关键词：冲压工艺；模具设计；课程教学改革；应用型人才培养
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1674-9324（2012）06-0025-03
《冲压工艺与模具设计》是材料成型专业模具方向的一门主要专业课，主要介绍冲压成形的原理、工艺及模具设计方法，其教学目标是使学生在了解冲压成形基本理论的基础上能对中等复杂程度的冲压零件正确地进行冲压工艺分析和模具设计。该课程涉及机械学、材料学、力学等多个学科，知识涵盖面宽，理论性、实践性、综合性较强，课程信息量大，模具结构繁多且复杂，教和学的难度较大，传统的教学方法往往很难达到教学目标。近年来作者基于应用型人才培养，在该课程的教学实践中进行改革和探索，取得了明显成效。
一、调整教学内容
在传统的教学中，通常是先讲授冲压成形的基本理论，然后介绍冲压工艺和模具设计，而在具体介绍各种冲压工艺时又有很多的理论分析与推导，理论知识较多。在传统的教学过程中，一开始讲授大量深奥难懂的理论知识往往会使学生觉得难以理解甚至望而生畏，从而失去学好本课程的信心；同时又由于理论知识的枯燥乏味而容易对本课程失去学习的兴趣。而从企业对人才的要求来看，传统的人才培养模式与现实的要求也存在一定距离：毕业生知识结构不尽合理，理论与实际脱节，分析解决实际问题的能力、工程素质、实际动手能力差，不能迅速地适应生产第一线对人才的需求，需要对该课程的教学内容和教学体系进行调整。依据培养目标，本专业主要是培养面向生产第一线、具有一定的理论知识、较强的实践能力和创新精神、较高的工程素质的应用型人才。大多数学生毕业后在生产第一线主要是从事冲压工艺设计、冲压模具设计、模具制造、模具维修等应用性的技术工作，这些应用性技术工作对冲压成形理论知识的要求和应用相对要少一些，而对诸如冲压工艺方案的分析与制定、工艺参数的选择与计算、冲压模具结构设计及其几何参数的计算与确定等实践性的知识则要求和应用较多，于是，在教学中首先冲压成形基本理论部分的教学内容进行了调整，将大量冗长、繁杂的理论推导与计算进行了删减。同时，考虑到学生未来职业生涯的后劲与潜力，适当保留了一部分冲压成形中必要的理论知识，在介绍时，一般不对理论作推导和计算，仅仅是介绍和应用其结果或结论。在介绍成形理论时，结合具体的工艺案例进行讲授更易为学生所理解和接受，这样将基本理论与工艺实践相结合进行教学，学生学习起来有针对性，知道如何利用理论知识去指导和解决工程实践中的问题。在减少某些内容的同时，对生产中应用较多的实践性的内容则进行了增强，使学生能尽快地熟悉和掌握生产实践中常用的有关知识和设计规律，更好地培养和提高学生的设计能力和工程素质。
二、改革教学方法
1.运用讨论式、启发式教学方法。为更好地调动学生的学习积极性，培养学生自主学习和积极思考的态度，在教学实践中，将传统教学中教师机械传授、学生被动接收的教学方式改为讨论式、启发式。例如：在开课之初，选择几种日常生活中学生较为熟悉的典型冲压件实物，组织学生讨论、分析其冲压成形方法，启发学生提出冲压工艺，教师对学生提出的工艺进行点评，同时对学生积极思考、认真探索的行为给予充分肯定，继而将完成冲压工艺的模具或模型实物对学生介绍其具体结构、工作原理、各零件名称及用途等知识，使学生对一个冲压零件从冲压成形工艺到冲压成形模具都有了初步的感性的认识，然后再从典型的冲压零件的冲压成形讲到一般的冲压加工的特点和应用，在各章节的讲授中，也可结合课程内容提出不同案例或问题要求学生讨论，并适时地对学生的思路给予启发，使学生的思维发展始终紧跟教学内容，教学效率较高。
2.注重案例教学。根据教学目的和教学任务的要求，运用精选出来的案例材料，引导学生进行积极主动的学习和探究活动，从而提高学生分析和解决实际问题能力。案例教学具有形象化、具体化的优点，在课堂教学中可以起到活跃教学氛围、调动学生的课堂积极性和主动性的作用。教师平日注重深入生产第一线搜集实际生产中的问题和案例，然后结合教学内容对其进行筛选、分析和整理，使之升华为教学中能够应用的、与教学内容结合紧密的、能体现理论与实际相结合并以理论指导实践解决生产实际问题的典型教学素材。例如，在讲授冲压变形趋向性控制的内容时，用生产中的实例告诉学生形状相同而几何尺寸不同的毛坯在冲压成形时会产生不同性质的变形，并且毛坯及其冲压件展示给学生观察，接着从理论上分析其原因，然后启发学生提出控制冲压变形趋向性的措施和方法，并且告诉学生实际生产中是如何处理的，这样从实际案例出发提出问题、从理论上阐明道理、再回到实际中找出解决问题的办法，学生既理解了理论知识，又增加了工程实践知识。
3.结合工程实践教学。《冲压工艺与模具设计》作为一门理论性和实践性都很强的专业课程，在教学过程中注重结合工程实践进行教学是十分重要的。通过“走出去，请进来”的方式对本课程进行补充性和强化性的教学，“走出去”即通过生产实习、毕业实习等实践活动，让学生走出校门到生产第一线去，在实际生产中观察、了解冲压加工中的有关知识，以强化课堂教学效果并补充课堂教学之不足，同时使学生开阔眼界，了解本行业的现状和发展。“请进来”即开设专业讲座，邀请相关企业的专家和工程技术人员到学校为学生讲授生产实践中的有关知识，使学生能及时了解生产企业的状况和企业对人才的综合素质、知识结构的要求以及生产中有关工程设计的知识和方法、所学专业知识在工程实践中的应用等情况。
三、丰富教学手段
《冲压工艺与模具设计》课程的内容非常多，而且各种模具结构图很多又难以看懂，学生理解起来也比较困难。多媒体作为一种新兴的教学手段越来越显示出其优越性并越来越多地应用于课堂教学中，形成了对传统教学的补充和丰富。多媒体集声、光、色、图、文字、动画于一体，可创造图文并茂、动静结合的教学效果。在对各章节知识点进行讲授时，配以图片和动画，使课堂教学内容实际、生动，课堂气氛活跃，例如对抽象的内容可以用图片和动画生动形象地进行体现如模拟金属变形过程，分析应力、应变分布，预测成形中可能产生的各种质量问题等、对各种复杂的模具结构及其工作原理也可以用各种图片和动画进行详细的了解与分析。多媒体课件辅以适当的板书，使课堂教学化难为易，化静为动，化抽象为形象，化枯燥为有趣，重点、难点讲解清楚、透彻，帮助和促进了学生对课程内容的理解和掌握。通过多媒体的引入，每次课的授课内容也更加丰富和充实，传授给学生的信息量也更多，学生接受起来也觉得容易，提高了教学效果。
四、增强实践教学
传统的《冲压工艺与模具设计》课程体系较偏重于理论知识的讲授，实践性的教学环节偏少。作为应用型本科专业，培养的应是具有本领域的基本知识和实践能力的应用型工程技术人才，所以学生光有理论知识是不够的，还必须具备较强的实践能力和工程素质，因此必须对传统的课程体系进行改革，加强实践性教学环节，增加实践教学比重。在制定教学计划时，对理论教学时数进行了控制，增加了实践教学时数，除实习和课程设计、毕业设计外，还着重强化了实验和实训环节。在实验教学方面，改过去实验课从属于理论课中进行的教学模式，将实验课独立设课，开设了“材料成形规律与性能综合实验”，此举强调和突出了实验课的地位，也使学生对实验课更加重视。同时对实验教学内容也进行了改革，将过去单一的、验证性的实验改为以材料成形规律与性能为主线的综合性的实验，使学生在培养实践能力和动手能力的同时，也对所学课程内容进行了串联和梳理，帮助学生更进一步地领会和掌握所学课程内容。在实训教学方面，单独开出了“模具拆装及测绘”的实训课程，学生通过实训课程，进一步深入地了解了模具结构，巩固了理论教学所学内容，增强了工程实践知识，训练了动手能力，实训效果十分显著。
围绕培养应用型人才这一目标，通过优化教学内容、改革教学方法、采用先进的教学手段以及加强工程实践的训练，对《冲压工艺与模具设计》课程的教学改革探索取得了一定的成效，从近年的教学实践来看，学生通过本课程的学习，较好地掌握了本课程的知识点，并且能理论联系实际，学以致用，模具设计时上手较快，工程设计能力和综合应用知识的能力明显提高。
参考文献：
[1]姜海，田春艳.机械类应用型本科人才培养模式的探索与实践[J].装备制造技术，2010，3：159-160.
