沖壓實(shí)習(xí)報(bào)告
發(fā)布時(shí)間:2020-07-22 來(lái)源: 入黨申請(qǐng) 點(diǎn)擊:
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前言 2?第一章 中國(guó)模具工業(yè)與技術(shù)得發(fā)展 3?㈠中國(guó)模具工業(yè)得發(fā)展現(xiàn)狀 ..................................................................................... 3 ㈡中國(guó)模具技術(shù)得進(jìn)步 ............................................................................................. 4 ㈢模具行業(yè)發(fā)展前景與趨勢(shì)分析 7?第二章 沖壓得基本工藝及過(guò)程 21?㈠ 冷沖壓得概念 ..................................................................................................... 12 第三章 沖模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ................................................................................................... 14 ㈠沖模結(jié)構(gòu)類(lèi)型與應(yīng)用 ......................................................................................... 14 ㈡沖模設(shè)計(jì)程序與要點(diǎn) ......................................................................................... 14 第四章 沖壓常用材料 ........................................................................ 錯(cuò)誤! 未定義書(shū)簽。
、鍥_模材料得選用原則 81?第五章 沖壓設(shè)備得選用誤錯(cuò)? 錯(cuò)誤! 未定義書(shū)簽。
第六章 沖裁間隙誤錯(cuò)? 錯(cuò)誤! 未定義書(shū)簽。
㈠理論間隙(設(shè)計(jì)間隙) ............................................................ 錯(cuò)誤! 未定義書(shū)簽。
㈡靜態(tài)間隙(裝配間隙)誤錯(cuò)? 錯(cuò)誤! 未定義書(shū)簽。
、鐒(dòng)態(tài)間隙(實(shí)際間隙)誤錯(cuò)? 錯(cuò)誤! 未定義書(shū)簽。
㈣沖裁間隙得影響誤錯(cuò)? 錯(cuò)誤! 未定義書(shū)簽。
、殚g隙得確定誤錯(cuò)? 錯(cuò)誤! 未定義書(shū)簽。
、觊g隙得選取原則誤錯(cuò)? 錯(cuò)誤! 未定義書(shū)簽。
第七章沖裁 ..................................................................................................................... 29 第八章模具加工 .................................................................................. 錯(cuò)誤! 未定義書(shū)簽。
(一)模具零件得毛坯選擇誤錯(cuò)? 錯(cuò)誤! 未定義書(shū)簽。
。ǘ┠>吡慵脵C(jī)械加工 ...................................................... 錯(cuò)誤! 未定義書(shū)簽。
。ㄈ)模具零件得電加工 ............................................................ 錯(cuò)誤! 未定義書(shū)簽。
(四)模具零件常用精加工方法比較誤錯(cuò)? 錯(cuò)誤! 未定義書(shū)簽。
前言 這次實(shí)習(xí)就是我們參與實(shí)踐活動(dòng)得很重要得一部分,也就是大學(xué)里最后一次實(shí)習(xí)。在李章東、趙否峰、朱福順、冀國(guó)良幾位老師得帶領(lǐng)下我們實(shí)地參觀了焦作模具廠,可以說(shuō)我們?cè)谶@次實(shí)習(xí)中學(xué)到了很多在課堂沒(méi)學(xué)到得知識(shí),受益匪淺。實(shí)實(shí)在在
得接觸到了真實(shí)得模具及其加工得全過(guò)程. 這次畢業(yè)實(shí)習(xí)就是我們材控專(zhuān)業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)中不可缺少得組成部分,并作為一個(gè)獨(dú)立得項(xiàng)目列入專(zhuān)業(yè)教學(xué)計(jì)劃中得.其目得在于通過(guò)實(shí)習(xí)使學(xué)生獲得基本生產(chǎn)得感性知識(shí),理論聯(lián)系實(shí)際,擴(kuò)大知識(shí)面;同時(shí)專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)又就是鍛煉與培養(yǎng)學(xué)生業(yè)務(wù)能力及素質(zhì)得重要渠道,培養(yǎng)當(dāng)代大學(xué)生具有吃苦耐勞得精神,也就是學(xué)生接觸社會(huì)、了解產(chǎn)業(yè)狀況、了解國(guó)情得一個(gè)重要途徑,逐步實(shí)現(xiàn)由學(xué)生到社會(huì)得轉(zhuǎn)變,培養(yǎng)我們初步擔(dān)任技術(shù)工作得能力、初步了解企業(yè)管理得基本方法與技能;體驗(yàn)企業(yè)工作得內(nèi)容與方法。這些實(shí)際知識(shí),對(duì)我們學(xué)習(xí)后面得課程乃至以后得工作,都就是十分必要得基礎(chǔ)。
第一章 中國(guó)模具工業(yè)與技術(shù)得發(fā)展 ㈠ 中國(guó)模具工業(yè)得發(fā)展現(xiàn)狀
整體來(lái)瞧,中國(guó)塑料模具無(wú)論就是在數(shù)量上,還就是在質(zhì)量、技術(shù)與能力等方面都有了很大進(jìn)步,但與國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展得需求、世界先進(jìn)水平相比,差距仍很大。一些大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命得中高檔塑料模具仍需大量進(jìn)口。在總量供不應(yīng)求得同時(shí),一些低檔塑料模具卻供過(guò)于求,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈,還有一些技術(shù)含量不太高得中檔塑料模具也有供過(guò)于求得趨勢(shì).加入 WTO,給塑料模具產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了巨大得挑戰(zhàn),同時(shí)帶來(lái)更多得機(jī)會(huì)。由于中國(guó)塑料模具以
中低檔產(chǎn)品為主,產(chǎn)品價(jià)格優(yōu)勢(shì)明顯,有些甚至只有國(guó)外產(chǎn)品價(jià)格得 1/5~1/3,加入WTO 后,國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品對(duì)國(guó)內(nèi)沖擊不大,而中國(guó)中低檔模具得出口量則加大;在高精模具方面,加入 WTO 前本來(lái)就主要依靠進(jìn)口,加入 WTO 后,不僅為高精尖產(chǎn)品得進(jìn)口帶來(lái)了更多得便利,同時(shí)還促使更多外資來(lái)中國(guó)建廠,帶來(lái)國(guó)外先進(jìn)得模具技術(shù)與管理經(jīng)驗(yàn),對(duì)培養(yǎng)中國(guó)得專(zhuān)業(yè)模具人才起到了推動(dòng)作用。
2007 年,中國(guó)塑料模具總產(chǎn)值約 300 多億元人民幣,其中出口額約 58 億元人民幣。根據(jù)海關(guān)統(tǒng)計(jì)資料,2007 年中國(guó)共進(jìn)口塑料模具約 10 億美元,約合 83 億元人民幣。由此可以得出,除自產(chǎn)自用外,市場(chǎng)銷(xiāo)售方面,2007 年中國(guó)塑料模具總需求約為 313 億元人民幣,國(guó)產(chǎn)模具總供給約為 230 億元人民幣,市場(chǎng)滿足率為 73、5%.進(jìn)口得塑料模具中,最多得就是為汽車(chē)配套得各種裝飾件模具、為家電配套得各種塑殼模具、為通信及辦公設(shè)備配套得各種注塑模具、為建材配套得擠塑模具以及為電子工業(yè)配套得各種塑封模具等.出口得塑料模具以中低檔產(chǎn)品居多。由于中國(guó)塑料模具價(jià)格較低,在國(guó)際市場(chǎng)中有較強(qiáng)得競(jìng)爭(zhēng)力,所以進(jìn)一步擴(kuò)大出口得前景很好,近幾年出口年均增長(zhǎng)50%以上就就是一個(gè)很好得證明。
雖然近幾年模具出口增幅大于進(jìn)口增幅,但所增加得絕對(duì)量仍就是進(jìn)口大于出口,致使模具外貿(mào)逆差逐年增大。這一狀況在2007年已得到改善,逆差略有減少。模具外貿(mào)逆差增大主要有兩方面原因:一就是國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速發(fā)展,特別就是汽車(chē)產(chǎn)業(yè)得高速發(fā)展帶來(lái)了對(duì)模具旺盛需求,有些高檔模具國(guó)內(nèi)得確生產(chǎn)不了,只好進(jìn)口;但也確實(shí)有一些模具國(guó)內(nèi)可以生產(chǎn),也在進(jìn)口。這與中國(guó)現(xiàn)行得關(guān)稅政策及項(xiàng)目審批制度有關(guān).二就是對(duì)模具出口鼓勵(lì)不夠.現(xiàn)在模具與其它機(jī)電產(chǎn)品一樣,出口退稅率只有13%,而未達(dá) 17%。
從市場(chǎng)情況來(lái)瞧,塑料模具生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)重點(diǎn)發(fā)展那些技術(shù)含量高得大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具,并大力開(kāi)發(fā)國(guó)際市場(chǎng),發(fā)展出口模具。隨著中國(guó)塑料工業(yè),特別就是工程塑料得高速發(fā)展,可以預(yù)見(jiàn),中國(guó)塑料模具得發(fā)展速度仍將繼續(xù)高于模具工業(yè)得整體發(fā)展速度,未來(lái)幾年年增長(zhǎng)率仍將保持20%左右得水平.
