冲压工艺论文十篇

冲压工艺论文篇1

关键词：片齿轮；精冲；工艺分析；模具设计

1冲制片齿轮的技术难点

用板、条、带、卷料一模成形，直接冲制出各种齿型、不同模数和带孔或不带孔、轮辐加厚或减薄的圆形、扇形与特定任意形状的片齿轮等，其冲压加工的技术难点如下：

(1)齿型冲切面即齿廓啮合面质量，往往因材质金相组织结构不良、不到位和模具刃口出现不均匀磨损等因素而使冲件冲切面塌角过大，塌角深度超过25%T；冲切面完好率不足75%，低于Ⅳ级而影响使用；冲切面局部毛刺过大，难以彻底清除；冲切面的整体表面粗糙度值大于RA1.6“m，无后续加工工序时小于RA1.6”m，就无法使用。

(2)料厚t<1mm的小尺寸片齿轮，尤其当t≤0.5mm时，各种精冲方法都难以加工；用高精度普通冲模冲制，冲切面质量，特别是冲切面表面粗糙度值如何减小到符合要求。

(3)小模数片齿轮，如模数m<0.25mm的渐开线片齿轮，其冲裁模齿形冲切刃口，包括凸模与凹模的齿形刃口在冲裁过程中，要承受较大的压力载荷，容易出现崩刃、压塌、局部过量磨损……，冲制的工件，齿顶部位塌角大，料厚减薄明显，而且模数越小减薄越严重。在齿顶刃口处过量磨损而失效。也有在齿根圆的位

(4)所有冲制片齿轮的冲模，寿命都很低。多数都置，凸模出现了裂纹。由于齿形模数小，节圆上的齿宽B远小于零件料厚，冲裁时凸模齿形部位的压力峰值数倍于凸模的平均压应力，因而大幅度增加了齿形部位的摩擦力以及由此产生的成倍磨耗，必然导致冲模提前刃磨。

(5)料厚t≥1mm-3mm的薄板片齿轮，多采用各种精冲方法，直接从原材料冲制成品片齿轮零件。由于模数小，节圆齿宽B大多都小于t，多数仅为B≤60%T，甚至40%T或更小。不仅凸模齿形承载压力大，而且冲出齿形齿顶部位减薄，塌角深达20%T-25%T，软料更为严重。

(6)片齿轮的齿形精度、整体的线性尺寸精度以及齿形外廓与孔，尤其是中心孔的同轴度、轮辐群孔的位置度等，受冲压工艺、冲模结构型式、冲模制造精度的制约；冲件材料的力学性能对冲切面质量影响较大。采用连续冲裁工艺冲制的带孔或轮辐厚度与齿形不同需要减薄轮辐或齿形部位的工件，可采用多工位连续冲压工艺：先在压形打扁减薄的工位内外两旁边切口，容纳多余材料及料厚减薄增大的面积，而后才能精冲孔或扩孔、精冲齿形，与只有冲裁工位的连续冲裁模一样，精准的定位系统是确保工件形位精度的关键。齿形与尺寸精度则主要靠提高制模精度保证。

2超薄料片齿轮的冲制

料厚t≤0.5mm的片齿轮，采用V形齿圈强力压板精冲，即FB精冲有难度，特别是t≤0.3mm时，因标准齿圈的V形齿最小高度hmIN为0.3mm，压入材料过深会将材料咔断，故不能实施精冲。其他精冲方法，如对向凹模精冲，也不能精冲t≤0.5mm的零件。这些厚度不大的各种材料的片齿轮，特别是t≤0.5mm-1mm或更薄一些的片齿轮，仪表产品中使用较多。

下文笔者举例一种与安徽电影机械厂合作，在普通压力机上推广应用精冲技术而设计的精冲模结构之一。该模具为电影放映机输片齿零件在普通压力机上进行精冲的固定凸模式FB精冲模。该模具有推件滞后结构，能避免因滑块回程将工件推入废料腔内而刮坏断面的缺陷，确保精冲件的断面质量。

推件滞后机构由硬橡胶圈、球面接头、调节垫和碟形弹簧组成。当上模上行时，硬橡圈把模柄弹起，碟形弹簧放松，推件块不动。上模继续上行，通过杠杆的作用使推件块动作，推出工件。使用这种机构时需严格控制反推加压行程及对模深度，否则会损坏推件块或碟形弹簧。该模具采用通用模架，更换模芯，可冲制不同的工件。

对于t≤0.5mm的片齿轮，使用高精度普通全钢冲模，冲制薄料、超薄料零件，只要制模精度高、冲裁间隙小、冲裁刃口锋利，也能获得高质量零件。

精冲件与普通冲裁件相比，冲切面光洁、平整，表面粗糙度值一般为RA0.63!m-0.25∮m；尺寸精度可达IT7-9级。而普通冲裁件冲切面质量随料厚t增加，波动很大：t=1mm时，其表面粗糙度值为RA3.0-3.2∮m；T≤0.5mm时，可达RA2.5m-2.0m，尺寸精度可达IT9-10级。因此，对于料厚t<1mm的片齿轮零件，尤其t≤0.5mm的片齿轮零件，推荐采用图5所示高精度固定卸料导板式冲裁模或连续冲裁模冲制片齿轮，可以收到精冲效果，达到IT8-IT9级冲压精度。3薄板与中厚板片齿轮的冲制

料厚t>1mm-3mm的薄板与t>3mm-4.75mm中厚板片齿轮零件，当投产批量达到大批大量生产的水平，推荐采用FB精冲，即用V形齿圈强力压板精冲工艺加工。实施FB精冲，采用专用CNC精冲机组，不仅效率高、自动化

程度高、操作安全性高，更主要的是以人为本，劳动强度低，无噪声与污物对环境污染，精冲在封闭空间进行，外扩散噪声控制在85dB(A)以下。专用CNC精冲机或成套CNC精冲机组过去一直靠进口，价格高昂，维修技术要求高，配套水、电、空调、压缩空气等动力系统及设施投资巨大，专用精冲机与CNC精冲机国内也有几家生产，售价仍觉偏高。建议外委协作加工。同时，对于尺寸不大的小型精冲件，也可用特殊结构的冲模，在普通压力机上实施FB精冲。

下图所示是齿弧板零件在专用CNC精冲机上精冲的冲孔——落料复合冲裁精冲模。该模具采用顺装-结构型式，齿圈压板件6亦是冲裁凸模件13的导板，虽采用滑动导向导柱模架，但有嵌装在模座沉孔中的V形齿圈压板为内嵌式凸模导向，两者原本同轴度极好，导向也可达到零偏差或接近零偏差导向，精度极高。

4厚板齿轮、凸轮与类似零件的精冲、整修及后续加工

料厚超过t≥4.75mm的片齿轮，如果产量达到成批和大量生产的水平，采用CNC专用精冲机组生产最合算，不仅仅是发展与深化了科学发展观的理念，坚持以人为本的宗旨，获得巨大经济技术效益和良好的社会与环保效益，而且确保冲压生产安全，消除了多项安全隐患。所以，推广厚板零件，包括片齿轮、凸轮、棘轮等，用精冲工艺生产，扩大无削加工范围，使冲压生产技术得到提升。

目前国内已有内江锻压机床厂、徐州特种锻压设备厂、武汉华夏精冲公司等企业制造多种规格的精冲机。其性能比世界一流的瑞FEINTOOL公司CNC精冲机有一些差距，但实际使用效果还不错，其售价也远低于进口机。用国产精冲机实际精冲，效益也会很好的。对普通冲裁的齿轮、凸轮、棘轮等零件，经过后续整修获得高的尺寸与形位精度、光洁平整的冲切面。实践证明，该工艺行之有效。对于厚板高精度片齿轮等零件，不仅可行，而且经济，特别适合小型零件的多品种生产。

诸如凸轮、多边形型板、标准孔板、基座等精冲件，厚度虽都较大，一般t≥4.75mm属于厚板零件，但其外廓形状简单，有利于冲裁后整修加工。微间隙整修变形过程有些类似的负间隙整修工艺，用于形状简单、材料强度不大的低碳钢、有色金属零件加工，效果很好。例如有种模具是采用负间隙修整，凸模、凹模间负间隙为(0.1-0.2)T，凹模刃口带有小圆角，其圆角半径取R0.05-R0.1mm。卸料板既起卸料作用又起毛坯的定位作用，故下端面离凹模刃面应小于料厚(约取0.8T)，以保证毛坯定位，又能排屑。排屑需用压缩空气吹掉。由于凸模刃口大于凹模刃口，故用两限位柱，以防凹、凸模的刃口啃伤。整修完毕，工件没有全部挤入凹模，由下一个工件整修时将它全部推入并推出凹模。

