【正文】 所用的三坐標測量機都帶有自動化測量系統(tǒng)。實際上 ,任何客戶的數(shù)據(jù)庫都可以直接被用于輸入 ,或者通過轉(zhuǎn)換以后輸入。該系統(tǒng)還可以在屏幕上顯示 3 維彩色模型供設(shè)計模具和進行分析之用?，F(xiàn)在由許多工廠的經(jīng)驗可證實 ,應(yīng)用這種 技術(shù)之后 ,雖然按 CAM 生成的刀具軌跡時間增加了 14%,但用于拋光的時間卻減少了 33%,總加工時間縮短了 %,模具的品質(zhì)提高了 12%。正是由于排除了模具制造過程中的手工操作 ,改善了模具精度和加工周期方面的競爭力。對于這種模具只要經(jīng)過常規(guī)的客戶驗證即可 ,一般不再需要遞交制件。用傳統(tǒng)方法加工成形塑料件的型腔模具時 ,其加工公差將隨每天溫度不同而發(fā)生變化。例如 ,加工公差很嚴和主要型腔面磨削后需用手工拋光的模具時 ,用 CAD 數(shù)據(jù)加工比用主模型和靠模的效果好?，F(xiàn)在可將這種新技術(shù)的特征歸納為以下幾個方面。雖然用這種新工藝能比以往加工方法更精確地加 工出模具的兩對合面 ,但對于壓形還要進行試模 ,并對試樣進行測量?，F(xiàn)在的加工方法則發(fā)生了根本的變化。按照一定比例制成的模型稱之為 靠模 ,常被用作仿形加工中的母型 ,或作為顯示銑床加工軌跡的輔助模型。可以說 ,模型是設(shè)計和制迼模具的母型。 用電話線路遙控加工過程則又將模具制造科學(xué)化的水平推向一個新高度。同時由于其工藝實施的特殊性，需要產(chǎn)品設(shè)計、 沖壓工藝和 模具 制造等相關(guān)人員更為密切的配合，才能最終制造出既滿足結(jié)構(gòu)和性能要求、工藝合理穩(wěn)定、成本最低的合格產(chǎn)品。主要的優(yōu)點是工裝 模具 和設(shè)備的投入大大減少，制造成本相對較低，產(chǎn)品質(zhì)量得到了提高；缺點是必須對零件所有部位采用相同材質(zhì)和相同厚度的材料，難以很好的實現(xiàn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的需要。分離成形方法是將大型零件分成小型單個件分別成形，然后焊接成部件，其優(yōu)點是可以根據(jù)各部位的要求選擇不同材質(zhì)、不同厚度的材料；缺點是需要更多的工裝 模具 和設(shè)備的投入，制造成本較高，同時焊接總成的配合精度 和整車質(zhì)量也有所下降。 車身覆蓋件產(chǎn)品面積大，各部位技術(shù)要求不同，原有的分離成形和整體成形方法都存在有不同的缺陷，而 激光 拼焊板技術(shù)的應(yīng)用為整體成形提供了新思路。 此外，對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)報等技術(shù)的發(fā)展，均標志著沖壓成形以從原來的經(jīng)驗、實驗分析階段開始走上由沖壓理論指導(dǎo)的科學(xué)階段，使沖壓成形走 向計算機輔助工程化和智能化的發(fā)展道路。 由于引入了 CAE，沖壓成形已從原來的對應(yīng)力應(yīng)變進行有限元等分析而逐步發(fā)展到采用計算機進行工藝過程的模擬與分析，以實現(xiàn)沖壓過程的優(yōu)化設(shè)計。因此，成型生產(chǎn)技術(shù)的水平的高低已經(jīng)成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平的一個重要標志，直接影響著產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力，很大程度上決定了一個企業(yè)在市場競爭中的反應(yīng)速度和能力。成型生產(chǎn)在國民生產(chǎn)中占有重要地位：一方面在國民經(jīng)濟的五大支柱產(chǎn)業(yè) —— 機械、電子、汽車、石化、建筑中，有相當比例的產(chǎn)品要依靠成型生產(chǎn)進行制造，都要求成型生產(chǎn)的發(fā)展與之相適應(yīng)；另一方面，在高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)中， 成型生產(chǎn)既是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個組成部分，又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的一個重要領(lǐng)域。 