【文章內(nèi)容簡介】 體光固化或稱光敏樹脂激光固化 )設(shè)備與技有全套圖紙，需要的聯(lián)系 315437529 ` 8 術(shù)，并進(jìn)行了開發(fā)研究。經(jīng)多年努力，已開發(fā)出了 RPMSⅡ型式功能快速原型制造系統(tǒng)擁有疊層實(shí)體制造 SSM)，熔融擠壓成形 EME，是我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的世界唯一擁有兩種快速成形工藝的系統(tǒng) (國家專利 )，具有較好的性能價(jià)格比。 西安大學(xué)研制開發(fā)的 LPS600A激光快速成形系統(tǒng)有限公司開發(fā)的 AF300快速成形 機(jī) (SLS 激光選區(qū)燒結(jié) )等也達(dá)到國外同類產(chǎn)品水平。 由快速成形機(jī)得到三維原型，通過陶瓷精鑄、電弧噴涂、消失模、熔模等技術(shù)可快速制造出各種模具?，F(xiàn)國內(nèi)已有上海、青島、順德等地引進(jìn)了近 10 臺(tái)設(shè)備，開臺(tái)生產(chǎn)應(yīng)用。西安交大成立了推廣應(yīng)用站，開展了不少活動(dòng)。我國已進(jìn)入了國產(chǎn)化開 樹脂沖壓模具在國產(chǎn)轎車的試制中得到成功應(yīng)用。一汽模具制造中心設(shè)計(jì)制造了 12 套樹脂模具分別是行李箱、發(fā)動(dòng)機(jī)罩、前后左右翼子板等大型復(fù)雜內(nèi)外覆蓋件的拉伸模具。其主要特點(diǎn)是模具型面以 CAD/CAM 加工的主 模型為基準(zhǔn)，采用端士汽巴精化的高強(qiáng)度樹脂澆注成形，凸凹模間隙采用進(jìn)口專用蠟片準(zhǔn)確控制，模具尺寸精度高，制造周期可縮短 1/22/3， 12 套模具制造費(fèi)用可節(jié)省 1000 萬元左右。樹脂沖開模具技術(shù)為我國轎車試制和小批量生產(chǎn)開辟了一條途徑。屬國內(nèi)首創(chuàng)?？蛇_(dá) 90 年代國際水平。 電弧噴涂脂抹粉成形模具技術(shù)。煙臺(tái)機(jī)械工藝所開發(fā)了 DPTB 型電弧噴涂制模設(shè)備，并制成了汽車方向盤、摩托車座墊等模具，取得較好效果。樣模表面復(fù)印精度達(dá) m，仿真效果好，已先后在吹塑模、汽車內(nèi)飾件模、 TPR 模等方面應(yīng)用。模具壽命為聚 氨酯成形 10 萬件，真空形成 4萬件，吹塑 3 萬件，聚乙烯注射件 3000。一般有樣模時(shí)， 3 天內(nèi)即可完成。其他快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)，如鈹銅塑料成形模具技術(shù)， 模具標(biāo)準(zhǔn)件 模具標(biāo)準(zhǔn)件對縮短模具制造周期，提高質(zhì)量、降低成本，能起很大作用。因此，越來越廣泛地得到采用。模具標(biāo)準(zhǔn)年主要有冷沖模架、塑料模架、推桿和彈簧等。新型彈性元件氮?dú)鈴椈梢嘁言谕茝V應(yīng)用中。目前我國模具標(biāo)準(zhǔn)化程度一般在 30%以下，和國外先進(jìn)工業(yè)國家已達(dá)到 70%80%相 比，仍有很大差距。 模具材料與熱處理 模具材料的質(zhì)量、性能、品種和供貨是否及時(shí)，對模具的質(zhì)量和使用壽命以及經(jīng)濟(jì)效益有著直接的重大影響。大量使用的模具材料為模具鋼，年消耗量在 10 萬噸以上。近年來，國內(nèi)一些模具鋼生產(chǎn)企業(yè)已相繼建成和引進(jìn)了一些先進(jìn)工藝設(shè)備，使國內(nèi)模具鋼品種規(guī)格不合理狀況有所改善，模具鋼質(zhì)量有較大程度的提高。如4Cr5NiMo 模塊淬透性、等向性偏低等。