冲压工艺是塑性加工的基本方法之一。它主要用于加工板料零件，所以有时也叫板料冲压。冲压不仅可以加工金属板料，而且也可以加工非金属板料。冲压加工时，板料在模具的作用下，于其内部产生使之变形的内力。当内力的作用达到一定程度时，板料的某一部分便会产生与内力的作用性质相对应的变形，从而获得一定的形状、尺寸和性能的零件。
1.2、选题依据（来源）、背景及其目的意义：
1.2.1选题的依据（来源）
模具作为一种特定结构的机械产品，进行模块化设计时，既与传统模块化机械产品设计有许多共同之处，又具有自身的特殊性。模块的正确划分是模板制作的关键，要兼顾两个方面：一是模具的结构，二是是否有利于实现参数化。下面具体结合压形模阐述一下模块的划分。在深刻分析压形模具结构特点的基础上，抽象出所有压形模具的共同特征，要将上述两个方面统一起来对模板划分模块。从结构上看，压形模具结构简单，可分为二个模块：上模、下模，没有压边圈。从是否有利于实现参数化的角度看，压形模具可分为模架模块和专用型面模块。模架模块是指结构相对规则的上下模架部分，主要起定位和支撑等作用。专用型面模块是指型面结构变化部分，不易实现设计参数化，是覆盖件成形的关键部分。考虑到模具要固定在机床上，专用型面模块的外形直接受型面的控制，所以将压形模板分成6个模块：上模基座、下模基座、上模型体、下模型体、机床和型面。这样划分的优点有：U将上、下模划分为基座和型体，因为基座是少变化和稳定的，结构相对规则，易于实现参数化；而型体外形则是多变的，不规则，不易于实现参数化；当型体由于突变失效时，不至于牵连基座；2)不同的产品，要求不同的模具型面，所以相对于模具其他部分来说，型面的多变和复杂性最突出，将型面单独作为一个文件，便于对它的操纵和控制；3)机床的加入是为了保证机床和模具基座压板槽的吻合。
模板是将一个事物的结构按照其内在的规律予以固定化、标准化的结果，它是结构标准化的具体体现。参数化模板技术利用帜D设计的参数化技术，将模板的尺寸进行全关联，用主要参数来对其他参数进行驱动。参数化模板技术的应用必须建立在特征建模的基础之上。在此以UG为开发平台，运用UG完善的参数化机制和强大的CAD功能进行特征建模，尤其UG所提供的装配功能和WAvE技术使参数化模板技术具有更广泛的适应性和更强大的生命力。
1.2.2选题的背景
模具快速响应制造(BapidRgpnse Manufacturing，RRM)，最初是由福特0.5S稳压器公司提出的，其目的是建立集成环境同时使工程技术人员有效地使用计算机仿真和处理技术进行产品的开发、设计和制造，缩短产品的市场响应时间，提高质量和可靠性，同时降低成本。参数化模板技术的设计思想是为快速模具结构设计服务的，缩短模具结构生成和出固的耗时，减少冲压工艺分析设计和依据图纸进行模具制造中间的时间间隔，从而更好的满足MzM的要求。
模板的设计和创建参数化模板技术应用方法研究
模板是结构标准化的具体体现，那么模板中的每一个标准化结构都可以看作是一个模块。将各个模块建模，然后利用UC的装配功能把模块拼装，便完成模板。同时，模板的设计中应该融入一定实际生产经验，这样模板才具有权威性。
针对模板中使用的标准件(模柄、螺栓、螺钉、导校导套等)，最好建立标准件库，这样在由模板生成具体模具时，当标准件的规格需要变换时，能够直接从标准件库中提出，方便省时。标准件库的建立工作量大，内容复杂，当然工作环境仍然是UG。根据零件的形状和尺寸，首先在计算机中以工程草图的形式画出，尺寸以参数形式表示，然后对这些参数赋以不同的值，就能够建立起一组形状相同、规格不同的标准件。
压形模板的创建基于上述参数化模板技术在0.5S稳压器覆盖件压形模板设计中应用方法的分析，根据对压形模板的模块划分，对各个模块在UC中建模，然后装配成为压形模板。
