1、 武漢生物工程學(xué)院畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))文獻(xiàn)綜述 題 目 名 稱鋼碗沖壓模具加工工藝及 組合模具設(shè)計(jì) 題 目 類 別 畢業(yè)論文 系 別 機(jī)電工程系 專 業(yè) 班 級(jí) 09134105 學(xué) 生 姓 名 王 雷 指 導(dǎo) 教 師 李波/副教授 吳芬/助教 完 成 日 期 2012年10月26日 鋼碗沖壓模具加工工藝及組合模具設(shè)計(jì)摘 要：本文的主要目標(biāo)就是構(gòu)建一個(gè)沖壓模具工藝過(guò)程，將模具制造企業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)中結(jié)合刀具、工件、機(jī)床與企業(yè)自身的實(shí)際情況積累得高速切削加工實(shí)例、工藝參數(shù)和經(jīng)驗(yàn)等數(shù)據(jù)有選擇地存儲(chǔ)到高速切削數(shù)據(jù)庫(kù)中，不但可以節(jié)省大量的人力、物力、財(cái)力，而且可以指導(dǎo)高速加工生產(chǎn)實(shí)踐，達(dá)到提高加工效率，降低刀

2、具費(fèi)用，獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益。關(guān)鍵詞：模具 ；復(fù)合模 ；沖壓；工藝；加工1 前言在目前激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，產(chǎn)品投入市場(chǎng)的遲早往往是成敗的關(guān)鍵。模具是高質(zhì)量、高效率的產(chǎn)品生產(chǎn)工具，模具開(kāi)發(fā)周期占整個(gè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期的主要部分。因此客戶對(duì)模具開(kāi)發(fā)周期要求越來(lái)越短，不少客戶把模具的交貨期放在第一位置，然后才是質(zhì)量和價(jià)格。因此，如何在保證質(zhì)量、控制成本的前提下加工模具是值得認(rèn)真考慮的問(wèn)題。模具加工工藝是一項(xiàng)先進(jìn)的制造工藝，已成為重要發(fā)展方向，在航空航天、汽車、機(jī)械等各行業(yè)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。模具加工技術(shù)，可以提高制造業(yè)的綜合效益和競(jìng)爭(zhēng)力。研究和建立模具工藝數(shù)據(jù)庫(kù)，為生產(chǎn)企業(yè)提供迫切需要的高速切削加工數(shù)據(jù)，對(duì)

3、推廣高速切削加工技術(shù)具有非常重要的意義。沖壓模具，是在冷沖壓加工中，將材料（金屬或非金屬）加工成零件（或半成品）的一種特殊工藝裝備，稱為冷沖壓模具（俗稱冷沖模）。沖壓，是在室溫下，利用安裝在壓力機(jī)上的模具對(duì)材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。2 主體2.1我國(guó)沖壓加工工藝及組合模具設(shè)計(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀 改革開(kāi)放以來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)模具的需求量不斷增長(zhǎng)。近年來(lái)，模具工業(yè)一直以15%左右的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展，模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大變化，除了國(guó)有專業(yè)模具廠外，集體、合資、獨(dú)資和私營(yíng)也得到了快速發(fā)展。浙江寧波和黃巖地區(qū)的“模具之鄉(xiāng)”；廣東一些

4、大集團(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，科龍、美的、康佳等集團(tuán)紛紛建立了自己的模具制造中心；中外合資和外商獨(dú)資的模具企業(yè)現(xiàn)已有幾千家。 隨著與國(guó)際接軌的腳步不斷加快，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益加劇，人們已經(jīng)越來(lái)越認(rèn)識(shí)到產(chǎn)品質(zhì)量、成本和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力的重要性。而模具制造是整個(gè)鏈條中最基礎(chǔ)的要素之一。近年許多模具企業(yè)加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度，將技術(shù)進(jìn)步視為企業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。一些?guó)內(nèi)模具企業(yè)已普PDX軟件界及了二維CAD，并陸續(xù)開(kāi)始使用Pro/E、PDX、UG NX、NX Progressive Die Design、I-DEAS、Euclid-IS、Logopress3、3DQuickPress、MoldWo

