研究現(xiàn)狀：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)日益復(fù)雜與多樣化，產(chǎn)品性能和質(zhì)量也在不斷提高，因而對(duì)沖壓技術(shù)提出了更高的要求。沖壓技術(shù)自身也在不斷地創(chuàng)新和發(fā)展。
為了適應(yīng)大批量高、高效率生產(chǎn)的需要，在沖壓模具和設(shè)備上廣泛應(yīng)用了各種自動(dòng)化的進(jìn)、出料機(jī)構(gòu)。對(duì)于大型沖壓件，例如汽車覆蓋件，專門配置了機(jī)械手或機(jī)器人。這不僅僅大大提高了沖壓件的生產(chǎn)品質(zhì)和生產(chǎn)率，而且也增加了沖壓工作的安全性。在中、小件的大批量生產(chǎn)方面，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用多工位級(jí)模、多工位壓力機(jī)或高速壓力機(jī)。在中、小批量多品種生產(chǎn)方面，正在發(fā)展柔性制造系統(tǒng)。為了適應(yīng)多品種生產(chǎn)時(shí)不斷更換模具的需要，已成功地開發(fā)出快速換模系統(tǒng)。
沖壓成形工藝近年來有很多新的發(fā)展，在精密沖裁、精密成形、精密剪切、復(fù)合材料成形、超塑性成形、軟模成形以及電磁成形等方面取得很大的進(jìn)展。沖壓件的成形精度、生產(chǎn)率越來越高。精密沖壓的范圍越來廣，由平板零件精密沖裁拓寬到精密彎曲、精密拉深及立方體精密成形等�？杉庸さ墓ぜ暮穸纫膊粩嗵岣�，并可對(duì)高強(qiáng)度合金材料進(jìn)行精密沖裁。
計(jì)算機(jī)輔助工程在沖壓領(lǐng)域得到較好的應(yīng)用，可進(jìn)行應(yīng)力、應(yīng)變等的分析，排樣、毛坯的優(yōu)化設(shè)計(jì)及工藝過程的模擬與分析等，實(shí)現(xiàn)沖壓過程的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
以有限元為核心的塑性成形數(shù)值仿真技術(shù)可以用于沖壓成形過程的分析、優(yōu)化和模具設(shè)計(jì)，能顯著減少模具和調(diào)試周期，降低生產(chǎn)成本提高產(chǎn)品質(zhì)量。在國外已得到廣泛的應(yīng)用，在我國隨著產(chǎn)品更新?lián)Q代的頻繁化，模具設(shè)計(jì)與制造工作量急劇加大，對(duì)沖壓成形的分析及模具CAD/CAE/CAM現(xiàn)代化設(shè)計(jì)手段的需求也急劇增加，CAE技術(shù)正在得到普遍重視并將得到更廣泛的應(yīng)用。
先進(jìn)沖壓技術(shù)是指導(dǎo)信息技術(shù)\新材料\新工藝與傳統(tǒng)沖壓成形技術(shù)的結(jié)合。前,沖壓行業(yè)的技術(shù)水平和先進(jìn)性，要表現(xiàn)在以CAD/CAE/CAPP/CAM技術(shù)為代表的數(shù)字化與信息化程度，及企業(yè)中信息集成和管理網(wǎng)絡(luò)程度。目前，國內(nèi)汽車覆蓋件模具生產(chǎn)企業(yè)普遍采用了CAD/CAM技術(shù)，CAPP和技術(shù)也已開始使用。
目前，我國以汽車覆蓋件模具為代表的大型沖壓模具的制造技術(shù)已取得很大進(jìn)步。幾大汽車模具廠由于采用了國際上先進(jìn)的模具加工設(shè)備、制造技術(shù)和軟件，實(shí)現(xiàn)了CAD/CAE/CAM一體化，如今的國內(nèi)沖壓模具企業(yè)幾乎全部甩掉了傳統(tǒng)的繪圖板，摒棄了落后的手工繪圖方式，大大提高了沖壓模具的設(shè)計(jì)開發(fā)和制造能力，縮短了模具的生產(chǎn)周期。例如捷達(dá)、富康、夏利等轎車的大型件模具均為國內(nèi)設(shè)計(jì)制造，再如一汽模具公司和美國福特汽車公司聯(lián)合設(shè)計(jì)了大紅旗轎車發(fā)動(dòng)機(jī)罩的內(nèi)外板和左右前翼子板等高檔模具。