冷冲压技术在模具设计中的应用开题报告

冷冲压技术在模具设计中的应用开题报告（通用9篇）

篇1：冷冲压技术在模具设计中的应用开题报告

冲压技术开题报告计开题报告

设计与制造这类多工位级进模难度大，技术要求高，而排样图设计则首当其中。只有设计出合理的排样图才有可能顺利完成这类级进模设计与制造。级进模冲件的排样设计是级进模结构设计的基础及其重要组成部分，影响到级进模结构选型及制模工艺性，制模周期与模具费、冲件质量及材料利用率以及冲件生产成本，是一项综合性技术很强的设计工作。

1、级进模冲件排样要点

级进模冲件排样与单冲模相比要复杂的多，其排样要保证连续冲压工艺顺利实施并获取尽可能高的材料利用率，操作安全，效率高，影响因素多，要求高。其步骤与要点如下：

(1)通过对冲件详尽的工艺分析后，就冲件连续冲压一模成形的可行性进行研究并提出多个冲压工艺方案进行对比，从中选优后实施排样。

(2)冲件的形状、尺寸及精度直接影响到连续冲压工艺及工步顺序，排样时要考虑连续冲压的工艺性、冲模结构设计的需要，在工步顺序与工位安排上注意以下各点：

a、冲件上群孔中对孔距精度要求在)IT10级以上或孔距公差值小于0.01mm的孔均应在一个或相邻两个工位上冲出。

b、冲件上孔壁、孔边小于料厚t不足2mm，应分步在两个工位上冲出，以增强凹模强度及凸模在其固定板上的安装位置。

c、对于群孔同轴度、位置度要求很高，允差小于0.01mm，可将有关孔一次冲出或在相邻两工位上冲出。

d、如冲件外形和展开毛坯尺寸公差很小，可考虑整体落料而后成形;如冲裁件局部凸台或凹口尺寸要求严可用多工位分切后拼合。

e、对于产量大的小型复杂形状成形冲件，应尽量采用级进模，以提高冲件质量与效率。

f、尺寸精度要求)IT10级以上的高精冲件，排样时应尽量减少工步，防止工位数多，送料积累误差大，降低冲压精度。

g、具有复杂的多向弯曲、侧向成形与切口等要横向施力冲压的冲件应考虑在平面冲孔、切口后以及落料之前，采用楔传动横向冲压，以提高精度与效率。

(3)考虑冲模结构设计的需要和冲压变形所需位置的要求，设置必要的空挡工位，加大凸模在固定板上的安装位置;原材料打扁减薄增大覆盖的凹模表面积，加大凹模壁部等。

2、级进模冲件的排样类型及方法

根据级进模冲压工艺特点、工位间送进方式、排样有无搭边及切除工艺废料方法等可将级进模冲件排样归纳为以下几种类型及排布方法。

(1)分切组合排样。

各工位分别冲切和成形冲件的一部分，各工位相对独立，互不相干，其相对位置由模具控制，最后组合成完整合格的冲件。

(2)拼切组合排样。

冲件的内孔与外形，甚至是一个完整的任意形状冲裁线，都用几个工位分开冲切，最后拼合成完整的冲件，虽与分切组合类似，但却不尽相同。其各工位拼切组合，冲切刃口相互关联，接口部位要重合，增加了制模难度。

(3)裁沿边排样。

用冲切沿边的方法获取冲件侧边的复杂外形即裁沿边排样。当冲切沿边在送料方向上的长度L与进距S相等时，即L=S时，则可取代侧刃并承担对送进原材料切边定距的任务。通称这类侧边凸模为成形侧刃。由于JB/T—76481—标准侧刃品种少且尺寸规格有限，最大切边长仅40、2mm。当送料间距S40、2mm时，便只能用非标准侧刃了。采用标准侧刃的另一个缺点是要靠在原材料侧边切除一定宽度的材料形成长度等于送料进距的切口，对送进原材料定位，增加了工艺废料，使η值下降2%~3%。用侧边凸模裁沿边，既能完成冲件侧边外廓任意复杂外形的冲裁，又可实现对送进原材料进距限位，取代标准侧刃，一举多得。

(4)裁搭边排样。

对于细长的薄料冲裁件，与搭边连接的部位有复杂的待冲切外廓的长冲件，可避免细长冲裁件扭曲变形、卸件困难等特点。比较典型的冲件是仪表指针、手表秒针等，采用上述裁搭边排样，效果很好。为了制模方便，有时将搭边放大，便于落料，而作为搭边留在原材料上的`冲件，最后才切开分离出来。

(5)沿边与搭边组合冲切排样。

通过分工位逐步冲切沿边与搭边获取成形冲件展开毛坯并冲压成形的排样称之为沿边与搭边获取成形冲件展开毛坯并冲压成形的排样称之为沿边与搭边组合冲切排样。诸工位冲去的是工艺废料，冲件留在原材料上逐步成形至最后工位分离出模。

(6)套裁排样。

用大尺寸冲裁件内孔的结构废料，在同一副级进模的专设工位上冲制相同材料更小尺寸的冲件，即套裁排样。一般情况下是先冲内孔中的小尺寸冲件，大尺寸冲件往往最后工位上落料冲出。由于上下工位无搭边套料，同轴度要求高，送料进距偏差要小才能保证套裁冲件尺寸与形位精度。

(7)拼裁排样。

利用冲件的工艺废料或与沿边相连的结构废料相互拼合冲制相同材料的冲件即拼裁排样。与套裁排样的区别在于，拼裁是尽量利用工艺废料或多余的沿边与搭边及由于冲件复杂的外形，凸凹差异大而产生的外沿结构废料，冲制材质相同的多种冲件。排样时，充分利用冲件外形凸、凹部分，相互掺叉嵌入拼合排布，使原材料得到充分利用。

篇2：冷冲压技术在模具设计中的应用开题报告

开题报告

课 题 名 称“防尘盖”零件的复合冲模设计

系别自动化系

专业班

姓名

评分

导师（签名）

2008年3月1日

“防尘盖”零件的复合冲模设计及凸凹模加工数控编程

开题报告国内外研究现状

机械制造业是制造业的重要组成部分，是国家工业体系的重要基础和国民经济各部门的装备部。机械制造技术水平的提高与进步对整个国民经济的发展，以及科技、国防实力的提高有着直接的重要影响，是衡量一个国家科技水平和综合国力的重要标志之一。

进入21世纪以来，世界机械制造业进入前所未有的高速发展阶段，由于模具业与各行业都有密切相关，所以，精密模具已使模具行业成为一个与高新技术产品互为依托的产业。例如，制造集成电路引线框架的精密级进冲模（连续模具）和精密的集成电路塑封模；微机的机客、接插件和许多元器件制造中的精密塑胶模具与精密冲压模具等，都是电子产品生产不可或缺的工具装备。作为国民经济增长和技术升级的原动力，机械工业将伴随高新技术和新兴产业的发展而发展，并充分体现先进制造技术向集成化、数字化、智能化、全球化、柔性化、网络化和绿色制造方向发展的总趋势。和其他行业相比，当前机械制造业的发展具有以下几大特征：

地位基础化，发达国家重视机械制造业的发展，不仅在本国工业中所占比重、积累、就业、贡献均占前列，更在于机械制造业为新技术、新产品的开发和生产提供了重要的物质基础，即使是迈进“信息化社会”的工业化国家，也无不高度重视机械制造业的发展。20世纪80年代，美国由于缺乏对制造科学的重视，使他们的许多产品缺乏竞争力。为此，美国政府于1990年、1993年和1997年分别实施了“先进技术计划”、“先进制造技术计划”和 “下一代制造－－行动框架”，以推动美国机械制造业的进一步发展。德国制造业在90年代中期也出现了竞争力明显下滑的趋势，德国政府于1995年提出了实施“2000年生产计划”以推动信息技术促进制造业的现代化和提高制造领域的研究水平；2002年又分别推出了“IT2006研究计划”和“光学技术-德国制造”计划，投资30多亿欧元，研究电子制造技术和设备、新型电路和元件、芯片系统以及下一代光学系统。日本早在1989年就发起过“智能制造系统”计划，研究开发全球化制造、下一代制造系统、全能制造系统等技术；1995年日本通产省发起旨在推动工业基础研究的“新兴工业创新型技术研究开发促进计划”；

