【正文】 優(yōu)點 [2]主要表現(xiàn)如下 1 沖壓加工的生產(chǎn)效率高且操作方便易于實現(xiàn)機械化與自動化這是因為沖壓是依靠沖模和沖壓設(shè)備來完成加工普通壓力機的行程次數(shù)為每分鐘可達幾十次高速壓力要每分鐘可達數(shù)百次甚至千次以上而且每次沖壓行程就可能得到一個沖件 2 沖壓時由于模具保證了沖壓件的尺寸與形狀精度且一般不破壞沖 壓件的表面質(zhì)量而模具的壽命一般較長所以沖壓的質(zhì)量穩(wěn)定互換性好具有一模一樣的特征 3 沖壓可加工出尺寸范圍較大形狀較復(fù)雜的零件如小到鐘表的秒表大到汽車縱梁覆蓋件等加上沖壓時材料的冷變形硬化效應(yīng)沖壓的強度和剛度均較高 4 沖壓一般沒有切屑碎料生成材料的消耗較少且不需其它加熱設(shè)備因而是一種省料節(jié)能的加工方法沖壓件的成本較低 沖壓模具是沖壓生產(chǎn)必不可少的工藝裝備是技術(shù)密集型產(chǎn)品沖壓件的質(zhì)量生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)成本等與模具設(shè)計和制造有直接關(guān)系模具設(shè)計與制造技術(shù)水平的高低是衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志之一在很大程 度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力 [3] 沖壓模具的形式很多一般可按以下幾個主要特征分類 根據(jù)工藝性質(zhì)分類 1 沖裁模 沿封閉或敞開的輪廓線使材料產(chǎn)生分離的模具如落料模沖孔模切斷模切口模切邊模剖切模等 2 彎曲模 使板料毛坯或其他坯料沿著直線彎曲線產(chǎn)生彎曲變形從而獲得一定角度和形狀的工件的模具 3 拉深模 是把板料毛坯制成開口空心件或使空心件進一步改變形狀和尺寸的模具 4 成形模 是將毛坯或半成品工件按圖凸凹模的形狀直接復(fù)制成形而材料本身僅產(chǎn)生局部塑性變形的模具如脹形?？s口模擴口模起伏成形模翻邊模整形模等 根據(jù)工序組合程度分類 1 單工序模 在壓力機的一次行程中只完成一道沖壓工序的模具 2 復(fù)合模 只有一個工位在壓力機的一次行程中在同一工位上同時完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具 3 級進模也稱連續(xù)模 在毛坯的送進方向上具有兩個或更多的工位在壓力機的一次行程中在不同的工位上逐次完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具 沖壓加工主要應(yīng)用 [4] 由于沖壓具有如此優(yōu)越性沖壓加工在國民經(jīng)濟各個領(lǐng)域應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛例如在宇航航空軍工機械農(nóng)機電子信息鐵道郵電交通化工醫(yī)療器具日用電器及輕工等部門里都有沖壓加工不但整個產(chǎn)業(yè)界都用到它而且每個 人都直接與沖壓產(chǎn)品發(fā)生聯(lián)系像飛機火車汽車拖拉機上就有許多大中小型沖壓件小轎車的車身車架及車圈等零部件都是沖壓加工出來的據(jù)有關(guān)調(diào)查統(tǒng)計自行車縫紉機手表里有 80是沖壓件電視機收錄機攝像機里有 90是沖壓件還有食品金屬罐殼鋼精鍋爐搪瓷盆碗及不銹鋼餐具全都是使用模具的沖壓加工產(chǎn)品就連電腦的硬件中也缺少不了沖壓件 但是沖壓加工所使用的模具一般具有專用性有時一個復(fù)雜零件需要數(shù)套模具才能加工成形且模具制造的精度高技術(shù)要求高是技術(shù)密集形產(chǎn)品所以只有在沖壓件生產(chǎn)批量較大的情況下沖壓加工的優(yōu)點才能充分體現(xiàn)從而獲得較好的經(jīng)濟效益的 當(dāng)然沖壓加工也存在著一些問題和缺點主要表現(xiàn)在沖壓加工時產(chǎn)生的噪音和振動兩種公害而且操作者的安全事故時有發(fā)生不過這些問題并不完全是由于沖壓加工工藝及模具本身帶來的而主要是由于傳統(tǒng)的沖壓設(shè)備及落后的手工操作造成的隨著科學(xué)技術(shù)的進步特別是計算機技術(shù)的發(fā)展隨著機電一體化技術(shù)的進步這些問題一定會盡快二完善的得到解決 12 