焊片沖壓成型工藝及模具設(shè)計【沖孔落料拉伸級進(jìn)模】【說明書+CAD】
購買設(shè)計請充值后下載,資源目錄下的文件所見即所得,都可以點開預(yù)覽,資料完整,充值下載可得到資源目錄里的所有文件?!咀ⅰ浚篸wg后綴為CAD圖紙,doc,docx為WORD文檔,原稿無水印,可編輯。具體請見文件預(yù)覽,有不明白之處,可咨詢QQ:12401814
河南機(jī)電高等??茖W(xué)校模具專業(yè)畢業(yè)設(shè)計說明書1緒論隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展,許多新技術(shù)新工藝,新材料新設(shè)備的不斷涌現(xiàn),因而促進(jìn)了沖壓技術(shù)的不斷更新和發(fā)展。目前,國內(nèi)外對沖壓理論的發(fā)展非常重視,但我國的沖壓生產(chǎn)技術(shù)與發(fā)達(dá)國家相比之下仍有一定的距離。1.1國內(nèi)沖壓模具的沖壓現(xiàn)狀個發(fā)展趨勢1.1.1國內(nèi)沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀我國模具近年來發(fā)展很快,據(jù)不完全統(tǒng)計,2003年我國模具生產(chǎn)廠點約有2萬多家,從業(yè)人員約50多萬人。但總體來說我國模具行業(yè)的發(fā)展仍有以下方面的不足之處:1.沖壓行業(yè)的自動化、機(jī)械化程度低,成產(chǎn)集中度較低,沖壓行業(yè)大多數(shù)企業(yè)設(shè)備比較落后,能耗高,材料利用率低,環(huán)境污染嚴(yán)重。工藝裝備落后,組織協(xié)調(diào)能力較差。2.大型,精密模具仍依賴進(jìn)口,模具標(biāo)準(zhǔn)化程度較低。3.科技成果轉(zhuǎn)化慢,先進(jìn)工藝應(yīng)用緩慢。4.專業(yè)人才缺乏嚴(yán)重缺乏,業(yè)內(nèi)掌握先進(jìn)設(shè)計技和數(shù)字化技術(shù)的高素質(zhì)人才遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足沖壓行業(yè)飛速發(fā)展的需要。5.模具精度不高且壽命低。6.原材料,能源和人工等成本持續(xù)上升,而模具價格卻持續(xù)下降,模具企業(yè)的總體利潤不斷下降。為了發(fā)展,模具企業(yè)必須從以前的經(jīng)驗型和模仿型設(shè)計向自主創(chuàng)新設(shè)計方向發(fā)展,積極采用高新技術(shù)已成為一種發(fā)展趨勢。1.1.2國內(nèi)沖壓模具的發(fā)展趨勢巨大的市場需求將推動中國模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展。雖然我國的模具工業(yè)和技術(shù)在過去的十多年得到了快速發(fā)展,但和發(fā)達(dá)國家相比,我國的模具發(fā)展仍有很大的發(fā)展空間。隨著社會的飛速發(fā)展,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的戰(zhàn)略性調(diào)整更為重要,使結(jié)構(gòu)復(fù)雜,精密度高的高檔模具得到了更好的發(fā)展。模具行業(yè)應(yīng)緊緊跟隨著市場的需求來不斷的提高和發(fā)展,并上規(guī)模上檔次。開發(fā)和應(yīng)用模具CAD/CAM/CAE技術(shù),縮短模具的設(shè)計和制造周期。1.2國外沖壓模具行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢模具是工業(yè)生產(chǎn)關(guān)鍵的工藝裝備,在電子、建材、汽車、電機(jī)、電器、儀器儀表、家電和通訊器材等產(chǎn)品中,6080的零部件都要依靠模具成型。因此,模具行業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r已經(jīng)成為衡量一個國家工業(yè)發(fā)展速度的標(biāo)尺。目前國外的模具行業(yè)出現(xiàn)了較快的發(fā)展,國外的沖壓模具具有生產(chǎn)效率高,生產(chǎn)工期短,人均產(chǎn)值高的特點。其企業(yè)分工較細(xì),技術(shù)精益求精,客戶相對穩(wěn)定,CAD/CAM/CAE和高速切削加工技術(shù)應(yīng)用廣泛。模具的設(shè)計、加工及各種管理向數(shù)字化方向發(fā)展。告訴、高精度已經(jīng)智能化的各種模具加工設(shè)備得到了進(jìn)一步的發(fā)展和推廣應(yīng)用。但目前發(fā)達(dá)國家的模具正向發(fā)展中國家加速轉(zhuǎn)移。