设计描述：

文档包括:
Word版说明书一份，共51页，约27000字
CAD版本图纸，共40张:

论 文 摘 要
本设计目的是设计一个可根据需要随时改变上、下模，从而改变冲压产品的无模压力成形机。其基本原理是利用一系列规则排列、高度可调的基本体（冲头），通过对各基本体的实时控制，构造出所需形状的成形面，取代传统的模具来实现板材的三维曲面快速无模成形。
具体设计思路：设计中，上、下模都采用点阵的形式。每一个点阵的高度都可以通过螺钉进行调节，，每个螺钉相当于一个点阵，安装在螺钉安装板上。通过步进电机按要求对螺钉进行旋转调节，从而调节螺钉的高度。步进电机通过单片机或PLC进行控制，并且安装上限位开关和传感器，使整个控制系统成为一个可控的闭合回路。控制步进电机按要求对每一个螺钉调节好后，此时，得到了所需要的上、下模。安装好需要加工的毛坯板材后，固定下模，再使用压力机对上模向下模方向施加足够的压力使板件塑性变形成所需形状。
在选用控制系统时，考虑到PLC相对单片机它具有可靠性高、抗干扰能力强、编程方法简单易学、硬件配套齐全，用户使用方便、系统的设计，安装，调试工作量少、维修工作量小，维修方便等优点，所以采用了PLC控制系统。
关键词：  无模压力成形    多点成形    电机控制    冲压设备　　

Abstract
The design objective is to design a need to be changed at any time according to the upper and lower mold, thereby changing the products without stamping die pressure forming machine. The basic principle is to use a series of rules with a high degree of adjustable basic body (Punch), Based on the basic body of the real-time control, to construct the required shape forming face, replace the traditional mold of the plate to achieve rapid 3D-Forming.
Specific design ideas : Design, upper and lower lattice model used in the form. Every one of the lattice can be highly regulated through the screw, and each screw is equivalent to a lattice. installation of the screws installed board. Stepper motor through the requirement of screw rotating adjustment screw to adjust the height. Stepper motors MCU or PLC control, and the installation of a ceiling-Switches and sensors. so that the whole control system has become a closed loop controllable. Stepper motor control required for each one after adjusting screw, at this time, been required, under the model. Installed processing needs of the sheet metal blank, under the fixed mold, Press again to the use of model scale downward direction exert enough pressure on the plates of plastic forming the necessary changes shape.
The choice of control systems, taking into account the relative PLC MCU it has high reliability, strong anti-jamming ability, Programming is easy and hard infrastructure complete, and easy to use user, system design, installation, commissioning work less, maintenance workload, the maintenance and so on and the use of PLC control systems.
Key Words:  No pressure forming die    Multi-point Forming    Motor Control
Stamping equipment   

前言
随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，许多新技术、新工艺、新设备、新材料不断涌现，因而促进了冲压技术的不断革新和发展。目前国内外相继涌现出了精密冲压工艺、软模成形工艺、高能高速成形工艺、超塑性成形工艺及无模多点成形工艺等精密、高效、经济的冲压新工艺。
近年来，为了适应市场的激烈竞争，对产品质量的要求越来越高，且其更新换代的周期大为缩短。无模多点成形工艺不需要模具，可以省去模具的设计、制造和调试工序，节约制造模具的材料、工具、能源和时间等，将生产准备时间缩短为模具成形时的几十分之一。
在设计中，采用的是步进电机控制一系列规则排列、高度可调的基本体（冲头），构造出所需形状的成形面，取代传统的模具来实现板材的三维曲面快速无模成形。这些冲头的排列越密冲压出的曲面就越好。应用在数控技术上还可以直接通过三维图形生成出所需形状的成形面。
无模多点成形工艺，实现了无模成形，优化了变形路径，改善了板材成形时的变形条件，提高板材成形极限，扩大加工范围；可以减少成形过程中产生的残余应力，实现无回弹成形；可以在较小的设备上成形较大尺寸的板类件，使得加工件尺寸精度高，生产效率高，表面质量好，生产工艺稳定。并且使冲压工艺易于实现自动化。是一种非常先进设计思路，具有良好的发展前景。

目　　录
论 文 摘 要 I
ABSTRACT II
前言 III
目　　录 IV
第1章  基 础 知 识 1
1.1 概述 1
1.1.1基本概念 1
1.1.2技术特点 2
1.1.3技术基础与水平 3
1.2 多点成形理论 3
1.3 技术的特点 4
1.4 技术发展概况 4
1.5 实用技术开发和应用前景 5
第2章  设计前准备 7
2.1 冲压的概念、特点及应用 7
2.2 冲压设计的一般程序 9
2.2.1产品零件质量及尺寸精度要求 9
2.2.2冲压设计的一般工作程序 9
2.3 应力和应变分析 10
2.3.1一点处应力状态的概念 10
2.3.2  平面应力状态下的应力分析、应力圆 14
2.4 金属塑性变形概述 20
2.4.1塑性变形的物理概念 20
2.4.2塑性与变形抗力 21
2.4.3塑性变形对金属组织和性能的影响 22
2.4.4影响金属塑性的因素 23
2.4.5超塑性概念 25
2.4.6塑性变形时的应力与应变 26
2.5 冲压模具的结构的安全影响 27
2.5.1模具的主要零件、作用及安全要求 27
2.5.2模具设计的安全要点 28
第3章  零部件设计 29
3.1 运行机构的设计 29
3.1.1滑动螺旋传动 30
3.1.2滚珠螺旋传动 31
3.2 其它部分零部件 32
3.2.1冲压帽 32
3.2.2冲压钉、管螺纹件1 34
3.2.3弹簧的选取 35
3.2.4轴承、螺钉、螺母等标准件的选取 35
3.2.5步进电机和PLC的选取 36
第4章  工艺要求设计 41
4.1 部分零部件的特殊工艺要求的设计 41
4.2 热处理、表面处理新工艺 42
结 论 43
谢 辞 44
参 考 文 献 45