自行車腳蹬內(nèi)板的成形工藝分析

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1、 摘 要：本文在分析了自行車腳磴內(nèi)板材料的性能的和工藝要求等方面完成的，材料的分析， Q215-F性能：b=340Mpa.塑性好，有一定的強(qiáng)度，用于制造受力不大的零件。價(jià)格便宜，工藝性能良好，所以大量用于金屬結(jié)構(gòu)件和不重要的機(jī)械零件。 關(guān)鍵詞：測量與控制：自行車零件：模具CAD：級進(jìn)模。大批量生產(chǎn)和自動(dòng)化生產(chǎn)、翻邊、沖19的底孔，整形、J23-25型壓力 前言 模具在汽車、拖拉機(jī)‘飛機(jī)，家用電器、工程機(jī)械、動(dòng)力機(jī)械、冶金、機(jī)床、兵器、儀器儀表、輕工、日用五金等制造業(yè)中，起著極為重要的作用；模具是實(shí)現(xiàn)上述行業(yè)的板金體、鍛件、粉末冶金件、等生產(chǎn)的重要工藝裝備。采用模具生產(chǎn)毛坯或成

2、品零件，是材料成形的重要方式之一。與切削加工相比，具有材料利用率高、消耗低、產(chǎn)品性能好、生產(chǎn)效率高和成本低等顯著特點(diǎn)。 一、自行車腳蹬內(nèi)板的成形概述 1.1.沖壓件的成形工藝 工件結(jié)構(gòu)，尺寸及其精度都如圖1所示： 從圖可以看出，零件中有不僅有孔，而且有凸緣，所以不僅要沖孔還要進(jìn)行翻邊，由于翻邊處沒有圓角，故還要進(jìn)行整形才能達(dá)到要求。 材料厚度為1.5mm，沖兩個(gè)5.5mm的孔，有翻邊沖孔整形等工序，最適合用級進(jìn)模進(jìn)行生產(chǎn)，這樣可用于大批量生產(chǎn)和自動(dòng)化生產(chǎn) 1.2沖壓步驟 先沖預(yù)制孔，再進(jìn)行翻邊，然后進(jìn)行沖孔翻邊工序，在翻邊時(shí)的材料流動(dòng)特點(diǎn)是預(yù)制孔周圍的材料沿圓周伸

3、長，使材料變薄，而在徑向方向的材料長度卻沒有發(fā)生變化，因而不會(huì)引起主板上的材料流動(dòng)，在排樣是只需按正常的沖裁設(shè)計(jì)搭邊值 1.3 排樣設(shè)計(jì) 如下圖是排樣圖 可分為5個(gè)工位： 第一工位：沖15的工藝孔， 第二工位：翻邊； 第三工位：沖19的底孔，整形； 第四工位：沖兩個(gè)5.5的孔； 第五工位：落料，工件從底孔漏出。 翻邊凸模必須要有圓角。工件對22.5mm的部位有公差要求，但是不允許有圓角，因此該部位必須有整形工序。整形和19mm孔的沖裁兩道工序在一個(gè)工位上完成。 二、沖裁工藝的設(shè)計(jì) 2.1凸凹模間隙的確定 零件的材料為Q215-F，此材料的性能如下： b=

4、340Mpa.塑性好，有一定的強(qiáng)度，用于制造受力不大的零件。價(jià)格便宜，工藝性能良好，所以大量用于金屬結(jié)構(gòu)件和不重要的機(jī)械零件。查表可得它的初始間隙在0.132-0.240之間，所以Zmin=0.132 2.2 凸凹模的刃口尺寸的確定原則 1. 落料件的尺寸取決于凹模，因此落料模應(yīng)先確定凹模的尺寸，用于減少凸模的尺寸來保證合理間隙，沖孔件反之。 2. 刃口磨損對沖裁件尺寸的影響：刃口磨損后尺寸邊大，刃口基本尺寸應(yīng)接近或等于沖裁件的極小尺寸，刃口磨損后尺寸變大時(shí)應(yīng)選極大尺寸 3. 一般沖模精度比沖裁件精度高2~3級 三、 工藝與設(shè)計(jì)計(jì)算 A總力F的計(jì)算 3.1.沖裁力的計(jì)算(沖15m