参考文献

冲压工艺论文篇2

（一拖（洛阳）福莱格车身有限公司，河南洛阳， 471004）

摘要： 格栅在冲压生产过程中很容易出现裂纹、暗伤现象，本文针对这一现象对格栅冲压工艺进行了理论和实验研究，研究表明：对于拉延容易产生开裂的部位应通过预压弯等方式减少材料在拉延过程的流动，降低变形量，从而提高产品质量。

关键词 ： 格栅， 网眼板， 冲压

1 引言

格栅是拖拉机前脸的重要组成部分，它的质量直接影响到前脸的外观质量。但在冲压的生产过程中，格栅很容易出现裂纹、暗伤等现象，因此对格栅的冲压工艺研究一直以来是国内外企业和国内外研究学者们研究的重点。鉴于此，本文结合实际生产，对某一格栅的冲压工艺进行了研究分析。

2 格栅冲压工艺理论研究格栅的产品简图如图1 所示：

从图中可以看出产品属于“U”形件，基板为网眼板，在零件上表面有对称的加强筋结构，在成型过程中要同时保证筋面的对称、成型高度和装配孔位置尺寸。通过分析，制定初步的工艺流程为：

毛坯料—冲定位缺口—拉延—修边冲孔—翻边侧修—侧翻边—成品

根据上述工艺流程，本文对每个工序的工艺进行了理论研究，如下所示：

2.1 毛坯料下料

格栅的基板为网眼板，成型前需要先对毛坯料进行冲孔、裁剪，以达到所需的毛坯尺寸。

2.2 冲定位缺口

由于产品上有加强筋结构，为保证成品外观质量，避免成型后左右筋面不对称，影响美观，所以先冲定位缺口，如图2 所示，后序工序依据定位缺口进行定位、成型。

2.3 拉延

利用拉深模具一次成型，将整体外形加工出来，同时将加强筋高度拉深到规定尺寸，如图3 所示。

2.4 修边冲孔

利用修边冲孔模具一次成形，将法兰边和固定孔修

2.5 翻边侧修

利用模具一次成形，将两端头多于料修剪掉，同时一次修正到翻边所需尺寸，如图5 所示。

2.6 侧翻边

使用简易翻边模具一次翻边成型，将一端所需法兰边成形出来，达到所需尺寸，为提高生产效率，此工序可以使用双工位生产，工序图如图6 所示。

通过以上工艺分析，结合网眼板产品的结构特点，理论上可通过6 道工序来实现。

3 格栅冲压工艺实验研究

在实际生产的拉延工序中发现，由于毛坯料及工艺的特殊性，筋面很容易出现裂纹、暗伤现象，如图7 所示：

造成筋面裂纹、暗伤的原因初步分析有以下几项：1> 网孔毛刺过大，在拉延过程中，毛刺部分在拉深变形过程中造成毛坯料开裂；2> 网孔排布方向对拉延可能造成影响；3> 基板冲孔后造成局部材质分布不均匀，传力区拉应力超过了危险断面处材料的抗拉强度极限。本文对这几种影响因素进行了研究分析。

3.1 网孔毛刺过大

对冲孔过程进行全程监控，减少冲头研磨时间间隔，确保冲头和凹模的间隙稳定，选择毛刺较少的毛坯料进行拉延生产，合格率保持在72-75%，与之前70% 相比有所提高，但是并没有大的改善，说明毛刺虽然对成型有一定的影响，但是并非主要原因。

3.2 网孔排布方向

使用同一批网孔毛坯，分别在两个方向剪切：一种孔排列方向平行于长度900 所在边，标记为A类；另一种孔排布方向平行于长度240 所在边，标记为B 类，之后分别用A、B 两类零件各生产200件。结果显示：A 类零件拉裂数量与B 类零件基本持平，相差不超过5 件，证明网孔方向对冲压成型影响很小，可以忽略。

3.3 冲孔后材质不均匀造成力学性能改变在第二序成形前增加预压弯工序，在加强筋位置进行预压弯，之后再拉深成型，如图8 所示。第一次生产50 件合格率达到95%，拉裂2 件，第二次生产100 件，合格率达到98%，共裂2 件，质量得到明显提高，如图9 所示。说明造成拉裂的主要原因为基板冲孔后造成局部材质分布不均匀，传力区拉应力超过了危险断面处材料的抗拉强度极限。

通过以上分析可以得出，网眼板类毛坯由于冲孔后基板表面密布大小一样的网孔，会造成局部材质不均，使材料的抗拉强度、屈服强度和断后伸长率与冲孔前相比有一定程度的下降，所以工艺设计过程中不能以基板的力学性能作为依据，要根据成型结构，在塑性变形大的区域采取先预压弯，之后进行拉深或者成型的方式去生产，避免出现由于瞬间毛坯局部变形量大导致的拉裂、暗伤。

由此确定此零件的冲压工艺为：

下料—冲定位缺口—预压弯—拉延—修边冲孔—翻边侧修—侧翻边—成品

4 结语

本文针对格栅在冲压过程中容易出现裂纹、暗伤的现象进行了研究，研究表明：复杂条件下的成型加工要依据产品的结构特点，尽可能的采取成形方式进行零件的生产，避免采取拉延等板材流动的加工方式进行生产；对于拉延容易产生开裂的部位可以通过预压弯等方式减少材料在拉延过程的流动，降低变形量，从而提高产品的合格率。

参考文献

[1] 高锦张. 塑性成形工艺与模具设计[M]. 北京：机械工业出版社，2008:102-110.

冲压工艺论文篇3

[关键词]冲击碾压技术；原理；施工工艺；应用

中图分类号：U416.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）02-0000-01

1 冲击碾压技术原理及特性

冲击碾压是岩土工程压实技术的最新发展。冲击压路机由牵引车带动非圆形轮滚动，多边形滚轮的大小半径产生位能落差与行驶的动能相结合沿地面对土石材料进行静压、搓揉、冲击的连续冲击碾压作业，形成高振幅、低频率的冲击压实原理。目前以25KJ三边形双轮冲击压路机使用最多，其双轮静重12t，行驶最佳速度为12km/h，对地面产生集中冲击力2000～2500KN，相当于1111～1543kPa。这种高能量冲击力周期性连续冲击地面，产生强烈的冲击波，向下具有地震波的传播特性，产生的冲击碾压功能达到超重型击实功，可使地下深层的密实度不断累积增加，满足重型标准90% 压实度以上的有效压实厚度视不同土石材料性状达1.0～1.5m，比现有振动压实机械有更好的压实功效，使被冲压的土石填料更接近于弹性状态，显示出克服土石路基隐患的技术优势。

冲击压路机的技术特性决定较现行常规压路机不同的压实工艺，不采用现有压路机压半轮或部分重叠碾压的施工方法，而是以冲击力向土体深层扩散分布的性状，提出新的冲击碾压方法与施工工艺。冲击压路机双轮各宽0.9m，两轮内边距1.17m，行驶2次为1遍，其冲碾宽度4m。每遍第2次的单轮由第1次两轮内边距中央通过，形成的理论冲碾间隙双边各0.13m，当第2遍的第1次向内移动0.2m冲碾后，即将第1遍的间隙全部碾压。第3遍再回复到第1遍的位置冲碾，依次进行至最终遍数。冲击压路机向前行驶在纵向冲碾地面所形成的峰谷状态，应以单双两遍为一冲压单元，当双数遍冲压时，调整转弯半径，达到对形成的波峰与波谷进行交替冲碾，使地面峰谷减小，表面接整。冲击压路机一般行驶按顺时针与逆时针方向每5遍进行交换作业。各种土石路基冲碾20～40遍可以使路基形成厚1.0～1.5m的均匀加固层。

2 冲击碾压技术在某高速公路平正段路基施工的应用

某高速公路平正段路基施工中的应用国家主干道，工程例段全长52.126km，设计路基面宽度28m，路基土方填筑量727.8万立方米，路基压实度标准：下路堤93%；上路堤94%；路床96%；路床顶部弯沉值164.3（0.01mm），路基填料最小强度（CBR）标准，下路堤3%，上路堤4%，下路床5%，上路床8%。根据设计图纸要求路基高于4m的高路堤段路基要进行冲击碾压技术处理。于某个时间对K44+560～K44+690段路基进行了冲击碾压试验。K44+560～K44+690段主线路基共130m长，路基平均填高4.20m左右，冲击碾压时本段路基已达94区顶部，并完成了试验段的各项工作，试验段取得了预期的目的。