2004年又启动了“新产业创造战略”，为制造业寻找未来战略产业。这已引起美国、欧洲、日本在机械制造技术上新一轮的竞争。

产品高技术化，信息、生物、纳米、新能源和新材料等高新技术的迅猛发展，传

统制造技术与高新技术的相互融合，对机械制造业的发展起到了推动、提升和改造的作用，导致了机械制造业传统生产方式的变革，并引发出精益生产、敏捷制造、虚拟企业等新的生产方式。随着信息装备技术、工业自动化技术、数控加工技术、机器人技术、先进的发电和输配电技术、电力电子技术、新型材料技术和新型生物、环保装备技术等当代高新技术成果在机械制造业中的广泛应用，使机械产品不断高技术化，其高新技术含量已成为市场竞争取胜的关键。

多方位全球化，近年来, 由于高科技的重大突破，尤其是信息技术的飞速发展，世界制造业发生了重大变化，最突出的特征是制造业全球化趋势加强，制造企业竞争在全球多方位展开。制造业多方位全球化主要包括产品制造的跨国化迅猛发展；价值链中与制造紧密相联的各个环节朝着全球化方向迈进；制造业企业的跨国并购、重组和整合；制造资源在世界范围内的调剂、共享和优化配置；跨国界信息基础设施的建设和维护正日益受到各国政府和企业界的重视等，世界制造业正向生产全球化、销售全球化、融资全球化、服务全球化和研发全球化的方向发展，全球制造体系正在迅速形成等。

经营规模化，全球化的规模生产已经成为各大跨国公司发展的主流。一方面，规

模化生产使得垄断性跨国公司的技术创新和市场主导作用日益增强，例如在汽车产业领域，目前年产超过400万辆的企业集团已有6家，产量占世界汽车产量的80%以上；在电力设备领域，世界前三大公司控制了全球大型电力设备市场的70%。另一方面，各大跨国公司在不断联合重组，扩张竞争实力的同时，纷纷收缩战线，剥离非主营业务，以精干主业，提高系统成套能力和个性化、多样化市场适应能力。作为规模化生产的前提和条件，生产高水平零部件和配套产品的“中场产业”快速发展，社会化生产服务体系不断完善，产业的国际化步伐不断加快。

结构调整深化，经过多年的经济转型和产业升级，发达国家逐渐加大了产业转移的力度。发达国家逐渐着力于研发和品牌营销，控制核心技术和经营技巧，而把加工制造环节转移出去，机械产品中附加值低的产品被安排到有市场潜在需求的发展

中国家生产。而发展中国家则在全球产业链和价值链中，寻求自己的发展空间，明确自己的发展定位，承接某种产业环节转移，着力于加工制造环节。如耐克公司是一个典型的微观案例。耐克公司掌握产品设计、关键技术，授权越南、中国等国外生产厂商按其产品规格、技术标准生产产品，自己则在全球建立营销网络，进行产品的广告宣传与销售及提供售后服务。为适应市场需求的变化，各大生产商纷纷采取专业化生产，“单品种，大批量”已成为很多500强企业生产方式的新特色。同时，以生产者为主导的生产方式逐步向以消费者为主导的定制生产方式转变。

跨国并购加剧化，现代并购不再一味地强调对抗竞争，强强联合成为企业获得竞

争优势的主要手段，这是机械制造业全球化过程中大公司谋求生存发展的一大特点。日趋饱和的市场、日渐激烈的市场竞争和投资建厂的风险增大，也使得更多企业开始采用联合并购的手段。在建厂的前提下，优化企业产品结构，以达到提高生产能力、扩大市场份额，获取规模效益的目的。以高技术为内涵的行业来自技术创新的威胁，使跨国公司走上了联合之路，以形成强大的技术创新能力。机械制造业大企业间的战略并购，导致了机械工业资源的重新配置，使得世界机械工业的竞争格局出现了协作型的局面。

服务个性化，为适应市场需求的不确定性和个性化的用户要求，先进的制造企业

不断吸收各种高新技术和现代管理技术等信息，并将其综合应用于产品设计、生产、管理、销售、使用、服务乃至回收的全过程，以实现优质、高效、低耗、清洁、灵敏及柔性化生产。服务的个性化已成为竞争成败的重要因素。课题研究的目的和意义

2.1 本课题的研究目的和意义是：

查阅文献，了解CAD/CAM、PROE的相关理论知识并熟练操作;熟悉并应用有关手册、标准、图标等技术资料;提高识图、制图、运算和编写技术文件的基本技能；了解各类冲压成形规律，成形工艺设计与模具设计以及各类冲压模具零件的不同加工方法，加工工艺及装配方法。课题研究的主要内容和关键技术

3.1 本课题研究的主要内容包括以下几个方面：

（1）熟悉运用相关手册、标准、图表等技术资料。

（2）“防尘盖”零件图及其零件的落料毛坯图。

（3）落料，冲孔，翻边成形复合模总装图及其主要零件图。

（4）机械加工及其复合冲模的工艺流程。

3.2 研究难点包括以下几个方面：

（1）机械加工过程与工艺规程。

（2）典型零件的加工工艺。

（3）冲压成形性能与力学性能之间的关系。

（4）冲裁件尺寸精度的控制。

（5）线切割加工在冲压模具零件加工中的应用。

3.3 课题研究的关键技术：

（1）制图的合理性；手册、图表的正确合理应用。

（2）根据料厚大小，冲件平整度要求，模具结构等，决定卸料方式。

（3）了解正确的机械加工工艺规程。实施计划

4.1 本学期：

（1）1-2周 毕业设计开题报告及开题答辩。

（2）3-5周 进行毕业设计的理论研究、方案设计、软硬件设计、工艺设计、实

验测试等，中期检查。

（3）6-7周 撰写毕业设计论文并完成初稿。

（4）8-9周 指导教师检查、批改论文；学生修改论文，定稿。毕业设计答辩资

格审查。

（5）10周 毕业设计答辩

参考文献

[1] 万盛战．冲压工艺及模具设计．北京：中国铁道出版社，1995

[2] 濮良贵，纪名刚．机械设计．北京：高等教育出版社，2001（2006重印）

[3] 李天佑．冲模图册．北京：机械工业出版社，1988

[4] 廖效果．数控技术．武汉：湖北科学技术出版社，2000

篇3：冷冲压技术在模具设计中的应用开题报告

在模具设计、调试阶段引入冲压成形CAE技术, 其作用与效果是毋庸置疑的。目前, 冲压成形CAE技术在国内模具制造企业中的应用已日趋成熟, 其技术水平与国外汽车行业相比差距也在不断缩小。冲压成形CAE技术的应用为我国模具工业的进步起到了积极的推动作用。在汽车工业比较发达的国家, 并行工程在汽车车身研发流程及成本控制方面所起到的作用是非常显著的, 目前国内汽车工业的研发流程在这一方面做得还不够理想, 主要表现在生产制造部门的技术人员于产品研发阶段所起到的作用没有达到预期效果。

我国汽车市场目前的环境是, 原材料价格上涨的趋势已成定局, 国家政策法规的约束在不断加强, 人们对汽车类产品的质量要求也在日益提升, 国内外汽车行业间的竞争趋于白热化。面对如此严峻的外部环境, 如何有效控制汽车成本将成为各大汽车厂商首先要解决的难题。就汽车冲压零件而言, 其成本构成如表1。

