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1、 武汉生物工程学院毕业论文(设计)文献综述 题 目 名 称钢碗冲压模具加工工艺及 组合模具设计 题 目 类 别 毕业论文 系 别 机电工程系 专 业 班 级 09134105 学 生 姓 名 王 雷 指 导 教 师 李波/副教授 吴芬/助教 完 成 日 期 2012年10月26日 钢碗冲压模具加工工艺及组合模具设计摘 要：本文的主要目标就是构建一个冲压模具工艺过程，将模具制造企业在实际生产中结合刀具、工件、机床与企业自身的实际情况积累得高速切削加工实例、工艺参数和经验等数据有选择地存储到高速切削数据库中，不但可以节省大量的人力、物力、财力，而且可以指导高速加工生产实践，达到提高加工效率，降低刀
2、具费用，获得更高的经济效益。关键词：模具 ；复合模 ；冲压；工艺；加工1 前言在目前激烈的市场竞争中，产品投入市场的迟早往往是成败的关键。模具是高质量、高效率的产品生产工具，模具开发周期占整个产品开发周期的主要部分。因此客户对模具开发周期要求越来越短，不少客户把模具的交货期放在第一位置，然后才是质量和价格。因此，如何在保证质量、控制成本的前提下加工模具是值得认真考虑的问题。模具加工工艺是一项先进的制造工艺，已成为重要发展方向，在航空航天、汽车、机械等各行业得到越来越广泛的应用。模具加工技术，可以提高制造业的综合效益和竞争力。研究和建立模具工艺数据库，为生产企业提供迫切需要的高速切削加工数据，对
3、推广高速切削加工技术具有非常重要的意义。冲压模具，是在冷冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具（俗称冷冲模）。冲压，是在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。2 主体2.1我国冲压加工工艺及组合模具设计的发展现状 改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。近年来，模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”；广东一些
4、大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心；中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家。 随着与国际接轨的脚步不断加快，市场竞争的日益加剧，人们已经越来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。而模具制造是整个链条中最基础的要素之一。近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普PDX软件界及了二维CAD，并陆续开始使用Pro/E、PDX、UG NX、NX Progressive Die Design、I-DEAS、Euclid-IS、Logopress3、3DQuickPress、MoldWo
5、rks和Topsolid Progress等国际通用软件，个别厂家还引进了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE软件，并成功应用于冲压模的设计中。虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展，但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。例如，精密加工设备在模具加工设备中的比重比较低；CAD/CAE/CAM技术的普及率不高；许多先进的模具技术应用不够广泛等等，致使相当一部分大型、精密、复杂和长寿命模具依赖进口。2.2世界冲压加工工艺及组合模具设计的发展现状目前，我国日用五金业已经跨入世界前列。先后建立了拉链、电剃须器、不锈钢器皿、铁锅、刀
6、片、自行车锁等14个技术开发中心，压力锅、电动剃须器、打火机等16个产品中心。这些中心目前绝大多数发展成为行业排头兵，有的已成为世界排头兵，取得了良好的经济效益。据了解，现在我国五金产业中至少有70%为民营企业，为我国五金行业发展的主力军。我国逐步成为世界五金加工大国和出口大国，并且已成为世界五金生产大国之一，拥有广阔的市场和消费潜力。2.2.1五金行业市场发展概况与趋势国际五金市场上，欧美发达国家由于生产技术快速发展与劳动力价格升高，将普遍性产品转由发展中国家生产，仅生产高附加价值的产品，而我国又拥有强大的市场潜力，所以更有利发展为五金加工出口大国。我国的手工工具市场主要分布在浙江、江苏、上
7、海、广东、山东和台湾等地方，其中浙江和广东最为突出。浙江的永康向来就被称为“手工工具之乡”，而且浙江人的市场操作意识相当强，从当初的火锅产品、不锈钢保温杯到去年风靡一时的滑板车，给他们带来了滚滚财源。广东也即将成为世界五金工具模具中心。目前，在深圳周边及珠三角地区聚集了6000多家模具企业，从业人员超过20万人。已连续在深圳举办了五届的华南国际模具展，吸引了25个国家和地区的1000多家企业参加，是当今中国最具专业化、国际化水准的模具工业展会。DIY产品成为五金相关行业市场新宠。近年来，在欧美随着发达国家的建筑类五金产品设计以容易安装及维修为主，可自行装配产品及工具大受市场欢迎。据分析，今后两
8、年，国内的建筑类五金产品也将走向智能化、人性化的发展道路。台湾手工具业调整产品结构。台湾地区手工具业凭借产品质量稳定、交货准时、产品品种齐全，能配合客户需求，在全球具有一定的优势。而且台湾手工具销售以岛外市场为主，目前当地制造厂商约5000家，多分布在台湾岛中部地区，以中小企业为主。据有关调查资料显示，以个别手工具产品类别来看，套筒为出口大宗，其次为手工具组合，第三为园艺工具，扳手类排名第四，钳类排名第五。2.2.2 刀具市场：市场竞争力不断提高据报道，全世界刀具市场需求不断增长。其中欧洲、北美国家增长稳定，特别是东欧国家；亚洲市场略有回升，市场潜力很大，拉美国家市场明显增长，尤其是墨西哥。目