2.1 施工工艺

（1）在K44+565、K44+580、K44+590、K44+600四个断面分别在左、中、右3个位置打入水平桩（共12个水平桩），中桩基本在中线位置；边桩在离路基边缘3m左右；将钢筋桩埋入路基预定深度。水平桩顶部高程位于冲击碾压高程下部0.5m。

（2）工艺与前相同，但水平桩顶部高程位于冲击碾压高程下部0.5m。

（3）水平桩埋入预定深度后进行抄平及压实度检测，得出水平桩未冲击碾压前高程和压实度。冲击碾压10、15、20遍后分别检测出同一地方高程及压实度，并与冲击碾压前作比较，得出路基在冲击碾压下有沉降效果及压实效果，从而总结出最佳碾压方法及碾压遍数。

（4）冲击压路机速度控制在10～15km/h，冲击碾压时准备平地机1台，如表面出现较大起伏，则用平地机整平后再进行冲击碾压，以免高低起伏影响冲击碾压速度及压实效果。冲击碾压时严格控制含水量。

（5）试验段冲击碾压有专人值班，认真记录遍数，观察路基变化情况。（6）在冲击压实后，先用平地机刮平，然后用光轮压路机碾压成型。

2.2 试验结果

（1）根据现场记录结果，路基在冲击碾压10遍分别检测了K44+580和K44+660左、中、右共计6个点的沉降量。其沉降量最大12mm，最小为2mm，平均沉降量为8mm，压实度检测了4个点，其压实度增加最大为2.5个百分点，最小增加为0.2个百分点，平均增加为1.05个百分点。

（2）冲击碾压15遍共6个点，沉降量最大为14mm，最小8mm，平均沉降量10mm。压实度比冲击碾压前增加最大为2.9个百分点，最小为0.4个百分点，平均比冲击碾压前增加了1.45个百分点。

（3）碾压20遍后检测路基全部24个水平桩的沉降量，其沉降量最大为24mm，最小为4mm，平均14mm。压实度比冲击碾压前增加最大为3.3个百分点，最小为0.5个百分点、平均比冲击碾压前增加了2个百分点。

2.3 技术效果

（1）使用冲击压路机分层冲击碾压高路堤与补压振碾达标路床工程，能较好地提高路基的整体强度与均匀性，有利于避免路面的早期损坏，延长路面的良好服务水平。

（2）通过冲击压实的施工可以加速路基的下沉，减少路基的工后沉降。

通过上述试验段，原路基填筑采用CA20型振动压路机分层碾压。要求达到压实度94%的压实标准，补压冲击碾压20遍，平均下沉量S=3.4cm，计算有效压实深度1.5m，压实度平均提高到96.3%。路基高度4.2m，则冲击碾压完成沉降率为0.8%。效果显着。

3 使用冲击碾压技术的注意事项

合理选用机型；正确使用冲击碾压施工工艺；正确理解冲击碾压有较宽的含水量范围；控制构造物的安全距离；通过现场观察，冲击碾压也有一些人为控制因素，因此，尽可能地提高冲击碾压机械速度。

4 结论与建议

（1）冲击碾压是采用强大的冲击力对土体施加冲击压实功能，土体中原有的水分和空气被挤出，土颗粒在强大的冲挤力下重排列，较少的颗粒被挤到大颗粒的缝隙中，形成二次沉降，从而使土体形成密度很高的板块，提高了路基强度和承载能力，有效地减少路基工后的沉降变形。经冲碾的路段沉降量在0～4cm，密实度提高0～3个百分点。暴雨过后，冲碾路段与未冲碾路段比较，经冲碾的路段表面坚实，雨水难以渗入，行车不易打滑和湿陷。通过半年多来对已完成的填方路基沉降观测，证明该施工工艺能够大大减少填方路基的工后沉降，有效保证了填方路基的填筑质量。

（2）科学应用冲击碾压技术。用于基底时，应根据基底土质性质和天然含水量论证是否进行冲击碾压，对非软弱土地基进行冲击碾压前要做试验段，根据实验结果确定碾压遍数和沉降量，保证基底压实度不小于90%。同时避免出现软弹和震动液化现象；用于路基土方填筑时，黏性土、砂砾石和土石混合填料宜采用冲击碾压，冲击碾压前要做试验段，根据实验结果确定碾压遍数和沉降量，砂性土质段不能采用冲击碾压，对掺石灰或水泥改良的路基土方，改良后不应再进行冲击碾压。

冲压工艺论文篇4

关键词： 冲压工艺与模具设计 校本教材 任务驱动

冲压工艺与模具设计是我院模具设计与制造专业的一门主干核心课程，其主要任务是培养学生掌握冲压工艺编制和模具设计等相关知识。通过该课程的学习，学生会具有一般复杂程度的冷冲压工艺编制与模具设计的基本能力，掌握冲压模具设计的程序、规范、方法和技巧等。冲压工艺与模具设计课程的教学重点主要有两方面：一是冲压工艺规程编制及现场工艺的施工；二是能进行一般冲模，如冲裁模、弯曲模、拉深模等的设计。因而教师要围绕这两个主题组织教学工作。

一、现有教材概况

现有的冲压工艺与模具设计教材虽然基本内容来自实践，也符合先基础后专业、先理论后实践的常规教学顺序，但这些教材内容基本是沿用本科的学科体系来编写，理论偏多，案例偏少，对基础相对较差的高职学生来说，学习上有一定难度。目前也有许多所谓项目化教材、任务引领式教材，大多数只是在学科体系的教材的基础上改变一下章节的叫法，将章节改为项目，换汤不换药，不是真正意义上的任务驱动教材。课程学完后，在学生进行课程设计和毕业设计时，教材不能起示范指导作用。所以校本教材、教参的开发建设是当务之急［1］。

按照专业改革试点方案［2］，冲压工艺与模具设计课程属于学校控制课程（校本课程）。在开发教材之前，要进行市场调研，了解社会需求，仔细记录该专业毕业生的就业岗位，每个岗位需要的知识、技术、能力与素质。在此基础上，以学校教师为主，结合企业的工程师、技师等的意见，从而确定教学目标，围绕这个目标编写校本教材。教材的内容要体现冲压件工艺性分析、冷冲模结构认识、冷冲模设计方法等内容，删除纯理论的塑性成形原理部分。在教材的最后，安排常用的一些相关的国家标准，以便学生在课程设计、毕业设计时参考。

二、校本教材内容选取

根据走访企业情况，结合学习领域的认知规律，选择四大模块作为教材的主要内容。

1.成形设备

冲压生产所使用的设备主要是各种机械压力机，其中以曲柄压力机为主。因而，该模块安排曲柄压力机为主要内容，主要包括曲柄压力机的组成、工作原理、各组成部分的作用，曲柄压力机类型和应用场合，曲柄压力机的参数和选择原则，等等。

2.冲裁模设计

冲裁是冲压生产中应用最广的工序，它既可以直接生产成品零件，又可以为弯曲、拉深、成形等工序提供工序件。企业中大部分零件是由冲裁加工而得，因而学习冲裁模具的设计是学习其他冲压模具设计的前提。为了学习好冲裁模具设计，需将冲裁模设计作为几大模块的重点内容，安排落料、冲孔等工序为主要内容。在这些工序中还要将单工序模设计、连续模设计、复合模设计作为核心内容来安排，让学生通过该模块的学习，能掌握一般复杂程度冲裁模的设计方法。

3.弯曲模设计

弯曲模设计是冲压模具设计的重要内容。许多产品中的零件，比如汽车上的各类梁都是用弯曲工序完成的。弯曲模设计不同于冲裁模设计，准确的工艺计算难，模具动作复杂、结构设计规律性不强。为了学好该模块的知识和技能，需选用典型的弯曲件做案例来编排教学内容，这样可使学生通过案例掌握弯曲模的设计方法。

4.拉深模设计

拉深是成形工序中的主要工序，许多开口空心件是用拉深的方法来完成的，是成形生产的基础。该工序结合弯曲、成形等工序，可以完成极为复杂的成形件，比如汽车的覆盖件等。拉深工序中的工艺计算比较复杂，为了让学生学习好拉深模具的设计，必须学习好拉深工艺计算。为此，需安排典型需多次拉深才能成形的筒形件作为案例来组织课程内容，让学生学习该模块后能熟练计算工序件的尺寸和模具尺寸，为拉伸模具设计打下基础。