关键词：冲击碾压 含水量 压实度 碾压遍数 沉降量
随着公路工程施工中新工艺新技术的发展，冲击碾压施工技术因其本身的特点被越来越多的运用到路基施工当中。冲击碾压施工就是采用冲击式压实机（一种高震动低频率的新型压实设备），配备压实轮，压实轮在牵引机拖动行驶滚动中将高位势能转换为动能对地面进行冲击从而对土体的深层产生较强的冲击能量，同时辅以滚压、揉压的综合作用，使土石颗粒之间发生位移、变形和剪切，随着土石密实度增加，其影响深度也逐渐增加，从而使土体深层随着冲击波的传播得到压实。压实轮在牵引机的拖动下连续作用于地面，使大面积地基得已压实。冲击碾压技术的突出特点是影响深，一般在3m左右，速度快，12-15km/h，压实质量高。
通过冲击式压实机的冲击碾压，能有效减少公路路基的工后沉降量，大大改善因不均匀沉降而形成的公路病害，提高路基的整体强度与均匀性，对于暴露路基的内部缺陷、避免隐患、提高施工质量等具有显著的效果。对于保证道路的使用质量具有重要的作用。
冲击压实机的技术特性决定较现行常规压路机不同的压实工艺，其不采用现有压路机压半轮或部分重叠碾压的施工方法，而是具有以冲击力向土体深层扩散分布的性状。冲击压路机双轮各宽0.9m，两轮内边距1.17m，行驶2次为一遍，其冲碾宽度4m。每次冲击力按冲碾轮触地面积边缘与地表45°-Φ/2夹角向土体内分布土压力。每遍第二次的单轮由第一次两轮内边距中央通过，形成的理论冲碾间隙双边各0.13m，当第二遍的第一次向内移动0.2m冲碾后，即将第一遍的间隙全部碾压。第三遍再回复到第一遍的位置冲碾，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碾单元，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五遍进行交替作业。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。
冲击碾压法采用的是新型压实设备，目前还没有一套成熟的理论和设计计算方法，用冲击碾压法处理路基，一定要根据现场的地质条件和工程的使用要求，正确选用各个施工参数，以实测沉降量的变化为主，同时进行灌砂法密实度检测，确定合理的碾压遍数，才能达到有效而经济的目的。本文以滨德高速公路冲击碾压试验段为例简要说明其工艺流程及控制指标。
一、 冲击碾压试验路情况
根据总监办批复的新工艺下的冲击碾压试验段施工方案，项目部于2009年4月8日-10日选择K88+496-K88+638处进行了冲击碾压试验段施工，共计142米长。
二、施工准备及施工依据
1、施工准备：机械设备包括山推160推土机1台，T20柳工振动压路机1台，YCT25冲击压实机1台（冲击力250T，牵引力310马力），MG1217成工平地机1台,机械配备满足工程施工需要；施工人员包括道路工程师1人，试验工程师1人，测量工程师1人，试验技术工5人，劳动力5人。
2、施工依据：《公路冲击碾压应用技术指南》以及总监办23号文件。
三、冲击碾压施工过程
1、测量放样
恢复路基中线并加密中桩,1桩／20m，测量标高，放出坡脚桩，桩上注明桩号；挖临时排水沟，防止雨水浸泡路基，路基左侧排水沟挖土放在临时施工便道上抬高施工便道，防止农田地雨水流向路基而浸泡路基。
2、参考《公路冲击碾压应用技术指南》，于4月8日开始碾压试验段。
（1）碾压过程中时刻控制地基表层30cm内土的含水量在最佳含水量ωopt-4～ωopt+2%范围之内。
（2）冲击碾压1遍后，用平地机整平，采用光轮压路机静压一遍，随后检测地基标高。碾压至10遍后，间歇1天，4月10日继续碾压，碾压20遍后，用平地机整平，采用同型号光轮压路机静压一遍，随后检测地基标高，同时每20m检测5处压实度。碾压过程中控制冲击压路机的运行速度在10~12km/h之间。
（3）施工工艺流程图
合格
（4）质量检测项目
冲击碾压试验段完毕后，检测压实度及地表平均沉降量如下：
检测项目 0-20cm压实度(%) 地表平均沉降量（cm）
检测数据 >90% 11.9
四、冲击碾压试验段总结
（一）试验结果
1、两次标高之差作为冲击碾压地表沉降量，经过计算，平均沉降量值为11.9cm，详细标高及沉降量见以下附表。
冲击碾压沉降量计算表
2、碾压20遍后检测的地基表层20cm内压实度均达到90%以上，含水率及压实度检测成果汇总见下表:
冲击碾压试验段含水率、压实度成果表
桩号位置 20遍后含水率（%） 0-20cm 20遍后压实度（%）0-20cm
第一测区 12.5 94
第二测区 11.1 93.9
第三测区 15.1 93.2
第四测区 10.6 91.9
第五测区 13.2 92.3
第六测区 13.2 94.6
平均值 12.6 93.3
（二）试验结论
YCT25冲击压实机冲击碾压，碾压20遍后地基表层20cm内压实度均达到90%以上，满足总监处23号文的要求。冲击碾压试验段确定的地表沉降量为11.9cm。
通过上述试验段可以看出，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，对于做好冲击碾压工作是十分重要的。另外通过现场观察，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。
