直角多孔板連續(xù)模設計【含CAD圖紙+文檔】

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　　　　　　　　　　　 文獻綜述 學院（系） 專 業(yè) 班 級 姓 名 學 號 冷沖模的現(xiàn)狀和發(fā)展 0引言 模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎工業(yè),是高技術行業(yè)。模具設計與制造技術水平的高低，是衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標志之一，在很大程度上決定著產(chǎn)品的質量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。因此我們學習和研究沖壓技術具有非常重要意義。 1我國模具工業(yè)的現(xiàn)狀 我國的模具工業(yè)的發(fā)展，日益受到人們的重視和關注，在電子、汽車、電機、電器、儀器、儀表、家電和通信等產(chǎn)品中，60%-80%的零部件都要依靠模具成形（型）。用模具生產(chǎn)制件所具備的高精度、高復雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和代消耗，是其它加工制造方法所不能比擬的。近幾年，我國模具工業(yè)一直以每年15%左右的增長速度發(fā)展，2003年，我國模具總產(chǎn)值超過400億元人民幣[1]。 模具工業(yè)的發(fā)展和進步，在很大程度上取決于模具加工設備、軟件及切削刀具的制造水平。如今人們對手機、電腦、汽車、手表、數(shù)碼電子等商品的要求一點也不低于發(fā)達國家。但另一方面，我國生產(chǎn)這些商品所需模具的工作母機即模具加工設備的制造水準，從總體上來說還是比較低的。這就出現(xiàn)了一個奇怪的現(xiàn)象，這些年我國模具生產(chǎn)所需的先進加工設備、制造軟件及切削刀具進口越來越多。去年，我國機床進口約60億美元，其中用于模具生產(chǎn)的就占十分之一；去年我國模具生產(chǎn)所需超硬質合金和陶瓷等超硬刀具銷售額約12億元，其中90%依賴進口[2]。 2冷沖模具工業(yè)在歷史上的背景 冷沖壓加工工藝，在我國已有悠久的歷史。據(jù)文獻記載：我國勞動人民遠在青銅時期就發(fā)現(xiàn)了金屬具有錘擊變形的性能；到了戰(zhàn)國時代（公元前403-221年）已經(jīng)能煉劍淬火?？梢钥隙?，我們的祖先，在2300年前已掌握了錘擊金屬制造兵器和各種日用品技術。在漫長的封建社會時期，我國勞動在金、銀、銅裝飾品和日用品的制作中，顯示出精巧的工藝技術和高超的藝術水平[3]。 3冷沖壓模具的特點和應用概述 冷沖壓在工業(yè)生產(chǎn)中，尤其是在大批量生產(chǎn)中，應用十分廣泛。相當多的工業(yè)部門都越來越多地采用冷沖壓加工產(chǎn)品零部件，如機械制造、車輛生產(chǎn)、航空航天、電子、電器、輕工、儀表及日用品等行業(yè)。在這些工業(yè)部門中，沖壓件所占的比重都相當大，不少過去用鑄造、鍛造、切削加工方法制造的零件，現(xiàn)在已被質量輕、剛度好的沖壓件所代替。通過沖壓加工，大大提高了生產(chǎn)率，降低了成本。可以說，如果在生產(chǎn)中不廣泛采用沖壓工藝，許多工業(yè)部門的產(chǎn)品要提高生產(chǎn)率、提高質量、降低成本，進行產(chǎn)品的更新?lián)Q代是難以實現(xiàn)的[4]。 由于沖壓工藝具有生產(chǎn)率、生產(chǎn)成本低、材料利用率高、能成形復雜零件、適合大批量生產(chǎn)等優(yōu)點，在某些領域已取代機械加工，并正逐步擴大其應用范圍。據(jù)國際生產(chǎn)技術協(xié)會預測，到本世紀中，機械零部件中60%的粗加工、80%的精加工要由模具來完成。因此，沖壓技術對發(fā)展生產(chǎn)、增加效益、更新產(chǎn)品等方面具有重要作用[5]。 4冷沖模具工業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 隨著近代工業(yè)的發(fā)展，冷沖壓技術得到迅速發(fā)展。