三、教材内容组织

本教材按照模具设计的顺序，用典型零件作为各模块的媒介，以任务驱动的形式，将该典型零件模具设计贯穿每个模块的始终。把所有模具设计涉及的理论和知识都渗透到模具的设计过程中。具体个模块的任务为：

模块一：选择曲柄压力机的型号；

模块二：托板冲裁模设计；

模块三：支架弯曲模设计；

模块四：杯盖拉深模设计。

现以模块二为案例，介绍托板冲裁模设计。

首先介绍工作任务：针对如图1所示托板零件，其概况为，材料：Q235；板料厚度：1.5mm；生产批量：大批量。试编制冲压工艺与模具设计。

冲裁模设计的步骤为：

冲裁件的工艺性分析；冲裁工艺方案的确定；选择模具的结构形式；进行必要的工艺计算；模具的主要零部件设计；校核模具闭合高度及压力机有关参数；绘制模具总装图和零件图。

教材编写按照冲裁模设计步骤展开。为了对托板零件进行冲裁件的工艺性分析，就要安排冲压工序的相关知识，此时需链接到基本知识的学习，包括冲压的基本工序；冲裁、落料、冲孔等概念；介绍冲裁件的工艺性分析知识，根据知识分析托板的冲裁工艺性，得出结论：托板零件的冲压工序为冲孔、落料。

冲裁工艺方案的确定，链接单工序、多工序（包括连续冲裁、复合冲裁）等相关知识的学习。根据所学知识对托板拟定工艺方案，并分析该方案，选择最适合的方案，最后得出结论：采用冲孔、落料连续生产。

选择托板模具的结构形式，就要链接到模具结构的学习上，安排单工序模具、连续模具和复合模具等结构的学习。根据所学知识，选择托板需要选择的模具结构形式为：用始用挡料销初定位，固定挡料销粗定位，导正销精定位的导板式冲孔、落料连续模结构。

工艺计算包括：排样设计与计算；冲压力的计算；模具压力中心的计算；凸、凹模工作部分尺寸及其制造公差的计算；弹性元件计算与选用等内容；根据该内容需要链接以上相关知识，根据所学知识完成托板冲裁工艺和模具设计的相关工作任务。

模具的主要零部件设计，需链接到模具零件的分类，各零件的作用和设计方法，从而安排相关内容。根据所学知识设计、计算各零件的结构和尺寸。

当模具零件设计完成后，绘制出模具的总装配图，校核模具闭合高度及压力机有关参数，确认选择的压力机是否符合要求，最后绘制出全部非标零件图。到此，本工作任务完成。其他几个模块的内容组织与此类同。

四、结语

本教材以任务驱动的方式编写，经过企业工程技术人员的精心审核和润饰，已经完成了样稿。我院本届有模具设计专业两个平行班级，一个班采用一般教材，另一个班使用本教材。从使用的效果和学生的反应看，使用校本教材的学生普遍反映该教材更适合他们的学习习惯，效果非常好。而另一个班在知识的学习和模具设计的技能上都不及采用前者，这一点从课程设计、期末考试的成绩中得到了有力的证明。

总之，为了培养高等职业院校学生的综合素质，适应各类企业对模具设计专业学生的要求，开发适合高职学生学习特点的以任务驱动式的校本教材，既很及时，又很必要。

参考文献：

［1］朱正才.高等院校教学改革思考.教师教育研究，2008.6.

［2］王伟廉等.高等学校教学改革的理论研究［M］.昆明:云南教育出版社，1993.

冲压工艺论文篇5

关键词：液滴 均匀 脉冲 射流断裂

一、绪论

（一）颗粒制备技术发展现状

颗粒化制备技术无论是在基础理论研究，还是在气体雾化、喷射干燥、喷射冷却、热喷涂、喷墨打印等具体工业生产中，都扮演着极为重要的角色。

传统的微球制备方法包括雾化法、切丝重熔法、乳化法[1]等。这些方法都有各自的特点和局限性。1990年，美国麻省理工学院（MIT）教授Passow博士等一些材料科学专家提出了利用均匀液滴喷射法（Uniform Droplet Spray,UDS）生产粉末的工艺。该工艺保留了传统粉末冶金工艺的优点，克服了传统工艺下的粉末颗粒尺寸分散、结晶不均匀、性能不一致等缺点。一些采用UDS工艺制造的新型合金粉末已在高科技领域得到应用[2]。

（二）Rayleigh射流失稳理论

1879年，英国科学家Rayleigh[3]利用数学模拟的方法分析了非粘性射流(层流)的断裂现象。当液体从喷嘴流出后，施加适当频率的微小扰动，由于表面张力的作用，在激振条件下，射流表面会产生表面波，随着表面波在射流表面的增长，射流就断裂成均匀液滴[4]。

（三）本文选题意义及主要工作

本文的目标是针对UDS的不足，创新地设计了适用于均匀颗粒制备的流体脉冲喷射（Jet Pulse Spray, JPS）系统，利用脉冲式气体施加于装有待处理液体的密闭腔室，形成定量液体射流段，通过合理设置气压、脉冲频率和脉宽等参数，可获得粒径分布窄、表面状况良好的微球，为均匀微球提供了一种设备和工艺简单的制备方法。

二、流体脉冲喷射系统制粒原理、实验装置、材料

（一）流体脉冲喷射系统制粒原理

应用Rayleigh线性不稳定理论，现有的射流断裂技术主要利用压电激振元件对液束施加扰动，使之分裂成液滴并最终凝固成形。为提高工艺稳定性，本文通过旋转切割的方式，利用周期转动定量切割连续气流，形成定量气体脉冲，进而挤出定量液体，使之断裂成均匀颗粒。

（二）流体脉冲喷射系统实验装置

压力气体由管道中经过刚性联轴器，再进入气体脉冲发生器中。通过气体脉冲发生器中阑孔之间的周期通闭，得到正弦定量气体脉冲。气体脉冲随后进入密闭喷射腔，将定量液体从喷嘴挤出，并断裂成均匀颗粒。密闭喷射腔中损耗的液体通过补液腔进行补充。

（三）实验材料

因为石蜡具有熔点较低、易于成型、成本低廉等特点，本文选取固体切片石蜡作为研究对象。

三、实验结果及理论分析

（一）转速的影响

不使用本系统自由喷射所制得的微粒，结果出现了诸如粒度不均、板结、异型轮廓等典型雾化法缺陷。旋阑转速在75rpm时制得的微粒，尽管相比不使用本系统在球粒化上取得了较明显的改善，但其粒径分布十分宽广，均匀度低。随着转速上升，微粒均匀度和球化程度明显改善，至350rpm时达到最佳值，球粒粒径亦稳定在520μm左右。当转速进一步上升至450rpm时，球粒粒径有变大趋势，与350rpm相比平均粒径有所提高，均匀度有所下降。由此可见该颗粒制备系统存在最佳匹配转速，粒径均匀度与旋阑转速并非为简单的单调变化关系。

（二）基于气压制粒模型

定量气体脉冲进入密闭喷射腔后，对腔内液面产生大小为Pgas的气压，并与腔内液体压力Pliquid共同作用，从喷嘴处挤出流速为uj的液束。

经推导可得式微粒的体积为：

式中P0为大气压，dN为喷嘴直径，lN为喷射腔厚度，μ为液体粘度。

（三）气压模型预测值与实验结果比较

理论计算得到的VN是在一个正弦气体脉冲从喷嘴处挤出的液体总量。根据Rayleigh射流失稳理论，射流会断裂成均匀液滴。假设一个气体脉冲挤出的液体均匀断裂成N个液滴，N=1时即为射流没有发生断裂，如图3所示，与实验结果偏差较大。当N=10时，模型预测值与实际值较为吻合。但在实现更有效的机电控制和工业应用，本项目还有待进一步深入研究。

[参考文献]

[1]Schadler.V,Windhab E.J.,Continuous membrane emulsification by using a membrane system with controlled pore distance, Desalination,2006, 130-135

[2]张海庆.均匀颗粒成型法(UDS)原理及应用,天津冶金,2001, 99(1),39-40.

[3]Rayleigh,On the instabitlity of jets,Proceedings London Mathematic Society, 1879,10(4),4-13.

