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文檔簡介
1、<p><b> 墊板級進模設(shè)計</b></p><p><b> 學(xué) 生: </b></p><p><b> 學(xué) 號: </b></p><p> 專 業(yè):材料成型及控制工程</p><p> 班 級:2007.3</p&g
2、t;<p><b> 指導(dǎo)教師:***</b></p><p><b> 二O一一年六月</b></p><p> 畢業(yè)設(shè)計(論文)任務(wù)書</p><p> 設(shè)計(論文)題目:墊板級進模設(shè)計 </p><p> 一.畢業(yè)設(shè)計(論文)的主要內(nèi)容及基本要求</p>
3、<p> 內(nèi)容:墊板級進模設(shè)計;產(chǎn)品工件圖見附圖;生產(chǎn)批量:大批量</p><p> 要求:要求有摘要(中、英文)、目錄、設(shè)計任務(wù)書、產(chǎn)品圖及設(shè)計說明書。</p><p><b> 1.工件工藝性分析</b></p><p> ?。?)根據(jù)工件圖,分析其形狀、尺寸、精度、斷面質(zhì)量、裝配關(guān)系等要求。</p>&l
4、t;p> (2)根據(jù)生產(chǎn)批量,決定模具的結(jié)構(gòu)形式、選用材料。</p><p> ?。?)分析工件所用材料是否符合沖壓工藝要求。</p><p> 2.確定合理的工藝方案:應(yīng)有兩個以上的工藝方案比較分析。</p><p> (1)根據(jù)工藝分析,確定基本的工序性質(zhì)。如:落料—拉深</p><p> ?。?)根據(jù)工藝計算,確定工序數(shù)目。
5、</p><p> ?。?)根據(jù)生產(chǎn)批量和條件(材料、設(shè)備、工件精度)確定工序組合。如:復(fù)合沖工序或連續(xù)沖壓工序</p><p><b> 3.工藝計算</b></p><p> (1)計算毛坯尺寸,合理排樣,繪排樣圖,計算材料利用率。</p><p> (2)計算沖壓力,如:沖裁力、彎曲力、拉伸力、卸料力、推件力
6、、壓邊力等以便確定壓力機。</p><p> ?。?)計算壓力中心,防止模具受偏心負荷,受損。</p><p> (4)計算并確定模具主要零件(凸模、凹模、凸模固定板、墊板等)外形尺寸及彈性元件的自由高度。</p><p> ?。?)確定凸、凹模間隙,計算凸、凹模工作部分尺寸。</p><p> ?。?)確定級進模工位、定距方法、擋料方法等
7、。</p><p> 4.模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p> ?。?)進行模具結(jié)構(gòu)設(shè)計,確定結(jié)構(gòu)件形式和標準。</p><p> ?。?)繪制模具總體結(jié)構(gòu)草圖,初步計算并確定模具閉合高度,概算模具外形尺寸。</p><p><b> 5.選擇沖壓設(shè)備</b></p><p> 根據(jù)工廠現(xiàn)有設(shè)
8、備及要完成的沖壓工序性質(zhì)、沖壓加工所需的變形力、變形功和模具的閉合高度、輪廓尺寸等因素,選用壓力機的型號、規(guī)格。</p><p><b> 6.模具圖樣設(shè)計</b></p><p><b> ?。?)繪制模具總圖</b></p><p> 主視圖:常取模具的工作位置,采用剖面畫法。</p><p&g
9、t; 俯視圖或仰視圖:一般是將上模部分(或下模部分)拿掉,視圖只反映模具的下模俯視(或上模俯視)可見部分。</p><p> 側(cè)視圖和局部視圖等:必要時畫。</p><p> 制件圖:常畫在圖樣的右上角,要注明其材料、規(guī)格、制件本身的尺寸、公差、技術(shù)要求等。</p><p> 排樣圖:必須在制件圖下面繪制。應(yīng)標明料寬、步距、搭邊值。</p>&
10、lt;p> 技術(shù)要求及說明:一般在標題的上面寫出該模具的沖壓力、模具閉合高度、模具標記所選設(shè)備型號等其他要求。</p><p><b> 列出零件明細表。</b></p><p> ?。?)繪制非標準零件圖:</p><p> 零號總裝圖一張;模具工作部分零件圖8張(3號圖紙),要求總量達到1張零號圖紙</p><
11、;p> ?。?)編寫相應(yīng)技術(shù)文件:</p><p> 畢業(yè)設(shè)計說明書一份,論文字數(shù)不少于2萬字,用電腦打印。</p><p><b> (4)審核</b></p><p> 按規(guī)定時間完成,上繳本課題設(shè)計資料進行審核,并答辯。</p><p> 二.指定查閱的主要參考文獻及說明</p><
12、;p> 1)《實用模具設(shè)計與制造手冊》,許發(fā)樾主編 機械工業(yè)出版社 2000.10</p><p> 2)《沖模設(shè)計手冊》,《沖模設(shè)計手冊》編寫組編注 機械工業(yè)出版社 1999.06</p><p> 3)《實用沖壓技術(shù)手冊》, 王孝培主編 機械工業(yè)出版社 2001.03</p><p> 4)《沖壓工藝與模具設(shè)計》,姜奎華主編 機械
13、工業(yè)出版社1999.1</p><p> 5)《互換性與技術(shù)測量》,廖念創(chuàng)等 計量出版社 1998.02 </p><p> 6)《金屬材料及熱處理》,上海工大史美堂主編 上??萍汲霭嫔?,1980.07</p><p> 7)《沖模圖冊》,李天佑主編 機械工業(yè)出版社,1995.10</p><p&g
14、t;<b> 三.進度安排</b></p><p><b> 四.畢業(yè)設(shè)計附圖</b></p><p><b> 名稱:墊板工件圖</b></p><p><b> 1.材料技術(shù)要求:</b></p><p> ?。?)厚度: =1mm</p
15、><p><b> 材料: Q235</b></p><p> ?。?)表面質(zhì)量:平整</p><p> 2.大批量生產(chǎn) </p><p><b> 摘 要</b></p><p> 針對沖裁零件的結(jié)構(gòu)特點進行了工藝分析,確定了合理的工藝方案,按沖壓工藝要求和
16、成形條件,進行了工藝設(shè)計和模具總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計,模具結(jié)構(gòu)合理,操作方便,并能保證生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。 </p><p> 關(guān)鍵詞:模具;設(shè)計;沖壓;工藝分析;工藝方案;級進模 </p><p><b> ABSTRACT</b></p><p> According to the structural characteristics of
17、the Punching part,Craftwork Analysis is conducted and reasonable proposal is formulated. I carry on process design and design of the whole structure of the mold. The mold has a rational construction and the mold is easy
18、to operate .This mold can also guarantee the efficiency and quality of production.</p><p> Keywords:Mould Design;Stamping;Technology Analysis;Process plan;progressive die .</p><p><b> 目
19、 錄</b></p><p><b> 摘 要I</b></p><p> ABSTRACTII</p><p> 目 錄III</p><p><b> 第一章 緒論1</b></p><p> 1.1沖壓與沖模的概念1<
20、/p><p> 1.2沖壓加工的特點1</p><p> 1.3沖壓模具的分類1</p><p><b> 1.4沖壓材料2</b></p><p> 1.4.1 沖壓對模具材料的要求2</p><p> 1.4.2.沖模材料的選用原則3</p><p>
21、 1.4.3.沖壓常見材料及熱處理要求3</p><p> 1.5沖壓的優(yōu)勢6</p><p> 1.6沖壓應(yīng)用領(lǐng)域6</p><p> 1.7我國沖壓模具的現(xiàn)狀與發(fā)展7</p><p> 1.7.1沖壓模具市場情況7</p><p> 1.7.2沖壓模具水平狀況8</p><
22、p> 1.7.3沖壓模具的發(fā)展重點與展望9</p><p> 1.7.4沖壓模具業(yè)發(fā)展勢頭強勁11</p><p> 第二章 工件工藝性分析13</p><p> 2.1 工藝性分析13</p><p> 2.2沖裁件的工藝方案13</p><p> 2.2.1選擇沖壓基本工序14<
23、/p><p> 2.2.2確定沖壓次數(shù)和沖壓順序14</p><p> 2.2.3確定工藝方案14</p><p> 第三章 排樣圖設(shè)計及材料利用率的計算17</p><p> 3.1 排樣的初步設(shè)計17</p><p> 3.2材料利用率的計算19</p><p> 3.2.