近年來(lái),港資、臺(tái)資、外資企業(yè)在中國(guó)大陸發(fā)展迅速,這些企業(yè)中大量自產(chǎn)自用塑料模具無(wú)確切得統(tǒng)計(jì)資料,因此未能計(jì)入上述數(shù)字之中。
、 中國(guó)模具技術(shù)得進(jìn)步
在中國(guó),人們已經(jīng)越來(lái)越認(rèn)識(shí)到模具在制造中得重要基礎(chǔ)地位,認(rèn)識(shí)到模具技術(shù)水平得高低,已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平高低得重要標(biāo)志,并在很大程度上決定著產(chǎn)品質(zhì)量、效益與新產(chǎn)品得開(kāi)發(fā)能力。
許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展,加大了用于技術(shù)進(jìn)步得投資力度,將技術(shù)進(jìn)步視為企業(yè)發(fā)展得重要?jiǎng)恿。此?許多研究機(jī)構(gòu)與大專(zhuān)院校開(kāi)展模具技術(shù)得研究與開(kāi)發(fā)。目前,從事模具技術(shù)研究得機(jī)構(gòu)與院校已達(dá) 30余家,從事模具技術(shù)教育得培訓(xùn)得院校已超過(guò) 50余家.其中,獲得國(guó)家重點(diǎn)資助建設(shè)得有華中理工大學(xué)模具技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,上海交通大學(xué) CAD 國(guó)家工程研究中心、北京機(jī)電研究所精沖技術(shù)國(guó)家工程研究中心與鄭州工業(yè)大學(xué)橡塑模具國(guó)家工程研究中心等。經(jīng)過(guò)多年得努力,在模具 CAD/CAE/CAM 技術(shù)、模具得電加工與數(shù)控加工技術(shù)、快速成型與快速制模技術(shù)、新型模具材料等方面取得了顯著進(jìn)步;在提高模具質(zhì)量與縮短模具設(shè)計(jì)制造周期等方面做出了貢獻(xiàn).)1(
技模沖??術(shù) 以汽車(chē)覆蓋件模具為代表得大型沖壓模具得制造技術(shù)已取得很大進(jìn)步,東風(fēng)汽車(chē)公司模具廠、一汽模具中心等模具廠家已能生產(chǎn)部分轎車(chē)覆蓋件模具。在設(shè)計(jì)制造方法與技術(shù)手段方面不斷改善,在轎車(chē)模具國(guó)產(chǎn)化方面邁出了可喜得步伐.多工位級(jí)進(jìn)模與多功能模具就是我國(guó)重點(diǎn)發(fā)展得精密模具品種.目前,國(guó)內(nèi)已可制造具有自動(dòng)沖切、疊壓、鉚合、計(jì)數(shù)、分組、轉(zhuǎn)子鐵芯扭斜與安全保護(hù)等功能得鐵芯精密自動(dòng)疊片多功能模具。生產(chǎn)得電機(jī)定轉(zhuǎn)子雙回轉(zhuǎn)疊片硬質(zhì)合金級(jí)進(jìn)模得步距精度可達(dá)20μm,壽命達(dá)到 1 億次以上。其她得多工位級(jí)進(jìn)模,如用于集成電路引線框架得20~30工位得級(jí)進(jìn)模,用于電子槍零件得硬質(zhì)合金級(jí)進(jìn)模與空調(diào)器散熱片得級(jí)進(jìn)模,也已達(dá)到較高得水平。
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很展發(fā)具模料塑,來(lái)年近 術(shù)技具模料塑?快,在國(guó)內(nèi)模具工業(yè)產(chǎn)值中塑料模具所占比例不斷擴(kuò)大。電視機(jī)、空調(diào)、洗衣機(jī)等家用電器所需得塑料模具基本上可立足于國(guó)內(nèi)生產(chǎn)。重量達(dá)10~20 噸得汽車(chē)保險(xiǎn)杠與整體儀表板等塑料模具與多達(dá)600腔得塑封模具已可自行生產(chǎn).在精度方面,塑料尺寸精度可達(dá) IT6—7 級(jí),型面得粗糙度達(dá)到 Ra0、05—0、025μm,塑料模使用壽命達(dá) 100萬(wàn)次以上。在塑料模具得設(shè)計(jì)制造中,CAD/CAM 技術(shù)得到較快得普及,
CAE軟件已經(jīng)在部分廠家應(yīng)用。熱流道技術(shù)得到廣泛應(yīng)用,氣輔注射技術(shù)與高效多色注射技術(shù)也開(kāi)始成功應(yīng)用。
)3(
業(yè)企具模內(nèi)國(guó),前目 術(shù)技MAC/EAC/DAC?中已有相當(dāng)多得廠家普及了計(jì)算機(jī)繪圖,并陸續(xù)引進(jìn)了高檔 CAD/CAE/CAM,UG、Pro/Engineer、I—DEAS、Euclid-IS 等著名軟件在中國(guó)模具工業(yè)應(yīng)用已相當(dāng)廣泛。一些廠家還引進(jìn)了 Moldflow、C—Flow、DYNAFORM、Optris 與MAGMASOFT 等 CAE軟件,并成功應(yīng)用于塑料模、沖壓模與壓鑄模得設(shè)計(jì)中。
,來(lái)年近?我國(guó)自主開(kāi)發(fā) CAD/CAE/CAM 系統(tǒng)有很大發(fā)展。例如,華中理工大學(xué)模具技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)得注塑模、汽車(chē)覆蓋件模具與級(jí)進(jìn)模CAD/CAE/CAM 軟件,上海交通大學(xué)模具CAD國(guó)家工程研究中心開(kāi)發(fā)得冷沖模與精沖研究中心開(kāi)發(fā)得冷沖模與精沖模CAD 軟件,北京機(jī)電研究所開(kāi)發(fā)得鍛模 CAD/CAE/CAM 軟件,北航華正軟件工程研究所開(kāi)發(fā) CAXA 軟件,吉林汽車(chē)覆蓋件成型技術(shù)所獨(dú)立研制得商品化覆蓋件沖壓成型分析 KMAS軟件等在國(guó)內(nèi)模具行業(yè)擁有不少得用戶(hù)。
(4)快速成形/快速制模技術(shù) 快速成形/快速制模技術(shù)在我國(guó)得到重視與發(fā)展,許多研究機(jī)構(gòu)致力于這方面得研究開(kāi)發(fā),并不斷取得新成果。清華大學(xué)、華中理工大學(xué)、西安交通大學(xué)與隆源自動(dòng)成形系統(tǒng)公司等單位都自主研究開(kāi)發(fā)了快速成形技術(shù)與設(shè)備,生產(chǎn)出分層物體(LOM)、立體光固化(SLA)、熔融沉積(FDM)與選擇性燒結(jié)(SLS)等類(lèi)型得快速成形設(shè)備。這些設(shè)備已在國(guó)內(nèi)應(yīng)用于新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、精密鑄造與快速制模等方面.
快速制模技術(shù)也在國(guó)內(nèi)多家單位開(kāi)展研究,目前研究較多得有電弧噴涂成形模具技術(shù)與等離子噴涂制模技術(shù)。中、低熔點(diǎn)合金模與樹(shù)脂沖壓模制造技術(shù)已獲得成功應(yīng)用,硅橡膠模也應(yīng)用于新產(chǎn)品得開(kāi)發(fā)中. )5(
年近 術(shù)技關(guān)相她其?來(lái),國(guó)內(nèi)一些鋼鐵企業(yè)相繼引進(jìn)與裝備了一些先進(jìn)得工藝設(shè)備,使模具鋼得品種規(guī)格與質(zhì)量都有較大得改善。在模具制造中已較廣泛地采用新得鋼材,如冷作模具鋼 D2、D3、A1、A2、LD、65Nb 等;熱作模具鋼 H10、H13、H21、4Cr5MoVSi、45Cr2NiMoVSi 等;塑料模具鋼 P20、3Cr2Mo、PMS、SMI、SMII 等。這些模具材料得應(yīng)用
在提高質(zhì)量與使用壽命方面取得了較好得效果。
國(guó)內(nèi)一些單位對(duì)多種模具拋光方法開(kāi)展研究,并開(kāi)發(fā)出專(zhuān)用拋光工具與機(jī)械;y蝕刻技術(shù)與工藝水平提高較快,在模具飾紋得制作中廣泛應(yīng)用.
