中心轴托架模具及弯曲工艺设计结构设计

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1、中心轴托架模具及弯曲工艺设计结构设计第一章绪论冲压成形是一个涉及领域及其广泛的行业，深入到制造业的方方面面，在国外，冲压被称为板材成形即冲压是通过模具对板材施加压力或拉力，使板材发生塑性变形，同时对板料施加剪切力使板材分离，从而获得一定尺寸、形状和性能零件的加工方法。冲压成形加工是冲压模具来实现的。冲压模具是大批量生产同形产品的工具，是冲压成形的主要工艺装备。冲压加工需要研究冲压工艺和模具两个方面的问题。根据通用的分类方法：冲压工艺可以分为分离工序和成形工序两大类。冲压加工有其自身的优势，其缺点在于冲模的结构比较复杂，

2、模具制造价格较高。因此冲压加工一般只适用于大批量、单一品种的生产。目前为了解决这方面的问题，正在努力发展某些简易冲模，如聚氨酯橡胶冲模、低合金冲模以及采用通用组合冲模、钢皮模等，同时也在进行冲压加工中心等新型设备和工艺的研究。一、冲压成形工艺于理论研究由于引入了计算机辅助工程（CAE），冲压成形已从原来对应力应变进行有限元分析，逐步发展到采用计算机进行工艺过程的的模拟和分析以实现冲压过程的优化设计。在冲压毛坯设计方面也开展了计算机辅助设计，可以对排样或拉伸毛坯进行优化设计。在现阶段，冲压成形已走向计算机辅助工程化和智能

3、化的发展道路，冲压成形已从原来的经验、实验分析阶段开始进入有冲压理论指导的科学阶段。很多研究机构已经开始进行冲压成形性能和成形极限、冲压件成型难度的判定以及成行预测等技术的预测。48二、冲压加工自动化和柔性化为适应大批量、高效生产的需要，在冲压模具和设备上广泛应用了各种自动化的进、出料机构。对于大型冲压件，例如汽车覆盖件，专门配置了机械手或机器人，这不仅大大提高了冲压件的生产品质和生产率，而且也增加了冲压工作和冲压工人的安全性。在中小件的大批生产方面，现已广泛应用多工位级进模、多工位压力机或高速压力机。在小批量多品种生

4、产方面，正在发展柔性制造系统（FMS），为了适应多品种生产时不断更换模具的需要，已成功的发展了一种快速转换系统，现在，换一副大型冲压模具，仅需要6～8min即可完成。此外，近年来，集成制造系统（CIMS）也正被引入冲压加工系统，出现了冲压加工中心，并且使设计、冲压生产、零件运输、仓储、品质检验以及生产管理等全面实现自动化。三、冲模CAD/CAM冲模CAD/CAM系统的发展是随着CAD/CAM技术以及现代设计理论与方法的发展而不断发展的，从最初以二维图形技术为基础的系统发展到了目前的以三维图形技术及特征构形为主要特点的阶

5、段。（1）国外冲模CAD/CAM的发展概况国外于20世纪60年代末开始模具CAD/CAM研究，20世纪70年代已投入生产使用。如美国的Diecomp公司于1973年研制成功计算机辅助设计级进模的PDDC系统。该系统包括产品图形于材料特性的输入；在输入的基础上，再进行模具结构类型选择、凹模排样、凸模和其他嵌件设计，最后绘制模具总装图和零件图及NC编程。汽车覆盖件模具CAD/CAM的研究在世界各大汽车公司均取得成效。其中日本丰田汽车公司于1965年将数控技术用于模具加工，1980年开始采用模具CAD/CAM系统。该系统包括

6、NTDFE和CADEETT48两个设计软件及加工凸凹模的TINCA软件，可完成车身外形设计、车身结构设计、冲模CAD、主模型及冲模加工、夹具加工等。冲模CAD主要应用三维几何构形与图形变换的功能，其中有关工艺成型性能的评价，应用有限元分析方法和几何模拟方法。该系统投入使用后。可使覆盖件成型模的设计与加工时间缩短50%。美国通用汽车公司、福特汽车公司和英国PSF公司均已建立覆盖件拉延成型模CAD/CAM系统，特别是福特汽车公司在覆盖件塑性成形方面取得很大成就，应用大应变弹塑性有限元方法，模拟覆盖件的成型过程，预测其中的应

7、力、应变分布，失稳破裂及回弹的计算等。（2）国内冲模CAD发展概况由于我国计算机技术发展较晚，于20世纪80年代才开始模具CAD/CAM的研究。到目前为止，先后通过国家有关部门鉴定的有：1984年华中科技大学建成的精冲模CAD/CAM系统，1985年机电研究院建成的冲裁模CAD/CAM系统。1986华中科技大学、上海交通大学建成的冲裁模CAD/CAM系统，随后相继又有西安交通大学、华中科技大学、上海交通大学等开展了拉延模、弯曲级进模CAD/CAM以及精冲级进模CAD/CAM的研究。从20世纪90年代中期开始，华中科技大

8、学模具技术国家重点实验室在深入分析级进模设计特点的基础上，将基于特征的特征的设计方法应用于级进模CAD/CAM系统的开发上，于1999年在AutoCAD软件平台上建成了基于基于特征的级进模CAD/CAM集成系统（HMJC系统）。系统共分：钣金零件的特征造型，基于特征的冲压工艺设计（条料排样），模具结构及零件设计，级进模标准设件和典