5、rks和Topsolid Progress等國(guó)際通用軟件，個(gè)別廠家還引進(jìn)了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE軟件，并成功應(yīng)用于沖壓模的設(shè)計(jì)中。雖然中國(guó)模具工業(yè)在過(guò)去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重比較低；CAD/CAE/CAM技術(shù)的普及率不高；許多先進(jìn)的模具技術(shù)應(yīng)用不夠廣泛等等，致使相當(dāng)一部分大型、精密、復(fù)雜和長(zhǎng)壽命模具依賴進(jìn)口。2.2世界沖壓加工工藝及組合模具設(shè)計(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀目前，我國(guó)日用五金業(yè)已經(jīng)跨入世界前列。先后建立了拉鏈、電剃須器、不銹鋼器皿、鐵鍋、刀

6、片、自行車鎖等14個(gè)技術(shù)開(kāi)發(fā)中心，壓力鍋、電動(dòng)剃須器、打火機(jī)等16個(gè)產(chǎn)品中心。這些中心目前絕大多數(shù)發(fā)展成為行業(yè)排頭兵，有的已成為世界排頭兵，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。據(jù)了解，現(xiàn)在我國(guó)五金產(chǎn)業(yè)中至少有70%為民營(yíng)企業(yè)，為我國(guó)五金行業(yè)發(fā)展的主力軍。我國(guó)逐步成為世界五金加工大國(guó)和出口大國(guó)，并且已成為世界五金生產(chǎn)大國(guó)之一，擁有廣闊的市場(chǎng)和消費(fèi)潛力。2.2.1五金行業(yè)市場(chǎng)發(fā)展概況與趨勢(shì)國(guó)際五金市場(chǎng)上，歐美發(fā)達(dá)國(guó)家由于生產(chǎn)技術(shù)快速發(fā)展與勞動(dòng)力價(jià)格升高，將普遍性產(chǎn)品轉(zhuǎn)由發(fā)展中國(guó)家生產(chǎn)，僅生產(chǎn)高附加價(jià)值的產(chǎn)品，而我國(guó)又擁有強(qiáng)大的市場(chǎng)潛力，所以更有利發(fā)展為五金加工出口大國(guó)。我國(guó)的手工工具市場(chǎng)主要分布在浙江、江蘇、上

7、海、廣東、山東和臺(tái)灣等地方，其中浙江和廣東最為突出。浙江的永康向來(lái)就被稱為“手工工具之鄉(xiāng)”，而且浙江人的市場(chǎng)操作意識(shí)相當(dāng)強(qiáng)，從當(dāng)初的火鍋產(chǎn)品、不銹鋼保溫杯到去年風(fēng)靡一時(shí)的滑板車，給他們帶來(lái)了滾滾財(cái)源。廣東也即將成為世界五金工具模具中心。目前，在深圳周邊及珠三角地區(qū)聚集了6000多家模具企業(yè)，從業(yè)人員超過(guò)20萬(wàn)人。已連續(xù)在深圳舉辦了五屆的華南國(guó)際模具展，吸引了25個(gè)國(guó)家和地區(qū)的1000多家企業(yè)參加，是當(dāng)今中國(guó)最具專業(yè)化、國(guó)際化水準(zhǔn)的模具工業(yè)展會(huì)。DIY產(chǎn)品成為五金相關(guān)行業(yè)市場(chǎng)新寵。近年來(lái)，在歐美隨著發(fā)達(dá)國(guó)家的建筑類五金產(chǎn)品設(shè)計(jì)以容易安裝及維修為主，可自行裝配產(chǎn)品及工具大受市場(chǎng)歡迎。據(jù)分析，今后兩