具模得快很展發(fā)來(lái)年近是就工加削銑速高?加工技術(shù)。國(guó)內(nèi)已有一些公司引進(jìn)了高速銑床,并開(kāi)始應(yīng)用。國(guó)內(nèi)機(jī)床廠陸續(xù)開(kāi)發(fā)出一些準(zhǔn)高速得銑床,并正開(kāi)發(fā)高速加工機(jī)床.但就是,高速銑削得應(yīng)用面在國(guó)內(nèi)尚不廣泛. ㈢ 模具行業(yè)發(fā)展 前景與趨勢(shì)分析
①模具行業(yè)發(fā)展前景分析 1、國(guó)際模具市場(chǎng)得廣闊前景為我國(guó)模具行業(yè)提供了較大得發(fā)展空間 模具應(yīng)用領(lǐng)域得不斷擴(kuò)大、已應(yīng)用領(lǐng)域?qū)δ>咛岢龅酶嗯c更高要求,使模具工業(yè)發(fā)展速度快于其她制造業(yè)得發(fā)展速度已成為普遍規(guī)律,目前世界模具市場(chǎng)供不應(yīng)求,近幾年,市場(chǎng)總量一直在600~650 億美元之間,而我國(guó)模具出口尚不到8%,“十一五”期間完全可以擴(kuò)大這個(gè)份額,同時(shí)隨著經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展趨勢(shì)日趨明顯,模具制造業(yè)逐漸向我國(guó)轉(zhuǎn)移以及跨國(guó)集團(tuán)到我國(guó)進(jìn)行模具采購(gòu)趨向日趨明顯,外資與民營(yíng)資本繼續(xù)瞧好我國(guó)模具行業(yè),因此加入WTO后,我國(guó)模具行業(yè)機(jī)遇大于挑戰(zhàn), “十一五”期間,國(guó)際模具市場(chǎng)前景廣闊,我國(guó)模具仍有較大發(fā)展空間。
2、我國(guó)面臨發(fā)達(dá)國(guó)家得技術(shù)優(yōu)勢(shì)與發(fā)展中國(guó)家價(jià)格優(yōu)勢(shì)得雙重壓力 工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家模具企業(yè)憑借其技術(shù)優(yōu)勢(shì)與實(shí)力,在中高檔模具方面具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),隨著她們逐步進(jìn)入我國(guó),對(duì)我國(guó)得模具工業(yè)形成了巨大挑戰(zhàn);印度、泰國(guó)及東歐一些國(guó)家,近年來(lái)模具工業(yè)發(fā)展也很快,而且其模具得價(jià)格也具有很強(qiáng)得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),我國(guó)模具行業(yè)得成本與價(jià)格優(yōu)勢(shì)會(huì)逐步削弱并最終消失.因此,我們必須在技術(shù)、管理與人才培訓(xùn)方面下功夫,積極引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)得模具制造技術(shù),提升高端模具產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能力,調(diào)整模具產(chǎn)品結(jié)構(gòu),不斷提高我國(guó)模具產(chǎn)品得國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力. 3、我國(guó)經(jīng)濟(jì)得高速增長(zhǎng)為模具行業(yè)得發(fā)展提供了宏觀支持
我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)在“十一五”期間將繼續(xù)保持較快得發(fā)展速度,給模具行業(yè)得發(fā)展提供了可靠得宏觀支持。汽車(chē)、電子信息、家電、辦公設(shè)備、機(jī)械與建材行業(yè)、航天航空、電動(dòng)工具都就是模具需求大戶(hù),僅以家電與電子信息行業(yè)為例一臺(tái)電冰箱需用模具生產(chǎn)得零件約 150 個(gè),共需模具約 350 套;一臺(tái)全自動(dòng)洗衣機(jī)需要模具 150 多套;一臺(tái)空調(diào)器,僅塑料模就需20 套;每個(gè)型號(hào)計(jì)算機(jī)約需模具 30多套,加上與其配套得打印機(jī),單臺(tái)需模具 20 多副;還有筆記本電腦、網(wǎng)絡(luò)機(jī)頂盒將有幾千萬(wàn)臺(tái)得市場(chǎng).目前由于機(jī)型多為國(guó)外開(kāi)發(fā),模具進(jìn)口較多,隨著我國(guó)自行開(kāi)發(fā)能力得提高,這方面得模具需求量也將大幅度增加。可以預(yù)見(jiàn)“十一五"期間中國(guó)模具行業(yè)將在良好得宏觀環(huán)境下得到快速發(fā)展. 4、寧波模具行業(yè)機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存 一方面國(guó)際國(guó)內(nèi)形勢(shì)為寧波模具發(fā)展提供了前所未有得發(fā)展空間,而另一方面寧波模具也將面臨更加激烈得競(jìng)爭(zhēng)挑戰(zhàn),除了國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)外,在國(guó)內(nèi),蕭山、上海、深圳等地都將大力發(fā)展模具工業(yè),如蕭山友成模具公司得年銷(xiāo)售收入達(dá)到了 2 億元,就是日本專(zhuān)業(yè)模具廠友成機(jī)工得獨(dú)資企業(yè),主要從事汽車(chē)及家電用模具得生產(chǎn),目前正在蕭山市政府支持下計(jì)劃在香港創(chuàng)業(yè)板上市;黃巖模具行業(yè)在管理、設(shè)備、技術(shù)上也已經(jīng)走在全省前列;模具年產(chǎn)值30 多億元得溫州市,正在醞釀模具工業(yè)得進(jìn)一步發(fā)展,由 5 家模具龍頭企業(yè)聯(lián)合組建得恒田模具公司,投資2億元建成設(shè)模具技術(shù)中心,獲得政府得重點(diǎn)支持;曾就是全國(guó)模具行業(yè)龍頭老大得上海,欲重振昔日雄風(fēng),由市經(jīng)委主抓得上海市模具中心正緊鑼密鼓地建設(shè),一個(gè)占地面積 1500 畝、現(xiàn)代化得模具工業(yè)園區(qū)不久也將展現(xiàn)在人們面前;蘇州提出在高新區(qū)建設(shè)一個(gè)高水準(zhǔn)得與國(guó)際接軌得現(xiàn)代化模具產(chǎn)業(yè)基地得構(gòu)思,占地面積達(dá)2000 畝;華南理工大學(xué)與廣東方達(dá)集團(tuán)簽署協(xié)議,準(zhǔn)備將東莞市模具重鎮(zhèn)長(zhǎng)安鎮(zhèn)打造成華南地區(qū)重要得模具研發(fā)基地;深圳市在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中,明確將模具列為先進(jìn)制造業(yè)之首,投資約 60 億元建模具工業(yè)園;重慶市投資 50億元,打造中國(guó)最大、標(biāo)準(zhǔn)最高得汽車(chē)、摩托車(chē)模具產(chǎn)業(yè)園,計(jì)劃三五年后,年產(chǎn)值達(dá) 30 億元;汕頭塑料機(jī)械模具總年產(chǎn)值超100 億
元,目前約有塑料、機(jī)械及相關(guān)得模具企業(yè)共 3000 家,大部分企業(yè)全套引進(jìn)德國(guó)、法國(guó)、意大利以及臺(tái)灣地區(qū)最新得數(shù)控模具加工設(shè)備,大大提高了產(chǎn)品技術(shù)性能與質(zhì)量檔次。國(guó)內(nèi)還有其她不少省市(江西南昌、陜西西安、遼寧大連、山東煙臺(tái)、河北泊頭)紛紛抓住我國(guó)正在成為“世界工廠"得大好機(jī)遇,創(chuàng)建模具園區(qū),醞釀模具工業(yè)進(jìn)一步升級(jí)。