在一些工廠中，建立了具有現(xiàn)代規(guī)模和技術先進的冷沖壓生產(chǎn)車間，并建立了專門研究冷沖壓技術的科研機構及專業(yè)性工廠，培養(yǎng)了大批從事冷沖壓生產(chǎn)的科技人員，廣泛地開展了冷沖壓生產(chǎn)的科技及學術活動，編輯出版了各種冷沖壓技術資料，從而使冷沖壓生產(chǎn)技術得到了迅速發(fā)展。在冷沖壓生產(chǎn)中，出現(xiàn)了很多可喜的高科技成果。沖壓加工的工藝和設備正在不斷地發(fā)展，例如精密沖裁、冷擠壓、多工位自動沖壓、高速成形、液壓成形、超塑沖壓等，把冷沖壓生產(chǎn)技術提高到了新的水平。為了適應冷沖壓工藝水平的提高，我國對沖模的研制也在不斷加強。近年來，出現(xiàn)了很多制造周期短、使用壽命長的新型沖模結構。并且，模具加工工藝及模具材料也相應地在不斷革新，例如采用鋼結硬質合金、硬質合金或低熔點合金澆注模具、采用電加工技術及計算機制造沖模等以適用于不同的生產(chǎn)條件。從而使沖壓生產(chǎn)的產(chǎn)品質量、勞動生產(chǎn)率大大提高，成本也大幅度下降，有利地推動了我國社會主義經(jīng)濟建設和發(fā)展[6]。 5冷沖壓模具設計的作用 直角多孔板的形狀、尺寸和表面質量是由模具保證的，所以在大量生產(chǎn)中可以獲得穩(wěn)定的加工質量，可以滿足一般的裝配和使用要求。沖壓加工可通過使材料產(chǎn)生塑性變形制造復雜形狀的工作，這是其他工藝方法難以實現(xiàn)的。沖壓加工工具由很高的生產(chǎn)率。一般在一臺沖壓設備上每分鐘可以生產(chǎn)小尺寸工件幾件到幾十件，高速沖床可達幾百件，這是其它任何方法都無法實現(xiàn)的。 [7]此外，沖壓加工所用胚料是板材或卷料，通常又是在常溫下加工，故易于實現(xiàn)機械化與自動化，可大幅度的提高生產(chǎn)率。沖壓工藝具有生產(chǎn)率高、生產(chǎn)成本低、材料利用率高、能成型復雜零件、適合大批量生產(chǎn)的優(yōu)點，在某些領域已取代機械加工，并逐漸擴大其工藝范圍。因此，研究沖壓工藝技術對發(fā)展生產(chǎn)、增強效益、更新產(chǎn)品等方面具有重要作用。通過本設計，學習沖壓模具設計的特點和全過程，訓練工程設計能力，并對大學四年所學知識來說是一個很好的查漏補缺的機會、綜合應用學過的知識進一步提高設計能力。 6本課題在國內(nèi)外發(fā)展概況及存在的問題 我國精密多工位級進模還為數(shù)不多，模具平均壽命不足100萬次，模具最高壽命達到1億次以上，精度達到3～5um，有50個以上的級進工位，與國際上最高模具壽命6億次，平均模具壽命5000萬次相比，處于80年代中期國際先進水平。[8]目前，國內(nèi)已能生產(chǎn)精度達2微米的精密國工位級進模，工位最多已達160個，壽命達到1～2億次。[9]有代表的是集機電一體化的鐵芯精密自動疊片多功能模具，已達到國際水平。如南京長江機器制造廠的電機鐵芯自動疊鉚硬質合金多工位級進模具有自動沖切、疊壓、鉚合、計數(shù)、分組、轉子鐵芯扭斜，安全保護功能，凹模采用拼塊式，零配件可互換。常州寶馬集團公司的步進電機定轉子帶雙回疊片硬質合金級進模。具有轉子沖片落料、旋轉72o再疊片，定子沖片落料、回轉90o再疊片等功能。這兩項模具精度達到2oμ m，步距精度2-3μ m，雙回轉精度11，壽命達到1億次以上，制造周期5-6個月，而價格僅為同類進口模具的1/2-1/3，已達到國際先進水平，完全可以替代進口。而其他如48、54、68條腿集成電路柜架多工位級進模、電子槍硬質合金多工位級進模、別克轎車安全帶座式工位級進模、空調器散熱片多工位級進模，均達到國外同類產(chǎn)品水平。[10]總體上和國外級進模相比，在制造精度、使用壽命、模具結構和功能上，仍存在一定差距。 體現(xiàn)高水平制造技術的多工位級進模具覆蓋面大增,已從電機、電器鐵芯模具擴大到接插件、電子元器件、汽車零件、空調器散熱片等家用電器零件模具上。模具質量、模具壽命明顯提高，模具交貨期較前縮短。模具CAD/CAM技術相當廣泛地得到應用，并開發(fā)出了自主版權的模具CAD/CAMA軟件。電加工、數(shù)控加工在模具制造技術得到了進一步發(fā)展，尤其是這一領域的高新技術快速原型制造技術（RPM）進展很快，國內(nèi)有多家企業(yè)已自行開發(fā)出達到國際水平的相關設備。