【文章內(nèi)容簡介】 萬噸。而中國則增為 1366 萬噸，日本又退居第 4位。 韓國塑料產(chǎn)量增長十分迅速， 1986 年超過 200 萬噸， 1990 年增達 300 萬噸，1992 年突破 500 萬噸， 1994 年、 1996 年和 1997 年分別 上升到 600 多萬噸、 700多萬噸和 800 多萬噸， 1998 年產(chǎn)量增至 850 萬噸， 1999 年突破 900 萬噸， 2021年達 1200 萬噸，躋身于世界 5 大塑料生產(chǎn)國之列。韓國塑料原料產(chǎn)品中以聚乙烯居首， 2021 年產(chǎn)量為 340 萬噸 (低密度聚乙烯 160 萬噸，高密度聚乙烯 180萬噸 )，聚丙烯以 238 萬噸排在第 2位，其次分別是聚酯 161 萬噸、氯乙烯 124 萬噸、 ABSAS 樹脂 86萬噸、聚苯乙烯 77萬噸。韓國國內(nèi)塑料消費量 2021 年 420萬噸，只相當于產(chǎn)量的 1/3 略高。人均塑料消費量 2021 年為 106 公斤，韓國塑料制品加工業(yè)的 職工總數(shù) 2021 年為 ，出貨金額為 85 億美元，人均 276美元。 塑料產(chǎn)量位居世界前 10 名的國家和地區(qū)還有法國 660 萬噸、比利時 600 萬噸、中國臺灣 598 萬噸、加拿大 432萬噸和意大利 385萬噸 (均為 2021 年產(chǎn)量 )。 我國模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 20 世紀 80 年代開始，發(fā)達工業(yè)國家的模具工業(yè)已從機床工業(yè)中分離出來，并發(fā)展成為獨立的工業(yè)部門，其產(chǎn)值已超過機床工業(yè)的產(chǎn)值。改革開放以來，我國的模具工業(yè)發(fā)展也十分迅速。近年來，每年都以 15％的增長速度快速發(fā)展。許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展。加 大了用于技術(shù)進步的投入力度，將技術(shù)進步作為企業(yè)發(fā)展的重要動力。此外，許多科研機構(gòu)和大專院校也開展了模具技術(shù)的研究與開發(fā)。模具行業(yè)的快速發(fā)展是使我國成為世界超級制造大國的重要原因。今后，我國要發(fā)展成為世界制造強國，仍將依賴于模具工業(yè)的快速發(fā)展，成為模具制造強國。 中國塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)了半個多世紀，有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。在大型模具方面已能生產(chǎn) 48（約 122CM）大屏幕彩電塑殼注射模具， 大容量洗衣機全套塑料模具以及汽車保險杠和整體儀表板等塑料模具，精密塑料模方面，以能生產(chǎn)照相 機塑料件模具，多形腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。經(jīng)過多年的努力，在模具 CAD/CAE/CAM 技術(shù)，模具的電加工和數(shù)控加工技術(shù)，快速成型與快速制模技術(shù)，新型模具材料等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作出了貢獻。 