1943_菱形密封墊片沖裁模三維設計與模擬仿真

1943_菱形密封墊片沖裁模三維設計與模擬仿真,菱形,密封,墊片,沖裁模,三維設計,模擬,摹擬,仿真 黃 河 科 技 學 院 畢 業(yè) 設 計 文 獻 綜 述 第 1 頁 沖壓模具摘要：本文介紹了沖壓模具的發(fā)展、沖壓模具的加工原理、加工過程、加工影響因素、組成及常見故障等內(nèi)容。通過這些對沖壓模具有一個大致的了解，為設計做準備。關鍵詞：模具，沖壓 前言模具是工業(yè)生產(chǎn)中的重要工藝裝備，是國民經(jīng)濟各部門發(fā)展的重要基礎，是衡量一個國家的生產(chǎn)力水平的重要標志之一，模具已成為當代工業(yè)生產(chǎn) 的重要手段和工藝發(fā)展方向，也是機械制造業(yè)中技術先進、影響深遠的重要工藝 裝備,具有生產(chǎn)效率高、材料利用率高、制件質量優(yōu)良、工藝適應性好等特點, 隨著改革開放和國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，推動了模具技術和工業(yè)的心發(fā)展勢頭，在儀器儀表、家用電器、交通、通訊等各行業(yè)中，被廣泛應用于汽車、機械、航天、 航空、輕工、電子等行業(yè)。模具設計的水平高低、模具的制造能力強弱以及模具的質量的優(yōu)劣，將直接影響各種產(chǎn)品的質量、經(jīng)濟效率的增長及整體工業(yè)水平的提高，現(xiàn)代工藝的發(fā)展和生產(chǎn)效益的提升，絕大程度上是取決于模具的發(fā)展和技術經(jīng)濟水平，模具工藝成為高新技術產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，現(xiàn)代模具是高技術背景下的工藝密集型工業(yè)，其水平的高低，在很大程度上決定產(chǎn)品的質量、效益和產(chǎn)品的開發(fā)與制造能力。一、我國在模具制造和工藝方面我國在模具制造和工藝方面，無論是技術還是發(fā)展水平都已得到比較大的發(fā)展和提高，但由于各種原因，未能與國民經(jīng)濟的高速發(fā)展的需要同步， 無法達到各項指標的飽和， 迫于需要只能花費大量資金向國外進口模具來滿足國內(nèi)的需求，產(chǎn)生諸類原因在于： （1）專業(yè)和標準化程度低。 （2）模具制造精度低、周期長。 黃 河 科 技 學 院 畢 業(yè) 設 計 文 獻 綜 述 第 2 頁 （3）模具品種少，效率低，經(jīng)濟效率也差。 （4）制造周期長，模具精度不高，制造技術相對落后。 （5）模具使用壽命短，新材料使用量都達不到 11%，資源沒達到高效利用。 （6）管理不科學，導致落后，力量不集中，導致頂尖力量無法發(fā)揮或流失。 （7）未系統(tǒng)化和專業(yè)化培養(yǎng)專業(yè)人才，導致沒有創(chuàng)新元素滋生的主要原因。 根據(jù)我國的模具技術的發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題，我認為應往一下幾方面發(fā)展： (1) 開發(fā)、發(fā)展精密、復雜、大型、長壽命模具，以滿足國內(nèi)市場的需求。 (2) 加速模具標準化和商業(yè)化，以提高模具質量，縮短模具制造周期。 (3) 大力開發(fā)和推廣應用模具 CAD/CAM 技術，提高模具制造過程和自動化 程度。(4) 積極開發(fā)模具新品種、新工藝、新技術和新材料。 (5) 發(fā)展模具加工成套設備，以滿足高速發(fā)展的模具工業(yè)需要。因而我們需要提高勞動生產(chǎn)率、降低成本、擴大沖壓工藝應用范圍；提高沖壓零件精度、減少制造周期、提高模具壽命；加強模具的標準化及專業(yè)化、管理的統(tǒng)一化及等級化；提高專業(yè)人員的技術水平。 沖壓是利用安裝在沖壓設備上的模具對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。由于沖壓加工具有許多突出的優(yōu)點，因此在工業(yè)生產(chǎn)中，尤其是大批量生產(chǎn)中得到廣泛應用。從精細的電子元件、儀表指針到汽車的覆蓋件、高壓容器封頭以及航空航天器的蒙皮、機身等均需沖壓加工。隨著工業(yè)產(chǎn)品的不斷發(fā)展和生產(chǎn)技術水平不斷提高，不少過去用鑄造、鍛造、切削加工方法制造的零件，已被質量輕、剛度好的沖壓件所代替。 我國沖壓模具無論在數(shù)量上，還是在質量、技術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。一些低檔次的簡單沖模，已趨供過于求，市場競爭激烈。我國沖壓模具產(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)工藝水平低則黃 河 科 技 學 院 畢 業(yè) 設 計 文 獻 綜 述 第 3 頁 主要表現(xiàn)在加工工藝、加工裝備等方面。 雖然近年來我國模具行業(yè)發(fā)展迅速，但是離國內(nèi)的需要和國際水平還有很大的差距。制造產(chǎn)業(yè)是一個國家的綜合國力及技術水平的體現(xiàn)，而模具行業(yè)的發(fā)展是制造產(chǎn)業(yè)的關鍵。針對這種情況，國家出臺了相應的政策，正積極發(fā)展模具制造產(chǎn)業(yè)。 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。在近半個世紀以來，我國的沖壓工藝和其它生產(chǎn)工藝一樣，得到了迅速的發(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，廣泛地開展了沖壓生產(chǎn)的科技及學術活動，編輯出版 了各種沖壓技術資料，從而使沖壓生產(chǎn)技術得到了迅速發(fā)展。在沖壓生產(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，把沖壓生產(chǎn)技術提高到了新的水平。