[11]在“八五”、“九五”期間。我國已有一大批模具企業(yè)推廣普及了計算機繪圖技術，數(shù)控加工的使用率越來越高，特別是以生產(chǎn)家用電器的企業(yè)為代表，陸續(xù)引進了相當數(shù)量的CAD/CAM系統(tǒng)。我國自主開發(fā)的CAD/CAM系統(tǒng)也有很大發(fā)展。我國整個模具工業(yè)的發(fā)展趨勢來看，雖然經(jīng)過改革開放20年來的努力，在飛速縮小與先進國家的差距，但這個差距還是明顯的，不論是設計水平還是制造工藝水平方面，都還需要急起直追，例如我國目前模具產(chǎn)品的自給率僅為70% ，產(chǎn)品的專業(yè)化、標準化程度低，先進制造技術NC、CNC加工設備層次低、數(shù)量少，開發(fā)利用率低，CAD/CAM技術采用不普遍，其他如大型化、精密化模具、多功能復合模具、熱流道塑料模具、氣體輔助注射模具、高壓注射成型模具以及快速經(jīng)濟模具產(chǎn)品以待開發(fā)。[12]另外，模具設計與制造先進工藝的引進和普及也勢在必行，如模具優(yōu)質材料的應用及先進的表面處理和智能化、自動化拋光技術、快速原型制造技術(RPM)、模具高速掃描及數(shù)字化系統(tǒng)、模具加工柔性同步系統(tǒng)等。 近些年來，級進組合沖裁模在車身制造中開始得到越來越廣泛的應用，用級進模直接把卷材加工成型零件和拉伸件，加工的零件也越來越大，省去了用多工位壓力機和成套模具生產(chǎn)所必需串接的板材剪切、涂油、板坯運輸?shù)群罄m(xù)工序。[13]級進組合沖模已在美國汽車工業(yè)中普遍應用，其優(yōu)點是生產(chǎn)率高，模具成本低，不需要板料剪切，與多工位壓力機上使用的階梯模相比，節(jié)約30%，但是，級進組合沖模技術的應用受拉伸深度、導向和傳輸?shù)膸Р谋砻嬗不南拗浦饕糜诶焐疃缺容^淺的簡單零件，因此不能完全代替多工位壓力機，絕大多數(shù)零件應優(yōu)先考慮在多工位壓力機上加工。 7應解決的主要問題及應達到的技術要求 1）成型設備選擇：根據(jù)沖壓工藝的性質、生產(chǎn)和批量大小=制件的幾何形狀、尺寸及精度要求，以及安全操作等因素來確定； 2）排樣設計：通過幾種排樣方案的設計，確定最佳的排樣方案; 3)卸料裝置設計：工作穩(wěn)定，并能確保凸模與板料順利分離； 4）定位裝置設計、托料裝置設計：確保板料順利送進，準確定位； 5）凸、凹模設計：凸、凹模結構設計合理，強度足夠，刃口尺寸精確，確保能生產(chǎn)出合格制件。 8總結 目前我國模具工業(yè)的發(fā)展步伐日益加快，但在整個模具設計制造水平和標準化程度上，與德國、美國、日本的發(fā)達國家相比還存在相當大的差距。存在的問題和差距主要表現(xiàn)在下列5個方面：（1）總量供不應求。（2）企業(yè)組織結構、產(chǎn)品結構、技術結構和進出口結構都不合理。（3）模具產(chǎn)品水平低很多，生產(chǎn)周期長。（4）開發(fā)能力較差，經(jīng)濟效益較差。（5）與國際水平相比，模具企業(yè)的管理落后[14]。 我國沖壓模具產(chǎn)品的質量和生產(chǎn)工藝水平,總體上比國際先進水平低許多,而模具生產(chǎn)周期卻要比國際先進水平長許多。產(chǎn)品質量水平低主要表現(xiàn)在精度、表面粗糙度、壽命及模具的復雜程度上;生產(chǎn)工藝水平低則主要表現(xiàn)在加工工藝、加工裝備等方面。在模具壽命上，合理選擇模具材料是非常重要的[15]。 由此可得，我國模具制造，應該向以下所述的幾點進行實行。這樣對我國的模具行業(yè)有巨大的歷史意義，這影響著我國能不能走到世界的前列和引領模具技術潮流。1.CAD/CAE/CAM計算機輔助設計、模擬、制造一體化2.先進設備在現(xiàn)代模具制造中的作用3.模具材料及表面處理技術。模具技術未來發(fā)展趨勢主要是朝信息化、高速化生產(chǎn)與高精度化發(fā)展。(1)使計算機輔助設計/加工/工程技術得到廣泛使用。(2)讓大型模具企業(yè)擁有高速數(shù)控加工/加工中心/數(shù)控機床等先進的加工工藝與裝備,可以開展RP/RT或模具逆向工程工作,使硬件裝備站在與世界基本同步的水平線上。