2、我国冲压模具的设计制造发展现状及发展趋势

经过十多年的发展，目前我国冲压模具的设计制造能力已经具有较高水平。例如，我国已经能生产中高档轿车的大部分覆盖件模具；部分高精度多工位级进模和多功能模已经达到世界水平。尽管如此，我国的冲压模具设计制造能力与市场需求以及国际水平相比仍有较大差距，主要表现在高档豪华轿车和大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模方面，这些模具无论在设计还是加工工艺和能力方面，均有较大差距。模具设计与制造技术水平的高低，是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一，很大程度决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。

我国乃至全球模具技术的发展应该为适应模具产品“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”的要求服务。达到这一要求急需发展如下几项：  

(1)全面推广CAD/CAM/CAE技术 模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向。计算机和网络的发展正使CAD/CAM/CAE技术跨地区、跨企业、跨院所地在整个行业中推广成为可能，实现技术资源的重新整合，使虚拟制造成为可能。  

(2)高速铣削加工 国外近年来发展的高速铣削加工，大幅度提高了加工效率，并可获得极高的表面光洁度。另外，还可加工高硬度模块，还具有温升低、热变形小等优点。高速铣削加工技术的发展，对汽车、家电行业中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向发展。   

(3)模具扫描及数字化系统 高速扫描机和模具扫描系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的诸多功能，大大缩短了模具的在研制制造周期。扫描仪与扫描系统非常适用于模具制造业的“逆向工程”。目前模具扫描系统已在汽车、摩托车、家电等行业得到成功应用，相信在“十三五”期间将发挥更大的作用。 

(4)电火花铣削加工 电火花铣削加工技术也称为电火花创成加工技术，这是一种替代传统的用成型电极加工型腔的新技术，它是有高速旋转的简单的管状电极作三维或二维轮廓加工(像数控铣一样)，因此不再需要制造复杂的成型电极，这显然是电火花成形加工领域的重大发展。 

(5)提高模具标准化程度 模具标准化程度正在不断提高，估计目前我国模具标准件使用覆盖率已达到30%左右。国外发达国家一般为80%左右。

(6)优质材料及先进表面处理技术 用优质钢材和应用相应的表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。模具热处理和表面处理是否能充分发挥模具钢材料性能的关键环节。模具热处理的发展方向是真空热处理。模具表面处理除完善应发展工艺先进的气相沉积、等离子喷涂等技术。  

(7)模具研磨抛光将自动化、智能化 具表面的质量对模具使用寿命、制件外观质量等方面均有较大的影响，研究自动化、智能化的研磨与抛光方法替代现有手工操作，以提高模具表面质量是重要的发展趋势。   

(8)模具自动加工系统的发展 是我国长远发展的目标。模具自动加工系统应有多台机床合理组合；配有随行定位夹具或定位盘；有完整的机具、刀具数控库；有完整的数控柔性同步系统；有质量监测控制系统。

3、选题的意义

    该工件为家庭装修所用壁挂连接件。壁挂连接件离不开五金件，五金件离不开冲压工艺与模具设计，这些都是紧密联系的。五金连接件品结构较为复杂，冲压工序较为繁琐，包括了落料、冲孔、切边、弯曲、起伏等工序。通过对该产品的冲压工艺及相应的模具设计，能够让我掌握中等复杂程度零件冲压模具设计与制造的一般方法，对零件冲压工艺方案的制定、工艺计算及模具设计有了更深层次的认识，并学会对模具设计资料的检索与整合以及对已有资料的充分合理的使用，毕业设计是对学生理论学习水平的实践和检验，可对以后从事类似的工作有一定的指导性与实践性意义。

    该工件为家庭装修所用壁挂连接件。该产品结构较为复杂，冲压工序较为繁琐，包括了落料、冲孔、弯曲、成型等工序。本设计研究的主要内容是：第一，对所冲压的工件，包括其结构、尺寸、精度等内容进行工艺分析，分析其冲压的可行性；第二，进行相关冲压工艺的计算，包括排样设计、工艺力计算、压力中心的确定等内容，确定冲压板料、剪切方法、冲压设备等准备工作；第三，进行模具的总体设计；第四，模具具体结构的设计。