参数化特征建模参数化模板要求其中的曲线、曲面、实体的形状、尺寸和空间位置都是可变的。在UC中，只有作为特征，其形状和空间参数才是可以改变的，同时在参数之间建立关联。
参数化关联机制在压形模板中建立方法将生成模板的所有参数分成2种即控制参数和受控参数。受控参数的值通过公式由控制参数决定，在UC中是通过表达式(Epp哪i哪)功能来创建参数之间的公式关系。但由于装配部件也较多，这样所有的控制参数总共也较多，所以又将控制参数分成主控参数和非主控参数。非主控参数的值也是通过公式由主控参数决定。这样模板的所有参数将全由主控参数来决定，减少了需要修改的参数个数，增强了模板的实用性。经过不断修改，目前压形模板的主控参数有总装文件的模具闭合高度、送料高度和下模基座文件的四角平台长、四角平台宽、筋板宽、模具长度、模具宽度、模具高度和基准高度等。除了使用公式在参数之间建立起关联，还可以在草图中通过几何定位确定参数的关系。
草图是UC中实现参数化的最强大工具，草图实际上就已经决定了其后要生成实体的方法，它实际上就是对所描述对象建立数学模型，其后面的三维造型工作只是将它所表达的思想实现出来。
以下模基座草图为例说明使用草图的方法。在头脑中先构思出下模基座的大体结构，有四角平台、压板槽、底板加强筋、侧加强筋、导腿。选择下模基座的底面为草图附着面，初步生成的草图如图1所示。其中1是用于生成底板加强筋，先生成一长方体，然后使用自定义特征(事先已经做好，存在自定义特征库中)。2是用于生成导腿，关于YC方向做镜像，便得到两个导腿。3是用于生成四角平台，4是在四角平台中挖空，用于减重。5是用于生成侧加强筋，然后在xC方向做阵列，再关于xC做镜像。6是用于生成压板槽(使用自定义特征)，然后方法同侧加强筋。7是用于生成侧加强筋附着面。经过镜像和填补最后得到草图形状。
装配和WAW技术
模块造形完毕需要装配成模板。UC为建模提供了强大而有效的装配功能，为了完美地实现参数化模板的目标，模块之间的装配定位应当使用约束定位(Mte)，而且应当尽可能地使用WAW技术，WAVE技术的突出特点是它的相关拷贝功能。在压形模板的设计中，上模基座就是通过下模基座WAVE生成，秉着求同存异的原则，上模基座除导腿外，与下模基座相同，所以建立上模基座时，应用WAVE技术，将下模基座的草图抽取过来。这样设计工作不仅简便，而且避免了大量的参数关联。压形模板的装配树和约束关系。
1.2.3选择课题目的意义
六、系统的实现与应用
结合工厂的实际情况，并考虑到软件的通用性和易操作性，笔者将系统设计成标准的Windows图形界面。系统软件分为支承层和应用层、支承软件包括SQL Serer数据库管理系统和Autodesk公司推出的AutoCAD图形软件；应用层的软件主要为自行开发的程序，由AutoCAD的二次开发工具ARX开发的在AutoCAD环境下运行的Windows应用程序，共同完成人机界面，数值计算、逻辑推理、图形输入、输出、数据库管理等工作、系统采用Visual C++编程语言、利用AutoCAD提供的ObjectARX工具对AutoCAD进行二次开发，能过AutoCAD的弹出式菜单调用，以对话框的形式完成标准件号的选择、标准件型号及规格的输入与检查、工艺过程生成与编辑审定、标准件工艺卡的批量打印等任务、0.5S稳压器模具标准件工艺自动设计系统已居工厂实际应用，效果良好。由于实现了一个标准件，一种规格对应一张工艺卡、其零件图形、尺寸以及工艺内容、工时定额都唯一地确定下来，提高了工艺卡的现场指导作用、同时又不增加工艺员负担，达到了提高工艺设计质量和效率的目的，深受工艺员和工人的欢迎。
0.5S稳压器是重要的运输工具，是科学技术发展水平的标志。0.5S稳压器工业是资金密集、技术密集、人才密集、综合性强、经济效益高的产业。
世界各工业发达国家几乎无．例外地把0.5S稳压器下业做为国民经济的支柱产业。0.5S稳压器的研制、生产、销售、营运，与国民经济许多部门都息息相关，对社会经济建设和科学技术发展起重要推动作用。