盡管我國模具工業(yè)有了長足的進步，部分模具已達到國際先進水平，但無論桂林航天工業(yè)高等?？茖W校 10 是數(shù)量還是質(zhì)量仍滿足不了國內(nèi)市場的需要，每年仍需進口 10 多億美元的各類大型，精密，復雜模具。與發(fā)達國家的模具工業(yè)相比，在模具技術(shù)上仍有不小的差距。今后，我國模具行業(yè)應在以下幾方面進行不斷的技術(shù)創(chuàng)新，以縮小與國 際先進水平的距離。 （ 1）注重開發(fā)大型，精密，復雜模具；隨著我國轎車，家電等工業(yè)的快速發(fā)展，成型零件的大型化和精密化要求越來越高，模具也將日趨大型化和精密化。 （ 2）加強模具標準件的應用；使用模具標準件不但能縮短模具制造周期，降低模具制造成本而且能提高模具的制造質(zhì)量。因此，模具標準件的應用必將日漸廣泛。 （ 3）推廣 CAD/CAM/CAE 技術(shù)；模具 CAD/CAM/CAE 技術(shù)是模具技術(shù)發(fā)展的一個重要里程碑。實踐證明，模具 CAD/CAM/CAE 技術(shù)是模具設計制造的發(fā)展方向，可顯著地提高模具設計制造水平。 （ 4）重 視快速模具制造技術(shù)，縮短模具制造周期；隨著先進制造技術(shù)的不斷出現(xiàn)，模具的制造水平也在不斷地提高，基于快速成形的快速制模技術(shù)，高速銑削加工技術(shù)，以及自動研磨拋光技術(shù)將在模具制造中獲得更為廣泛的應用。 桂林航天工業(yè)高等?？茖W校 11 1 分析研究 零件 的工藝性 零件分析說明 零件形狀及其一般要求 制件如圖 11 所示，材料為 20鋼，材料厚度為 1mm，制件尺寸精度按圖紙要求，未注按 IT12 級，生產(chǎn)綱領(lǐng)年產(chǎn) 10萬件。 工藝方案的確定 沖裁件的工藝性是指從沖壓工藝方面來衡量設計是否合理。一般的講，在滿足工件使用 要求的條件下，能以最簡單最經(jīng)濟的方法將工件沖制出來，就說明該件的沖壓工藝性好，否則，該件的工藝性就差。當然工藝性的好壞是相對的，它直接受到工廠的沖壓技術(shù)水平和設備條件等因素的影響。以上要求是確定沖壓件的結(jié)構(gòu)，形狀，尺寸等對沖裁件工藝的實應性的主要因素。 確定方案就是確定沖壓件的工藝路線，主要包括沖壓工序數(shù)，工序的組合和順序等。確定合理的沖裁工藝方案應在不同的工藝分析進行全面的分析與研究，比較其綜合的經(jīng)濟技術(shù)效果，選擇一個合理的沖壓工藝方案。 影響沖壓件工藝性的因素主要有零件的形狀特點 ,尺寸大小 ,設計基準 ,公差等級和形狀位置誤差要求 ,材料的厚度及成形后允許的變薄量 ,材料的機械性桂林航天工業(yè)高等?？茖W校 12 能和沖壓性能 ,在沖壓過程中產(chǎn)生的回彈 ,翹曲的可能性 ,毛刺大小和方向要求等 .這些因素對確定沖壓工序的性質(zhì) ,數(shù)量和順序 ,對模具的結(jié)構(gòu)形式及制造精度要求等都有很大關(guān)系 ,因此 ,在制定沖壓工藝過程中必須根據(jù)零件圖認真加以分析 ,尤其應該注意分析零件在沖壓加工中的難點所在 .良好的沖壓工藝性表現(xiàn)在材料消耗少 ,沖壓成形時不必采用特殊的控制措施 ,工藝過程簡單而且壽命長 ,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定 ,操作方便等 .