1、 合理选用机型。目前国内生产的冲击压路机就有二十多个型号，类别繁多，如果使用不当将很难达到预期的目的。对于路堤、路床的检验性补压与填石、土石混填路堤的分层压实，经实践证明，宜采用使用25kj三边形双轮冲击压路机。
2、 正确使用冲击碾压施工工艺。对于双轮冲击碾压机应按通过2次为一遍，压实宽度4m为计算单元，并按前述的施工工艺作业。单轮冲击压路机已通过一次的轮宽为压实计算单位。
3、 正确理解冲击碾压有较宽的含水量范围。由于冲击压路机具有高能量的压实功能，相当于超重型击实标准的击实功，达到重型压实度的含水量仅在小于最佳含水量范围内扩大，其大于最佳含水量的范围不会扩大。因此，含水量视土的塑性指数大小，宜控制稠度不小于1.1-1.2。否则土层冲压会形成弹簧土，无法压实。
4、 冲击碾压过程必须严格控制构造物的安全距离。为了避免结构物遭到破坏，必须制定相应的措施，严格控制冲击碾压的范围。冲击压路机的轮边与构造物应有至少1m的安全距离，桥涵构造物上填土厚度不得小于2.5m，明涵构造物上则不允许进行冲压。
目前，冲击碾压技术主要应用于公路土石高路堤的分层冲击碾压，路堤、路床的检验性补压，以及地基加固处理等工程领域。
冲击碾压的施工质量管理是冲击碾压技术应用中最突出的问题。对于新建公路冲击碾压质量管理，应以施工工艺、沉降量指标控制为主，结合压实度等指标进行控制。对于沉降量的具体控制值因土质、环境等因素的不同而异，可根据试验路检测结果确定。本文以冲击碾压试验路为例简要浅述了冲击碾压的施工工艺流程及其相应指标控制。
关键词 生活事例 学习兴趣 多媒体技术 专业应用软件
实践教学证明，在机械专业教学中，用实验、生活事例以及多媒体创设课堂情趣环境进行教学，比以往传统的教学方式，具有其诸多的优点。
教师在教学过程中，要多体会如何培养和保护学生的学习兴趣，机械专业理论知识是相对枯燥和远离实际生活的，将生硬的铁块搬到学生面前，要如何引起学生的学习兴趣，是一个值得我们一直研究下去的问题。
有经验的教师都知道，满堂课的理论论述，是无法让学生在知识的海洋中遨游的，只有让学生学习的主动力发挥作用，而教师仅要做到尽其所能的帮助学生，激发学生学习兴趣和探究欲望即可。教师适时的创设课堂情趣，建立畅通的互动沟通渠道，有利于培养学生的创新意识，创新能力，提高课堂教学效率。而同一个课程教学内容在针对不同的班级和不同的学生，都还会有不同的调节，因为每一个班级和学生都是不同的个体，教师必须随时洞察教与学的互动反应，并及时的做出教学调整。下面仅对教学中所应用的方法作一下总结：
一、从导课入手，创建理论与生活实例的知识位移
新课的导入虽只占5-10分钟，但它是整堂课的重要环节，它的好坏直接影响整个的教学气氛，可以引起学生的注意和兴趣，拨动学生的心弦，充分调动学生的学习积极性和主动性。
例如：在讲解“冷冲模的冲裁工艺”这一章时，冲裁是使板料沿一定轮廓分离的一种冲压工艺，而冲裁模中主要工作部件就是上下凸、凹模刃口，而机械专业教学多以理论为先锋，此时，先举例讲解了人类的牙齿，包括牙齿的形状、上下齿的相互错开、嚼动食物的过程以及用力咬断大饼时牙齿的作用，提出相应的问题。由于牙齿的楔形并错开生长，让人类利用锋利的牙刃和错开后形成的扭矩，较省力的完成了吃这个本能，在讲解的过程中，我不停地提出问题和鼓励学生做出创新式的回答，并给予加分的奖励，学生们会不自主的咬动自己的牙齿，开始联想和讨论，但多数会离答案较远，我会引导他们向新知识的方向理解，然后再讲出本节课的教学目标，并进入新课教学，为本节课知识的学习理解提供了很好的氛围。
这样较好的开场，让学生从自身的理解，位移到对专业知识的理解，边讲解边能使学生不停地联系，让学生能很好的融入课堂，自动自主的学习新知识。
二、在课程内容上，结合实例理解专业知识
在大专和本科的专业理论课中，会有较多的专业术语、专业概念、专业理论等内容，而这些内容又需要很多专业语句来解释，反而让人读起来绕口，理解起来困难，如果教师找到恰当的实例，就能较直观的理解专业理论内容。
在讲解“冲压工艺规程的编制”时，因学生已经学习了冲裁工艺、弯曲工艺、拉深工艺及其成形工艺等内容，而冲压工艺编制是针对具体冲压件的工艺路线的编制，这是要求学生将所学知识点进行融合运用过程，基于此，课前布置剪纸与折纸的作业，以5人为一个小组发一张冲压件零件图，根据零件图的内容，联系以往所学知识，翻找工具书，逐步理解教学内容。
三、应用多媒体技术及专业应用软件创设技术前沿，激发学生兴趣
多媒体是通过计算机集文字、图表、录音、动画等功能于一体，它的直观性、交互性、智能型得到了充分体现。而专业应用软件（如：AutoCAD、UG等CAD＼CAM应用软件）可以直接造型实体体现机械结构，可以有仿真运动和仿真加工，即可体现机械结构运动实物状况，还能激发学生的学习激情，并能在制作简单零件的基础上，获得成就感和被认可感，肯定学生的自己的能力并建立自信。
在带领学生做《冲压工艺与模具设计》课程设计中，首先用多媒体形式展现现场的生产照片，展示冲压生产的过程，讲解单序模具在生产中的作用；接着利用动画展示各个冲压工艺的基本结构，并伴有运动仿真，理解各个冲压工艺所要进行的工作内容。再接着以组为方式，下发课程设计的冲压件零件图（选择的冲压件较为简单），根据冲压件零件图，手工纸制冲压件形状，再编制冲压件的冲压工艺路线，并书写课程设计说明书，利用学生所学过的专业应用软件，将冲压件进行造型以及各道序的半成品工序件的造型，然后每一组设计一套模具，要求每一位学生手绘装配图纸并绘制零件图纸，一周完成。