9、前世界切削刀具销售额超过100亿美元，工业发达的欧洲、北美、日澳三大市场占有75%80%。在亚洲，中国也是一个重要市场。据预测，我国刀具需求在7080亿元人民币之间，其中高精、高效、高可靠性的现代刀具，如硬质合金和陶瓷等超硬刀具材料可转位刀具的消费额约为12亿元人民币，其中80%85%依赖进口，模具制造使用的刀具进口占90%以上。在过去一年中，刀具市场之所以需求增长缓慢，主要是因为刀具寿命增加，再有就是用户针对整个制造过程提出要求，取代了许多的机床和刀具。以及多功能刀具的应用增多，替代了很多以往单功能的简单刀具。今后用户将更加强调生产厂对刀具的研究和发展，不仅是在材料和表面涂层技术领域，而且也
10、在刀具产品及其生产工艺过程方面注重生产实践，帮助刀具制造厂增加在它们所熟悉领域中的市场竞争力。从刀具产品技术看，日本的DIJET、BIG、OSG、日本住友电工，日立工具新开发的高速高硬度刀具可加工至HRC70的硬度，东芝泰珂洛的拳头产品TAC快速铣刀系列硬质合金刀具逐渐取代高速钢刀具，特别是圆形刀具。美国肯纳刀具、瑞典SANDVIK，山高刀具SECO公司、SPINNER公司等涂层刀具的应用越来越普遍。中国刀具和量仪的知名企业株洲钻石工具、桂林广陆数字测控股份公司等也提供了新开发的产品，参与国际竞争。高速加工用新型刀具市场占有量不断增长。2.3未来1015年中国冲压加工工艺及组合模具设计的发展趋
11、势在信息社会和经济全球化不断发展的进程中，模具行业发展趋势主要是模具产品向着更大型、更精密、更复杂及更经济快速方面发展。伴随着产品技术含量的不断提高，模具生产向着信息化、数字化、无图化、精细化、自动化方面发展；模具企业向着技术集成化、设备精良化、产品品牌化、管理信息化、经营国际化方向发展。 2.3.1未来10年八个发展目标以2005年全国模具产值600亿元为基础，按“十一五”期间年均增速12%15%及20102020年期间年均增速10%左右测算，总量目标为：按年均增速12%推算，2010年约1000亿元，2020年约2600亿元。按年均增速15%推算，2010年约1200亿元，2020年约31
12、00亿元。经过“十一五”努力，使我国模具水平到2010年时进入亚洲先进水平的行列，再经过10年的努力，2020年时基本达到国际水平，使我国不但成为模具生产大国，而且进入世界模具生产制造强国之列。2020年时的8项具体目标：（1）模具精度达到0.001mm；模具生产周期比现在缩短30%左右。（2）机床数控化率和CAD/CAM技术应用率比现在提高1倍。（3）骨干企业基本实现信息化管理，通过ISO9000等质量管理体系认证.（4）高水平模具比例要有较大提高。大型、精密、复杂等技术含量高的中高档模具的比例从目前的约30%提高到2010年的40%和2020年的50%以上。（5）国产模具国内市场占有率从目
13、前不足80%，2010年要达到85%以上，2020年要达到90%以上。（6）模具出口以2010年模具出口10亿美元，2020年模具出口2530亿美元为目标.（7）要扩大模具标准件的品种，提高其精度，提高生产集中度，实现大规模生产。模具标准件使用覆盖率从目前的约45%提高到2010年的60%，2020年的70%以上。（8）模具商品化程度从目前的45%左右达到2010年的55%和2020年的65%左右。2.3.2未来10年五大热门发展产品（1）汽车覆盖件模具。冲压模具占模具总量的40%以上。汽车覆盖件模具主要为汽车配套，也包括为农用车、工程机械和农机配套的覆盖件模具，其在冲压模具中具有很大的代表性
14、，模具大都是大中型，结构复杂，技术要求高。尤其是为轿车配套的覆盖件模具，要求更高，它可以代表冲压模具的水平。此类模具我国已有一定技术基础，已为中档轿车配套，但水平还不高，能力不足，目前满足率只有一半左右。中高档轿车覆盖件模具主要依靠进口，每年花费几亿美元。汽车覆盖件模具水平不高，能力不足，生产周期长已成了汽车发展的瓶颈，极大地影响了车型开发。今后,中高档轿车所需覆盖件模具是重中之重。争取到2010年时中高档轿车及以下水平的汽车覆盖件模具做到可以完全自配，2020年时除个别特别高档的轿车外，所有汽车覆盖件模具应基本立足国内配套。（2）IT产业模具。多工位级进模和精冲模代表了冲压模具的发展方向，精
15、度要求和寿命要求极高，主要为IT电子信息产业、半导体精密组件、端子连接器、上网本、手机外壳等配套。IT模具在国内已有相当基础，并已引进了国外技术设备，个别企业生产的产品已达到世界水平，但大部分企业仍有较大差距，总量也供不应求，进口较多。对于为超大规模集成电路配套、为引线脚100以上及间隙0.2mm以下的引线框架配套、为精度5mm以上的精密微型连接件配套、为直径1.6mm以下的微型马达铁芯配套及为显像管和电子等配套的精密模具是发展的重中之重。为汽车覆盖件及其他大中型冲压件配套的大型多工位级进模也应重点发展。（3）大型及精密塑料模具。塑料模具占模具总量近40%，而且这个比例还在不断上升。塑料模具中为汽车和家电配套的大型注塑模具，为集成电路配套的精密塑封模具，为电子信息产业和机械及包装配套的多层、多腔、多材质、多色精密注塑模，为新型建材及节水农业配套的塑料异型材挤出模及管路和喷头模具等，目前虽然已有相当技术基础并正在快速发展，但技术水平与国外仍有较大差距，总量也供不应求，每年进口几亿美元，“十一五”期间应重点发展.（4）精密模具标准件。目前国内已有较大产量的模具标准件主要是模架、导向件、推杆推管、弹性元件等，但质量较差，品种规模较