24、1條料寬度的確定19</p><p> 3.2.2材料利用率的計算19</p><p> 3.3排樣圖的確定20</p><p> 第四章 工藝計算22</p><p> 4.1 沖裁力22</p><p> 4.2 降低沖裁力的方法23</p><p> 4.3 沖裁力
25、的計算23</p><p> 4.4壓力機公稱壓力的確定24</p><p> 4.5 壓力中心的計算25</p><p> 第五章 沖壓設(shè)備的選擇29</p><p> 5.1沖壓設(shè)備類型的選擇29</p><p> 5.2沖壓設(shè)備規(guī)格的選擇29</p><p> 第六
26、章 沖裁模工作部分主要尺寸的計算32</p><p> 6.1沖裁間隙32</p><p> 6.2間隙的影響32</p><p> 6.2.1對沖裁件質(zhì)量的影響32</p><p> 6.2.2對模具壽命的影響33</p><p> 6.2.3對沖裁力、卸料力的影響34</p>&
27、lt;p> 6.3合理間隙的選用34</p><p> 6.4凸凹模刃口尺寸的確定36</p><p> 6.4.1計算原則36</p><p> 6.4.2計算方法36</p><p> 6.5凹凹模刃口尺寸計算37</p><p> 第七章 模具總體設(shè)計40</p>&l
28、t;p> 7.1模具類型的確定40</p><p> 7.2送料方式的確定40</p><p> 7.3定位方式的選擇40</p><p> 7.4卸料、出件方式的選擇41</p><p> 7.5導(dǎo)向方式的選擇41</p><p> 第八章 模具主要零部件設(shè)計42</p>
29、<p> 8.1模架的選用42</p><p> 8.2凹模的設(shè)計44</p><p> 8.2.1凹模刃口形式44</p><p> 8.2.2凹模外形和邊界尺寸的確定45</p><p> 8.2.3凸模、凹模的固定形式46</p><p> 8.3凸模長度計算及較核47</
30、p><p> 8.3.1凸模長度的確定47</p><p> 8.3.2 各工位處凸模長度計算47</p><p> 8.3.3 凸模強度校核48</p><p> 8.4凸凹模材料選取的原則50</p><p> 8.4.1選取的一般原則50</p><p> 8.4.2模具
31、選材的具體考慮因素50</p><p> 8.5模柄的選用50</p><p> 8.6閉合高度校核51</p><p> 第九章 模具主要零部件的選擇52</p><p> 9.1凸模固定板設(shè)計52</p><p> 9.2墊板設(shè)計53</p><p> 9.3擋料銷的
32、選用53</p><p> 9.4導(dǎo)料板的設(shè)計55</p><p><b> 9.5導(dǎo)正銷55</b></p><p> 9.6側(cè)壓裝置55</p><p> 9.7螺釘及銷釘選用56</p><p> 9.7.1螺釘56</p><p> 9.7.
33、2銷釘規(guī)格的選用56</p><p> 第十章 模具裝配與設(shè)計圖57</p><p> 10.1零件的裝配57</p><p> 10.2 模具裝配圖57</p><p> 10.3模具工作過程59</p><p> 10.4零件圖59</p><p> 第十一章 總結(jié)
34、65</p><p><b> 參考文獻66</b></p><p><b> 致 謝67</b></p><p><b> 附錄68</b></p><p><b> 附錄一68</b></p><p><
35、;b> 附錄二69</b></p><p><b> 第一章 緒論</b></p><p> 1.1沖壓與沖模的概念</p><p> 沖壓是通過安裝在壓力機上的模具對材料施加外力,使之產(chǎn)生塑性變形或分離,從而獲得一定尺寸、形狀和性能的工件的加工方法。沖壓工藝的應(yīng)用范圍十分廣泛,既可以加工金屬材料,也可以加工多種非金
36、屬材料。</p><p> 在沖壓加工中,安裝在壓力機上,將材料(金屬或非金屬)加工成零件(或半成品)的一種特殊工藝裝備,叫做沖壓模具(簡稱沖模)。沖模在實現(xiàn)沖壓加工中是必不可少的工藝裝備,與沖壓件是“一模一樣”的關(guān)系,若沒有符合要求的沖模,就不能生產(chǎn)出合格的沖壓件;沒有先進的沖模,先進的沖壓成形工藝就無法實現(xiàn)。在沖壓零件的生產(chǎn)中,合理的沖壓成形工藝、先進的模具、高效的沖壓設(shè)備是必不可少的三要素。</p&
37、gt;<p> 1.2沖壓加工的特點</p><p> 冷沖壓生產(chǎn)靠壓力機和模具完成加工過程,與其他加工方法相比,在技術(shù)與經(jīng)濟方面具有下列特點:1.冷沖壓是少、無切屑加工方法之一,所獲得的沖壓件一般無需再加工;2.普通壓力機每分鐘可生產(chǎn)幾十件,高速壓力機每分鐘可生產(chǎn)千件以上,是一種高效率的加工方法;3.沖壓件的尺寸精度由模具保證,所以質(zhì)量穩(wěn)定,互換性好;4.冷沖壓可以加工壁薄、重量輕、剛性
38、好、形狀復(fù)雜的零件,為其他加工方法所不能替代。</p><p> 另外,冷沖壓加工不需加熱、無氧化皮,表面質(zhì)量好,操作方便,費用較低。</p><p> 由于具有上述突出特點,冷沖壓在生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。全世界的鋼材中,有60%~70%是板材,其中大部分是經(jīng)過沖壓制成。汽車的車身、底盤、油箱、散熱器片,鍋爐的汽包、容器的殼體,電機、電器的鐵芯硅鋼片等都是沖壓加工的。儀器儀表、家用電
39、器、自行車、辦公器械、生活器皿等產(chǎn)品中,也有大量沖壓件。冷沖壓可加工各種類型的產(chǎn)品,尺寸從小到鐘表的秒針,大到汽車的縱梁、覆蓋件;沖切厚度已達20mm以上,加工尺寸幅度大,適應(yīng)性強。</p><p> 1.3沖壓模具的分類</p><p> 1.根據(jù)工藝性質(zhì)分類</p><p> a.沖裁模 沿封閉或敞開的輪廓線使材料產(chǎn)生分離的模具。如落料模、沖孔模、切斷模、
40、切口模、切邊模、剖切模等。 </p><p> b.彎曲模 使板料毛坯或其他坯料沿著直線(彎曲線)產(chǎn)生彎曲變形,從而獲得一定角度和形狀的工件的模具。 </p><p> c.拉深模 是把板料毛坯制成開口空心件,或使空心件進一步改變形狀和尺寸的模具。 </p><p> d.成形模 是將毛坯或半成品工件按圖凸、凹模的形狀直接復(fù)制成形,而材料本身僅產(chǎn)生
41、局部塑性變形的模具。如脹形模、縮口模、擴口模、起伏成形模、翻邊模、整形模等。 </p><p> 2.根據(jù)工序組合程度分類</p><p> a.單工序模 在壓力機的一次行程中,只完成一道沖壓工序的模具。 </p><p> b.復(fù)合模 只有一個工位,在壓力機的一次行程中,在同一工位上同時完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。</p><p