5、m的孔) 根據(jù)式(2-4),沖孔力 F1=Ltb=2×3.14×7.5×1.5×340=24034N 3.2.翻邊力的計(jì)算 根據(jù)圖(3)所示 Sin70=2/X X=2.13 L=2.13×2+12=16.26mm 根據(jù)式(5-15),翻邊力為 F2=1.25×25.5×1.5×216×0.25=2591N 圖(3) 3.3.沖孔整形工序的沖裁力計(jì)算 3.3.1沖裁力的計(jì)算(沖19mm孔) 根據(jù)式(2-4) 沖裁力為 F3’= Ltb=

6、2×3.14×9.5×1.5×340=30426.6N 3.3.2整形力的計(jì)算 根據(jù)式(5-27),整形力為 F3”=AP=263.7×175=46147.5N A=3.14×13.2×13.2-3.14×7.5×7.5=263.7mm F3= F3’+ F3”=30426.6+46147.5N=76574N 3.4.沖裁力的計(jì)算(沖2-5.5mm) 根據(jù)式(2-4) 沖孔力為 F4=2Ltb=2×2×3.14×2.75×1.5×340 =17615.2N 3.5.落料力

7、 根據(jù)式(2-4) F5= Ltb=162.6×1.5×340 =82941.3N 3.6.根據(jù)式(2-5),沖孔部分及切斷部分的卸料力 F卸=(F1+F2+F3+F4+F5)K卸 查表2-20, K卸=0.05,故 F卸=(24034+2591+76574+17615.2+82941.3) ×0.05 =10187.775N 3.7.根據(jù)式(2-7),沖(15孔)部分推料力 F推1=F1K推n 查表2-20,,得K推=0.05

8、,故 F推1=24034×0.05×3N=3605.1N F推2=2591×0.05×3N=388.65N F推3=76574×0.05×3N=11486.1N F推4=17615.2× 0.05×3N=2642.28N F推5=82941.3×0.05×3N=12441.2N 所以F總= F1+F2+F3+F4+F5+ F卸+F推1+ F推2+ F推3 +F推4+ F推5=(24.034+2591+76574+17615

9、.2 +82941.3+10187.775+3605.1+338.65 +11486.1+2642.28+12441.2)N=244456.65N F壓力=1.3 F總 =1.3×244.457KN=318 KN 由《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》P322頁，應(yīng)用壓力機(jī)的選擇查表附表5選擇J23—25型壓力機(jī)，其參數(shù)可參考表附表5 3.8.壓力中心計(jì)算 壓力中心如圖(4)所示 圖(4) X.=170×85+162.6×17+115.24×51+80.7×119+47.1×153÷170+162+115.2+80.7+80

10、.7+47.1=69.29mm 由圖可知Y.=65/2=32.5mm 四、 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與主要零部件設(shè)計(jì) 第二工位的翻邊凸模工作部位尺寸,如圖所示.導(dǎo)正銷的直邊部位,高度為1.2mm.圖中凸模圓錐角70 是由零件圖的尺寸計(jì)算得出的.圓角尺寸R2mm是翻邊工藝的需要.凹模的側(cè)壁設(shè)計(jì)為直邊,如果凹模設(shè)計(jì)為與凸模相配合的形狀,在下止點(diǎn)使凸凹模相接觸,從而祈禱校正的作用.第3工位整形,凸凹模尺寸按零件要求設(shè)計(jì).凹模板由兩部分組成.第1-4工位工用一塊凹模板,各凹模部位分別設(shè)置凹模鑲套.第5工位落料凹模單獨(dú)為一部分. 4.1.凸凹模厚度計(jì)算:按式(2-19),其中b=66mm(按落料孔)

11、,K按表2-14查得,K=0.28 故H=Kb=0.28X66mm=18.48mm 但該件上還需沖和翻邊,整形,且均在同一凹模上進(jìn)行,所以凹模厚度按適當(dāng)比例增加,故取H=45mm. 按式(2-20),C=(1.5-2)H=80mm 根據(jù)工件尺寸即可估算凹模的外形尺寸, 長度×寬度為250mm×160mm. 凸模固定板的厚度 H1=0.7H=0.7×45mm=31.5mm,取整數(shù)為30mm. 4.2.墊板的采用與厚度 是否采用墊板,以承壓面較小的凸模進(jìn)行計(jì)算,沖小孔的凸模承壓面的尺寸如圖(5)所示,其承壓應(yīng)力 =F/A=〔5.5×3.14×1.5×340÷（