其表現(xiàn)方式為:一是建廠。而是投資,三是采購,近年來這一趨勢更加明顯。因此我國的模具企業(yè)應(yīng)抓住機(jī)遇,借助并學(xué)習(xí)國外先進(jìn)的技術(shù),加快自己的發(fā)展步伐。1.3級進(jìn)模具設(shè)計與制造方面 級進(jìn)模具使在普通模具的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種高精度、高效率、高壽命的模具,是技術(shù)密集型模具的重要代表,是沖模的發(fā)展方向之一。這種模具除進(jìn)行沖孔落料工作之外還可以根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點個成型性質(zhì)來完成壓筋,沖窩,彎曲和拉深等成型工序沖壓時,將帶料或條料由模具的入口端送入后,在嚴(yán)格控制步距精度的條件下按照成型工藝安排的順序,通過各工位的連續(xù)沖壓,在最后工位經(jīng)沖或切斷后,便可沖制出符合產(chǎn)品要求的沖壓件。為保證多工位級進(jìn)模的正常工作,模具必須具有高精度的導(dǎo)向各準(zhǔn)確的定距系統(tǒng),配有自動送料、自動出件、安全檢測等裝置。所以級進(jìn)模與普通模具相比要復(fù)雜。其具有如下特點:(1)生產(chǎn)效率高 在一副模具中可以完成包括沖裁,彎曲,拉深,和成型等多道沖壓工藝,減少了使用多副模具的周轉(zhuǎn)和重復(fù)定位的過程,顯著提高了生產(chǎn)效率和設(shè)備的利用率。(2)模具使用壽命長 由于在級進(jìn)模中工序可以分散在不同的工位上,故不存在復(fù)合膜的最小壁厚問題,設(shè)計時還可以根據(jù)模具強(qiáng)度和模具的裝配需要流出空工位,從而保證模具的強(qiáng)度和裝配空間。(3)沖件的精度高 級進(jìn)模通常具有精度高的內(nèi)外導(dǎo)向(除模架的導(dǎo)向精度要求高外還必須對小凸模實施內(nèi)導(dǎo)向保護(hù))和準(zhǔn)確的定距系統(tǒng),以保證產(chǎn)品零件的加工精度和模具壽命。級進(jìn)模主要用于沖制厚度較?。ㄒ话悴怀^2mm)、產(chǎn)量大、形狀復(fù)雜、精度要求高的中、小型零件。用這種模具沖制的零件其精度可達(dá)IT10級。(4)自動化程度高 操作安全 級進(jìn)模常采用告訴沖床成產(chǎn)沖壓件,模具采用了自動送料、自動出件、安全檢測等裝置,具有較高的生產(chǎn)效率。(5)設(shè)計制造難度大 級進(jìn)模的結(jié)構(gòu)相對較復(fù)雜,鑲塊多,模具制造精度要求很高給模具的制造,調(diào)試級維修帶來了一定的難度。同時,要求模具零件具有互換性,在模具零件磨損后要求更換迅速、方便、可靠,所以模具工作零件必須選材好(常采用高強(qiáng)度的高合金模具鋼、高速鋼、硬質(zhì)合金等材料),必須用應(yīng)慢走絲線切割加工,成型磨削,坐標(biāo)鏜,坐標(biāo)磨等先進(jìn)加工方法制造模具。綜上所述,級進(jìn)模的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,模具設(shè)計各制造的技術(shù)要求較高,同時對沖壓設(shè)備、原材料也又相應(yīng)的要求,模具的成本較高,因此,在模具設(shè)計前必須對共建進(jìn)行全面的分析,然后合理的確定該共建的沖壓成型工藝方案,正確設(shè)計結(jié)構(gòu)各模具零件的加工工藝過程,以獲得最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。2制件的總體分析制件圖1該制件為焊片。形狀簡單、對稱是由圓弧,直線組成。沖孔件內(nèi)外形所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度為IT11-IT14,可以認(rèn)為該零件的精度要求 能夠在沖裁加工中得到保證,其他尺寸標(biāo)注,等情況也均符合沖裁件的工藝要求,故決定采用沖壓方式進(jìn)行加工。制件形狀為u形,圓孔分布比較均勻。形狀簡單,對精度要求不高,材料的利用率高。 從制件圖上可以看出,必須先通過落料和沖工藝孔,然后再進(jìn)行彎曲,需要組合模具,很明顯彎曲決定了零件的總體形狀和尺寸,所以在此先主要對彎曲工藝進(jìn)行分析。包括彎曲件的精度、圓角半徑、板料的纖維方向與彎曲線夾角、彎曲的直邊高度、其他工藝性等。制件的材料為優(yōu)質(zhì)H62。H62 普通黃銅;有良好的力學(xué)性能,熱態(tài)下塑性好,冷態(tài)下塑性也可以,切削性好,易釬焊和焊接,耐蝕,但易產(chǎn)生腐蝕破裂。此外價格便宜,是應(yīng)用慣犯的一個普通黃銅品種。用于各種深引伸和彎折制造的受禮零件,如銷釘、鉚釘、墊圈、螺母、導(dǎo)管、氣壓表彈簧、篩網(wǎng)、散熱器零件等。