ZB150型振動(dòng)器電機(jī)罩殼沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)【含CAD圖紙+三維UG+文檔】

資源目錄里展示的全都有，所見即所得。下載后全都有,請(qǐng)放心下載。原稿可自行編輯修改=【QQ：401339828 或11970985 有疑問可加】 XX大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 題 目： ZB150型振動(dòng)器電機(jī)罩殼沖壓 工藝及模具設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè)： 材料成型及控制工程 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)老師： 20xx年 3月 20日 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告 1．文獻(xiàn)綜述：結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，每人撰寫2500字以上的文獻(xiàn)綜述，文后應(yīng)列出所查閱的文獻(xiàn)資料。 文 獻(xiàn) 綜 述 1、引言 模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備，在電子、汽車、電機(jī)、電器、儀器、儀表、家電和通訊等產(chǎn)品中，60％～80％的零部件都要依靠模具成形。用模具生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的。模具又是“效益放大器”，用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價(jià)值，往往是模具自身價(jià)值的幾十倍、上百倍。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個(gè)國(guó)家或地區(qū)產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，并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。因此，我們必須加快模具行業(yè)的發(fā)展[1]。 2、冷沖壓技術(shù)的特點(diǎn)和應(yīng)用 冷沖壓是利用安裝在壓力機(jī)上的沖模對(duì)材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需要零件（俗稱沖壓件或沖件）的一種壓力加工方法。因?yàn)樗ǔＪ窃谑覝叵逻M(jìn)行加工，所以稱為冷沖壓。冷沖壓不但可以加工金屬材料，而且還可以加工非金屬材料和復(fù)合材料。沖模是將材料加工策劃功能所需沖件的一種工藝裝備。沖模在冷沖壓中至關(guān)重要，一般來說，不具備符合要求的沖模，冷沖壓就無法進(jìn)行；先進(jìn)的沖壓工藝也必須依靠相應(yīng)的沖模來實(shí)現(xiàn)。 冷沖壓生產(chǎn)過程的主要特征是依靠沖模和沖壓設(shè)備完成加工，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，生產(chǎn)效率很高，操作簡(jiǎn)便。對(duì)于普通壓力機(jī)，每臺(tái)每分鐘可生產(chǎn)幾件到幾十件沖壓件，而高速?zèng)_床每分鐘可生產(chǎn)數(shù)百件甚至千件以上的沖壓件。冷沖壓所獲得的零件一般無需進(jìn)行切削加工，因而是一種節(jié)約能源、節(jié)省原材料的無（或少）切削加工方法。由于冷沖壓所用原材料多是表面質(zhì)量好的板料或帶料，沖件的尺寸公差有沖模來保證，所以產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定、互換性好。冷沖壓產(chǎn)品壁薄、質(zhì)量輕、剛度好，可以加工成形狀復(fù)雜的零件，小到鐘表的秒針、大到汽車縱梁、覆蓋件等。 但由于沖模制造一般是單件小批量生產(chǎn)、精度搞，技術(shù)要求搞，是技術(shù)密集型品，制造成本高。因而，冷沖壓生產(chǎn)只有在生產(chǎn)批量大的情況下才能獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益[2]。 3、國(guó)內(nèi)模具技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 根據(jù)海關(guān)統(tǒng)計(jì)資料，2(X)9年1-6月我國(guó)模具進(jìn)出口總量為19．13億美元，其中進(jìn)口總量為l0．33億美元，出口總量為8．8()億美元，與上年同期相比，進(jìn)出口總量同比下降3．53％，出口總量同比增長(zhǎng)1．38％，進(jìn)口總量同比下降7．35％。按模具種類分，進(jìn)口和出口最高的是塑料橡膠模具，分別占進(jìn)口和出口總額的49．27％ 和71．50％，其次是沖壓模具，分別占進(jìn)口和出口總額的44．04％ 和21．36％。按進(jìn)口貨源地分，進(jìn)口模具主要來自日本、韓國(guó)和德國(guó)，其次是我國(guó)臺(tái)灣、美國(guó)、意大利、加拿大、法國(guó)、新加坡和丹麥。按出口目的地分，我國(guó)出口模具的主要市場(chǎng)是我國(guó)香港特別行政區(qū)、美國(guó)、日本，其次是德國(guó)、印度、我國(guó)臺(tái)灣、法國(guó)、馬來西亞、巴西和新加坡。 按進(jìn)口目的地分，進(jìn)口模具最多的是江蘇、廣東和天津，其次是上海、北京、吉林、福建、浙江、山東和遼寧。按出口貨源地分，我國(guó)的出口模具主要來自廣東、浙江和江蘇，其次為上海、山東、天津、福建、遼寧、河南和河北[3]。專家指出，09年上半年我國(guó)模具進(jìn)出口總量在下降，但出口在全球總需求下降的情況下仍同比增長(zhǎng)1．38％，確實(shí)不易，從中可以看出我國(guó)模具國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的提升。廣東黃埔海關(guān)8月5日公布的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2009年l～6月，廣東省出口模具3．