冷凝器孔板沖壓連續(xù)模設計【含CAD圖紙+文檔】

壓縮包內(nèi)含有CAD圖紙和說明書,均可直接下載獲得文件，所見所得，電腦查看更方便。Q 197216396 或 11970985

　　　　　　　　　　　 文獻綜述 學院（系） 專 業(yè) 班 級 姓 名 學 號 冷沖模的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 0引言 對沖壓生產(chǎn)而言，單工位模具結構單一，生產(chǎn)效率低，而且鈑金零件不能過于復雜，否則就需要多副單工位模具才能實現(xiàn)。如果采用級進模進行沖壓生產(chǎn)，就可以改變這些缺點。級進模的特點是生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)周期短，占用的操作人員少，非常適合大批量生產(chǎn)。多工位級進模是當代先進模具技術的典型代表，是沖壓模具重點發(fā)展的方向之—。利用多工位級進?？梢栽凇蹦＞咧型瓿蓻_裁、彎曲、拉深、成形等多種沖壓工序，其工序集成度之多、功能之廣是其他模具無法與之相比的。多工位級進?？梢圆捎米詣铀土稀⒏咚贈_壓、無人操作下的完全自動化沖壓生產(chǎn)，是高精密、高效率、長壽命“三高”模具的典型代表。本次課題冷凝器孔板是一種常見沖壓件，課題來源于生產(chǎn)實際。本次設計選用連續(xù)模來生產(chǎn)此沖壓件。多工位連續(xù)模和多功能模具是我國重點發(fā)展的精密模具品種[1]。 1冷沖模具工業(yè)在歷史上的背景 冷沖壓加工工藝，在我國已有悠久的歷史。據(jù)文獻記載：我國勞動人民遠在青銅時期就發(fā)現(xiàn)了金屬具有錘擊變形的性能；到了戰(zhàn)國時代（公元前403-221年）已經(jīng)能煉劍淬火。可以肯定，我們的祖先，在2300年前已掌握了錘擊金屬制造兵器和各種日用品技術。在漫長的封建社會時期，我國勞動在金、銀、銅裝飾品和日用品的制作中，顯示出精巧的工藝技術和高超的藝術水平[2]。 2冷沖模具工業(yè)的現(xiàn)狀 到了21 世紀，隨著計算機軟件的發(fā)展和進步，CAD/CAE/CAM 技術日臻成熟，其現(xiàn)代模具中的應用越來越廣泛。目前我國沖壓模具無論在數(shù)量上，還是在質(zhì)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，仍具有較大的差異，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。而一些低檔次的簡單沖模，則已供過于求，市場競爭非常激烈[3]。 中國沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀改革開放帶了我國的經(jīng)濟進入高速發(fā)展的時期，模具的市場的需求量也進一步的增加。模具行業(yè)也一直以15%左右的增速再發(fā)展。因此帶來的模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分的巨大變化，一些國有專業(yè)模具廠也如雨后春筍般的建立起來，同時也帶來了以集體、獨資、私營和合資等形式的快速發(fā)展。近年許多模具企業(yè)加大了用于技術進步的投資力度，將技術進步視為企業(yè)發(fā)展的重要動力。一些國內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維CAD，并陸續(xù)開始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等國際通用軟件，個別廠家還引進了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE軟件，并成功應用于沖壓模的設計中。以汽車覆蓋件模具為代表的大型沖壓模具的制造技術已取得很大進步，東風汽車公司模具廠、一汽模具中心等模具廠家已能生產(chǎn)部分轎車覆蓋件模具。此外，許多研究機構和大專院校開展模具技術的研究和開發(fā)。經(jīng)過多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技術方面取得了顯著進步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設計制造周期等方面做出了貢獻。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[4]。 從進出口模具價格方面分析，2009 年出口沖壓模具平均每噸8894.5 美元，比上年上升13.5%；出口塑料橡膠模具平均每套價963 美元，比上年上升15.6%。