山字形鐵芯片沖裁模具設(shè)計(jì)【文獻(xiàn)綜述】

1、<p><b>　　畢業(yè)論文文獻(xiàn)綜述</b></p><p>　　機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化</p><p>　　山字形鐵芯片沖裁模具設(shè)計(jì)</p><p>　　在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)加工中，模具是重要的工藝設(shè)備之一，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門發(fā)展的重要基礎(chǔ)之一，它以其特定的形狀通過一定的加工方式使原材料成形。宏觀現(xiàn)狀：在鍛造、沖壓、塑料、橡膠、玻璃、粉末冶

2、金等生產(chǎn)行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。就拿杭州地區(qū)的制造業(yè)來說：由于采用模具進(jìn)行生產(chǎn)，能大大提高生產(chǎn)效率、縮短生產(chǎn)周期、節(jié)約原材料、降低成本，并能保證優(yōu)良的加工質(zhì)量要求，能給企業(yè)帶來好的經(jīng)濟(jì)效益，所以現(xiàn)在已經(jīng)成為拖拉機(jī)、船用、汽車、飛機(jī)、家電、儀表儀器、塑料制品、日用五金等生產(chǎn)的重要加工手段。模具開發(fā)的技術(shù)在現(xiàn)在工業(yè)發(fā)展中越來越體現(xiàn)起價(jià)值，良好的模具是產(chǎn)品質(zhì)量保證的前提條件。在模具開發(fā)領(lǐng)域，德國(guó)的機(jī)械行業(yè)是世界領(lǐng)先的，其傳統(tǒng)而嚴(yán)格的設(shè)計(jì)理念，

3、是我們未來設(shè)計(jì)開發(fā)的楷模。（部分引用《模具設(shè)計(jì)與制造》）</p><p>　　近幾年來，環(huán)保的生活習(xí)慣和低碳的生活理念被政府大力提倡，綠色設(shè)計(jì)也已延伸到機(jī)械制造業(yè)當(dāng)中。環(huán)保和低碳的概念在我們?nèi)粘Ｉ詈蜕a(chǎn)加工中都已融入其中。而模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備，它的生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，因而在模具行業(yè)中提倡綠色設(shè)計(jì)尤為重要?！熬G色模具”不僅僅指在使用時(shí)對(duì)環(huán)境的影響小，還應(yīng)該從

4、制造到報(bào)廢的整個(gè)生命周期內(nèi)對(duì)環(huán)境的破壞是最小的。綠色模具的生命周期與環(huán)境相關(guān)的有如下幾個(gè)階段：設(shè)計(jì)、制造、銷售、使用、維護(hù)與服務(wù)和報(bào)廢回收。</p><p>　　綠色設(shè)計(jì)就是要在產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)就充分關(guān)注于這幾個(gè)階段中如何減輕其對(duì)環(huán)境的影響。 1、原材料的選擇。模具材料的選擇是模具設(shè)計(jì)的第一步，因此，其綠色程度對(duì)產(chǎn)品的綠色性能有著極為重要的影響。綠色模具設(shè)計(jì)的材料選擇對(duì)最終產(chǎn)品的“綠色程度”具有重要意義。綠色設(shè)計(jì)的

5、材料選擇必須建立在綠色材料的基礎(chǔ)上. 2、原材料的回收。綠色模具設(shè)計(jì)首先要考慮的是制造模具的原材料的回收問題，這是因?yàn)槟＞咴靸r(jià)昂貴，它的回收利用可以大大節(jié)約資金和能源。對(duì)現(xiàn)在國(guó)內(nèi)零件加工來說，是一筆可觀的節(jié)約數(shù)據(jù)。譬如現(xiàn)在的汽車零部件生產(chǎn)，小型模具開發(fā)種類眾多，數(shù)萬個(gè)模具的回收是個(gè)既經(jīng)濟(jì)又可行的方案。 3、模具的可拆卸性設(shè)計(jì)。對(duì)于模具設(shè)計(jì)來說，可拆卸性就顯得尤為重要，因?yàn)橛袑?shí)質(zhì)性的更換，凸、凹模就可實(shí)現(xiàn)一種新產(chǎn)品的生產(chǎn)。不可拆卸不僅造成

