研究現(xiàn)狀：隨著科學技術的不斷進步，工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)日益復雜與多樣化，產(chǎn)品性能和質(zhì)量也在不斷提高，因而對沖壓技術提出了更高的要求。沖壓技術自身也在不斷地創(chuàng)新和發(fā)展。
為了適應大批量高、高效率生產(chǎn)的需要，在沖壓模具和設備上廣泛應用了各種自動化的進、出料機構。對于大型沖壓件，例如汽車覆蓋件，專門配置了機械手或機器人。這不僅僅大大提高了沖壓件的生產(chǎn)品質(zhì)和生產(chǎn)率，而且也增加了沖壓工作的安全性。在中、小件的大批量生產(chǎn)方面，現(xiàn)已廣泛應用多工位級模、多工位壓力機或高速壓力機。在中、小批量多品種生產(chǎn)方面，正在發(fā)展柔性制造系統(tǒng)。為了適應多品種生產(chǎn)時不斷更換模具的需要，已成功地開發(fā)出快速換模系統(tǒng)。
沖壓成形工藝近年來有很多新的發(fā)展，在精密沖裁、精密成形、精密剪切、復合材料成形、超塑性成形、軟模成形以及電磁成形等方面取得很大的進展。沖壓件的成形精度、生產(chǎn)率越來越高。精密沖壓的范圍越來廣，由平板零件精密沖裁拓寬到精密彎曲、精密拉深及立方體精密成形等�？杉庸さ墓ぜ暮穸纫膊粩嗵岣�，并可對高強度合金材料進行精密沖裁。
計算機輔助工程在沖壓領域得到較好的應用，可進行應力、應變等的分析，排樣、毛坯的優(yōu)化設計及工藝過程的模擬與分析等，實現(xiàn)沖壓過程的優(yōu)化設計。
以有限元為核心的塑性成形數(shù)值仿真技術可以用于沖壓成形過程的分析、優(yōu)化和模具設計，能顯著減少模具和調(diào)試周期，降低生產(chǎn)成本提高產(chǎn)品質(zhì)量。在國外已得到廣泛的應用，在我國隨著產(chǎn)品更新?lián)Q代的頻繁化，模具設計與制造工作量急劇加大，對沖壓成形的分析及模具CAD/CAE/CAM現(xiàn)代化設計手段的需求也急劇增加，CAE技術正在得到普遍重視并將得到更廣泛的應用。
先進沖壓技術是指導信息技術\新材料\新工藝與傳統(tǒng)沖壓成形技術的結合。前,沖壓行業(yè)的技術水平和先進性，要表現(xiàn)在以CAD/CAE/CAPP/CAM技術為代表的數(shù)字化與信息化程度，及企業(yè)中信息集成和管理網(wǎng)絡程度。目前，國內(nèi)汽車覆蓋件模具生產(chǎn)企業(yè)普遍采用了CAD/CAM技術，CAPP和技術也已開始使用。
目前，我國以汽車覆蓋件模具為代表的大型沖壓模具的制造技術已取得很大進步。幾大汽車模具廠由于采用了國際上先進的模具加工設備、制造技術和軟件，實現(xiàn)了CAD/CAE/CAM一體化，如今的國內(nèi)沖壓模具企業(yè)幾乎全部甩掉了傳統(tǒng)的繪圖板，摒棄了落后的手工繪圖方式，大大提高了沖壓模具的設計開發(fā)和制造能力，縮短了模具的生產(chǎn)周期。例如捷達、富康、夏利等轎車的大型件模具均為國內(nèi)設計制造，再如一汽模具公司和美國福特汽車公司聯(lián)合設計了大紅旗轎車發(fā)動機罩的內(nèi)外板和左右前翼子板等高檔模具。此外，許多研究機構和大專院校也在開展模具技術的研究。如吉林大學汽車覆蓋件盛開技術所獨立研制的汽車覆蓋件沖壓成型分析KMAS軟件、華中理工大學模具技術國家重點實驗室開發(fā)的汽車覆蓋件模具和級進模CAD/CAE/CAM軟件、上海交大模具CAD國家工程研究中心開發(fā)的冷沖模具和精沖模具CAD軟件等在國內(nèi)模具行業(yè)有不少的用戶。國內(nèi)的模具企業(yè)也在充分抓住汽車工業(yè)所帶來的發(fā)展契機，加大設備、產(chǎn)品、生產(chǎn)規(guī)模的升級步伐，積極開拓國內(nèi)市場。近年來，我國沖壓模具行業(yè)結構調(diào)整取得不小的成績，無論是企業(yè)組織結構、產(chǎn)品結構、技術結構和進出口結構，都在向著合理化的方向發(fā)展。
