1.目的及意义

1.1 研究现状

1.1.1国内外研究概况及发展趋势

随着“工业4.0”的面世，在全世界掀起了新一轮的面向制造技术的发展热潮，欧美与日本等发达国家纷纷优化制造业结构，以巩固其在全球的领先地位，我国随后也提出了“中国制造2025”的概念，力求使中国由制造大国逐步转向制造强国。冲压模具作为板材加工制造用的工艺装备，在整个制造业中占有不可替代的地位，冲压模具加工由于具有加工效率高、一致性好以及加工成本低等优点，广泛用于航空、航天、汽车、家电等领域。我国冲压模具产业经过半个多世纪的发展，已经渗入到国民经济的各个方面，据统计，在汽车领域及家电领域，有60%以上零部件是由冲压模具制造出来的，冲压模具已然成为我国经济技术发展的重要支柱。

1.1.2国外研究现状

国外的模具企业的生产技术水平都比较高，各种新工艺、新材料、新技术都广泛、快速地应用于模具设计和制造领域，已经进入了相对现代化、专业化和标准化的阶段。早在20世纪50年代，研究者们对板材成形提出了很多新的参数，其中，加工硬化系数n和塑性应变比r作为金属板料成形最基本的参数被广泛应用。紧接着研究者提出了成形极限图（FLD）,在金属板料的成形研究中占据了极其重要的位置。国外的模具企业在CAD/CAE/CAM技术的应用方面已经走在了世界前列。Clough教授发表的《平面应变分析中的有限元方法》中首次提出了“有限元”的名词，奠定了早期有限元法的理论基础。日本学者Yamada最早将弹塑性有限元方法引入到板材成形模拟中。美国GM公司专门召开了一个研讨会来讨论关于板料冲压成形的力学分析开始利用刚塑性有限元法分析。Balendra研究小组提出了三种有限元模型，弹-塑性有限元模型、刚-塑性模型和和基于实验测接触力的分离模型。Lee等也采用了理论分析、数值模拟和实验证的方法研究冷锻具弹性变形，在成形分析过程中将工序件分别采用刚塑性和弹模型。在板料成形模拟分析的实用性方面，取得了很大的进展。Kojima等最早研究了模具受应力的作用，Murata等研究了模具变形，Hillery等研究了模具应力。90年代前，国外模具企业将板料有限元技术作为间竞争的核心，现在越来多的企业广泛采用有限元法进行模拟分析，很国家汽车生产商都专门技术人员和专家从事模拟分析研究建立了相关的数据库以供初学者参考，加快新车型术人员和专家从事模拟分析研究。

1.1.3国内研究现状

我国在数值模拟和塑性成形方面的研究都晚于西方发达家，但经过近50年专家和学者的努力，已经取得了很大成果。北京航空天大学的熊火轮开发了动态接触条件“分步修正法”用于模拟板料拉深、液压涨形等成过程。徐伟对矩形盒、方形盒进行了拉深模拟，并且压边过程。在有限元分析方面、上海大学的曾宪章、华中科技大学肖景容、吴国勇在有限元模拟与实践应用相结合方面都起着重要作用。吉林大学的朱丙东针对采用超薄铝钢板制成的轿车消声器隔热罩国产化中的质量问题，采用有限元模拟技术对其冲压形成过程进行了模型分析。柳州六和方盛机械有限公司的刘金华分析了某微型汽车发动机零件冷却隔热罩的冲压工艺，通过建立数学模型，分析确定了冲压工艺和模具结构，提高了模具设计效率和质量，缩短了产品的制造周期，为企业创造了实际效益。

1.2 研究目的

根据任务书要求，完成外链板冲压工艺分析与模具结构设计，设计的模具能够生产的零件，能够符合任务书的精度尺寸要求。