沖壓工藝與模具沖壓技術(shù)發(fā)展沖壓技術(shù)的真正發(fā)展，始于汽車的工業(yè)化生產(chǎn)。20世紀初，研究工作基本上在板料成形技術(shù)和成形性兩方面同時展開，關(guān)鍵問題是破裂、起皺與回彈。但對沖壓技術(shù)的掌握基本上是經(jīng)驗型的。分析工具是經(jīng)典的成形力學理論，能求解的問題十分有限，遠不能滿足汽車工業(yè)的需求。60年代是沖壓技術(shù)發(fā)展的重要時期，各種新的成形技術(shù)相繼出現(xiàn)。尤其是成形極限圖的提出，推動了板材性能、成形理論、成形工藝和質(zhì)量控制的協(xié)調(diào)發(fā)展，成為沖壓技術(shù)發(fā)展史上的一個里程碑。80年代有限元方法及CAD技術(shù)開始發(fā)展。90年代汽車沖壓技術(shù)真正進入了分析階段（數(shù)值模擬仿真及計算機應用技術(shù)在沖壓領(lǐng)域得以迅速發(fā)展并走向?qū)嵱没_壓工藝沖壓工藝設計是沖壓與模具的核心技術(shù)，是衡量沖壓技術(shù)的標志，是沖壓成功的關(guān)鍵。沖壓工藝根據(jù)通用的分類方法,可將沖壓的基本工序分為材料的分離和成形兩大類,每一類中又包括許多不同的工序。分離工序：沖壓工藝成形工序沖壓工藝沖壓模具工序及略語：沖壓工藝設計主要任務：一是完成拉延件的設計二是完成DL圖（dieLayout）的設計DL圖（模具工藝構(gòu)件圖）內(nèi)容：設定沖壓工序的性質(zhì)、工序數(shù)目、工序順序和工序內(nèi)容設定各工序的沖壓方向和送料方向設定工藝排樣和材料利用率設定沖壓設備、生產(chǎn)方式及流程設計DL圖、工藝卡和工藝指導書沖壓工藝設計方法：在對沖壓零件特征分析、工藝模擬分析、工藝計算的基礎上，遵循“高質(zhì)量、高效率、低成本”的總原則，精細設計沖壓工藝。成雙工藝、連續(xù)沖壓工藝、拉延切角工藝、復合沖壓工藝、往復沖裁工藝、落料成形工藝、多次修邊工藝、修邊整形工藝、分次拉延工藝、反拉延工藝、拉延檻、筋的應用、回彈變形的預測控制、工藝臺階的應用、工藝切口的應用等。通常厚板料零件多采用：落料成形翻邊沖孔的工藝過程。薄板料且形狀復雜零件：拉延修邊翻邊整形沖孔的工藝

1.1覆蓋件的含義：覆蓋件主要指覆蓋汽車發(fā)動機和底盤、構(gòu)成駕駛室和車身的一些零件，如轎車的擋泥板、頂蓋、車門外板、發(fā)動機蓋、水箱蓋、行李箱蓋等。由于覆蓋件的結(jié)構(gòu)尺寸較大，所以也稱為大型覆蓋件。覆蓋件成形工序：

覆蓋件的主要沖壓工序有:落料、拉深、校形、修邊、切斷、翻邊、沖孔等。覆蓋件的結(jié)構(gòu)特征和一般沖壓件相比，覆蓋件具有材料薄、形狀復雜、多為空間曲面且曲面間有較高的連接要求、結(jié)構(gòu)尺寸較大、表面質(zhì)量要求高、剛性好等特點。

覆蓋件部分

1.2覆蓋件的成形特點1.成形工序多：拉深為關(guān)鍵工序；2.拉深是復合成形：常采用一次拉深；3.拉深時變形不均勻：工藝補充、拉深筋；4.大而穩(wěn)定的壓邊力：雙動壓機、多連桿機械壓力機；5.優(yōu)質(zhì)鋼材：高強度、高質(zhì)量、抗腐蝕的鋼板；