將彎曲部分展開的尺寸及其現(xiàn)狀如圖所示:圖2.展開件圖及其尺寸該工件未標(biāo)出沖裁件拐角處的圓角,可得到工件的最小圓角半徑R0.25t0.251.20.3mm,因為工件沒有明顯的要求,為了使模具設(shè)計簡單,本工件取R=1mm3工藝方案的確定 該零件所需的沖壓工序是落料,沖孔,彎曲,可以擬定以下三種工藝方案: 方案一:用簡單的模具分三次加工,即落料沖孔拉伸方案二:分兩步,即沖孔落料拉伸方案三:用沖孔、落料拉伸級進(jìn)模方案一,生產(chǎn)效率低,工件的累計誤差大,操作部方便,由于該工件為大批量生產(chǎn),方案二,方案三更具有優(yōu)越性。綜合考慮模具的形位精度和尺寸精度,以及生產(chǎn)效率,以及模具的復(fù)雜程度,第三種方案比較優(yōu)越,零件是形狀簡單,對稱,容易保證精度。該零件的沖壓生產(chǎn)采用方案三的級進(jìn)模為佳。排樣計算 3.1排樣設(shè)計 零件的形狀簡單對稱,沒大的變化,選用直排的方式??梢蕴岣卟牧系睦寐剩瑴p少廢料。查表2.9取得的搭邊值為1.0,1.2。計算條料寬度:B=14.5+21.2=16.9mm,取17mm步距;S=30+1=31mm材料利用率的計算:根據(jù)一般的市場供應(yīng)情況,原材料選用1000mm2000mm1.2mm銅板,每塊可以剪切成200mm1000mm規(guī)格的條料10條,材料的利用率可達(dá)99.5%。計算沖壓件毛胚的面積:A=1011+55.5+(14.5/2)=302.05mm一個步距的材料利用率=nA/BS100% =1305.05/1731100% =57.88%3.2計算凸,凹模刃口尺寸 查表模具大典表18.3-24得間隙值Zmin=-0.14mm Zmax=0mm3.2.1沖孔8.5凸凹模刃口尺寸的計算 由于制件結(jié)構(gòu)簡單,精度要求不高,所以才用凸模凹模分開加工的方法制作凸凹模,凹模刃口尺寸計算如下:查表2.5得凸,凹模制造公差:凸=0.020mm 凹=0.020mm校核:Zmax-Zmin=0.14,而凸+凹=0.04mm滿足Zmax-Zmin凸+凹的條件查表2.6得:磨損系數(shù)x=0.5.按式2.5 d =(dmin+x)=(8.5+0.50.14)=8.57mmd=( d+Zmin)=(8.57+0.04)=8.61mm3.2.2外形凸凹模刃口尺寸的計算 對外輪廓的落料,由于形狀較復(fù)雜,故采用配合加工法,這種方法有利于獲得最小的合理間隙,放寬對模具的加工設(shè)備的精度要求,其凸凹模刃口部分的尺寸計算如下:當(dāng)以凹模為基準(zhǔn)件時,凹模磨損后刃口尺寸都增大,因此都屬于A類尺寸。工件圖中未標(biāo)注公差的尺寸。查相關(guān)文獻(xiàn)得出其極限偏差:10,9.4,5,14.5,30,R2.查表2.6得磨損系數(shù)X為:當(dāng)=0.26時,X=0.75;當(dāng)=0.20時,X=1;當(dāng)=0.3時X=0.75。按式子A=(A-X) 10=(10-0.750.26)=9.805 R2=(2-0.50.3)=1.85 5=(5-10.2)=4.8 14.5=(14.5-0.750.26)=14.305 30=(30-0.750.3)=29.775 9.4=(9.4-0.750.26)=9.20落料凸模的基本尺寸與凹模相同,分別是:9.805,9.2,1.85,4.8,14.305,29.775不必標(biāo)注公差,但是在技術(shù)條件中注明,凸模實際刃口尺寸與凹模配制,保證最小雙面合理間隙值Z=0.14mm。其形狀尺寸如圖 所示:圖3.沖孔凸模圖4.沖孔彎曲凸凹模圖5.凹模尺寸4彎曲工藝計算視中性層長度不變條件計算Rt=2.61.2=2.33查表取X=0.45=r+kt=(2+1.20.45)2.54毛坯尺寸L=L+L =7.9756+1.46 =9.43564.1凸模圓角半徑 由于此工件的Rt=21.2=1.7較小,且R為2mm,大于彎曲半徑(r=0.6t=0.61.2=0.72mm)。故凸模圓角半徑為r=R=2mm。4.2凹模圓角半徑 凹模圓角半徑r一般按材料的厚度t計算選取,因為材料厚度是1.2mm,所以r=(2-3)t,故凹模圓角半徑取r=3.2mm。4.3凹模工作部分的設(shè)計計算 凹模工作部分的深度將決定板料的進(jìn)模深度,同時也影響到彎曲件直邊的平直度,對工件的尺寸精度造成一定的影響,此彎曲件;直邊高度是1.46mm,板厚1.2mm,查表3.12得底部最小厚度h=4,因此,凹模工作部分深度h=6+4=10mm4.4凸凹模間隙 當(dāng)工件精度要求不高或者校正彎曲時,生產(chǎn)中長采用調(diào)整凸凹模間隙的辦法來解決回彈問題。設(shè)計彎曲模結(jié)構(gòu)時,把凹模做成可調(diào)式,由于凹模設(shè)計為可調(diào)式,故也可以將凹模間隙值Z2初選為材料的厚度t,即Z2=1.2mm。