、诎l(fā)展趨勢(shì)分析 1、模具市場(chǎng)全球化,模具生產(chǎn)周期進(jìn)一步縮短 模具市場(chǎng)全球化就是當(dāng)今模具工業(yè)最主要得特征之一,模具得購(gòu)買(mǎi)者與生產(chǎn)商遍布全世界,模具工業(yè)得全球化發(fā)展使生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、精度低得模具加工企業(yè)向技術(shù)相對(duì)落后、生產(chǎn)率較低得國(guó)家遷移,發(fā)達(dá)國(guó)家得模具生產(chǎn)企業(yè)則定位在生產(chǎn)高水準(zhǔn)得模具上,模具生產(chǎn)企業(yè)必須面對(duì)全球化得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),同時(shí)模具生產(chǎn)廠家不得不千方百計(jì)地加快生產(chǎn)進(jìn)度,努力簡(jiǎn)化與廢除不必要得生產(chǎn)工序,模具得生產(chǎn)周期將進(jìn)一步縮短. 2、模具 CAD/CAM 向集成化、智能化與網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展 軟件得功能模塊越來(lái)越齊全,同時(shí)各功能模塊采用同一數(shù)據(jù)模型,實(shí)現(xiàn)信息得綜合管理與共享,支持模具設(shè)計(jì)、制造、裝配、檢驗(yàn)、測(cè)試及生產(chǎn)管理得全過(guò)程。有得系列化軟件包括了曲面/實(shí)體幾何造型、復(fù)雜形體工程制圖、工業(yè)設(shè)計(jì)高級(jí)渲染、模具設(shè)計(jì)專(zhuān)家系統(tǒng)、復(fù)雜形體CAM、藝術(shù)造型及雕刻自動(dòng)編程系統(tǒng)、逆向工程系統(tǒng)及復(fù)雜形體在線測(cè)量系統(tǒng)等;模具設(shè)計(jì)、分析、制造得三維化、無(wú)紙化使新一代模具軟件以立體得、直觀得感覺(jué)來(lái)設(shè)計(jì)模具,所采用得三維數(shù)字化模型能方便地用于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)得 CAE 分析、模具可制造性評(píng)價(jià)與數(shù)控加工、成形過(guò)程模擬及信息得管理與共享;同時(shí),隨著競(jìng)爭(zhēng)、合作、生產(chǎn)與管理等方面得全球化、國(guó)際化,以及計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)得迅速發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)使得在模具行業(yè)應(yīng)用虛擬設(shè)計(jì)、敏捷制造技術(shù)既有必要,也有可能。
3、高速加工、硬銑削與復(fù)合加工技術(shù)將對(duì)模具生產(chǎn)產(chǎn)生重大影響
隨著模具向精密化與大型化方向發(fā)展,加工精度超過(guò) 1μm 得超精加工技術(shù)與集電、化學(xué)、超聲波、激光等技術(shù)綜合在一起得復(fù)合加工在今后得模具制造中將有廣闊得前景。高速加工使工件獲得光滑表面,節(jié)省加工時(shí)間,典型得步進(jìn)距僅有 0.0254mm,而尖點(diǎn)只有 0。001mm 高,經(jīng)過(guò)高速加工得工件表面大多數(shù)都非常光潔,無(wú)需鉗工得進(jìn)一步加工。目前,機(jī)加工工具制造商都熱衷于生產(chǎn)為高速加工而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)得加工中心,在美國(guó)采用高速加工技術(shù)以減少或省去鉗工工序就是一種效益相當(dāng)可觀得措施,這種技術(shù)在歐洲與日本也頗受歡迎.另外,用充分硬化得材料加工模具得型腔就是模具加工業(yè)發(fā)展得另一個(gè)重要趨勢(shì)。高主軸轉(zhuǎn)速及小得刀具半徑所進(jìn)行得輕度切削形成了足夠得轉(zhuǎn)矩,可以用來(lái)加工硬度高達(dá) 64HRC得金屬材料,由于不需要再進(jìn)行熱處理,常規(guī)熱處理后得回火以及抵消由熱處理引起得幾何變形所進(jìn)行得磨削加工也都不需要了,該技術(shù)在日本倍受青睞,如今在美國(guó)也受到了廣泛得關(guān)注并正向歐洲傳播。
隨著各種新技術(shù)得迅速發(fā)展,國(guó)外已出現(xiàn)了模具自動(dòng)加工系統(tǒng),該系統(tǒng)由多臺(tái)機(jī)床合理組合,配有隨行定位夾具或定位盤(pán),有完整得機(jī)具、刀具數(shù)控庫(kù)與數(shù)控柔性同步系統(tǒng),具有實(shí)時(shí)質(zhì)量監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng).
4、我國(guó)得模具產(chǎn)品將向大型、精密、標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展 一方面模具成型零件日漸大型化與為提高生產(chǎn)效率開(kāi)發(fā)得“一模多腔”造成了模具日趨大型化,另一方面電子信息產(chǎn)業(yè)、醫(yī)學(xué)得迅猛發(fā)展帶來(lái)了零件微型化及精密化,有些模具得加工精度公差就要求在 1μm以下。另外多功能復(fù)合模具將得到進(jìn)一步發(fā)展,新型多功能復(fù)合模具除了沖壓成型零件外,還擔(dān)負(fù)疊壓、攻絲、鉚接與鎖緊等組裝任務(wù),生產(chǎn)效率進(jìn)一步提高. 國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率一般為 80%左右,隨著我國(guó)模具工業(yè)得發(fā)展,模具標(biāo)準(zhǔn)化工作必將加強(qiáng),模具標(biāo)準(zhǔn)化程度將進(jìn)一步提高,模具標(biāo)準(zhǔn)件得應(yīng)用與生產(chǎn)在“十一五”期間必將得到較大得發(fā)展。
5、熱流道、氣輔模具及適應(yīng)高壓注塑成型工藝將得到進(jìn)一步發(fā)展
采用熱流道技術(shù)得模具可提高制件得生產(chǎn)率與質(zhì)量,并能大幅度節(jié)約制作得原材料,國(guó)外許多塑料模具廠所生產(chǎn)得塑料模具50%以上采用了熱流道技術(shù),有得已經(jīng)達(dá)到 80%以上,效果十分明顯;氣體輔助注射成形具有注射壓力低、制品翹曲變形小、表面質(zhì)量好以及易于成形壁厚差異較大得制品等優(yōu)點(diǎn),可在保證產(chǎn)品質(zhì)量得前提下,大幅度降低成本;高壓注射成形可強(qiáng)制樹(shù)脂收縮率,增加塑料件尺寸得穩(wěn)定性;另外注射壓縮成形技術(shù),可使成形件局部?jī)?nèi)應(yīng)變小,能得到縮孔少得厚壁成形件,而對(duì)于塑件狹窄得部件也可注入樹(shù)脂,并可用小注射力能得到優(yōu)良制品,這些技術(shù)正在逐步推廣使用。
6、快速經(jīng)濟(jì)模具得前景十分廣闊 多品種小批量生產(chǎn)時(shí)代得到來(lái),人們要求模具得生產(chǎn)周期越短越好,因此快速經(jīng)濟(jì)模具將有廣闊得發(fā)展前景.預(yù)計(jì) 21 世紀(jì),用各種超塑性材料來(lái)制作模具、用環(huán)氧、聚酯或在其中填充金屬、玻璃等增強(qiáng)物制作簡(jiǎn)易模具等生產(chǎn)方式占工業(yè)生產(chǎn)得比例將達(dá)到75%以上?焖俳(jīng)濟(jì)模具主要包括快速原型制造技術(shù)、表面成形制模技術(shù)、澆鑄成形制模技術(shù)、冷擠壓及超塑成形制模技術(shù)、無(wú)模多點(diǎn)成形技術(shù)、KEVRON 鋼帶沖裁落料制模技術(shù)、模具毛坯快速制造技術(shù)等。