12、3.14×2.75×2.75)〕Mpa=247.23Mpa 查表2-39得鑄鐵模板的[]為90-140MPa. 因此需采用墊板,墊板厚度取10mm. 4.3.彈簧的選用 因凸模無特殊要求,故采用圓柱螺旋壓縮彈簧. 1) 計(jì)算彈簧所承受的負(fù)荷F預(yù) 即F預(yù)=F卸/n=10187.775÷6N=1697.8N 2) 根據(jù)F預(yù)的大小選Dxd2XH.GB/T 2089-80 所選的彈簧的工作極限負(fù)荷 Fj=1700N>1697.8N 3） 檢查彈簧的最大允許壓縮量 Hjh預(yù)+h2+h修磨 14.46+2.5+5=13.5

13、 所選彈簧符合要求. h預(yù)=(10%-15%)×h自由 取h預(yù)=6mm 由此可算出模具中安裝彈簧的空間高度為44mm. 4.4.凸凹模工作部分尺寸的計(jì)算 由表2-9查得Zmin=0.132mm,Zmax=0.24mm. 4.4.1.沖孔(15mm)凸模1 工件孔尺寸15mm(見圖4) 由表2-12查得:尺寸為15mm時(shí), p=0.02mm 查表2-13,X=0.5. 根據(jù)表2-14,BP=(B+X).根據(jù)表2-16,查到=0.43mm 則BP=(15+0.5X0.43) =15.215mm

14、 4.4.2. 沖孔凸模2 工件孔尺寸19mm(見圖4) 由表2-12查得:尺寸為19mm時(shí), p=0.02mm 查表2-13,X=0.5. 根據(jù)表2-14,BP=(B+X).根據(jù)表2-16,查到=0.52mm 則BP=(19+0.5×0.52) =19.26mm 4.4.3. 沖孔凸模3 工件孔尺寸5.5mm(見圖4) 由表2-12查得:尺寸為5.5mm時(shí), p=0.02mm 查表2-13,X=0.5. 根據(jù)表2-14,BP=(B+X).根據(jù)表2-16,查到=0.3mm 則BP=(5.5+0

15、.5X0.3) =5.65mm 4.4.4.落料凸模 由表2-12查得:尺寸為30mm時(shí), p=0.02mm 尺寸為R7mm時(shí), p=0.02mm 查表2-13,X=0.5. 查表2-9,Zmin=0.132mm 根據(jù)表2-14,Ad=(A-X)根據(jù)表2-16,查到1=0.62mm 2=0.43mm 則AP1=Ad-Zmin=(A-X-Zmin ) =(30-0.5×0.62-0.132)=29.558mm AP1=Ad-Zmin=(A-X-Zmin ) =(7-0.5×0.43-0.132)=6.653mm 4.4.5 整形凸模 DP=(D

16、0+)=(22.5+0.5) mm=23mm DP=(D0+)=(2+0.25) mm=2.25mm 整形凹模 Dd=(Dp+2Z) =(23 +2X1.3) mm=25.6 mm Dd=(Dp+2Z) =(26 +2X1.3) mm=28.6 mm 4.5.定位零件的設(shè)計(jì) 為了保證條料導(dǎo)正送進(jìn),在條料送進(jìn)的方向采用導(dǎo)尺.而為了保證條料送近的布距,合理利用條料,在第一工位采用始用導(dǎo)料銷. 4.6.卸料零件的設(shè)計(jì) 由于沖件材料厚度為1.5mm(>0.8mm),所以采用固定卸料板.采用固定卸料板既起到壓料的作用,也起到為凸模導(dǎo)向的作用,又因?yàn)榇藳_模工序較多,條料

17、較長,使用次卸料板,使工件更容易脫模,不易變形,尺寸更容易保證. 4.7.模柄的選用 根據(jù)J23-25型壓力機(jī)可知模柄孔尺寸;即為直徑為40 mm,深度為60mm.又由于沖模的體積較大,選用壓入式模柄較為穩(wěn)當(dāng). 五、模具的總體設(shè)計(jì) 有了上述各步計(jì)算所得的數(shù)據(jù)及確定工藝方案,便可以對模 裝置采用彈性的,導(dǎo)向裝置采用導(dǎo)柱導(dǎo)套. 七、 選定設(shè)備 該模具的總沖壓力:F總=244456.65N 閉合高度:264mm 外廓尺寸:310mmX270mm 根據(jù)所需