研究目的和意義：
目的：設計落料沖盂工藝和設計落料沖盂模具，根據(jù)原料形制及成品要求，設計沖頭以以節(jié)約材料，完成出管狀零件完整的落料沖盂工藝及模具設計。
意義：現(xiàn)實中某產(chǎn)品生產(chǎn)需要此加工工藝。
研究內(nèi)容(內(nèi)容、結構框架以及重點、難點)：
(1) 設計落料沖盂工藝，要考慮到工藝在現(xiàn)行條件下是否可行。
(2) 根據(jù)原料形制及成品要求，設計沖頭以節(jié)約材料。比如板材材料為鋁帶1050A，厚度為0.6mm，寬度為126mm;通過落料沖盂模制成外徑21.6mm，內(nèi)徑20.4mm，高度為19mm的盂子。再經(jīng)過五連臥式?jīng)_床拉伸成管殼。在此過程中，要考慮到如何設計多個沖頭的位置使整個工藝過程中盡可能節(jié)約材料，邊角料盡可能的少。
(3) 設計落料沖盂模具。
(4) 設計各零件(注意盡量使用通用件)并選材。
(5) 編寫設計計算說明書。
(6) 設計拉伸工藝，并設計拉伸模。
研究方法、手段：
1.查找文獻，了解當下的一些常見沖模的設計方法。讓自己首先清楚地了解當前沖盂工藝的發(fā)展現(xiàn)狀以及可以實行的方法手段。
2.實踐接觸沖壓設備，理解沖壓工藝的應用以及在應用中可能存在并需要考慮的問題。資料中的沖床沖壓方法僅僅作為參考，只有實際去操作，才能充分了解現(xiàn)實中落料沖盂工藝中的某些問題并能正確及時修改自己的設計。
3.提出多個方案進行比較，對比優(yōu)劣，選出好的方案。因為設計方法不可能只存在一種，多個方案同時進行比較，可以在考慮到材料的充分使用以及程序的相對簡易的基礎上選擇出更優(yōu)化的方案。
4.最后設計完成后驗證自己的設計
研究進度：
2010年6月1日至10月1日 完成總體設計，提出方案，完成開題;
2010年10月2日至12月30日 確定輸送機的各項參數(shù);
2011年1月1日至3月30日 完成裝配圖及零件圖。
文獻綜述(包括：國內(nèi)外研究理論、研究方法、進展情況、存在問題、參考依據(jù)等)
沖壓技術的發(fā)展現(xiàn)狀主要可以歸納為以下幾個方面：
(1)沖壓加工自動化與柔性化
為了適應大批量高、高效率生產(chǎn)的需要，在沖壓模具和設備上廣泛應用了各種自動化的進、出料機構。對于大型沖壓件，例如汽車覆蓋件，專門配置了機械手或機器人。這不僅僅大大提高了沖壓件的生產(chǎn)品質(zhì)和生產(chǎn)率，而且也增加了沖壓工作的安全性。在中、小件的大批量生產(chǎn)方面，現(xiàn)已廣泛應用多工位級模、多工位壓力機或高速壓力機。在中、小批量多品種生產(chǎn)方面，正在發(fā)展柔性制造系統(tǒng)。為了適應多品種生產(chǎn)時不斷更換模具的需要，已成功地開發(fā)出快速換模系統(tǒng)。
(2)塑性成形的基礎理論已基本形成
沖壓成形工藝近年來有很多新的發(fā)展，在精密沖裁、精密成形、精密剪切、復合材料成形、超塑性成形、軟模成形以及電磁成形等方面取得很大的進展。沖壓件的成形精度、生產(chǎn)率越來越高。精密沖壓的范圍越來廣，由平板零件精密沖裁拓寬到精密彎曲、精密拉深及立方體精密成形等�？杉庸さ墓ぜ暮穸纫膊粩嗵岣�，并可對高強度合金材料進行精密沖裁。
