雙孔墊片的側(cè)滑板精沖模具設(shè)計(jì)【說明書+CAD+PROE】
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大連交通大學(xué)2013屆本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研報(bào)告
調(diào)研報(bào)告
1.課題意義
模具是一種技術(shù)密集、資金密集型產(chǎn)品,是能生產(chǎn)出具有一定形狀和尺寸要求的零件的一種生產(chǎn)工具,這種工具由各種零件構(gòu)成,不同模具由不同零件構(gòu)成。它主要通過所成型材料物理狀態(tài)的改變來實(shí)現(xiàn)物品外形的加工。素有“工業(yè)之母”的稱號(hào),在我國國民經(jīng)濟(jì)中占有非常重要的地位。 精密沖裁技術(shù)簡稱精沖技術(shù)。精沖技術(shù)組合了沖壓技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性和一般機(jī)械加工方法的高精度，在不少場合可取代鑄造加工、鍛壓加工、車加工、鉆加工、磨加工等工藝。精密沖裁是使用特殊結(jié)構(gòu)的模具在三動(dòng)專用精沖壓力機(jī)或改裝的普通壓力機(jī)上,對(duì)適宜的精沖材料施加強(qiáng)大壓力并施加潤滑劑的情況下進(jìn)行沖壓,從而獲得尺寸精度允許誤差小、形位精度高以及剪切面光潔、平整的沖壓零件。精沖屬于無屑加工技術(shù),也可以說精沖是光潔沖裁的一種,它是利用帶齒壓料版的精沖模使沖件整個(gè)斷面全部或基本全部光潔的一種精密沖裁工序。精沖是在普通沖裁的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的加工工藝,用以取代通過沖壓加工獲得毛坯后再進(jìn)行各種切削加工的繁雜工藝,從而改變沖壓生產(chǎn)技術(shù)的毛坯生產(chǎn)性質(zhì),使其能直接提供符合產(chǎn)品裝配要求的板料沖壓件。精密沖裁廣泛應(yīng)用于家用電器、精密儀器、鐘表、計(jì)算機(jī)和照相機(jī)等行業(yè)。
2.國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
國外，特別是歐美和日韓等發(fā)達(dá)地區(qū)的模具工業(yè)起步較早，擁有比較先進(jìn)的生產(chǎn)管理技術(shù)及經(jīng)驗(yàn)，值得我們國內(nèi)模具行業(yè)學(xué)習(xí)和借鑒。在歐美，許多模具企業(yè)將高新技術(shù)應(yīng)用于模具的設(shè)計(jì)和制造，主要體現(xiàn)在：
（1）充分發(fā)揮了信息技術(shù)帶動(dòng)和提升模具工業(yè)的優(yōu)越性；
（2）高速切削、五軸高速加工技術(shù)基本普及，大大縮減制模周期，提高企業(yè)的市場競爭力；
（3）快速成形技術(shù)和快速制模技術(shù)得到普遍應(yīng)用；
（4）從事模具行業(yè)的人員精簡，一專多能，一人多職，精益生產(chǎn)；
（5）模具產(chǎn)品專業(yè)化，市場定位準(zhǔn)確；
（6）采用先進(jìn)的管理信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)集成化管理；
（7）工藝管理先進(jìn)、標(biāo)準(zhǔn)化程度高。日本模具加工的未來發(fā)展方向主要表現(xiàn)為無人手修模、無放電加工、加工時(shí)間縮短、五軸加工等方面。