18、的總壓力來看,須選用J23-25型壓力機(jī),該壓力機(jī)的主要技術(shù)規(guī)格為: 公稱壓力/t 25t 滑塊行程 65mm 連桿調(diào)節(jié)長度 55mm 最大裝模高度 270mm 工作臺(tái)尺寸 370mmX560mm 因此根據(jù)沖壓力,閉合高度,外廓尺寸等數(shù)據(jù),選定該設(shè)備是合適的. 八、 主要組件的裝配 1．模柄的裝配，因?yàn)樗灸＞叩哪１菑囊陨夏Ｗ南露蛏蠅喝氲?，所以在安裝凸模固定板和墊板之前，應(yīng)先把模柄裝好。 模柄與上模座的配合要

19、求是H7/m6.裝配時(shí)，先在壓力機(jī)上將模柄壓入，再加工定儉銷孔或螺紋孔。然后把模柄端面突出部分銼平或磨平，安裝好模柄后，用角尺檢查模柄與上模座上平面的垂有度。 2、凸模和裝配，凸模與固定板的配合要求為H7/m6.。裝配時(shí)，先在壓力機(jī)上將凸模固定板內(nèi)，檢查凸模的垂直度，然后將固定板的上平面與凸模尾部一起磨平，為了保持凸模刀口鋒利還應(yīng)將凸模的端面磨平。 3、彈壓卸料板的裝配，彈壓卸料板起壓料和卸料的作用。裝配的保證它與凸模之間具有適當(dāng)?shù)拈g隙，其裝配方法是，將彈壓卸料板 裝入固定板的凸模內(nèi)，在固定板與卸料板之間墊上平行墊塊，并用平等夾板將它們夾緊，然后按卸料板上的螺孔在固定板上抽窩，拆開后鉆

20、固定板上的螺釘穿過孔。 4、模架的技術(shù)要求及裝配 組成模架的各零件均應(yīng)符合相應(yīng)的技術(shù)條件，其中特別重要的是每對導(dǎo)柱，導(dǎo)套的配合間隙應(yīng)符合要求。 裝配成套的模架，多項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)（上模座上平面對下模座下平面的平行度）導(dǎo)柱軸心線對下模座下平面的垂直度和導(dǎo)套孔軸心線對上模座下面垂直度）應(yīng)符合相應(yīng)精度等級要求。 裝配后的模架，上模座沿導(dǎo)柱上、下移動(dòng)平穩(wěn)無阻滯現(xiàn)象， 壓入上、下模座的導(dǎo)柱導(dǎo)柱離其它裝表面應(yīng)有1—2mm距離，壓入后就牢固。裝配成套的模架，各零件的工作表不應(yīng)有碰傷，裂 以及其它機(jī)械損傷 模架的裝配主要指導(dǎo)柱導(dǎo)套的裝配，目前大多數(shù)導(dǎo)柱，導(dǎo)套與模座之間采用過盈配合，但也有少數(shù)采用粘

21、 工藝的，即將上下模座孔擴(kuò)大，降低其加工要求，同時(shí)將導(dǎo)柱、導(dǎo)套之間冷入粘結(jié)劑，即可使用導(dǎo)柱，導(dǎo)套固定，滑動(dòng)導(dǎo)向模架常用的裝配工藝和檢驗(yàn)方法有壓入導(dǎo)套、壓入導(dǎo)套安、裝導(dǎo)套。 九. 設(shè)計(jì)小結(jié) 在我的以前的印象中，總是以為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）就是說自己在大學(xué)幾年的學(xué)習(xí)心得，但是后來經(jīng)過畢業(yè)設(shè)計(jì)以后就發(fā)現(xiàn)原來根本就不是那么一回事。在過程中，我知道了它其實(shí)就是將自己的專業(yè)在最后進(jìn)行一次總結(jié)，重新將腦袋里面的專業(yè)知識(shí)全部搜集一下。 雖然經(jīng)過了將近三年的專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)，但是總體知識(shí)還是比較缺乏，就拿在設(shè)計(jì)過程中，碰到一些比較難點(diǎn)的問題，有時(shí)候還是會(huì)手足無措，沒有方向。不過經(jīng)過指導(dǎo)老師姜

