雙孔墊片的側滑板精沖模具設計【說明書+CAD+PROE】
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大連交通大學2013屆本科畢業(yè)生畢業(yè)設計調(diào)研報告
調(diào)研報告
1.課題意義
模具是一種技術密集、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成,不同模具由不同零件構成。它主要通過所成型材料物理狀態(tài)的改變來實現(xiàn)物品外形的加工。素有“工業(yè)之母”的稱號,在我國國民經(jīng)濟中占有非常重要的地位。 精密沖裁技術簡稱精沖技術。精沖技術組合了沖壓技術的經(jīng)濟性和一般機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構的模具在三動專用精沖壓力機或改裝的普通壓力機上,對適宜的精沖材料施加強大壓力并施加潤滑劑的情況下進行沖壓,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,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行各種切削加工的繁雜工藝,從而改變沖壓生產(chǎn)技術的毛坯生產(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。精密沖裁廣泛應用于家用電器、精密儀器、鐘表、計算機和照相機等行業(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)達地區(qū)的模具工業(yè)起步較早,擁有比較先進的生產(chǎn)管理技術及經(jīng)驗,值得我們國內(nèi)模具行業(yè)學習和借鑒。在歐美,許多模具企業(yè)將高新技術應用于模具的設計和制造,主要體現(xiàn)在:
(1)充分發(fā)揮了信息技術帶動和提升模具工業(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)快速成形技術和快速制模技術得到普遍應用;
(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,市場定位準確;
(6)采用先進的管理信息系統(tǒng),實現(xiàn)集成化管理;
(7)工藝管理先進、標準化程度高。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,1987年模具首次被列入機電產(chǎn)品目錄,當時全國共有生產(chǎn)模具的廠點約6000家??偖a(chǎn)值約30億元。隨著中國改革開放的日益深入,市場經(jīng)濟進程的加快,模具及其標準件、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 ,機械、電子、電訊、輕工各工業(yè)領域的模具技術都有所突破。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,新材料,制造質(zhì)量很好,得到日本的好評,在國際上贏得了信任。電子工業(yè)中用來封裝半導體二極管、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大型塑封模進行攻關,現(xiàn)己試制成功一模400腔的模具。電機硅鋼片生產(chǎn)中已研制成功六工位定轉(zhuǎn)子片硬質(zhì)合金級進模,最高刃磨壽命達172900沖/次,平均刃磨壽命達100萬沖/次,毛刺控制在0.05毫米以下,接近國際先進水平。
近幾年,有些廠正圍繞著產(chǎn)品,消化引進技術,為達到國外圖紙要求進行攻關,研制微米級精度的多工位級進模和多型腔塑料模?,F(xiàn)已制出十多個工位的精密級進模,和精度、難度較高的塑料模。模具標準化工作也取得一定進展,參照150國際標準,冷沖模已訂出國標。塑料模、壓鑄模國標即將完成。鍛模、組合沖模標準和模具的名詞術語也開始制訂。為了適應我國工業(yè)發(fā)展和模具生產(chǎn)技 術發(fā)展的需要,成立了全國模具標準化技術委員會。委員會秘書處設在桂林電器所。為研究先進結構,提高模具壽命和制造技術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結構與加工技術,電加工的低耗電源,超聲波拋光,快速電鑄成形,模具裝配機、試模器、離子氮化等在生產(chǎn)中得到不同程度的推廣應用。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)廣點約六千多個,職工約30萬人,年產(chǎn)模具約80萬套,標準模架10萬套。
3. 精沖方法研究現(xiàn)狀
為了實現(xiàn)更高強度和厚度材料的精沖過程,20世紀60年代以來出現(xiàn)了各種精沖方法。日本首先提出了對向凹模精沖方法,對向凹模精沖是在強力壓邊精沖基礎上發(fā)展起來的,對于材料塑性較差、厚度較厚、采用強力壓邊精沖難以加工的零件,可以采取對向凹模精沖;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,強力壓邊精沖具有絕對性的優(yōu)勢,而其他成形方法因為各自的優(yōu)勢而占有一席之地。我國學者在這方面也做了大量的工作,北京機電研究所的袁賀強等提出了往復成形精沖; 重慶理工大學的鄧明等提出了閉擠式精沖并已成功運用到齒輪等零件的加工中。此外,Sutasn Thipprakmas 等學者對負間隙沖裁和臺階式凸模沖裁進行了研究,驗證了這兩種精沖方法能夠獲得較好的剪切面。
4. 精沖設備研究現(xiàn)狀
精沖設備的開發(fā)與擁有程度是實現(xiàn)精沖工藝的能力標志。目前,世界上有精沖機4300~4500余臺,主要集中在歐洲、北美、日本等發(fā)達國家。我國的精 沖機主要是進口與自主開發(fā)相結合。20世紀70年代,我國先后開發(fā)了400和 1000kN的兩種全液壓精沖機,但是技術能力不足。進入新世紀,我國的精沖機研制取得了一定的成果,徐州特種鍛壓機床廠生產(chǎn)了Y26M經(jīng)濟型精沖壓力機和 YTD6型內(nèi)阻尼靜壓導軌壓力機;武漢華夏精沖技術有限公司生產(chǎn)HFB系列9種規(guī)格的全自動液壓精沖壓力機;中精集團生產(chǎn)的ZFB系列7種規(guī)格的全自動液壓精沖機。近幾年,華夏精沖技術有限公司與華中科技大學聯(lián)合開展了大噸位全自動液壓精沖機的研制,并成功研制出10000kN精沖機; 黃石華力鍛壓機床有限公司與武漢理工大學合作開發(fā)了KHF型系列精沖機,機床的剛度和運動精度達到了世界先 進水平??傮w來看,雖然國內(nèi)精沖機與進口精沖機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,為沖制厚板、大尺寸精沖零件創(chuàng)造了條件。從世界范圍看,市場上的精沖機自動化程度很高,已經(jīng)能夠滿足精沖生產(chǎn)的需求。目前,精沖機的研發(fā)正在往多樣性發(fā)展,以滿足更多精沖復合工藝生產(chǎn)的要求。
精沖成形機理、精沖工藝、精沖設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。
鑒于精沖技術生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)成本低、產(chǎn)品質(zhì)量好等特點,越來越多的產(chǎn)品會通過精沖技術進行生產(chǎn)加工; 高強度材料和復雜結構零件的精沖生產(chǎn)是目前精沖技術的難點。提出了創(chuàng)新的精沖方法、高復合度的精沖 復合工藝以及具有自我缺陷感知功能、自動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未來的發(fā)展趨勢。
5.研究目標
進一步熟悉三維建模軟件、二維圖設計、以及查找文獻和自己獨立完成課題的能力。深入了解沖壓模具的設計原理,豐富課堂知識,為將來走上工作崗位做好準備。
6. 研究內(nèi)容
側滑板精沖模設計。
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)濟性高。
2)國內(nèi)沖壓模具發(fā)展提高很快,現(xiàn)有技術完全可以勝任。
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