近年來，國內(nèi)已較廣泛的采用一些新鋼種，有全套圖紙，需要的聯(lián)系 315437529 ` 9 如冷模具鋼等 H H1 H1 4Cr5MoVSi、 45CCr2NiMoVSI：塑料 模具鋼 P 3Cr2Mo、PMS、 SMⅠ、 SM Ⅱ等，但總體使用量仍較少，如冷作模具鋼 Cr1 Cr12 MoV、 Cr WMn熱作模具鋼 5 Cr NiMo、 5 Cr MnMo、 3 Cr2 W8V；塑料模具鋼 45碳素結(jié)構(gòu)鋼等。供應(yīng)渠道較前有所改善。但國產(chǎn)模具鋼鋼種不全，不成系列，多品種、精料化、制品化等方面尚待解決。另外，還需要研究適應(yīng)玻璃、陶瓷、耐火磚和地磚等成形模具用材系列。模具熱處理是關(guān)系能否充分保證模具鋼性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。國內(nèi)大部分企業(yè)在模具淬火時(shí)仍采用鹽熔爐或電爐加熱。由于模具熱處理工藝執(zhí)行不嚴(yán) ，處理質(zhì)量不高。而且不穩(wěn)定，直接影響模具使用壽命和質(zhì)量。近年來，真空熱處理爐有了很大發(fā)展，正在推廣使用。 模具制造的相關(guān)技術(shù) 模具制造的相關(guān)技術(shù)與工藝的發(fā)展，對模具水平的提高起到了重要作用。 模具拋光技術(shù)引起重視，機(jī)械磨拋光、超聲波拋光、電化學(xué)拋光及述幾種方法的復(fù)合拋光，已開發(fā)出專用機(jī)械，專用工具，得到廣泛的應(yīng)用。擠壓珩磨拋光已用應(yīng)用。但面不廣，大型高效自動(dòng)拋光專用設(shè)備有待開發(fā)。 模具花紋的蝕刻技術(shù)，工藝水平提高較快，能制作各類模具的裝飾紋，且仿真性 模具強(qiáng)化技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展。除原來已推廣的電火花強(qiáng)化機(jī)外，又開發(fā)了電刷鍍 模具修復(fù)技術(shù)也有了進(jìn)步。除電刷鍍修復(fù)模具外，又引進(jìn)和開發(fā)了多種脈沖焊 國外模具企業(yè)帶來的啟示 高新技術(shù)在歐美模具企業(yè)得到廣泛應(yīng)用歐美許多模具企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)水平，在國際上是一流的。將高新技術(shù)應(yīng)用于模具的設(shè)計(jì)與制造，已成為快速制造優(yōu)質(zhì)模具的有力保證。 (1)． CAD/CAE/CAM 的廣泛應(yīng)用，顯示了用信息技術(shù)帶動(dòng)和提升模具工業(yè)的優(yōu)越性。 在歐美， CAD/CAE/CAM 已成為模具企業(yè) 普遍應(yīng)用的技術(shù)。在 CAD 的應(yīng)用方面，已經(jīng)超越了甩掉圖板、二維繪圖的初級(jí)階段，目前 3D 設(shè)計(jì)已達(dá)到了 70%～ 89%。 PRO/E、UG、 CIMATRON 等軟件的應(yīng)用很普遍。應(yīng)用這些軟件不僅可完成 2D 設(shè)計(jì)，同時(shí)可獲得3D 模型，為 NC 編程和 CAD/CAM 的集成提供了保證。應(yīng)用 3D 設(shè)計(jì)，還可以在設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行裝配干涉的檢查，保證設(shè)計(jì)和工藝的合理性。數(shù)控機(jī)床的普遍應(yīng)用，保證了模具零件的加工精度和質(zhì)量。 30～ 50 人的模具企業(yè)，一般擁有數(shù)控機(jī)床十多臺(tái)。