1.3覆蓋蓋件的的成形形分類類汽車覆覆蓋件件的沖沖壓成成形分分類以以零件件上易易破裂裂或起起皺部部位材材料的的主要要變形形方式式為依依據(jù),并根根據(jù)成成形零零件的的外形形特征征、變變形量量大小小、變變形特特點以以及對對材料料性能能的不不同要要求,可將將汽車車覆蓋蓋件沖沖壓成成形分分為五五類:深拉深深成形形類、、脹形形拉深深成形形類、、淺拉拉深成成形類類、彎彎曲成成形類類和翻翻邊成成形類類。1.4覆蓋件件的主主要成成形障障礙及及其防防止措措施由于覆覆蓋件件形狀狀復雜雜，多多為非非軸對對稱、、非回回轉(zhuǎn)體體的復復雜曲曲面形形狀零零件，，因而而決定定了拉拉深時時的變變形不不均勻勻，所所以拉拉深時時的起起皺和和開裂裂是主主要成成形障障礙。。1.起起皺及及防皺皺措施施原因：：覆蓋件件的拉拉深過過程中中，當當板料料與凸凸模剛剛開始始接觸觸，板板面內(nèi)內(nèi)就會會產(chǎn)生生壓應應力，，隨著著拉深深的進進行，，當壓壓應力力超過過允許許值時時，板板料就就會失失穩(wěn)起起皺(如圖1)。防皺措措施：：解決的的辦法法是增加加工藝藝補充充材料料或設設置拉拉深筋筋。圖1覆覆蓋蓋件拉拉深過過程示示意圖圖a)坯坯料料放入入；b)壓壓邊邊；c)板板料料與凸凸模接接觸；；d)材材料拉拉入；；e)壓壓型型；f)下下止止點；；g)卸卸載2.開開裂及及防裂裂措施施原因：：是由于于局部部拉應應力過過大造造成的的，由由于局局部拉拉應力力過大大導致致局部部大的的脹形形變形形而開開裂。。位置:開裂主主要發(fā)發(fā)生在在圓角角部位位，開開裂部部位的的厚度度變薄薄很大大如凸凸模與與坯料料的接接觸面面積過過小、、拉深深阻力力過大大等都都有可可能導導致材材料局局部脹脹形變變形過過大而而開裂裂。。防裂措措施：為了防防止開開裂，，應從從覆蓋蓋件的的結(jié)構(gòu)構(gòu)、成成形工工藝以以及模模具設設計多多方面面采取取相應應的措措施。。(1)覆覆蓋件件的結(jié)結(jié)構(gòu)上上，可可采取取的措措施有有：各圓角角半徑徑最好好大一一些、、曲面面形狀狀在拉拉深方方向的的實際際深度度淺一一些、、各處處深度度均勻勻一些些、形形狀盡盡量簡簡單且且變化化盡量量平緩緩一些些等。。(2)拉深深工藝藝方面面，可可采取取的主主要措措施有有：拉深方方向盡盡量使使凸模模與坯坯料的的接觸觸面積積大、、合理理的壓壓料面面形狀狀和壓壓邊力力使壓壓料面面各部部位阻阻力均均勻適適度、、降低低拉延延深度度、開開工藝藝孔和和工藝藝切口口等（（如圖2）。(3)模具具設計計上可采取取設計計合理理的拉拉深筋筋、采采用較較大的的模具具圓角角、使使凸模模與凹凹模間間隙合合理等等措施施。圖2工工藝藝孔和和工藝藝切口口沖壓壓工工藝藝（實實例））拉延切切角、、工藝藝切口口沖壓壓工工藝藝（實實例））CAE分析析安全破裂起皺回彈汽車覆覆蓋件件模具具制造造的發(fā)發(fā)展：：二十世世紀中中期:手工工設計計,手手工制制泥模模,手手工制制模型型樣架架,手手工制制大量量研配配檢驗驗樣板板,大大量人人工修修磨模模具.二十世世紀后后期:CAD設設計,手工工制泥泥模,手工工制模模型樣樣架,大量量使用用大型型仿形形銑床床及大大型加加工設設備,使用用激光光切割割機加加工研研配檢檢驗樣樣板,采用用研配配壓力力機修修磨模模具.