【文章內(nèi)容簡介】 躍居世界第三，僅次于日本和美國。當(dāng)今世界正進行著新一輪的產(chǎn)業(yè)調(diào)整．一些汽車覆蓋件模具制造廠家逐漸向發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移，中國正成為世界汽車覆蓋件模具大國。近年來，外資對我國汽車覆蓋件模具行業(yè)投入量增大，工業(yè)發(fā)達國家將汽車覆蓋件模具向我國轉(zhuǎn)移的趨勢進一步明朗化，這代表著我國汽車覆蓋件模具行業(yè)迎來新一輪的發(fā)展機遇，也代表著面臨國外先進技術(shù)和高品質(zhì)制品的挑戰(zhàn)。 根據(jù)“十一五”模具行業(yè)發(fā)展的任務(wù)與目標(biāo)，我國汽車覆蓋件模具行業(yè)要努力解決發(fā)展中存在的諸如總量供不應(yīng)求、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不夠合理、工藝裝備水平低、配套性不好、利用率低、技術(shù)人才嚴(yán)重不足、專業(yè)化程度低、高檔產(chǎn)品市場缺席等問題?，F(xiàn)今中國汽車覆蓋件模具行業(yè)發(fā)展迅速，％；區(qū)域集中度高，產(chǎn)量過千萬的有五大省市：天津、河北、山東、江蘇、廣東，％、％、％、％、％。近年來，中國經(jīng)濟的高速發(fā)展為汽車覆蓋件模具工業(yè)發(fā)展提供了巨大動力。近10年來，中國汽車覆蓋件模具工業(yè)增長速度保持在15％以上；生產(chǎn)廠2萬余家，從業(yè)人員50多萬人，年產(chǎn)值達450億元以上。雖然全年統(tǒng)計數(shù)據(jù)尚未出來，但預(yù)計汽車覆蓋件模具年銷售額有望達到720億元，將會有18%以上的增長率。另據(jù)海關(guān)統(tǒng)計，增幅為41%以上。2008年也可以樂觀的預(yù)計，汽車覆蓋件模具行業(yè)這種產(chǎn)銷兩旺的局面仍將延續(xù)。根據(jù)目前國內(nèi)汽車覆蓋件模具的生產(chǎn)情況和市場預(yù)測，兼顧穩(wěn)妥和規(guī)模經(jīng)濟效益，擬建一條汽車?yán)錄_模具生產(chǎn)線，計劃年產(chǎn)3000噸汽車?yán)錄_模具模具。汽車內(nèi)覆蓋件模具1500噸，其中包括引擎蓋板，發(fā)動機罩、散熱器罩和水箱罩模具。汽車外覆蓋件模具1500噸，其中包括車頂蓋，前、后圍外板，前、后車門外板模具。產(chǎn)品綱領(lǐng)如下：年產(chǎn)3000噸汽車?yán)錄_模具?！〉谒恼? 原料供應(yīng)項目所需主要原材料是合金鋼、鑄鋼，年需要量約為4000t。所需主要原材料國內(nèi)市場貨源充足、質(zhì)量可靠，運輸方便。其它輔助材料均為普通工業(yè)用料，可就近采購。主要原輔材料耗用情況表序號主要原輔材料名稱年耗用量（噸）來源1合金鋼2000上海2模具鑄鋼2000X機油3X乳化液3上海2其他100 耗電：400萬度/年 水：9000噸/年第五章 工程技術(shù)方案 設(shè)計原則(l)本項目將根據(jù)年產(chǎn)3000噸汽車覆蓋件模具的生產(chǎn)規(guī)模，引進日本、臺灣地區(qū)等國家和地區(qū)的具有國際先進水平的龍門加工中心、數(shù)控龍門銑床等生產(chǎn)檢測設(shè)備；新增數(shù)控車床、數(shù)控液壓機、立式加工中心等國產(chǎn)設(shè)備。(2)生產(chǎn)輔助設(shè)備以節(jié)能、高效為原則。(3)重視環(huán)保，對各種污染源進行科學(xué)的處理，使三廢經(jīng)處理后達到排放標(biāo)準(zhǔn)?！　