經(jīng)過數(shù)控機(jī)床加工的零件可直接進(jìn)行裝配，使裝配鉗工的人數(shù)大大減少。 CAE 技術(shù)在歐 美已經(jīng)逐漸成熟。在注射模設(shè)計(jì)中應(yīng)用 CAE 分析軟件，模擬塑料的沖模過程，分析冷卻過有全套圖紙，需要的聯(lián)系 315437529 ` 10 程，預(yù)測成型過程中可能發(fā)生的缺陷。在沖模設(shè)計(jì)中應(yīng)用 CAE 軟件，模擬金屬變形過程，分析應(yīng)力應(yīng)變的分布，預(yù)測破裂、起皺和回彈等缺陷。 CAE 技術(shù)在模具設(shè)計(jì)中的作用越來越大，意大利 COMAU 公司應(yīng)用 CAE 技術(shù)后，試模時(shí)間減少了 50%以上。 (2)．為了縮短制模周期、提高市場競爭力，普遍采用高速切削加工技術(shù)。 高速切削是以高切削速度、高進(jìn)給速度和高加工質(zhì)量為主要特征的加工技術(shù)，其加工效率比傳統(tǒng)的切削工藝要高幾倍，甚至十幾倍。目前，歐美 模具企業(yè)在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用數(shù)控高速銑，三軸聯(lián)動(dòng)的比較多，也有一些是五軸聯(lián)動(dòng)的，轉(zhuǎn)數(shù)一般在 萬～ 3 萬 r/min。采用高速銑削技術(shù)，可大大縮短制模時(shí)間。經(jīng)高速銑削精加工后的模具型面，僅需略加拋光便可使用，節(jié)省了大量修磨、拋光的時(shí)間。歐美模具企業(yè)十分重視技術(shù)進(jìn)步和設(shè)備更新。設(shè)備折舊期限一般為 4～ 5 年。增加數(shù)控高速銑床，是模具企業(yè)設(shè)備投資的重點(diǎn)之一。 (3)．快速成型技術(shù)與快速制模技術(shù)獲得普遍應(yīng)用。 由于市場競爭日益激烈，產(chǎn)品更新?lián)Q代不斷加快，快速成型和快速制模技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，并迅速獲得普遍應(yīng)用。在歐洲模具展上 ，快速成型技術(shù)和快速制模技術(shù)占據(jù)了十分突出的位置，有 SLA、 SLS、 FDM 和 LOM 等各種類型的快速成型設(shè)備，也有專門提供原型制造服務(wù)的機(jī)構(gòu)和公司。 在所考察的模具企業(yè)中，有不少是將快速成型技術(shù)和快速制模技術(shù)結(jié)合起來應(yīng)用于模具制造，即利用快速原型技術(shù)制造產(chǎn)品零件的原型。再基于原型快速地制造出模具。許多塑料模廠家利用快速原型澆制硅橡膠模具，用于少量翻制塑料件，非常適合于產(chǎn)品的試制。 歐美模具企業(yè)的管理經(jīng)驗(yàn)值得借鑒 (1). 人員精簡，“瘦”型管理。 歐美模具企業(yè)大多數(shù)規(guī)模不大，員工人數(shù)超過百人的較 少，所考察的模具企業(yè)人數(shù)一般都在 20～ 50 人。企業(yè)各類人員的配置十分精簡，一專多能，一人多職，企業(yè)內(nèi)部看不到閑人。精益生產(chǎn)、“瘦”型管理的思想得到了較好的體現(xiàn)。 (2). 采用專業(yè)化，產(chǎn)品定位準(zhǔn)。 所考察的模具企業(yè)，大多數(shù)都是圍繞汽車、電子等產(chǎn)業(yè)對各類模具的需求，確定自己的產(chǎn)品定位和市場定位。為了在市場競爭中求生存、求發(fā)展，每個(gè)模具廠家都有自己的優(yōu)勢技術(shù)和產(chǎn)品，并都采取專業(yè)化的生產(chǎn)方式。歐美大多數(shù)模具企業(yè)既有一批長期合作的模具用戶，在大型模具公司周圍又有一批模具生產(chǎn)協(xié)作廠家。