42、> c.級進模(也稱連續(xù)模) 在毛坯的送進方向上,具有兩個或更多的工位,在壓力機的一次行程中,在不同的工位上逐次完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。 </p><p> d.傳遞模 綜合了單工序模和級進模的特點,利用機械手傳遞系統(tǒng),實現(xiàn)產(chǎn)品的模內(nèi)快速傳遞,可以大大提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率,減低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本,節(jié)儉材料成本,并且質(zhì)量穩(wěn)定可靠。 </p><p> 3.依產(chǎn)品的加工方法
43、分類</p><p> 依產(chǎn)品加工方法的不同,可將模具分成沖剪模具、彎曲模具、抽制模具、成形模具和壓縮模具等五大類。 </p><p> a.沖剪模具:是以剪切作用完成工作的,常用的形式有剪斷沖模、下料沖模、沖孔沖模、修邊沖模、整緣沖模、拉孔沖模和沖切模具。</p><p> b.彎曲模具:是將平整的毛胚彎成一個角度的形狀,視零件的形狀、精度及生產(chǎn)量的多寡,乃
44、有多種不同形式的模具,如普通彎曲沖模、凸輪彎曲沖模、卷邊沖模、圓弧彎曲沖模、折彎沖縫沖模與扭曲沖模等。 </p><p> c.抽制模具:抽制模具是將平面毛胚制成有底無縫容器。 </p><p> d.成形模具:指用各種局部變形的方法來改變毛胚的形狀,其形式有凸張成形沖模、卷緣成形沖模、頸縮成形沖模、孔凸緣成形沖模、圓緣成形沖模。 </p><p>
45、e.壓縮模具:是利用強大的壓力,使金屬毛胚流動變形,成為所需的形狀,其種類有擠制沖模、壓花沖模、壓印沖模、端壓沖模。 </p><p><b> 1.4沖壓材料</b></p><p> 1.4.1 沖壓對模具材料的要求</p><p> 不同沖壓方法,其模具類型不同,模具工作條件有差異,對模具材料的要求不同。</p>&
46、lt;p> 沖裁模 主要用于各種板料的沖切成形,其刃口在工作過程中受到強烈的摩擦和沖擊,具有高的耐磨性、沖擊韌性以及耐疲勞斷裂性能。</p><p> 彎曲模 主要用于板料的彎曲成形,工作負荷不大,但有一定的摩擦,具有高的耐磨性 和斷裂抗力。</p><p> 拉深模 要用于板料的拉深成形,工作應(yīng)力不大,但凹模入口處承受強烈的摩擦,
47、 </p><p> 1.材料應(yīng)具有良好的塑性</p><p> 在變形工序中,材料的內(nèi)應(yīng)力分拉應(yīng)力或壓應(yīng)力,其變形表現(xiàn)為伸長和壓縮。當主要變形區(qū)的材料變形量超過材料的變形極限時,便會產(chǎn)生破裂或皺褶。因此,材料必須有良好的塑性和塑性變形的穩(wěn)定性。</p><p> 影響材料塑性的主要因素是材料的化學(xué)成分、金相組織和機械性能。碳的質(zhì)量分數(shù)低于0.05%~
48、0.15%的低碳鋼具有良好的塑性。硅的質(zhì)量分數(shù)在0.37%以下,對材料塑性影響不大,但質(zhì)量分數(shù)大于這一數(shù)值時,即使碳的質(zhì)量分數(shù)很小也會使材料變得又硬又脆。硫在鋼中與錳或鐵相結(jié)合以硫化物的形態(tài)出現(xiàn)時,會嚴重地影響鋼的熱軋性能,硫化物促使條狀組織產(chǎn)生,使鋼的塑性降低。</p><p> 金屬材料的晶粒大小對塑性影響也很大。晶粒大,塑性差,變形時容易破裂,或在制件表面上呈現(xiàn)粗糙的橘皮,對制件以后的拋光、電鍍、涂漆等工
49、序均有影響;金屬材料的品粒過細,則使材料的彈性回復(fù)現(xiàn)象增加,因而材料的晶粒大小要適中。</p><p> 材料塑性的高低,通常用延伸率、屈強比、冷彎試驗中的彎心直徑和杯突試驗深度來表示。延伸率、杯突試驗深度值越大,塑性就越好;屈強比、彎曲半徑越小,則材料的塑性越好。</p><p> 2.材料應(yīng)具有抗壓失穩(wěn)起皺的能力</p><p> 在制件的變形區(qū),當材料內(nèi)
50、部主要承受壓縮應(yīng)力時,如直壁零件的拉深、縮口及外凸曲線翻邊等,其應(yīng)變主要表現(xiàn)為縮短或厚度增加,這時就容易產(chǎn)生受壓失穩(wěn)起皺。</p><p> 3.材料應(yīng)具有良好的表面質(zhì)量</p><p> 材料表面如有劃傷、麻點、氣孔、縮孔,或材料斷面上有分層現(xiàn)象時,則在沖壓過程中,會在材料的缺陷部位造成應(yīng)力集中而產(chǎn)生破裂;材料表面扭曲不平,會使剪裁或沖裁時定位不穩(wěn)而造成沖壓廢品,或損壞模具。<
51、/p><p> 4.材料的規(guī)格應(yīng)符合標準</p><p> 金屬板料厚度公差的大小是鋼板軋制精度的主要標志,也是影響沖壓加工質(zhì)量穩(wěn)定性的重要因素之一。模具間隙一經(jīng)確定,所用材料的厚度公差就受到限制。板料的長、寬尺寸是根據(jù)制件的最佳的排樣方案選定的。</p><p> 1.4.2.沖模材料的選用原則</p><p> 1模具材料的選用,不僅
52、關(guān)系到模具的使用壽命,而且也直接影響到模具的制造成本,因此是模具設(shè)計中的一項重要工作。在沖壓過程中,模具承受沖擊負荷且連續(xù)工作,使凸、凹模受到強大壓力和劇烈摩擦,工作條件極其惡劣。因此選擇模具材料應(yīng)遵循如下原則:</p><p> ?。?)根據(jù)模具種類及其工作條件,選用材料要滿足使用要求,應(yīng)具有較高的強度、硬度、耐磨性、耐沖擊、耐疲勞性等;</p><p> ?。?)根據(jù)沖壓材料和沖壓件生
53、產(chǎn)批量選用材料;</p><p> ?。?)滿足加工要求,應(yīng)具有良好的加工工藝性能,便于切削加工,淬透性好、熱處理變形?。?lt;/p><p> ?。?)滿足經(jīng)濟性要求。</p><p> 1.4.3.沖壓常見材料及熱處理要求</p><p> 模具材料的種類很多,應(yīng)用也極為廣泛。沖壓模具所用材料主要有碳鋼、合金鋼、鑄鐵、鑄鋼、硬質(zhì)合金、鋼基
54、硬質(zhì)合金以及鋅基合金、低熔點合金、環(huán)氧樹脂、聚氨酯橡膠等。沖壓模具中凸、凹模等工作零件所用的材料主要是模具鋼,常用的模具鋼包括碳素工具鋼、合金工具鋼、軸承鋼、高速工具鋼、基體鋼、硬質(zhì)合金和鋼基硬質(zhì)合金等。</p><p> 沖壓常用金屬材料的力學(xué)性能比較見表1-1,常用模具鋼的性能比較見表1-2,常用冷作模具鋼國內(nèi)、外牌號對照見表1-3。</p><p> 表1-1沖壓常用金屬材料的力