再接着一周的时间，就要根据所有课程设计资料，进入计算机机房，以组为单位，根据每组所设计的单套模具来进行实体软件造型，由于时间及学生对软件的掌握熟练程度等原因，将模具中的零件分开到每个学生的手中，每人2到3件，逐个造型实体，在造型的结构尺寸准确无误的情况下，集中到一起进行模具装配，完成整套模具的设计内容。
经过这样两周的集训，紧凑的教学内容的安排，让学生们体会到了压力，同时在学生们相互学习和相互促进中，让学生们不自主的融入进来，在教学过程的不断进行中，一个接一个小成果的完成，奠定了学习的信心和激发了学习的动力，为学有所用开了一扇窗，让学生们明白了知识的力量，领会到了掌握知识的喜悦，我曾经给学生们打过一个比方，数学的考试卷上永远都有“应用题”，其实学习就应该以应用为最终目的。
教师劳动的对象是发展变化中的未成熟的“人”，有各自不同的经历、兴趣爱好、个性特征等，具有一定的主观能动性，教师应该把学生视为学习的主要原动力，体会学生的内心以及情绪的变化，有效地调整教学方法，一定会使学生在快乐中自主地掌握科技知识。
（作者单位：东风汽车公司技师学院）
参考文献：
关键词：冲压模具设计与制造；制造理论；工艺分析
随着我国职业教育事业的发展，其为社会输出了各个领域的技术性人才，为社会发展和国民经济发展做出了一定的贡献。随着我国模具生产技术的现代化发展和广泛运用，如今模具设计与制造已经成为职业教育的重要专业，因此，如何做好冲压模具设计与制造实训教学成为职业教育院校考虑的重要问题。职业教育院校需要注重结合当前模具市场的需求，以提高学生的模具设计与制造技术水平作为教学方向，从而促进模具技能型人才的培养。
一、冲压模具设计与制造实训培养的必要性
目前，我国的职业教育院校主要采用的模具设计与制造实训课程主要是以学科门类作为依据，通过理论与实践并行的方式进行教学。该种教学方式可以使学生全面综合地掌握理论知识和实践能力，但有很多院校无法正确掌握该种教学方程的课程设置程度，导致存在理论知识过多，理论知识与实践教学分离等情况，无法体现良好的教学效果。如果学校过于注重理论知识教学，学生则会认为教学内容比较空洞，无法联系实际，也就难以提高学生的动手操作能力。而且学生在缺少实训环境的情况下，会出现学习困难的情况，影响学习兴趣和学习质量。如果学校将理论教学和实践教学完全分开，则会使学生在学习过程中无法将理论与实践良好的结合，仍然会导致学生出现缺乏实际动手操作能力的情况。
二、冲压模具设计与制造实训的要求与内容
职业教育院校在进行冲压模具设计与制造实训教学时，需要注重培养学生自主分析问题和解决问题的能力，并全面掌握冲压工艺。模具设计等内容及方法，能够独立解决加工规程中出现的问题。冲压模具设计与制造实训需要帮助学生树立正确的设计思想，并需要全面考虑设计与制造的实用性、经济性、安全性等，并及时学习和掌握最新的模具技术，通过查阅资料和自主分析，设计合理先进且图面整洁、符合国家标准的方案，并需要保障编制的模具零件加工规程符合实际生产标准。冲压模具设计与制造实训的教学需要根据学生的特点进行，让学生能够充分了解冲压工艺过程设计、冲压模具设计及编制模具零件加工工艺规程，并掌握工艺、设计与制造之间的关系，从而能够独立设计中等复杂程度的冲压模具和编制模具零件制造工艺能力等。
三、冲压模具设计与制造实训的教学方法研究
职业教育院校首先需要注重冲压模具与制造实训的选题和流程的设计，即明确教学实训任务，并根据任务制订实训计划，在经过决策和实施实训计划后，根据评估反馈了解实训技术的效果。目前，各个职业教育院校的实训车间主要有两种，一种是单一功能实训车间，另外一种则是多功能实训车间，其中多功能实训车间运用比较普遍，其主要是为了某个职业而专门设计，能够满足该职业多种职业功能的要求。该类实训车间可以按照工序分为不同的区域，教师还可以利用多媒体和CAD设计进行指导，从而解决学生存在的问题。职业院校还需要进行实训的组织和时间安排，如可以将模具设计阶段安排为两周的学习时间，该段时间主要让学生利用设计软件进行模具设计，随后再进行制造与装配的学习，可以设计为六周，最后让学生完成试模和说明书编写，设计为一周。本文主要针对拖拉机垫片的教学及工艺进行分析，首选需要确定拖拉机垫片的工艺方案，如先落料再冲孔，采用单工序模生产；落料和冲孔复合冲压，采用复合模生产，通过比较学生应当选择第二种方案。随后学生需要进行工艺力的计算，确定排样形式和裁板方法，并进行材料利用率的计算以及压力中心确定等，最终选定合适的压力机。另外，学生还需要全面掌握模具零件的加工过程、模具装配过程及试模与调整过程，最终试冲出合格产品。综上所述，随着我国工业行业的不断发展，模具制造作为工业生产中的重要因素，其对我国工业行业的发展起到非常重要的作用，因此，职业院校作为培养技术性人才的主要场所，其需要加强冲压模具的设计与制造实训教学。
参考文献：
［1］陈乐平，单磊，陈健，等.冲压模具设计与制造课程教学模式的设计探讨［J］.教育教学论坛，2014（46）：178-180.
［2］梁艳娟.高职冲压模具设计与制造课程教学模式的改革与实践［J］.企业导报，2011（10）：207-208.
［3］胡道春.产学研模式在“冲压模具设计与制造”教学中的应用：以台州职业技术学院为例［J］.职教通讯，2012（12）：56-58.