研究结果表明, 汽车冲压零件的成本主要取决于成本构成中的材料成本和工具成本两大部分, 而对于这两部分的成本比重则主要决定于冲压零件可加工性的优劣及其材料消耗水平的高低。因此, 在汽车研发阶段就要保证冲压零件的结构工艺性, 另外还应注意在满足零件设计功能及力学要求的前提下尽可能减少材料消耗 (包括零件自身质量的消耗) 。汽车研发阶段的成本意识决定着汽车最终成本控制的成败, 在这一认识上, 国内外的各大汽车厂商是一致的。

2 冲压成形CAE技术在汽车研发流程中的应用

如何在汽车产品设计中更加有效地进行成本控制, 这就需要解决在并行工程中生产制造人员和工艺人员如何于产品研发环节充分发挥其工艺评定和成本、质量评估方面的作用。就其执行层面上考虑, 即在产品研发流程中如何将冲压成形CAE、KBE等虚拟制造技术充分利用起来, 并对产品成本控制和缩短研发周期等方面起到积极促进作用。

虚拟制造工程中应用程度较高的冲压成形CAE技术在产品研发流程中的作用主要表现在以下方面:a.评定冲压零件的可成形性;b.对工艺成本 (材料成本和工具成本) 进行评估;c.为工艺验证或快速试制模具提供模面、毛坯和基本工艺参数。为工艺验证或快速试制模具提供模面数据和基本工艺参数不仅可以缩短研发周期、降低试制成本, 而且试验反馈可以对数值计算结果进行修正并提高分析人员业务能力和实践经验。

图1为汽车冲压零件的可成形性评估, 图2为用于零件材料成本评估的毛坯展开及排样, 图3为某新型轿车后轴托盘零件试制。

目前, 国内外汽车产品更新换代的周期在不断缩短, 因此在汽车冲压零件设计阶段要求工艺人员对上述3个方面作出快速反应, 这就决定了冲压成形CAE技术在产品研发中的工作模式与模具制造企业有所不同。研发流程中的冲压成形CAE技术通常只进行冲压零件结构工艺性的评判及材料成本的估算, 这也是其工作性质决定的。这一环节中的冲压工艺分析的重点是对影响零件结构工艺性及成本方面的结构设计要素进行分析和说明, 并提出改进方案和措施供设计人员进行参考。研发流程中的冲压工艺分析通常要求时间比较急, 必须在短时间内完成由零件到工艺、工艺到模面、模面到计算的3个阶段工作, 并且存在工艺方案的改进及相关模面修改的工作。因此, 一般情况下也只能针对拉延工序及可能存在问题的翻边工序进行分析和计算。如何快速、高效地完成上述分析任务, 除了在技术人员配备上要满足一定要求外, 还需要建立相应的技术标准和规范作为基础支撑。通常需要建立以下标准和规范:a.拉延工艺设计;b.拉延模面造型;c.数值分析计算;d.工艺成本分析。另外, 还应当包括用于冲压零件结构工艺性评估的标准和规范, 该标准或规范将主要用于一般冲压零件或较复杂冲压零件非拉延工序的工艺性判定。建立关于冲压零件结构工艺性方面的标准或规范对于汽车研发阶段的成本控制意义重大, 这些标准或规范除了可以对冲压零件结构工艺性做出评估外, 还将作为设计人员进行冲压零件结构设计时的参考依据和设计准则。这就要求该类标准或规范的建立应保证适应性广、方便实用, 作为一般的设计人员在具有少量冲压知识的条件下即可熟练使用, 以达到提高冲压零件结构工艺性、降低工艺成本的目的。

目前, 冲压成形CAE技术应用于汽车产品研发阶段存在的主要问题是, 在冲压零件结构设计的早期如何确保用于冲压工艺分析的拉延工艺设计或拉延模面设计的正确性, 即如何确保用于冲压工艺分析的拉延工艺方案与未来生产中的实际工艺方案保持一致。尤其对于那些并行工程开展得相对欠缺的研发设计部门, 这一问题尤为突出。针对上述具体问题, 只能通过以下办法加以改善和解决:a.提高冲压工艺分析人员自身专业技能, 加强实践;b.借助以往相似零件的拉延成形工艺设计方案;c.与业主单位的工艺人员及时沟通并进行方案确认。

从目前一汽技术中心在这方面工作的经验来讲, 如下工作模式是比较理想的。首先, 冲压工艺分析人员与业主单位工艺人员确定冲压工艺方案, 由研发部门冲压工艺分析人员结合以往相似零件的拉延工艺设计方案, 并充分考虑零件具体结构特点进行拉延工艺模面设计。冲压工艺分析人员完成首轮拉延模面设计后应由业主单位工艺人员进行确认, 然后才能进行有限元计算。通过多轮的冲压工艺分析计算和调整, 将最终分析结果提供给产品设计人员及业主单位工艺人员, 以便进行下一轮的产品设计改进和工艺调整。这样做的结果是充分利用了业主单位工艺人员的实际经验和研发部门冲压工艺分析快速化、专业化手段, 使其作用和效果达到最优。业主单位工艺人员直接参与冲压工艺分析方案的确定, 可以充分考虑到业主单位设备资源和生产条件的实际情况, 使得冲压分析方案的制定能够符合实际要求。不考虑实际生产条件的约束, 而只是追求最佳工艺方案和最优成本控制, 目前在国内汽车制造业中还有一定难度。

另外, 在进行冲压零件工艺成本评估时同样需要与业主单位工艺人员进行协作。拉延工艺分析完成后的拉延制件可以作为工艺成本评估的依据, 但材料成本评估时所涉及到的初始板坯选择应由业主单位提供相关信息。由于工具成本的评估涉及到大量的工序制定、模具结构、标准件选择等方面内容, 通常也需要与业主单位进行联合, 即便如此, 目前其准确程度也是很难保证的。但是, 工具成本又是零件成本的重要组成部分, 只有通过不断的积累与合作, 才能逐步提高其估算精度。

汽车产品研发过程中冲压零件工艺、成本分析的流程如下。

(1) 设计人员提出零件分析任务。包括提供零件数模、材料以及具体要求。

(2) 工艺人员进行拉延工艺设计。通常设计阶段的冲压成形工艺分析只进行拉延成形以及存在问题的翻边成形计算。

(3) 工艺人员进行拉延模面造型。用于拉延成形工艺分析的模面应由业主单位工艺人员进行确认, 或在制定拉延工艺时与业主单位工艺人员进行及时沟通。

(4) 分析人员进行成形工艺分析。

(5) 分析人员及工艺人员依据分析结果进行相关的工艺及模面调整。

(6) 分析人员及工艺人员完成零件工艺分析报告, 报告内容应包含以下方面。

a.零件设计的可成形性评估。

b.零件设计的材料成本评估。

c.基于可成形性评估和材料成本评估, 对原始零件设计提出改进设计方案。改进设计方案应包括如何有效提高材料利用率的建议。通常有些冲压CAE分析结果处于临界状态, 而生产情况又对工艺成败的影响较大, 此时只能给出改进设计的建议, 由零件设计人员综合考虑设计要求进行零件设计更改。

d.零件成形工艺特点的说明。通常会就零件成形的工艺特点进行分析和说明, 其目的在于让设计者了解零件的加工工艺过程, 帮助设计者提高零件设计水平、增进冲压工艺知识。

3 对CAE软件提出的新要求

(1) CAE软件应具备快速重力、压边和翻边计算的分析模块。由于汽车冲压零件在研发阶段时间要求很短、任务相对较重, 对分析计算流程中意义不大且相对耗时的环节应进行简化处理, 在满足一定精度要求的前提下尽可能缩减时间。就分析计算阶段而言, 重力、压边和翻边在时间上所占比重较大, 尤其对于动力显式算法的软件, 其时间比重更大, 而对于这3块分析工作, 其计算精度又是非关键性的, 因此对于上述3个阶段的计算方法进行合理简化, 使之在分析效率与计算精度之间实现最佳匹配。