55、學(xué)性能</p><p> 表1-2常用模具鋼的性能比較</p><p> 表1-3常用冷作模具鋼國內(nèi)、外牌號對照</p><p><b> 1.5沖壓的優(yōu)勢</b></p><p> 與機械加工及塑性加工的其它方法相比,沖壓加工無論在技術(shù)方面還是經(jīng)濟方面都具有許多獨特的優(yōu)點。主要表現(xiàn)如下。 </p&g
56、t;<p> 1.沖壓加工的生產(chǎn)效率高,且操作方便,易于實現(xiàn)機械化與自動化。這是因為沖壓是依靠沖模和沖壓設(shè)備來完成加工,普通壓力機的行程次數(shù)為每分鐘可達幾十次,高速壓力要每分鐘可達數(shù)百次甚至千次以上,而且每次沖壓行程就可能得到一個沖件。 </p><p> 2.沖壓時由于模具保證了沖壓件的尺寸與形狀精度,且一般不破壞沖壓件的表面質(zhì)量,而模具的壽命一般較長,所以沖壓的質(zhì)量穩(wěn)定,互換性好,具有“
57、一模一樣”的特征。 </p><p> 3.沖壓可加工出尺寸范圍較大、形狀較復(fù)雜的零件,如小到鐘表的秒表,大到汽車縱梁、覆蓋件等,加上沖壓時材料的冷變形硬化效應(yīng),沖壓的強度和剛度均較高。 </p><p> 4.壓一般沒有切屑碎料生成,材料的消耗較少,且不需其它加熱設(shè)備,因而是一種省料,節(jié)能的加工方法,沖壓件的成本較低。 </p><p> 由于沖壓具
58、有如此優(yōu)越性,沖壓加工在國民經(jīng)濟各個領(lǐng)域應(yīng)用范圍相當廣泛。例如,在宇航,航空,軍工,機械,農(nóng)機,電子,信息,鐵道,郵電,交通,化工,醫(yī)療器具,日用電器及輕工等部門里都有沖壓加工。不但整個產(chǎn)業(yè)界都用到它,而且每個人都直接與沖壓產(chǎn)品發(fā)生聯(lián)系。像飛機,火車,汽車,拖拉機上就有許多大,中,小型沖壓件。小轎車的車身,車架及車圈等零部件都是沖壓加工出來的。據(jù)有關(guān)調(diào)查統(tǒng)計,自行車,縫紉機,手表里有80%是沖壓件;電視機,收錄機,攝像機里有90%是沖壓
59、件;還有食品金屬罐殼,鋼精鍋爐,搪瓷盆碗及不銹鋼餐具,全都是使用模具的沖壓加工產(chǎn)品;就連電腦的硬件中也缺少不了沖壓件。 </p><p> 沖壓加工所使用的模具一般具有專用性,有時一個復(fù)雜零件需要數(shù)套模具才能加工成形,且模具制造的精度高,技術(shù)要求高,是技術(shù)密集形產(chǎn)品。所以,只有在沖壓件生產(chǎn)批量較大的情況下,沖壓加工的優(yōu)點才能充分體現(xiàn),從而獲得較好的經(jīng)濟效益的。</p><p><
60、;b> 1.6沖壓應(yīng)用領(lǐng)域</b></p><p> 全世界的鋼材中,有60~70%是板材,其中大部分是經(jīng)過沖壓制成成品。汽車的車身、底盤、油箱、散熱器片,鍋爐的汽包、容器的殼體、電機、電器的鐵芯硅鋼片等都是沖壓加工的。儀器儀表、家用電器、自行車、辦公機械、生活器皿等產(chǎn)品中,也有大量沖壓件。主要表現(xiàn)在以下幾個方面:</p><p> 1.汽車行業(yè)的沖壓。以拉深為主。
61、在我國這部份主要集中在汽車廠、拖拉機廠、飛機制造廠等大廠,獨立的大型沖壓拉深廠還不多見; 2.汽車等行業(yè)零部件類沖壓。主要是沖剪成形。這部分的企業(yè)有許多都歸在標準件廠,也有一些獨立的沖壓廠,目前一些汽車廠或拖拉機廠的周圍都有許多這樣的小廠;</p><p> 3.電器件沖壓廠。這類廠是一個新的產(chǎn)業(yè),隨著電器的發(fā)展而發(fā)展起來,這部分廠主要集中在南方; 4.生活日用品沖壓廠。做一些工藝品,餐具等,這些
62、廠近幾年也有大的發(fā)展;</p><p> 5.家用電器部件沖壓廠。這些廠都是在我國家用電器發(fā)展起來后才出現(xiàn)的,大部分分布在家電企業(yè)內(nèi); 6.特種沖壓企業(yè)。如航空件的沖壓等就屬于這類企業(yè),但這些工藝廠也都歸在一些大廠?! ∧壳皣鴥?nèi)專業(yè)從事沖壓的大型企業(yè)很少,如果有也是一些小廠。主要特征是零部件或部件廠。這是沖壓行業(yè)的主要特征。不同于其它毛坯制造廠。1.6沖壓行業(yè)面臨的挑戰(zhàn) 1.汽車、飛機發(fā)展和環(huán)保要求
63、的提高,對沖壓帶來了壓力。產(chǎn)品集約化生產(chǎn)、個性化發(fā)展、節(jié)能性要求、環(huán)保性要求,將促使沖壓行業(yè)出現(xiàn)新一輪的技術(shù)革新和改造; 2.仿真技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用是沖壓發(fā)展必須借助的手段; 3.自動化和靈活性要求是沖壓發(fā)展必須考慮的因素; 4.復(fù)合材料應(yīng)用將推動沖壓向前進步; 5.新工藝的出現(xiàn)帶動行業(yè)進步,這些新工藝是: A、復(fù)合材料成形工藝; B、多種厚度激光拼焊板坯的沖壓技術(shù); C、內(nèi)高壓
64、脹管技術(shù); D、輕合金成型技術(shù); E、數(shù)字化成型技術(shù)。</p><p> 1.7我國沖壓模具的現(xiàn)狀與發(fā)展</p><p> 根據(jù)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60年代開
65、始生產(chǎn)精沖模具。在走過了漫長的發(fā)展道路之后,目前我國已形成了300多億元各類沖壓模具的生產(chǎn)能力。</p><p> 1.7.1沖壓模具市場情況 </p><p> 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,但與國民經(jīng)濟需求和世界先進水平相比,差距仍很大,一些大型、精密、復(fù)雜、長壽命的高檔模具每年仍大量進口,特別是中高檔轎車的覆蓋件模具,目前仍主要依靠進口。
66、一些低檔次的簡單沖模,已趨供過于求,市場競爭激烈。現(xiàn)將2004年我國沖壓模具市場情況簡介如下:</p><p> 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。</p><p> 根據(jù)我國海關(guān)統(tǒng)計資料,2004年我國共進口沖壓模具5.61億美元,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