二十一一世紀紀初:采采用CAD/CAM軟軟件設設計計模具具,開開始推推行““無紙紙模具具設計計和制制造””這一一研究究和開開發(fā)項項目,計算算機輸輸入產(chǎn)產(chǎn)品模模型，，生成成高質(zhì)質(zhì)量實實體模模型.CAD/CAM技技術(shù)的的推廣廣已由由“甩甩圖板板”階階段跨跨入到到了深深化應應用階階段.Delcam方方案案是使使用模模具鑲鑲塊向向?qū)С坛绦颉啊癉ieWizard“.該程程序可可自動動尋找找產(chǎn)品品模型型的分分模線線并自自動將將模塊塊分為為合適適尺寸寸的兩兩部分分，自自動動產(chǎn)生生高質(zhì)質(zhì)量的的分模模面，，自動動分離離型芯芯和型型腔。?！癉ieWizard””技術(shù)術(shù)的應應用，，更大大大提提高企企業(yè)工工藝編編制的的效率率和準準確性性,可可以對對產(chǎn)品品開發(fā)發(fā)數(shù)據(jù)據(jù)進行行有效效的管管理,提提高模模具設設計速速度和和管理理效率率從根根本上上降低低模具具制造造企業(yè)業(yè)的成成本.目前法法國CATIA公司司開發(fā)發(fā)的大大型CAD/CAE/CAM一體體化軟軟件V5R17已廣廣泛應應用于于航空空汽車車制造造業(yè)設設計,不久久將用用于模模具制制造,因一一體化化特性性,將將使模模具分分析、、設計計、制制造更更方便便快捷捷.二十世世紀中中后期期，制制造模模具的的手段段主要要是依依賴普普通的的機械械加工工設備備，對對于形形狀復復雜的的模具具則是是依靠靠鉗工工的技技能來來完成成，優(yōu)優(yōu)秀的的模具具鉗工工在模模具企企業(yè)內(nèi)內(nèi)起著著決定定性的的作用用，競競爭的的焦點點在于于誰有有能力力把模模具生生產(chǎn)出出來.到了二二十一一世紀紀，CAD/CAM技術(shù)術(shù)，數(shù)數(shù)控加加工技技術(shù)及及EDM加加工技技術(shù)逐逐步被被廣泛泛應用用，制制造出出模具具已經(jīng)經(jīng)不是是問題題，CAD/CAM技術(shù)術(shù)及數(shù)數(shù)控技技術(shù)的的應用用水平平是衡衡量模模具生生產(chǎn)的的主要要內(nèi)容容，是是模具具發(fā)展展的一一次大大變革革.目目前汽汽車大大型覆覆蓋件件模具具的生生產(chǎn)基基本都都建立立了一一完全全針對對模具具制造造的CAD/CAE軟軟件件系統(tǒng)統(tǒng)，該該系統(tǒng)統(tǒng)采用用了綜綜合實實體造造型和和曲面面造型型優(yōu)勢勢的混混合建建模方方法,能快快速有有效地地產(chǎn)生生和分分析來來自不不同客客戶的的復雜雜模具具曲面面。大型覆覆蓋件件設計計制造造要求求1.沖沖壓件件的三三維數(shù)數(shù)模和和產(chǎn)品品圖紙紙為模模具設設計的的依據(jù)據(jù).2.所所采用用的一一系列列成型型手段段必須須為沖沖壓件件服務務,不不允許許互相相干涉涉和重重復.3.模具所所使用的材材料及其加加工必須符符合沖壓件件生產(chǎn)綱領(lǐng)領(lǐng)和模具壽壽命要求.4.保證零零件（拉延延的凹模、、凸模、壓壓邊圈、成成型塊、切切刀等）技技術(shù)工藝可可靠,定位位準確,操操作方便、、安全并且且無堆焊修修復缺陷.5.必須須參照壓力力機設備參參數(shù)(臺面面尺寸、閉閉合高度、、公稱壓力力、氣頂缸缸位置數(shù)量量壓力、定定位裝夾位位置)設計計制造模具具.6.模具零零部件應定定位準確,考慮防松松、防崩、、防脫落、、防翻、防防沖擊等措措施.7.