如果與進口價相比較，則沖壓模具平均每噸進出口之比1.8:1；塑料橡膠模具平均每套進出口之比為2.5︰1。與上年相比，差距明顯縮小。中國模具工業(yè)協(xié)會的分析指出，從上述價格可看出，中國出口模具的技術含量和附加值比上年又有了上升，與進口模具相比，技術和價格差距也在不斷縮小，充分體現(xiàn)出了2009年中國模具產(chǎn)業(yè)的技術進步[5]。 3本設計的目的與意義 進行冷凝器孔板的模具設計，可以使自己對所學的專業(yè)知識緊密結合，更加清楚地了解和掌握該類模具設計方法、工作原理、具體結構，并培養(yǎng)學生利用所學的專業(yè)知識進行模具設計的能力，初步掌握模具設計的一般方法和步驟，為今后的工作實踐打下基礎。通過設計能熟練的運用設計資料，如國家相關部門所頒發(fā)的標準、手冊、圖冊、規(guī)范，還有企業(yè)使用的經(jīng)驗數(shù)值等，培養(yǎng)獨立工作的能力。該課題源于生產(chǎn)實際，要求學生多去動手，了解整個工藝流程、設備結構等，從而培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題，分析問題，解決問題的能力。 冷凝器孔板生產(chǎn)批量很大，若采用單工序沖壓，工裝投入多，成本大，生產(chǎn)效率低。而且難以滿足零件較高的尺寸精度要求。為此。采用沖孔、落料、翻邊、彎曲級進模。通過本設計，學習沖壓模具設計的特點和全過程，訓練工程設計能力，并對大學四年所學知識來一個很好的綜合，查漏補缺。更重要的親身經(jīng)歷整個設計過程，認真分析設計的每一部分，更或觸類旁通，在精神上、思想上有一個明悟，為將來的工作、生活打下良好的基礎。 4本課題在國內(nèi)外發(fā)展概況及存在的問題 隨著與國際接軌的腳步不斷加快，市場競爭的日益加劇，人們已經(jīng)越來越認識到產(chǎn)品質(zhì)量、成本和新產(chǎn)品的開發(fā)能力的重要性。近年來許多模具企業(yè)因此加大了用于技術進步的投資力度，一些國內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維CAD，并陸續(xù)開始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS等國際通用軟件，個別廠家還引進了Moldf隨著與國際接軌的腳步不斷加快，市場競爭的日益加劇，人們已經(jīng)越來越認識到產(chǎn)品質(zhì)量、成本和新產(chǎn)品的開發(fā)能力的重要性。近年來許多模具企業(yè)因此加大了用于技術進步的投資力度，一些國內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維CAD，并陸續(xù)開始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS等國際通用軟件，個別廠家還引進了Moldflow等CAE軟件，并成功應用于多工位級進模的設計中[6]。 目前，以汽車覆蓋件模具為代表的大型沖壓模具的制造技術已取得很大進步，東風汽車公司模具廠、一汽模具中心等模具廠家已能生產(chǎn)部分轎車覆蓋件模具。此外，許多研究機構和大專院校開展模具技術的研究和開發(fā)，在模具CAD/CAE/CAM技術方面取得了顯著進步。例如，吉林大學汽車覆蓋件成型技術所獨立研制的汽車覆蓋件沖壓成型分析KMAS軟件，華中理工大學模具技術國家重點實驗室開發(fā)的注塑模、汽車覆蓋件模具和級進模CAD/CAE/CAM軟件，上海交通大學模具CAD國家工程研究中心開發(fā)的冷沖模和精沖研究中心開發(fā)的冷沖模和精沖模CAD軟件等。 而多工位級進模技術的發(fā)展應該為適應模具產(chǎn)品“交貨期短”、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價格低”的要求服務。專家認為，未來多工位級進模具制造技術有以下幾大發(fā)展趨勢： (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。隨著微機軟件的發(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)技術資源的重新整合，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。另外，可加工高硬度模塊，還具有溫升低、熱變形小等優(yōu)點。