此外，許多研究機(jī)構(gòu)和大專院校也在開展模具技術(shù)的研究。如吉林大學(xué)汽車覆蓋件盛開技術(shù)所獨(dú)立研制的汽車覆蓋件沖壓成型分析KMAS軟件、華中理工大學(xué)模具技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的汽車覆蓋件模具和級(jí)進(jìn)模CAD/CAE/CAM軟件、上海交大模具CAD國家工程研究中心開發(fā)的冷沖模具和精沖模具CAD軟件等在國內(nèi)模具行業(yè)有不少的用戶。國內(nèi)的模具企業(yè)也在充分抓住汽車工業(yè)所帶來的發(fā)展契機(jī)，加大設(shè)備、產(chǎn)品、生產(chǎn)規(guī)模的升級(jí)步伐，積極開拓國內(nèi)市場(chǎng)。近年來，我國沖壓模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整取得不小的成績，無論是企業(yè)組織結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)結(jié)構(gòu)和進(jìn)出口結(jié)構(gòu)，都在向著合理化的方向發(fā)展。
研究目的和意義：
目的：設(shè)計(jì)落料沖盂工藝和設(shè)計(jì)落料沖盂模具，根據(jù)原料形制及成品要求，設(shè)計(jì)沖頭以以節(jié)約材料，完成出管狀零件完整的落料沖盂工藝及模具設(shè)計(jì)。
意義：現(xiàn)實(shí)中某產(chǎn)品生產(chǎn)需要此加工工藝。
研究內(nèi)容(內(nèi)容、結(jié)構(gòu)框架以及重點(diǎn)、難點(diǎn))：
(1) 設(shè)計(jì)落料沖盂工藝，要考慮到工藝在現(xiàn)行條件下是否可行。
(2) 根據(jù)原料形制及成品要求，設(shè)計(jì)沖頭以節(jié)約材料。比如板材材料為鋁帶1050A，厚度為0.6mm，寬度為126mm;通過落料沖盂模制成外徑21.6mm，內(nèi)徑20.4mm，高度為19mm的盂子。再經(jīng)過五連臥式?jīng)_床拉伸成管殼。在此過程中，要考慮到如何設(shè)計(jì)多個(gè)沖頭的位置使整個(gè)工藝過程中盡可能節(jié)約材料，邊角料盡可能的少。
(3) 設(shè)計(jì)落料沖盂模具。
(4) 設(shè)計(jì)各零件(注意盡量使用通用件)并選材。
(5) 編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書。
(6) 設(shè)計(jì)拉伸工藝，并設(shè)計(jì)拉伸模。
研究方法、手段：
1.查找文獻(xiàn)，了解當(dāng)下的一些常見沖模的設(shè)計(jì)方法。讓自己首先清楚地了解當(dāng)前沖盂工藝的發(fā)展現(xiàn)狀以及可以實(shí)行的方法手段。
2.實(shí)踐接觸沖壓設(shè)備，理解沖壓工藝的應(yīng)用以及在應(yīng)用中可能存在并需要考慮的問題。資料中的沖床沖壓方法僅僅作為參考，只有實(shí)際去操作，才能充分了解現(xiàn)實(shí)中落料沖盂工藝中的某些問題并能正確及時(shí)修改自己的設(shè)計(jì)。
3.提出多個(gè)方案進(jìn)行比較，對(duì)比優(yōu)劣，選出好的方案。因?yàn)樵O(shè)計(jì)方法不可能只存在一種，多個(gè)方案同時(shí)進(jìn)行比較，可以在考慮到材料的充分使用以及程序的相對(duì)簡易的基礎(chǔ)上選擇出更優(yōu)化的方案。
4.最后設(shè)計(jì)完成后驗(yàn)證自己的設(shè)計(jì)
研究進(jìn)度：
2010年6月1日至10月1日 完成總體設(shè)計(jì)，提出方案，完成開題;
2010年10月2日至12月30日 確定輸送機(jī)的各項(xiàng)參數(shù);
2011年1月1日至3月30日 完成裝配圖及零件圖。
文獻(xiàn)綜述(包括：國內(nèi)外研究理論、研究方法、進(jìn)展情況、存在問題、參考依據(jù)等)