冷沖壓與模具技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 沖壓模具是沖壓生產(chǎn)必不可少的工藝裝備是技術(shù)密集型產(chǎn)品沖壓件的質(zhì)量生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)成本等與模具設(shè)計和制造有直接關(guān)系模具設(shè)計與制造技術(shù)水平的高低是衡量一個國家產(chǎn)品制造水 平高低的重要標(biāo)志之一在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力 近年來我國模具標(biāo)準(zhǔn)件的生產(chǎn)和銷售形勢是產(chǎn)銷兩旺主要是因為汽車工業(yè)的發(fā)展和國家十一五規(guī)劃確定要以重化工業(yè)為重點的拉動根據(jù)對部分模具標(biāo)準(zhǔn)件企業(yè)的書面調(diào)查 2021 年與 2021 年相比產(chǎn)量平均增長 376 銷售額平均增長3966 重視技術(shù)改造 加大對新設(shè)備的投資增強市場競爭的硬件實力根據(jù)對部分單位的調(diào)查近 3 年來每個單位平均投資為 132627 萬元主要增添了加工中心數(shù)控設(shè)備等在引進消化的基礎(chǔ)上開展自主創(chuàng)新使新型模具標(biāo)準(zhǔn)件品種增多特別是出現(xiàn)了不少與 汽車模具配套的新產(chǎn)品 國外模具標(biāo)準(zhǔn)件快速進入我國使市場競爭日趨激烈促使國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)件企業(yè)采取了諸多新的應(yīng)對舉措 [5]比如①加速新型模具標(biāo)準(zhǔn)件的研制②根據(jù)企業(yè)自身的實力和市場不同層次的需求有針對性地拓展市場向相關(guān)行業(yè)發(fā)展保證了以標(biāo)準(zhǔn)件為主向多種經(jīng)營發(fā)展以籌措集累資金保證模具標(biāo)準(zhǔn)件專業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展③積極開拓國際市場我國的模具標(biāo)準(zhǔn)件已開始遠(yuǎn)銷國外有的企業(yè)出口銷售額已占總銷售額的 30 以上④采取先進的銷售經(jīng)營措施我國模具標(biāo)準(zhǔn)件從改革開放以前的自產(chǎn)自銷自我配套到近年來的委托經(jīng)銷向網(wǎng)絡(luò)銷售發(fā)展為此標(biāo)準(zhǔn)件委員會經(jīng)過3 年的努力已 建成中國模標(biāo)商務(wù)網(wǎng)實現(xiàn)了與中國模協(xié)信息網(wǎng)的鏈接現(xiàn)已開通為用戶服務(wù)加大了標(biāo)準(zhǔn)件委員會主辦的模標(biāo)商情雜志的信息量設(shè)立了專題論述協(xié)會信息技術(shù)交流經(jīng)驗交流專題論述企業(yè)采風(fēng)等欄目加大了對標(biāo)準(zhǔn)件企業(yè)的宣傳力度 沖模 CADCAM 技術(shù)已成為沖壓工藝與模具的主要發(fā)展方向之一我國在沖壓模具的 CADCAM方面也取得了重大的發(fā)展上海交通大學(xué)在 80年代初期開展了打規(guī)模的 CADCAM 研究開發(fā)工作采用交互設(shè)計方法進行條料排樣模具結(jié)構(gòu)及零件設(shè)計方面采用了典型結(jié)構(gòu)及標(biāo)準(zhǔn)零件的自動調(diào)用和交互設(shè)計相結(jié)合的方法開發(fā)了智能化數(shù)據(jù)庫貯存了各種沖模的典 型結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)零件設(shè)計經(jīng)驗 設(shè)計方法和步驟并向用戶開放目前在上海交通大學(xué)已建立了模具 CADCAM 國家工程中心 [6] 現(xiàn)代沖壓加工的發(fā)展趨勢可以概括為以下幾個方面 1 深入研究沖壓變形的基本規(guī)律各種沖壓工藝的變形理論失穩(wěn)理論與極限變形程度等應(yīng)用有限元邊界元等技術(shù)對沖壓過程進行數(shù)字模擬分析以預(yù)測某一工藝過程中坯料對沖壓的適應(yīng)性及可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題從而優(yōu)化沖壓工藝方案使塑性現(xiàn)代沖壓加工的發(fā)展趨勢可以概括為以下幾個方面 