計算機輔助工程在沖壓領域得到較好的應用，可進行應力、應變等的分析，排樣、毛坯的優(yōu)化設計及工藝過程的模擬與分析等，實現(xiàn)沖壓過程的優(yōu)化設計。
此外，沖壓成形性能和成形極限的研究，沖壓件成形難度的判定以及成形預報等技術的發(fā)展，均標志著沖壓成形已從原來的經(jīng)驗、實驗分析開始走上由沖壓理論指導的科學聯(lián)系使沖壓成形趲計算機輔助工程化和智能化的發(fā)展道路。
(3)以有限元為核心的塑性成形數(shù)值仿真技術日趨成熟,為人們認識成形過程的本質(zhì)規(guī)律提供了新途徑。
以有限元為核心的塑性成形數(shù)值仿真技術可以用于沖壓成形過程的分析、優(yōu)化和模具設計，能顯著減少模具和調(diào)試周期，降低生產(chǎn)成本提高產(chǎn)品質(zhì)量。在國外已得到廣泛的應用，在我國隨著產(chǎn)品更新?lián)Q代的頻繁化，模具設計與制造工作量急劇加大，對沖壓成形的分析及模具CAD/CAE/CAM現(xiàn)代化設計手段的需求也急劇增加，CAE技術正在得到普遍重視并將得到更廣泛的應用。
沖壓企業(yè)要從整體上提高效率、改進技術、優(yōu)化管理、降低成本，還必須將計算機輔助技術集成運用。企業(yè)信息集成系統(tǒng)的推廣應用，將從根本上改變現(xiàn)有企業(yè)生產(chǎn)管理的低效率，促進企業(yè)的技術進步及人員素質(zhì)的提高，會產(chǎn)生明顯的社會效益。信息集成技術的應用與網(wǎng)絡化技術的分不開的，而計算機網(wǎng)絡技術的應用必將成為企業(yè)在信息技術環(huán)境下贏得市場的關鍵工具。進入20世紀90年代以來，高新技術全面促進了傳統(tǒng)成形技術的改進及先進成形技術的形成與發(fā)展，同時沖壓技術也取得了長足的發(fā)展。
(4)CAD/CAE/CAM等技術的不斷深入應用,使模具質(zhì)量提高、制造周期下降。
先進沖壓技術是指導信息技術\新材料\新工藝與傳統(tǒng)沖壓成形技術的結合。前,沖壓行業(yè)的技術水平和先進性，要表現(xiàn)在以CAD/CAE/CAPP/CAM技術為代表的數(shù)字化與信息化程度，及企業(yè)中信息集成和管理網(wǎng)絡程度。目前，國內(nèi)汽車覆蓋件模具生產(chǎn)企業(yè)普遍采用了CAD/CAM技術，CAPP和技術也已開始使用。
隨著計算機的深入應用，我國不少企業(yè)已經(jīng)在嘗試或開展計算機輔助沖壓工藝設計CAPP系統(tǒng)的應用。沖壓CAPP系統(tǒng)已從工藝設計發(fā)展到工藝信息的管理，設計方法也從派生式、創(chuàng)成式、混合式三種CAPP系統(tǒng)并舉的局面向智能化的混合式CAPP系統(tǒng)方向發(fā)展。但很多地方仍需要設計人員的決策與經(jīng)驗，真正實用的基于知識的大型復雜沖壓件CAPP系統(tǒng)尚未建立。由于沖壓工藝設計過程的復雜性和模糊性，要想全面有效地解決問題，需要一種新型智能型工程設計方法，即基于知識的工程的KBE技術及信息管理技術綜合應用到?jīng)_壓件工藝設計中，建立智能型的優(yōu)化CAPP系統(tǒng)，并實現(xiàn)與CAK/CAE/CAM及管理的集成化，將是該領域未來發(fā)展的方向。
(5)新的成形方法不斷出現(xiàn)并得到成功應用。