這種互惠、互利、共贏、共存的 合作伙伴關(guān)系，有的已持續(xù)了 30～ 40 年。 (3) .采用先進(jìn)的管理信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)集成化管理。 歐美的模具企業(yè)，特別是規(guī)模較大的模具企業(yè)，基本上實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)管理。從生產(chǎn)計(jì)劃、工藝制定，到質(zhì)檢、庫存、統(tǒng)計(jì)等，普遍使用了計(jì)算機(jī)，公司內(nèi)各部門可通過計(jì)有全套圖紙，需要的聯(lián)系 315437529 ` 11 算機(jī)網(wǎng)絡(luò)共享信息。 (4). 工藝管理先進(jìn)，標(biāo)準(zhǔn)化程度高。 與國內(nèi)模具廠大多采取以鉗工為主或鉗工包干的生產(chǎn)組織模式不同，歐美的模具生產(chǎn)廠家是靠先進(jìn)的工藝設(shè)備和工藝路線確保零件精度和生產(chǎn)進(jìn)度。每副模具均有詳細(xì)的設(shè)計(jì)圖，包括每個(gè)零件的詳細(xì)設(shè)計(jì)，并且都制定了詳細(xì)的加工 工藝。我國模具要走向世界，必須深化改革、擴(kuò)大出口。 歐美模具企業(yè)的先進(jìn)技術(shù)和先進(jìn)管理，使其生產(chǎn)的大型、精密、復(fù)雜模具，對促進(jìn)汽車、電子、通訊、家電等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起了極其重要的作用，也給模具企業(yè)帶來了良好的經(jīng)濟(jì)效益。美國的模具企業(yè)，人均年銷售額在 20 萬美元左右；意大利人均年銷售額也在 10 萬美元以上。與國內(nèi)的模具企業(yè)相比，即使扣除價(jià)格因素的影響，歐美模具企業(yè)的生產(chǎn)效率也比我們高許多倍。要縮小與先進(jìn)工業(yè)國家的差距，必須加快技術(shù)進(jìn)步，提高 CAD/CAE/CAM 的應(yīng)用程度，增加數(shù)控加工設(shè)備的比重，用信息技術(shù)進(jìn)一步提高 模具的設(shè)計(jì)制造水平。同時(shí)，要學(xué)習(xí)和借鑒國外的先進(jìn)管理經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步深化企業(yè)改革。目前，國內(nèi)有些模具廠沖模、塑料模都做，大型、中型、小型模具都做，這樣很難干好，必須走小而專、小而精、小而特的道路。同時(shí)要增強(qiáng)參與國際競爭的意識(shí)，加強(qiáng)國際經(jīng)濟(jì)技術(shù)合作與交流，在提高模具國產(chǎn)化程度的同時(shí)，進(jìn)一步擴(kuò)大出口，走向世界。 沖壓加工的含義 沖壓 是在常溫下利用模具在壓力機(jī)上對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離和變形、尺寸和性能的零件加工方法。它是壓力加工的一種，是機(jī)械制造中先進(jìn)的加工方法之一。 沖壓 工藝的分類 冷沖壓工藝大致可以分離工序和成型工序兩大類，分離工序可分為落料、沖孔和切削等。成形工序可分為彎曲、拉深、翻邊、翻孔、脹形、擴(kuò)口、縮口和旋壓等。根據(jù)零件的形狀、尺寸精度和其他技術(shù)要求，可分別采用各種工序?qū)Π辶厦鬟M(jìn)行加工，以獲得滿意的零件。沖壓件的生產(chǎn)過程 包括原材料準(zhǔn)備、沖壓和其他輔助工序。編制沖壓工藝方案的任務(wù)，是根據(jù)單位的生產(chǎn)條件，對以上這些工序做出合理的安排，其主要內(nèi)容包括有： （ 1） 對沖壓件進(jìn)行工藝分析。 （ 2） 通過分析比較，確定最佳工藝方案。 （ 3） 確定模具結(jié)構(gòu)形式。 （ 4） 合理選擇沖壓設(shè)備。 （ 5） 編寫工藝文件和計(jì) 算。 有全套圖紙，需要的聯(lián)系 315437529 ` 12 沖壓工藝與其它加工方法相比的特點(diǎn) 1．用沖壓加工方法可以得到形狀復(fù)雜，用其他加工方法難加工的零件。 2．沖壓零件的尺存精度是由模具保證的。因此，尺寸穩(wěn)定，互換性好。 3．材料利用率高、工件質(zhì)量輕 、性能好、強(qiáng)度高、沖壓過程耗能少。因此，工件成本低。 4．操作簡單，勞動(dòng)強(qiáng)度低，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，生產(chǎn)效率高。 2． 灶盤的工藝分析 沖壓件的工藝分析 在實(shí)際生活中，沖壓件設(shè)計(jì)的是否合理，對是否能制造出合格沖壓件產(chǎn)品來有極大的影響。一般來說，對沖壓零件首先應(yīng)保證滿足使用上要求，其次是使其結(jié) 構(gòu)能用最簡單和最經(jīng)濟(jì)合理的方法制造出來，也就是說沖壓的工藝性要好。 沖壓件的工藝分析包括技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩方面內(nèi)容。再技術(shù)方面，根據(jù)產(chǎn)品圖紙，主要分析該沖壓件的形狀特點(diǎn)、尺寸大小、精度要求和材料性能等因素是否符合工藝的要求。在經(jīng)濟(jì)方面，主要根據(jù)沖壓件的生產(chǎn)批量 ，分析產(chǎn)品成本，闡明采用沖壓生產(chǎn)可以取得的經(jīng)濟(jì)效益。因此，沖壓件的工藝分析，主要討論在不影響零件使用的前提下，能否以最簡單最經(jīng)濟(jì)的方法沖壓出來，影響沖壓件工藝性的因素很多，從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面考慮，主要因素有： （ 1） 沖壓件的形狀和尺寸 （ 2） 沖壓件精度 （ 3） 生產(chǎn)批量 （ 4） 材料 的主 要性能參數(shù)如下表 ： 材料名稱 鈦合金 材料牌號(hào) TA3 材料狀態(tài) 退火 抗剪強(qiáng)度 (MPa) 440600 抗剪強(qiáng)度 (MPa) 550750 根據(jù)以上分析，如圖此沖壓件為灶盤，是中型件，大批量生產(chǎn)。結(jié)構(gòu)為大致對稱試，材料為 TA3 鋼，為合金鋼，具有較好的可沖壓性能，厚度為 1mm，成型工藝包括落料沖孔、拉深、翻邊翻孔。由于該件為 U 形彎曲工件，回彈較小 ，經(jīng)計(jì)算滿足沖壓工藝要求。次件精度要求不高，不需較高的公差等級(jí)，屬于一般沖裁彎曲精度。模具為普通沖裁彎曲模具就可達(dá)到生產(chǎn)要求。 沖孔的工藝行： 該件上有 5個(gè)孔，最小孔徑為 216。5(t 為板料厚度 )，且其精度要求一般，可采用直接沖孔。 拉深的工藝性： 該拉深為淺拉深，應(yīng)注意控制其回彈， 翻邊翻孔的工藝性：欲制孔已沖好， 有全套圖紙，需要的聯(lián)系 315437529 ` 13 在此沖壓件設(shè)計(jì)當(dāng)中主要解決好以下一些問題： 對沖壓件進(jìn)行工藝分析，設(shè)計(jì)出的模具結(jié)構(gòu)能保證工件的正常生產(chǎn)。 通過分析比較，確定最佳工藝方案。 解決根據(jù)沖裁力和拉深力及翻變翻孔力選擇壓力機(jī)和根據(jù)模架最大閉合高度選擇壓力機(jī)之間的矛盾。表面粗糙度。由于該件形狀雖復(fù)雜，但精度要求不高 ，所以一般可要求取 m 以上即可拉深時(shí)如何控制回彈 。