冲压工艺的发展现状及冲压模具设计的基本思路论文_王欢,赵志勇

冲压工艺的发展现状及冲压模具设计的基本思路论文_王欢,赵志勇

(长城汽车股份有限公司技术中心 河北省汽车工程技术研究中心 河北保定 071000)

摘要:冲压工艺是将相关板料经过分离或成形后而得到相应制件的工艺,凭借其优良的性能在钢材制造领域中得到了广泛的应用,而在冲压工艺中所使用的模具则称为冲压模具。冲压模具作为冲压工艺中三要素之一,在整个冲压工艺中占有着不可忽视的重要地位。

关键词:冲压工艺;发展现状;冲压模具设计;基本思路

Abstract: the stamping process is the process of obtaining the corresponding parts after the related sheet material is separated or formed. With its excellent performance, the stamping process has been widely used in the field of steel manufacturing, and the die used in the stamping process is called the stamping die. Stamping die, as one of the three elements in stamping process, occupies an important position in the whole stamping process.

Key words: stamping technology; development status; stamping die design; basic thinking

前言:冲压工艺是将相关板料经过分离或成形后而得到相应制件的工艺,凭借其优良的性能在钢材制造领域中得到了广泛的应用,而在冲压工艺中所使用的模具则称为冲压模具。冲压模具作为冲压工艺中三要素之一,在整个冲压工艺中占有着不可忽视的重要地位。本文从冲压工艺发展的特点及其种类出发,分析并介绍了冲压工艺的发展现状,并就冲压模具设计的基本思路进行了相应的阐述。

1、 冲压工艺的基本类型

在实际工作过程当中,为最大限度地保障冲压件在尺寸、形状以及精度等方面的要求能够得到充分满足,就涉及到对多种类型冲压加工工艺的应用。一般而言,可将冲压工艺简单划分为两种类型:成形工艺、分离工艺。其中,对于成形工艺,此项工艺技术主要是指,在不会对坯体产生破坏性影响的前提条件下,使待加工板料能够产生塑性变形,进而获取相应规格的冲压件加工工艺。对于成形工艺而言,所应用工序可进一步划分为以下九种类型:①弯曲工序;②拉深工序;③翻边工序;④胀形工序;⑤缩口工序;⑥挤压工序;⑦卷圆工序;⑧扩口工序;⑨校形工序。

而对于分离工艺,此项工艺技术主要是指,将冲压件沿相应的轮廓线,将其与加工板料实现分离,同时确保其分离断面的质量要求能够得到充分满足,以此种方式保障冲压件质量。对于分离工艺而言,所应用工序可进一步划分为以下六种类型:①落料工序;②冲孔工序;③切断工序;④切边工序;⑤冲槽工序;⑥剖切工序。

2、 冲压工艺的发展现状

近年来,随着对先进制造技术发展的重要性共识的形成,将其特征与现代化高新技术相结合,冲压工艺在其深度和广度上都取得了突飞猛进的进展。本文以汽车车身覆盖件的加工为对象,阐述冲压工艺的发展现状。

2.1就产品的冲压工艺性及经济性而言,冲压加工工艺的序数是用以衡量其工艺水平的重要标志,是决定冲压件加工制造成本、投资规模的关键因素。

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当前我国汽车冲压件是根据其结构来确定冲压加工工艺的序数的,在其产品的开发设计中,由于过度注重汽车的性能和效果,致使在其相关的冲压工艺性和经济性方面欠缺有效的考虑,从而导致其冲压工序数较大。

2.2就冲压工艺的原材料而言,目前我国汽车冲压件所用的原材料以牌号为08A1、10、P1等冷轧钢板为主,其中,绝大部分的钢板为板料,只有较少冲压工艺产家使用卷料,而采用卷料的利用率可提高2%~6%,成本价格低,其相应的运输、存储也较方便。因此,对于大型汽车厂来说,可将其发展由生产批量转换为经济批量的发展。

当前国内大部分企业所采用冲压工艺较为传统,使我国冲压工艺水平得到有效提高,需要从行业人员素质的提高和信息化技术的应用两方面着手,在其信息技术的应用上则应将CAD/CAM/CAE一体化技术的推广作为发展的重点。

3、冲压模具设计的基本思路

作为一种技术密集型产品的冲压模具是冲压工艺中的关键要素,其结构和精度直接影响着冲压件的成形和精度,直接关系到冲压件质量的优劣,因此对于冲压模具的设计需要严格的专业控制要求。本文将冲压模具设计的基本思路简介如下。

3.1转换图纸。在图纸转换操作环节当中,无论是对于何种样式、类型的零件图及产品而言,工作人员均需要完成对其的测定与绘制作业,并以所测绘的图纸为依据,将其转换成为能够为国内外普遍企业所使用的标准型零件图纸。

3.2绘制零件图。在冲压模具的设计过程当中,对于已给定的零件图而言,在零件图绘制作业过程当中,通常应用三维软件来代替人工操作完成。同时,在零件图绘制完成之后,还需要应用计算机辅助软件,将其转换成为相应的工程图(注意:所转换工程图当中应当涵盖与之相对应的展开图)。并且,带有展开图的工程图需要进一步转化成为*.dwg格式(确保其能够为CAD制图软件调用),将其作为后续冲压模具设计图纸的参考图纸。

3.3设计工艺图。根据工程图中的展开图,将其排样图(或单工序图)绘制出来之后,再根据相关的展开排样图将其各步骤的产品零件图即工艺图进行有效的设计。

3.4转换工程图。将储存于CAD制图软件当中的*.dwg格式的排样图导入三维软件当中,以*.dwg格式排样图为依据,在三维软件辅助下,完成对排样图实体的绘制作业。绘制完成的排样图实体图纸同样需要转化成为工程图形式,并参照*.dwg格式,将其另存为能够为CAD制图软件所识别的文件,用以后期调用。

3.5绘制模具图。工作人员需要在上述各相关步骤中所生成参考图图纸以及工艺图图纸的基础之上,将关键图纸信息调用至CAD制图软件当中,并完成对冲压模具各硬件工艺模具图的设计作业。在此基础之上,还需要以已生成的模具图为依据,对每个冲压模具零件应当对应的模具零件图进行设计处理。

3.6设计模具的零件图。根据相关的模具图对每个模具零件的模具零件图进行相应的设计。

结语:冲压工艺具有在运行过程中的操作简单、可行度高、质量稳定且互换性突出的优势,因而在现阶段的钢材制造与加工领域中得到了极为广泛的应用与发展。与此同时,在冲压工艺实施过程当中,所涉及到的应用模具即将其定义为冲压模具。在整个冲压工艺当中,冲压模具作为直接关系到整个冲压工艺质量的关键要素之一,如何提高冲压模具的设计质量,这一问题同样备受关注。

参考文献:

[1] 王昆,郭为忠,高峰,等.伺服冲压工艺拟NURBS曲线建模的权因子优化调节[J].东华大学学报(自然科学版),2011.

[2] 闫蕴琪,陈琦,翁文凭,等.AZ31合金板材的显微组织、拉伸性能与冲压工艺探索[J].稀有金属材料与工程,2008.

[3] 李彦波,刘荣丰,刘红武,等.基于JSTAMP/NV和HEEDS的汽车前纵梁冲压工艺优化分析[J].计算机辅助工程,2012.

论文作者:王欢,赵志勇

论文发表刊物:《电力设备》2018年第13期

论文发表时间:2018/9/12

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