端盖冲压成形工艺及模具设计

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1.绪 论

目前，我国冲压技术与工业发达国家相比还相当的落后，主要原因 是我国在冲压基础理论及成形工艺、模具标准化、模具设计、模具制造 工艺及设备等方面与工业发达的国家尚有相当大的差距，导致我国模具 在寿命、效率、加工精度、生产周期等方面与工业发达国家的模具相比 差距相当大。

1.1 国内模具的现状和发展趋势

1.1.1 国内模具的现状

我国模具近年来发展很快，据不完全统计，2003 年我国模具生产厂点 约有 2 万多家，从业人员约 50 多万人，2004 年模具行业的发展保持良好 势头，模具企业总体上订单充足，任务饱满，2004 年模具产值 530 亿元。 进口模具 18.13 亿 美元，出口模具 4.91 亿美元，分别比 2003 年增长 18%、32.4%和 45.9%。进出口之比 2004 年为 3.69:1，进出口相抵后的进 净口达 13.2 亿美元，为净进口量较大的国家。

在 2 万多家生产厂点中，有一半以上是自产自用的。在模具企业中， 产值过亿元的模具企业只有 20 多家，中型企业几十家，其余都是小型企 业。 近年来， 模具行业结构调整和体制改革步伐加快，主要表现为： 大型、精密、复杂、长寿命中高档模具及模具标准件发展速度快于一般 模具产品；专业模具厂数量增加，能力提高较快；"三资"及私营企业发 展迅速；国企股份制改造步伐加快等。

虽然说我国模具业发展迅速，但远远不能适应国民经济发展的需要。 我国尚存在以下几方面的不足:

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第一，体制不顺，基础薄弱。 “三资”企业虽然已经对中国模具工 业的发展起了积极的推动作用，私营企业近年来发展较快，国企改革也 在进行之中，但总体来看，体制和机制尚不适应市场经济，再加上国内 模具工业基础薄弱，因此，行业发展还不尽如人意，特别是总体水平和 高新技术方面。

第二，开发能力较差，经济效益欠佳.我国模具企业技术人员比例 低，水平较低，且不重视产品开发，在市场中经常处于被动地位。我国 每个模具职工平均年创造产值约合 1 万美元，国外模具工业发达国家大 多是 15～20 万美元，有的高达 25～30 万美元，与之相对的是我国相当 一部分模具企业还沿用过去作坊式管理，真正实现现代化企业管理的企 业较少。

第三，工艺装备水平低，且配套性不好，利用率低．虽然国内许多 企业采用了先进的加工设备，但总的来看装备水平仍比国外企业落后许 多，特别是设备数控化率和 CAD/CAM 应用覆盖率要比国外企业低得多。 由于体制和资金等原因，引进设备不配套，设备与附配件不配套现象十 分普遍，设备利用率低的问题长期得不到较好解决。装备水平低，带来 中国模具企业钳工比例过高等问题。

第四，专业化、标准化、商品化的程度低、协作差． 由于长期以 来受“大而全”“小而全”影响，许多模具企业观念落后，模具企业专 业化生产水平低，专业化分工不细，商品化程度也低。目前国内每年生 产的模具，商品模具只占 45%左右，其馀为自产自用。模具企业之间协作 不好，难以完成较大规模的模具成套任务，与国际水平相比要落后许多。 模具标准化水平低，标准件使用覆盖率低也对模具质量、成本有较大影 响，对模具制造周期影响尤甚。

第五，模具材料及模具相关技术落后．模具材料性能、质量和品种 往往会影响模具质量、寿命及成本，国产模具钢与国外进口钢相比，无 论是质量还是品种规格，都有较大差距。塑料、板材、设备等性能差， 也直接影响模具水平的提高。

1.1.2 国内模具的发展趋势

巨大的市场需求将推动中国模具的工业调整发展。虽然我国的模具 工业和技术在过去的十多年得到了快速发展，但与国外工业发达国家相

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比仍存在较大差距，尚不能完全满足国民经济高速发展的需求。未来的 十年，中国模具工业和技术的主要发展方向包括以下几方面:

1） 模具日趋大型化；

2）在模具设计制造中广泛应用 CAD/CAE/CAM 技术；

3）模具扫描及数字化系统；

4）在塑料模具中推广应用热流道技术、气辅注射成型和高压注射成 型技术；

5）提高模具标准化水平和模具标准件的使用率；

6）发展优质模具材料和先进的表面处理技术；

7）模具的精度将越来越高；

8）模具研磨抛光将自动化、智能化；

9）研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程；

10）开发新的成形工艺和模具。 

1.2 国外模具的现状和发展趋势

模具是工业生产关键的工艺装备，在电子、建材、汽车、电机、电 器、仪器仪表、家电和通讯器材等产品中，60％－80％的零部件都要依 靠模具成型。用模具生产制作表现出的高效率、低成本、高精度、高一 致性和清洁环保的特性，是其他加工制造方法所无法替代的。模具生产 技术水平的高低，已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并 在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。近几年， 全球模具市场呈现供不应求的局面，世界模具市场年交易总额为 600～ 650 亿美元左右。美国、日本、法国、瑞士等国家年出口模具量约占本国 模具年总产值的三分之一。

国外模具总量中,大型、精密、复杂、长寿命模具的比例占到 50% 以上；国外模具企业的组织形式是"大而专"、"大而精"。2004 年中国模 协在德国访问时 ， 从德国工 、 模具行业组织 --德国机械制造商联合会

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（VDMA）工模具协会了解到，德国有模具企业约 5000 家。2003 年德国模 具产值达 48 亿欧元。其中（VDMA）会员模具企业有 90 家，这 90 家骨干 模具企业的产值就占德国模具产值的 90%，可见其规模效益。

随着时代的进步和技术的发展，国外的一些掌握和能运用新技术的 人才如模具结构设计、模具工艺设计、高级钳工及企业管理人才，他们 的技术水平比较高．故人均产值也较高．我国每个职工平均每年创造模 具产值约合 1 万美元左右， 而国外模具工业发达国家大多 15～20 万美元， 有的达到 25～30 万美元。国外先进国家模具标准件使用覆盖率达 70%以 上，而我国才达到 45％．

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2. 落料冲孔拉深复合模

2.1 冲压工件的工艺分析

图一

工件名称：端盖

生产批量：批量

材料：20 钢

厚度：1.5mm

对固定套翻边件进行分析可知， F 30 处有内孔翻边成形，翻边前应预 冲孔， F 41 是圆筒件拉深件直径，经计算可一次拉深成形。工序安排为落 料，拉深,冲孔，翻边等该工件。

2.2 工艺方案确定

该零件所需的基本冲压工序为落料、冲孔、拉深、翻边。

可拟订出以下三种工艺方案。

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方案一：用简单模分四次加工，即落料——拉深——冲孔——翻边。 方案二：落料拉深冲孔复合模，再翻边。

方案三：落料冲孔级进模，再拉深，再翻边。

采用方案一，生产率低，工件的累计误差大，操作不方便，由于该 工件为中批量生产，方案二和方案三更具有优越性。但复合模模具的行 位精度和尺寸精度容易保证，且生产率也 …… 此处隐藏：7134字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……