4.5凸凹模模向尺寸及其公差 工件標(biāo)注外形尺寸時,以凹模為基準(zhǔn)進(jìn)行計算,間隙取在凸模上,查表2.5得,=0.02mm,=0.02mm.凹模模向尺寸:L=(L-0.75) =(6.4-0.750.26) 凸模模向尺寸: L =( L- Z)=(6.205-2.4)=3.805mm4.6彎曲回彈值的計算 小變形程度(rt10)時,回彈大,先計算凸模圓角半徑,在計算凸模的高度,大變形程度(rt5)時,卸載后圓角半徑變化小,僅考慮彎曲中心角的回彈變化,彎曲時彎曲中心角為180查模具大典,取回彈角34.7彎曲力的計算 U形件校正彎曲時,在進(jìn)行校正彎曲前是自由彎曲,彎曲力FF=0.7kBt(r+t)=0.71.39.41.2340(2.6+1.2)=1.1kN頂件力F可以近似取彎曲力的30%-80%即F=(0.3-0.8)F=(0.33-0.88)kN取F=0.8kN校正彎曲時,校正彎曲力的最大值在壓力機(jī)工作到下至點的位置,且校正力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于自由彎曲力,而在彎曲工作過程中二者是同時存在的,因此,查表3.7的P=40Mpa,所以校正力為F校=Ap=(66.4)40=38.440=1.536kN對于校正彎曲,由于校正彎曲力比頂件力大的多,故頂件力可以忽略但是這里為了保險起見,在計算壓力機(jī)公稱壓力時還是要將頂件力考慮進(jìn)去。F(1.2-1.3)(F+F)=(1.2-1.3)(1.536+0.8)=(2.8-3.04)kN4.8沖壓力的計算 落料力:F=Lt=100.61.234041.05kN 沖孔力:F=Lt=8.51.234010.89 kN 沖孔時的推件力F=nk F 取直筒形刃口的凹模刃口形式,有表2.21查得h=6則n=5個查表2.7得k=0.05F=nk F=50.0510.892.723kN落料時的卸料力F=k F查表2.7,取k=0.05故F=k F=0.0541.05=2.053kN總的沖壓力為:F= F +F+ F +F+ F+ F=59.756kN為了保證沖壓力足夠,一般沖裁時壓力機(jī)噸位應(yīng)比計算的沖壓力大30%左右,即F=1.359.756=77.6828kN圖6.沖孔凸模4.9壓力中心的計算用解析求模具的壓力中心坐標(biāo),按比例畫出工件的尺寸,選用xoy,如圖所示,因為工件左右對稱,即X=0故只需計算Y將工件沖裁周邊分成若干段L=9.4mm,Y=0;L=20mm, Y=5mmL=4.4mm, Y=10mmL=10mm, Y=12.5mmL=43.02mm ,Y=24.44mmL=26.69mm,Y=22.75mmY=( L Y+ L Y+ L Y +L Y +L Y +L Y)(L +L +L+ L +L +L) =16.982mm5模具總體設(shè)計根據(jù)上述分析,本零件包括沖孔,落料,彎曲三個工序,可以采用級進(jìn)模,板料以導(dǎo)料板導(dǎo)向,并從剛性卸料板下面送至擋塊右側(cè)定位上模下行時,板料背板料被切斷,并隨即將所切斷的毛坯料彎曲成形,與此同時,沖孔凸模在板料上沖出孔,上?;爻虝r,卸料板卸下板料廢料,推件銷在彈簧的作用下推出工件,U形彎曲件,如圖: 圖6.模具整體裝配6模具主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計凸模,凹模,凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 包括以下幾個方面:6.1落料凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 在落料凸模內(nèi)部,由于設(shè)置推件銷,所以凸模刃口設(shè)計用直通形刃口,刃口高度h=6mm,該模具的結(jié)構(gòu)簡單易采用整體式查表2.22得k=0.4即 凹模高度H=kb=0.430=12mm,查看模具設(shè)計與制造,取整H=25mm凹模壁厚C=1.5H=18mm凹模的外形尺寸的確定:凹模的外形長度L=b+2c=30+234=98mm 凹模的外形寬度B=步距+工件寬+2c取:步距=12 工件=9.4凹模整體尺寸的確定:凹模的外形長度L=98mm凹模的外形寬度B=12+9.4+234=89.4mm凹模整體尺寸標(biāo)準(zhǔn)化,取為;125100256.2沖孔8.5凸模的設(shè)計為了增加強(qiáng)度和剛度,凸模非工作部分的直徑應(yīng)該制成逐漸增大的多級形式,且它的外形尺寸較大,所以選用B形圓凸模,凸模固定板厚度取28mm。6.3凸模的長度根據(jù)結(jié)構(gòu)上的需要來確定。