冲压工艺论文篇6

【论文摘要】：针对汽车覆盖件冲压的有限元模拟方面的具体问题进行了研究，采用弹塑性有限元的数值模拟及试验研究的方法，对汽车覆盖件拉延过程中的成形进行了研究。针对拉延模拟结果进行应力应变分析，寻找工艺参数的优化方案，改进的工艺方案使破裂情况明显改善。

由于冲压工艺具有生产效率高、质量稳定、成本低以及可加工复杂形状等一系列优点，在机械行业的应用非常广泛，占有十分重要的地位[1]。但是冲压模具的设计主要依据工程师长期积累的经验。对于复杂的成形工艺和模具，设计质量难以得到保证;一些关键性的设计参数要在模具制造出来之后，通过反复的调试、修改才能确定。这样就浪费了大量的人力、物力和时问[2-3]。随着有限元技术和计算机技术的发展，数值模拟已逐渐成为工艺分析及优化设计的有效工具。

1.有限元模型的建立和参数设定

一般汽车覆盖件工艺设计流程具体分析如下:(1)根据产品图及产品冲压工艺设计，进行详细的车身产品工艺性分析。为了实现拉延或创造良好的拉延条件，必须合理考虑冲压方向、工艺补充部分形状以及压料面形式、拉延筋布置等重要工艺因素。其中包括利用计算机进行的工艺补充面三维设计。(2)在满足产品使用的前提下，将过剩的质量要求及时反馈给产品设计部门，进行研讨，力争把产品完善到最简单、最合理的工艺要求，以克服产品的过剩质量，减少不必要的工装投入。(3)利用计算机进行车身产品的冲压工艺性分析，进行图面形状的分析探讨和尺寸公差的分析研究，在充分理解、把握产品使用性能要求的前提下，考虑用户使用和维修，利用塑性加工原理、冲压工艺知识和模具设计结构的有关知识，设计冲压工艺过程图。在设计过程中，同时要分析冲压工艺方案，发现不足之处，进行必要的修正。(4)模具设计人员按照冲压工艺过程图的基本要求进行模具设计，模具CAD设计包括上、下模座，工作部分零件，导向部件，定位零件和进出料装置等设计。数控编程和模型人员按照冲压工艺过程图和模具图进行数控编程和模型制造，最后按照冲压工艺过程模具图要求进行机械加工和模具装配调试，最终调试出合格的产品。

选用某轿车内部地板零件产品图，此零件是一个比较复杂的中小型车身结构件。由于零件拉延深度深，并且具有局部反拉延，因此成形过程估计会出现问题，为了验证问题所在我们利用CAE软件进行模拟成形计算。对于复杂冲压零件的成形过程，不但同一时刻不同位置的板坯所承受的变形方式和变形程度不同，而且不同时刻同一位置的板坯所承受的变形方式和变形程度也不同;另外，冲压工艺边界条件的设定对变形路径和各部分的变形程度的影响也非常明显。

一般划分网格时，首先建立一个拓扑结构模型。这一步骤是连接分离的型面，使你可以在网格划分的时候得到连续的网格(两个相连的元素在分界线之问共同享用相同的节点)。系统能通过你所定义的公差自动辨认普通表面之问的分界线，以建立我们所说的拓扑模型。建立好拓扑结构以后，应定义网格划分的参数，并进行网格的自动划分。一般情况下要求用户最少确定四个参数，包括最小元素大小，最大元素大小，两个相连的元素之问的法向夹角，网格的弦高。最小元素的大小影响着网格划分中最小元素的尺寸。当模型的型面比较平坦时它最大元素的大小则受最大元素参数的影响。两个相连的元素之问的法向夹角所起的作用是规定了两个相连元素之问的最大法向夹角，即当两个元素的夹角大于用户给定的值时，这两个元素会分裂为更多的元素，故它影响着倒角和小圆角部分的网格密度，它的值越小网格则越密。例如:一般我们在划分模具网格时，它的拉延圆角最好有五行元素，这时调整法向夹角的参数就可以达到目的。弦高的大小则影响着大网格半径表面上的网格密度，它的值越大，则网格越少。在汽车覆盖件模拟中，板料数据一般都是曲线，因此板料的网格划分与模具的划分不一样。

根据实际需要确定板料特性，应力应变关系=537(0.0102+)0.23MPa，法向各项异性系数为1.8。其他参数如下:扬氏模量2.07E+5MPa;屈服极限210MPa;泊松比0.28;板材厚度0.8mm;板料质量密度7.83E-9;r0=1.87,r45=1.27,r90=2.17。由于摩擦系数必须有实验得出，特别是几种常用材料在工业生产中的实际摩擦系数。考虑到汽车覆盖件生产厂家和模具生产厂家的实际，一般不考虑使用油，在拉延前要使用清洁防锈油清理兼。因此我们必须通过试验来得出在几种不同条件下的摩擦系数，例如干摩擦和加清洁防锈油后的摩擦。还有就是拉延筋的拉延阻力在不同形状拉延筋情况下的取值。测定为此我们设计了覆盖件模具的摩擦系数和实际拉延筋拉延阻力的测定的试验，详细试验结果在第六章中。摩擦系数根据测量结果给定0.175,拉延筋选取单圆筋，拉延阻力为0.178KN/mm。

2.汽车覆盖件冲压的有限元模拟结果分析

经过计算后，板料的FLD如图2所示。在FLD图中，红色表示破裂，粉红色表示起皱，而在应变云图中红色表示正应变，深蓝表示副应变。从FLD图中我们可以看出四处破裂，分别是大鼓包处，凹坑底部，最下方的小鼓包处，右上方的直壁处。通过主应变和次应变云图可以看出在突起的鼓包顶端处为双向拉应变发生破裂，并目_从板料轮廓的变化发现在有拉延筋的地方板料儿乎没有流动，形成过度胀形，凹坑底部破裂处也同样出现胀形过度问题。而模具拉延直壁处的破裂却是不同形式的，该处的主应变为拉应变，次应变为压应变，为明显的拉深破裂状态。之所以只有这个直壁角破裂是因为这个角离大鼓包最近，并且通过成形过程的模拟我们发现这个直角壁首先成形，从而在凹坑成形前破裂。其它四个角由于拉延高度低并且没有复杂的凸凹变形，都有足够的板料流动量，板料的流动情况良好，所以没有破裂。

3.汽车覆盖件冲压工艺改进方案

在去掉拉延筋，变化压边力后还是无法缓解，于是决定改变模型，我们把拉延直壁消除降低了模具拉延高度;把型面中那一个接近大直角型面过渡改为一个小缓坡，减缓了陡峭程度;由于模具进料困难，所以去掉拉延筋，然后设定压边力为400KN,摩擦系数为0.12，进行模拟后如图4所示。可以看出与未改前的情况有很大的不同，破裂情况明显改善，尤其是右上角直壁处的破裂变得很小，这是由于降低了它的拉延高度。

4.结论

世界上每年的钢材有半数以上被轧制成板料和管料。金属板、管的成形和加工在航空、航天、汽车、船舶及许多民用工业中都占有相当重的比例。因此，提高相应的成形技术和制造水平是一个具有普遍意义的大课题。因此，文章在汽车覆盖件数值模拟和试验研究的基础上，采用有限元的数值模拟及试验研究的方法，对汽车覆盖件拉延过程中的成形进行了数值模拟和试验研究。

参考文献

[1]李东升,黄小明,胡世光.汽车覆盖件拉延筋的单元模拟试验研究[D].北京航空航天大学学报，1995.21(2):67-71.

冲压工艺论文篇7

关键词：省级实训基地；冷冲压模具设计与实训；工学结合；职业岗位群；课程开发

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2013）08-0129-03

从模具用人企业反馈的信息看，目前企业急需的是具有一定社会实践经验的模具人才。而学生学到的理论知识与实践严重脱节，不能迅速地适应生产一线的工作。因此，有必要对模具专业所设置的课程进行开发，面向用人单位，建立以实用知识和实践能力为基础的课程体系。

课程设置

《冷冲压工艺与模具设计》课程是模具设计与制造专业一门重要的专业技能领域课程。它与冲压设备、计算机技术密切联系，属于理论与实践相交融的课程。通过传统的讲授方法，很难使学生熟练掌握冷冲模的基本理论和各种典型模具的结构和工作原理，更不能达到自行设计中等复杂模具的技能水平。在条件允许的情况下，开发《冷冲压模具设计与实训》课程，对模具人才的培养起到事半功倍的效果。

课程定位 根据模具专业培养目标要求，以职业任务和行动过程为导向，从职业岗位分析入手，融合职业资格标准，突出综合职业能力培养；以工作任务为载体，构建课程结构，实行情境化教学；采取“精简、融合、重组、增设”等方式，设置了《冲压模具实训》课程。详细开发流程图如下页图1所示。