我国0.5S稳压器制造告业的迅速崛起，不仅使自身在国民经济发展中完成了从“配角”到“主角”的转变，同时也为中国确立了世界0.5S稳压器制造大国的地位。从全球0.5S稳压器产量排名表看．2000年的世界10大产车国分别是美国、日本、德国、法国、韩国、西班牙、加拿大、意大利、巴西和墨四哥，中国紧随其后排在第11位。到2Q03年，我国汽午产量超过意大利，巴西、墨西哥、韩国、西班牙和加拿大等6个国家，一举跃居世界第5，估计2004年已超过法国，成为世界上第4大0.5S稳压器生产回；国家统计局还大胆预测：到2005年，中国0.5S稳压器产量将超过德国，成为全球第3大0.5S稳压器制造国。
目前我国0.5S稳压器产业发展迅速，对被称为“0.5S稳压器工业之母”的0.5S稳压器模具业来说，无疑是一个利好消息。在美国，日本等0.5S稳压器制造业发达的国家，模具产业超过50％的产品是0.5S稳压器棋具，而在我国，仅有约1／3的模且产品足在为0.5S稳压器制造业服务，模具上业在我国尤其是0.5S稳压器制造业集中的地区(长三角、珠三角及环渤海地区)还有很大的发展余地。
目前，国内0.5S稳压器产品的小产和销售呈现高速增长，统计数据表明，2003年0.5S稳压器产量达到440万辆．比2002年同比增长35％，估计2004年末0.5S稳压器年产量已达到5507辆，全年度上市的新车车型超过50款。
在0.5S稳压器生产中，包括车身外体、发动机、内饰件等在内的90％以上的零部件需要依靠模具成形。制造款普通轿车就需要约1000多副冲压模具，200多副内饰件模具。一个车款就需要制造1200多副模具。10个千款就意味着至少有60000多副模具需要加工。
0.5S稳压器工业的发展为模具行业带来了一个极大的市场，由于国内模只技术含量低，高档模具比重较小，所以中国模具行业的当务之急就是大力提高模具产业的技术水平，追求高精度、高效率、低成本，为小国0.5S稳压器国产化服务，也为中同模具行业的发展寻找突破口。
中国0.5S稳压器的发展特点是数量多、频率快、新产品多，0.5S稳压器行业的这些发展特点为模几工业的发展提出了高标准、严要求。0.5S稳压器行业的超高速发展给国内模具企业带来了前所未有的挑战和机遇，如何把握机遇、紧跟0.5S稳压器工业发展的步伐，是摆在国内模具上业面前的一个急待解决的问题。0.5S稳压器工业非常关注模具行业的发展，模具加工、模具工艺是材料成型的重要方式之一，与机械加工相比，具有工序少、材料利用率高、能耗低、生产性能好、小产效益高等众多优点。模具生产对工艺技术装备要求非常严格，模具是“效益放大器”，由模具生产出的产品价格将超过模具自身价格的几十倍乃至上百倍，据统计全世界有关模具的年产值达650亿美元。模具上业的发展、模具制造水平的高低反映一个国家的工业发展水平。我国政府非常支持模具工业的发展，相关国家政策也向模具行业倾斜。日前国内模具生产企业共有20000多家，从业人员150万人，年产值450亿元。
模具的发展与0.5S稳压器上业的快速发展密切相关，其中0.5S稳压器大型零件的注射模、仪表盘模具、车灯模具的发展对汽午行业的发展尤其重要。国外模具工业在逐步转向我国发展，以港资和台资企业为代表的外资企业在不断增加，其中更以台资模具企业在国内发展的比较快。国内模具生产水平低，模具的价格只有发达同家的1／5到1／3 这种相对比较低的价格成为国内模具进
