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冲压工艺的发展现状及冲压模具设计的基本思路

2020-02-26 14:26:26 来源: 工业指南
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导读: 当前,随着我国制造产业的快速发展,冲压工艺也在不断的发展和更新中,在此背景下,本文主要针对冲压工艺的发展进行分析和阐述,并且针对其基本类型进行归纳和总结,详尽介绍模具设计的基本思路,希望可以为冲压模式设计的系统化以及规范化提供些许参考和借鉴。
文:唐文宇 王 鹏 李 岩 高雪峰 / 华晨汽车集团控股有限公司
冲压工艺的主要内容是对板料进行科学的分离操作或者成型操作,在制造中所形成的工艺技术。在我国制造行业中,冲压工艺拥有互换性强、质量稳定、可行性高以及操作简单等优势,已经在我国加工行业和钢材制造业中得到了大量的应用,具有极为广阔的发展前景。同时,在实施冲压工艺过程中,其所使用的应用模具为冲压模具,是影响冲压工艺应用质量的主要因素,而如何提升模具的设计效率和质量,是我国相关企业在未来发展中依然需要面临的关键问题。

1冲压工艺在我国的发展现状

1.1 基本类型

在具体制造过程中,为了切实满足冲压构件在精度、形状以及尺寸等方面的要求,需要合理应用各种类型的冲压工艺。通常情况下,冲压工艺主要可以划分为以下两种类型,即:分离工艺和成型工艺。

其中成型工艺是当前冲压工艺中常用的类型,该项工艺主要是指,在不破坏胚体性能和形状的基础上,保证加工板料可以形成塑性变形,获得满足规格要求的冲压件工艺形式。成型工艺的应用工序主要分为以下几种类型:校形工序、扩口工序、卷圆工序、挤压工序、缩口工序、膨形工序、翻边工序、拉深工序以及弯曲工序。

分离工艺主要是指,将冲压件按照规定的轮廓线,将加工板料和冲压模具分离,进而保证分离断面符合技术要求,通过分离的形式保证构件的制造质量。分析工艺的应用工序可以划分为以下几种类型:剖切工序、冲槽工序、切边工序、切断工序、冲孔工序以及落料工序。

1.2 发展方向

冲压工艺在经过长期的发展,其开始呈现复合化、智能化、综合化以及集成化的趋势,从总体角度分析,以现代技术为重要支撑的冲压工艺主要呈现以下三个发展方向:

第一,数字化方向发展,当前,随着智能技术在制造业中的应用,冲压成型开始趋于可控化以及数字化方向发展,并且已经取得了较大的进展。同时,在计算机技术和信息技术的支撑下,冲压工艺在应用过程中,可以通过数字技术提升产品的成品率和实用性,但是这种技术需要制造系统与工艺应用的高度统一和集成,配合对控制技术和智能化技术的应用,可以大规模的生产各种形状简单的零件。

第二,整体性方向发展,冲压产品在整个制造过程中,需要对所有环节加以重视,传统的单一性生产模式已经逐渐被时代淘汰,冲压工艺开始向全生命性、全过程性以及整体性的方向发展。通过整体性的生产模式,可以实现对工艺实施中全局性以及多目标的综合优化。

2冲压模具设计的主要思路

在冲压工艺的整体实施中,冲压模具起到关键作用,通过大量的生产实践证明,冲压模具的结构质量以及精度指标,对冲压件的作业精度和成型质量具有直接影响,决定了冲压件的生产质量。以此,只有保证冲压模具设计的质量和精度的,才能切实提升产品质量。

2.1 转换图纸

在转换图纸操作环节中,针对各种类型和各种样式的产品或者零件图而言,操作人员以及设计人员都需要做好图纸的绘制以及测定工作,以测绘图纸为设计依据,将其转换为适用于所有企业都能够使用的标准型图纸,保证冲压模具的尺寸和质量符合制造要求。

2.2 绘制零件图

在设计冲压模具的过程中,对于已经确定的零件图纸而言,在绘制零件图的过程中,需要摒弃以往的人工绘制模式,利用三维软件开展绘制工作,进而保证图纸绘制的质量。同时,在完成零件图绘制工作后,设计人员还要利用计算机作为辅助工具,将零件图转变为工程图,注重保证图纸的格式,进而为模具设计提供图纸参考。

2.3 CAE 分析

CAE 分析主要是只通过计算机对产品的弹塑性、热传导、动力响应、屈曲稳定性、刚度以及结构强度进行分析和计算,进而得出优化产品结构性能的分析方法。利用 CAE 分析法对冲压产品性能进行分析,有助于提升产品的各方面质量,起到优化和预测的作用。同时,利用 CAE 分析还可以对冲压产品的力学性能和物理性能进行预测、模拟和分析,得出优化公式,提升冲压产品的质量。

2.4 设计工艺图

在完成上述两个步骤后,即开展设计工艺图工作,按照图纸既定的程序绘制排样图,同时,设计人员还要通过各种措施对排样图进行科学处理。

2.5 转化工程图

将绘制好的排样图利用制图软件完成格式转化,以排样图为参考,在计算机技术的辅助下,绘制完成排样图实体,并且将其转化为工程图,保存与制图软件文件中,为后期调用提供便利。

2.6 绘制模具图

在绘制模具图的过程中,设计人员要结合上述步骤所产生的工艺图纸和参考图纸,调用图纸中的关键信息,然后完成对模具的设计工作。同时,设计人员还要结合已经绘制好的模具图,对每个零件的对应模具图进行细节处理。

3结 语

总而言之,冲压工艺是当前我国制造业所应用的重要技术形式,其在长期的发展中,该项技术也在不断的完善和更新中,在我国各个行业、各个领域均实现了广泛的应用,尤其在汽车制造行业、钢材生产行业以及加工行业中,更是拥有广阔的应用前景,在此背景下,本文针对冲压工艺模具设计以及其发展趋势进行简要说明和分析,希望给予相关行业以些许参考。

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