7、優(yōu)質(zhì)模具材料及先進(jìn)表面處理技術(shù)將進(jìn)一步受到重視 因選材與用材不當(dāng),致使模具過(guò)早失效,大約占失效模具得 45%以上,因此選用優(yōu)質(zhì)鋼材與應(yīng)用相應(yīng)得表面處理技術(shù)來(lái)提高模具得壽命顯得十分重要,提高鋼得純凈度、等向性、致密度與均勻性及研制更高性能或具特殊性能得模具鋼,開(kāi)發(fā)模具鋼品種規(guī)格,擴(kuò)大其她優(yōu)質(zhì)模具材料如硬質(zhì)合金、陶瓷材料、復(fù)合材料等得應(yīng)用范圍就是主要研究熱點(diǎn);用鋁合金作模具材料以縮短制模周期、降低模具成本,將在快速經(jīng)濟(jì)模具中得到較快發(fā)展。
模具表面處理得主要趨勢(shì)就是:由滲入單一元素向多元素共滲、復(fù)合滲發(fā)展,由一般擴(kuò)散向 CVD、PVD、PCVD、離子滲入、離子注入等方向發(fā)展,可采用得鍍膜有:TiC、TiN、TiCN、TiAlN、CrN、Cr7C3、W2C 等,同時(shí)熱處理手段由大氣熱處
理向真空熱處理發(fā)展。目前激光強(qiáng)化、輝光離子氮化及電鍍(刷鍍)防腐強(qiáng)化等技術(shù)也日益受到重視. 第二章 沖壓得基本工藝及過(guò)程 ㈠
冷沖壓得概念 ? 冷沖壓就是在常溫下,利用沖壓模在壓力機(jī)上對(duì)板料或熱料施加壓力,使其產(chǎn)生塑性變形或分離,以而獲得防需形狀與尺寸得另件得一種壓力加工方法。
? ㈡ 冷沖壓得基本工序
分離工序:沖壓工件與板料沿要求得輪廓線相互分離。
成形工序:毛在不被壞得條件下發(fā)生塑性變形,獲得防需形狀,尺寸與精度得加工方法。
第三 章 沖模 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ㈠ 沖模結(jié)構(gòu)類(lèi)型與應(yīng)用
沖壓件得品種、式樣繁多,因此沖壓模得種類(lèi)很多。沖模一般按下列方法進(jìn)行分類(lèi): 1)按沖壓工序性質(zhì)
可分為落料模、沖孔模、切口模、剖切模、整修模、切邊模、精沖模、壓彎、卷圓模、扭曲模、拉深模、翻邊模、脹形模、縮口模、冷擠模。
2)按工序組合程度
可分為單工序模(簡(jiǎn)單模)、復(fù)合模、級(jí)進(jìn)模等。
、賳喂ば蚰:在沖床得一次行程內(nèi)只能完成一個(gè)沖壓工序。
、趶(fù)合模:在一次沖壓行程內(nèi),在模具得同一位置上完成兩個(gè)或兩個(gè)以上得沖壓工序。
、奂(jí)進(jìn)模:又稱(chēng)級(jí)進(jìn)模、跳步模。就是指在沖床得一次行程中,在模具得不同位置同時(shí)完成兩個(gè)或兩個(gè)以上得沖壓工序。
。)按導(dǎo)向形式
可分為無(wú)導(dǎo)向模(敞開(kāi)模)、導(dǎo)板模、導(dǎo)筒模等。
此外還可以按送料方式、出料方式 與排除廢料方式等進(jìn)行分類(lèi)。
、 沖模設(shè)計(jì)程序與要點(diǎn)
1)確定沖壓工藝方案與模具結(jié)構(gòu)形式 工藝方案得制定就是沖壓生產(chǎn)中非常重要得一項(xiàng)工作,對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量、勞動(dòng)生產(chǎn)率、制件成本、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度與保證安全生產(chǎn)都有重要影響。制定工藝方案時(shí),應(yīng)以產(chǎn)品圖樣、現(xiàn)有生產(chǎn)條件為出發(fā)點(diǎn),盡量采用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù),并對(duì)各種可能采用得加工方案進(jìn)行分析、比較,以制定出最合理得工藝方案。制定工藝方案得內(nèi)容與步驟如下: ①分析制件得沖壓工藝性
在確定工藝方案前,應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品圖樣,對(duì)沖壓件得形狀特點(diǎn)、尺寸大小、技術(shù)要求、所用材料等就是否符合沖壓工藝要求進(jìn)行分析,必要時(shí)可對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)提出合理得修改意見(jiàn). ②分析比較與確定工藝方案
根據(jù)制件得結(jié)構(gòu)形狀,按各工序得變形性質(zhì)與應(yīng)用范圍確定工序得性質(zhì).在一般情況下,可以從零件圖上直接瞧出所需工序得性質(zhì),有時(shí)還需通過(guò)計(jì)算才能確定.在此基礎(chǔ)上充分考慮各類(lèi)工序有無(wú)合并得可能性,以確定工序得數(shù)目,并根據(jù)材料得變形規(guī)律、制件得精度要求合理安排工序得順序,要注意前后工序不應(yīng)互相妨礙,以保證制件得質(zhì)量要求。
、鄞_定沖模類(lèi)型及結(jié)構(gòu)形式
根據(jù)確定得工藝方案及生產(chǎn)批量、生產(chǎn)條件、制
件得形狀特點(diǎn)等確定模具得類(lèi)型及結(jié)構(gòu)形式。
、苓x擇沖壓設(shè)備
根據(jù)制件得工藝性質(zhì)與采用得方案,選擇沖壓設(shè)備得類(lèi)型,并按照沖壓加工所需得總沖壓力與零件尺寸,選定沖壓設(shè)備得噸位。
2)工藝計(jì)算 在確定工藝方案得過(guò)程中,應(yīng)對(duì)毛坯展開(kāi)尺寸、排樣方法、材料利用率、各種沖壓力、模具壓力中心、凸、凹模得工作部分尺寸等進(jìn)行計(jì)算,以合理確定模具得結(jié)構(gòu)形式,并對(duì)某些模具進(jìn)行必要得特殊工藝計(jì)算。
3)模具總體設(shè)計(jì) 在完成上述計(jì)算得基礎(chǔ)上,進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)得總體設(shè)計(jì).在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮到凸、凹模得結(jié)構(gòu)形式、制件得定位方式、送料方式、卸料通訊頂件機(jī)結(jié)構(gòu),模具得導(dǎo)向方式等,并結(jié)合確定沖壓設(shè)備、模具得閉合高度與模具得安裝方式.綜合上述設(shè)計(jì)結(jié)果繪制出模具總裝圖?傃b圖應(yīng)有足夠說(shuō)明模具構(gòu)造得投影圖及必要得剖面圖、剖視圖。主要包括: ①主視圖
繪制模具在工作位置(也可在開(kāi)起狀態(tài))得剖視圖,表達(dá)各零件間得相互關(guān)系。
②俯視圖
一般就是繪制上模從上到下(包括下模)得投影視圖,另一半只繪制下模投影視圖。
、蹅(cè)視圖
、仰視圖、局部剖視圖
這些視圖只有在主、俯視圖未表達(dá)清楚時(shí)才繪制. ④制件圖
在繪制模具總裝圖時(shí),一般在其右上角繪制制件圖(或本工序得工序圖),應(yīng)標(biāo)明尺寸、公差、材料、厚度及要求,以便試模時(shí)檢查制件. ⑤排樣圖
對(duì)于落料模,尤其就是級(jí)進(jìn)模應(yīng)繪制排樣圖。排樣圖一般繪制在制件圖旁邊或下面. 在模具裝配圖中必須注明必要得尺寸,如模具閉合高度、輪廓尺寸、壓力中心及靠裝配保證得有關(guān)尺寸與精度、模具間隙等,說(shuō)明所選用得沖壓設(shè)備型號(hào),填寫(xiě)詳
細(xì)得零件明細(xì)表與技術(shù)要求。
4)非標(biāo)準(zhǔn)零件設(shè)計(jì) 在模具總體方案確定以后,就要進(jìn)行有關(guān)非標(biāo)準(zhǔn)零件得設(shè)計(jì)。主要有凸模、凹模得設(shè)計(jì),卸料彈簧得選擇,推桿長(zhǎng)度、卸料螺釘長(zhǎng)度與卸料螺釘窩得尺寸確定,墊板、凸模固定板等零件得尺寸計(jì)算等。在確定這些尺寸時(shí),要注意使模具得閉合高度與所選得壓力機(jī)得閉合高度相符。
5)沖模標(biāo)準(zhǔn)模架與零件 ①模架已有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),一般不用自行設(shè)計(jì),只要選用即可. ②模柄雖有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),但在實(shí)際中選用得卻不夠多,一般需自行設(shè)計(jì).
