一、题目背景
模具工业是国名经济的基础产业,据统计,金属零件粗加工的75%、精加工的50%和 塑料零件的90%是用模具加工完成的。被誉为“工业之母”、“皇冠工业”的模具制造业是 高技术密集型产业。模具工业一称为先进制造技术的重要组成部分。模具工业的发展水 平标志着一个国家工业水平及产品的开发能力。其中,冲压是模具工业中最重要的加工 方法之一。冲压的应用范围十分广泛,据统计在电子产品中,冲压件包括钣金件的数量 约占零件总数的85%。在全世界的钢材中有60%-70%是板材其中大部分是经过冲压制成成 品。冲压加工在汽车、拖拉机、点击、仪器仪表、家用电器、自行车、办公机械等机械 工业和国防工业以及日常生活用品的生产方面占据着十分重要的地位。 本课题要求对给 定的零件进行冲压模设计。通过对零件进行详细的工艺分析确定零件的冲压工艺方案并 制定部分零件的制造工艺。通过本课题可以培养我们综合运用所学的基础理论、基本知识和基本技能来分析、解决实际问题的能力和初步进行科学研究的培养我们独立工作的能力、创新能力以及理论联系实际和严谨求实的工作作风的重要途径。
我国冲压模具产品的质量和生产工艺水平,总体上比国际先进水平低许多而模具生产周期却要比国际先进水平长许多。产品质量水平低主要表现在精度、表面粗糙度、寿命及模具的复杂程度上生产工艺水平低则主要表现在加工工艺、加工装备等方面。模具寿命也只有国际先进水平的50%左右大型、精密、技术含量高的轿车覆盖件冲压模具和精密冲裁模具每年都要花费大量资金进口。但现在一汽模具公司、东汽模具公司、上海大众模具公司等中国冲压模具业的龙头企业可部分生产此类模具。但是在一些低档次的简单冲模则已供过于求市场竞争非常激烈。发展趋势模具技术的发展是模具工业发展最关键的一个因素其发展方向应该为适应模具产品“交货期短”、“精度高”、“质量好”和“价格低”的要求服务。
二、研究意义
冲压加工是现代机械制造业中先进高效的加工方法之一。它是利用安装在压力机上的模具,在常温或加热的条件下对板材施加压力使其变形和分解,从而获得一定形状、尺寸的零件的加工方法。因为它主要用于加工板料零件,所以又称板料冲压。 冲压加工的特点如下:
(1)借助压力机的压力,利用模具能获得壁薄、质量轻、刚性好、形状复杂的零件,这些零件用其他的方法难以加工甚至无法加工;
(2)冲压加工的零件精度高、尺寸稳定,具有良好的互换性;
(3)冲压加工是少、无切削加工的一种,部分零件冲压直接成形,大部分无需任何再加工,材料利用率高,达85%以上;
(4)生产效率高,生产过程容易实现机械化和自动化,适合于大批大量生产;
(5)操作简单,便于组织生产和管理。
冲压加工的缺点是模具制造的周期长,制造成本高,不适于单件小批量生产;其次,冲压加工多用机械压力机,由于滑块往复运动快,大量手工操作,劳动强度较大,易发生事故,安全生产与管理要求高,须采用必要的安全技术措施来保证。
冲压加工的应用十分广泛,不仅可以加工金属材料,而且可以加工非金属材料。在现代制造业,比如汽车、拖拉机、农业机械、电机、电器、仪表、化工容器、玩具以及日常生活用品的生产方面,都占有十分重要的地位。
冲压加工在国民经济各个领域应用范围相当广泛。例如,在宇航,航空,军工,机械,农机,电子,信息,铁道,邮电,交通,化工,医疗器具,日用电器及轻工等部门里都有冲压加工。不但整个产业界都用到它,而且每个人都直接与冲压产品发生联系。像飞机,火车,汽车,拖拉机上就有许多大,中,小型冲压件。小轿车的车身,车架及车圈等零部件都是冲压加工出来的。据有关调查统计,自行车,缝纫机,手表里有80%是冲压件;电视机,收录机,摄像机里有90%是冲压件;还有食品金属罐壳,钢精锅炉,搪瓷盆碗及不锈钢餐具,全都是使用模具的冲压加工产品;就连电脑的硬件中也缺少不了冲压件。
但是,冲压加工所使用的模具一般具有专用性,有时一个复杂零件需要数套模具才能加工成形,且模具制造的精度高,技术要求高,是技术密集形产品。所以,只有在冲压件生产批量较大的情况下,冲压加工的优点才能充分体现,从而获得较好的经济效益的。 当然,冲压加工也存在着一些问题和缺点。主要表现在冲压加工时产生的噪音和振动两种公害,而且操作者的安全事故时有发生。不过,这些问题并不完全是由于冲压加工工艺及模具本身带来的,而主要是由于传统的冲压设备及落后的手工操作造成的。随着科学技术的进步,特别是计算机技术的发展,随着机电一体化技术的进步,这些问题一定会尽快二完善的得到解决。 |