為了適應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。二、沖壓模具的加工方法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。 黃 河 科 技 學 院 畢 業(yè) 設 計 文 獻 綜 述 第 4 頁 三、沖壓模具的發(fā)展方向發(fā)展模具工業(yè)的關鍵是制造模具的技術和相關人才以及模具材料。 模具技術的發(fā)展應該為適應模具產(chǎn)品 “交貨期短” 、 “精度高” 、 “質量好” 、 “價格低”的要求服務。達到這一要求急需發(fā)展如下幾項： (1) 全面推廣CAD/CAM/CAE 技術： 模具CAD/CAM/CAE 技術是模具設計制造的發(fā)展方向。 隨著微機軟件發(fā)展和進步， 普及 CAD/CAM/CAE 技術的條件已基本成熟， 各企業(yè)將加大CAD/CAM 技術培訓和技術服務的力度； 進一步擴大 CAE 技術的應用范圍。計算機和網(wǎng)絡的發(fā)展正使 CAD/CAM/CAE 技術跨地區(qū)、跨企業(yè)、跨院所地在整個行業(yè)中推廣成為可能，實現(xiàn)技術資源重新整合，使虛擬制造成為可能。 (2) 高速銑削加工：國外近年來發(fā)展的高速銑削加工，大幅度提高了加工效 率，并可獲得極高的表面光潔度。 (3) 模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)： 高速掃描機和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或實物掃描到加工出期望的模型所需的諸多功能，大大縮短了模具的在研制制造周期。有些快速掃描系統(tǒng)，可快速安裝在已有的數(shù)控銑床及加工中心上，實現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、自動生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的加工程序、不同格式的 CAD 數(shù)據(jù)，用于模具制造業(yè)的“逆向工程” 。 (4) 電火花銑削加工。 (5) 提高模具標準化程度：我國模具標準化程度正在不斷提高，估計目前我國模具標準件使用覆蓋率已達到 30%左右。國外發(fā)達國家一般為80%左右。 (6) 優(yōu)質材料及先進表面處理技術： 選用優(yōu)質鋼材和應用相應的表面處理技 術來提高模具的壽命就顯得十分必要。 (7) 模具研磨拋光將自動化、智能化：模具表面的質量對模具使用壽命、制件外觀質量等方面均有較大的影響，研究自動化、智能化的研磨與拋光方法替代現(xiàn)有手工操作，以提高模具表面質量是重要的發(fā)展趨勢。 (8) 模具自動加工系統(tǒng)的發(fā)展 雖然近年來我國模具行業(yè)職工隊伍發(fā)展迅速，估計目前已達近百萬人，但由 于模黃 河 科 技 學 院 畢 業(yè) 設 計 文 獻 綜 述 第 5 頁 具企業(yè)數(shù)量的急劇膨脹、傳統(tǒng)教育的力不從心以及模具技師的老齡化，模具人才遠遠跟不上行業(yè)的發(fā)展需求，主要表現(xiàn)在總量不足。對中國的模具企業(yè)來說，如何更好地管理人才，如何留住人才，如何為人才提供足夠的平臺和發(fā)展空間是 擺在眼前的一個嚴峻的、迫切需要解決的課題，否則，人才緊缺問題將成為中國模具工業(yè)繼續(xù)高速發(fā)展的一個重要障礙。 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。 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，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，沖壓件所黃 河 科 技 學 院 畢 業(yè) 設 計 文 獻 綜 述 第 6 頁 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。四、沖壓模具的發(fā)展前途沖壓模具的發(fā)展重點的選取應根據(jù)市場需求、發(fā)展趨勢和目前狀況來確定，可按產(chǎn)品重點、技術重點和其他重點分別論述。產(chǎn)品的發(fā)展需求，目前急需發(fā)展的是汽車覆蓋模具，多功能，多工位級進模和精沖模，這些模具產(chǎn)品需求大，市場發(fā)展前景好。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)展重點是厚板精沖模大型精沖模，并不斷提高其精度。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也是發(fā)展的重點。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用技術等方面形成全方位解決方案，提高模具開發(fā)與工程服務，全面提高企業(yè)水平和模具質量，這更是沖壓模具技術發(fā)展的重點。黃 河 科 技 學 院 畢 業(yè) 設 計 文 獻 綜 述 第 7 頁 參考文獻[1] 余銀柱.沖壓工藝與模具設計[T].北京：北京大學出版社，2005.[2] 羅百輝.沖壓模具技術回答[T]. 北京：化學工業(yè)出版社 2007.[3] 金滌塵.現(xiàn)代模具制造技術[T].北京： 機械工業(yè)出版社 2001.[4] 徐政坤.沖壓模具與設備[T]. 北京：機械工業(yè)出版社， 2004.[5] 付宏生.冷沖壓成形工藝與模具設計制造[M].北京： 化學工業(yè)出版社， 2004.[6] 劉極峰.計算機輔助設計與制造[M].北京：高等教育出版社，2004.[7] 周本凱.沖壓模具設計實踐 100 例[T].北京：化學工業(yè)出版社，2008.[8] 周本凱.沖壓模具使用技巧與修復實例[T].北京：化學工業(yè)出版社，2008.[9] 李名望.沖壓模具結構設計 100 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