沖壓技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀主要可以歸納為以下幾個(gè)方面：
(1)沖壓加工自動(dòng)化與柔性化
為了適應(yīng)大批量高、高效率生產(chǎn)的需要，在沖壓模具和設(shè)備上廣泛應(yīng)用了各種自動(dòng)化的進(jìn)、出料機(jī)構(gòu)。對(duì)于大型沖壓件，例如汽車覆蓋件，專門配置了機(jī)械手或機(jī)器人。這不僅僅大大提高了沖壓件的生產(chǎn)品質(zhì)和生產(chǎn)率，而且也增加了沖壓工作的安全性。在中、小件的大批量生產(chǎn)方面，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用多工位級(jí)模、多工位壓力機(jī)或高速壓力機(jī)。在中、小批量多品種生產(chǎn)方面，正在發(fā)展柔性制造系統(tǒng)。為了適應(yīng)多品種生產(chǎn)時(shí)不斷更換模具的需要，已成功地開發(fā)出快速換模系統(tǒng)。
(2)塑性成形的基礎(chǔ)理論已基本形成
沖壓成形工藝近年來有很多新的發(fā)展，在精密沖裁、精密成形、精密剪切、復(fù)合材料成形、超塑性成形、軟模成形以及電磁成形等方面取得很大的進(jìn)展。沖壓件的成形精度、生產(chǎn)率越來越高。精密沖壓的范圍越來廣，由平板零件精密沖裁拓寬到精密彎曲、精密拉深及立方體精密成形等�？杉庸さ墓ぜ暮穸纫膊粩嗵岣�，并可對(duì)高強(qiáng)度合金材料進(jìn)行精密沖裁。
計(jì)算機(jī)輔助工程在沖壓領(lǐng)域得到較好的應(yīng)用，可進(jìn)行應(yīng)力、應(yīng)變等的分析，排樣、毛坯的優(yōu)化設(shè)計(jì)及工藝過程的模擬與分析等，實(shí)現(xiàn)沖壓過程的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
此外，沖壓成形性能和成形極限的研究，沖壓件成形難度的判定以及成形預(yù)報(bào)等技術(shù)的發(fā)展，均標(biāo)志著沖壓成形已從原來的經(jīng)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)分析開始走上由沖壓理論指導(dǎo)的科學(xué)聯(lián)系使沖壓成形趲計(jì)算機(jī)輔助工程化和智能化的發(fā)展道路。
(3)以有限元為核心的塑性成形數(shù)值仿真技術(shù)日趨成熟,為人們認(rèn)識(shí)成形過程的本質(zhì)規(guī)律提供了新途徑。
以有限元為核心的塑性成形數(shù)值仿真技術(shù)可以用于沖壓成形過程的分析、優(yōu)化和模具設(shè)計(jì)，能顯著減少模具和調(diào)試周期，降低生產(chǎn)成本提高產(chǎn)品質(zhì)量。在國外已得到廣泛的應(yīng)用，在我國隨著產(chǎn)品更新?lián)Q代的頻繁化，模具設(shè)計(jì)與制造工作量急劇加大，對(duì)沖壓成形的分析及模具CAD/CAE/CAM現(xiàn)代化設(shè)計(jì)手段的需求也急劇增加，CAE技術(shù)正在得到普遍重視并將得到更廣泛的應(yīng)用。
沖壓企業(yè)要從整體上提高效率、改進(jìn)技術(shù)、優(yōu)化管理、降低成本，還必須將計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)集成運(yùn)用。企業(yè)信息集成系統(tǒng)的推廣應(yīng)用，將從根本上改變現(xiàn)有企業(yè)生產(chǎn)管理的低效率，促進(jìn)企業(yè)的技術(shù)進(jìn)步及人員素質(zhì)的提高，會(huì)產(chǎn)生明顯的社會(huì)效益。信息集成技術(shù)的應(yīng)用與網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的分不開的，而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用必將成為企業(yè)在信息技術(shù)環(huán)境下贏得市場(chǎng)的關(guān)鍵工具。進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來，高新技術(shù)全面促進(jìn)了傳統(tǒng)成形技術(shù)的改進(jìn)及先進(jìn)成形技術(shù)的形成與發(fā)展，同時(shí)沖壓技術(shù)也取得了長足的發(fā)展。