L=h+h=28+28=53mm6.4凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計本模具為復(fù)合沖裁模,除了沖孔凸模落料凹模,還有一堆凸凹模,根據(jù)結(jié)構(gòu)的需要,凸凹模的結(jié)構(gòu)如下圖所示,確定凸凹模安排在模架上的位置時,要依據(jù)計算的壓力中心的數(shù)據(jù),使壓力中心與模柄中心重合。7橡皮的選用和計算橡皮允許承受的復(fù)合較彈簧大,且安裝調(diào)試方便,在沖裁模具中應(yīng)用很廣泛。7.1橡皮的平面尺寸 平面尺寸按其所產(chǎn)生的壓力計算。F=Sq所以S=F/q有此公式可以求出D(F是所需要的卸料力或者頂件力)式中D橡皮直徑;S橡皮的截面積;q與 橡皮的壓縮量有關(guān)的單位壓力,按橡皮的壓縮彈性曲線選用。7.2橡皮的高度 橡皮的高度必須滿足工藝要求與模具結(jié)構(gòu)空間要求,并考慮橡皮的壽命。7.2.1橡皮最大壓縮量 橡皮最大壓縮量不宜超過自由高度H的35%45%。7.2.2橡皮安裝在模具上 一般應(yīng)預(yù)先壓縮(10%15%)H,使預(yù)壓的壓力達(dá)到所需的卸料力。7.2.3壓縮工作行程 為H1=(25%30%)H1橡皮的自由高度為: H=H1/(0.250.30)式中H1橡皮的壓縮工作行程,由模具結(jié)構(gòu)可知;H橡皮的自由高度。上式算出的高度按下式校核7.2.4高度校核 高度校核 0.5H/D1.5(D為橡皮的直徑 )。7.2.5高度范圍 若H0.5D,可適當(dāng)?shù)姆糯箢A(yù)壓量,再重新計算;如果H1.5D,則將高度分成若干塊,每段間墊宜2鋼墊圈,以免失穩(wěn)。本模具有三處用到橡皮,它們分別如下圖所示:(1)彈性卸料板(2)打料桿處彈頂橡皮(3)落料凸模處彈頂橡皮8模架的設(shè)計模架的各個零件標(biāo)記如下:后側(cè)導(dǎo)柱模架:上模座:10010030下模座:12510035導(dǎo)柱:22130導(dǎo)套:28028圖7.模架9沖壓設(shè)備的選擇參考模具大典選擇型號為:J23-10開式雙柱可傾液壓機(jī)可以滿足使用要求,其主要技術(shù)參數(shù)如下:公稱壓力:100kN滑塊行程:40mm最大封閉高度:180mm封閉高度調(diào)節(jié)量:35mm立柱間距:180mm工作臺尺寸:240370墊塊尺寸:35170模柄尺寸:3055最大傾角3510模具設(shè)計總結(jié)我國考古發(fā)現(xiàn),早在2000多年前,我國已有沖壓模具被用于制造銅器,證明了中國古代沖壓成型和沖壓模具方面的成就就在世界領(lǐng)先。1953年,長春第一汽車制造廠在中國首次建立了沖模車間,該廠于1958年開始制造汽車覆蓋件模具。我國于20世紀(jì)60年代開始生產(chǎn)精沖模具。在走過了溫長的發(fā)展道路之后,目前我國已形成了300多億元(未包括港、澳、臺的統(tǒng)計數(shù)字,下同。)各類沖壓模具的生產(chǎn)能力。 一、沖壓模具市場情況 我國沖壓模具無論在數(shù)量上,還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都已有了很大發(fā)展,但與國發(fā)經(jīng)濟(jì)需求和世界先進(jìn)水平相比,差距仍很大,一些大型、精度、復(fù)雜、長壽命的高檔模具每年仍大量進(jìn)口,特別是中高檔轎車的覆蓋件模具,目前仍主要依靠進(jìn)口。一些低檔次的簡單沖模,已趨供過于求,市場竟?fàn)幖ち摇?現(xiàn)將2004年我國沖壓模具市場情況簡介如下: 據(jù)中國模具工業(yè)協(xié)會發(fā)布的統(tǒng)計材料,2004年我國沖壓模具總產(chǎn)出約為220億元,其中出口0.75億美元,約合6.2億元. 根據(jù)我國海關(guān)統(tǒng)計資料,2004年我國共進(jìn)口沖壓模具5.61億美聯(lián)社元,約合46.6億元.從上述數(shù)字可以得出2004年我國沖壓模具市場總規(guī)模約為266.6億元.其中國內(nèi)市場需求為260.4億元,總供應(yīng)約為213.8億元,市場滿足率為82%.在上述供求總體情況中,有幾個具體情況必須說明:一是進(jìn)口模具大部分是技術(shù)含量高的大型精密模具,而出口模具大部分是技術(shù)含量較低中的中低檔模具,因此技術(shù)含量高的中高檔模具市場滿足率低于沖壓模具總體滿足率,這些模具的發(fā)展已滯后于沖壓件生產(chǎn),而技術(shù)含量低的中低檔模具市場滿足率要高于沖壓模具市場總體滿足率;二是由于我國的模具價格要比國際市場低格低許多,具有一定的竟?fàn)幜?因此其在國際市場前景看好,2005年沖壓模具出口達(dá)到1.46億美元,比2004年增長94.7%就可說明這一點;三是近年來港資、臺資、外資企業(yè)在我國發(fā)展迅速,這些企業(yè)中大量的自產(chǎn)自用的沖壓模具無確切的統(tǒng)計資料,因此未能計入上述數(shù)字之中。 