【正文】 1 前言 我國沖壓模具制造技術的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 沖壓模具制造技術的現(xiàn)狀 隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展，服務于汽車生產(chǎn)的模具近年來也快速發(fā)展。為汽車服務的模具往往要占到 40%以上。其中沖壓模具是應用最多的一種模具。經(jīng)過多年發(fā)展，我國工業(yè)中的重要地位。尤其是汽車沖壓件模具直接關系到汽車的生產(chǎn)，因此地位尤為重要。然而，與國際先進的設計水平相比，中國的模具行業(yè)的差距不僅表現(xiàn)在精度差距大，交貨周期長等方面，模具壽命也只有國際先進水平的 50%左右，大型，精密，技術含量高的轎車覆蓋件沖壓模具和精密沖裁模具，每年 都需要花費大量資金進口。 我國模具行業(yè)具有廣闊的市場前景，只有那些能夠把握機遇、開拓進取和能夠生產(chǎn)高技術含量模具的企業(yè)，才能在競爭激烈的市場中占有一席之地。目前，已有越來越的人認識到模具在制造中的重要地位，認識到模具高技術水平的欠缺。許多模具企業(yè)十分重視技術發(fā)展，加大了用于技術方面的投資力度，將技術進步視為企業(yè)發(fā)展的重要動力。此外，許多研究機構和大專院校也開展模具技術的研究和開發(fā)，相信中國模具行業(yè)在不遠的將來，一定會在國際高端市場占有舉足輕重的地位。 隨著國內的經(jīng)濟迅速發(fā)展，經(jīng)濟水平提高，汽車行業(yè)的未來很景 氣，人們對于汽車的安全性能更加重視，汽車的附屬品也隨著汽車行業(yè)的發(fā)展不斷的提高要求。以經(jīng)濟、安全、方便為主。沖壓工藝能夠更好的大批量生產(chǎn)質量高的產(chǎn)品。 模具設計與生產(chǎn)越來越成為現(xiàn)代加工業(yè)的重要組成部分，所以我選擇做沖壓工藝及模具設計。汽車剎車底板是旋轉體成形件，是典型的沖壓件，通過設計其沖壓工藝，可以使我對沖壓工藝的設計更加熟悉， 提高對沖壓工藝工序圖、模具裝配圖、部件圖、零件圖的讀圖、 繪 圖和設計能力，從而進一步提高分析 和 解決實際問題方面的能力，并加深對沖壓成型的理解；通過設計其沖壓模具，可以鞏固所學的專業(yè)知 識。 沖壓是一種新進的加工方法，它是建立在金屬塑性變形的基礎上，利用模具和沖壓設備對板料金屬進行加工，以獲得所需的零件形狀和尺寸。 在前幾個學期我通過對模具有關的課程的學習 ,我深刻了解到模具的設計和生產(chǎn)在我們的生活中的重要作用，而且推動了先進制造業(yè)的發(fā)展 ,較大程度上滿足了生活中各種產(chǎn)品的需求 . 通過該畢業(yè)設計過程，我將對塑性成型理論的分析方法，充分運用到?jīng)_壓工序中去。并對材料在變形過程中應力和應變的分析，有了一個比較清楚的認識。為以后的工藝方案和設計合理的模具結構打下良好的基礎 沖壓模具制造技術的 發(fā)展趨勢 CAD/CAM/CAE 技術的應用是模具制造技術發(fā)展的動力。隨著電腦軟件的開發(fā)和應用 ,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。世界較先進的豐田汽車模具制造廠在這方面為我們提供了比較成功的經(jīng)驗 ,它的模具從設計到加工完全依賴高科技 ,將實體設計加上數(shù)控編程 ,取代了人工實型制作和機床操作 。精細模面設計和精細數(shù)控編程大大減少了鉗修 。高精度加工取消了模具的研合、修配?，F(xiàn)在數(shù)控編程人員已超過了現(xiàn)場操作工人 ,數(shù)控編程的工時費 用 ,超過了機床的加工工時費 50%。這種高精度和無人化加工 ,使模具的質量有了極大的提高 ,生產(chǎn)周期大大縮短。 精密、復雜、大型模具的發(fā)展 ,對檢測設備的要求越來越高?，F(xiàn)在精密模具的精度已達 2～ 3μ m,目前國內廠家使用較多的有意大利、美國、日本等國的高精度三坐標測量機 ,并具有數(shù)字化掃描功能。如東風汽車模具廠不僅擁有意大利產(chǎn) 3250mm3250mm 三坐標測量機 ,還擁有數(shù)碼攝影光學掃描儀 ,率先在國內采用數(shù)碼攝影、光學掃描作為空間三維信息的獲得手段 ,從而實現(xiàn)了從測量實物→建立數(shù)學模型→輸出工程圖紙→模具制造全過程 ,使逆 向工程技術的開發(fā)和應用取得了很大成功。 