22、老師的指導(dǎo)，我發(fā)現(xiàn)輕松了好多，也在瞬間明白了好多的專業(yè)知識(shí)。 通過設(shè)計(jì)讓我明白，我將更加努力把專業(yè)知識(shí)學(xué)好，做一個(gè)在專業(yè)領(lǐng)域有貢獻(xiàn)的有為青年！ 致謝 我衷心的感謝學(xué)院給我一個(gè)這么好的機(jī)會(huì)，在老師的指導(dǎo)下獨(dú)立的完成一套模具，讓我更加了解了模具設(shè)計(jì)與制造的關(guān)系，為以后模具設(shè)計(jì)打下了扎實(shí)的基礎(chǔ)。 在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中培養(yǎng)了自己的設(shè)計(jì)思路的能力，讓自己更有發(fā)展的空間。更加的了解了模具的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)的要求。它使我們綜合運(yùn)用.鞏固和擴(kuò)大所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)，熟悉擬訂模具成型工藝及設(shè)計(jì)原則.步驟.方法.和技巧；學(xué)會(huì)了查閱有關(guān)技術(shù)文獻(xiàn).手冊和標(biāo)準(zhǔn)模架.模具標(biāo)準(zhǔn)件等資料；培

23、養(yǎng)了分析問題和解決問題的技能。 在此次的設(shè)計(jì)當(dāng)中讓我學(xué)到了很多，我們所學(xué)的理論必須要跟實(shí)際相結(jié)合，使我對設(shè)計(jì)軟件的熟悉，并能夠更好的運(yùn)用，作為一個(gè)從事模具設(shè)計(jì)的人來說，設(shè)計(jì)軟件是非常重要的，要想更快且更好的設(shè)計(jì)一套模具就必須熟練操作軟件，Pro/E,AutoCAD,等軟件。還有冷沖模具最為重要的結(jié)構(gòu)是必須要求有間隙的配合有精度的要求，強(qiáng)度上的校核和剛度的校核，這是模具的重點(diǎn)，千萬不可忽略。 雖然我們以前搞過同樣的設(shè)計(jì)，但其中的缺陷不少，問題也出現(xiàn)了不少，這次設(shè)計(jì)問題肯定是有的，但我覺得比以前的設(shè)計(jì)更加的完善了，在老師的指導(dǎo)下我很順利的完成了此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我將把我的缺陷在以后禰補(bǔ)回來，努力學(xué)

24、好知識(shí)，設(shè)計(jì)出更加完美的模具，做出優(yōu)秀的成績以此來感謝老師和同學(xué)們對我的幫助。 編輯人肖助庭 附錄 沖壓技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，許多新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料不斷涌現(xiàn)，因而促進(jìn)了沖壓技術(shù)的不斷革新和發(fā)展。其主要表現(xiàn)和發(fā)展方向如下。 (1).沖壓成形理論及沖壓工藝方面 沖壓成形理論的研究是提高沖壓技術(shù)的基礎(chǔ)。目前，國內(nèi)外對沖壓成形理論的研究非常重視，在材料沖壓性能研究、沖壓成形過程應(yīng)力應(yīng)變分析、板料變形規(guī)律研究及坯料與模具之間的相互作用研究等方面均取得了較大的進(jìn)展。特別是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛躍發(fā)展和塑性變形理論的進(jìn)一步完善，近年來

25、國內(nèi)外已開始應(yīng)用塑性成形過程的計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)，即利用有限元（FEM）等有值分析方法模擬金屬的塑性成形過程，根據(jù)分析結(jié)果，設(shè)計(jì)人員可預(yù)測某一工藝方案成形的可行性及可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題，并通過在計(jì)算機(jī)上選擇修改相關(guān)參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)工藝及模具的優(yōu)化設(shè)計(jì)。這樣既節(jié)省了昂貴的試模費(fèi)用，也縮短了制模具周期。 能提高生產(chǎn)率及產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本和擴(kuò)大沖壓工藝應(yīng)用范圍的各種壓新工藝，也是沖壓技術(shù)的發(fā)展方向之一。目前，國內(nèi)外相繼涌現(xiàn)出精密沖壓工藝、軟模成形工藝、高能高速成形工藝及無模多點(diǎn)成形工藝等精密、高效、經(jīng)濟(jì)的沖壓新工藝。其中，精密沖裁是提高沖裁件質(zhì)量的有效方法，它擴(kuò)大了沖壓加工范圍，目前精密沖裁加工零件的厚度可

