【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 交貨期短 ” 、 “ 精度高 ” 、 “ 質(zhì)量好 ” 、 “ 價(jià)格低廉的要求服務(wù)。達(dá)到這一要求急需發(fā)展如下幾項(xiàng)： ① 全面推廣 CAD/CAM/CAE 技術(shù) 模具 CAD/CAM/CAE 技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向。隨著微機(jī)軟件的發(fā)展和進(jìn)步，普 及 CAD/CAM/CAE 技術(shù)的條件已基本成熟，各企業(yè)將加大 CAD/CAM 技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)的力度；進(jìn)一步擴(kuò)大 CAE 技術(shù)的應(yīng)用范圍。計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正使 CAD/CAM/CAE 技術(shù)跨地區(qū)、跨企業(yè)、跨院所地在整個(gè)行業(yè)中推廣成為可能，實(shí)現(xiàn)技術(shù)資源的重新整合，使虛擬制造成為可能。 ② 高速銑削加工 國(guó)外近年來發(fā)展的高速銑削加工，大幅度提高了加工效率，并可獲得極高的表面光潔度。 另外，還可加工高硬度模塊，還具有溫升低、熱變形小等優(yōu)點(diǎn)。高第 4 頁 共 21 頁 4 速銑削加工技術(shù)的發(fā)展，對(duì)汽車、家電行業(yè)中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更 高的敏捷化、智能化、集成化方向發(fā)展。 ③ 模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng) 高速掃描機(jī)和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ退璧闹T多功能，大大縮短了模具的在研制制造周期。有些快速掃描系統(tǒng)，可快速安裝在已有的數(shù)控銑床及加工中心上，實(shí)現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的加工程序、不同格式的 CAD數(shù)據(jù)，用于模具制造業(yè)的 “逆向工程 ”。模具掃描系統(tǒng)已在汽車、摩托車、家電等行業(yè)得到成功應(yīng)用，相信在 “十五 ”期間將發(fā)揮更大的作用。 ④ 電火花銑削加工 電火花銑削加工技術(shù)也稱為電火花創(chuàng)成加工技術(shù)，這是一種替代傳統(tǒng)的 用成型電極加工型腔的新技術(shù)，它是有高速旋轉(zhuǎn)的簡(jiǎn)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(fù)雜的成型電極，這顯然是電火花成形加工領(lǐng)域的重大發(fā)展。國(guó)外已有使用這種技術(shù)的機(jī)床在模具加工中應(yīng)用。預(yù)計(jì)這一技術(shù)將得到發(fā)展。 ⑤ 提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度 我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)化程度正在不斷提高，估計(jì)目前我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率已達(dá)到 30%左右。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家一般為 80%左右。 ⑥ 優(yōu)質(zhì)材料及先進(jìn)表面處理技術(shù) 選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用相應(yīng)的表面處理技術(shù)來提高模具的壽命就顯得十分必要。模具熱處理和表面處理是否能充分發(fā)揮模具 鋼材料性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。模具熱處理的發(fā)展方向是采用真空熱處理。模具表面處理除完善應(yīng)發(fā)展工藝先進(jìn)的氣相沉積 (TiN、 TiC 等 )、等離子噴涂等技術(shù)。 ⑦ 模具研磨拋光將自動(dòng)化、智能化 模具表面的質(zhì)量對(duì)模具使用壽命、制件外觀質(zhì)量等方面均有較大的影響，研究自動(dòng)化、智能化的研磨與拋光方法替代現(xiàn)有手工操作，以提高模具表面質(zhì)量是重要的發(fā)展趨勢(shì)。 ⑧ 模具自動(dòng)加工系統(tǒng)的發(fā)展 這是我國(guó)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的目標(biāo)。模具自動(dòng)加工系統(tǒng)應(yīng)有多臺(tái)機(jī)床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤；有完整的機(jī)具、刀具數(shù)控庫(kù)；有完整的數(shù)控柔性同步系第 5 頁 共 21 頁 5 統(tǒng)；有質(zhì)量監(jiān)測(cè)控制系 統(tǒng)。 CNC 雕刻機(jī)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展上從最近的一兩年才有較大的發(fā)展，相關(guān)加工廠和使用單位時(shí)刻以敏銳的眼光盯著廠家的動(dòng)向，這也是身為雕銑機(jī)主機(jī)生產(chǎn)廠一點(diǎn)也不敢松懈的真正原因所在。作為用戶當(dāng)然要選合適的設(shè)備，如果選型不當(dāng)，不但不能賺錢反而令陷入為機(jī)器打工的苦澀局面。那么什么樣的機(jī)床才是好機(jī)床？ 我們認(rèn)為好機(jī)床的定義是這樣的：能夠在短期內(nèi)收回投資的機(jī)床才是好機(jī)床。