這是因為，用模具生產(chǎn)的各種制件有很多獨特的有點：塑形成形時，移動材料單位體積的速度比切削加工快，生產(chǎn)效率高，而且可以大量節(jié)約原材料；塑形成型不僅可以改善材料內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和缺陷，還能充分利用成型過程中形成的纖維組織方向性，從而大大提高制件的力學(xué)性能；一般的沖壓件、塑料件和壓鑄件一經(jīng)成性即為成品，無需再進行切削加工或只需進行很少量的切削加工，因此制件重量輕、材料利用率高；一個設(shè)計好的塑料件，往往可以代替數(shù)個傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)件，并且可以利用其 彈性和韌性設(shè)計為卡裝結(jié)構(gòu)，使產(chǎn)品裝配所需的各種緊固件成倍減少，大大降低了金屬的消耗量和加工、裝配工時；成型生產(chǎn)制件的精度穩(wěn)定，特別適合大批量生產(chǎn)， 用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價值，往往是模具自身價值的幾十倍、上百倍。“模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備”也已經(jīng)取得了共識。目前，我國汽車沖壓木產(chǎn)業(yè)發(fā)展還不是很平衡，有些企業(yè)使用了計算機輔助設(shè)計（ CAD）和計算機輔助制造（ CAM），但是也有較多的企業(yè) 還處于較低的設(shè)計制造水平 [3]。一輛客車或轎車上有 80%的零件是用模具 加工制造的，而又以沖壓模最多。 國內(nèi)汽車制造也近年來得到迅速發(fā)展，汽車產(chǎn)量已經(jīng)名列世界汽車生產(chǎn)前列。怎樣提高速度，提高質(zhì)量，減低成本，是現(xiàn)在提高我國模具工業(yè)競爭力的關(guān)鍵。競爭日趨激烈， 汽車更新?lián)Q代速度加快，而我國模具工業(yè)卻不能滿足汽車更新?lián)Q代速度，成為制約我國汽車工業(yè)的瓶頸。 汽車制造中有 60%70%的金屬零部件需經(jīng)塑性加工成形，如車身上的各種覆蓋件、車內(nèi)支撐件、結(jié)構(gòu)加強件，還有大量的汽車零部件，如發(fā)動機的排氣彎管及 消聲器、空心凸輪軸、油底殼、發(fā)動機支架、框架結(jié)構(gòu)件、橫縱梁等等。與其它機械加工方法相比，這種加工方法具有產(chǎn)品性能好、生產(chǎn)率高、材料利用率高、成本低、產(chǎn)品尺寸精度穩(wěn)定、操作簡單、 互換性好、 容易實現(xiàn)機械化和自動化等優(yōu)點。它 是一種先進的金屬加工方法，是完成金屬塑性成形的一種重要手段，它是最基本、最傳統(tǒng)、最重要的金屬加工方法之一。 本課題研究的是 某車型 內(nèi)側(cè)梁加強版 的冷沖壓拉延模具。模具工業(yè)已納入國家的基礎(chǔ)工業(yè)范疇，成為國 民經(jīng)濟中的獨立行業(yè)。近十年來，隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，作為工業(yè)產(chǎn)品基礎(chǔ)的模具工業(yè)，也得到了蓬勃的發(fā)展，已成為國民經(jīng)濟的重要產(chǎn)業(yè)。 第一章 緒論 模具是機械，電子，通訊，家電等工業(yè)產(chǎn)品的基礎(chǔ)工藝裝備，屬高新技術(shù)產(chǎn)品。作為基礎(chǔ)工業(yè)，模具的質(zhì)量，精度，壽命對其他工業(yè)的發(fā)展起著十分重要的作用，在國際上稱為 “工業(yè)之母 ”。 在現(xiàn)代化工業(yè)中，模具工業(yè)已成為工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，許多新產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)在很大程度要依賴于模具生產(chǎn)，特別是在汽車、輕工、電子、航空等行業(yè)尤為突出。模具工業(yè)是汽車工業(yè)的重要的組成部分 。冷沖壓是利用安裝在壓力機上的沖模對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需要零件的一種壓力加工方法。它建立在金屬變形基礎(chǔ)上，沖壓加工時，模具通過沖壓設(shè)備發(fā)生作用，于板料內(nèi)部產(chǎn)生使板料發(fā)生塑性變形的內(nèi)力，當內(nèi)力的作用達到一定程度時，板料或板料的某個部分便會產(chǎn)生與內(nèi)力作用性質(zhì)相對應(yīng)的變形， 從而獲得一定形狀、尺寸和性能的產(chǎn)品零件。