?4)配備完善的質(zhì)量技術(shù)措施及產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)測和控制技術(shù)，保證產(chǎn)品質(zhì)量達到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，使產(chǎn)品在市場上有良好的競爭力。(5)貫徹環(huán)境保護“三同時”、工業(yè)職業(yè)安全衛(wèi)生及節(jié)能原則。(6)全年工作天數(shù)：300天；每班作業(yè)時間：8小時。 工藝流程汽車覆蓋件形狀復(fù)雜，多是三維曲面，而且精度和光潔度要求度很高，因此，一個汽車覆蓋件往往要通過數(shù)個沖模的沖壓才能完成。例如，前圍外板、后圍外板一般要通過6道工序的沖壓才能完成，在這個過程中，用到的模具有六個，分別為：拉伸模、修邊沖孔模、翻邊模、沖窗口證型模、修邊沖孔模、翻邊翻扣模。另外，如引擎蓋板、發(fā)動機罩、散熱器罩、水箱罩、車頂蓋、前車門外板、后車門外板等汽車內(nèi)外覆蓋件一般也要通過4～6道工序的沖壓才能完成。由此可見，一個汽車覆蓋件的制造通常需要數(shù)個沖模。通常，一套汽車覆蓋件模具包括: 拉伸模、修邊模、翻邊模。拉伸是最為關(guān)鍵的工序，覆蓋件的形狀大部分是在拉伸工序中形成的，覆蓋件拉伸模的質(zhì)量直接影響覆蓋件的質(zhì)量、材料利用率、生產(chǎn)效率及制造成本。修邊是將拉伸件的工藝補充部分和壓料凸緣的多余部分切掉，這是保證汽車覆蓋件零件尺寸的一道重要工序。翻邊是在成型毛坯的平面部分或曲面部分上使板材沿一定的曲線（翻邊線）翻成豎立的邊緣的沖壓加工方法。(1)設(shè)計流程接受任務(wù)書→三維CAD設(shè)計→CAM數(shù)控加工編程→NC加工代碼(2)模具加工流程NC加工代碼→粗加工→半精加工→精加工→殘料清角→組立→試模調(diào)整→檢驗→包裝入庫(1)接受任務(wù)書　　本項目模具設(shè)計任務(wù)書由汽車覆蓋件工藝員根據(jù)用戶給定的三維工藝型面或客戶提供的成型汽車覆蓋件的任務(wù)書提出，模具設(shè)計人員以用戶給定的三維工藝型面、成型汽車覆蓋件任務(wù)書為依據(jù)來設(shè)計或優(yōu)化、修正模具。對于用戶給定的三維工藝型面，在進行工藝型面的優(yōu)化及修正后，即可進入CAM自動化系統(tǒng)。對于客戶提供的成型汽車覆蓋件則需要進行模具的三維CAD設(shè)計。(2)三維CAD設(shè)計 1)拉伸模的設(shè)計 ①工藝分析設(shè)計拉伸件首先確定拉伸工藝，它是汽車覆蓋件模具設(shè)計過程中非常關(guān)鍵的一步，決定拉伸工序的成敗和質(zhì)量。拉伸工藝設(shè)計包括以下幾個步驟：確定拉伸方向、設(shè)計工藝補充部分、設(shè)計壓料面、布置拉伸筋等。 ②拉伸模設(shè)計 拉伸件設(shè)計完成后，就可以開始拉伸模的設(shè)計了。拉伸模的主要部分包括：凸模、凹模和壓邊圈。在CAD軟件中，零件圖和裝配圖的變化是同步的，可先設(shè)計零件圖的裝配部分，然后把各個零件按相應(yīng)的裝配關(guān)系組成裝配圖，進行干涉分析，如果裝配關(guān)系合格，再對每個零件進行詳細設(shè)計，由于裝配圖和零件圖的相關(guān)性，最終裝配圖就得到細化、完善。③拉伸模的裝配 零件設(shè)計完成后，還要進行模具零件的裝配。裝配的目的是進行模具的干涉檢查，如果檢查不合格，可對局部尺寸進行修改，如果檢查合格，則可出圖或?qū)τ嘘P(guān)數(shù)據(jù)和文件進行轉(zhuǎn)換，使其與CAM直接相連，加工出模具。2)修邊模的設(shè)計修邊工藝設(shè)計包括以下幾個步驟：確定修邊方向、確定修邊類型、制件定位、廢料分塊及排除等。3)翻邊模的設(shè)計翻邊工藝設(shè)計包括以下幾個步驟：確定翻邊方向、確定翻邊工藝參數(shù)、制件定位、廢料分塊及排除等。(3)模具CAM數(shù)控加工編程 ①坐標(biāo)系的確定 汽車覆蓋件模具的建模采用絕對坐標(biāo)系，設(shè)計工藝的時候，采用工作坐標(biāo)系，數(shù)控加工編程時采用加工坐標(biāo)系。