课程设计 课程设计的总体思路是按照任务驱动、理论实践一体化，讲训并重，学练结合，融入企业标准，依托省级实训基地建设点，一体化模式组织教学，如下页图2所示。课程的教学总目标是达到能分析、会计算、懂设计、强操作。能分析：能准确分析模具的结构组成和动作原理；能正确分析制件的冲压工艺性，并制定其生产工艺方案；能分析常见冲压工艺的主要质量问题，并提出一定的解决方案。会计算：能正确进行模具设计的工艺计算，并具备模具标准件以及模具材料的选用能力。懂设计：掌握模具设计的步骤与方法，能够完成中等复杂程度冲压件的模具设计任务。强操作：能够独立完成冲压模具的安装、调试与制件的生产工作。

教学内容

课程以校企双方共同精选的零件为教学载体和实训载体，通过对学习情境的学习和实训，可以使学生直接融入到企业的实际生产之中。围绕人才培养目标，依照工学结合思想，基于工作过程中的项目任务的需求来组织教学内容，并把职业道德等融入专业课教学中。每个教学模块及下面的工作任务都是一个完整的工作过程，从教学模块1到4形成两条职业能力培养主线，工学结合学习情境的设计如表1所示。

内容选取 课程从内容选取上打破原有学科体系，本着“基础知识够用，兼顾后继发展”的原则，按照模具设计的工作流程整合序化了教学内容，并以理论、实践一体化的整合思路，按照“知识+实例+实训”的教学模式，做到了“教学做”的有机结合，从而达到提高学生实际应用能力的目的。

内容组织 课程设计了冲裁模设计、弯曲模设计、拉深模设计和成形模设计四个教学模块，并通过教学载体4个典型零件，进行冲压模具设计案例为教学载体来实施教学。在教学过程中安排了模具拆装实训、生产认识实习、模具安装与调试实习以及课程设计。

表现形式 四个模块内容的表现形式如图3所示。

教学方法

与手段

高职学生形象思维强于逻辑思维，实践操作强于理论学习，动手能力强于动脑能力。因此，传统的偏于理论知识讲授的方法不能适于现在学生的学习，考核方式落后单一的闭卷考核方式，导致学生考试成绩很好，进入企业什么都不会。

教学设计 课程学习情境设计，选择企业真实零件为载体，序化教学内容，难度由浅入深、零件形状由简单到复杂，按照模块教学方法进行学习情境设计，组织课程内容，设计理论实践一体、项目导向的职业岗位核心课程。冷冲压模具设计与实训课程通过项目化教学，让学生在“学中做、做中学、工学结合”，贯穿学生从开始到结束的全过程，本着由浅入深、由简单到复杂、由单一项目训练到综合项目训练的原则，按技能要求，分层次，分阶段地实施。培养具有专业实践技能的符合职业标准要求的技能型人才。

教学方法 进行教学方法和教学手段改革，打破传统的以课堂为中心，以教师为中心，以理论教学为中心的传统模式，根据工学结合的人才培养模式改革要求，按照“教什么、为什么教、怎么教”的思路组织教学，进行教学方法和教学手段改革。教学团队积极进行教学方法的改进和创新，创建了一系列的以学生为主体的启发式教学方法，具体有：实例观摩+实际演练教学方法、启发互动教学法、学评一体化教学方法。

教学手段 在教学手段上充分利用在一体化场所，利用多媒体课件和仿真教学与实物现场想结合的手段，拓展教学资源，改进传统教学方式，丰富教学内容，确保教学质量。

教学队伍建设

要实施《冷冲压模具设计与实训》课程教学，硬件条件都具备了，关键是师资。“双师”化的专兼结合教师很关键，要实施“教学做”一体化教学，不仅要求教师具有较扎实的专业理论功底，也要具有较熟练的实践技能，更要具有理实结合的教材分析及过程组合的综合能力和创新能力，否则教学过程难以控制。多年来，我校一直注重教师的职业能力培养.充分利用实训基地的技术条件，引导专业教师积极为企业开展技术服务，到企业挂职锻炼，不断积累实际工作经验，提高实践教学能力。本课程的教学团队已经成为一支学历、年龄、职称结构合理，专兼结合的师资队伍。教学团队中“双师”素质教师比例达100%。聘请企业行业专家担任兼职教师，教学由专兼职教师共同承担，每个学习情境由一名校内专任教师和一名企业或行业兼职教师承担；校内专任教师与企业兼职教师相互交流学习，互补长短，在教学过程中以师傅的身份指导学生完成工作任务。

依据工学结合的思想，通过系部教师同企业专家、行业专家共同论证，从毕业生在生产第一线所从事职业岗位群出发，将每一岗位所对应的工作任务归纳出模具专业的职业能力，融入企业或行业标准，围绕专业培养目标，依托省级实训基地建设点，建成工学结合优质《冷冲压模具设计与实训》课程。

参考文献：

[1]赵建新.高职教育“四化一体”课程开发模式研究[J].中国高教研究，2011（6）：89-89.

[2]金卫东.基于工学结合的校内生产性实训基地建设[J].中国大学教学，2011（1）：82-83.

[3]陈莉，万克文.高等职业教育课程模式研究综述[J].江苏高教，2011（1）：137-138.

[4]王宇红，黄良，王宇航.基于工作过程的高职课程开发的思考[J].教育与职业，2011（36）：127-128.

[5]姜雪燕.浅析基于项目教学法的“冷冲压工艺与模具设计”课程教学设计[J].长春理工大学学报，2011（7）：185-186.

[6]孙德志.《冷冲压工艺与模具设计》课程教学改革之我见[J].吉林农业，2010（10）：217.

[7]刘孝光，潘培道，胡昌军.基于冲件加工过程的《冷冲压工艺及模具设计》教学方法[J].池州学院学报，2011（3）：142-143.

冲压工艺论文篇8

关键词：微车后桥桥壳；制造工艺；冲压

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.05.011

1 后桥壳工序介绍

后桥壳是汽车的重要零件之一，当在动载荷条件下时，要求桥壳在具有足够的强度和刚度，因为它起着支承汽车荷重的作用，同时它还是主减速器、差速器及驱动车轮传动装置的外壳。再同等条件下还应该力求减小桥壳的总体质量。另外桥壳还应具备结构简单，制造成本低，便于保证主减速器拆装、维修、保养、调整等等优点。

现今在微车行业中因三段式冲压焊接整体式桥壳制造工艺简单、制造成本低等优势，使其成为是后桥壳最普遍使用的结构形式，其结构组成如图1。

桥壳中段主要构件：一、后桥上下半壳焊接体，见图2。二、背盖，见图3。

2 后壳盖工艺技术分析

后桥上下壳体是一个外形非常复杂的零件，成型后不需要整形、切割就直接焊接上/下半壳体以目前的制造技术是不太可能实现的，生产中要得到合格的冲压壳体，一般要经过以下几道冲压工艺：一、落料；二、拉延成形；三、打平；四、切两端头；五、切两边；六、冲孔。

第一道工序：落料，经过实践，把其形状设计为带角带圆弧的可以避免拉延成形时纵向和横向严重起邹。见下图4。落料工序边角毛刺必须保持在图纸要求的公差范围内，否则对后面的工序会有不同程度的影响！

第二道工序：拉延成形，根据桥壳应力分布情况的不同，将桥壳分为三个区域进行分析，如图5所示

拉延成形工序是上凸模在冲压机滑块的作用下把落料件送入下凹模里的过程。在成形前用定位块完全限制好它的平面自由度，当冲压机滑块下行时，上凸模与落料件接触，并开始弯曲成形。随着冲压机滑块的进一步下行，上凸模压着落料件进入下凹模中，最后压紧成形。冲压机滑块上行后，成形后的零件由于钢材的回弹作用与退料块留在凹模中，最后推料块成形的零件顶出凹模，再由人工或机械手取出。

Ⅰ区域可以把它近似看成U形零件的弯曲，主变形是区圆角部分，受压应力是材料的内层，受拉应力是材料外层。

Ⅱ区域在零件成形的过程中材料厚度有变小的趋势。零件底面部分因为受到较大压应力作用，所以在零件成形的过程易于产生失稳而出现凹陷变形。

Ⅲ区域圆角部分应力、应变与弯曲相似，侧壁在径向受拉应力的同时，周向受到压应力的作用，因此侧壁材料厚度有增大的趋势，在成形过程中零件容易产生起皱现象。

在生产过程中模具的凸凹模间隙值的大小对弯曲件质量有直接影响。间隙过大，则回弹也大，零件的尺寸和形状不易保证；间隙过小，会使零件边部壁厚减薄，降低模具寿命，且弯曲力大，必须选择合理的凸凹模间隙，间隙小一些，起皱区域小，桥壳的质量和后续加工性能得到保证而随着间隙值的减小，工艺力却大幅增加，对成行设备和模具提出了更高的要求，需要更高吨位的设备和更高质量的模具。在实际应用中应该综合考虑设备条件，包括成形设备和后续切割焊接设备条件，以及对桥壳零件的精度、质量等的要求确定合理的凸凹模间隙值。