(2) 开发智能化模面设计模块, 即基于工艺经验知识的智能模面设计和生成方法。从目前技术发展水平来讲, 模面设计智能化在零件结构相对规范时实施才有现实意义。以汽车外覆盖件为例, 由于形状相对规范, 工艺模面的设计在一定程度上有规律可循。为此提出上述研发要求, 但具体有多大现实意义还要视软件最终进展情况而定。

(3) 基于模型试验技术、数值模拟技术及神经网络技术, 建立专门用于汽车冲压零件上局部结构可成形性评定的成形极限图表供研发设计人员使用。

篇4：冷冲压技术在模具设计中的应用开题报告

关键词：冲击压实；水泥混凝土路面；冲压效果

中图分类号：U416.216

文献标识码：A

文章编号：1000-8136(2009)20-0051-03

水泥混凝土路面作为一种常用路面结构有诸多优点，如承载能力强、弯拉强度高、疲劳寿命长、材料来源广泛、建成初期养护管理费用较低等。但这些优点在我国目前的交通状况下，却因为这种路面结构形式对重载超载的高度敏感而不再成立，使用寿命急剧缩短，养护费用增长快速，当水泥混凝土路面出现病害后，往往迅速发展，在短短两三年内病害成倍增长，使整个路段的使用性能很快不能满足行车要求。且因水泥混凝土路面修复难度大、耗费时间长、效果难以保证，使水泥混凝土路面出现病害后，成为公路养护部门的沉重负担。

近年来，冲击压实技术在旧水泥混凝土路面改造工程中逐渐得到广泛应用。该项技术通过采用冲压机械冲击压实旧水泥路面板，能有效减少和缓解反射裂缝，且能够形成嵌锁稳固的新路面底基层，为加铺层提供均匀稳定的支撑体系。但目前尚无相关正式标准、规范性文件对该工艺作出全面的规定，很多方面限于施工经验。本文结合实际工程，对测试数据进行分析总结，以期能为相关标准、规范性文件的制定提供有价值的参考。

1工程概况

某路线全长65.48km，设计公路等级为二级公路，设计速度为60km／h，设计荷载标准取公路一Ⅱ级。土质调查情况为：硬塑高液限黏土及硬塑低液限黏土。旧路面包括沥青路面和水泥混凝土路面两种。此方案主要针对旧水泥混凝土路面相关路段。其中：K34+599.60～K55+518.00为连续的旧水泥混凝土路面：其他为不连续的穿越集镇水泥路，路况相对较好。

根据前期冲碾施工及现场调查情况可知，该试验段存在以下特点：旧路面高出地下水位高度有限，基层、土基含水量较高；原路面冲压过程，5遍以下冲压开始出现板块局部碎裂的情况，且沉降量出现反复；加宽部分路基堆填土方高度大；原有排水设施状况差，新建排水设施尚未开始，局部路段侧向边沟内积水严重。

后续施工中面对的主要问题有：冲碾后采用何种封层；冲压的沉降量、回弹弯沉可能与设计预期不符，加铺路面结构的厚度需重新调整，应遵循什么原则；目前施工指南以前后两次冲碾沉降小于5mm为冲碾最终的控制指标，是否能以弯沉和表面裂纹作为确定冲击次数的指标。

2施工与检测方案

2.1方案实施基本原则

基于本试验段冲碾基本情况，确定本方案实施基本原则如下：

(1)分段原则。根据现场施工情况，各路段在相同冲碾遍数表现出明显不同的效果，这说明各路段在原路面状况上存在很大差异。因此需对整个路段的冲碾进行详细分段。

(2)动态原则。因原路面状况差异较大，很难在事先确定具体施工方案(如冲碾遍数等)，需要进行冲碾过程中的动态跟踪检测，为停止施工及后续的分段路面设计提供基础参数。

2.2总体方案

①制定前期交通部分封闭方案及施工关键期的全封闭方案；②处理堆填土方，避免水份在旧路面侧面集聚，进一步增大旧路面基层、土基含水量；③可以实施的路段要提前进行排水设施的设置和完善；④冲碾施工过程。具体实施步骤为：进行检验性碾压，检测后进行分段；明确各分段的冲碾过程中检测方案及冲碾停止控制标准；分段施工，现场检测，及时处理检测数据，并根据结果判断是否进行下一步冲碾；冲碾结束后，进行更详细的检测。采集设计基础数据；分段设计加铺路面结构；实施后续施工。

2.3各工序的方法、标准

冲碾前检测位置的确定。检测位置的确定主要为取芯及含水量测试服务，根据破损及地下水位情况选取代表性位置若干。冲碾前检测。冲碾前检测除去取芯和含水量检测外，还应包括高程、回弹弯沉检测。检验性碾压(小于5遍)中检测。在检验性碾压过程中，需进行跟踪检测，检测内容主要包括高程、表观状况、回弹弯沉。分段，初定各段方案。以回弹弯沉为主要指标，以沉降量为辅，进行试验段的分段。以沉降量为指标确定施工预案。继续冲碾路段的施工中检测。在检验性冲碾后，对于符合沉降变化规律且回弹弯沉未达到停止冲碾标准的区段，需进行进一步冲碾，且需进一步检测。对高程、表观状况按2遍冲碾，进行跟踪检测，并及时处理数据，判断沉降量是否收敛，不收敛且不出现异常的情况下(出现突然增大甚至波动)，才能继续进行冲碾。回弹弯沉则在出现异常或沉降量收敛时才需要进行一次检测。冲碾结束判断标准。按沉降量是否收敛、表观状况作为施工中的控制标准，而将回弹弯沉的偏差作为最终结束判定指标。冲碾施工结束后的检测。除回弹弯沉外，还需采集含水量数据，明确各段旧路冲碾后状态。为设计提供参考。依据冲碾后基层与土基含水量、回弹弯沉代表值确定各分段的设计方案。

2：4施工过程中特殊情况的处置

在冲碾过程中，旧水泥混凝土路面可能出现的严重病害有唧泥、局部破碎严重等情况，冲碾结束后需采取相应处置方法。如移除碎块，清除软弱层、细小碎屑，回填水稳等。

3试验检测数据分析研究

3.1试验检测数据

该公路选取两个试验段为：K41+140-K41+500，K42+860～K43+060，长度分别为360m和200m。其中前一段落属于整个路段中整体状况相对较好的区段，后一段落属状况相对较差区段。对以上两个冲压试验段均进行了12遍冲压后进行检测，其数据变化情况如下：

(1)表观状况(K41+140～K41+500段)：现场冲压后表观状态照片见图1。

(2)沉降量变化情况见图2、图3。

(3)弯沉变化情况见图4、图5。

(4)回弹模量变化情况。在两个试验段内分布了6个回弹模量测试点，这些点的测试是在旧路基素土层顶冲压后测得。冲压12遍后，在邻近位置进行了测试，对比情况图见图6。

(5)含水量变化情况。含水量变化情况在冲压前、5遍后冲压前和冲压10遍后测试，比较情况如下见图7。

3.212遍冲压后数据分析总结

(1)表观状况：冲压12遍后，板块表面裂缝主要为纵向裂缝，裂缝间距约30cm左右，纵缝处是破碎过程中的薄弱位置，在此处出现了明显的上层混凝土碎裂，还有一些横缝处也出现了类似的情况，表明这些位置的下卧层强度较低。

(2)含水量：在冲压12遍后，含水量并没有显著的变化，表明冲压过程中未发生毛细水上升、路基整体含水量增大的现象，这表明12遍冲压后，仍不存在由此原因导致的路基整体失稳问题，通过现场测试人员描述，局部位置存在板块整体向路肩位置移动的趋势，这可能因为路基靠近路肩位置附近强度更弱。

(3)沉降量：原来状况较好区段在冲压10遍之后，在10～12遍之间趋于收敛，而原来状况较差区段沉降量仍未出现收敛趋势。

(4)回弹弯沉数据：路况较差的区段在冲压7遍以后，变异系数减小，而原来状况较好的区段在冲压5遍时变异系数较小。

(5)同弹模量：由素土顶面冲压前后的回弹模量比较可知。因冲压前后测试位置稍有变化，有一点的回弹模量有较大降低，其他点的回弹模量均有一定程度提高，最高增大28.9％，最小增大7.2％，平均增加18.7％，表明冲压过程后半段，在板块破碎后，对旧路基、基层的压密效果明显。