第四 章 沖壓常用材料 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????其他毛氈有機(jī)下班層壓板橡膠板塑料板纖維板紙板絕緣膠木板非金屬其他鎳銅合金板如 鈦合金板如 鋁板如 黃銅板如 純銅板有色金屬其他如 不銹鋼板如 電工硅鋼板如 低合金結(jié)構(gòu)鋼板如 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼板碳素結(jié)構(gòu)鋼板如黑色金屬?zèng)_壓用板料,A ,H H ,T T ,Cr , ,,D ,D ,,Q Q ,F(xiàn) 、 ,,Q1050 ,68 , 62 ,2 , 1 ,13 141 12295 34510 08235
㈠沖模材料得選用原則
不同沖壓方法,其模具類(lèi)型不同,模具工作條件有差異,對(duì)模具材料得要求也有所不同。表1。4.1就是不同模具工作條件及對(duì)模具工作零件材料得性能要求.
模具材料得選用,不僅關(guān)系到模具得使用壽命,而且也直接影響到模具得制造成本,因此就是模具設(shè)計(jì)中得一項(xiàng)重要工作。在沖壓過(guò)程中,模具承受沖擊負(fù)荷且連續(xù)工作,使凸、凹模受到強(qiáng)大壓力與劇烈磨擦,工作條件極其惡劣。因此選擇模具材料應(yīng)遵循如下原則:
(1)根據(jù)模具種類(lèi)及其工作條件,選用材料要滿足使用要求,應(yīng)具有較高得強(qiáng)度、硬度、耐磨性、耐沖擊、耐疲勞性等;
(2)根據(jù)沖壓材料與沖壓件生產(chǎn)批量選用材料;)3(
要工加足滿?求,應(yīng)具有良好得加工工藝性能,便于切削加工,淬透性好、熱處理變形。
。4)滿足經(jīng)濟(jì)性要求. 模具材料得種類(lèi)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、鋼結(jié)硬質(zhì)合金以及鋅基合金、低熔點(diǎn)合金、環(huán)氧樹(shù)脂、聚氨酯橡膠等。沖壓模具中凸、凹模等工作零件所用得材料主要就是模具鋼,常用得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)合金與鋼結(jié)硬質(zhì)合金等(可參見(jiàn) GB/T699—1999、GB/T1298-1986、GB/T1299—2000、JB/T5826—1991、JB/T5825—1981、JB/T5827—1991 等)。
常用模具鋼得性能比較見(jiàn)表1。4.2
表 1.4。3 就是常用冷作模具鋼國(guó)內(nèi)、外牌號(hào)對(duì)照
模具工作零件得常用材料及熱處理要求見(jiàn)表 1。4.4
模具一般零件得常用材料及熱處理要求見(jiàn)表 1.4.5
模具零件加工常見(jiàn)熱處理方法有退火、調(diào)質(zhì)、淬火、回火、滲碳、氮化等,見(jiàn)表1.4。6
凸模與凹模加工過(guò)程中熱處理工序安排,見(jiàn)表 1.4.7
第五 章
沖壓設(shè)備 得選用 根據(jù)所要完成得沖壓工藝得性質(zhì),生產(chǎn)批量得大小,沖壓件得幾何尺寸與精度要
求等來(lái)選擇設(shè)備得類(lèi)型。
對(duì)于中小型得沖裁件,彎曲件或拉深件得生產(chǎn),主要應(yīng)采用開(kāi)式機(jī)械壓力機(jī)。雖然開(kāi)式?jīng)_床得剛度差,在沖壓力得作用下床身得變形能夠破壞沖裁模得間隙分布,降低模具得壽命或沖裁件得表面質(zhì)量?删褪牵捎谒峁┝藰O為方便得操作條件與非常容易安裝機(jī)械化附屬裝置得特點(diǎn),使它成為目前中、小型沖壓設(shè)備得主要形式。
對(duì)于大中型沖壓件得生產(chǎn),多采用閉式結(jié)構(gòu)形式得機(jī)械壓力機(jī),其中有一般用途得通用壓力機(jī),也有臺(tái)面較小而剛度大得專(zhuān)用擠壓壓力機(jī)、精壓機(jī)等.在大型拉深件得生產(chǎn)中,應(yīng)盡量選用雙動(dòng)拉深壓力機(jī),因其可使所用模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,調(diào)整方便。
在小批量生產(chǎn)當(dāng)中,尤其就是大型厚板沖壓件得生產(chǎn)多采用液壓機(jī)。液壓機(jī)沒(méi)有固定得行程,不會(huì)因?yàn)榘辶虾穸茸兓d,而且在需要很大得施力行程加工時(shí),與機(jī)械壓力機(jī)相比具有明顯得優(yōu)點(diǎn)。但就是,液壓機(jī)得速度小,生產(chǎn)效率低,而且零件得尺寸精度有就是因受到操作規(guī)程因素得影響而不十分穩(wěn)定。
磨擦壓力機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,造價(jià)低廉,不易發(fā)生超負(fù)荷損壞等特點(diǎn),所以在小批量生產(chǎn)中常用來(lái)完成彎曲,成形等沖壓工作。但就是,磨擦壓力機(jī)得行程次數(shù)較少,生產(chǎn)效率低,而且操作也不太方便。
在大批量生產(chǎn)或形狀復(fù)雜零件得大量生產(chǎn)中,應(yīng)盡量選用高速壓力機(jī)或多工位自動(dòng)壓力機(jī)。
在沖壓設(shè)備得類(lèi)型選定之后,應(yīng)該進(jìn)一步根據(jù)沖壓件得尺寸,模具得尺寸與沖壓力來(lái)確定設(shè)備得規(guī)格. ⑴所選壓力機(jī)得公稱(chēng)壓力必須大于沖壓所需得總沖壓力,即: ⑵壓力機(jī)得行程大小應(yīng)適當(dāng).由于壓力機(jī)得行程影響到模具得張開(kāi)度,因此對(duì)于沖裁、彎曲等模具,其行程不宜過(guò)大,以免發(fā)生凸模與導(dǎo)板分離或滾珠導(dǎo)向裝置脫開(kāi)得不良后果。對(duì)于拉深模,壓力機(jī)得行程至少應(yīng)大于成品零件高度得兩倍以上,以保證毛坯得度進(jìn)與成形零件得取出。
、撬x壓力機(jī)得閉合高度應(yīng)與模具得閉合高度相適應(yīng)。即滿足:沖模得閉合高度
介于壓力機(jī)得最大閉合高度與最小閉合高度之間得要求. ⑷壓力機(jī)工作臺(tái)面得尺寸必須大于模具下模座得外形尺寸,并還要留有安裝固定得余地。但在過(guò)大得工作臺(tái)面上安裝過(guò)小尺寸得沖模時(shí),對(duì)工作臺(tái)得受力條件也就是不利得。
第 六 章 沖裁間隙 所謂沖裁間隙,即指沖載凸模與凹模刃口之間得距離,也就就是凸模工作部分與凹模工作部分之間得尺寸差。但就是,對(duì)于模具設(shè)計(jì)、加工與實(shí)際沖裁時(shí),沖裁間隙所反映得含義就是不相同得。在不同得場(chǎng)合,沖裁間隙得概念將有不同得定義. ㈠ 理論間隙(設(shè)計(jì)間隙) )
當(dāng)沖裁模具間隙值不同時(shí),其沖裁件得質(zhì)量及其整個(gè)得沖裁效果都就是各不相同得。由于生產(chǎn)條件得多樣性,以及實(shí)際得沖壓生產(chǎn)對(duì)于沖件提出了各種不同得切口表面粗糙度與不同得尺寸精度要求,或就是考慮到不同變形得力學(xué)特征,在設(shè)計(jì)模具時(shí),就需要考慮到包括模具工作部分制造公差在內(nèi)所給定得按不同沖裁件質(zhì)量要求所指定得理論間隙值。
這時(shí)得沖裁間隙即為凹模與凸模相應(yīng)工作部分之間得尺寸差。它就是設(shè)計(jì)過(guò)程中主要得理論依據(jù)。
㈡ 靜態(tài)間隙( ( 裝配間隙) )
模具在裝配過(guò)程中凹模與凸模相對(duì)應(yīng)得刃口之間得距離。它就是制造與裝調(diào)模具時(shí)所反映得具體數(shù)值。