关键词：钣金件模具；冲压进程；变形解析
中图分类号： TM7 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）20-114-2
0 引言
钣金件冲压时，模具表现出必要的价值，是不可忽视的。然而，钣金件成形的各步骤都隐含了塑性变形的隐患。某些钣金件设定了较高精密性，加工配备的模具也应被重视。在模具冲压中，不可忽视细微的钣金件变形。对此，构建了有限元模型用于解析，仿真得出冲压进程的钣金模具变形状态[1]。解析结论表示：若没有设定较高层次的冲压要求，那么采纳刚体处理常见的流程即可；若设定了精密成形，则还需兼顾整体的钣金件变形。实际上，筛选的模具材质密切关系到细微的变形刚度。获得这种结论，可为后续设置模具或者拟定工艺流程提供必备的参照。
1 变形解析的必要性
钣金件经过塑性加工，很难避免细微的形变。冲压的进程中，各类钣金件配备的模具都较容易变形，因而增添了后续加工的更大难度。钣金件在接受冲压时，总体受力及细微的局部荷载都将变更，这些作用力驱动了钣金件变形，属于塑性变形。相比于其他工艺，冲压工艺从根本上改进了原有的钣金件塑性，改善力学属性。与此同时，也提升了冲压进程的成效性。钣金件冲压时，优选合适的工艺流程还可节省耗费的钣金原材，制作出多样形态的钣金截面[2]。
从冲压成形角度来看，可归因于多样的影响要素。在这些要素中，不均衡的原材变形应被看作首要因素。从目前来看，模拟成形进程的新方式正被推广，用于各类钣金模具冲压。在数值模拟中，先要选取合适的解析对象。经过模拟之后，可选取有限元解析来获取结论。这样做，在最大范围内减低了冲压中的额外耗费，缩减了开发钣金件的总体时间。同时，也减低了耗费的冲压及制作经费。
2 钣金件模具冲压变形的有限元分析
针对冲压进程，要依照有限元解析的根本理论予以详尽分析。构建运动方程，采纳了连续介质的解析理论。在这个步骤中，应能衡量系统刚度、加速度及位移、上侧的作用力。经过综合的探析，构建了刚度矩阵、质量及阻尼的矩阵。为了消除隐含的变形偏差，就要在最大范围内防控细微的线性偏差。
依照连续介质力学特定的原理，可以构建如下的运动方程：MA+KU+CV=f。在式子中，M代表质量矩阵，K代表刚度性的矩阵，C代表阻尼矩阵；A、V、U分别代表加速度、运动速度及位移。经过方程求解，可得f的总作用力。对于此，可选取平衡迭代的运算方式。
冲压的进程代表着弹塑性变形及有限的应变。描述这种流程，可选取拉格朗日法来修正某些参数。在构建方程时，还需辨析拉伸屈服性的应力、异性的厚向参数、剪切屈服应力这些数据[3]。此外，钣金件模具经过了冲压后，也会表现出某一摩擦作用。摩擦现象包含着复杂的成因，体现为表面性。通常来看，还需设定正压力及摩擦因数，得出切向摩擦力。针对于相对性的滑动速度，应当设定比值。
3 构建分析模型
在构建模型时，可选杯形的对称性钣金件。在冲压进程中，设定了反向挤压。轴对称的典型模具构件依照于特定的成形经过，可化为轴对称的解析方式。对于此，只要选定某一模型用于解析即可。定义接触体时，可设定完整的冲头定义并且选取合适的坯料。在模具单元内，定义得到变形性的模具接触体。
接触体可以变形，对称轴设定为约束性的。在这种状态下，对称轴代表着零位移状态下的法线边界。两个变形体可接触于彼此，而后检验得到双边接触的受力特性。具体在检查时，还需细分主从这样两类的节点。相比于单边接触，双线接触设定了更多步骤的运算，也存储了较多数值。然而，这种运算得出的数值精度将会更高。在塑性变形下，钣金模具经过摩擦将会带来热能，解析了热耦合的初期数值，而后推导可得精确的解析模型[4]。此外，在变形解析时，还不可忽视加工冲压头时的硬化效应。经过后期的解析，描绘出明晰的硬化曲线。由此可以发现：挤压钣金件的进程中，塑性形变可达的最大范围也是有限定的。然而，相对状态下的形变总量是较大的。在不同时段内，挤压力也在相应变化。对于此，描绘了变化中的挤压力曲线。如果弯曲较大，那么表示冲压头超出了设定的硬度限度。
例如，在选取坯料过程中，设定了如下的坯料性能：每立方毫米300000N的杨氏模量、0.3的泊松比、每立方厘米6kg的密度。此外，设定了比热容及热传导率。构建有限元模型时，采纳了虚拟方式。对此可模拟某一刚性体，推动冲压头向下侧移动。
4 归纳得出结论
针对钣金件模具，冲压进程中的细微变形都不可忽视。为解析这种变形，可设定数值模拟的步骤及方式。在经过解析后，得出如下结论：
在加大冲压头刚度之后，重设了原先的模拟方式。这样改进之后，相比来看获取了更精准的初期数值。最佳的设置为：缩减至0.5毫米或更低的塑性应变，以及0.1毫米的最大径向位移。
某些钣金件只要大致加工即可，对于这类模具，可比照刚体处理的流程。然而，若事先设定较高层次的成形精度，还需兼顾变形作用下的钣金件成形影响。加工成形状态下，不应忽视潜在的模具变形。这是因为，模具变形表现出较大的钣金件制作影响。为了防控变形，就要优选刚度最佳的钣金构件用于冲压。经过数值解析，模拟得出全方位的工件加工影响。这样做，更能便于设定最合适的工艺路径，指导设计并制作出优质的钣金件模具[5]。
5 结语
对于塑性成形，若设定了常规的精度要求，则依照于常见流程予以处理。然而，若要精密成形，则不应忽视冲压步骤隐含的模具变形。实际上，若忽视了潜在的钣金模具变形，会影响到较大范围内的钣金件质量，造成多样的干扰。在选择材质时，还需解析全方位的模具成形影响。模拟冲压成形，解析了各步骤内的精确数值。这样做，模拟得出全面的冲压模具变形。后期在选取冲压路径及制作模具时，都可参照变形解析得出的数值及信息。
参 考 文 献
[1] 李捷，董洪全，殷玉枫.钣金件模具在冲压过程中的变形分析[J].现代制造工程，2012（08）：56-58+97.
[2] 韩志仁，刘跃专.钣金成形毛坯展开方法研究进展[J].塑性工程学报，2012（01）：6-11.
[3] ，刘海鹏，柳玉起.厚钣金件压弯翻边与回弹的数值研究[J].固体力学学报，2012（01）：72-80.
【关键词】拉深 起皱 拉裂 工艺
一、拉深的概念、分类及现状
拉深是指将一定形状的平板通过拉深模具冲压成各种开口空心件，或以开口空心件为毛坯通过拉深进一步改变其形状和尺寸的一种冷冲压工艺方法。按照拉深件的形状，拉深工艺可分为旋转体件拉深、盒形件拉深和复杂形状件拉深三类。其中，旋转体件拉深可分为无凸缘筒形件、带凸缘筒形件、半球形件、锥形件、抛物线型件、阶梯形件和复杂旋转体件拉深等。
目前，我国冲压技术与工业发达国家相比还相当落后，在冲压基础理论及成形工艺、模具标准化、模具设计、模具制造工艺及设备等方面与工业发达国家相比还存在相当大的差距。随着工业产品质量的不断提高，冲压产品生产正呈现多品种、少批量、复杂、大型、精密、更新速度快等特点，冲压模具正向高效、精密、长寿命、大型化方向发展，为适应市场变化，随着计算机技术的迅速发展，冲压模具设计与制造技术正由手工设计、依靠人工经验向计算机辅助设计制造转变。
二、拉深工艺过程分析
1.概述
拉深是用拉深模把金属平面坯料拉压成空心体，或把开口空心体拉压成外形更小而板料厚度无明显变化的空心制作的冲压工序，俗称拉延。在成形工序中，拉深工序是非常重要的一个工序，在冷冲模设计中，拉深模占主要地位。从外观上讲，圆筒型拉深、矩（方）形拉深占主导地位，拉深工艺过程也具有代表性。由于拉深工艺可以加工出薄壁壳体零件，因此拉深工艺广泛用于电器、仪表、汽车、生活用品各个领域中。拉深工艺的好坏直接影响产品的质量，因此有必要探讨一下拉深工艺过程。
2.在拉深过程中材料流动（或转移）的主要问题