3.313-16遍冲压效果分析研究13～16遍冲压是为了研究冲压在已破碎板块，且对旧路基、基层有一定补充压实效果后，进一步增加冲压遍数能否进一步提高压实度。最后四遍冲压主要进行的测试项目包括：沉降量、回弹弯沉与压实度等。

压实度：根据12遍后和16遍后的压实度检测数据(12遍后有效数据4个，16遍时9个，主要是0.3m～0.5m及0.5m～0.75m范围取样的点)比较，在13-16遍冲压过程中，旧基层、路基的压实状况变差。

沉降：根据沉降检测结果，K41+330、K41+360在14遍冲压后和16遍冲压后的沉降量较大，有10cm左右。表明该位置有可能失稳，后续要采用加固措施处理。

回弹弯沉：根据14遍和16遍后的回弹弯沉检测数据，与前面的回弹弯沉比较，变异系数增大。因此原结论仍成立。

4结论

(1)数据分析表明：按照板块破碎完成(表观状况)，回弹弯沉变异系数也较小的标准考虑，施工冲碾次数可按较好路段可取冲压7-8遍，较差路段5～6遍，此阶段主要完成板块破碎。这种工程状况下冲压次数是否合理尚需经过试验段长期观测结果来进一步验证。

(2)通过增加冲压遍数补充压实旧路基、基层的效果不明显。

篇5：冷冲压技术在模具设计中的应用开题报告

一、制作内容丰富、形象生动的教学课件, 使教学质量和效率得到有效提升

根据高职教学规律和高职学生认知特点, 作者综合利用含冲压制件、冲压机床、冲压模具等在内的典型图片、深入相关企业拍摄的冲压工艺特色视频、精心制作的冲压原理教学动画以及冲压工艺及模具设计流程框图等资源, 制作了内容丰富、形象生动的电子课件。教学时, 教师在电子课件的辅助下, 可以有效激发学生的学习兴趣, 不至于枯燥乏味, 学生对重点知识、难点知识的理解更为轻松, 从而使得教学质量与教学效率得到有效提升。

二、拍摄制作典型冲压工艺的生产视频, 方便教学使用与资源共享

以教学需要和高职学生认知规律为出发点, 深入相关企业录制冲压生产的典型加工视频, 剪辑后, 单个生产视频的播放时间控制在3分钟之内。冲压加工的相关动作是冲压设备在操作人员的掌控下重复循环进行的, 一般单件冲压过程时间很短, 故控制视频播放时间并不损害冲压加工的完整性, 冲压加工的动作过程也可以从不同角度加以展现。当然, 控制视频播放时间还有以下三个方面的好处:第一方面, 短小精悍的教学视频占用的存储空间较少, 存储、使用、共享都非常方便;第二方面, 能够避免教师因播放冗长的教学视频而耽误教学进度和教学效率, 同时又能够使用这些短而精的视频资源打破时空限制, 开展“理论”与“实践”有机融合的新型课堂教学, 使学生在“理论”与“实践”的穿梭中加强对课程内容的理解;第三方面, 精短的视频资源可以保持学生高昂的学习情趣, 避免倦怠厌烦情绪的出现。

三、拍摄、收集典型精美的冲压生产图片, 方便课程教学与资源开发

根据课程教学内容的特点, 深入相关企业拍摄制作生产场景类、冲压产品类、冲压设备类、冲压模具类等典型图片资源, 亦可通过网络等收集整理相关冲压加工的图片资源。生产图片取材于生产现场, 能把冲压加工的相关情境固化下来, 比教材上所提供的一些二维图片更为直观易懂。这些图片资料可以方便教师在课堂教学时进行展示, 亦可为教学资源的二次开发提供素材, 同时可以帮助学生自主学习, 加深对抽象知识的理解。

四、开发制作生动形象的教学动画, 辅助抽象内容的讲解与理解

必须认识到, 图片资源和视频资源虽然直观, 但其亦有短板存在, 有些信息还是很难从图片和视频上直接获得, 比如冲压原理、模具动作、加工过程等。这些抽象问题在教学时难以表述, 即使是在生产现场教学, 也难免有这类问题的困扰, 往往授课教师累个半死, 却收效甚微, 学生不知所云。因而, 开发助学助教动画就非常有必要。作者应用Flash等软件开发了一系列助学助教动画, 使表述困难的问题以形象化、可视化、动态化的形式予以呈现, 突破教学模型和生产加工的局限性, 在教师课堂教学和学生自主学习中均可使用。形象生动的教学动画可以帮助学生加深对学习内容的理解, 提高学习效果, 教师也可以从烦琐的表述和繁重的劳动中解脱出来, 收到事半功倍的效果, 同时, 也可以节省部分教学成本。

五、开发冲压模具虚拟仿真资源, 开展虚拟实训, 弥补实训资源不足

在现场教学中, 生产模具无疑是一种很好的教学材料, 但在其废旧之前, 不可能给学生提供装拆实训机会, 又由于模具价格较高, 也不可能有很多新模具供学生进行装拆实训, 所以学生只能通过观察外形的方式来对模具进行大致了解, 而对模具结构, 特别是模具的具体部件的装配关系却不甚明了;而供拆卸用的少量废旧模具和教学模型, 虽然可以让学生了解模具结构, 但在模具动作演示方面却有所欠缺。为了突破教学模型和冲压模具的物理局限性, 同时弥补实训资源不足的问题, 开发了《冲压模具虚拟仿真资源》, 开展虚拟实训, 无疑是对生产实训的一种有益补充。该资源精选13套典型冲压模具, 涵盖了冲孔模、落料模、弯曲模、拉伸模、成形模, 以及复合模和级进模, 以CAXA实体设计等三维软件造型开发并经Flash集成发布, 每套模具均含虚拟装配、虚拟拆卸和虚拟动作, 立体展现模具动作、模具拆卸、模具装配, 与实际生产相比, 具有较高的仿真性, 是“虚拟”与“现实”的对接, 可以辅助相关师生的教与学, 增强学生的感官认识, 培养学生的空间想象能力, 激发学生的学习兴趣, 轻松学习晦涩难懂的专业知识, 节省教育教学成本, 提高教育教学质量。该资源于2011年7月份获得了“全国第三届教学仿真软件评奖”二等奖。

六、开发虚实互补的“冲压工艺及模具设计网络教学平台”, 进一步推进教学改革

为了对教学内容和教学理念进行持续改革更新, 进一步整合优化教学资源, 更加利于教和学, 开发了虚实互补的“冲压工艺及模具设计网络教学平台”, 使“虚拟”与“现实”成功对接, 使教和学变得更为轻松有趣。该平台教学资源丰富, 虚实结合, 教学时“宜虚则虚, 宜实则实, 虚实互补, 刚柔并济, 相辅相成”。该平台可以单机使用, 也可以在网络上发布共享, 使用灵活方便。由于该平台特色突出, 于2011年8月份获得“威海职业学院2011年度课件大赛”一等奖, 于2011年10月份获得“第十一届全国多媒体课件大赛”高职组二等奖。

七、建设内容丰富、突破时空限制的课程网站, 方便课堂教学和自主学习

建设了基于工作过程系统化的《冲压工艺及模具设计》课程网站。网站配有八大栏目作为助学助教资源:体系描述、课程设计、学习指南、教学内容、教学组织、学习资源、教学评价及教学在线等, 内容丰富多彩。通过网络共享, 可满足高职院校教师课程开发与课程教学需要, 可服务高职院校学生自主学习、企业员工技术提升, 亦可满足社会人员的继续教育需要。

