估。 【11】

5) 冲压技术将具有更大的灵活性或柔性，以适应未来小指量多品种混流生产模式及市场多样化、个性化需求的发展趋势，加强企业对市场变化的快速响应能力。

6) 重视复合化成形技术的发展。以复合工艺为基础的先进成形技术不仅正在从制造毛坯向直接制造零件方向发展，也正在从制造单个零 件向直接制造结构整体的方向发展。

加入WTO以后，中国的汽车工业、航空航天工业等支柱产业必将有大的发展。我国的冲压行业既充满发展的机遇，又面临进一步以高新技术改造传统技术的严峻挑战。国民经济和国防建设事业将向冲压成形技术的发展提出更多更新更高的要求。我国的板料加工领域必须加强力量的联合，加强技术的综合与集成，加快传统技术从经验向科学化转化的进程。加速人才培养，提升技术创新能力，提高冲压技术队伍的整体素质和生产企业的竞争。【12】

参考文献：

手册：

《冲压模具设计手册》编写组. 冲压模具设计手册.机械工业出版社.2002.8.北京.

书籍：

1. 党根茂 《模具设计与制造》 西安电子科技大学出版社

2．李双义 《冷冲模具设计》 清华大学出版社

3. 陈炎嗣；郭景仪 《冲压模具设计与制造技术》 北京出版社

4. 胡石玉；龚光容 《模具制造技术》 东南大学出版社

5. 黄毅宏 《模具制造工艺》 机械工业出版社

6. 李发致 《模具先进制造技术》 机械工业出版社

7. 万战胜著 《冲压工艺及模具设计》 中国铁道出版社

8. 王树勋 《模具实用技术设计综合手册》 华南理工大学出版社

9. 黄金临 《基于知识的冲压模具CAD系统的研究与实现》 南京航空航天大学

10.郭玲蓉 《冲压模具的参数化设计》 制造技术与机床

11.潘雪松 《冲压模具设计中运动控制的探讨》 化学工程与装备

12.李亨；王成勇 《基于规则的小型冲压模具报价系统》 合肥工业大学学报

13.陈武明；唐稳生 《大型薄板冲压件起皱破裂问题的解决》 装备制造技术

14.周星元 《冲压模具零件标准件库的开发》 武汉科技学院学报

15.武晓红 《日本冲压模具的技术特点》 模具技术

16.甘辉 《利用CAD软件简化冲模工艺计算的实现技术》机械制造与自动化

17.幸育忠 《冲压工艺设计中的五方关系》 锻压机械

18.李玉萍 《CAD/CAM集成技术在冲压模具生产中的应用》锻压装备制造技术

19.李玉林 《三维冲压模具标准件CAD系统的程序设计》 机械工程与自动化

20.王沛华 《浅谈高职冲压模具课程实训中的几个问题》 中国科技信息

21.宋爱平;吴伟 《A Reconfigurable Stamping Die and Its Stamping Process》 Journal of Shanghai Jiaotong University(Science)

22.张贵宝 《Sensitivity Analysis of Effect Related with Material Process and Assembly Variations to Loads Deformation and Stress on HSS Stamping Die》 Journal of Shanghai Jiaotong University(Science)

23. 王晓方 《Announcement of Newly Approved National Standards of P. R. China 2009 No.5 (total No.145)》 China Standardization

24. 周驰；阮锋 《Announcement of Newly Approved National Standards of P.R.China 2008 No.5 (total No.118)》 China Standardization

25. JI Tingwei；GAO JunZHAO；Guoqun 《Research on Fuzzy Synthetic Evaluation of Stamping Process Scheme》 武汉理工大学学报

限位板冲压模具设计与制造流程

1. 限位板冲压工艺过程设计

1) 理解分析冲压零件图纸

2) 确定冲压件的工艺方案

3) 确定设计各工序的工艺方案，初步选择所使用设备

4) 确定冲压工艺流程

2. 限位板冲压模具设计

1) 确定冲压模类型和结构形式

2) 选择条料式或工作定位方式

3) 选择卸料和出件方式

4) 绘制模具总装配图

5) 校核冲压的各基本参数，合理选择冲压设备

6) 绘制模具零件图

3. 限位板冲压零件制造工艺

1) 分析模具零部件图

2) 分析加工点，确定加工方法

3) 确定模具零件加工工艺规程

4) 写设计计算说明书