在模具具設計制造造中必須考考慮鑄造工工藝性、加加工工藝性性和維修方方便性.8.在模具具從設計制制造到驗收收的過程中中，應以零零件為單位位建立模具具檔案(缺缺陷風險分分析紀錄,模具設計計會簽記錄錄，會議紀紀要，更改改記錄,試試模記錄，，模具鑄件件質(zhì)保書，，沖壓零件件檢測記錄錄，模具刃刃口材料及及硬度，模模具檢查記記錄等)除前前述述覆覆蓋蓋件件模模具具設設計計制制造造要要求求外外,還還需需下下列列特特殊殊要要求求:1.要要求求同同一一自自動動生生產(chǎn)產(chǎn)線線上上的的模模具具閉閉合合高高度度盡盡量量一一致致.同同一一件件號號零零件件的的模模具具閉閉合合高高度度必必須須一一致致.2.同同一一零零件件的的整整套套模模具具送送料料高高度度必必需需一一致致（（保保證證機機械械化化生生產(chǎn)產(chǎn)自自動動取取件件順順暢暢））.3.沖沖壓壓自自動動線線都都采采用用移移動動工工作作臺臺裝裝夾夾模模具具.所所以以設設計計模模具具時時必必須須在在所所有有氣氣墊墊頂頂棒棒都都放放置置的的情情況況下下移移動動工工作作臺臺能能正正常常工工作作.4.模模具具結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)除除了了設設置置外外導導向向（（正正常常的的導導向向外外）），，自自動動線線模模具具還還應應在在相相應應工工序序設設置置椎椎式式導導正正結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)，，保保證證上上下下模模導導正正精精度度可可靠靠合合理理.5.自自動動線線模模具具定定位位均均采采用用快快速速定定位位,模模具具快快速速定定位位孔孔（（槽槽））應應布布置置在在具具有有良良好好目目視視條條件件的的地地方方，，以以方方便便模模具具的的安安裝裝.6.自自動動線線模模具具一一般般都都采采用用自自動動夾夾緊緊裝裝置置，，采采用用機機床床自自動動夾夾緊緊時時，，應應根根據(jù)據(jù)機機床床夾夾緊緊要要求求進進行行設設計計.7.必必須須重重點點考考慮慮修修邊邊沖沖孔孔廢廢料料的的排排除除方方式式.制造造工工藝藝復復雜雜.(立立體體曲曲面面,精精度度光光潔潔度度要要求求高高)模具具調(diào)調(diào)整整較較復復雜雜.(形形狀狀復復雜雜,落落料料尺尺寸寸修修邊邊尺尺寸寸需需試試驗驗才才能能決決定定)輪廓廓尺尺寸寸大大,需需要要有有大大型型加加工工設設備備.生產(chǎn)產(chǎn)技技術(shù)術(shù)準準備備工工作作復復雜雜.一個個汽汽車車覆覆蓋蓋件件零零件件,往往往往需需通通過過數(shù)數(shù)套套沖沖模模沖沖壓壓才才能能完完成成.而而這這套套沖沖模模,一一方方面面其其形形狀狀都都要要符符合合于于同同一一主主模模型型另另一一方方面面各各套套沖沖模模在在制制造造工工藝藝上上有有一一定定依依賴賴關(guān)關(guān)系系.一個個汽汽車車覆覆蓋蓋件件各各套套沖沖模模的的一一般般制制造造順順序序是是:拉拉延延模模——切切邊邊模?！呥吥Ｄ！扌捱呥呎托湍Ｄ?拉延延模模是是關(guān)關(guān)鍵鍵.原原因因是是:下下道道工工序序的的模模具具必必須須用用它它的的沖沖件件作作為為立立體體樣樣板板,進進行行制制造造，，能能否否沖沖壓壓出出合合格格產(chǎn)產(chǎn)品品拉拉延延是是萬萬事事開開頭頭難難的的第第一一關(guān)關(guān).