在國民經(jīng)濟各個領(lǐng)域中有廣泛的應(yīng)用[1]。 近年來，隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，人民生活水平的提高，特別是世貿(mào)組織的加 入，我國的汽車制造業(yè)也應(yīng)來了一個迅速發(fā)展的時期。其設(shè)計、制造速度的快慢直接制約著汽車業(yè)的發(fā)展。 沖壓工件的制造工藝水平及質(zhì)量，在較大程度上對汽車制造質(zhì)量和成本有直接的影響 [2]。模具工業(yè)是汽車產(chǎn)品開發(fā)和大批量生產(chǎn)的重要組成部分。其汽車覆蓋件模具又以其大型、復(fù)雜、精密等特點成為模具中舉足輕重的部分。 沖壓加工是通過模具來實現(xiàn)的，從模具角度來看，模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標志，因為模具在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。據(jù)統(tǒng)計，在電子、汽車、電機 、電器、儀器、儀表、家電和通信等產(chǎn)品中， 60%～ 80%的零部件都要依靠模具成形。用模具生產(chǎn)的制件表現(xiàn)出來的高精度、高復(fù)雜度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工方法所無法比擬的。同時，成型生產(chǎn)的兩個支柱 —— 模具工業(yè)和成型設(shè)備工業(yè)也是裝備工業(yè)的重要組成部分。 選題背景 近年來 車身覆蓋件沖壓成形 工藝與理論的 主要 研究成果 近年來，沖壓成形工藝有很多新的進展，特別是精密沖裁、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新工藝日新月異，沖壓件的精度日趨精確，生產(chǎn)率也有極大提高，正在把沖壓加工提高到高品質(zhì)的、新的發(fā)展水平。在沖壓毛坯設(shè)計方面也開展了計算機輔助設(shè)計，可以對排樣或拉深毛坯進行優(yōu)化設(shè)計。 在近年來 車身覆蓋件沖壓成形 工藝與理論的主要研究成果中 激光 拼焊板技術(shù) 是主 要的發(fā)現(xiàn)之一。 傳統(tǒng)工藝中汽車車身零件有兩種成形方法：分離成形和整體成形。整體成形法是用整體板料直接成形大型零件。 激光 拼焊板作為一種新的工藝手段，給車身制造帶來新的產(chǎn)品解決方案，并給質(zhì)量提高和成本降低帶來了新的機遇。 當前沖壓模具技術(shù)發(fā)展特點 ,原來依靠主模型和繪制圖形制造汽車覆蓋件模具的傳統(tǒng)方法也逐步由 CAD/CAM 終端將由數(shù)字描述的汽車覆蓋件形狀轉(zhuǎn)為加工軌跡的方法所取代?；仡櫼郧?,在加工用具有于沖制汽車外覆件的鋼制模具時 ,必須繪制詳盡的藍圖和具有按 照沖件精確尺寸制造的主模型。在用鑄造方法制造模具時 ,首先必須置備木?；蚱嚵慵臉蛹Ｗ餍毋姶采系目磕Ｖ秆乜磕］喞螤钜苿?,銑刀則按照靠模指的移動對模具材料進行銑削加工 ,仿出所需的模具型腔。由客戶所提供的 CAD數(shù)據(jù)生成銑刀的切削加工軌跡 ,自動加工出汽車覆蓋件的沖壓模具和進行塑料板材模壓成形的型腔模具。通常由 CAD 數(shù)據(jù)正確地加工出模具的主要型腔表面 ,然后由防止磨損墊塊和其它零件與主要型腔面相配合。 雖然不再使用主模型和靠模 ,但加工精度反而有了提高。其主要差別是對尺寸控制從根本上得到了改善。 用于塑料板材模壓成形的模具雖然加工精度也很好 ,但對塑料板材的熱壓成形不像沖壓金屬板材那樣有回彈 ,所以由 CAD 數(shù)據(jù)精確控制加工以后 ,一般不需要試模。 這主要是因為用 CAD 數(shù)據(jù)加工以對加工結(jié) 果進行檢驗 ,對模具的型腔面還可以進行數(shù)學(xué)分析 ,從而保證了制造過程能極嚴格地按照原始設(shè)計數(shù)據(jù)實施。 為此應(yīng)用 CAD 數(shù)據(jù)進行模具加工技術(shù)在大多數(shù)模具制造廠中得到了推廣。 現(xiàn)在 ,各種 CAD/CAM 軟件可以幫助工程師進行模具設(shè)計和生成 CNC 銑床的刀具軌跡。還可以提供用于改進鑄造品質(zhì)的有限元分析和模具的熱性能分析。 用于配合 CAD/CAM 系統(tǒng)進行檢驗的三坐標測量機也與原來適合于傳統(tǒng)工加 工模具的可移動式三坐標測量機不同。 這種三坐標測量機在 3250X2090X1370mm 的測度空間中的任何一點的定位精度為 。