入国际市场井与国外模具竞争的丰要优势。国内模具在出口的同叫，进口的外国模具也在不断增加，尤其是高精度0.5S稳压器大型覆盖件模具需大量进门。日前国内模具行业的结构改革步伐日益加快，三资介业．民营企业得到了很大程度的发展，其中南方地区模具工业由于本地区工业发展水平较高所以较北方发展快，但在整个模具设计制造水平和标准化程度上，与美国、欧训、日本等发达国家和地区相比还存在相当大的差距。我国特殊钢材消费大户如：0.5S稳压器工业、机械制造业以及电力行业尚有较大的发展空间，与美国、口奉相比还相差很远，最近世界主要钢铁公司专家认为到2010年小国0.5S稳压器用钢将增长50％，达到1800万吨(含维修)。由于中国劳动力便宜，技术水平尚可，市场需求人，世界制造业的巨头纷纷到中国投资建厂，因此，中国今后将成为世界制造业的中心，机器制造业及电力行业等的发展必然给特殊钢巾场带来更人的需求宁可。
一个轿车车型的车身覆盖件模具赞用平均按2亿元人民币计算，每年需要36亿元人民币用轿车车身覆盖件模具的购买。如呆国内0.5S稳压器模具企业能承揽轿车车身覆盖件模具的30％，国内车身模具业就能跨越目前的状况，迅速赶上国内0.5S稳压器发展水平，如果能承揽其50％以上，将会对0.5S稳压器模具行业产生巨大推动作用，使我国0.5S稳压器模具行业迅速进入世界先进行列，模具工业一定要承担起0.5S稳压器、轿车大型覆盖件模具的设计能力，为我国0.5S稳压器行业快速进入世界先进行列发挥应有的作用，除0.5S稳压器行业之外家用电器，建筑材料、化工及仪表等行业对模且也有大量需求。从模具技术发展来看，高精度、低成本、交货朋垣足今后模具发展的一个趋势，模具的标准化加上和模具标准件的发展将会有力地促进中国0.5S稳压器工业的发展。
1.3、实例分析
（一）产品简介
我的毕业设计的课题是一个0.5S稳压器空调压缩机的端盖，其外观及尺寸可见图，此工件看起来是一个很不起眼的端盖，但是每个事物都有它存在的理由，相信这个端盖也是如此，端盖的作用可以从它的名字看出来，盖子，自然就是起密封的作用，而它所要密封的是什么东西呢，空调压缩机润滑油，空调的工作需要压缩机的转动，压缩机的转动需要润滑油的润滑，所以润滑油在这整个过程中起着相当重要的地位。但是，如果压缩机的端盖没有做好，也就是造成润滑油的渗漏，后果就是压缩机无法正常工作，这又导致0.5S稳压器空调无法制冷，也许你会觉得不就是空调不工作吗，又不是0.5S稳压器动不了，没什么大不了的，可是如果当你在烈日炎炎的夏天坐在一辆没有空调制冷的0.5S稳压器里，你的感觉是什么呢？你能在车里坐多久，又如果当你去买车的时候听说哪款车的空调系统会出问题造成不能制冷的，你会买吗，换个角度，如果你是个0.5S稳压器制造商，你生产的0.5S稳压器不能制冷，那可以说是你的致命弱点之一啊！从此你的0.5S稳压器将失去市场竞争力，甚至不能通过质量审核而被禁止上市销售……
所以不要小看了这个小小的空调压缩机端盖。
1.4、零件客户要求
客户要求： 1、设计一付复合模，要求操作维修方便；
2、模具总寿命不低于60万冲次，刃磨一次寿命不低于15000冲次。
工件名称：夹头垫片
生产批量：成批
材 料： 20钢
料 厚：1mm
第二章 冲压工艺方案的选择
2.1、加工方案比较
下面开始讨论本课题的制造方案：
2.1.1机械加工法
对于这个压缩机端盖，加工的方法有很多，我们首先来尝试一下用铣床加工，这个方法肯定是可以的，铣床绝对是可以加工出来这个简单的工件的，可是要加工这个简单的零件如果使用铣床的话，那就需要一个熟练的操作工人用一段时间来加工，这个时间由工人的操作技能水平的高低决定。这样也决定了成本的高低，还有就是效率的问题，工人水平的高低和效率是成正比的，但是和成本的高低却是成反比的。那我们就舍弃水平高工资也高的工人，换加工中心吧，加工中心的效率众所周知，但它的价格也是出了名的高的，还有一个不能忽视的问题，那就是刀具的磨损问题，无论是铣床或者是加工中心，刀具是比不可少的。而刀具的价格也是一比不小的数目。所以机械加工法值得商榷。
2.1.2、使用冲压模