我们可以从一个易拉罐试验做起。易拉罐是由圆盘形毛坯料在拉深模作用下基本成形，我们暂不谈整个拉深变形过程，反向思维，从另一个角度考虑一下。假若易拉罐只有圆筒底、筒壁而无上盖，在筒底不变动情况下，把筒壁沿轴向方向均匀分成若干份，换句话说，把筒壁均匀刻划出平行线条，分筒壁成若干个细长条，然后沿刻划线剪开，再把各细长条向筒地平面铺展开，你会发现围绕筒底铺开是呈辐射状的若干个长方条，中间有空缺材料部位，把长条重新垂直折起来还原成一个完整筒壁。但实际情况是这样的，制成易拉罐的毛胚是完整的圆盘状，若同样划出筒底部分，在筒底圆以外部分也可以划出若干条均匀辐射状长方条，但明显各长方条之间无空缺部分。这和我们刚才分解铺平易拉罐出现的材料空缺部分相比，似乎多出了材料，这些材料毫无疑问在拉深模作用下进行了流动，发生了转移。
3.其他
在工程上，为了防止金属拉深起皱，常在模具中设置压边圈。它可以在拉深过程中，将材料（凸缘部分）压住，但不能过于压紧。否则，材料在凹模与压边圈之间受到过大摩擦力，导致拉深力过大，而在筒壁下端部位与凸模圆角接触部位，由于一直承受筒壁传力区的拉应力，还受到凸模压应力，变形是径向伸长，厚度减薄量比较大，称“危险部位”，拉深件可能在此处产生拉裂，导致出现废品。起皱和破裂是拉深工艺中两个主要的问题，它与材料的性能、模具结构、模具条件以及工艺安排等种多因素有关。
三、拉深过程中存在的问题与解决方案
1.拉深过程中存在的问题
在进行拉深时，有许多因素将影响到拉深件的质量，甚至影响到拉深工艺能否顺利完成。常见的拉深工艺问题包括平面凸缘部分的起皱、筒壁危险断面的拉裂、口部或凸缘边缘不整齐、筒壁表面拉伤、拉深件存在较大的尺寸和形状误差等，其中平面凸缘部分的起皱和筒壁危险断面的拉深是拉深的两个主要工艺问题。
2.解决方案
在拉深工序中，不但材料塑性变形强烈，而且材料模具工作表面之间存在很大的摩擦力和相对滑动。可采用剂降低摩擦力，相对提高变形程度，保护模具工作表面不被破坏。
（1）起皱
起皱是平面凸缘部分材料受切向压应力错用而失去稳定性的结果。拉深时是否产生起皱与拉深力的大小、材料厚度、变形程度等因素有关，要准确判定比较困难，但可以通过加压边圈的方法限制毛坯拱起，达到限制起皱的目的。
起皱并不表示板料变形达到了极限，因为通过加压边圈等措施变形程度仍然可以提高。随着变形程度的提高，变形力也相对提高，当变形力大于筒形件壁部的承载能力时拉深件则被拉裂。
（2）拉裂
筒壁危险断面是否被拉裂取决于拉深力的大小和筒壁材料的强度。凡是有利于减小拉深力，提高筒壁材料强度的措施，都有利于防止拉裂的发生。
四、结论
总之，拉深过程是金属板料在拉深模瞬间作用下一个复杂的变化过程。由于设备不同、材料不同、模具结构差异、工作环境不同、工艺过程变化等因素，可能引起不同的拉深状况。本文分析了拉深工艺的发展现状并讨论了其发展前景，总结了拉深工艺过程中通常会遇到的问题，在分析问题的同时给出了解决实际问题的方法。
【参考文献】
[1]任伟健.拉深工艺与模具设计[M].世代传播影响出版社.
关键词 冲压件；Autoform；数值模拟
中图分类号：TN948 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）20-0061-02
随着模具制造业的迅猛发展，产品的多样性及设计制造周期已经成为各个厂家竞争的焦点。随着冲压成形CAE理论和技术上的不断完善，冲压成形有限元仿真分析在工业中的应用日益受到重视。CAE的作用是在产品设计阶段对其进行模拟预测分析，一定程度上保证设计方案的可行性，使产品达到预期的性能指标。Autoform软件是专门用于金属模具成形分析的CAE工程软件，在整个模具开发过程中起着校对审核的作用，能在造型设计初期对其进行模拟分析，不断调整工艺造型和成形手段，使得工艺方案在制造阶段具有较高的准确性。本文以一椭圆花形冲压件为例，采用Autoform软件对其成形过程进行模拟并对成形模拟结果进行分析，为前期模具设计提供依据。
1 椭圆花形冲压件CAD模型及CAE仿真过程
1.1 椭圆花形冲压件CAD模型及特点
椭圆花形冲压件在UG中的建模如图1所示。从图中可以看出，该零件表面为自由曲面，较为复杂，表面质量要求较高，许多细小纹路，拉延易引起不充分。
图1 UG中的模型
图2 模型边界线生成
1.2 椭圆花形冲压件CAE仿真过程
1.2.1 模型导入及有限元网格模型的建立
IGS和STL常用于与CAD软件进行数据交换，而以STL格式导入的模型，是以一个整体存在的，在后续的Process generator过程生成器中不能进行再划分定义，因此将椭圆花形模型输出为.igs格式，导入到Autoform中，采用网格划分器对模型进行自动网格划分。
1.2.2 CAE仿真过程
1）模型导入后，在Part中点击应用apply可以完成模型的预处理，生成模型外边界的一道连续的蓝色线条。由于Autoform处理的是曲面特征，因此在导入前应将模型修整好，否则应在Define objects中将多余面片删除，生成的蓝色边界曲线如图2。
冲压方向可以保证获得理想的拉延件，对后续工序的安排产生较大的影响。为了确保凸模与凹模顺利接触，接触面应该尽量处于模具中心，压料面各处进料阻力应当均匀。在Tip选项卡中先定义压力中心，单击Center of gravity、Min draw depth最小拉延深度、Z轴完成冲压方向定义如图3所示。
图3 冲压方向
图4 工艺补充与压料面
2）椭圆花形冲压件板料厚度为1.0 mm，在模拟类型中选择增量法Incremental双动拉延Duble action draw，增加整形工序，在模面工程中创建压料面，修改压料面与模型的位置，调整shift的数值，进行工艺补充。确定压料面形状要简滑，尽量保证拉入凹模里的材料不皱不裂，最终模型如图4。然后进行工具参数的设定，在控制界面下，单击Closing标签，在压边圈与凹模的闭合过程，采用缺省值，即Die模静止，Time值可自行设置，但必须与Tools中的数值相关。设置压边力时单击Binder中P=3按钮，然后确认，即可进行运算。图5为仿真模拟几何模型，根据设定工艺参数进行数值模拟。
图5 成形模拟几何模型
图6 厚度减薄率云图
图7 FLD成形分析图1
图8 FLD成形分析图2
2 结果与分析
从图7中的成形性云图可以看出，绿色表示变形充分，形成性好，灰色表示变形不充分，蓝色表示应力状态，紫色表示起皱。中间部分大多为灰色，说明变形不充分，可以判断存在拉延不充分，可能拉延力偏小，需要进一步调节拉延参数。成形极限图作为判断破裂的依据，可以看出所有的点都在曲线的下方，且距离较大，说明没有破裂的情况发生。调整首次拉延参数，将压边力由原来的1×105 N，调节到3×105 N，其他条件不变，重新题解模拟计算结果如图6和图8可知，绿色区域较为广泛，材料厚度最大减薄率为20%，复合产品质量要求，最终表明成形性较好，能够拉延生成较为理想的零件。
3 结束语
Autoform软件运用于板料的仿真分析已经较为成熟，近些年来发展的非常迅速。以椭圆花样冲压件为例，探讨了从CAD与CAE的数据交换，到CAE仿真成形分析的全过程，预测了模具制造过程中可能出现的缺陷，从而修改相关工艺方案。有效的节省了设计制造周期，提高了可靠性。但是，实践是检验真理的唯一标准，仿真分析需要同实践相结合，才能更有效的指导生产。
基金项目
宁夏科技支撑计划项目（编号：2012ZYG019）。
参考文献
[1]赵迎祥，李飞舟.基于Autoform的轿车引擎盖板冲压成形仿真的研究[J].沈阳：机械设计与制造2010（11）：94-95.