8、年，國(guó)內(nèi)的建筑類五金產(chǎn)品也將走向智能化、人性化的發(fā)展道路。臺(tái)灣手工具業(yè)調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。臺(tái)灣地區(qū)手工具業(yè)憑借產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、交貨準(zhǔn)時(shí)、產(chǎn)品品種齊全，能配合客戶需求，在全球具有一定的優(yōu)勢(shì)。而且臺(tái)灣手工具銷售以島外市場(chǎng)為主，目前當(dāng)?shù)刂圃鞆S商約5000家，多分布在臺(tái)灣島中部地區(qū)，以中小企業(yè)為主。據(jù)有關(guān)調(diào)查資料顯示，以個(gè)別手工具產(chǎn)品類別來(lái)看，套筒為出口大宗，其次為手工具組合，第三為園藝工具，扳手類排名第四，鉗類排名第五。2.2.2 刀具市場(chǎng)：市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力不斷提高據(jù)報(bào)道，全世界刀具市場(chǎng)需求不斷增長(zhǎng)。其中歐洲、北美國(guó)家增長(zhǎng)穩(wěn)定，特別是東歐國(guó)家；亞洲市場(chǎng)略有回升，市場(chǎng)潛力很大，拉美國(guó)家市場(chǎng)明顯增長(zhǎng)，尤其是墨西哥。目

9、前世界切削刀具銷售額超過(guò)100億美元，工業(yè)發(fā)達(dá)的歐洲、北美、日澳三大市場(chǎng)占有75%80%。在亞洲，中國(guó)也是一個(gè)重要市場(chǎng)。據(jù)預(yù)測(cè)，我國(guó)刀具需求在7080億元人民幣之間，其中高精、高效、高可靠性的現(xiàn)代刀具，如硬質(zhì)合金和陶瓷等超硬刀具材料可轉(zhuǎn)位刀具的消費(fèi)額約為12億元人民幣，其中80%85%依賴進(jìn)口，模具制造使用的刀具進(jìn)口占90%以上。在過(guò)去一年中，刀具市場(chǎng)之所以需求增長(zhǎng)緩慢，主要是因?yàn)榈毒邏勖黾?，再有就是用戶針?duì)整個(gè)制造過(guò)程提出要求，取代了許多的機(jī)床和刀具。以及多功能刀具的應(yīng)用增多，替代了很多以往單功能的簡(jiǎn)單刀具。今后用戶將更加強(qiáng)調(diào)生產(chǎn)廠對(duì)刀具的研究和發(fā)展，不僅是在材料和表面涂層技術(shù)領(lǐng)域，而且也

10、在刀具產(chǎn)品及其生產(chǎn)工藝過(guò)程方面注重生產(chǎn)實(shí)踐，幫助刀具制造廠增加在它們所熟悉領(lǐng)域中的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。從刀具產(chǎn)品技術(shù)看，日本的DIJET、BIG、OSG、日本住友電工，日立工具新開(kāi)發(fā)的高速高硬度刀具可加工至HRC70的硬度，東芝泰珂洛的拳頭產(chǎn)品TAC快速銑刀系列硬質(zhì)合金刀具逐漸取代高速鋼刀具，特別是圓形刀具。美國(guó)肯納刀具、瑞典SANDVIK，山高刀具SECO公司、SPINNER公司等涂層刀具的應(yīng)用越來(lái)越普遍。中國(guó)刀具和量?jī)x的知名企業(yè)株洲鉆石工具、桂林廣陸數(shù)字測(cè)控股份公司等也提供了新開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品，參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)。高速加工用新型刀具市場(chǎng)占有量不斷增長(zhǎng)。2.3未來(lái)1015年中國(guó)沖壓加工工藝及組合模具設(shè)計(jì)的發(fā)展趨

11、勢(shì)在信息社會(huì)和經(jīng)濟(jì)全球化不斷發(fā)展的進(jìn)程中，模具行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)主要是模具產(chǎn)品向著更大型、更精密、更復(fù)雜及更經(jīng)濟(jì)快速方面發(fā)展。伴隨著產(chǎn)品技術(shù)含量的不斷提高，模具生產(chǎn)向著信息化、數(shù)字化、無(wú)圖化、精細(xì)化、自動(dòng)化方面發(fā)展；模具企業(yè)向著技術(shù)集成化、設(shè)備精良化、產(chǎn)品品牌化、管理信息化、經(jīng)營(yíng)國(guó)際化方向發(fā)展。 2.3.1未來(lái)10年八個(gè)發(fā)展目標(biāo)以2005年全國(guó)模具產(chǎn)值600億元為基礎(chǔ)，按“十一五”期間年均增速12%15%及20102020年期間年均增速10%左右測(cè)算，總量目標(biāo)為：按年均增速12%推算，2010年約1000億元，2020年約2600億元。按年均增速15%推算，2010年約1200億元，2020年約31