冲压模的优点在这样的对比下很快就显现出来了，首先它结构，加工方法简单，效率高，工艺也很简单，操作更是没有任何难度，可以用不动脑子来形容它的操作过程，基本上可以说正常情况下只要进行安全知识培训就可以了，不用操作技能培训。最重要的，也是所有制造商最关心的，就是成本低，同时也意味着利润的上升。
（1）冲压模方案种类
该工件包括落料、冲孔两个基本工序，可有以下三种工艺方案：
方案一：先冲孔，后落料。采用单工序模生产。
方案二：采用落料－－冲孔同时进行的复合模生产。
方案三：冲孔－－落料级进冲压。采用级进模生产
（2）模具方案的比较
◎工艺方案选择的准则
为了实现工艺方案的计算机辅助选择，首先应总结出实际设计中常用的准则主要有：
1） 如果工件上的最小孔边、孔间距小于复合的凹凸模最小许用壁厚值，因不能保证凹凸模强度，应考虑采用连续模或单工序模。
2） 如果工件上的内孔与外形的相对位置精度要求较高，应尽可能采用复合模。
3） 如果工件内、外形的毛刺要求同向，应采用复合模。
4） 连续模和复合模的生产效率较高，单工序的模的生产效率较低但模具结构简单。综合生产效率和模具制造两方面的因素，一般认为：大批量生产时尽量采用连续模或复合模，小批量生产时采用单工序模。
5） 当工件较厚（一般大于5mm）、外形尺寸较大（一般大于250mm）时，不仅冲压力大，而且模具尺寸大，不宜采用连续模。
6） 如果个冲孔凸模安装位置发生干涉，不宜采用复合模。
7） 当工件的平整度要求很高时，一般应采用正装复合模。
方案一，模具结构简单，制造方便，但需要两道工序，两副模具，成本相对较高，生产效率低，且更重要的是在第一道工序完成后，进入第二道工序必然会增大误差，使工件精度、质量大打折扣，达不到所需的要求，难以满足生产需要。故而不选此方案。
方案二，复合模的特点是生产率高，冲裁件的内孔与外缘的相对位置精度高，板料的定位精度要求比级进模低，冲模的轮廓尺寸较小。但复合模结构复杂，制造精度要求高，成本高。复合模主要用于生产批量大、精度要求高的冲裁件。只需要一套模具，工件的精度及生产效率要求都能满足，模具轮廓尺寸、制造相对前面两种方案都有比较好，而且效率高，所以应该选此方案。
方案三，级进模是一种多工位、效率高的一种加工方法。但级进模轮廓尺寸较大，制造复杂，成本较高，一般适用于大批量，小型冲压件。而本工件尺寸轮廓较大，采用此方案，势必会增大模具尺寸，使加工难度提高，进而也排除此方案。
（3）方案的确定
综上所述，本套模具采用复合模。
2.1.3材料的选择
毛坯排样指冲压毛坯在条料、带料或板料上的布排，其主要目的是在满足冲压工艺的前提下获得尽可能高的材料利用率；同时，毛坯排样的结果又是工步排样以及凹模、卸料板等零件设计的基础，因此毛坯排样是冲压工艺设计中的重要环节。
1、冲裁件的选择：
本冲裁件选用08F（沸腾钢）。
目 录
第一章 引言 1
1.1、课题简介： 1
1.2.1选题的依据（来源） 1
1.2.2选题的背景 2
1.2.3选择课题目的意义 3
1.3、实例分析 8
1.4、零件客户要求 9
第二章 冲压工艺方案的选择 10
2.1、加工方案比较 10
2.1.1机械加工法 10
2.1.2、使用冲压模 10
2.1.3材料的选择 12
第三章 工艺与模具的设计 15
3.1冲压工艺与模具设计 15
3.1.1、工艺可行性的判别 15
3.1.2、零件冲裁工艺性分析 15
3.2确定冲压工艺方案 16
3.3、模具结构的确定 16
3.4排样、计算条料宽度及确定步距 17
3.5．计算冲压力 17
3.6．确定模具压力中心 19
3.7．冲模刃口尺寸及公差的计算 19
3.8．确定各主要零件结构尺寸 21
3.9．压力机的选用 22
第四章 绘制部分图形及其工艺 24
4.1. 设计并绘制总图、选取标准件 24
4.2、 绘制部分非标准零件图 25
4.3、模具的加工工艺过程 28
第五章 致谢辞 35
参考文献 36