高速銑削加工技術的發(fā)展，對汽車、家電行業(yè)中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向發(fā)展。 (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?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ退璧闹T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”。模具掃描系統(tǒng)已在汽車、摩托車、家電等行業(yè)得到成功應用，相信在“十五”期間將發(fā)揮更大的作用。 (4)電火花銑削加工 電火花銑削加工技術也稱為電火花創(chuàng)成加工技術，這是一種替代傳統(tǒng)的用成型電極加工型腔的新技術，它是有高速旋轉(zhuǎn)的簡單的管狀電極作三維或二維輪廓加工(像數(shù)控銑一樣)，因此不再需要制造復雜的成型電極，這顯然是電火花成形加工領域的重大發(fā)展。國外已有使用這種技術的機床在模具加工中應用。預計這一技術將得到發(fā)展。 (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(zhì)材料及先進表面處理技術 選用優(yōu)質(zhì)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。模具熱處理和表面處理是否能充分發(fā)揮模具鋼材料性能的關鍵環(huán)節(jié)。模具熱處理的發(fā)展方向是采用真空熱處理。模具表面處理除完善應發(fā)展工藝先進的氣相沉積(TiN、TiC等)、等離子噴涂等技術。 (7)模具研磨拋光將自動化、智能化 模具表面的質(zhì)量對模具使用壽命、制件外觀質(zhì)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(zhì)量是重要的發(fā)展趨勢。 (8)模具自動加工系統(tǒng)的發(fā)展 這是我國長遠發(fā)展的目標。模具自動加工系統(tǒng)應有多臺機床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤；有完整的機具、刀具數(shù)控庫；有完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng)；有質(zhì)量監(jiān)測控制系統(tǒng)[7]。 近幾年來在許多企業(yè)里無論是數(shù)量還是質(zhì)量水平上,都已經(jīng)有了一個較快的發(fā)展。但在此同時，級進模選用的結構類型和制造工藝等都必須更加引起我們的高重視和認真對待，因為這是先進的級進模技術賴以采用，并得以充分發(fā)揮效益的基礎[8]。當然，沖壓工藝和其它加工方法一樣，也有其自身的局限性，如：沖模結構比較復雜，制造周期長，模具價格偏高，在單件小批量、多品種生產(chǎn)時經(jīng)濟上不合算。沖模是沖壓生產(chǎn)中必不可少的工藝裝備。其模具結構必須滿足沖壓生產(chǎn)的要求，不僅要沖壓出合格的零件制品，而且要適應批量生產(chǎn)的需要，操作要方便、使用壽命要長、安全可靠、成本低廉，并能容易制造和維修[9]。 5應解決的主要問題及應達到的技術要求 1）成形零件設計：凹、凸模尺寸的計算和布置； 2）壓力機的選擇； 3）結構系統(tǒng)設計計算：卸料力、推件力、頂件力的計算，排樣圖和工序件圖的設計計算，各工序沖裁力的計算，沖裁、拉深和壓制成形各工序間尺寸的計算，各工序沖裁力的計算； 4）強度設計和結構草圖設計：各部件的強度校核； 5)成型設備選擇：根據(jù)沖壓工藝的性質(zhì)、生產(chǎn)和批量大小=制件的幾何形狀、尺寸及精度要求，以及安全操作等因素來確定； 6）排樣設計：通過幾種排樣方案的設計，確定最佳的排樣方案; 7)卸料裝置設計：工作穩(wěn)定，并能確保凸模與板料順利分離； 8)定位裝置設計、托料裝置設計：確保板料順利送進，準確定位； 9）凸、凹模設計：凸、凹模結構設計合理，強度足夠，刃口尺寸精確，確保能生產(chǎn)出合格制件。 6總結 雖然中國模具工業(yè)在過去10 多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達國家相比仍有較大的差距。如精密加工設備在模具加工設備中的比重還比較低，CAD/CAE/CAM 技術的普及率不高，許多先進的模具技術應用還不夠廣泛等等。特別在大型、精密、復雜和長壽命模具技術上存在明顯差距，這些類型模具的生產(chǎn)能力也不能滿足國內(nèi)需求，因而需要大量從國外進口。