26、達(dá)25mm，精度可達(dá)IT16~17級；用液體、橡膠、聚氨酯等作柔性凸?；虬寄５能浤３尚喂に?，能加工出用普通加工方法難以加工的材料和復(fù)雜形狀的零件，在特定生產(chǎn)條件下具有明顯的經(jīng)濟(jì)效果；采用爆炸等高能效成形方法對于加工各種尺寸在、形狀復(fù)雜、批量小、強(qiáng)度高和精度要求較高的板料零件，具有很重要的實(shí)用意義；利用金屬材料的超塑性進(jìn)行超塑成形，可以用一次成形代替多道普通的沖壓成形工序，這對于加工形狀復(fù)雜和大型板料零件具有突出的優(yōu)越性；無模多點(diǎn)成形工序是用高度可調(diào)的凸模群體代替?zhèn)鹘y(tǒng)模具進(jìn)行板料曲面成形的一種先進(jìn)技術(shù)，我國已自主設(shè)計(jì)制造了具有國際領(lǐng)先水平的無模多點(diǎn)成形設(shè)備，解決了多點(diǎn)壓機(jī)成形法，從而可隨意改變變

27、形路徑與受力狀態(tài)，提高了材料的成形極限，同時(shí)利用反復(fù)成形技術(shù)可消除材料內(nèi)殘余應(yīng)力，實(shí)現(xiàn)無回彈成形。無模多點(diǎn)成形系統(tǒng)以CAD/CAM/CAE技術(shù)為主要手段，能快速經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)三維曲面的自動(dòng)化成形。 (2.)沖模是實(shí)現(xiàn)沖壓生產(chǎn)的基本條件.在沖模的設(shè)計(jì)制造上,目前正朝著以下兩方面發(fā)展:一方面,為了適應(yīng)高速、自動(dòng)、精密、安全等大批量現(xiàn)代生產(chǎn)的需要，沖模正向高效率、高精度、高壽命及多工位、多功能方向發(fā)展，與此相比適應(yīng)的新型模具材料及其熱處理技術(shù)，各種高效、精密、數(shù)控自動(dòng)化的模具加工機(jī)床和檢測設(shè)備以及模具CAD/CAM技術(shù)也在迅速發(fā)展；另一方面，為了適應(yīng)產(chǎn)品更新?lián)Q代和試制或小批量生產(chǎn)的需要，鋅基合金沖模、

28、聚氨酯橡膠沖模、薄板沖模、鋼帶沖模、組合沖模等各種簡易沖模及其制造技術(shù)也得到了迅速發(fā)展。 精密、高效的多工位及多功能級進(jìn)模和大型復(fù)雜的汽車覆蓋件沖模代表了現(xiàn)代沖模的技術(shù)水平。目前，50個(gè)工位以上的級進(jìn)模進(jìn)距精度可達(dá)到2微米，多功能級進(jìn)模不僅可以完成沖壓全過程，還可完成焊接、裝配等工序。我國已能自行設(shè)計(jì)制造出達(dá)到國際水平的精度達(dá)2?~5微米，進(jìn)距精度2~3微米，總壽命達(dá)1億次。我國主要汽車模具企業(yè)，已能生產(chǎn)成套轎車覆蓋件模具，在設(shè)計(jì)制造方法、手段方面已基本達(dá)到了國際水平，但在制造方法手段方面已基本達(dá)到了國際水平，模具結(jié)構(gòu)、功能方面也接近國際水平，但在制造質(zhì)量、精度、制造周期和成本方面與國外

29、相比還存在一定差距。 模具制造技術(shù)現(xiàn)代化是模具工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)正在不斷向傳統(tǒng)制造技術(shù)滲透、交叉、融合形成了現(xiàn)代模具制造技術(shù)。其中高速銑削加工、電火花銑削加工、慢走絲切割加工、精密磨削及拋光技術(shù)、數(shù)控測量等代表了現(xiàn)代沖模制造的技術(shù)水平。高速銑削加工不但具有加工速度高以及良好的加工精度和表面質(zhì)量（主軸轉(zhuǎn)速一般為15000~40000r/min）,加工精度一般可達(dá)10微米，最好的表面粗糙度Ra≤1微米），而且與傳統(tǒng)切削加工相比具有溫升低（工件只升高3攝氏度）、切削力小，因而可加工熱敏材料和剛性差的零件，合理選擇刀具和切削用量還可實(shí)現(xiàn)硬材料（60HRC）