如果發(fā)現(xiàn)零件的工藝性差 ,則應該在不影響使用要求的前提下 ,對零件的 形狀 ,尺寸及其它要求作必要的修改 . 在工藝分析的基礎(chǔ)上 ,根據(jù)產(chǎn)品圖紙進行必要的工藝計算 ,然后分析沖壓件的沖壓性質(zhì) ,沖壓次數(shù) ,沖壓順序和工序組合方式 ,提出各種可能的沖壓工藝方案 .通過對產(chǎn)品質(zhì)量 ,生產(chǎn)效率 ,設備條件 ,模具制造和壽命 ,操作安全以及經(jīng)濟效益等方面的綜合分析和比較 ,確定出一種適合于本單位生產(chǎn)的最佳工藝方案 .確定工藝方案時應考慮到以下內(nèi)容 : 1． 沖壓性質(zhì) :剪裁 ,落料 ,沖孔 ,是常見的沖壓工藝各沖壓工序有其不同的性質(zhì) ,特點和用途 .編制沖壓工藝時 ,可以根據(jù)產(chǎn)品圖和生產(chǎn)批量等要求 ,合理地選擇這些工序 . 2． 沖壓次數(shù) :沖壓次數(shù)是指同一性質(zhì)的工序重復進行的次數(shù) .對于拉深件 ,可根據(jù)它的形狀和尺寸 ,以及板料許可的變形程度 ,計算出拉深次數(shù) .彎曲件或沖裁件的沖壓次數(shù)也是根據(jù)具體形狀和尺寸及極限變形程度來決定 . 3． 沖壓順序 :沖壓件各工序的先后順序 ,主要依據(jù)工序的變形特點和質(zhì)量要求等安排的 ,一般按列原則進行 : (1) 對于帶孔的或有缺口的沖裁件 ,如果選用簡單模 ,一般先落料 ,再沖孔或切口 .使用連續(xù)模時 ,則應先沖孔或切口 ,后落料 . (2) 對于帶孔的彎曲件 ,孔邊與彎曲線的間距較大時 ,可以先沖孔 ,后彎曲 .如果孔邊在彎曲線附近 ,必須 在零件壓彎后再沖也 .孔與基準面的間距有嚴格要求時 ,也應先壓彎后沖孔 . (3) 對于帶孔的拉深件 ,一般來說 ,都是先拉深 ,后沖孔 ,但是孔的位置在零件底部 ,且孔徑尺寸要求不高時 ,也可以先在毛坯上沖孔 ,后拉深 . (4) 多角彎曲件 ,應從材料變形和彎曲時材料流動兩方面安排彎曲的先后順序 .一般情況下 ,先彎外角 ,再彎內(nèi)角 . (5) 對于形狀復雜的拉深件 ,為了便于材料變形和流動 ,應先成形內(nèi)部形狀 ,再拉深外部形狀 . (6) 整形或校平工序 ,應在沖壓件基本成形以后進行 . 4． 組合方式 :工序的組合方式可以選用復合模和連續(xù)模 ,主要取決于沖壓件的生產(chǎn) 批量 ,尺寸大小和精度等因素 .一般按下列原則進行 : (7) 對于多孔的沖裁件 ,當孔之間的間距 , 孔與材料邊的距離大于允許值時 ,最好落料與沖孔在一道復合工序中完成 . (8) 當彎曲件的平直高度大于 10mm時 ,彎曲工序一般與沖裁工序分開單獨進行 . 對于形狀復雜的彎曲件 ,為簡化模具設計過程 ,降低模具制造成本 ,一般安排由兩道劃兩道以上的工序來完成 。而形狀較簡單的彎曲件 (如 V 形 ,U 形 ,Z 形等 ),應盡量采用一道工序彎曲成形 . 根據(jù)這一要求對該零件進行工藝分析和工藝方案的確定。 由于工件由落料和彎曲兩部分組成，必須分成落料工序和彎曲工序 桂林航天工業(yè)高等?？茖W校 13 根據(jù)制件的工藝的分析，其基本工序有落料和沖孔兩種。按其先后順序組合以及合理的加工方案有以下幾種： 落料 沖孔，單工序沖壓。 沖孔 落料，單件復合式?jīng)_壓。 方案 1)為單工序沖壓。由于制件生產(chǎn)批量大，尺寸又小，這種方案生產(chǎn)效率低，操作也不安全，故不宜采用； 方案 2)為復合式?jīng)_壓。