隨著計算機技術的發(fā)展和普及，沖壓模具也基本實現(xiàn)了計算機化，其中有代表性的是計算機輔助設計(CAD)、計算機輔助制造(CAM)和計算機輔助工程(CAE)，有些企業(yè)還在AutoCAD平臺上進行了二次開發(fā)，形成了具有自己特色的、針對性非常強的沖壓模CAD軟件。目前，我國以汽車覆蓋件模具為代表的大型沖壓模具的制造技術已取得很大進步。幾大汽車模具廠由于采用了國際上先進的模具加工設備、制造技術和軟件，實現(xiàn)了CAD/CAE/CAM一體化，如今的國內(nèi)沖壓模具企業(yè)幾乎全部甩掉了傳統(tǒng)的繪圖板，摒棄了落后的手工繪圖方式，大大提高了沖壓模具的設計開發(fā)和制造能力，縮短了模具的生產(chǎn)周期。例如捷達、富康、夏利等轎車的大型件模具均為國內(nèi)設計制造，再如一汽模具公司和美國福特汽車公司聯(lián)合設計了大紅旗轎車發(fā)動機罩的內(nèi)外板和左右前翼子板等高檔模具。此外，許多研究機構和大專院校也在開展模具技術的研究。如吉林大學汽車覆蓋件盛開技術所獨立研制的汽車覆蓋件沖壓成型分析KMAS軟件、華中理工大學模具技術國家重點實驗室開發(fā)的汽車覆蓋件模具和級進模CAD/CAE/CAM軟件、上海交大模具CAD國家工程研究中心開發(fā)的冷沖模具和精沖模具CAD軟件等在國內(nèi)模具行業(yè)有不少的用戶。國內(nèi)的模具企業(yè)也在充分抓住汽車工業(yè)所帶來的發(fā)展契機，加大設備、產(chǎn)品、生產(chǎn)規(guī)模的升級步伐，積極開拓國內(nèi)市場。近年來，我國沖壓模具行業(yè)結構調(diào)整取得不小的成績，無論是企業(yè)組織結構、產(chǎn)品結構、技術結構和進出口結構，都在向著合理化的方向發(fā)展。目前全世界模具總產(chǎn)值約為680億美元，中國只占8%左右，為更新和提高裝備水平，沖壓模具企業(yè)每年都需進口設備。在創(chuàng)新開發(fā)方向的投入仍顯不足，沖壓模具行業(yè)內(nèi)綜合開發(fā)能力的提升已嚴重滯后于生產(chǎn)能力的提高，主要問題體現(xiàn)在以下幾個方面：
(1)各層次的沖壓模具技術人才資源不足，尤其是高級模具設計人員、CNC數(shù)控機床操作工等，需求缺口較大。
(2)模具標準化程度不高，模具及其零件部件的商品率偏低。
(3)模具制造的專業(yè)化程度和集中化程度待進一步提高。
(4)模具修理機制不健全，因拖延修理期影響生產(chǎn)的事時有發(fā)生。
(5)模具壽命偏低，使模具費占產(chǎn)品成本比率過高且長期居高不下。
(6)模具及零部件市場價偏低，模具修理費用更低，而且沒有市場指導價，完全靠購銷雙方“議價”，地區(qū)與廠際之間價差懸殊。
(7)模具新技術、新工藝、新設備、新材料推廣應用緩慢，特別是國內(nèi)自行開發(fā)的模具新材料大多至今未能推廣應用。
(8)設備老化嚴重，超期服役的情況普遍。
(9)各類模具的標準及技術指導性文件不齊全，特別是與國際市場接軌的各類模具國家標準缺口大。
(10)模具鋼的精煉和模具鍛坯的鍛造技術推廣應用問題，至今未能解決。
上述一系列問題表明，中國目前的模具結構還需要進一步調(diào)整，增長方式也需要進一步轉(zhuǎn)變，必須從量的擴張逐漸轉(zhuǎn)變到以質(zhì)為先的軌道上來。只有這樣，我國模具產(chǎn)品的質(zhì)量與水平才能真正提升，才能的擁有國際市場的競爭力，才能使模具產(chǎn)品的出口量的增長與質(zhì)的提升相結合。
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