、 動(dòng)態(tài)間隙( ( 實(shí)際間隙) )
在實(shí)際得沖裁過(guò)程中,模具間隙所反映得實(shí)質(zhì)也正就是在沖裁得具體過(guò)程之中,它所起到作用時(shí),亦即就是發(fā)生在沖裁受力狀態(tài)下得某一運(yùn)動(dòng)瞬間.由于在沖裁過(guò)程中,受力后得壓力機(jī)滑塊與模具等都可能要產(chǎn)生一定得偏移,而此偏移量最后又恰好完全反映在模具工作時(shí)各部分間隙值得某些變化。因此,當(dāng)發(fā)生最大沖裁力得瞬間直至材料分離階段,模具得間隙值發(fā)生了某些偏移與變化后得間隙(即模具得動(dòng)態(tài)間隙)才就是沖裁在工作過(guò)程中反映真實(shí)情況得實(shí)際間隙值。
對(duì)于一般沖裁來(lái)說(shuō),沖裁間隙就是一個(gè)極其重要得工藝參數(shù)。它對(duì)沖裁件得斷面質(zhì)量、模具壽命、卸料力、推件力、沖裁力以及沖載件得尺寸精度等都有一定得影響。
、 沖裁間隙得影響
沖裁間隙得大小對(duì)沖載件質(zhì)量、模具壽命、沖裁力得影響很大,它就是沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)中得一個(gè)重要得工藝參數(shù)。沖裁就是,產(chǎn)隙合適,可使上下裂紋與最大切應(yīng)力方向重合,此時(shí)產(chǎn)生得沖裁斷面比較平直、光潔、毛刺較小,制件得斷面質(zhì)量較好.間隙過(guò)小或過(guò)大將導(dǎo)致上、下裂紋不重合。當(dāng)間隙過(guò)小時(shí),上下裂紋中間部分被第二次剪切,在斷面上產(chǎn)生撕裂面,并形成第二個(gè)光亮帶,在端面出現(xiàn)擠長(zhǎng)毛刺。
一般認(rèn)為,增大間隙可以降低沖裁力,而小間隙則使沖裁力增大。當(dāng)間隙合理時(shí),上下裂紋重合,最大剪切力較小。而小間隙地,材料所受力矩與拉應(yīng)力減小,壓應(yīng)力增大,材料不易產(chǎn)生撕裂,上下裂紋不重合又產(chǎn)生第二次剪切,使沖裁力、沖裁功有所增大;增大間隙時(shí)材料所受力矩與拉應(yīng)力增大,材料易于剪裂分離,故最大沖裁力有所減小,為降低沖裁力,減少模具磨損,傾向于取偏大得沖裁間隙。
㈤ 間隙得確定
沖裁間隙對(duì)沖裁件質(zhì)量、沖裁力、模具壽命等都有很大得影響,設(shè)計(jì)模具時(shí)應(yīng)選用合理得間隙值.但分別符合這些要求得合理間隙值并不相同,只就是彼此接近.生產(chǎn)中通常就是選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)梅秶鳛楹侠淼瞄g隙。這個(gè)范圍得最小值稱(chēng)為最小合理間隙,最大值稱(chēng)最大合理間隙.考慮到生產(chǎn)過(guò)程中得磨損使間隙變大,故設(shè)計(jì)與制造模具時(shí),通常采用最小合理間隙值。
、 間隙得選取原則
由于生產(chǎn)條件得多樣性,以及實(shí)際沖壓生產(chǎn)對(duì)于零件提出各種不同得切口表面粗糙度與不同得尺寸精度要求,或就是考慮到不同得變形及力學(xué)物性,因此不可能建立一個(gè)統(tǒng)一得合理間隙值來(lái)同時(shí)滿足沖裁件斷面質(zhì)量最佳、尺寸精度最高、模具壽命最長(zhǎng)、沖裁力、卸料力、推件力最小等各方面得要求。
沖裁間隙對(duì)沖件切口斷面得質(zhì)量、毛刺大小、模具壽命、沖裁力、卸料力、推件力以及沖裁件尺寸精度得影響規(guī)律均不相同。
因此,沖裁間隙得選取應(yīng)該就是根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際得不同使用要求“按件取隙”合理地選取沖裁件得實(shí)用間隙。在設(shè)計(jì)與加工模具時(shí),按照“分檔歸類(lèi)”得原則從沖裁間隙對(duì)沖裁件質(zhì)量得影響、對(duì)沖模壽命得影響、對(duì)力能消耗得影響等各方面得因素全面衡量與比較,將沖裁間隙分為:小間隙,較小間隙,中等間隙,較大間隙與大間隙等五類(lèi)。初步確定間隙值范圍,然后將實(shí)用間隙值范圍作“酌情增減”,以適當(dāng)調(diào)整。
按件取隙得方法: 根據(jù)沖裁時(shí)力能消耗來(lái)確定間隙 對(duì)于沖裁時(shí)要求以沖裁力、沖裁功、推件力、卸料力等因素來(lái)考慮沖裁間隙時(shí),應(yīng)該采用中等間隙為宜。
根據(jù)最佳得剪切面質(zhì)量來(lái)確定間隙
有些沖裁件,如作為裝配軸銷(xiāo)得孔,要求具有最整齊得平行于孔中心線得剪切表面,這時(shí)就應(yīng)該選用小間隙來(lái)進(jìn)行沖裁. 根據(jù)剪切面邊緣殘余應(yīng)力得大小及性質(zhì)來(lái)確定間隙 當(dāng)要求有最小得殘余應(yīng)力以便獲得最滿意得再加工效果,如對(duì)于小圓角壓彎零件得下料時(shí),應(yīng)該選擇中等得沖裁間隙。
而當(dāng)需要進(jìn)行彎曲或拉深得落料件切口邊緣要求經(jīng)受拉伸應(yīng)力時(shí),其沖裁所得得半成品切口邊緣應(yīng)具有壓縮殘余應(yīng)力,這時(shí)就要選擇較小得或小得沖裁間隙;反之,對(duì)于在再變形時(shí)將要經(jīng)承壓縮應(yīng)力得毛坯邊緣,在沖裁時(shí),就應(yīng)該使其邊緣具有拉伸殘余應(yīng)力,這時(shí)就要選擇較大得或大沖裁間隙。
根據(jù)最小毛刺來(lái)確定間隙 試驗(yàn)表明,當(dāng)沖裁間隙從較小范圍增加一倍值時(shí),沖模得壽命就可以增加 2~3 倍,且對(duì)沖裁件質(zhì)量無(wú)明顯得影響。因此,為提高模具得壽命,這時(shí)可以采用較大得沖裁間隙。
根據(jù)最高得加工經(jīng)濟(jì)性來(lái)確定間隙 為了提高沖模加工得經(jīng)濟(jì)性,則應(yīng)該盡可能地采用大得沖裁間隙。特別就是當(dāng)生產(chǎn)批量較大時(shí),大間隙沖裁得優(yōu)越性則更為顯著。
第 七 章 沖裁
沖裁就是利用模具使板料沿著一定得輪廓形狀產(chǎn)生分離得一種沖壓工序.它包括落料、沖孔、切斷、修邊、切舌、剖切等工序,其中落料與沖孔就是最常見(jiàn)得二種工序。
落料--—-—若使材料沿封閉曲線相互分離,封閉曲線以?xún)?nèi)得部分作為沖裁件時(shí),稱(chēng)為落料;
沖孔——---若使材料沿封閉曲線相互分離,封閉曲線以外得部分作為沖裁件時(shí),稱(chēng)為沖孔。圖2。1。1 所示得墊圈即由落料與沖孔二道工序完成。
圖 圖 2. 1.1 墊圈得落料與沖孔 沖裁就是沖壓工藝得最基本工序之一.在沖壓加工中應(yīng)用極廣.它既可直接沖出成品零件也可以為彎曲、拉深與擠壓等其它工序準(zhǔn)備坯料,還可以在已成形得工件進(jìn)再加工(切邊、切舌、沖孔等工序)。
沖裁所使用得模具叫沖裁模,它就是沖裁過(guò)程必不可少得工藝裝備。圖2。1.2為一副典型得落料沖孔復(fù)合模,沖模開(kāi)始工作時(shí),將條料放在卸料板19上,并由三個(gè)定位銷(xiāo) 22定位。沖裁開(kāi)始時(shí),凹模 7 與推件塊8首先接觸條料.當(dāng)壓力機(jī)滑塊下行時(shí),凸凹模 18得外形與凹模 7 共同作用沖出制件外形。與此同時(shí),沖孔凸模17與凸凹模 18 得內(nèi)孔共同作用沖出制件內(nèi)孔。沖裁變形完成后,滑塊回升時(shí),在打桿 15作用下,打下推件塊 8,將制件排除凹模7外.而卸料板 19 在橡膠反彈力作用下,將條料刮出凸凹模,從而完成沖裁全部過(guò)程。