67、為266.6億元。其中國內(nèi)市場總需求為260.4億元,總供應(yīng)約為213.8億元,市場滿足率為82%。</p><p> 在上述供求總體情況中,有如下幾個具體情況必須說明:</p><p> 一是進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
68、中低檔模具市場滿足率要高于沖壓模具市場總體滿足率;</p><p> 二是由于我國的模具價格要比國際市場低格低許多,具有一定的競爭力,因此其在國際市場的前景看好,2005年沖壓模具出口達到1.46億美元,比2004年增長94.7%就可說明這一點;</p><p> 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
69、。</p><p> 1.7.2沖壓模具水平狀況 </p><p> 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50多噸的模具。為中檔轎車配套的覆蓋件模具國內(nèi)也能生產(chǎn)了。精度達到1~2μm,壽命2億次左右的多工位級進模國內(nèi)已有多家企業(yè)能夠生產(chǎn)。表面粗糙度達到Ra?1.5μm的精沖模,大尺寸精沖模及中厚板精沖模國內(nèi)也已達到相當高的水平。</p>&
70、lt;p> 1. 模具CAD/CAM技術(shù)狀況 </p><p> 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年共同完成的精沖模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
71、完成。</p><p> 20世紀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)的汽車車身與覆蓋件模具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。</p>
72、<p> 1997年一汽引進了板料成型過程計算機模擬CAE軟件并開始用于生產(chǎn)。21世紀開始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
73、了相當數(shù)量的CAD/CAM系統(tǒng)。如美國EDS的UG,美國Parametric Technology公司的Pro/Engineer,美國CV公司的CADS5,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
74、/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</p><p> 在沖壓成型CAE軟件方面,除了引進的軟件外,華中科技大學(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,并已在生產(chǎn)實踐中得到成功應(yīng)用,產(chǎn)生了良好的效益。 </p><p> 快速原型與傳統(tǒng)的快速經(jīng)濟模具相結(jié)合
75、,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,樣件制作難等問題,實現(xiàn)了以三維CAD模型作為制模依據(jù)的快速模具制造,并且保證了制件的精度,為汽車行業(yè)新車型的開發(fā)、車身快速試制提供了覆蓋件制作的保證,它標志著RPM應(yīng)用于汽車車身大型覆蓋件試制模具已取得了成功。 </p><p> 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
76、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。</p><p> 2.模具設(shè)計與制造能力狀況 </p><p> 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
77、水平相比仍有較大差距。這些主要表現(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已基本達到了國際水平,模具結(jié)構(gòu)功能方面也接近國際水平,在轎車模具國產(chǎn)化進程中前進了一大步,但在制造質(zhì)量、精度、制造周期等方面,與國外相比還存在一定的差距。標志沖模技術(shù)先進水平的多工位級進模和多功
78、能模具,是我國重點發(fā)展的精密模具品種。有代表性的是集機電一體化的鐵芯精密自動閥片多功能模具,已基本達到國際水平。但總體上和國外多工位級進模相比,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善,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</p><p> 3.模具表面強化技術(shù)狀況</p>&l
79、t;p> 近年來,也模具表面強化技術(shù)狀況得到廣泛應(yīng)用,工藝成熟、無污染、成本適中的離子滲氮技術(shù)越來越被認可,碳化物被覆處理及許多鍍層技術(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。激光切割和激光焊接技術(shù)也得到了應(yīng)用。</p><p> 4.專業(yè)化程度及分布狀況</p><p> 我國模具行業(yè)專業(yè)化程度還比較低,模具自產(chǎn)自配比例過高。國外模具自
80、產(chǎn)自配比例一般為30%,我國沖壓模具自產(chǎn)自配比例為60%。這就對專業(yè)化產(chǎn)生了很多不利影響?,F(xiàn)在,技術(shù)要求高、投入大的模具,其專業(yè)化程度較高,例如覆蓋件模具、多工位級進模和精沖模等。而一般沖模專業(yè)化程度就較低。由于自配比例高,所以沖壓模具生產(chǎn)能力的分布基本上跟隨沖壓件生產(chǎn)能力的分布。但是專業(yè)化程度較高的汽車覆蓋件模具和多工位、多功能精密沖模的專業(yè)生產(chǎn)企業(yè)的分布有不少并不跟隨沖壓件能力分布而分布,而往往取決于主要投資者的決策。例如四川有較大
81、的汽車覆蓋件模具的能力,江蘇有較強的精密沖模的能力,而模具的用戶大都不在本地。</p><p> 1.7.3沖壓模具的發(fā)展重點與展望 </p><p> 發(fā)展重點的選取應(yīng)根據(jù)市場需求、發(fā)展趨勢和目前狀況來確定??砂串a(chǎn)品重點、技術(shù)重點和其他重點分別敘述。</p><p> 1.沖壓模具產(chǎn)品發(fā)展重點</p><p> 沖壓模具共有7小類,