為了使測量機保持其最高的測量精度 ,應(yīng)將它放在與外界環(huán)境隔絕的獨立機房中 ,室溫應(yīng)保持 20℃ 。 在加工時 ,三坐標測量機不僅可作為一種最終檢驗?zāi)＞咂焚|(zhì)的工具 ,也應(yīng)該作為一種對加工過程進行檢測的工具。例如對加工后模具的主要型腔面進行檢驗。 在對模具進行檢驗時 ,需以較密的流線通過零件的各處。一次在沖壓加工之前 ,另一次在沖壓加工以后。 用于對塑料板材進行模壓成形的模具 ,與沖壓金屬板材的模具不同 ,它沒有材料回彈的問題。即以使用表面的表面精度和形狀精度為重點。一種有效管理系統(tǒng) (EffectiveManagementSystem－ EMS)軟件可對加工過程進行跟蹤管理。這種管理系統(tǒng)還包括材料清單、計劃和控制 ,庫存物品管理 ,標準鑄件 ,材料履歷 ,總生產(chǎn)時間表 ,所需材料計劃 ,訂貨和銷售歷史 ,到貨數(shù)量 ,操作人員履歷 ,對車間的控制狀況 ,計劃時間 ,品質(zhì)評估 ,標準加工路線 ,所需生產(chǎn)能力計劃 ,勞動力成本 ,外購計劃及到貨狀況 ,請購單 ,外購件歷史和可交付數(shù)量等。 使所有加工狀況信息完全進庫存管理 ,從而生成完善的材料清單。該系統(tǒng)還逐日提供操作人員加工工時和機床運轉(zhuǎn)時間的數(shù)據(jù) ,以及停工待料的時間。 我國汽車覆蓋件模具現(xiàn)狀 2021 年我過汽車產(chǎn)量 萬輛，同比增長 %，超過美國的 萬輛，位居世界第二位。 2021 年，我國汽車銷售量達到 萬輛，同比增長 %。汽車工業(yè)的發(fā)展為汽車模具業(yè)的發(fā)展提供了極大的市場機遇，據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，在美國、日本等汽車制造業(yè)發(fā)達國家，汽車模具在整個模具產(chǎn)業(yè)中占有 50%左右的份額。中國汽車覆蓋件模具的現(xiàn)狀主要有一下特點： 1. 設(shè)計水平 低 汽車工業(yè)比較發(fā)達的歐美國家在進行汽車覆蓋件模具設(shè)計時，大連采用三維 CAD 軟件設(shè)計，比例高達 70~90%， Pro/E， UG 等 軟件的應(yīng)用也是十分的普遍， 利用這些軟件創(chuàng)建的自動繪圖精度高 ，得出的計算數(shù)據(jù)可靠，數(shù)據(jù)庫功能較強，因而設(shè)計效率高。國內(nèi)一批大、中型汽車覆蓋件模具生產(chǎn)企業(yè)陸續(xù)引進了一定數(shù)量的 CAD 系統(tǒng)，并配置了一些設(shè)計、分析的專用的軟件取得了一定的經(jīng)濟效益。導(dǎo)致設(shè)計的標準化和開發(fā)應(yīng)用水平低，效率不高， 并且在設(shè)計的理論和實踐經(jīng)驗的積累遠遠低于國外。當前國內(nèi)采用 CAE 技術(shù)的普及率還不高，應(yīng)用水平也不平衡，而在國外普遍采用 CAM 技術(shù)。特別是在汽車覆蓋件模具加工上，少數(shù)企業(yè)采用高速切削加工技術(shù)，更多的企業(yè)則以數(shù)控技術(shù)為主，大量引進數(shù)控機床進行分工序加工。 高速切削技術(shù)及高速加工設(shè)備在國外得到了長足的發(fā)展 ，高速加工及一次裝夾完成 多工序加工，不僅生產(chǎn)效率高，而且精度高，鉗工研修量小，大大縮短了模具的生產(chǎn)周期，實現(xiàn)了從開發(fā)、設(shè)計到制造、經(jīng)營一體化的計算機集成工程。汽車車身模具未向國際標準靠攏，尚未建立和完善多種典型的模具結(jié)構(gòu)和工藝，且尚未形成行業(yè)標準件計算機銷售網(wǎng)，模具標準件的供貨中期長，商品品種不全。 在企業(yè)管理方面，信息化管理在國外 已經(jīng)很普遍，而國內(nèi)只有少數(shù)企業(yè)采用信息化管理。因此，企業(yè)管理是一個系統(tǒng)工程，信息化是發(fā)張方向，必須重逢重視企業(yè)管理的信息化。模具行業(yè)面臨的調(diào)整任務(wù)主要有： 。模具企業(yè)按小而精、小而專、小而特的方向發(fā)展，并且在條 件成熟情況下企業(yè)之間進行聯(lián)合，以及發(fā)展產(chǎn)、學(xué)、研和科、工、貿(mào)相結(jié)合的聯(lián)合體，也是調(diào)整的方向。 。與此相適應(yīng)，沖壓模具產(chǎn)品結(jié)構(gòu)必須進行相應(yīng)的調(diào)整?？傮w來看，應(yīng)不斷提高技術(shù)含量的