目前我國模具設計制造水平在總體上要比德、美等國家落后許多，也比韓國、新加坡等國落后。存在的問題和差距主要表現(xiàn)在下列6個方面：1）產(chǎn)品質(zhì)量不高；2）標準化水平不高；3）CAD/CAE/CAM 技術剛起步；4）缺乏相關人才；5）受到外資的挑戰(zhàn)；6）缺乏自有品牌[10] 。 對于促進我國模具工業(yè)發(fā)展，建議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。（1）促進產(chǎn)品結構調(diào)整。中國模具企業(yè)今后的發(fā)展方向，應該注重產(chǎn)品結構的調(diào)整和定位，進一步提升模具的制造技術水平，占領結構復雜、精密度高、技術含量高的高檔模具市場；（2）加大設備和高技術手段的投入。目前國內(nèi)市場中低檔模具供過于求，但高檔模具卻供不應求。為此，應該積極鼓勵企業(yè)與大專院校進行技術合作，廣泛采用計算機輔助技術、人工智能技術等進行設計決策、模擬分析和優(yōu)化設計，增強企業(yè)技術創(chuàng)新能力。（3）積極開拓國外市場。作為基礎工業(yè)的模具制造業(yè)，尤其是沖壓模具的制造能力趕不上經(jīng)濟發(fā)展的需要，為此急需從國外進口沖壓模具制造技術和能力，而中國模具業(yè)在這方面恰好有較大的優(yōu)勢，市場前景看好[11]。 在模具制造的方法中，沖壓加工與其它機械加工方法相比，具有很多優(yōu)點： 1、效率高，可實現(xiàn)制品與零件的高速度大量的生產(chǎn)；2、原材料，可實現(xiàn)少切屑、無切屑加工；3、質(zhì)量穩(wěn)定，有良好的互換性；4、工藝簡單，利用模具生產(chǎn)制品時，不需要操作者有較高的技藝水平；5、模具批量生產(chǎn)的零件和制品成本低廉；6、工出的零件與制品可一次成型，不需進行再加工；7、造出其他加工工藝方法難以加工、形狀比較復雜的零件制品；8、易實現(xiàn)生產(chǎn)的自動化及半自動化。由于沖壓工藝的這些特點，因此其應用范圍極廣，從精細的電子元件、儀表指針到汽車的覆蓋件和大梁、高壓容器封頭及航空航天器的蒙皮、機身等，均需沖壓加工。目前用沖壓工藝所獲得的制品，在現(xiàn)代汽車、拖拉機、電機電器、儀器儀表及無線電電子產(chǎn)品和人們?nèi)粘Ｉ钪校颊加惺种匾牡匚籟12]。 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，我國沖壓模具必須盡快提高水平。十一五”期間，在科學發(fā)展觀指導下，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[13]。本次設計冷凝器孔板沖壓連續(xù)模相信能讓自己學到更多的東西，它雖然不能給工業(yè)化發(fā)展帶來貢獻，但能給我個人帶來更重要的學習空間。 參考文獻 [1] 謝健，杜東福．沖壓工藝及模具設計技術問答[M]．上?？茖W技術出版社.2005 [2] 李和平,吳霞.現(xiàn)代模具行業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢綜述[J] [3] 洪慎章. 現(xiàn)代模具工業(yè)的發(fā)展趨勢及企業(yè)特征. 航空制造技術 .2003 [4] 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.前言 [5] 王玨.中國模具發(fā)展形勢良好[N]．機電商報.2006 [6] 張春水.國內(nèi)外冷沖模技術現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢. 模具工業(yè).2001 [7]? 紫妍．中國汽車模具企業(yè)占領高檔模具市場[N]．中國汽車報.2005 [8] 薛啓翔.冷沖壓實用技術. 北京：機械工業(yè)出版社.2006.1 [9] 李和平,吳霞.現(xiàn)代模具行業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢綜述[J] [10] 溫燦華. 汽車工業(yè)與模具工業(yè)的發(fā)展[J]. 模具制造 .2005 [11] 余銀柱.沖壓工藝與模具設計.北京：北京大學出版社.2005.11 [12] 余銀柱,趙躍文.沖壓工藝與模具設計.北京：北京大學出版社.2005.1 [13] 李和平,吳霞.現(xiàn)代模具行業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢綜述[J] 8