例如如GC-1轎轎車車側(cè)側(cè)圍圍外外板板,除除落落料料在在開開卷卷落落料料線線完完成成外外,還還需需4套套沖沖模模完完成成,其其4套套沖沖模模的的工工序序關(guān)關(guān)系系為為拉拉延延--切切邊邊沖沖孔孔--整整形形沖沖孔孔翻翻邊邊--整整形形翻翻邊邊。。精度度要要求求高高的的模模具具需需要要使使用用高高精精度度的的數(shù)數(shù)控控機機床床加加工工，，而而且且模模具具材材質(zhì)質(zhì)、、成成形形工工藝藝都都有有嚴嚴格格要要求求，，還還需需使使用用CAD/CAE/CAM模模具具技技術(shù)術(shù)去去設設計計、、分分析析.制制造造廠廠家家應應具具備備數(shù)數(shù)控控加加工工中中心心、、電電火火花花、、線線切切割割機機床床及及數(shù)數(shù)控控仿仿型型銑銑設設備備，，高高精精度度磨磨床床，，高高精精度度三三座座標標測測量量儀儀，，計計算算機機設設計計及及相相關(guān)關(guān)軟軟件件等等.一一般般大大型型汽汽車身覆蓋件模模具要考慮機機床是否有壓壓邊機構(gòu)，甚甚至邊潤滑劑劑、多工位級級進等.除沖沖壓噸位外還還要考慮沖次次、送料裝置置、機床及模模具保護裝置置等.因汽車行業(yè)的的迅速發(fā)展,汽車生產(chǎn)自自動化程度越越來越高,液液壓壓力機,雙動壓床已已遠遠跟不上上批量沖壓件件生產(chǎn)需要.目前汽車廠廠沖壓件生產(chǎn)產(chǎn)均采用大臺臺面單動多連連桿機械壓力力機.而大部部分汽車沖壓壓件由于成型型時有特殊要要求,因而誕誕生了許多汽汽車模具新工工藝:斜鍥切切邊,斜鍥沖沖孔,斜鍥翻翻邊,汽缸旋旋轉(zhuǎn)翻邊以及及氣輔成型，，氮氣缸等先先進的工藝.發(fā)動機蓋拉延延工序工藝補充工藝補充是拉拉延件不可缺缺少的組成部部分，是指為為了順利拉延延成型出合格格的制件，而而在沖壓件的的基礎上所添添加的那部分分材料，用以以滿足拉延、、壓料面和修修邊等工序的的要求。這部部分材料僅僅僅是沖壓成型型需要而不是是零件所需要要的，故在拉拉延成型后的的修邊工序中中需將工藝補補充切除掉。。大多數(shù)汽車車車身覆蓋件都都需要添加工工藝補充后才才能設計成能能拉延成型的的沖壓件，這這是覆蓋件沖沖壓工藝設計計的重要內(nèi)容容，也是與普普通簡單拉延延件拉延工藝藝設計的主要要不同點。工藝補充部分分有兩大類：：外部工藝補補充、內(nèi)部工工藝補充。工藝分析外部工藝補充充——壓料面面壓料面是指板板料在凹模圓圓角以外的法法蘭部分，工工件本體部分分或工藝補充充部分組成，，其應是平面面或曲率較小小的曲面，不不允許有大的的起伏或拐點點在拉延成型型過程中，壓壓料面的材料料被逐漸拉入入凹模型腔內(nèi)內(nèi)，轉(zhuǎn)化為覆覆蓋件形狀。。壓料面與凸凸模形狀保持持一定幾何關(guān)關(guān)系，保證在在拉延過程中中板料處于張張緊狀態(tài)，并并能平穩(wěn)地包包攏凸模，防防止起皺破裂裂。覆蓋件拉延成成型時，在壓壓料面上敷設設拉延筋或拉拉延檻，對改改變進料阻力力，調(diào)整進料料速度使之均均勻和防止起起皺具有明顯顯的效果。敷設拉延筋的的主要作用：：（1）增加局局部區(qū)域的進進料阻力，使使整個拉延件件進料速度達達到平