在这道工序中必须保证整个零件最高高度值与把零件平铺在水平面上的平面度符合图纸要求。

综上所述，拉延成形工序注意事项是预防侧面起皱，零件表面发生拉伤等。同时，如图6所示开口处的尺寸必修保持在一定的尺寸范围，才能保证下一道工序打平时得到开口处的尺寸在合格范围，面1，2，3，4的平面度也要保持在一定的尺寸范围，以保证后面切边工序时有足够的边料。同时，成形阶段零件表面不允许有拉伤，否则也会影响后面的工序！

第三道工序，打平，首先，该工序常出现的问题是定位不稳，打平出来的各个零件误差大，这样就会引起切两端和切两边时主要尺寸无法保证。在打平过程中一旦调好模具就得把定位点焊死；其次，因为该零件的表面是过度面，很难保证打平模上下模能很好地接触，常出现有些点打不着的现象，该现象也只能靠现场人工修复，同时加强整个模具纵横向的定位；再次，如果拉延成形时壳体开口尺寸太大，在打平过程中因为材料的回弹性，也无法把零件打平到合格的尺寸！

第四道工序，切两端头，第一、该工序必须保证刃口锋利，切后的零件不能有毛刺，否则会严重影响到下到工序的，如果上模的型腔不合格在切两端时零件的开口尺寸会变大，这时得对型腔进行人工修复！第二、零件的定位必须保证零件对称切两端头，一般调好定位后就点焊死！

第五道工序，切两边，这道工序常引起的问题是切两边后，上下壳体合并时左右互相错开、上下面互相错开达不到图纸要求，左右错开一般是由模具的左右定位引起的，一般需要调好定位后点焊死，上下错一般是由切边时模具间隙难于保证或者刃口不锋利引起切边时把壳体的开口尺寸拉大，这样我们只能加大模具的修复工作！另外为了保证切边时零件尺寸的稳定性，还得增加一个气夹定位装置来实现零件的稳定性。

第六道工序，冲孔，该工序容易在冲孔的过程让零件的开口尺寸增大，引起该问题的主要原因是零件与下模的接触不稳定造成的，出现该问题时需要我们及时修复下模，保证零件的定位接触良好。

后盖冲压主要工艺如下：一、落料；二、拉延成形；三、打平；四、切边冲孔；五、手工去毛刺。后盖冲压工艺常出现的问题如下：

（1）后盖选用的材料是为一定厚度的的钢材，刚开始落料为正方形状，经过批量生产我们发现该零件在拉延成形中会出现撕裂现象，图7所示。

过现场工艺技术分析：发现该零件在拉延成形过程中侧壁变薄不一致，特别是成形四个角对应的壁厚出现严重拉延变薄现象。经过不断的现场实践及分析，我们发现当把落料改为圆形即落料为圆板材料时发现后盖拉延成形的壁厚得到大大的改善，因此我们决定采用落料为圆板料来拉延成形，此后的批量生产再也没有出现过后盖侧壁被拉裂的现象过。

（2）后盖打平位置如图8所示，该地方的平边度要求比较高，一般不能大于0.05mm，在切边冲孔工序时，废料切断刃口要保持锋利并及时清除废料，否则在该工序会引起零件报废，冲出的孔大小要在图纸要求的公差范围内，并且毛刺要小，否则就得调整修复凹凸模。

参考文献：

[1]于斌.冲压焊接式驱动桥壳成形过程数值仿真研究[D].山东：山东大学硕士学位论文，2007.

[2]刘为.汽车后驱动桥壳有限元分析[D].合肥：合肥工业大学硕士学位论文，2012.

[3]徐迎强.汽车桥壳机械式整体成形关键技术研究[D].合肥：合肥工业大学硕士学位论文，2012.

冲压工艺论文篇9

论文关键词：超滤,低温低浊水,冲洗废水,回用,膜污染

我国北方地区地表水每年大约有4-5个月处于冰冻期。此期间水质呈现明显的低温低浊特征，水温降为0～4℃，浊度一般为5～30NTU。温度的降低使水的粘度增大，会影响絮凝剂的水解和絮凝过程的速度；而浊度的降低，水中的颗粒物减少，则使絮凝过程中效率降低，从而使所产生的絮体细小松散，不利于后续工艺的去除。因此，低温低浊水的净化多年来一直是一个未能得到很好解决的难题。近年来，新型处理工艺被应用于低温低浊水的处理，取得了较好处理效果。

超滤技术被誉为二十一世纪水处理技术和第三代饮用水净化工艺的核心,有着广阔的发展空间。用超滤工艺处理低温低浊水的处理具有出水浊度低、操作简便和可长期使用等优点。然而由于低温水粘度较大，超滤膜阻力随之增加，在实际运行中主要通过降低通量和缩短过滤周期来维持超滤工艺的稳定运行，这样必然会降低产水率。因此，如何提过超滤工艺的产水率是将超滤膜应用于低温低浊水处理必须面对的问题。

在常规水处理中，生产废水回用强化处理低温低浊水和超滤工艺应用于生产废水的处理均取得了良好的效果。因此，本试验以冬季黄河水库水为研究对象，在混凝-沉淀-超滤工艺中将超滤膜冲洗水的回收利用，考察其对低温低浊水处理效果的影响，从而研究通过将超滤膜反冲洗水回用来强化处理低温低浊水和提高超滤工艺产水率的可能性。

1试验材料与方法

1.1工艺流程与试验方法

本项试验工艺流程如图1所示，试验采用混凝-沉淀-超滤组合工艺，系统产水量为2.0m·h，原水为黄河下游冬季水库水。原水经过混合后进入机械絮凝池和斜管沉淀池，沉淀池出水通过膜进水泵加压后经100mm叠片过滤器进入超滤膜过滤。当过滤时间到达30min时，系统自动进入水力清洗阶段，其冲洗过程为正向冲洗10s，反向冲洗40s，然后再次正向冲洗20s。正向冲洗流量为5.0m·h，反向冲洗流量为7.0m·h。超滤膜经过物理清洗后重新进入过滤阶段，以上所有过程由PLC控制。超滤膜冲洗废水收集于调节水箱，冲洗废水在其中经均质调节后经回流泵进入混合池重新利用。

图1试验工艺流程示意图

Fig.1Schematicdiagramoftheexperimentprocess

试验中所采用的混凝剂为当地产液态聚合氯化铝，其有效含量为10%，投加量按前期试验所得为15mg·L。

1.2膜组件特性

试验中所采用超滤膜为海南立升公司提供的LG1060X1-E型内压式中空纤维膜，膜的材料改性PVC合金。试验过程中，超滤膜通量为50L·m·h.

表1膜组件主要性能参数

Tab.1Performanceparametersofthemembranemodule

参数

数值

参数

数值

有效膜面积

40m

截留分子量

50kDalton

膜内径

1.0

膜外径

1.5μm

设计产水量

40～120 m ·d

最大跨膜压差

0.2MPa

推荐工作压力

0.05～0.15 MPa

推荐进水浊度

≤10 NTU

工作温度

5～38℃

冲压工艺论文篇10

论文摘　要：为了能够提高工学结合模式下高职教育课程建设的力度，以《冲模设计与案例分析》课程为例，就相关问题进行了深入的分析。通过实践，验证了工学结合模式下高职教育的课程建设具有明显的效果，提高了高职生的就业竞争力。

近年来，对工学结合模式下高职教育课程体系建设的研究已经得到了广大学者的关注，并且取得了较好的成就。卢龙飞研究了工学结合模型下职业教育公共英语课程建设的相关问题，探索了职业教育中的英语和专业相结合的新方法，提出了课程目标调整、课程内容转换以及教学方法改革等途径，从而使职业教育中的公共英语教学更加具有职业性和实用性的特点。杨润丰等人对工学结合模式下高职《冲模设计与案例分析》课程的改革模式进行了深入地探索，提出了加强实践教学比例的人才培养模式，通过和企业生产以及实际应用的紧密联系提高学生的实践操作能力，从而有利于应用型人才的培养。卢菊洪等人研究了工学结合模式下高职模具专业课程体系的构建和实践问题，提出了构建模具专业课程体系的方法和有效的教学模式，从而使高职模具专业人才培养更加适应时展的要求。胡茵等人研究了工学结合模式下高职体育课程改革的相关问题，从工学结合模式的内涵出发，提出了工学结合模式下高职体育课程内容资源创新和拓展的应对策略。王婷提出了工学结合模式下高职课程评价体系建立的方法，分析了工学结合模式下高职课程评价的含义，并且提出评价体系的构建方法。从已有研究成果可以看出，工学结合模式下高职教育课程体系建设的研究是目前的热点，将工学结合的基本思想融入到《冲模设计与案例分析》课程体系的构建中具有非常重要的意义。