30、加工；電火花銑削加工（又稱電火花創(chuàng)成加工）是以高速旋轉(zhuǎn)的簡單管狀電極作三維或二維輪廓加工（像數(shù)控銑一樣），因此不再需要制造昂貴的成形電極，如日本三菱公司生產(chǎn)的EDSCAN8E電火花銑削加工機(jī)床，配置有電極損耗自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)、CAD/CAM集成系統(tǒng)、在線自動(dòng)測量系統(tǒng)和動(dòng)態(tài)仿真系統(tǒng)，體現(xiàn)了當(dāng)今電火花加工機(jī)床的技術(shù)水平；慢走絲線切割技術(shù)的發(fā)展水平已相當(dāng)高，功能也相當(dāng)完善，自動(dòng)化程度已達(dá)到無人看管運(yùn)行的程度，目前切割速度已達(dá)到300mm/min,加工精度可達(dá)±1.5微米，表面粗糙度達(dá)Ra=01~0.2微米;精度磨削及拋光已開始使用數(shù)控成形磨床、數(shù)控光學(xué)曲線磨床、數(shù)控連續(xù)軌跡坐標(biāo)磨床及自動(dòng)拋光等先進(jìn)設(shè)備和

31、技術(shù);模具加工過程中的檢測技術(shù)也取得了很大的發(fā)展,現(xiàn)在三坐標(biāo)測量機(jī)除了能高精度地測量復(fù)雜曲面的數(shù)據(jù)外,其良好的溫度補(bǔ)償裝置、可靠的抗振保護(hù)能力、嚴(yán)密的除塵措施及簡單操作步驟，使得現(xiàn)場自動(dòng)化檢測成為可能。此外，激光快速成形技術(shù)（RPM）與樹脂澆注技術(shù)在快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)中得到了成功的應(yīng)用。利用RPM技術(shù)快速成形三維原型后，通過陶瓷精鑄、電弧涂噴、消失模、熔模等技術(shù)可快速制造各種成形模。如清華大學(xué)開發(fā)研制的“M-RPMS-Ⅱ型多功能快速原型制造系統(tǒng)”是我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的世界惟一擁有兩種快速成形工藝（分層實(shí)體制造SSM和熔融擠壓成形MEM）的系統(tǒng)，它基于“模塊化技術(shù)集成”之概念而設(shè)計(jì)和制造，具有較好的

32、價(jià)格性能比。一汽模具制造公司在以CAD/CAM加工的主模型為基礎(chǔ)，采用瑞士汽巴精化的高強(qiáng)度樹脂澆注成形的樹脂沖模應(yīng)用在國產(chǎn)轎車試制和小批量生產(chǎn)開辟了新的途徑。 (3) 沖壓設(shè)備和沖壓生產(chǎn)自動(dòng)化方面 性能良好的沖壓設(shè)備是提高沖壓生產(chǎn)技術(shù)水平的基本條件，高精度、高壽命、高效率的沖模需要高精度、高自動(dòng)化的沖壓設(shè)備相匹配。為了滿足大批量高速生產(chǎn)的需要，目前沖壓設(shè)備也由單工位、單功能、低速壓力機(jī)朝著多工位、多功能、高速和數(shù)控方向發(fā)展，加之機(jī)械乃至機(jī)器人的大量使用，使沖壓生產(chǎn)效率得到大幅度提高，各式各樣的沖壓自動(dòng)線和高速自動(dòng)壓力機(jī)紛紛投入使用。如在數(shù)控四邊折彎機(jī)中送入板料毛坯后，在計(jì)算機(jī)程序控制

33、下便可依次完成四邊彎曲，從而大幅度提高精度和生產(chǎn)率；在高速自動(dòng)壓力機(jī)上沖壓電機(jī)定轉(zhuǎn)子沖片時(shí)，一分鐘可沖幾百片，并能自動(dòng)疊成定、轉(zhuǎn)子鐵芯，生產(chǎn)效率比普通壓力機(jī)提高幾十倍，材料利用率高達(dá)97%；公稱壓力為250KN的高速壓力機(jī)的滑塊行程次數(shù)已達(dá)2000次/min以上。在多功能壓力機(jī)方面，日本田公司生產(chǎn)的2000KN“沖壓中心”采用CNC控制，只需5min時(shí)間就可完成自動(dòng)換模、換料和調(diào)整工藝參數(shù)等工作；美國惠特尼公司生產(chǎn)的CNC金屬板材加工中心，在相同的時(shí)間內(nèi)，加工沖壓件的數(shù)量為普通壓力機(jī)的4~10倍，并能進(jìn)行沖孔、分段沖裁、彎曲和拉深等多種作業(yè)。 近年來，為了適應(yīng)市場的激烈競爭，對產(chǎn)品質(zhì)量的