二、沖壓模具水平狀況 近年來,我國沖壓模具水平已有很大提高。大型沖壓模具已能生產(chǎn)單套重量達(dá)50多噸的模具。為中檔轎車配套的覆蓋件模具內(nèi)也能生產(chǎn)了。精度達(dá)到12m,壽命2億次左右的多工位級進(jìn)模國內(nèi)已有多家企業(yè)能夠生產(chǎn)。表面粗糙度達(dá)到Ra1.5m的精沖模,大尺寸(300mm)精沖模及中厚板精沖模國內(nèi)也已達(dá)到相當(dāng)高的水平。 1、 模具CAD/CAM技術(shù)狀況 我國模具CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展已有20多年歷史。由原華中工學(xué)院和武漢733廠于1984年共同完成的精神模CAD/CAM系統(tǒng)是我國第一個自行開發(fā)的模具CAD/CAM系統(tǒng)。由華中工學(xué)院和北京模具廠等于1986年共同完成的冷沖模CAD/CAM系統(tǒng)是我國自行開發(fā)的第一個沖裁模CAD/CAM系統(tǒng)。上海交通大學(xué)開發(fā)的冷沖模CAD/CAM系統(tǒng)也于同年完成。20世紀(jì)90年代以來,國內(nèi)汽車行業(yè)的模具設(shè)計制造中開始采用CAD/CAM技術(shù)。國家科委863計劃將東風(fēng)汽車公司作為CIMS應(yīng)用示范工廠,由華中理工大學(xué)作為技術(shù)依托單位,開發(fā)的汽車車身與覆蓋模具CAD/CAPP/CAM集成系統(tǒng)于1996年初通過鑒定。在此期間,一汽和成飛汽車模具中心引進(jìn)了工作站和CAD/CAM軟件系統(tǒng),并在模具設(shè)計制造中實際應(yīng)用,取得了顯著效益。1997年一汽引進(jìn)了板料成型過程計算機(jī)模擬CAE軟件并開始用于生產(chǎn)。 21世紀(jì)開始CAD/CAM技術(shù)逐漸普及,現(xiàn)在具有一定生產(chǎn)能力的沖壓模具企業(yè)基本都有了CAD/CAM技術(shù)。其中部分骨干重點企業(yè)還具備各CAE能力。 模具CAD/CAM技術(shù)能顯著縮短模具設(shè)計與制造周期,降低生產(chǎn)成本,提高產(chǎn)品質(zhì)量,已成為人們的共識。在“八五”、九五“期間,已有一大批模具企業(yè)推廣普及了計算機(jī)繪圖技術(shù),數(shù)控加工的使用率也越來越高,并陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量CAD/CAM系統(tǒng)。如美國EDS的UG,美國Parametric Technology公司 Pro/Engineer,美國CV公司的CADSS,英國DELCAM公司的DOCT5,日本HZS公司的CRADE及space-E, 以色列公司的Cimatron 還引進(jìn)了AutoCAD CATIA 等軟件及法國Marta-Daravision公司用于汽車及覆蓋件模具的Euclid-IS等專用軟件。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(shù)/DL圖的設(shè)計和模具結(jié)構(gòu)圖的設(shè)計均已實現(xiàn)二維CAD,多數(shù)企業(yè)已經(jīng)向三維過渡,總圖生產(chǎn)逐步代替零件圖生產(chǎn)。且模具的參數(shù)化設(shè)計也開始走向少數(shù)模具廠家技術(shù)開發(fā)的領(lǐng)域。 在沖壓成型CAE軟件方面,除了引進(jìn)的軟件外,華中科技術(shù)大學(xué)、吉林大學(xué)、湖南大學(xué)等都已研發(fā)了較高水平的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的軟件,并已在生實踐中得到成功應(yīng)用,產(chǎn)生了良好的效益。 快速原型(RP)傳統(tǒng)的快速經(jīng)濟(jì)模具相結(jié)合,快速制造大型汽車覆蓋件模具,解決了原來低熔點合金模具靠樣件澆鑄模具,模具精度低、制件精度低,樣樣制作難等問題,實現(xiàn)了以三維CAD模型作為制模依據(jù)的快速模具制造,它標(biāo)志著RPM應(yīng)用于汽車身大型覆蓋件試制模具已取得了成功。 圍繞著汽車車身試制、大型覆蓋件模具的快速制造,近年來也涌現(xiàn)出一些新的快速成型方法,例如目前已開始在生產(chǎn)中應(yīng)用的無模多點成型及激光沖擊和電磁成型等技術(shù)。它們都表現(xiàn)出了降低成本、提高效率等優(yōu)點。 