作者根据自己多年教学经验, 通过对冲压工艺及模具设计课程教学的不断改革, 成功地将诸如电子课件、教学动画、虚拟仿真资源、网络教学平台等现代教育手段用于课程教学, 取得了一系列成绩, 教学效果显著。“冲压模具虚拟仿真资源”和“冲压工艺及模具设计网络教学平台”参与了全国性的比赛, 已经授权在更大的范围内使用, 扩大了受益面。现代教育手段在冲压工艺及模具设计课程教学中的成功应用, 为教学质量和人才培养质量的提高做出了贡献, 也可以为其他课程的教学改革提供参考和借鉴。

摘要：现代教育技术是高职教育中不可或缺的重要教学手段。作者多年从事《冲压工艺及模具设计》课程一线教学工作, 经验丰富, 在课程教学上锐意改革, 成功将现代教育技术运用到课程教学中, 从而提高课程教学效果, 人才培养质量也得到进一步提升。

篇6：冷冲压技术在模具设计中的应用开题报告

关键词：冲压模具；发展趋势；计算机辅助技术；技术应用

由于当代国民经济突飞猛进地发展，市场需要的模具的质量和数量要求也不断提高。人们也更加觉得产品的质量、成本以及开发能力越来越重要了。现在，生产制造方面竞争越来越激烈了，然而，以前的模具制造技术已经不能赶上市场的发展步伐，不能满足市场的发展要求了。作为整个生产链中最基本的要素之一，模具制造技术发挥着越来越重要的作用。在计算机技术飞速发展的今天，如何利用计算机技术使模具的生产效率提高，生产时间缩短，是模具制造技术水平大幅度提高，是当今社会一直在探讨的重要问题。

1.冲压模具制造技术现状和发展趋势

1.1.国外冲压模具技术的现状

冲压模具技术起源于早期的20世纪50年代，那时候的美国、日本、加拿大等一些发达国家就开展了研究冲压模具技术的项目。当时美国通用汽车公司早在最初时，在设计和制造汽车覆盖件时就运用了冲压模具技术。近年来，由于冲压模具越来越受到关注，更多的商人开始对模具制造技术进行投资，投入了大量的人力、物力、财力，将冲压模具系统正式规划为模具专业的系统。

1.2.国内冲压模具技术的现状

在我国，冲压模具要追溯到20世纪70年代末，对计算机辅助设计技术的推广使用成为了“九五”计划中的一个重点任务。近些年，模具制造技术在大型企业中已经有了基本的规模，为了使制造模具的企业能够提高设计加工模具水平和能力，中国模具工业协会建议全国的模具企业都将模具制造技术应用于生产制造模具当中。与此同时，一些企业也引入了国外的计算机辅助设计和计算机辅助制造系统，很大程度地提高了制造模具的经济效益。

模具制造技术的动力是计算机辅助设计、计算机辅助实验和计算机辅助制造技术，这项技术也越来越走向成熟，推广这项技术的条件也已基本成熟，即将实现计算机辅助设计、实验和制造技术的全面推广使用。同时，生产模具的材料及对其表面进行处理的技术也开始迅速发展，这使得模具产业的水平提高了，模具的使用寿命也延长了。冲压模具的加工设备也即将踏上高速、一体化的道路。在进入了21世纪以后，越来越多的行业需要模具技术，尤其是在汽车工业领域。

、冲压模具的发展趋势

一些大型的、非常精密的、复杂的冲压模具比如：汽车覆盖件等，采用的那些CAD/CAM/CAE等软件而进行的三维设计和模拟的技术，极大程度上减少了试模的时间，缩短了设备的生产周期。利用精密、高速的加工设备加工生产所得到的精密的尺寸的精度和表面的粗糙程度，传统的手工研磨抛光中所出现的一些问题，在近些年的发展出的新型的研磨和抛光方法中得到了很大程度上的解决，同时提高了磨具的质量。这些都代表了冲压模具的发展的趋势，可能未来还会有更加先进的技术来解决冲压模具在发展中会遇到的种种问题。

2.冲压模具的技术应用

因为冲压在技术上和经济上都有自己的特别之处，所以，冲压技术在当代工业生产中占据了重要的地位。冲压技术被应用到了很多领域。这些领域包括汽车、电子、航空航天、电器、国防、仪表、拖拉机等行业当中，甚至在日常用品中都能见到冲压技术的身影。根据不完全的统计，冲压件在汽车、拖拉机领域占据了60%的比重，在电子工业中占了大约85%，然而，它在日常五金产品中约占90%。由此看来，冲压技术应用于各个领域。

一个国家现代化工业的发展程度是通过一个国家的模具发展水平来反映出来的。现在，世界上很多工业家都拥有了数量超过了50%的锻压机床，美国、日本等国家的模具产量也已经超出了机床工业的生产数量。而在我国，模具产业的增长速度也已经有了大幅度提高。根据专家推测，在以后的机器零件生产中，粗加工占了75%的比重，精加工超过了50%采用了压力加工，在这其中，冲压技术占了相当大的比重。

3.冲压模具技术与工业发达国家的差距

3.1.同那些发达的国家相比，作为发展中国家的我们，计算机辅助设计和制造技术起步比较晚，技术水平还处在初级阶段，对技术的熟练程度还很低，专业人员的技术水平不高，极度缺乏对计算机技术和模具技术都了解的全方位的人才，我国并没有一个成熟稳定的模具技术系统。正是这些原因，我国的模具开发能力比较低，设计的效率较低，模具的质量难以保证。

3.2.冲压模具的开发方法还是较为落后，技术在企业中的推广利用率较低。据统计，大约仅有10%的模具应用了计算机辅助的技术，因此，在模具制造方面，我国仍然需要走很长的一段路才能更好使地模具制造产业得到发展。

3.3.冲压模具在生产过程中的制造条件还不够完备。用来生产冲压模具的配套质量不够好，产品的规格品种比较少，甚至有些需要的钢材还不能供应。

3.4.在模具设计中发挥重要作用的模具标准化技术水平还比较低。模具设计和生产的标准化程度不高，这使得模具的质量没有保证；相比发达国家，我国制造模具的时间也延长了。

4.总结

模具在技术制造中是一项技术很先进、对以后有着深远影响的重要工艺装备，模具拥有很多优点，模具有着很高的生产效率，对材料的利用也很合理、利用率很高，模具也生产出了有着优良质量的产品，而且产品的适应性也很好，这些特点使得模具被广泛应用到各种行业中。虽然模具在我国已经有了很大的发展，但相比发达国家和地区的先进技术，我国的模具产业真的有很大的不足之处，在模具生产的精度上，我国的模具行业与国外相差很大，而且在我国，模具的寿命也大约仅仅占了国际先进水平的50%，而且，每年都需要花费大量的资金进口一些含有很高的技术含量的、精密的大型模具。

参考文献：

[1]陈晖，周细应，李名尧.CAD/CAE/CAM技术的应用及其发展[J].铸造技术，2010，（11），1454-03T.

[2]杨占尧，冲压模具图册，高等教育出版社.