要求工作坐標(biāo)系和加工坐標(biāo)系一致。坐標(biāo)系一致，有利于模具加工時的定位和找正。 ②刀具選擇 數(shù)控銑床所用的刀具主要有：牛鼻刀，立銑刀，球頭刀等。對于不同的加工方式采用不同的刀具類型和刀具規(guī)格。 ③清根加工 清根加工是我們做模具加工時經(jīng)常用到的一種加工方法，三維CAD的清根加工操作非常方便，計算速度很快。 ④輪廓加工輪廓加工模具加工時經(jīng)常用到的一種加工方法，通常用于加工拉伸模的凸模外輪廓，壓邊圈的內(nèi)輪廓，切邊沖孔模的凸模、推進器的外輪廓，切邊模的內(nèi)輪廓，以及整形翻邊模凸模的外輪廓。輪廓加工既可以作為零件輪廓的精加工，也可以作為零件輪廓去除材料的粗加工，非常有用。 ⑤數(shù)控程序的生成 當(dāng)?shù)毒呗窂缴芍?，?jīng)過模擬仿真和檢查確定無誤之后，即可生成通用的刀位軌跡原文件，然后通過三維CAD提供的后處理工具模塊,只要將用戶機床的機床數(shù)據(jù)文件和刀位軌跡原文件結(jié)合在一起，經(jīng)自動處理后即可生成該機床的NC加工代碼，非常方便。(4)高速加工NC加工代碼生成后即可送入數(shù)控加工中心、數(shù)控銑床進行加工。銑削加工是加工模具型腔的重要手段，而高速銑削具有工件溫升低、切削力小、加工平穩(wěn)、加工質(zhì)量好、加工效率高（為普通銑削加工的5～10倍）以及可加工硬材料（60HRC）等諸多優(yōu)點。高速加工機床的應(yīng)用以及合理的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計是保證加工精度和交貨周期的前提條件。只要上下工序合理化，高速加工在降低成本和大幅度縮短加工周期方面就具有巨大的潛力。①粗加工汽車覆蓋件模具的材料一般選用鉻鉬鑄鐵，毛坯采用實型鑄造，加工余量比較大，通常有1525mm。在整型翻邊模中往往裝有鑲塊，其材料通常采用工具鋼，如：CrWMn。這些零件很難一次加工成型，必須進行粗加工。一般采用層銑的方式進行粗加工。高效率的數(shù)控銑床加工以最大限度、最快速度去除多余材料且為半精加工提供均勻余量表明為目標(biāo), 一般采用機夾式可轉(zhuǎn)位涂層刀具。②半精加工數(shù)控銑床的半精加工是連接粗加工和精加工的橋梁, 半精加工的任務(wù)是迅速去除粗加工的殘余量, 為最后的高速精加工做好準(zhǔn)備，一般采用機夾式可轉(zhuǎn)位涂層刀具。③精加工采用加工中心的精加工是高速加工的核心, 一般選用涂層整體硬質(zhì)合金球頭刀(直徑為10mm 或者8mm , 有些甚至是6mm )。④殘料清角殘料清角的目的是掃除最后的余量，根據(jù)最小曲率半徑原則, 選擇清角刀具半徑此時必須精密對刀。(5)汽車覆蓋件試模調(diào)整工藝1)拉伸模的調(diào)整：拉伸模的調(diào)整是覆蓋件模具調(diào)整中最困難且較麻煩的。合格的拉伸件是修邊模( 含沖孔) 和翻邊模等調(diào)整的主要基準(zhǔn), 同時前工序件是后工序模具研合調(diào)整的主要基準(zhǔn), 后工序件的工藝性不足需要追蹤到修邊模拉伸模進行工藝調(diào)整。 拉伸模調(diào)整的一般順序為: 、壓邊圈尺寸及外觀穩(wěn)定。 ( 拉伸槽) 。 , 同時調(diào)整凸模凹模之間料厚和間隙。 ( 拉伸槽) 和凹模圓角等工作面。 , 消除缺陷, 確定定位具位置。 2)修邊模( 含沖孔模) 調(diào)整。 b. 用前工序件形狀研合凸模、凹模及壓料板工作面, 確定定位, 消除壓傷等缺陷。 c. 確認(rèn)拉伸工藝補充余肉造型, 追蹤拉伸模工藝變更。 , 同時保證操作性良好及沖孔漏料通暢。 e. 調(diào)整壓料卸料彈性元件及附件的力量大小和行程。 校正凸凹模刃口的垂直度。 并將所有與工件接觸的工作型面整面拋光。 f. 