34、要求越來越高，且其更新?lián)Q代的周期大為縮短。沖壓生產(chǎn)為適應(yīng)這一新的要求，開發(fā)了多種適合不同批量生產(chǎn)的工藝、設(shè)備和模具。其中，無需設(shè)計(jì)專用模具、性能先進(jìn)的轉(zhuǎn)塔數(shù)控多工位壓力機(jī)、激光切割和成形機(jī)、CNC萬能折彎機(jī)等新設(shè)備已投入使用。特別是近幾年來在國外已經(jīng)發(fā)展起來、國內(nèi)亦開始使用的沖壓柔性制造單元（FMC）和沖壓柔性制造系統(tǒng)（FMS）代表了沖壓生產(chǎn)新的發(fā)展趨勢。FMS系統(tǒng)以數(shù)控沖壓設(shè)備為主體，包括板料、模具、沖壓件分類存放系統(tǒng)、自動(dòng)上料與下料系統(tǒng)，生產(chǎn)過程完全由計(jì)算機(jī)控制，車間實(shí)現(xiàn)24小時(shí)無人控制生產(chǎn)。同時(shí)，根據(jù)不同使用要求，可以完成各種沖壓工序，甚至焊接、裝配等工序，更換新產(chǎn)品方便迅速，沖壓件精度

35、也高。 (4)沖壓標(biāo)準(zhǔn)化及專業(yè)化生產(chǎn)方面 模具的標(biāo)準(zhǔn)化及專業(yè)化生產(chǎn)，已得到模具行業(yè)和廣泛重視。因?yàn)闆_模屬單件小批量生產(chǎn)，沖模零件既具的一定的復(fù)雜性和精密性，又具有一定的結(jié)構(gòu)典型性。因此，只有實(shí)現(xiàn)了沖模的標(biāo)準(zhǔn)化，才能使沖模和沖模零件的生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)專業(yè)化、商品化，從而降低模具的成本，提高模具的質(zhì)量和縮短制造周期。目前，國外先進(jìn)工業(yè)國家模具標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)程度已達(dá)70%~80%，模具廠只需設(shè)計(jì)制造工作零件，大部分模具零件均從標(biāo)準(zhǔn)件廠購買，使生產(chǎn)率大幅度提高。模具制造廠專業(yè)化程度越不定期越高，分工越來越細(xì)，如目前有模架廠、頂桿廠、熱處理廠等，甚至某些模具廠僅專業(yè)化制造某類產(chǎn)品的沖裁?；驈澢＃@樣更有利

36、于制造水平的提高和制造周期的縮短。我國沖模標(biāo)準(zhǔn)化與專業(yè)化生產(chǎn)近年來也有較大發(fā)展，除反映在標(biāo)準(zhǔn)件專業(yè)化生產(chǎn)廠家有較多增加外，標(biāo)準(zhǔn)件品種也有擴(kuò)展，精度亦有提高。但總體情況還滿足不了模具工業(yè)發(fā)展的要求，主要體現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)化程度還不高（一般在40%以下），標(biāo)準(zhǔn)件的品種和規(guī)格較少，大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)件廠家未形成規(guī)模化生產(chǎn)，標(biāo)準(zhǔn)件質(zhì)量也還存在較多問題。另外，標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)的銷售、供貨、服務(wù)等都還有待于進(jìn)一步提高。 參考文獻(xiàn) [1]、王芳主編 冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo) 湖南：機(jī)電工業(yè)出版社，1996 [2]、陳虹主編 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 湖南：高等教育出版社，2001 [3]、劉潭玉，黃興梅，張愛軍主編 畫法幾何及機(jī)械制圖 湖南：湖南大學(xué)出版社 [4]、模具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造，肖景容，李德群等，國防工業(yè)出版社