2 深入研究沖壓變形的基本規(guī)律各種沖壓工藝的變形理論失穩(wěn)理論與極限變形程度等應(yīng)用有限元邊界元等 技術(shù)對沖壓過程進行數(shù)字模擬分析以預(yù)測某一工藝過程中坯料對沖壓的適應(yīng)性及可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題從而優(yōu)化沖壓工藝方案使塑性變形理論逐步起到對生產(chǎn)過程的直接指導(dǎo)作用 制造沖壓件用的傳統(tǒng)金屬材料正逐步被高強鋼板涂敷鍍層鋼板塑料夾層鋼板和其他復(fù)合材料或高分子材料所替代隨著材料科學(xué)的發(fā)展加強研究各種新材料的沖壓成形性能不斷發(fā)展和改善沖壓成形技術(shù) 3 在模具設(shè)計與制造中開發(fā)并應(yīng)用計算機輔助設(shè)計和制造系統(tǒng) CADCAM 發(fā)展高精度高壽命模具和簡易模具軟模低熔點金模具等制造技術(shù)以及通用組合模具成組模具快速換模裝置等 以適應(yīng)沖壓產(chǎn)品的更新?lián)Q代和各種生產(chǎn)批量的要求 4推廣應(yīng)用數(shù)控沖壓設(shè)備沖壓柔性加工系統(tǒng) FMS多工位高速自動沖壓機以及智能機器人送料取件進行機械化與自動化的流水線沖壓生產(chǎn) 5 精沖與半精沖液壓成形旋壓成形爆炸成形電水成形電磁成形超塑成形等技術(shù)得到不斷發(fā)展和應(yīng)用某些傳統(tǒng)的沖壓加工方法將被它們所取代產(chǎn)品的沖壓加工趨于更合理更經(jīng)濟 13 選題的意義 沖壓工藝及模具設(shè)計在制造行業(yè)中占有十分重要的地位在機械電子汽車航空以及輕工業(yè)等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用由于沖壓加工具有生產(chǎn)率高生產(chǎn)成本低操作簡單適合大批量生產(chǎn)等 優(yōu)點在制造業(yè)中有著廣闊的發(fā)展前景因而需要大量的工程技術(shù)人員去從事和研究沖壓工藝和模具設(shè)計方面的內(nèi)容國外發(fā)達國家對沖壓加工技術(shù)的應(yīng)用研究和開發(fā)都比較重視我國也非常重視沖壓技術(shù)人才的培養(yǎng) [7] 通過對所給零件的沖壓模具設(shè)計可以促進我們專業(yè)知識的鞏固增長見識拓寬知識面鞏固和加強機械制圖機械設(shè)計沖壓模具設(shè)計與制造等專業(yè)理論知識在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用培養(yǎng)我們綜合運用所學(xué)過的知識分析解決實際工程問題的能力為今后的學(xué)習(xí)和工作積累經(jīng)驗奠定良好的基礎(chǔ) 2 工藝分析排樣設(shè)計及方案對比確定 沖裁工藝設(shè)計主要包括沖裁件的工藝分析和 沖裁工藝方案的確定兩方面的內(nèi)容良好的工藝性和合理的工藝方案可以用最小的材料消耗最少的工序數(shù)量和工時穩(wěn)定地獲得符合要求的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品并使模具結(jié)構(gòu)簡單壽命高因而可以減少勞動量和沖裁成本本次設(shè)計工件圖如圖 21 零件三維圖如圖 22 圖 21 零件圖 圖 22 零件三維圖 21 沖裁件工藝性分析 沖裁件的工藝性是指沖裁件對沖裁工藝的適應(yīng)性在沖裁加工中的難易程度一般情況下對沖裁工藝性影響最大的是制件的結(jié)構(gòu)形狀精度要求行為公差及技術(shù)要求等沖裁件的工藝性合理與否影響到?jīng)_裁件的質(zhì)量模具壽命材料消耗生產(chǎn)效率等 分析工件的 技術(shù)要求 1 加工表面的尺寸精度及尺寸基準(zhǔn) 工件中對標(biāo)有尺寸精度的尺寸按照零件圖的精度進行設(shè)計對其他未標(biāo)尺寸按一般精度設(shè)計即按國標(biāo)對非圓形工件精度等級取 IT14 級設(shè)計對圓形工件精度等級取 IT10 級設(shè)計 沖裁件的尺寸基準(zhǔn)應(yīng)盡可能和制模時的定位基準(zhǔn)重合