[3]张学忱，张启晖，范汝祥，等.利用关联关系的标准件参数化设计方法[J].工程图学学报.2010，（1）：181～184

篇7：冷冲压技术在模具设计中的应用开题报告

1 制件的工艺性分析

制件如图1所示,制件上既有孔又有折曲。材料1 5号钢属于中等硬度钢,塑性好,是冲压的理想材料。制件冲裁要求达到IT9～IT10,但普通冲裁只能达到IT11～IT13,不能满足加工精度要求,只能采用精密冲裁或复合模加工,两者的加工精度都能达到IT6～IT9。制件最小孔径、最小壁厚、最小槽宽均符合精密冲裁或复合模冲裁件的结构工艺性要求。

毛坯长度按以下公式[2]计算:

式中,L—毛坯展开长度(m m);l1、l2—工件直边长度(m m);K—应变中性层系数;r—弯曲件内弯曲半径(m m);t—板厚(m m)。查表4-3[2]得K=0.32,由此算得:L=51.3mm

计算零件的毛坯尺寸还有一种方法,就是在SolidWorks里对零件进行钣金建模,然后对零件执行展开命令,便可得零件展开的形状,再在展开图上量得毛坯的尺寸。

2 确定工艺方案

工艺方案既可以采用两套单工序精密冲裁模具,一套落料,另一套冲孔,也可以采用复合模具。为了保证孔的中心距,采用复合模具方案。

2.1 排样

采用制件毛坯长度为垂直方向的直排有废料的排样方式,如图3所示。

条料宽度由下式[2]计算:

式中,B—条料宽度;Dmax—条料宽度方向冲裁件的最大尺寸(m m);a、a1—搭边值(mm);△—条料宽度的尺寸公差(mm)。

由表2-16[1]查得搭边值a=a1=2mm,由表2-44[2]查得△=0.4mm,计算条料宽度得:

材料利用率:

2.2 落料凹模刃口尺寸计算

对于落料凹模,磨损后冲件的尺寸情况可分为三类:第一类是凹模磨损后增大的尺寸(A类尺寸);第二类是凹模磨损后减小的尺寸(B类尺寸);第三类是凹模磨损后不变的尺寸(C类尺寸)。如图2所示,除了圆弧R4和槽1.2×2随凹模的磨损尺寸变小外,其他轮廓尺寸都随凹模的磨损尺寸变大,所以前者属于B类尺寸,后者属于A类尺寸。

凹模的轮廓尺寸按下列公式计算:

其中,Amax—轮廓尺寸最大值;Amin—轮廓尺寸最小值;x—磨损系数;△—尺寸公差。查附录D[1],得零件简图中未注公差尺寸的极限偏差,代入式(3)(4),即可算出各轮廓尺寸值。

2.3 冲压力的计算

冲压力包括冲裁力、卸料力、顶件力和推件力、压边力等。通常说的冲裁力是指冲裁力的最大值,它是选择压力机和设计模具的重要依据。平刃口冲裁模的冲裁力按以下公式[2]计算:

其中,F为冲裁力;L为冲裁件的周长;t为材料厚度;σb为材料抗拉强度。

冲裁件周长L可在AutoCAD里查询所得,厚度t=1mm,由附录A1[1]查得15号钢σb=400MPα。由此得冲裁力

冲裁复合模采用顺装、弹性卸料和上顶出件方式,因而只需计算其卸料力和顶件力。卸料力FX=KXF,KX为卸料力系数,查表3-11[2],取KX=0.045。顶件力FD=KDF,KD为顶件力系数,查表3-11[2],取KD=0.06。总冲压力

2.4 压力中心的确定

冲压力的作用点称为模具的压力中心。

本零件属于复杂形状的多凸模冲裁,按公式计算压力中心很麻烦,在此提供另外一种方法。在AutoCAD里,选定x和y轴,确定坐标原点,然后把此原点连同零件图移动到图纸的坐标原点上,在零件图上创建域,最后是查询面域特性,质心的坐标值就是压力中心x0和y0的值。在图1上以右上角点作为原点,按上述方法获得压力中心(17.54,20.06)。

1-模柄2-推杆3-凸凹模4-顶件块5-落料凹模6-弹顶装置7-下模座8-导柱9-导套10-上模座

3 模具的总体设计

根据上述各步计算所得的数据及确定的工艺方案,本模具装配图如图4所示。条料沿两个导料销送进,由固定导料销控制其进距。卸料采用弹性卸料装置,将条料从凸模上卸下。

4 模具的零件设计

对构成冲裁模的全部零件在Solid Work中进行三维实体设计,图5所示为利用前述展开形状设计的冲裁凸凹模。

摘要：以打印机步进电机安装座为例,介绍了在SolidWorks中设计冲压模具的一般过程和方法。

关键词：排样,刃口尺寸,冲压力,三维造型,虚拟装配

参考文献

[1] 许发樾.冲模设计应用实例.北京:机械工业出版社.1996.

[2] 翁其金,徐新成.冲压工艺及冲模设计.北京:机械工业出版社.2004.

篇8：冷冲压技术在模具设计中的应用开题报告

关键词：冲压模具设计;教材建设;应用技术型高校

冲压模具设计是模具设计与制造专业的一门主干专业技术课，是将冲压成形加工原理、冲压设备、冲压工艺、冲模设计与冲模制造有机融合，综合性和实践性较强的课程。通过课程的学习，为学生今后从事模具类工作打下坚实的理论基础，并能以理论指导实践，提高解决工程实际问题的能力。

教材是体现教学内容和教学要求的载体，是进行教学的基本工具，也是深化教育教学改革、全面推进素质教育、培养创新人才的重要保证。教材建设是整个高等院校教育教学工作的重要组成部分，直接关系到应用技术型高校本科教育能否为社会培养符合要求的高层次技能型、应用型高级技术人才。

一、应用技术型高校冲压模具设计课程教材建设现状

目前，应用技术型高校正处于转型发展初期，而符合应用技术型本科教育特色的教材严重不足。应用技术型高校人才培养定位与普通本科院校有较大差别，属于培养应用技术型高级人才。模具类学生就业方向基本是到工厂从事设计、管理等技术工作。而普通本科院校所用的教材理论教学内容偏多、偏难，实践性严重不足，针对性不强，与培养应用技术型人才的教学极其不符合。同时，应用技术型高校的培养方向又有别于高职高专，属于本科层次，不应仅仅定位在培养学生动手操作的能力层面，而应该具备较扎实的理论基础，并能用理论指导实践。因此，针对应用技术型高校学生的教材改革，已经刻不容缓。

二、应用技术型高校冲压模具设计教材编写定位

目前，随着我国高等教育进入大众化发展阶段，高校毕业生逐年增加，大学生“就业难”和企业“用工荒”现象十分突出。应用技术型高校是独立学院在转型发展中以地方经济发展、产业和企业需求为导向，走高层次、高素质技术技能型人才培养之路的必然产物。

应用技术型高校的教材必须针对机械专业的培养目标，紧紧围绕教学大纲，贯穿与社会和工程实际尽可能接近的理念。以培养掌握应用性知识、具有较强适应能力、实践能力、创新创业精神、适应区域经济社会发展的面向一线的高级技术人才为主，教材应建立新的理论教学体系和实践教学体系以及学生所应具备的工程应用能力培养体系。

按照国家建设应用技术型高校的有关文件精神，结合目前转型发展的实际，冲压模具设计课程教材建设的定位应为“紧扣最新精神，以地方经济发展、产业和企业需求为导向，体现区域特色，强调工程实践，服务人才培养”。在教材建设中，教材内容的改革应符合文件中对课程的基本要求，紧密结合应用技术型人才培养目标，理论上要高于高职高专，实践上要强于普通本科院校。冲压模具设计课程教学内容和教材在保证理论知识的基础上，还应加入大量的模具知识在工程当中应用的案例，培养学生将理论知识应用到实践当中的能力，达到学以致用的目的。在教学内容设置和改革中，还应加入最前沿的模具设计方法及工艺知识，以培养学生的创新能力。

三、冲压模具设计课程教材编写内容选取

按照应用技术型高校人才培养的要求，冲压模具设计课程教材内容的设置应在各理论知识点介绍以后，加入大量模具在工程中的应用案例。在此，笔者将举例说明理论知识点的基本讲解深度和工程实际问题在模具教学中的应用。

冲压模具设计课程重点为冲裁工艺及冲裁模设计，理论上要由浅入深、循序渐进，在讲解冲裁基本概念以后，要使学生了解冲裁变形时板料变形区的受力情况，熟练掌握刃口尺寸的计算。在了解各种冲裁模工作原理后，对单工序冲裁模、复合冲裁模、级进冲裁模等工程实际使用的模具结构进行深入分析。这部分需要学生透彻掌握相关理论，熟悉各种模具工作原理，并能掌握各种冲裁模的结构，以便为后续的弯曲模和拉深模设计的学习奠定一定的基础。

由于应用技术型高校人才培养定位是要服务地方经济，随着汽车城建设的启动，广西柳州将需要大量从事汽车覆盖件模具设计的高级技术人才。企业对学生的要求是不仅要了解汽车覆盖件模具的相关理论知识和基本概念，还应具备一定的大型铸造模设计能力。因此，笔者建议应增加汽车覆盖件成形工艺及模具设计这一部分内容的学习，在介绍有关的理论知识以后，再以案例教学的方式，举一个典型板件的例子，介绍其工艺分析、工艺方案和模具设计、制造的整个流程。这部分的学习有助于提高学生实际工程应用能力。

四、结语

应用技术型高校冲压模具设计课程教材建设有别于普通高校和高职高专学校，应从培养应用技术型高级人才的培养目标出发，服务地方经济，结合国家转型发展相关文件精神，对应用技术型高校冲压模具设计课程教材建设提出建议，倡导在教学内容和教材中适当加入工程应用方面的知识及开发案例式教学的内容，为培养应用技术型高级人才提供更好的课程平台。

参考文献：

[1]成虹.冲压工艺与冲模设计[M].北京：机械工业出版社，2009.