82、并有一些按其服務(wù)對象來稱呼的一些種類。目前急需發(fā)展的是汽車覆蓋件模具,多功能、多工位級進模和精沖模。這些模具現(xiàn)在產(chǎn)需矛盾大,發(fā)展前景好。 </p><p> 汽車覆蓋件模具中發(fā)展重點是技術(shù)要求高的中高檔轎車大中型覆蓋件模具,尤其是外覆蓋件模具。高強度板和不等厚板的沖壓模具及大型多工位級進模、連續(xù)模今后將會有較快的發(fā)展。多功能、多工位級進模中發(fā)展重點是高精度、高效率和大型、高壽命的級進模。精沖模中發(fā)展重點是厚板精
83、沖模大型精沖模,并不斷提高其精度。</p><p> 2.沖壓模具技術(shù)發(fā)展重點</p><p> 模具技術(shù)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。因此從設(shè)計技術(shù)來說,發(fā)展重點在于大力推廣CAD/CAE/CAM技術(shù)的應(yīng)用,并持續(xù)提高效率,特別是板材成型過程的計算機模擬分析技術(shù)。模具CAD、CAM技術(shù)應(yīng)向宜人化、集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展,并提高模具CAD、CAM系統(tǒng)專用
84、化程度。 為了提高CAD、CAE、CAM技術(shù)的應(yīng)用水平,建立完整的模具資料庫及開發(fā)專家系統(tǒng)和提高軟件的實用性十分重要。</p><p> 從加工技術(shù)來說,發(fā)展重點在于高速加工和高精度加工。高速加工目前主要是發(fā)展高速銑削、高速研拋和高速電加工及快速制模技術(shù)。高精度加工目前主要是發(fā)展模具零件精度1μm以下和表面粗糙度Ra=0.1μm的各種精密加工。提高模具標準化程度,搞好模具標準件生產(chǎn)供應(yīng)也是沖壓模具技術(shù)發(fā)展重點之
85、一。 </p><p> 為了提高沖壓模具的壽命,模具表面的各種強化超硬處理等技術(shù)也是發(fā)展重點。對于模具數(shù)字化制造、系統(tǒng)集成、逆向工程、快速原型/模具制造及計算機輔助應(yīng)用技術(shù)等方面形成全方位解決方案,提供模具開發(fā)與工程服務(wù),全面提高企業(yè)水平和模具質(zhì)量,這更是沖壓模具技術(shù)發(fā)展的重點。</p><p> 3.其他發(fā)展重點及展望</p><p> 其他發(fā)展重點及展望
86、的內(nèi)涵十分豐富,這里只就管理、專業(yè)化與標準化及行業(yè)調(diào)整三個方面作一些分析。企業(yè)管理是一個系統(tǒng)工程,是一門學(xué)問,是科學(xué)技術(shù)。與工業(yè)發(fā)達國家模具企業(yè)相比,在某種意義上說,我們的管理落后更甚于技術(shù)落后。因此改進管理十分重要,且任務(wù)繁重,目前模具企業(yè)的管理有許多形式,各有其適應(yīng)對象,但搞好信息化建設(shè),逐步實現(xiàn)信息化管理已成為發(fā)展方向,行業(yè)也對此有共識。</p><p> 由于歷史和體制上的原因,我國模具專業(yè)化和標準化水
87、平一直很低,其中沖壓模具的專業(yè)化比塑料模和壓鑄模更低。這在一定程度上妨礙了沖壓模具的發(fā)展,根據(jù)國內(nèi)外模具專業(yè)化情況來看,專業(yè)化可以有多層意思:</p><p> (1)模具生產(chǎn)獨立于其他產(chǎn)品生產(chǎn),專業(yè)生產(chǎn)模具外供;</p><p> ?。?)按模具種類劃分,專門從事某一類模具生產(chǎn);</p><p> ?。?)在某一類模具中,按其服務(wù)對象或模具工藝及尺寸大小,選取該
88、類模具中的某種模具進行專業(yè)化生產(chǎn);</p><p> ?。?)專業(yè)生產(chǎn)模具中的某一些零件供給模具生產(chǎn)企業(yè);</p><p> (5)按工序開展專業(yè)化協(xié)作。</p><p> 例如目前社會上專門從事模具設(shè)計的公司、專門進行型腔加工或電加工協(xié)作的企業(yè)、專門接受測量或熱處理委托業(yè)務(wù)的企業(yè)及專業(yè)從事拋光業(yè)務(wù)的企業(yè)等等,這種多層次的專業(yè)化促進了模具行業(yè)的發(fā)展。但專業(yè)化的路
89、途仍舊遙遠,必須加快進程才能適應(yīng)形勢。因此,這也是發(fā)展重點。</p><p><b> 4.模具行業(yè)調(diào)整</b></p><p> 模具行業(yè)調(diào)整是一個十分繁重的任務(wù),模具行業(yè)更是如此。模具行業(yè)面臨的調(diào)整任務(wù)主要有:模具企業(yè)組織結(jié)構(gòu)的調(diào)整。使模具分廠獨立出來,成為面向社會、自負盈虧的獨立法人是調(diào)整的方向。模具企業(yè)按小而精、小而專、小而特的方向發(fā)展,并且在條件成熟情況
90、下企業(yè)之間進行聯(lián)合,以及發(fā)展產(chǎn)、學(xué)、研和科、工、貿(mào)相結(jié)合的聯(lián)合體,也是調(diào)整的方向。規(guī)模效應(yīng)也引起大家的重視。</p><p> 5.模具產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整</p><p> 隨著汽車工業(yè)、電子信息工業(yè)和家電工業(yè)的發(fā)展,沖壓模具市場結(jié)構(gòu)正在發(fā)生很大變化。與此相適應(yīng),沖壓模具產(chǎn)品結(jié)構(gòu)必須進行相應(yīng)的調(diào)整。例如汽車覆蓋件模具、汽車零件精沖模具、高精度高難度的引線框架沖模、接插件多工位級進模、各種電
91、機定轉(zhuǎn)子級進沖模等,其產(chǎn)品種類和產(chǎn)量必將有很大發(fā)展,有關(guān)企業(yè)必須根據(jù)市場需求來調(diào)整其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。總體來看,應(yīng)不斷提高技術(shù)含量的大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具的比例。</p><p> 6.模具技術(shù)結(jié)構(gòu)的調(diào)整</p><p> 21世紀已進入信息時代,信息時代的發(fā)展日新月異,模具行業(yè)和企業(yè)要發(fā)展必須把握時代脈搏,自覺主動地調(diào)整自已的技術(shù)結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)的模具設(shè)計制造技術(shù)必須用先進適用的高新技術(shù)進行