6、大量可重復(fù)零部件材料的浪費(fèi)，而且因廢棄模具不好處置，還會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境?？刹鹦对O(shè)計(jì)要求所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)易于拆卸、維護(hù)方便，并在產(chǎn)品報(bào)廢后可重復(fù)使用。在現(xiàn)在的制造業(yè)中體現(xiàn)得淋漓盡致。 4、采用模具先進(jìn)制造技術(shù)。在制造過程中選用生產(chǎn)浪費(fèi)最小、能量消耗最低的制造工藝也是非常重要的。 綠色環(huán)保設(shè)計(jì)優(yōu)于傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，雖</p><p>　　模具的制造是為加工做準(zhǔn)備的，沖壓加工的三要素：模具、沖床和材料。此三要素是決定沖壓質(zhì)量、

7、精度和生產(chǎn)效率的關(guān)鍵因素，是不可分割的。先進(jìn)的模具只有配備先進(jìn)的壓力機(jī)和優(yōu)質(zhì)的材料，才能充分發(fā)揮作用，做出一流產(chǎn)品，取得高的經(jīng)濟(jì)效益。（部分引用《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》）</p><p>　　研究主要成果（引用現(xiàn)在成熟技術(shù)）</p><p>　　一、沖壓模具表面激光毛化處理技術(shù)及應(yīng)用研究</p><p>　　沖壓模具表面的微觀質(zhì)量的程度直接影響生產(chǎn)出來的產(chǎn)品的表面質(zhì)量

8、，在模具表面進(jìn)行適當(dāng)?shù)奈⑻幚韺?duì)改善模具的潤(rùn)滑性能，模具與零件的受力狀況，進(jìn)而對(duì)產(chǎn)品的表面狀況有積極的影響。</p><p>　　技術(shù)難題就是加工過程中的激光器的各項(xiàng)參數(shù)設(shè)定，需要提供的技術(shù)支持是加工板材時(shí)的激光器的各項(xiàng)參數(shù)，以及這些參數(shù)對(duì)微觀坑的直徑和深度的影響。</p><p>　　二、高速多工位級(jí)進(jìn)沖壓成形工藝及其模具設(shè)計(jì)制造技術(shù)研究</p><p>　　此項(xiàng)成

9、果推動(dòng)我國(guó)高精度、高精密、高壽命的多工位級(jí)模具設(shè)計(jì)和制造水平的提高，大大改善了我國(guó)在此類模具及其產(chǎn)品零件上依賴進(jìn)口的局面。</p><p>　　三、沖壓模具三維數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)與系統(tǒng)</p><p>　　本研究是面向沖壓模具行業(yè)，開發(fā)一個(gè)基于知識(shí)的、智能的、開放的沖壓模具三維數(shù)字化設(shè)計(jì)系統(tǒng)，為模具設(shè)計(jì)人員提供一個(gè)支持沖壓模具設(shè)計(jì)全過程的工作環(huán)境。該軟件系統(tǒng)著眼于數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)的最新發(fā)展，將基

10、于知識(shí)的工程（KBE）引入沖壓模具設(shè)計(jì)，充分利用現(xiàn)有的成熟軟件的功能，并對(duì)項(xiàng)目中提出的核心功能進(jìn)行二次開發(fā)，構(gòu)建面向沖壓模具設(shè)計(jì)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的三維數(shù)字化設(shè)計(jì)系統(tǒng)。該專用系統(tǒng)依據(jù)用戶需求，在設(shè)計(jì)資源與知識(shí)向?qū)У闹С窒拢瓿蓻_壓件產(chǎn)品建模、沖壓工藝設(shè)計(jì)、沖壓模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工程圖紙生成等功能。系統(tǒng)能滿足沖壓模具企業(yè)在數(shù)字化設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域急迫的應(yīng)用需求，增強(qiáng)企業(yè)及其產(chǎn)品在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力，推動(dòng)企業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和創(chuàng)新，為模具制造行業(yè)信息化工程的開

11、展提供產(chǎn)品支撐。</p><p>　　四、延長(zhǎng)沖壓模具的壽命的研究</p><p>　　所有沖壓的最終目的是：高生產(chǎn)率、高質(zhì)量、低成本。床身、頂部結(jié)構(gòu)、機(jī)身框架的的設(shè)計(jì)、構(gòu)造都會(huì)對(duì)這一目標(biāo)起決定性作用。而如果要提高模具壽命，提高產(chǎn)品質(zhì)量，考慮滑塊的運(yùn)動(dòng)，設(shè)備的沖擊相當(dāng)重要。</p><p>　　五、高速冷沖壓模具的研究</p><p>　　模