[2]李飞舟.基于Autoform的汽车覆盖件成形有限元分析[J].热加工工艺，2010，39（15）：111-113.
[3]陈文亮.板料成形CAE分析教程[M].北京：机械工业出版社，2005.
【关键词】水泥混凝土路面；板块冲压；施工技术；质量控制
冲击压实技术主要应用于旧路改造工程，该技术具备极好的补强、压实功能，当其应用到水泥混凝土路面工程后，能适当提高水泥混凝土路面的强度，增强其压实效果。为了探讨该技术在水泥混凝土路面施工中的作用，笔者现结合冲击压实的技术的基本原理，对该技术的独特特点及其施工应用方法作详细论述。
一、冲击压实技术的原理
依据冲击压实技术原理生产的机械被称作冲击压实机，该类机械与传统的压路机存在很大的不同。该机械在运行施工时，机械轮轴和地面之间的相互阻力会让轮轴做反复抬升与下落工作，从而达到轮轴碾压、夯实地面，利用机械的高冲击能量来提高地面夯实性的作用。不论是从产生时间上看，还是从工艺原理上看，该类机械都属于一种新型压实机械，其动力特征与传统机械相反，却能获得比传统机械更好的压实效果。
目前，冲击压实技术主要应用于旧路改造，尤其是水泥混凝土旧路改造。冲击压实技术能通过冲击、碾压将旧水泥混凝土面板的强度变得更大，使旧的路面面板变成路基基层或底垫层，尽可能的减少面板的反射裂缝，严格确保其施工质量，最终达到改良旧路，改善旧水泥混凝土路面工程性能的目的。
要提及的是，尽管冲击压实技术可以在水泥混凝土旧路改造中得到广泛应用，但由于现阶段我国部分地区还存在道路建设落后问题，受地方经济影响，没办法实现水泥混凝土旧路的冲击压实改造，再加上该技术在我国建设行业中的发展仅仅只得到了起步，所以我国尚未制定关于该技术的施工技术规范和质量控制制度，该技术的具体应用面临极大挑战。
二、冲击压实技术在水泥混凝土路面施工中的应用
如前言所说，冲击压实技术的主要应用领域是水泥混凝土路面施工与改造，所以在以下内容中，笔者结合水泥混凝土路面施工实践，对路面改造施工中应用到的冲击压实技术作详细论述。
1、冲击压实的前期准备
冲击压实前期也要做好万全的准备。首先，考虑到原路面面板的损坏情况对冲击压实技术的应用有决定性作用，所以在正式施工前期，一定要对原路面面板的损坏情况进行观察和了解，结合工程实际情况，将路面划分为完好路面、断板或裂缝路面以及严重损坏路面三个版块；其次，在施工现场拉设出适当范围的防护线，以免路面压实施工对周围建筑物造成影响，防护线拉设时要对周围存在的房屋建筑、工业建筑等设施进行调查，以便采取适当措施将这些建筑设施隔绝在施工范围之外，施工人员要在施工现场的前后方向设置警示牌；再次，负责检测的技术人员要在施工前期做好一切检测工作；最后，考虑到路面冲击压实施工可能会遇到雨天，所以要施工现场备好齐全的雨具，比如薄膜，利用雨具对施工路段的路基进行遮掩，防止雨水冲刷。
2、冲击压实的施工技术控制
为了能进一步提高路面冲击压实施工质量，具体施工时一定要对冲击压实工艺进行控制，确保每一道工序、每一道工艺的正确施工。水泥混凝土路面冲击压实施工中的技术控制措施有：
1）先对原路面中的水泥混凝土面板，或水泥混凝土块的破损情况进行观察，并分析、测量破损混凝土块的沉降量，得出相应结果。
2）根据得到的混凝土块沉降量测量结果来准确确定混凝土面板的冲击压实遍数，保证冲击压实遍数的合理性。
3）一般情况下，公路超车道和行车道的混凝土面板冲压次数应取值20遍，但具体情况具体分析，实际施工时也可在20遍这一基础遍数上做适当的增减。
4）路面冲压过程中要做好压实机械重量、机械行驶速度的控制，以免机械行驶速度过快或过慢，对混凝土面板质量产生影响。
5）要掌握并控制好冲压机械的施工顺序，一般是从混凝土面板的边缘开始，逐次向行车道、超车道靠近。
三、冲击破碎压实冲压质量控制措施
采取冲击压实技术修复混凝土路面的质量目标是：为了有效缓解和减少反射裂缝，混凝土面板破碎稳固后应保证破碎板块紧密嵌锁同时与压实后的原路面基层形成底基层或稳固厚实的基层、垫层。冲击压实的质量控制指标：采取路面沉降量；板块破碎状况；冲击遍数。
1、沉降量与冲击遍数控制
沉降量和冲击遍数之间存在着十分密切的联系，使用不同冲压遍数后测得的路面高程差可以计算出沉降量。路基土质及含水率、原水泥混凝土板破碎状况、质量、冲压顺序、速度、路面结构类型等决定了沉降和破碎程度，沉降和破碎程度决定了冲压遍数。不同路段的水泥混凝土路面冲压后沉降量是不尽相同的，由于路基填料含水率等不同，高填方段沉降量较大，零填及路堑段沉降量较小。
2、破碎程度与状态控制
破碎形式的前提必须要保留原水泥混凝土路面具备一定的完整性，同时将水泥混凝土断裂成0.6m×0.6m～0.75m×0.75m大小的块。这种破碎并不是越碎越好，而是需要大小适宜。为了确保块与块之间仍然处于嵌锁状态同时为加铺层提供最好的支承板，应保证破碎块呈细微的断裂并且在浇水可以能看到裂纹。不过在实际施工过程中，不要过于局限上述量化值，关键要看碎块是否稳固。在实施过程中，为了防止冲压后过分破碎，还需要认真仔细地观察破碎的进展情况。
3、质量指标与工艺参数
通过近年来的工程实践分析来看，专家一致认同破碎程度和稳固程度与沉降量这两个方面是这项工艺的质量指标，尽管目前这项工艺在旧水泥混凝土路面改造的质量指标工艺的应用暂时没有统一的标准和要求，从水平方向要求破碎成45～75cm的块，块与块之间嵌锁紧密。从垂直方向裂缝要求贯穿，以避免加铺层反射裂缝的产生。
四、结束语
综上所述，沥青混凝土路面的施工改造可以采用冲压技术，并利用该技术来适当提高路基路面的质量与承载能力，切实恢复水泥混凝土路面性能。
参考文献
[1]霍敏.谈水泥混凝土路面的施工质量管理[J].山西建筑，2013，（12）：203-204.