(4)CAD/CAE/CAM等技術(shù)的不斷深入應(yīng)用,使模具質(zhì)量提高、制造周期下降。
先進(jìn)沖壓技術(shù)是指導(dǎo)信息技術(shù)\新材料\新工藝與傳統(tǒng)沖壓成形技術(shù)的結(jié)合。前,沖壓行業(yè)的技術(shù)水平和先進(jìn)性，要表現(xiàn)在以CAD/CAE/CAPP/CAM技術(shù)為代表的數(shù)字化與信息化程度，及企業(yè)中信息集成和管理網(wǎng)絡(luò)程度。目前，國內(nèi)汽車覆蓋件模具生產(chǎn)企業(yè)普遍采用了CAD/CAM技術(shù)，CAPP和技術(shù)也已開始使用。
隨著計(jì)算機(jī)的深入應(yīng)用，我國不少企業(yè)已經(jīng)在嘗試或開展計(jì)算機(jī)輔助沖壓工藝設(shè)計(jì)CAPP系統(tǒng)的應(yīng)用。沖壓CAPP系統(tǒng)已從工藝設(shè)計(jì)發(fā)展到工藝信息的管理，設(shè)計(jì)方法也從派生式、創(chuàng)成式、混合式三種CAPP系統(tǒng)并舉的局面向智能化的混合式CAPP系統(tǒng)方向發(fā)展。但很多地方仍需要設(shè)計(jì)人員的決策與經(jīng)驗(yàn)，真正實(shí)用的基于知識(shí)的大型復(fù)雜沖壓件CAPP系統(tǒng)尚未建立。由于沖壓工藝設(shè)計(jì)過程的復(fù)雜性和模糊性，要想全面有效地解決問題，需要一種新型智能型工程設(shè)計(jì)方法，即基于知識(shí)的工程的KBE技術(shù)及信息管理技術(shù)綜合應(yīng)用到?jīng)_壓件工藝設(shè)計(jì)中，建立智能型的優(yōu)化CAPP系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)與CAK/CAE/CAM及管理的集成化，將是該領(lǐng)域未來發(fā)展的方向。
(5)新的成形方法不斷出現(xiàn)并得到成功應(yīng)用。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和普及，沖壓模具也基本實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)化，其中有代表性的是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)、計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)和計(jì)算機(jī)輔助工程(CAE)，有些企業(yè)還在AutoCAD平臺(tái)上進(jìn)行了二次開發(fā)，形成了具有自己特色的、針對(duì)性非常強(qiáng)的沖壓模CAD軟件。目前，我國以汽車覆蓋件模具為代表的大型沖壓模具的制造技術(shù)已取得很大進(jìn)步。幾大汽車模具廠由于采用了國際上先進(jìn)的模具加工設(shè)備、制造技術(shù)和軟件，實(shí)現(xiàn)了CAD/CAE/CAM一體化，如今的國內(nèi)沖壓模具企業(yè)幾乎全部甩掉了傳統(tǒng)的繪圖板，摒棄了落后的手工繪圖方式，大大提高了沖壓模具的設(shè)計(jì)開發(fā)和制造能力，縮短了模具的生產(chǎn)周期。