12、00億元。經(jīng)過(guò)“十一五”努力，使我國(guó)模具水平到2010年時(shí)進(jìn)入亞洲先進(jìn)水平的行列，再經(jīng)過(guò)10年的努力，2020年時(shí)基本達(dá)到國(guó)際水平，使我國(guó)不但成為模具生產(chǎn)大國(guó)，而且進(jìn)入世界模具生產(chǎn)制造強(qiáng)國(guó)之列。2020年時(shí)的8項(xiàng)具體目標(biāo)：（1）模具精度達(dá)到±0.001mm；模具生產(chǎn)周期比現(xiàn)在縮短30%左右。（2）機(jī)床數(shù)控化率和CAD/CAM技術(shù)應(yīng)用率比現(xiàn)在提高1倍。（3）骨干企業(yè)基本實(shí)現(xiàn)信息化管理，通過(guò)ISO9000等質(zhì)量管理體系認(rèn)證.（4）高水平模具比例要有較大提高。大型、精密、復(fù)雜等技術(shù)含量高的中高檔模具的比例從目前的約30%提高到2010年的40%和2020年的50%以上。（5）國(guó)產(chǎn)模具國(guó)內(nèi)市

13、場(chǎng)占有率從目前不足80%，2010年要達(dá)到85%以上，2020年要達(dá)到90%以上。（6）模具出口以2010年模具出口10億美元，2020年模具出口2530億美元為目標(biāo).（7）要擴(kuò)大模具標(biāo)準(zhǔn)件的品種，提高其精度，提高生產(chǎn)集中度，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率從目前的約45%提高到2010年的60%，2020年的70%以上。（8）模具商品化程度從目前的45%左右達(dá)到2010年的55%和2020年的65%左右。未來(lái)10年五大熱門發(fā)展產(chǎn)品（1）汽車覆蓋件模具。沖壓模具占模具總量的40%以上。汽車覆蓋件模具主要為汽車配套，也包括為農(nóng)用車、工程機(jī)械和農(nóng)機(jī)配套的覆蓋件模具，其在沖壓模具中具有很大的代表

14、性，模具大都是大中型，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，技術(shù)要求高。尤其是為轎車配套的覆蓋件模具，要求更高，它可以代表沖壓模具的水平。此類模具我國(guó)已有一定技術(shù)基礎(chǔ)，已為中檔轎車配套，但水平還不高，能力不足，目前滿足率只有一半左右。中高檔轎車覆蓋件模具主要依靠進(jìn)口，每年花費(fèi)幾億美元。汽車覆蓋件模具水平不高，能力不足，生產(chǎn)周期長(zhǎng)已成了汽車發(fā)展的瓶頸，極大地影響了車型開(kāi)發(fā)。今后,中高檔轎車所需覆蓋件模具是重中之重。爭(zhēng)取到2010年時(shí)中高檔轎車及以下水平的汽車覆蓋件模具做到可以完全自配，2020年時(shí)除個(gè)別特別高檔的轎車外，所有汽車覆蓋件模具應(yīng)基本立足國(guó)內(nèi)配套。（2）IT產(chǎn)業(yè)模具。多工位級(jí)進(jìn)模和精沖模代表了沖壓模具的發(fā)展方向，