(3)在沖模的表面精整加工技術方面,要開展積極探索、積累經(jīng)驗。借助高速、精密的加工設備加工生產(chǎn),獲得良好的尺寸精度和表面粗糙度,用新型的研磨或拋光方法代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手工研磨拋光,提高模具質量。 在模具制造的方法中，冷沖壓與其他加工方法相比，具有獨到的特點：操作工藝方便，便于組織生產(chǎn)，是一種高效低耗的加工方法，適合大批量生產(chǎn)。而且沖壓出的零件制品一般不需要進一步機械加工，互換性好，在耗費不大的情況下能獲得強度高、剛度大而重量輕的零件。所以在工業(yè)生產(chǎn)中，尤其在大批量生產(chǎn)中應用十分廣泛。相當多的工業(yè)部門都越來越多地次采用冷沖壓加工產(chǎn)品零部件，如機械制造、車輛生產(chǎn)、航空航天、電子、電器、輕工、儀表及日用品等行業(yè)。在這些工業(yè)部門中，沖壓件所占的比重都相當大，不少過去用鑄造、鍛造、切削加工方法制造的零件，現(xiàn)在已被質量輕、剛度好的沖壓件所代替[16]。通過沖壓加工，大大提高了生產(chǎn)率，降低了成本?？梢哉f，如果在生產(chǎn)中不廣泛采用沖壓工藝，許多工業(yè)部門的產(chǎn)品要提高生產(chǎn)率、提高質量、降低成本，進行產(chǎn)品的更新?lián)Q代是難以實現(xiàn)的。 在信息化帶動工業(yè)化發(fā)展的今天，在經(jīng)濟全球化趨向日漸加速的情況下，我國沖壓模具必須盡快提高水平。十一五”期間，在科學發(fā)展觀指導下，不斷提高自主開發(fā)能力、重視創(chuàng)新、堅持改革開放、走新型工業(yè)化道路，將速度效益型的增長模式逐步轉變到質量和水平效益型軌道上來，我國的沖壓模具的水平也必然會更上一層樓[9]。本次設計冷凝器孔板沖壓連續(xù)模相信能讓自己學到更多的東西，它雖然不能給工業(yè)化發(fā)展帶來貢獻，但能給我個人帶來更重要的學習空間。模具制造產(chǎn)業(yè)是制造產(chǎn)業(yè)之一，而制造產(chǎn)業(yè)標志著一個國家的綜合國力及技術水平。隨著計算機軟件的發(fā)展和進步，CAD/CAE/CAM 技術也日臻成熟，其現(xiàn)代模具中的應用將越來越廣泛。可以預料不久的將來，模具制造業(yè)將從機械制造業(yè)中分離出來，而獨立成為國民經(jīng)濟中不可缺少的支柱產(chǎn)業(yè)，與此同時，也進一步促進了模具制造技術向集成化、智能化、益人化、高效化方向發(fā)展。因此，大力發(fā)展模具工業(yè)可以促進我國更快的走向工業(yè)化國家。因此大力發(fā)展模具制造產(chǎn)業(yè)是國家經(jīng)濟建設中所必須計劃到的。本次設計直角多孔板連續(xù)模雖然不能為整個行業(yè)做出什么貢獻，但我希望能夠通過本次的設計制作有所體會和認識，發(fā)現(xiàn)一些問題，提供一些有用的資料。 參考文獻 [1] 周永泰. 模具設計和加工技術的發(fā)展方向. 制造技術與機床 , 2003,(05) [2] 李雙義.冷沖模具設計.清華大學出版社 [3] 張六玲. 國內(nèi)外模具工業(yè)的基本現(xiàn)狀與市場預測. 模具制造 , 2002,(01) [4] 翁其金、徐新成. 沖壓工藝及沖模設計. 機械工業(yè)出版社 , 2004.07 [5] 胡興軍. 我國模具業(yè)的發(fā)展及改進措施. 世界制造技術與裝備市場 , 2005,(01) [6] 洪慎章. 現(xiàn)代模具工業(yè)的發(fā)展趨勢及企業(yè)特征. 航空制造技術 , 2003,(06) [7] 吳詩惇編《沖壓工藝及模具設計》，西北工藝大學出版社2001.09 [8] 薛啓翔.冷沖壓實用技術. 北京：機械工業(yè)出版社，2006,1 [9] 李和平、吳霞.現(xiàn)代模具行業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢綜述[J]. 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