例如捷達(dá)、富康、夏利等轎車的大型件模具均為國內(nèi)設(shè)計(jì)制造，再如一汽模具公司和美國福特汽車公司聯(lián)合設(shè)計(jì)了大紅旗轎車發(fā)動(dòng)機(jī)罩的內(nèi)外板和左右前翼子板等高檔模具。此外，許多研究機(jī)構(gòu)和大專院校也在開展模具技術(shù)的研究。如吉林大學(xué)汽車覆蓋件盛開技術(shù)所獨(dú)立研制的汽車覆蓋件沖壓成型分析KMAS軟件、華中理工大學(xué)模具技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的汽車覆蓋件模具和級(jí)進(jìn)模CAD/CAE/CAM軟件、上海交大模具CAD國家工程研究中心開發(fā)的冷沖模具和精沖模具CAD軟件等在國內(nèi)模具行業(yè)有不少的用戶。國內(nèi)的模具企業(yè)也在充分抓住汽車工業(yè)所帶來的發(fā)展契機(jī)，加大設(shè)備、產(chǎn)品、生產(chǎn)規(guī)模的升級(jí)步伐，積極開拓國內(nèi)市場(chǎng)。近年來，我國沖壓模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整取得不小的成績，無論是企業(yè)組織結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)結(jié)構(gòu)和進(jìn)出口結(jié)構(gòu)，都在向著合理化的方向發(fā)展。目前全世界模具總產(chǎn)值約為680億美元，中國只占8%左右，為更新和提高裝備水平，沖壓模具企業(yè)每年都需進(jìn)口設(shè)備。在創(chuàng)新開發(fā)方向的投入仍顯不足，沖壓模具行業(yè)內(nèi)綜合開發(fā)能力的提升已嚴(yán)重滯后于生產(chǎn)能力的提高，主要問題體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
(1)各層次的沖壓模具技術(shù)人才資源不足，尤其是高級(jí)模具設(shè)計(jì)人員、CNC數(shù)控機(jī)床操作工等，需求缺口較大。
(2)模具標(biāo)準(zhǔn)化程度不高，模具及其零件部件的商品率偏低。
(3)模具制造的專業(yè)化程度和集中化程度待進(jìn)一步提高。
(4)模具修理機(jī)制不健全，因拖延修理期影響生產(chǎn)的事時(shí)有發(fā)生。
(5)模具壽命偏低，使模具費(fèi)占產(chǎn)品成本比率過高且長期居高不下。
(6)模具及零部件市場(chǎng)價(jià)偏低，模具修理費(fèi)用更低，而且沒有市場(chǎng)指導(dǎo)價(jià)，完全靠購銷雙方“議價(jià)”，地區(qū)與廠際之間價(jià)差懸殊。
(7)模具新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料推廣應(yīng)用緩慢，特別是國內(nèi)自行開發(fā)的模具新材料大多至今未能推廣應(yīng)用。
(8)設(shè)備老化嚴(yán)重，超期服役的情況普遍。
(9)各類模具的標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)指導(dǎo)性文件不齊全，特別是與國際市場(chǎng)接軌的各類模具國家標(biāo)準(zhǔn)缺口大。
(10)模具鋼的精煉和模具鍛坯的鍛造技術(shù)推廣應(yīng)用問題，至今未能解決。
上述一系列問題表明，中國目前的模具結(jié)構(gòu)還需要進(jìn)一步調(diào)整，增長方式也需要進(jìn)一步轉(zhuǎn)變，必須從量的擴(kuò)張逐漸轉(zhuǎn)變到以質(zhì)為先的軌道上來。只有這樣，我國模具產(chǎn)品的質(zhì)量與水平才能真正提升，才能的擁有國際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力，才能使模具產(chǎn)品的出口量的增長與質(zhì)的提升相結(jié)合。
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