12、具是現(xiàn)在制造業(yè)中使用量大、影響面廣的工具產(chǎn)品。在現(xiàn)代批量生產(chǎn)中，沒有高水平的模具，就沒有高質(zhì)量的產(chǎn)品。高速冷沖壓模具的應(yīng)用對(duì)企業(yè)提高模具的生產(chǎn)效率，降低產(chǎn)品成本有很重要的作用。 本文以電腦連接器端子零件為研究對(duì)象，結(jié)合多年高速冷沖壓模具開發(fā)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，綜合地考慮各種影響因素，揭示了模具的失效的形式，失效的原因，失效的機(jī)制，找出模具在設(shè)計(jì)，制造，使用等方面所存在的不足之處。分析并解決了制件的高速?zèng)_壓過程中穩(wěn)定性和高品質(zhì)要求的問題。在冷沖壓

13、模具的設(shè)計(jì)制造中引入新的結(jié)構(gòu)，解決廢屑上升和凹模堵塞等問題，并成功開發(fā)出模外拉料機(jī)構(gòu)，提升高速生產(chǎn)時(shí)的穩(wěn)定性。應(yīng)用減小應(yīng)力集中的設(shè)計(jì)和加工工藝，提高模具精度和延長(zhǎng)模具壽命。同時(shí)進(jìn)行試沖試驗(yàn)，以論證新結(jié)構(gòu)及新工藝的可行性和經(jīng)濟(jì)性。新的高速冷沖壓模具結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，提升模具沖壓速度一倍以上，制件品質(zhì)穩(wěn)定，金屬零件成本降低60％，批量生產(chǎn)具有很好的經(jīng)濟(jì)效益。 高速冷沖壓模具創(chuàng)新結(jié)構(gòu)是高速冷沖壓技術(shù)在制件沖裁加工領(lǐng)域的一次成功的創(chuàng)新性應(yīng)用，為其他領(lǐng)

14、域更多傳統(tǒng)技術(shù)和工藝的創(chuàng)新和發(fā)展提供了一個(gè)技術(shù)復(fù)合化思路。</p><p>　　通過這些研究成果，我們可以體會(huì)到提高模具開發(fā)技術(shù)對(duì)于生產(chǎn)加工的效益和質(zhì)量有著重要作用。宏觀現(xiàn)在模具發(fā)展的趨勢(shì)，傳統(tǒng)技術(shù)和創(chuàng)新技術(shù)相結(jié)合的思路將會(huì)是模具開發(fā)及產(chǎn)品加工主流。企業(yè)的生命線是產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量，而產(chǎn)品的生命是模具給予的，一套好的模具就是一個(gè)企業(yè)的基石。</p><p><b>　　模具存在問題

15、：</b></p><p>　　我國(guó)模具制品以中低檔產(chǎn)品為主，國(guó)內(nèi)急需的高檔模具仍需大量進(jìn)口。我國(guó)模具</p><p>　　工業(yè)規(guī)模目前雖然僅次于日本和美國(guó)，但大多數(shù)模具產(chǎn)品的水平集中在中低檔領(lǐng)域，技</p><p>　　術(shù)含量和附加值偏低。制造業(yè)急需的精密、復(fù)雜沖壓模具和塑料模具、轎車覆蓋件模具、</p><p>　　電子接插件

16、、電子產(chǎn)品模具等仍需要大量進(jìn)口。我國(guó)模具存在問題：1、專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化程度低，模具材料及模具相關(guān)技術(shù)落后。2、模具產(chǎn)品水平和生產(chǎn)工藝水平總體較差。引起差的原因：1、管理意識(shí)不強(qiáng)阻礙企業(yè)發(fā)展。我國(guó)模具企業(yè)絕大多數(shù)是民營(yíng)企業(yè)，家族型管理模式，存在著排他性，在企業(yè)內(nèi)部將產(chǎn)生離散力，阻礙了企業(yè)向前發(fā)展。2、創(chuàng)新意識(shí)不強(qiáng)缺少核心竟?fàn)幜ΑＶ袊?guó)模具企業(yè)大多數(shù)是近十多年發(fā)展起來的，每天忙于接單，忙于完成、忙于建設(shè)，追求表面規(guī)模和形象，忽視或忽略了