【关键词】冲压焊接；工艺；深井泵；叶轮；应用
冲压焊接技术已经在水泵中得到了很大的应用，但是与国外的先进技术相比还是存在一定的差距，比如在叶轮上的形状还比较单一；在泵的运行中液体产生流道间串流等问题。在深井泵中主要的工作元件就是叶轮，所以本文采用了带有锥度的前盖板以及S形的扭曲叶片，然后结合新型的激光焊接工艺对叶片及盖板进行焊接，这种方法很好的解决了在后盖板中由于冲压变形的问题。
1 深井泵冲压焊接工艺过程
深井泵的主要特点就是在整体的安装上电动机与泵是连在一起的，将泵浸入到地下进行抽吸和输送水的一种工具。在农田的灌溉以及城市给排水等方面有着重要的作用。在深井泵冲压焊接工艺的过程中，要先满足冲压工艺的要求，将深井泵的每个部件都分离出来，包括泵壳、进水口、蜗壳以及叶轮等零件，先将这些部件冲压成型后再进行焊接的工艺。冲压焊接泵的零部件过程中要对精度进行准确的把握，所以就要使用相应的冲压模具和焊接夹具来保证其精度，经过设计的零件基本不需要机械的再次加工，就能够保证零部件使用的稳定性。对于冲压工艺而言，保证冲压件安全、低耗生产的主要原则就是有良好的工艺设计环节。工艺的设计主要是根据冲压件的结构尺寸、材料以及制模能力等投入相应的资金，同时冲压件所使用的材料、结构特性都会对冲压工艺产生影响，所以在进行冲压工艺的设计时，一定要将各项因素全部考虑进去，才能够降低生产的成本，提高工件的精度。
2 深井泵各零件冲压工艺的流程
2.1 叶片冲压工艺流程
叶片是叶轮中最复杂的工件，在冲压的过程中包括落料、弯曲以及冲孔等。由于叶轮中的六枚叶片之间的距离不是很大，所以在进行切槽的过程中就不是很容易进行，同时叶轮中叶片的均匀分布就可以对三枚叶片进行冲压，然后将两次冲压的叶片迭加起来就可以实现六枚叶片的冲压。叶片在弯曲的过程中很容易发生弹性变形，所以为了固定叶片的形状，除了使用模具的基本工具外，还需要有准确的叶片展开形状。在叶片的展开中可以采取分段的方法，将叶片沿圆弧方向分为16等份，每一份的弯曲角度都是一样，用图纸画出相应的对应点，然后用光滑的曲线将这些对应点连接起来，就能够得到准确的叶片展开形状。
2.2 前、后盖板
深井泵前盖板的冲压工艺主要有三个步骤，落料、冲孔和翻边。先将不锈钢的板冲裁成为符合深井泵使用的圆板材，然后在材料上进行冲孔，最后再将孔的边缘制作成竖立的直边。在翻边的过程中要注意对材料进行淬火的处理，避免出现裂纹。后盖板的工艺与前盖板大同小异，先将不锈钢板材冲裁成圆板料，然后进行拉伸，在板的中心冲一个小孔，再进行翻边的操作。在后盖板的冲压过程中容易产生变形，所以为了避免这种现象的发生，可以在钢板上打上许多均匀的小凹坑，利用这些小凹坑可以吸收和缓解在冲压过程中产生的变形。压力的约束度同焊接应力是成正比的，因此，实施焊接前应当将约束度尽可能地降低，尽量不应用刚性固定方法来进行变形控制，以避免焊接约束度的增大。应用如翻边式连接等较小刚度的接头形式，来实现焊缝的自由收缩。同时，在残余拉应力集中区域，应通过对几何不连续性的控制，来防止应力集中现象的出现。
3 深井泵的焊接工艺以及注意的问题
冲压完毕后进行焊接的工艺，可以使深井泵的各零件成型。焊接中最重要的是焊接方法的选取，选取方法直接关乎到零件表面焊接的质量以及光滑度。在深井泵中冲压焊接一般采取的是铆焊或者点焊的工艺。在焊接的过程中先要利用数控机床对零件的形状进行编程，然后按照三轴联动系统使激光预定好轨道进行最终的扫描。比如在叶轮的焊接中先要对后盖板与叶片进行焊接，然后再将前盖板连接上去，一定要注意焊接的顺序，在电阻点焊的过程中存在以下的问题：
（1）焊接的过程中对于不同的焊点深入的体积不断的变化，使焊接电流产生一定的波动，这就造成了焊点的质量不稳定。
（2）在电阻点焊的过程中信号的提取是比较困难的，在成型时间较短的情况下使焊接电流波动变大，有可能会造成严重的后果。
（3）由于点焊的时间比较短，金属自身存在很大的热惰性，一般情况下都会多在一秒钟的时间内将热量传递给控制装置，这就造成了短时间内的热量波动，不容易控制。本研究中使用激光焊接的技术对叶轮进行了焊接，最终成型的叶轮没有变形，在表面上呈现的焊缝较窄而且光滑，同时在前后盖上与叶轮的密封率非常之高，所以采用激光焊接技术能够有效的避免点焊中存在的问题。
焊条的选择为碱性焊条为最佳，但焊条的选择还要受到实际施工条件的限制。
坡口形式以U型口为佳，如果构件不能满足这种形式的话还可以有其他的情形，比如构件本身有缺陷，那么进行焊口处理时应做到圆滑的处理，这样做的目的是可以在进行焊接时减少构件熔入焊缝金属中的数量，从而降低焊缝中有构件带来的碳，以防止裂纹的产生。由于第一层焊缝所掺入的构件材料占到了一定的程度，为了减少构件的熔化，所以在第一层焊接时要采用小的电流，减慢焊接速度以使构件熔化的范围减小。
热处理，焊接后最好对焊件进行可以消除应力的热处理，特别是针对体积较大并且厚度较厚的构件，由于散热不均会产生裂缝的构件还有工作环境较为恶劣的构件更要进行热处理，此热处理的温度可以控制在600℃～650℃范围内。
总而言之，冲压焊接工艺在深井泵中的应用，很好的提升了泵的水力性能。并对叶片、前后盖板中的冲压过程中存在的问题进行了分析，使用激光焊接的工艺可以避免叶轮流道间的串流现象，同时还能够保证焊接表面的光滑平整，减少了水力损失。
参考文献：
[1]刘元义，蔡保元，霍春源，刘加利，王广业.冲压焊接多级离心泵的理论研究及工程实现[J].机械工程学报，2005（02）
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