2、模具設(shè)計與制造能力狀況 在國家產(chǎn)業(yè)政策的正確引導(dǎo)下,經(jīng)過幾十年努力,現(xiàn)在我國沖壓模具的設(shè)計與制造能力已達(dá)到較高水平,包括信息工程和虛擬技術(shù)等許多現(xiàn)代設(shè)計制造技術(shù)已在很多模具企業(yè)得到應(yīng)用。 雖然如此,我國的沖壓模具設(shè)計制造能力與市場需要和國際先進(jìn)水平相比仍有較大差距。這一些主要表現(xiàn)在高檔轎車和大中型汽車覆蓋件模具及高精度沖模方面,無論在設(shè)計還是加工工藝和能力方面,都有較大差距。轎車覆蓋件模具,具有設(shè)計和制造難度大,質(zhì)量和精度要求高的特點,可代表覆蓋件模具的水平。雖然在設(shè)計制造方法和手段方面基本達(dá)到了國際水平,模具結(jié)構(gòu)周期等方面,與國外相比還存在一定的差距。 標(biāo)志沖模技術(shù)先進(jìn)水平的多工位級進(jìn)模和多功能模具,是我國重點發(fā)展的精密模具品種。有代表性的是集機(jī)電一體化的鐵芯精密自動閥片多功能模具,已基本達(dá)到國際水平。 但總體上和國外多工位級進(jìn)模相比,在制造精度、使用壽命、模具結(jié)構(gòu)和功能上,仍存在一定差距。 汽車覆蓋件模具制造技術(shù)正在不斷地提高和完美,高精度、高效益加工設(shè)備的使用越來越廣泛。高性能的五軸高速銑床和三軸的高速銑床的應(yīng)用已越來越多。NC、DNC技術(shù)的應(yīng)用越來越成熟,可以進(jìn)行傾角加工超精加工。這些都提高了模具面加工精度,提高了模具的質(zhì)量,縮短了模具的制造周期。 模具表面強(qiáng)化技術(shù)也得到廣泛應(yīng)用。工藝成熟、無污染、成本適中的離子滲氮技術(shù)越來越被認(rèn)可,碳化物被覆處理(TD處理)及許多鍍(涂)層技術(shù)在沖壓模具上的應(yīng)用日益增多。真空處理技術(shù)、實型鑄造技術(shù)、刃口堆焊技術(shù)等日趨成熟。激光切割和激光焊技術(shù)也得到了應(yīng)用。模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè),是工業(yè)生產(chǎn)的重要工藝裝備.先進(jìn)國家的模具工業(yè)已擺脫從屬地位,發(fā)展為獨立的行業(yè).日本工業(yè)界認(rèn)為: “模具工業(yè)是其它工業(yè)的先行工業(yè),是創(chuàng)造富裕社會的動力”.美國工業(yè)界認(rèn)為:“模具工業(yè)是美國工業(yè)的基石”.在德國模具被冠以 “金屬加工業(yè)中的帝王”之稱.在我國.1998年3月在國務(wù)院關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點的決定模具被列為機(jī)械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位,生產(chǎn)和基本建設(shè)序列第二位,把發(fā)展模具工業(yè)擺在發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)的重要位置.目前,我國沖壓模具在產(chǎn)值占模具總產(chǎn)值的40%以上,處于主導(dǎo)地位.沖壓是一種先進(jìn)的少無切削加工方法,具有節(jié)能省材,效率高,產(chǎn)品質(zhì)量好,重量輕,加工成本低等一系列優(yōu)點,在汽車,航空航天,儀器儀表,家電,電子,通訊,軍工,日用品等產(chǎn)品的生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用.據(jù)統(tǒng)計,薄板成型后,制造了相當(dāng)于原材料的12倍的附加值,在國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值中,與其相關(guān)的產(chǎn)品占四分之一,在現(xiàn)代汽車工業(yè)中,沖壓件的產(chǎn)值占總產(chǎn)值的59%.隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來愈廣泛的應(yīng)用。在完成大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實習(xí),我熟練地掌握了機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計、機(jī)械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識,對機(jī)械制造、加工的工藝有了一個系統(tǒng)、全面的理解,達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的。