17、技術(shù)的積累、總結(jié)和研發(fā)。3、投資過大風(fēng)險(xiǎn)加劇。4、市場(chǎng)、規(guī)則不健全缺少誠(chéng)信。因此，一定要在現(xiàn)代化管理理念、思路、方法上下功夫，采用先進(jìn)的管理軟件，結(jié)合企業(yè)管理經(jīng)驗(yàn)，不斷地開發(fā)和深化管理思路，提高技術(shù)含量，增加模具附加值，用3%產(chǎn)值的金額作為科研開發(fā)和技術(shù)攻關(guān)的投入，保證企業(yè)技術(shù)不斷進(jìn)步。以人為本，把企業(yè)建設(shè)成為一個(gè)和諧的大家庭。</p><p>　　我們?cè)谏a(chǎn)過程中會(huì)遇到各種問題，我們?yōu)榱颂岣弋a(chǎn)品的質(zhì)量會(huì)采取相應(yīng)

18、的對(duì)策如：</p><p>　　沖裁毛刺及其消除方法。</p><p>　　防止沖裁間端面粗糙的措施。</p><p>　　落料件產(chǎn)生饒曲及防止措施。</p><p>　　獲得精密外輪廓件的方法。</p><p>　　防止廢料上升和堵塞的措施。等......</p><p>　　在設(shè)計(jì)模具時(shí)，這

19、些問題我們必須考慮進(jìn)去。</p><p>　　模具的發(fā)展歷史是伴隨著工業(yè)化進(jìn)程幾乎同步的，早期的歐洲工業(yè)革命，科技的發(fā)展帶動(dòng)了模具的開發(fā)。作為現(xiàn)代模具，具有高技術(shù)、人才密集、高技術(shù)背景下的工藝密集型工業(yè)的特點(diǎn)，是在新型工業(yè)化道路上走在前面的產(chǎn)業(yè)，模具作為重要的制造裝備行業(yè)在為各行各業(yè)服務(wù)的同時(shí)，也直接為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)服務(wù)，模具在制造業(yè)產(chǎn)品研發(fā)、創(chuàng)新和生產(chǎn)中所具有的獨(dú)特的重要地位，使得模具制造能力和水平的高低也成為國(guó)

20、家創(chuàng)新能力的重要標(biāo)志。模具是為各類零件成形提供工藝裝備保障，同時(shí)模具技術(shù)的發(fā)展又是靠成形零件技術(shù)發(fā)展帶動(dòng)的，創(chuàng)新產(chǎn)品某種程度上也是要靠模具新工藝來實(shí)現(xiàn)的。</p><p>　　近幾年，我國(guó)模具產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值保持15%的年增長(zhǎng)率，到2010年模具產(chǎn)值預(yù)計(jì)為1200億元。制造高精度模具也是未來模具發(fā)展的必然走勢(shì)之一，高精度模具使用穩(wěn)定，壽命長(zhǎng)，生產(chǎn)出的產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定一致性好，而且使模具的裝配維修，零部件的更換更加的得心應(yīng)手

21、。但高精度模具的制造業(yè)對(duì)加工設(shè)備，材料刀具等諸多方面提出了更高的要求。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)在國(guó)際份額中的不斷增大，中國(guó)將成為世界裝備制造業(yè)的基地，各行各業(yè)對(duì)模具的需求將會(huì)越來越大，對(duì)模具的要求也會(huì)越來越高，模具行業(yè)為適應(yīng)市場(chǎng)需要，將會(huì)朝著短交貨期、高品質(zhì)、高精度、低價(jià)格的方向發(fā)展，用現(xiàn)代化技術(shù)和手段加速模具工業(yè)的發(fā)展進(jìn)步，為各行各業(yè)的發(fā)展奠定好基礎(chǔ)。</p><p>　　這幾年許多模具企業(yè)也看到了模具發(fā)展的潛力和前途，都

22、加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度，一些國(guó)內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維CAD，并陸續(xù)開始使用UG等國(guó)際通用軟件，個(gè)別企業(yè)還引進(jìn)了Moldflow等CAE軟件，并成功運(yùn)用于沖壓模的設(shè)計(jì)中。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1.趙華.模具設(shè)計(jì)與制造.清華大學(xué)出版社，2009.</p><p>　　2.《沖壓模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》編寫組

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