國外近年來發(fā)展的高速銑削加工 ,主軸轉速可達 40000～ 100000r/min,快速進給速度可達到 30～ 40r/min,加速度可達 1g,這樣就大幅度提高了加工效率 ,并可獲得 Ra≤μ m的加工表面粗糙度。另外 ,還可加工硬度達 60HRC 的模塊 ,形成了對電火花成型加工的挑戰(zhàn)。高速切削加工與傳統(tǒng)切削加工相比還具有溫升低 (加工工件只升高3℃ )、熱變形小等優(yōu)點。高速銑削加工技術的發(fā)展 ,促進了模具加工技術的發(fā)展 ,特別是對汽車、家電行業(yè)中大型型腔模具制造注入了新的活力。電火花銑削加工技術 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 ,這顯然是電火花成型加工領域的重大發(fā)展。國外已把使用這種技術的機床用于模具加工 ,今后這一技術將得到發(fā)展。 在豐田模具制造廠 ,近年已投入使用了一個粗精加工一體化、高速、高精度、五面加工中心。它的優(yōu)點是集各種機床優(yōu)點之大成 ,除底面加工外 ,一次裝卡 ,粗、精、臥 ,高功率、高精度、高速等面面俱到 ,十八班武藝樣樣精通 ,加工效率很高。無疑這是一個十分理想的技術 ,它代表著數(shù)控加工技術 的發(fā)展的方向 ,應引起我們的注意。 模具工業(yè)要上水平 ,材料應用是關鍵。若選材和用材不當 ,將使模具過早失效 ,因此選用優(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。對于模具鋼來說 ,要采用電渣重熔工藝 ,努力提高鋼的純凈度、等向性、致密度和均勻性及研制更高性能或具特殊性能的模具鋼。如采用粉末冶金工藝制作的粉末高速鋼 ,其碳化物微細 ,組織均勻 ,沒有材料方向性 ,因此它具有韌性高、磨削工藝性好、耐磨性高、長年使用尺寸穩(wěn)定等特點 ,是一種很有發(fā)展前途的鋼材 ,特別對形狀復雜的沖件及高速沖壓的模具 ,其優(yōu)越性更加突出 。模具熱處理和表面處理是充分發(fā)揮模具鋼材料性能的關鍵環(huán)節(jié) ,它的方向是采用真空熱處理。模具表面處理除完善普及常有箐面處理方法 ,即擴滲如 :滲碳、滲氮、滲硼、滲鉻、滲釩外 ,應發(fā)展工藝先進的氣相沉積 (TiN、TiC 等 )、等離子噴涂等技術。 在成型工藝方面 ,主要有沖壓模具功能復合化 ,模具加工系統(tǒng)自動化等。另一方面 ,隨著先進制造技術的不斷發(fā)展和整體制造水平的提高 ,在模具行業(yè)出現(xiàn)了一些新的設計、生產(chǎn)、管理理念與模式。主要有 :適應模具單件生產(chǎn)特點的柔性制造技術 。創(chuàng)造最佳管理和效益的團隊精神 。提高快速應變能力的并行工程、虛擬 制造及全球敏捷制造、網(wǎng)絡制造等新的生產(chǎn)哲理 。廣泛采用標準件通用件的分工協(xié)作生產(chǎn)模式 。適應可持續(xù)發(fā)展和環(huán)保要求的綠色設計與制造等。進入 21 世紀以來 ,在經(jīng)濟全球化的新形勢下 ,隨著資本、技術和勞動力市場的重新整合 ,我國將成為世界裝備制造業(yè)的基地。而在現(xiàn)代制造業(yè)中 ,無論哪一行業(yè)的工程裝備 ,都越來越多地采用由模具工業(yè)提供的產(chǎn)品。尤其近年來我國汽車工業(yè)的超高速發(fā)展 ,給模具行業(yè)帶來了無限商機。為了適應用戶對模具制造的高精度、短交貨期、低成本的迫切要求 ,模具制造企業(yè)正廣泛應用現(xiàn)代先進制造技術來提升競爭實力 ,來滿足各行各業(yè)對 模具這一基礎工藝裝備的迫切需求。展望未來 ,趕超世界模具制造技術的先進水平尚需我們做出不懈的努力 ! 2 工藝分析 分析零件圖 此次設計題目是由兩道工序完成的拉深模設計，產(chǎn)品材料為 08鋼，板厚 t=2mm，大批量生產(chǎn)，采用二次拉深成型，其中一個落料拉深復合模，另一個是二次拉深模。零件圖如下（圖 21）所示： R1R10? 37? ? 11032 圖 21 由兩道工序拉深成型的零件圖 該零件板厚適中，外型尺寸一般，形狀復雜，軸線對稱。無尖角凹陷，屬于中等簡單型沖壓件。由（圖 21）看出，該工件有階梯需要兩次拉深工序，在拉深過程中能否一次成形，保證工件平整而且無裂紋是該工件模具設計的關鍵。由于產(chǎn)品批量較大，若采用單工序模具，會使模具使用的壓力機及工作人員增加，各道工序的半成品保管與運輸也會增多，所以不宜只采用單一工序生產(chǎn)。若采用一次成型階梯模，則結構太復雜，制造加工困難，模具成本較高并且加工出產(chǎn)品的質量不能夠完全達到要求。根