92、改造,模具的技術(shù)含量必將逐步而快速地提高,現(xiàn)代化工業(yè)企業(yè)管理技術(shù)也必將逐步替代作坊式的管理模式。模具行業(yè)和模具企業(yè),只有不斷進行技術(shù)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,才能在瞬息萬變的市場經(jīng)濟中立于不敗之地。</p><p> 7.模具進出口結(jié)構(gòu)的調(diào)整</p><p> 2005年,我國沖壓模具進口7.26億美元,出口1.97億美元,進出口相抵后凈進口5.29億美元,進出口之比3.7:1。我國的沖壓模具出口量
93、只占生產(chǎn)量的5%。這樣的結(jié)構(gòu)明顯不合理。</p><p> 模具工業(yè)發(fā)達國家,模具產(chǎn)出中一般都有30%左右的出口,出口模具大大多于進口模具。我們雖然不可能在短時間內(nèi)達到模具工業(yè)發(fā)達國家一樣的進出口結(jié)構(gòu),但努力擴大出口,逐步改善結(jié)構(gòu),經(jīng)過若干年努力,盡量做到進出口基本平衡,則應(yīng)該是我們調(diào)整的目標。 </p><p> 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
94、壓模具必須盡快提高水平。通過改革與發(fā)展,采取各種有效措施,在沖壓模具行業(yè)全體職工的共同努力奮斗之下,我國沖壓模具也一定會不斷提高水平,逐漸縮小與世界先進水平的差距。“十一五”期間,在科學(xué)發(fā)展觀指導(dǎo)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(zhuǎn)變到質(zhì)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。</p><p> 1.7.4沖壓模具業(yè)發(fā)展勢頭強勁
95、</p><p> 隨著外資布局中國,沖壓模具行業(yè)加快結(jié)構(gòu)調(diào)整,國內(nèi)中低端模具企業(yè)品牌經(jīng)營與可持續(xù)發(fā)展,2010年中國模具業(yè)仍將陽光燦爛。</p><p> 中小模具企業(yè),加速發(fā)展高檔模具。隨著汽車工業(yè)近年以超過20%的增幅發(fā)展,進入汽車領(lǐng)域的模具企業(yè)和模具產(chǎn)品比上年有大幅增加。汽車企業(yè)也對模具產(chǎn)品的質(zhì)量提出了更高要求,促使模具企業(yè)加緊改進,不斷提高水平。同時,由于模具出口大幅增長,也
96、在很大程度上帶動了模具水平的提升。</p><p> 2008年模具水平提高的主要表現(xiàn)有:大型級進模長度已超過3米,精密級進模已可與2000次/分高速沖床匹配;熱流道模具和氣輔模具有的已達國際水平;在cad/cam技術(shù)得到普及的同時,cae技術(shù)應(yīng)用越來越廣,cad/cae/cam一體化技術(shù)得到發(fā)展,并取得較好成果;模具新結(jié)構(gòu)、新品種、新工藝、新材料的創(chuàng)新成果不斷涌現(xiàn),專利數(shù)量增多。</p><
97、;p> 1.模具行業(yè)掀起電子商務(wù)熱潮</p><p> 信息化特別是信息化管理,不但已被許多模具企業(yè)提到議事日程,而且得到了實施。在實施過程中,國內(nèi)外有關(guān)軟件同臺競技,二次開發(fā)富有成果,數(shù)據(jù)庫日漸豐富。通過信息化管理,模具生產(chǎn)周期大為縮短,生產(chǎn)效率提高,企業(yè)效益增加。</p><p> 2.中國模具企業(yè)走聯(lián)合發(fā)展之路</p><p> 產(chǎn)需兩旺的市場環(huán)
98、境及良好的發(fā)展前景,使得許多企業(yè)家和投資者踴躍投資于我國的模具行業(yè),其中外資和民營資本仍是主流,投資熱情普遍高漲,較大的技改項目和新建項目在2006年不斷涌現(xiàn)。由于集群生產(chǎn)具有方便協(xié)作、降低成本、擴大市場、利于交流及可享受較為優(yōu)惠的政策特點,因此2008年這一生產(chǎn)方式得到進一步發(fā)展?,F(xiàn)在全國已有十來個具有相當規(guī)模的模具城、模具園區(qū)、積聚生產(chǎn)基地等,正在建設(shè)、籌建或規(guī)劃的還有十多個。除集群生產(chǎn)之外,有些地方還在發(fā)展模具聯(lián)合體及虛擬制造。&
99、lt;/p><p> 3.模具企業(yè)品牌經(jīng)營與可持續(xù)發(fā)展</p><p> 由于模具的從屬性和對特殊用戶的依賴性,品牌在模具行業(yè)長期不被重視。但是隨著市場經(jīng)濟 的發(fā)展,品牌效應(yīng)已愈加重要,“經(jīng)營品牌”已成為模具企業(yè)一項很重要的工作。據(jù)了解,全國已有10個左右的省、市級馳名(著名)模具商標和品牌,個別企業(yè)已在申報全國著名商標。隨著質(zhì)量工作的不斷深入和對環(huán)保的重視,2008年又有一大批模具企業(yè)通
100、過了iso9000的國際質(zhì)量體系認證及iso14000環(huán)境管理認證。同時,2008年行業(yè)內(nèi)又增加了一大批高新技術(shù)企業(yè),包括國家級和省、市級,還有不少企業(yè)在2008年建立了模具技術(shù)中心或研發(fā)中心。</p><p> 4.模具業(yè)發(fā)展的人才競爭優(yōu)勢</p><p> 鑒于模具行業(yè)人才特別是中高級人才短缺嚴重,近年來各地辦學(xué)和培訓(xùn)工作備受關(guān)注。學(xué)校、培訓(xùn)點、企業(yè)三方面都在2009年加大了工作力
101、度并受到了良好效果,中國模協(xié)的培訓(xùn)點在各地不斷增加。為了進一步提高培訓(xùn)質(zhì)量,中外交流和合作得到加強。例如:蘇州模協(xié)與新加坡有關(guān)方面的教育培訓(xùn)合作取得實質(zhì)性成果,中國模協(xié)也與葡萄牙、德國等國外模協(xié)探討了合作培訓(xùn)事宜。國家有關(guān)部門也正針對模具人才急需的現(xiàn)狀,加緊研究開展模具人才遠程培訓(xùn)事宜,模具設(shè)計師也成為國家認可的一個新工種。</p><p> 第二章 工件工藝性分析</p><p>&l