解決一些難以處理的表面缺陷, 即凸凹不平、歪斜、廢料刀與主刀接口毛刺、料多及拉傷等。 3)翻邊模的調(diào)整翻邊模的調(diào)整主要是消除皺褶、開裂、拉傷以及尺寸超差。對于外覆蓋件, 前工序件、定位型面及壓料板三者之間要研合到位, 凸與凹圓角間隙處理要細致, 尤其門外板件包邊部位, 以保證貼合率。 主要設(shè)備選型 選型原則 (1)技術(shù)先進：設(shè)備性能先進。具有較高的性能費用比，功能完善，運行維護費用低，單位產(chǎn)品物耗、能耗低，加工程度和加工能力較高，技術(shù)水平先進，有較高的技術(shù)含量；裝備水平先進，設(shè)備結(jié)構(gòu)合理，制造精良，連續(xù)化、機械化和自動化程度較高，具有較高的安全性和衛(wèi)生要求。 (2)可靠性高：設(shè)備成熟度高。采用已充分驗證并經(jīng)過使用的設(shè)備；生產(chǎn)穩(wěn)定性高。 引進設(shè)備本項目關(guān)鍵生產(chǎn)和檢測設(shè)備引進國際先進的儀器設(shè)備，公司將在認(rèn)真調(diào)研的基礎(chǔ)上以招標(biāo)方式從臺灣地區(qū)、日本等國家和地區(qū)選擇具有國際先進水平的龍門加工中心、數(shù)控龍門銑床等生產(chǎn)檢測設(shè)備，擬選擇的相關(guān)設(shè)備介紹如下：臺灣地區(qū)、日本生產(chǎn)的龍門加工中心、數(shù)控龍門銑床是目前行業(yè)內(nèi)高精度等級的加工設(shè)備，；設(shè)備加工效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定一致。以下為符合項目要求的數(shù)控龍門銑床、龍門加工中心的主要技術(shù)參數(shù)。(1)工作臺面積為42002040的數(shù)控龍門銑床，四軸聯(lián)動。主要技術(shù)參數(shù)：工作臺　工作臺面積mm42002040T型槽(尺寸槽數(shù)間距)mm2211180工作臺最大載重量kgs15000行程　縱向行程 (x軸) mm4050橫向行程 (Y軸) mm2600上下行程 (Z軸) mm920主軸鼻端至臺面mm1401060主軸中心至機柱mm347門寬mm2840主軸　主軸錐度　50主軸轉(zhuǎn)速/齒輪式404000主軸馬力 (30 分鐘定額) kw22/26 (opt.) 速度　切削速度mm/min15000快移速度 (X axis) mm/min10000快移速度 (Y and Z axis) mm/min10000其它　所需氣壓kg/cm2所需動力KVA61機器重量 () kgs48500占地面積mm125006600(2)工作臺面積為31502040的數(shù)控龍門銑床，四軸聯(lián)動。主要技術(shù)參數(shù)： 工作臺　工作臺面積mm31502040T型槽(尺寸槽數(shù)間距)mm2515200工作臺最大載重量kgs8000行程　縱向行程 (X軸) mm3050橫向行程 (Y軸) mm2100上下行程 (Z軸) mm780主軸鼻端至臺面mm2251105主軸中心至機柱mm430門寬mm2798主軸　主軸錐度　50速度　切削速度mm/min17000快移速度 (X ) mm/min12000快移速度 ( Z ) mm/min12000其它　所需氣壓kg/cm25所需動力KVA50機器重量 () kgs32000占地面積mm125006600(3)工作臺面積為31001450的數(shù)控龍門銑床，四軸聯(lián)動。主要技術(shù)參數(shù)：工作臺　工作臺面積mm31001450T型槽(尺寸槽數(shù)間距)mm2217180工作臺最大載重量kgs6000行程　縱向行程 (X軸) mm3060橫向行程 (Y軸) mm1560上下行程 (Z軸) mm780主軸鼻端至臺面mm160940主軸中心至機柱mm430門寬mm1680主軸　主軸錐度　50