一、《冲模设计与案例分析》课程在模具设计和制造专业人才培养中的地位

通过广泛的社会需求调研，与江铃集团模具分厂、香港惠迪股份有限公司华高电子五金厂等行业企业技术专家座谈、研讨，明确了模具设计与制造专业的主要技术岗位，从而确定出模具设计与制造专业的人才培养目标。模具设计与制造专业的主要技术岗位为：在机电领域内从事产品开发、模具设计、模具制造与维修、设备维护、机床操作与加工等工作。模具设计与制造专业的人才培养目标为：培养德、智、体全面发展，掌握必须的基础知识和专业知识，具有良好的职业素质和综合职业能力，具有较强的创新精神和实践能力，能够独立完成机电领域的产品开发、模具设计、制造、管理、应用研究、机床操作等工作的高级应用型人才。根据模具设计和制造专业的人才培养目标确定《冲模设计与案例分析》为模具设计和制造专业的专业核心主干课程，通过《冲模设计与案例分析》课程教学可以使学生掌握冲压工艺的编制方法、冲压模具的设计、制造和维修理论和实践知识，同时能够掌握冲压件的质量检验和分析方法。

二、《冲模设计与案例分析》课程体系构建的基本原则

（一）在课程目标和课程内容的设置过程中应该坚持以就业为导向的理念，根据模具设计和制造专业人才培养的基本要求，确定出人才必须具备的职业技能，并且设置相应的职业技能实训课。在课程建设过程中应该积极地和企业进行协作，提出课程开发、课程设计、课程执行和课程评价的相关措施。并且关注《冲模设计与案例分析》课程的综合化、模块化以及项目化的建设。

（二）设置和课程对应的“体验课”，给学生提供实践操作的环境，通过实际的操作过程，使学生得到技能上的训练，并且逐步地掌握未来工作所必备的技能。在教学过程的真正主体是学生，学生带着问题进行学习，并在学习的过程中，回答问题，完成设计，从而达到“做中学，学中做”的教学效果。

（三）加大“双师型”师资队伍的建设力度，专业师资是制定和实施科学课程体系的保证。双师型师资的确定，不仅仅是指参加教育部门组织的一些相关培训，而是高职院校能够为教师争取到一些可以参与企业实际生产的机会。通过在企业的实际训练，能够使高职院校的教师发现自身在课程教学中的缺陷，从而能够使以后的教学可以和企业的实际需求更加紧密，从而能够有利于课程目标的实现。

三、工学结合模式下《冲模设计与案例分析》课程建设的策略

（一）加强《冲模设计与案例分析》课程的理论教学和实践教学的结合。在教学过程中，可以将理论教学和实践教学比例设置为1：1，或者使实践教学的比重更大一些。通过开展项目化的课程教学，提高学生的参与教学的主动性，并且逐步地把实际项目中相关的知识点进行讲解，突出课程的重点和难点。在理论教学中，加强模具设计基本理论的深入研究，加强模具设计相关工作过程的介绍；在实践教学中，加强学生的实际操作能力，根据工作的实际过程，对职业技能的教学进行精心的指导，通过理论教学和实践教学的相结合，提高学生的冲压工艺的编制、冲压模具设计、模具的装配和维护以及冲压件质量检测与分析等专业能力，同时，提高学生的学习新知识和技能、分析和解决问题以及查找资料和文献的方法能力。

（二）完善《冲模设计与案例分析》课程的教学内容

通过和企业专家以及课程专家进行沟通和交流，总结出具有普遍适应性的、和《冲模设计与案例分析》课程有关的教学内容。

1.主要包括冲压生产和冲压模具，前者可以通过生产情景录像来进行教学；后者可以通过典型模具的工作过程录像来进行教学。

2.主要包括冲裁件质量问题分析、弯曲件质量问题分析、拉深件质量问题分析和成形件质量问题分析，可以通过一些实际生产中的次品件进行演示教学。

3.主要包括工艺性分析、生产方案的制订、冲裁模总体结构设计、工艺计算和冲裁模零部件结构设计。可以通过冲载件（托板）进行教学。

4.主要包括工艺性分析、生产方案的制定、弯曲模总体结构设计、工艺计算、弯曲模零部件结构设计。可以通过弯曲件（支架）进行教学。

5.主要包括工艺性分析及拉深次数的确定、罩壳的生产方案的制、拉深模总体结构设计、罩壳的工艺计算、拉深模零部件结构设计。主要通过拉深件（罩壳）来进行教学。

6.主要包括气瓶的成形工艺分析和气瓶的缩口模设计。主要通过成形件（气瓶）来进行教学。

（三）开发出适合“工学结合”模式的课程教材。通过和行业、企业技术专家及一线员工开展研讨，对模具设计与制造职业岗位的工作内容及工作过程进行了深入细致的分析和整理，在此基础上，与江铃集团模具分厂、香港惠迪股份有限公司合作开发了“以工作过程为导向”　、突出学生职业能力培养的新型《冲压工艺与模具设计》教材，教材内容的制订以冲压件的工艺性分析、工艺规程的制定、冲压模具的设计、制造过程中的工作任务为主线，将典型零件的冲压加工方法归类为冲裁模设计、弯曲模设计、拉深模设计及成形模具设计，新教材结构清晰，教学目标明确，内容选择恰当，教材难度适中，选取的工作任务真实，具有代表性且实践性强，满足学生专业能力，方法能力和社会能力的培养。

（四）不断完善教学方法。在完成教学设计后，我们按照“工学结合”的精神，遵循“基于工作过程的课程体系”，采用“项目导向，任务驱动，教师引导，学生主体”教学模式进行教学。项目导向是指依托来源于企业真实的冲压件模具设计项目为载体；任务驱动是指以分配任务的形式，使学生按照实际工作流程进行设计，并在设计过程中自主学习；教师引导是指在教学过程中，教师的角色由知识的灌输者转换成解决问题的引导者，提出问题，并给学生相应的引导文件；引导学生学习与掌握与职业岗位所要求的基本理论、基本知识和操作规则。学生主体是指在教学过程的真正主体是学生，学生带着问题进行学习，并在学习的过程中，回答问题，完成设计，从而达到“做中学，学中做”的教学效果。

针对不同的教学内容，采用不同的教学方法，并注重培养学生的群体化协作学习能力。学生群体化协作精神的培养是一个漫长的过程，可通过一些相关的实例（如实验实训、综合实训、学科技能竞赛、体育比赛和辩论赛等）来引导学生群体化协作学习和工作，从而使学生能够树立团队协作意识，提高学生群体化合作能力。利用bbs、微博和qq群等网络的形式，进行充分地沟通和交流，并且形成一致意见，从而能极大地提高学生的团队精神。

（五）完善课程考核方式。将以前片面对理论知识的考核改革为对学生的综合能力的考核，可以利用过程性的评价方式，将学生在理论教学和实践教学过程中体现出的学习态度、平时作业情况、实践操作情况、以及工学结合模式下下厂实习等都在考核的范围内，从而能够提高评价的全面性，进而提高学生的自主学习能力，培养学生的创新意识，最终达到提高高职学生综合素质的目的。

四、结论

经过工学结合和校企合作的实施，构建了模具设计与制造专业的基于工作过程的课程体系，精心选择并组织以真实冲压件模具设计和制造为载体的教学内容，采取现代先进的教学方法和手段，使学生对冲压生产及其规律有生动、直观、全面的认知。尤其是在教学过程中采用“项目导向、任务驱动、教师引导、学生主体”的教学模式，使学生在自主学习的过程中完成设计，达到“学中做、做中学”的效果，不仅培养了学生的综合能力，实现了与企业的零距离对接；而且还节省了企业的二次培训，因此使得模具设计与制造专业的毕业生深受用人单位的好评。

参考文献：

[1]唐永泽，等．以工学结合为主线构建高职人才培养模式[j]．中国高等教育，2009（1）．