15、精度要求和壽命要求極高，主要為IT電子信息產(chǎn)業(yè)、半導(dǎo)體精密組件、端子連接器、上網(wǎng)本、手機(jī)外殼等配套。IT模具在國(guó)內(nèi)已有相當(dāng)基礎(chǔ)，并已引進(jìn)了國(guó)外技術(shù)設(shè)備，個(gè)別企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品已達(dá)到世界水平，但大部分企業(yè)仍有較大差距，總量也供不應(yīng)求，進(jìn)口較多。對(duì)于為超大規(guī)模集成電路配套、為引線腳100以上及間隙0.2mm以下的引線框架配套、為精度5mm以上的精密微型連接件配套、為直徑1.6mm以下的微型馬達(dá)鐵芯配套及為顯像管和電子等配套的精密模具是發(fā)展的重中之重。為汽車覆蓋件及其他大中型沖壓件配套的大型多工位級(jí)進(jìn)模也應(yīng)重點(diǎn)發(fā)展。（3）大型及精密塑料模具。塑料模具占模具總量近40%，而且這個(gè)比例還在不斷上升。塑料模具

16、中為汽車和家電配套的大型注塑模具，為集成電路配套的精密塑封模具，為電子信息產(chǎn)業(yè)和機(jī)械及包裝配套的多層、多腔、多材質(zhì)、多色精密注塑模，為新型建材及節(jié)水農(nóng)業(yè)配套的塑料異型材擠出模及管路和噴頭模具等，目前雖然已有相當(dāng)技術(shù)基礎(chǔ)并正在快速發(fā)展，但技術(shù)水平與國(guó)外仍有較大差距，總量也供不應(yīng)求，每年進(jìn)口幾億美元，“十一五”期間應(yīng)重點(diǎn)發(fā)展.（4）精密模具標(biāo)準(zhǔn)件。目前國(guó)內(nèi)已有較大產(chǎn)量的模具標(biāo)準(zhǔn)件主要是模架、導(dǎo)向件、推桿推管、彈性元件等，但質(zhì)量較差，品種規(guī)模較少。這些產(chǎn)品不但國(guó)內(nèi)配套大量需要，出口前景也很好，應(yīng)繼續(xù)大力發(fā)展。氮?dú)飧缀蜔崃鞯涝?guó)內(nèi)至今無(wú)正規(guī)的專業(yè)廠生產(chǎn)，主要依靠進(jìn)口，應(yīng)在現(xiàn)有基礎(chǔ)上提高水平，形成標(biāo)準(zhǔn)

17、，并組織規(guī)?；a(chǎn)。3 結(jié)論 沖壓模具，是在冷沖壓加工中，將材料（金屬或非金屬）加工成零件（或半成品）的一種特殊工藝裝備，稱為冷沖壓模具（俗稱冷沖模）。沖壓，是在室溫下，利用安裝在壓力機(jī)上的模具對(duì)材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和市場(chǎng)需求的多樣化,人們對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)周期的要求越來(lái)越短,尤其在小批量甚至單件生產(chǎn)方面,要求現(xiàn)代制造技術(shù)不僅要有較高的柔性,還要有更新的、更能滿足市場(chǎng)要求迅速變化的生產(chǎn)模式。數(shù)控單元沖壓模具快速成形技術(shù),就是為適應(yīng)此種狀態(tài)而產(chǎn)生的。4 參考文獻(xiàn)1 周靄明.機(jī)械制圖.同濟(jì)大學(xué)出版社,20012 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：化學(xué)工業(yè)出版社,20023 祝毓琥.機(jī)械原理.北京 : 高等敎育出版社,19864 黎勝榮,李顯義.Auto CAD 2008中文版機(jī)械設(shè)計(jì)經(jīng)典實(shí)例解析.中國(guó)電力出版社,2009.085 李旦.機(jī)械加工工藝手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社.20096 朱張校.工程材料.北京：清華大學(xué)出版社.20017 吉衛(wèi)喜.機(jī)械制造技術(shù).機(jī)械工業(yè)出版社.20048 金振華.組合機(jī)床及其調(diào)整與使用.機(jī)械工業(yè)出版社.20019 柳秉毅.材料形成工藝基礎(chǔ).北京：高等教育出版社.200510 林文煥.機(jī)床夾具設(shè)計(jì).北京：國(guó)防工業(yè)出版社.198711 大連組合機(jī)床研究所.