? 中國雖然在很早以前就制造模具和使用模具，但一直未形成產(chǎn)業(yè)。由于長期以來模具制造一直作為保證企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的手段被視為生產(chǎn)后方。因此一直發(fā)展緩慢。1984年成立了中國模具工業(yè)協(xié)會(huì)，1987年模具首次被列入機(jī)電產(chǎn)品目錄，當(dāng)時(shí)全國共有生產(chǎn)模具的廠點(diǎn)約6000家。總產(chǎn)值約30億元。隨著中國改革開放的日益深入，市場經(jīng)濟(jì)進(jìn)程的加快，模具及其標(biāo)準(zhǔn)件、配套件作為產(chǎn)品，制造生產(chǎn)的企業(yè)大量出現(xiàn)，模具產(chǎn)業(yè)得到快速發(fā)展。近幾年來 ,機(jī)械、電子、電訊、輕工各工業(yè)領(lǐng)域的模具技術(shù)都有所突破。第二汽車制造廠為日本五十鈴廠制造了大型模具, 采用了新技術(shù),新材料,制造質(zhì)量很好,得到日本的好評(píng),在國際上贏得了信任。電子工業(yè)中用來封裝半導(dǎo)體二極管、三極管以及各 種集成電路的大型熱固性塑料封裝模的制造精度高,要求在600x500毫米內(nèi)上下平面的平行度誤差不超過0.02毫米。溫差不大于士5℃,光潔度至少vll以上。這種模具我國過去靠國外進(jìn)口,每付模具平均6萬美元左右。80年上海市儀表局組織所屬單位對(duì)大型塑封模進(jìn)行攻關(guān),現(xiàn)己試制成功一模400腔的模具。電機(jī)硅鋼片生產(chǎn)中已研制成功六工位定轉(zhuǎn)子片硬質(zhì)合金級(jí)進(jìn)模,最高刃磨壽命達(dá)172900沖/次,平均刃磨壽命達(dá)100萬沖/次,毛刺控制在0.05毫米以下,接近國際先進(jìn)水平。
近幾年,有些廠正圍繞著產(chǎn)品,消化引進(jìn)技術(shù),為達(dá)到國外圖紙要求進(jìn)行攻關(guān),研制微米級(jí)精度的多工位級(jí)進(jìn)模和多型腔塑料?！，F(xiàn)已制出十多個(gè)工位的精密級(jí)進(jìn)模,和精度、難度較高的塑料模。模具標(biāo)準(zhǔn)化工作也取得一定進(jìn)展,參照150國際標(biāo)準(zhǔn),冷沖模已訂出國標(biāo)。塑料模、壓鑄模國標(biāo)即將完成。鍛模、組合沖模標(biāo)準(zhǔn)和模具的名詞術(shù)語也開始制訂。為了適應(yīng)我國工業(yè)發(fā)展和模具生產(chǎn)技 術(shù)發(fā)展的需要,成立了全國模具標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)。委員會(huì)秘書處設(shè)在桂林電器所。為研究先進(jìn)結(jié)構(gòu),提高模具壽命和制造技術(shù)的工作已取得一定的成果,如鋅合金模具,超塑性合金模具,精密沖模與塑料模先進(jìn)結(jié)構(gòu)與加工技術(shù),電加工的低耗電源,超聲波拋光,快速電鑄成形,模具裝配機(jī)、試模器、離子氮化等在生產(chǎn)中得到不同程度的推廣應(yīng)用。我國模具生產(chǎn)從無到有,目前已初具規(guī)模,全國現(xiàn)有模具生產(chǎn)廣點(diǎn)約六千多個(gè),職工約30萬人,年產(chǎn)模具約80萬套,標(biāo)準(zhǔn)模架10萬套。
3. 精沖方法研究現(xiàn)狀
為了實(shí)現(xiàn)更高強(qiáng)度和厚度材料的精沖過程，20世紀(jì)60年代以來出現(xiàn)了各種精沖方法。日本首先提出了對(duì)向凹模精沖方法，對(duì)向凹模精沖是在強(qiáng)力壓邊精沖基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，對(duì)于材料塑性較差、厚度較厚、采用強(qiáng)力壓邊精沖難以加工的零件，可以采取對(duì)向凹模精沖;除此之外，國開發(fā)了集成精沖方法、美國開發(fā)了擠出精沖方法;為了降低模具的制造成本，對(duì)于成形難易程度不高的精沖零件，后來又出現(xiàn)了平面壓邊精沖。但是，就目前而言，強(qiáng)力壓邊精沖具有絕對(duì)性的優(yōu)勢，而其他成形方法因?yàn)楦髯缘膬?yōu)勢而占有一席之地。我國學(xué)者在這方面也做了大量的工作，北京機(jī)電研究所的袁賀強(qiáng)等提出了往復(fù)成形精沖; 重慶理工大學(xué)的鄧明等提出了閉擠式精沖并已成功運(yùn)用到齒輪等零件的加工中。此外，Sutasn Thipprakmas 等學(xué)者對(duì)負(fù)間隙沖裁和臺(tái)階式凸模沖裁進(jìn)行了研究，驗(yàn)證了這兩種精沖方法能夠獲得較好的剪切面。