采用復合沖壓，解決了操作安全性和生產(chǎn)率等問題，主要用于生產(chǎn)批量大，精度要求高的沖壓件，故此方案最為合適。 本制件為兩個方向的 U 形彎曲，且生產(chǎn)批量大，在保證生產(chǎn)效率 的前提下，用一套彎曲模成型。 2 模具設計 零件工藝分析 本制件形狀簡單、尺寸、厚度適中，一般批量生產(chǎn)，屬于普通沖壓件，但在設計冷沖壓模具時要注意以下幾點： 制件由落料和彎曲兩部分組成， 此制件的加工難點主要在輪廓沖壓加工上。 有一定的批量，在設計時要重視模具的材料和結(jié)構(gòu)的選擇，保證一定的模具壽命。 模具結(jié)構(gòu)設計 根據(jù)確定的沖壓工藝方案和制件的形狀、特點、要求等因素確定沖模的類型及結(jié)構(gòu)形式。 在模具設計中雖然單工序模具比較簡單也比較容易制造 ,但是制件離制件邊緣尺寸較小在落料后勢必會影響模具的精度。且， 必然材料的切向流動的壓桂林航天工業(yè)高等?？茖W校 14 力，有可能使工件中細小部分的凸模變形，因此考慮采用彈壓卸料裝置的復合沖壓 。這樣既提高了工作效率又提高了模具的壽命，這樣一來提高了模具的使用價值。因為制件精度不是多高，采用兩副模具，一副是落料模、一副是彎曲模。這樣就降低了模具的制造難度，且適合生產(chǎn)條件不是很好的企業(yè)生產(chǎn)模具，給模具生產(chǎn)帶來一定的廣度。給生產(chǎn)降低了成本，帶來了更大的經(jīng)濟利益。 落料沖孔模結(jié)構(gòu)的分析與說明 本道模具主要用來完成落料，目的明確簡單，看似易設計。但對于本制件來說它是一個上下不對稱的制件，為了保證在彎曲后的精度，所以要在本工序中做到的精度。在本制件考慮到形狀有一定的復雜，且較?。?1mm），為了保證制件有較高的平直度，故采用正裝式落料模。制件制造時還要考慮到制件的定位，根據(jù)制件的特征，為了保證凹模的強度，故采用鉤形當料銷、和采用外形定位的定位銷。 如圖 彎曲模具設計 彎曲模具的結(jié)構(gòu)設計是在彎曲工序確定后的基礎(chǔ)上進行的，設計時應考慮彎 曲件的形狀要求、材料性能以及生產(chǎn)批量等因素。 1 模具結(jié)構(gòu)的分析說明 本制件為兩側(cè)雙 U形彎曲，為了便于加工、降低成本，將凹模做成一體式，桂林航天工業(yè)高等?？茖W校 15 其結(jié)構(gòu)如圖 上圖的結(jié)構(gòu)是模具工作時的部位是這副模具的核心，這樣的結(jié)構(gòu)可以適用于批量生產(chǎn)，即使壞了也可以再制造一個新的重新加工，這大大縮短了工作周期，提高了生產(chǎn)率，而且卸料方便。給生產(chǎn)產(chǎn)家?guī)砹烁玫慕?jīng)濟利益。 2彎曲模的卸料裝置的設計說明 本制件在彎曲后將脹在凹模里，在模具開模時用采用柔性卸料，在開模時利用彈簧把凹模里的工件頂出來，同時此裝置也有壓料作用。如 圖 工藝參數(shù)計算 根據(jù)零件尺寸，計算落料工序展開尺寸 桂林航天工業(yè)高等?？茖W校 16 由于工件 R 根據(jù)經(jīng)驗公式： L=l1+l2+l3+ 求出尺寸如圖 22所示 圖 22 桂林航天工業(yè)高等?？茖W校 17 排樣尺寸的計算 桂林航天工業(yè)高等?？茖W校 18 由于工件形狀比較復雜，用解析法求壓力中心 X0=∑ LX/∑ L Y0=∑ LY/∑ L 根據(jù)圖 25直角坐標系