一、设计的要求与数据

    冲压工艺设计：包括分析零件的冲压工艺性，拟订冲压件的工艺方案，确定合理的排样形式、裁板方法，并计算材料的利用率；确定模具结构及尺寸等； 根据总冲压力及考虑模具的结构尺寸选择成形设备的型号； 模具结构及其零部件设计：设计所有工序的冲模，绘制冲模总装配图及主要零件图；冲压工艺过程卡片；设计计算说明书。

 二、设计应完成的工作

在规定的时间内，按时完成毕业设计任务，符合学校对毕业设计的规范化要求；绘制所设计模具的A2总装图一张，其他规格非标准零件图至少4张：图纸整洁，布局合理，图样和标注符合国家标准； 撰写设计计算说明书：要求公式使用准确，计算正确，语言流畅，书写工整，插图清晰整齐；设计说明书与图纸按学校规定装订成册。

预期目标：

1、熟练掌握Proe、CAD等工程软件的建模与分析的技术；

2、学习逆向工程法并使用三维扫描仪对工件进行扫描，使用Geomagic 2013对扫描结果进行处理，形成工件的三维图形，使用Dynaform对冲压工艺进行仿真试验；

3、通过该设计，能够设计一般冲压零件的工艺过程和模具；

4、熟练使用机械零件手册、冲压设计资料、技术规范、国家标准以及其他技术资料

拟解决的关键问题和技术关键：

本课题的关键问题在于：

1、逆向建模与工艺可行性的分析；

2、排样及冲压力、冲压中心的计算；

3、对产品结构分析以及对冲压工艺的设计；

4、相关工序的模具的结构设计、材料选择；

技术关键是冲压工序先后次序的安排以及模具结构的设计

（1） 技术路线

1. 根据实体冲压件，通过逆向三维扫描、Geomagic形成五金连接件的二维零件图，对其结构有个充分的了解，然后分析其工艺性，

2. 通过Geomagic导出igs格式的图形，并在PROE中导入五金连接件的三维图

3. 据所学模具结构知识，考虑该工件的模具结构图，在AUTOCAD里面绘制模具二维装配图，并且不断进行修改，直到合格为止

4. 然后在AUTOCAD里面画各个零件的二维图，根据二维图在PROE里面画各个零件的三维图，然后将其三维零件图组装在一起成为装配图

5. 编写设计说明书，记录好所需数据，以便后续查阅

（2） 技术措施

    利用所学软件，合理设计模具结构和工艺参数，并且借阅书籍和询问老师意见，让自己的设计更加合理。

实施方案所需的条件：

1、经常与指导老师、同学沟通学习，及时发现问题和不足；

2、经常查阅相关资料，要有充足的理论知识作为支撑；

3、由于毕设所用软件较多，需要多花心思学习软件；

4、充分利用图书馆、网络等资源，不断提高自己。

[1] 李志刚 模具大典[M].南昌 江西科学技术出版社 2003 

[2] 杨连发 冲压工艺与模具设计 西安电子科技大学出版社 2014.01

[3] 许发樾 模具标准应用手册[M] 北京 机械工业出版社 2001

[4] 李焕芳 冷冲压模具发展趋势 2010.05

[5] 丁松聚 冷冲模设计 机械工业出版社 2010；

[6] 张桂侠 提高冲压模具的使用寿命的方法探究 2011.12

    [7] 何卫强 冷冲压模具加工过程中的问题与品质控制 2013.04

[8] 孙筱 冲压模具设计pro/E三维技术应用 2007.04

    [9] 田绪东/管殿柱 pro/E 三维机械设计 机械工业出版社 2009.07

[10] 薛启翔 冲压工艺与模具设计实例分析 北京 机械工业出版社 2008

[11] 陈剑鹤/于云程 冷冲压工艺与模具设计（2版）北京 机械工业出版社 2011

                                        指导教师签字：

                                                           年    月    日

教研室主任签字：

                                                           年    月    日