4. 精沖設(shè)備研究現(xiàn)狀
精沖設(shè)備的開發(fā)與擁有程度是實(shí)現(xiàn)精沖工藝的能力標(biāo)志。目前，世界上有精沖機(jī)4300～4500余臺(tái)，主要集中在歐洲、北美、日本等發(fā)達(dá)國家。我國的精 沖機(jī)主要是進(jìn)口與自主開發(fā)相結(jié)合。20世紀(jì)70年代，我國先后開發(fā)了400和 1000kN的兩種全液壓精沖機(jī)，但是技術(shù)能力不足。進(jìn)入新世紀(jì)，我國的精沖機(jī)研制取得了一定的成果，徐州特種鍛壓機(jī)床廠生產(chǎn)了Y26M經(jīng)濟(jì)型精沖壓力機(jī)和 YTD6型內(nèi)阻尼靜壓導(dǎo)軌壓力機(jī);武漢華夏精沖技術(shù)有限公司生產(chǎn)HFB系列9種規(guī)格的全自動(dòng)液壓精沖壓力機(jī);中精集團(tuán)生產(chǎn)的ZFB系列7種規(guī)格的全自動(dòng)液壓精沖機(jī)。近幾年，華夏精沖技術(shù)有限公司與華中科技大學(xué)聯(lián)合開展了大噸位全自動(dòng)液壓精沖機(jī)的研制，并成功研制出10000kN精沖機(jī); 黃石華力鍛壓機(jī)床有限公司與武漢理工大學(xué)合作開發(fā)了KHF型系列精沖機(jī)，機(jī)床的剛度和運(yùn)動(dòng)精度達(dá)到了世界先 進(jìn)水平?？傮w來看，雖然國內(nèi)精沖機(jī)與進(jìn)口精沖機(jī)相比還有一定的差距，但是已經(jīng)基本能夠滿足需求。目前世界上最大噸位是瑞士Fein tool 公司研制的25000kN精沖壓力機(jī)，為沖制厚板、大尺寸精沖零件創(chuàng)造了條件。從世界范圍看，市場上的精沖機(jī)自動(dòng)化程度很高，已經(jīng)能夠滿足精沖生產(chǎn)的需求。目前，精沖機(jī)的研發(fā)正在往多樣性發(fā)展，以滿足更多精沖復(fù)合工藝生產(chǎn)的要求。
精沖成形機(jī)理、精沖工藝、精沖設(shè)備等方面的研究已經(jīng)比較成熟，但是在精沖方法、精沖模具、精沖過程有限元模擬方法等方面的研究還較欠缺，特別是對(duì)精沖模具研究的不足成為影響精沖生產(chǎn)的主要因素。
鑒于精沖技術(shù)生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)成本低、產(chǎn)品質(zhì)量好等特點(diǎn)，越來越多的產(chǎn)品會(huì)通過精沖技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)加工; 高強(qiáng)度材料和復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件的精沖生產(chǎn)是目前精沖技術(shù)的難點(diǎn)。提出了創(chuàng)新的精沖方法、高復(fù)合度的精沖 復(fù)合工藝以及具有自我缺陷感知功能、自動(dòng)化取件功能和溫度控制功能的智能化精沖模具將是精沖技術(shù)未來的發(fā)展趨勢。
5.研究目標(biāo)
進(jìn)一步熟悉三維建模軟件、二維圖設(shè)計(jì)、以及查找文獻(xiàn)和自己獨(dú)立完成課題的能力。深入了解沖壓模具的設(shè)計(jì)原理，豐富課堂知識(shí)，為將來走上工作崗位做好準(zhǔn)備。
6. 研究內(nèi)容
側(cè)滑板精沖模設(shè)計(jì)。
7.研究方法
Proe三維建模、CAD二維圖繪圖。
8.可行性分析
1）大批量生產(chǎn)，速度快，經(jīng)濟(jì)性高。
2）國內(nèi)沖壓模具發(fā)展提高很快，現(xiàn)有技術(shù)完全可以勝任。
9.主要參考文獻(xiàn)
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