102、t;b> 2.1 工藝性分析</b></p><p> 圖2-1,墊板零件圖,材料 Q235,厚度=1mm,表面平整,大批量生產(chǎn)。</p><p> 圖2-1 墊板零件圖</p><p> 該沖裁件的材料為Q235 鋼,普通碳素鋼,查參考文獻【1】表1.3.6沖壓常用金屬材料的力學(xué)性能,查得: 材料抗剪強度τ= 303~372MPa, 抗拉
103、強度 бb= 375~460 MPa,伸長率 δ=19%~23%。 </p><p> 由于兩孔中心距的公差和尺寸26 mm的公差等級均為 IT12,零件沒有標注公差,圓形件一般可按IT10 級精度處理,工件尺寸公差按“入體”原則標注公差,即:落料件正公差為零,只標注負公差,沖孔件負公差為零,只標注正公差。在經(jīng)濟精度范圍內(nèi),對于普通沖裁件,其經(jīng)濟精度不高于IT11 級,沖孔件一般比落料件高一級。對于未標注尺寸公
104、差,取其精度等級為IT14。該零件上有3個槽和2個小孔,零件形狀對稱,結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜。材料、精度和結(jié)構(gòu)均符合沖裁工藝性要求。</p><p> 2.2沖裁件的工藝方案</p><p> 工藝方案的內(nèi)容是確定沖裁件的工藝路線,主要包括確定工序數(shù)、工序的組合和工序順序的安排等,應(yīng)在工藝分析的基礎(chǔ)上制定幾種可能的工藝方案,再根據(jù)工件的批量、形狀、尺寸等多方面的因素,全面考慮、綜合分析,選取一個
105、較為合理的沖裁方案。在綜合分析,研究零件成型性的基礎(chǔ)上,以材料的極限變形參數(shù),各種變形性質(zhì)的復(fù)合程 度及趨向性,當前的生產(chǎn)條件和零件的產(chǎn)品質(zhì)量要求為依據(jù),提出各種可能的零件成形總體工藝方案。根據(jù)技術(shù)上可靠,經(jīng)濟上合理的原則對各種方案進行對比、分析,從而選出最佳的工藝方案,并盡可能的進行優(yōu)化。</p><p> 2.2.1選擇沖壓基本工序</p><p> 剪切、落料、切邊、沖孔、彎
106、曲、拉深、翻邊等是常見的沖壓工序,各工序有其不同的性質(zhì)、特點和用途。有些可以從產(chǎn)品零件圖上直觀地看出沖壓該零件所需工序的性質(zhì)。有些零件的工序性質(zhì),則必須經(jīng)過分析和計算才能確定。</p><p> 對墊板而言,很明顯,從零件圖上便能很直觀的看出需要沖孔和落料兩個基本工序。</p><p> 2.2.2確定沖壓次數(shù)和沖壓順序</p><p><b> ?。?/p>
107、1)沖壓次數(shù)</b></p><p> 沖壓次數(shù)是指同一性質(zhì)的工序重復(fù)進行的次數(shù)。如拉深件,可根據(jù)它的形狀和尺寸,以及板料許可的變形程度,計算出拉深次數(shù)。但對于平板件,如沖孔、落料件,一般來說都是一次成形。就墊板來說,由于只有沖孔和落料兩種性質(zhì)的工序,屬于平板件,故而沖孔一次,沖五個小孔,然后落料一次。</p><p><b> ?。?)沖壓順序</b>
108、</p><p> 沖壓順序的安排應(yīng)該有利于發(fā)揮材料的塑性以減少工序數(shù)量。主要是根據(jù)工序的變形特點和質(zhì)量要求來安排。對于有孔或有缺口的平板件,若選用簡單模時,一般先落料,再沖孔;若使用級進模時,則應(yīng)先沖孔后落料。</p><p> 2.2.3確定工藝方案</p><p> 一個沖壓件往往要經(jīng)過多道工序才能完成。因此,編制工藝方案時,必須考慮是采用簡單模一個一個
109、工序完成還是將某些工序組合起來,用復(fù)合?;蜻B續(xù)模生產(chǎn)。通常,模具的選用主要取決于沖壓件的生產(chǎn)批量,尺寸大小和精度要求等因素。生產(chǎn)批量大,沖壓工序應(yīng)盡可能地組合在一起,采用復(fù)合?;蜻B續(xù)模沖壓;小批量生產(chǎn)時,通常選用單工序簡單模。但對于尺寸過小的沖壓件,考慮到單工序模上料不方便和生產(chǎn)效率低,也通常選用復(fù)合?;蜻B續(xù)模生產(chǎn);若采用自動送料,一般用連續(xù)模沖壓;為避免多次沖壓的定位誤差,通常選用復(fù)合模生產(chǎn);當用幾個簡單模制造費用比復(fù)合模還高,而生產(chǎn)
110、批量又不大時,也可考慮將工序組合起來,選用復(fù)合模生產(chǎn)。</p><p> 工序組合方式,可選用復(fù)合模或連續(xù)模。一般來說,復(fù)合模的沖壓精度比連續(xù)模高,結(jié)構(gòu)緊湊,模具輪廓尺寸比連續(xù)模?。坏?,連續(xù)模的生產(chǎn)效率高,操作比較安全、簡便,容易實現(xiàn)單機自動化生產(chǎn),若裝上自動送料裝置,可適用小件的自動沖壓。</p><p> 對于如圖2-1所示的墊板,先擬訂以下三種工序組合方式:</p>
111、<p> 方案一:先落料,后沖孔,采用單工序模生產(chǎn)。</p><p> 方案二:落料-沖孔復(fù)合沖壓,采用復(fù)合模生產(chǎn)。</p><p> 方案三:沖孔-落料級進沖壓,采用級進模生產(chǎn)。</p><p> 三種類型模具優(yōu)缺點比較如下表2-1:</p><p> 表2-1模具類型比較</p><p>&
112、lt;b> 分析:</b></p><p> 方案一:模具結(jié)構(gòu)簡單,即落料,沖孔,各需要一套模具,使得成本高而生產(chǎn)效率低,不能達到大批量生產(chǎn)。</p><p> 方案二:工件的精度及生產(chǎn)效率都較高,結(jié)構(gòu)緊湊,適合大批量生產(chǎn),特別是孔與制件外形的同心度容易保證,但模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造困難,復(fù)合模的沖孔廢料落在下模表面,需及時清除,操作時不太安全,并且復(fù)合模存在最小壁厚問
113、題。</p><p> 方案三:可以完成復(fù)雜零件的沖裁,零件的沖壓精度稍差,主要優(yōu)缺點如下:</p><p> ?。?)操作安全簡單,不必將手伸入模具的危險區(qū)域,對于墊板大批量生產(chǎn)采用自動擋料機構(gòu)。</p><p> (2)模具壽命長,工序分散在若干個工位,在工序集中的區(qū)域還可以設(shè)置空位,從而避免了凸、凹模壁厚過小的問題,改變了凸、凹模的受力狀態(tài),提高了模具強度
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