對于模具設(shè)計這個實踐性非常強(qiáng)的設(shè)計課題,我們進(jìn)行了大量的實習(xí)。經(jīng)過在新飛電器有限公司、在洛陽中國一拖、中信重型礦山機(jī)械廠的生產(chǎn)實習(xí),我對于冷沖模具、塑料模具的設(shè)計步驟有了一個全新的認(rèn)識,豐富和加深了對各種模具的結(jié)構(gòu)和動作過程方面的知識,而對于模具的制造工藝更是有了全新的理解。在指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)下和在工廠師傅的講解下,我們對于模具的設(shè)計和制造工藝有了系統(tǒng)而深刻的認(rèn)識。同時在實習(xí)現(xiàn)場親手拆裝了一些典型的模具實體并查閱了很多相關(guān)資料,通過這些實踐,我們熟練掌握了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。通過在圖書館借閱相關(guān)手冊和書籍,更系統(tǒng)而全面了細(xì)節(jié)問題。鍛煉了縝密的思維和使我們初步具備了設(shè)計工作者應(yīng)有的素質(zhì)。設(shè)計中,將充分利用和查閱各種資料,并與同學(xué)進(jìn)行充分討論,盡最大努力搞好本次畢業(yè)設(shè)計。致謝首先感謝本人的指導(dǎo)老師原紅玲老師,她仔細(xì)審閱了本文的全部內(nèi)容,并對我的設(shè)計內(nèi)容提出了許多建設(shè)性意見。原紅玲老師淵博的專業(yè)知識,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度,精益求精的工作作風(fēng),誨人不倦的高尚師德,嚴(yán)于律己、寬以待人的崇高風(fēng)范,樸實無華、平易近人的人格魅力對我影響深遠(yuǎn)。在畢業(yè)設(shè)計的過程中,特別是遇到困難時,她給了我鼓勵和幫助,在這里我向她表示真誠的感謝!感謝母校河南機(jī)電高等??茖W(xué)校的辛勤培育之恩!感謝材料工程系給我提供的良好學(xué)習(xí)及實踐環(huán)境,使我學(xué)到了許多新的知識,掌握了一定操作技能。最后,我非常慶幸在三年的的學(xué)習(xí)、生活中認(rèn)識了很多可敬的老師和可親的同學(xué),并感激師友的教誨和幫助!參考文獻(xiàn)【1】中國機(jī)械工程協(xié)會、李春勝、黃德彬主編.金屬材料手冊.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004.11【2】肖祥芷、王孝培主編.中國模具工程大典第4卷.北京:電子工業(yè)出版社,2007.3【3】機(jī)械工業(yè)部編.機(jī)械產(chǎn)品目錄(1996)第5卷.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1996【4】王孝培主編.實用沖壓技術(shù)手冊. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003.3【5】中國機(jī)械工程學(xué)會、中國模具設(shè)計大典編委會編.中國模具設(shè)計大典(第3卷).南昌:江西科學(xué)技術(shù)出版社,2003.1【6】任嘉卉主編.公差與配合手冊.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1997.4【7】王建中、李洪主編.公差與制圖技術(shù)手冊.沈陽:遼寧科學(xué)技術(shù)出版社,1999.1【8】郭成、儲家佑主編.現(xiàn)代沖壓技術(shù)手冊.北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2005.10【9】中國標(biāo)準(zhǔn)出版社、全國模具標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會編.中國機(jī)械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)匯編:沖壓模具卷(下).北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,1998.12【10】許發(fā)越主編.模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1994.10【11】林慧國等主編.模具材料應(yīng)用手冊.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004.7【12】陳錫東、周小玉主編.實用模具技術(shù)手冊.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001.727
收藏