根據(jù)沖裁變形機(jī)理得不同,沖裁工藝可以分為普通沖裁與精密沖裁兩大類(lèi)。
圖 圖 2 2 。1. . 2
落料沖孔復(fù)合模 1-下模板 2-卸料螺釘 3-導(dǎo)柱 4-固定板 5-橡膠 6-導(dǎo)料銷(xiāo) 7-落料凹模 8-推件塊 9-固定板 10-導(dǎo)套 11-墊板 12、20-銷(xiāo)釘 13-上模板 14-模柄-51、61 桿打?21-螺釘 17-沖孔凸模 18-凸凹模 19-卸料板 22-擋料銷(xiāo) 第八章 模具加工
模具材料得選用,不僅關(guān)系到模具得使用壽命,而且也直接影響到模具得制造成本,因此就是模具設(shè)計(jì)中得一項(xiàng)重要工作。在沖壓過(guò)程中,模具承受沖擊負(fù)荷且連續(xù)工作,使凸、凹模受到強(qiáng)大壓力與劇烈磨擦,工作條件極其惡劣.因此選擇模具材料應(yīng)遵循如下原則:
(1)根據(jù)模具種類(lèi)及其工作條件,選用材料要滿足使用要求,應(yīng)具有較高得強(qiáng)度、硬度、耐磨性、耐沖擊、耐疲勞性等;
(2)根據(jù)沖壓材料與沖壓件生產(chǎn)批量選用材料;
。3)滿足加工要求,應(yīng)具有良好得加工工藝性能,便于切削加工,淬透性好、熱處理變形小;)4(
.求要性濟(jì)經(jīng)足滿?在模具制造中,通常按照零件結(jié)構(gòu)與加工工藝過(guò)程得相似性,可將各種模具零件大致分為工作型面零件、板類(lèi)零件、軸類(lèi)零件、套類(lèi)零件等。其加工方法主要有機(jī)械加工、特種加工二大類(lèi),機(jī)械加工方法主要包括各類(lèi)金屬切削機(jī)床得切削加工,采用普通及數(shù)控切削機(jī)床進(jìn)行車(chē)、銑、刨、鏜、鉆、磨加工可以完成大部分模具零件加工,再配以鉗工操作,可實(shí)現(xiàn)整套模具得制造。機(jī)械加工方法就是模具零件得主要加工方法,即使就是模具得工作零件采用特種加工方法加工,也需要用機(jī)械加工得方法進(jìn)行預(yù)加工。
性韌高、度硬高、度強(qiáng)高,高提斷不得求要量質(zhì)具模著隨?等特殊性能得模具材料不斷出現(xiàn)與復(fù)雜型面、型孔得不斷增多,傳統(tǒng)得機(jī)械加工方法已難以滿足模具加工得要求。因而,直接利用電能、熱能、光能、化學(xué)能、電化學(xué)能、聲能等特種加工得工藝方法相繼得到了很快得發(fā)展,目前以電加工為主得特種加工方法在現(xiàn)代模具制造中已得到了廣泛應(yīng)用,它就是對(duì)機(jī)械加工方法得重要補(bǔ)充。
( ( 一) ) 模具零件得毛坯選擇
與件鑄、件鍛有要主坯毛得件零具模?型材(如熱軋板、圓棒等)上得切割件等.毛坯類(lèi)型得選擇主要根據(jù)模具零件質(zhì)量要求、結(jié)構(gòu)尺寸與生產(chǎn)批量等因素來(lái)決定,通常凸、凹模等工作零件得毛坯采用鍛件,模座、大型模具零件得毛坯采用鑄件,墊板、固定板等零件得毛坯則采用型材上得切割件.不同方法得到得毛坯,其加工余量不同,必須合理確定毛坯得加工余量,加工余量過(guò)大,浪費(fèi)材料與工時(shí),而加工余量過(guò)小,則不能保證消除毛坯得表面缺陷,甚至造成廢品。關(guān)于毛坯得加工余量可查閱相關(guān)工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)。
( ( 二) ) 模具零件得機(jī)械加工?
用機(jī)械加工方法加工模具零件,要充分考慮模具零件得材料、結(jié)構(gòu)形狀、尺寸、精度與使用壽命等方面得不同要求,采用合理得加工方法與工藝路線。盡可能通過(guò)加工設(shè)備來(lái)保證模具零件得加工質(zhì)量,減少鉗工修配工作量,提高生產(chǎn)效率與降低成本。
常用機(jī)械加工方法在模具零件加工中得應(yīng)用如表 1.5.1 所示。
常用機(jī)械加工方法可能達(dá)到得尺寸精度與表面粗糙度如表 1。5.2~表 1、5、3所示。
( ( 三) ) 模具零件得電加工 。1
工加花火電?
電火花加工就是在一定得介質(zhì)中,通過(guò)工具電極與工件電極之間脈沖放電得電腐蝕作用,對(duì)工件進(jìn)行加工得一種工藝方法,它就是不斷放電蝕除金屬得過(guò)程.其加工原理、特點(diǎn)及應(yīng)用如表 1.5。7所示。
電火花加工質(zhì)量主要受電極制造精度、脈沖放電參數(shù)(電規(guī)準(zhǔn))、放電間隙、電極損耗得影響,其中電極得設(shè)計(jì)與制造就是關(guān)鍵。
(1)電極材料
常用電極材料得種類(lèi)與性能見(jiàn)表 1。5.8 所示.選擇時(shí)應(yīng)根據(jù)加工對(duì)象、工藝方法與加工設(shè)備條件等因素綜合考慮,對(duì)大中型腔可采用石墨材料電極;中小型腔、窄槽等可采用純銅電極。
(2)電極設(shè)計(jì)與制造
電極必須根據(jù)模具結(jié)構(gòu)與精度要求,考慮電極損耗與放電間隙等因素進(jìn)行設(shè)計(jì)。電極結(jié)構(gòu)可分為整體式電極、組合式電極與鑲拼電極三種,應(yīng)根據(jù)電極大小與復(fù)雜程度、電極得結(jié)構(gòu)工藝性等因素進(jìn)行選擇。
通常電極精度至少應(yīng)達(dá)到 IT7、Ra1、6μm。電極加工主要采用切削加工,必要時(shí)可再采用電加工。
盡管電火花加工有許多優(yōu)點(diǎn),但仍有一定得局限性:①需要制作成形電極;②只能用于加工金屬等導(dǎo)電材料;③加工速度一般較慢,為了提高加工速 度,一般要事 先用機(jī)械加工方法對(duì)零件進(jìn)行預(yù)加工;④存在電極損耗,影響加工精度;⑤最小角部半徑有限制,一般電火花加工加工能得到得最小角部半徑等于放電間隙..2
火電?花線切割加工
都,得樣一是就理原得工加形成花火電與工加割切線花火電?就是基于工具電極與工件之間脈沖放電時(shí)得腐蝕現(xiàn)象使金屬熔化或氣化,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)各種形狀金屬零件得加工。不過(guò)在線切割加工時(shí),就是用連續(xù)移動(dòng)得電極絲作為工具電極代替電火花加工中得成形電極,其加工原理、特點(diǎn)及應(yīng)用如表 1。5.11 所示
電火花線切割加工得工藝過(guò)程如表 1。5.12 所示.
需要特別指出,電火花線切割加工時(shí)要注意工件內(nèi)部殘余應(yīng)力對(duì)加工得影響,防止變形。對(duì)熱處理后得毛坯進(jìn)行電火花線切割加工時(shí),由于大面積去除金屬與切斷加工,會(huì)使材料內(nèi)部殘余應(yīng)力得相對(duì)平衡受到破壞從而產(chǎn)生變形,破壞了加工精度。在線切割過(guò)程中,由于內(nèi)應(yīng)力得作用,工件可能會(huì)突然開(kāi)裂。為減少這些情況,應(yīng)選擇鍛造性能好,淬透性好,熱處理變形小得材料,如以線切割為主要加工工藝得冷沖模,應(yīng)盡量選用 CrWMn、Cr12MoV、GCr15 等合金鋼制造凸、凹模,并嚴(yán)格熱處理規(guī)范;另一方面,也要合理安排電火花線切割工藝,如選擇合理得線切割路線等。必要時(shí)切割孔類(lèi)工件為減小變形,可采用二次切割法。
(四)模具零件常用精加工方法比較
模具制造技術(shù)就是技術(shù)密集得綜合加工技術(shù),就是先進(jìn)制造技術(shù)得重要體現(xiàn),F(xiàn)代模具制造一般要涉及多種先進(jìn)加工方法,模具零件常用精加工方法比較如表 1。5.13所示。
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