數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)使用壽命一般為 7 年，主要是數(shù)控方面的使用壽命為準(zhǔn)，這樣花錢和掙錢的比例關(guān)系將直接影響您的生意，所以仔細(xì)分析功能進(jìn)行選型是有效投資的必要條件。在國(guó)外 很早就有雕銑機(jī)的名詞（ CNC engraving and milling machine），嚴(yán)格地講雕是銑的一部分，是購(gòu)買雕刻機(jī)還是購(gòu)買數(shù)控銑式加工中心是經(jīng)常要問自己的問題。另外，還有目前盛行的高速切削機(jī)（ HSCMACHINE）。 [15] （二）課題研究的理論依 據(jù) （ 1）沖裁是利用模具使板料產(chǎn)生分離的沖壓工序，包括落料、沖孔、切口、修邊等。用它可以制作零件或?yàn)閺澢?、拉深、成形等工序?zhǔn)備毛坯。從板料沖下所需形狀的零件叫落料，在工件上沖出所需形狀的孔（沖去的為廢料）叫沖孔。 （ 2）沖裁過程：沖裁即是分離工序，工 件受力時(shí)必須從彈、塑性變形開始，以斷裂告終。當(dāng)凸模下降接觸板料，板料即受到凸、凹模壓力而產(chǎn)生彈性變形，由于力矩的存在，使板料產(chǎn)生彎曲，即從模具表面上翹起。隨著凸模下壓，模具刃口壓入材料，內(nèi)應(yīng)力狀態(tài)滿足塑性條件時(shí)，產(chǎn)生塑性變形，不同凸模行程，其變形程度不同，且凹模刃口附近變形大于凸模刃口附近的變形。由此可知，塑性變形從刃口開始，隨著切刃的深入，變形區(qū)向板料的深度方向發(fā)展、擴(kuò)大，直到板料的整個(gè)厚度方向上塑性變形，板料的一部分相對(duì)另一部分移動(dòng)。力矩將板料壓向整個(gè)厚度方向上產(chǎn)生塑性變形，板料的一部分相對(duì)于另一部分移 動(dòng)。力矩將板料壓向切刃的側(cè)表面，故切刃相對(duì)于板料移動(dòng)時(shí)，這些力將表面平壓，在切口表面上形成光亮帶。當(dāng)切刃附近材料各層中達(dá)到極限應(yīng)變與應(yīng)力值時(shí)，便產(chǎn)生微裂，裂紋產(chǎn)生后，沿著大剪應(yīng)速度方向發(fā)展，直至上、下裂紋會(huì)合，板料就完全分離。 （ 3）模具間隙：模具間隙系指凸、凹模刃口縫隙的距離，用符號(hào) c 表示，第 6 頁 共 21 頁 6 俗稱單面間隙。而雙面間隙用 Z 表示。間隙對(duì)沖裁件質(zhì)量、沖裁力、模具壽命的影響很大，是沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)中的一個(gè)極其重要的問題。 （三） 課題的國(guó)內(nèi)外研究狀況 由于近年市場(chǎng)需求的強(qiáng)大拉動(dòng)，我國(guó)模具工業(yè)發(fā)展很快，市場(chǎng)廣闊。 目前全世界的模具年產(chǎn)值有 600 億 ~650 億美元，我國(guó) 2021 年模具產(chǎn)值為 450 億元人民幣左右，約折合 50 多億美元。近兩年，我國(guó)的模具技術(shù)有了很大的提高，生產(chǎn)的模具有些已接近或達(dá)到國(guó)際水平。 2021 年模具出口 億美元，比上年增長(zhǎng)了 %。 1996 年至 2021 年間，中國(guó)模具制造業(yè)的產(chǎn)值年平均增長(zhǎng) 14%左右， 2021 年增長(zhǎng) 15%以上，廣東、江蘇、浙江、山東等模具發(fā)達(dá)地區(qū)的增長(zhǎng)在25%左右。模具在我國(guó)被分為 10 大類、 46 小類，是涵蓋了各種用于金屬和非金屬成型的特殊裝備。總的來看，技術(shù)含量低的模具早已供過 于求，市場(chǎng)利潤(rùn)空間狹小，而技術(shù)含量較高的中、高檔模具還遠(yuǎn)不能滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，轎車覆蓋件沖模、精密復(fù)雜塑料模、電子接插件和電子產(chǎn)品模具等高檔模具仍有很大一部分依靠進(jìn)口。 .近五年平均每年進(jìn)口模具 億美元的模具，這還未包括隨設(shè)備和生產(chǎn)線作為附件帶進(jìn)來的模具 [1516]。中國(guó)經(jīng)濟(jì)連年高速發(fā)展，為模具工業(yè)的發(fā)展提供了廣闊的空間。中國(guó)消費(fèi)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的加快升級(jí)，將帶動(dòng)對(duì)先進(jìn)模具制造技術(shù)，先進(jìn)設(shè)備需求的旺盛。目前，陜西、四川、河北等地模具生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模，技術(shù)水平都有很大的發(fā)展。河北興林車身制造集 團(tuán)有限公司作為河北泊頭地區(qū)的骨干企業(yè)帶動(dòng)了一片模具企業(yè)的開拓。西部地區(qū)陜西、四川等地的廠商也十分踴躍，模具企業(yè)的體制現(xiàn)狀是大中型企業(yè)的附屬車間，分廠占有相當(dāng)?shù)姆至浚槿?，長(zhǎng)三角等模具發(fā)達(dá)地區(qū)的民營(yíng)企業(yè)生機(jī)勃勃，股份制及國(guó)有資產(chǎn)自主經(jīng)營(yíng)的專業(yè)模具企業(yè)利用靈活的機(jī)制發(fā)展迅速，由于地區(qū)工業(yè)基礎(chǔ)的差別，當(dāng)?shù)卣叻龀至Χ炔煌戎T多因素，模具工業(yè)發(fā)展的水平差距極大。 該模具是根據(jù)市場(chǎng)要求所設(shè)計(jì)的，通過對(duì)零件的認(rèn)識(shí)可知，該零件所用的材料是 Q235 鋼，生產(chǎn)批量為中批量生產(chǎn)，再經(jīng)過方案比較，故選擇級(jí)進(jìn)沖裁作為該副模具工藝 生產(chǎn)方案即比較加工又便于經(jīng)濟(jì)；經(jīng)過計(jì)算分析完成該模具的主要設(shè)計(jì)