[2]白巧凤.对地方本科院校教材建设的思考[J].长春教育学院学报，2011（4）：78-79.

篇9：冷冲压技术在模具设计中的应用开题报告

1 设计错例教学法的作用

设计错例教学法的作用之一是有助于丰富教师本身的实践经验。设计错例往往代表着人们对某种不良设计后果的一种未知, 是人们缺乏某种实践经验的一种最为直观的诠释。从另外一个角度来看, 如果人仰同悉了某种不良的设计后果, 就必然会避免设计错例。因此, 为实际生产过程所证明的各种设计错例, 正是人们在付出了一定的代价后换回的最为宝贵的实践经验。通过深入研究并认知各种设计错例, 是教师在短期内丰富自身实践经验的有效途径。

采用设计错例教学法, 对教师的知识结构提出了很高的要求。教师不仅应具备渊博的理论知识, 还要通过收集、研究来自于生产第一线的各种设计错例, 不断丰富自身的实践经验。并将自身的理论知识与工厂的实践进行融合, 将来自于生产第一线的各种设计错例提炼成典型, 不断补充进教案。再通过设计错例教学法的运用, 将设计错例中的各种实践经验转换为学生实践经验的一部分, 从而达到丰富学生实践经验的教学目标。

设计错例教学法的作用之二是有助于激发学生主动探索知识的兴趣。许多来自于生产第一线的设计错例常常是显而不露的, 隐藏其中的不良设计后果有待学生去辨别。这就使学生的整个学习过程发生了深刻变化;学生由被动接受知识变成了接受知识与主动探索并举。特别是经过教师提炼的典型设计错例, 越是貌似正确、对错莫辨, 就越能够诱人深入, 给学生留下充分的主动探索的思维空间, 从而达到最佳的学习效果。

例如, 在讲授圆形凸模的结构设计时, 先提出圆形凸模结构的设计正例是三段台肩式[2], 然后再提出二段台肩式圆形凸模这一设计错例。该设计错例与设计正例相比较, 结构似乎更为简洁, 对学生来说就显得对错莫辨。但在深入地分析了二段台肩式圆形凸模的装配工艺生后, 学生对其装配工艺性差这一实践知识就有了深刻的感知。在此基础上, 又进一步分析了四段台阶式圆形凸模这一设计正例及其适用范围, 指出了一段式 (即直通式) 圆形凸模这一设计错例的不良设计后果、这种有针对性的设计错例教学法已不再是单纯地向学生灌输设计正例, 而是着重传授得出设计正例的思维过程, 这样就使整个教学活动处在了活跃进取状态, 学生主动探索知识的兴趣得到了激发。

设计错例教学法的作用之三是有助于提高学生的设计决策能力。通过对设计错例进行识别、纠正、归纳领悟, 极大地提高了学生对各种设计错例的“免疫力”。

根据教学体会, 设计错例教学法在提高学生的设计决策能力方面, 远比单纯只教设计正例有效, 由于已经对某些设计方案可能或必将引起的种种不良设计后果有了较多认识, 学生就能避免步人设计上的“误区”。一个工程技术人员设计决策能力的高低, 不仅取决于他们所掌握的设计正例的多少, 还与他们能否通晓各类设计错例的成因及其后果密不可分。

2 设计错例教学法的运用

设计错例教学法有许多优点, 尤其是在《冷冲压工艺及模具设计》这一实践性很强的设计性课程中具有明显的教学效果。在教学中运用该法必须紧紧抓住课堂教学与实践性教学这两个重要环节。在课堂教学环节中, 实施设计错例教学法可采用以下3种方法。

1) “正错对比”[3]。在讲授完某个典型的设计正倒后, 及时剖析几个与之相关的设计错例, 不仅可加深学生的印象, 更重要的是可大大降低学生今后犯类似错误的机率。例如, 笔者在讲授倒装复合模簧片式活动挡料钉这一设计正倒后, 又对固定挡料钉方案及橡皮顶出式活动挡料钉方案这两种设计错例进行了剖析, 使学生对这一问题有了正反两个方面的认识。

2) “以错导正”[4]。许多设计正例并不是一蹴而就的, 而是在前人漫长的探索过程中通过一个又一个相对完善的设计方案逐步演变而来的。许多设计错例在当时还曾被公认为是典型的“正例”, 只是随着制造手段的不断革新, 才逐渐地由先进变为落伍, 最终被今天更为完善的设计方案所替代加沦为设计错例, 由此可见, 所谓设计正例几乎都是暂时的。“以错导正”法就是要把今天的设计正例的来历或是探索过程展示出来, 让学生能在极短的时间内领略前人的宝贵经验和教训。如果教师只是简单地讲这个结构应该怎样, 设计要点是什么, 然后将这个设计正例介绍一遍了事, 这种就“正例”讲“正例”, 照本宣科式的教学方法, 虽然简单明白, 条理分明, 但是并不能取得良好的教学效果。

3) “对照前提”。例如, 在讲授降低冲裁力的凸模阶梯布置这一设计方案时, 就特别强调要对照前提, 指出在确需降低冲裁力的前提下, 该方案才是设计正例。在无需降低冲裁力的大多数场合下, 该设计方案就是设计错例。这就为避免学生在今后设计过程中盲目使用该方案做了必要的警示。

在课程设计及毕业设计等实践性环节中, 运用设计错例法同样能取得很好的教学效果, 但必须注意抓住合适的时机对学生进行恰当的指导。

对于学生设计过程中出现的各类设计错例, 一般来说不必立即指出, 而是应该选择在学生走完某段“弯路”后, 再进行设计错例的剖析, 启发他们重新审视自己的设计方案。如果学生经过一番冥思苦想后仍找不到设计正例, 教师再向他们展示设计正例, 并要求其将设计正例和设计错例相互印证, 并提供一个自我剖析的机会。这样做虽然在短期内会使学生多走“弯路”, 产生较多的设计错例, 但这同样是一种宝贵的知识财富和经验财富。当重新找回设计正例并获得成功时, 就多了对某些设计错例的“免疫力”, 从而避免再走类似的“弯路”。

在学生的一套模具设计图纸完成之后, 可通过让学生进行相互审图的方法实施设计错例教学法, 训练学生鉴别设计错例的“慧眼”, 同时要求学生在识别出设计错例之后, 给他人提供一些设计正例, 这样学生从事模具工艺及设计的能力就得到了全面提高。

3 结论

综上所述, 设计错例教学法是一种具有启发性、实践性, 能拓展学生的思维空间, 提高学生设计能力的教学方法, 在机类专业的设计性课程中具有很强的生命力。

参考文献

[1]张洁.举例教学法的应用——以错引正[J].运城学院学报, 2004 (5) :41-42.

[2]陈剑鹤.冷冲压工艺与模具设计[M].北京:机械工业出版社, 2012.

[3]高海燕.课堂教学中案例教学与举例教学之辨析[J].现代教育科学, 2007 (10) :91-92.