6億美元，與2008年同期相比增長(zhǎng)12％，出口總額超出排名第二的浙江省一倍以上。其中，對(duì)香港的出口達(dá)到1．7億美元，增長(zhǎng)18％，占出口總量的46％；對(duì)歐盟的出口逾50(X)萬美元， 占出口總量的15％。在工業(yè)經(jīng)濟(jì)持續(xù)陜速增長(zhǎng)的帶動(dòng)下，廣東省模具工業(yè)飛速發(fā)展，成為“中國(guó)模具第一大省”，且制模技術(shù)已接近國(guó)際水平。有業(yè)內(nèi)人士指出，廣東模具設(shè)計(jì)和制造水平和日、美、德、意等國(guó)家相比還有待提高。在較精細(xì)的中高檔模具方面，國(guó)內(nèi)企業(yè)仍然依賴進(jìn)口。同時(shí)，廣東模具出口僅局限于港澳等少數(shù)地區(qū)。黃埔海關(guān)分析人士說，目前國(guó)際模具市場(chǎng)因經(jīng)濟(jì)危機(jī)持續(xù)低迷，廣東模具企業(yè)仍有很大發(fā)展空問。今年美國(guó)通用宣告破產(chǎn)，國(guó)外汽車企業(yè)大洗牌，這些企業(yè)要開發(fā)新車型，所用到的模具會(huì)到中國(guó)等發(fā)展中國(guó)家去尋找[4]。 4、模具制造工藝 4.1 、模具制造技術(shù)的發(fā)展 在現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)中，模具是生產(chǎn)各種產(chǎn)品的重要工藝裝備，它以其特定的形狀通過一定的方式使原材料成形。采用模具生產(chǎn)零部件，具有生產(chǎn)效率高、質(zhì)量好、成本低、節(jié)約能源和原材料等一系列優(yōu)點(diǎn)，在鑄造、鍛造、沖壓、塑料、橡膠、玻璃、粉末冶金、陶瓷制品等生產(chǎn)行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，成為當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段和工藝發(fā)展方向。模具工業(yè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，起著越來越重要的作用。模具工業(yè)的快速發(fā)展，不端對(duì)模具制造技術(shù)提出更高的要求。世界上一些工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，模具制造技術(shù)的發(fā)展非常迅速。模具制造水平的高低，已成為衡量一個(gè)國(guó)家機(jī)械制造水平的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。與模具制造技術(shù)發(fā)展相關(guān)技術(shù)發(fā)展的主要表現(xiàn)方面：①制造設(shè)備水平的提高促進(jìn)模具制造技術(shù)發(fā)展，隨著先進(jìn)、精密和高自動(dòng)化程度的模具加工設(shè)備的應(yīng)用，如數(shù)控仿形銑床、數(shù)控加工中心等，大大提高了加工效率，推進(jìn)了模具設(shè)計(jì)制造一體化的發(fā)展；②新材料的應(yīng)用促進(jìn)模具制造技術(shù)發(fā)展，模具材料是影響模具壽命、質(zhì)量、生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本的重要因素。只有高質(zhì)量的、品種齊全的模具材料，模具的質(zhì)量才有可能真正提高；③標(biāo)準(zhǔn)化程度的提高促進(jìn)模具制造技術(shù)發(fā)展；④計(jì)算級(jí)輔助模具設(shè)計(jì)和制造（模具CAD/CAM）[5]。 4.2、 模具制造的特點(diǎn) ①制造質(zhì)量要求高，模具制造不僅要求加工精度高，而且還要求加工表面質(zhì)量好。 一般來說，模具工作部分的制造公差都應(yīng)控制在以內(nèi)而且工作部分的表面粗 糙度要求； ②形狀復(fù)雜，模具的工作部分一般都是二維或三維的復(fù)雜曲面，而不是一般機(jī)械 加工的簡(jiǎn)單幾何形面； ③模具生產(chǎn)為單件、多品種生產(chǎn)，每副模具只能生產(chǎn)某一特定形狀、尺寸和精度 的制件； ④材料硬度高，模具實(shí)際上是一種機(jī)械加工工具、其硬度要求較高，一般都是用 淬火合金工具鋼或硬質(zhì)合金材料制成； ⑤生產(chǎn)周期短，由于新產(chǎn)品更新?lián)Q代的加快和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈，要求模具生 產(chǎn)周期越來越短； ⑥成套性生產(chǎn)，當(dāng)某個(gè)制件需要多副模具加工時(shí)，前一模具所制造的產(chǎn)品是后一 模具的毛坯，模具之間相互牽連制約，只有最終制件合格，這一系列模具才算合格[6]。 4.3、模具制造的要求 ①制造精度高,為了生成合格的產(chǎn)品和發(fā)揮模具的效能，所設(shè)計(jì)、制造的模具 必須具有較高的精度。模具精度主要時(shí)由制品精度和模具結(jié)構(gòu)的要求決定。為了保證 制品的精度，模具的工作部分精度通常要比制品的精度高2-4級(jí)，同時(shí)，模具對(duì)上、 下模的配合有較高的要求，為此組成模具的零部件都必須有足夠的制造精度，否則將 不能生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品，甚至?xí)p壞模具。所以，只有同時(shí)滿足以上兩個(gè)精度條件， 制造出模具才能達(dá)到使用要求[7]。 ②使用壽命長(zhǎng) 模具是比較昂貴的工藝裝備，目前模具制造費(fèi)用約占產(chǎn)品成本 的10﹪～30﹪，其使用壽命長(zhǎng)短直接影響產(chǎn)品成本的高低，長(zhǎng)壽命模具是保證沖壓設(shè) 備實(shí)現(xiàn)高生產(chǎn)效率的基本條件之一。因此，除了小批量生產(chǎn)和新產(chǎn)品試制等特殊情況 外，一般都要求模具有較長(zhǎng)的使用壽命，在大批量生產(chǎn)的情況下，模具的使用壽命更 加重要。 ③制造周期短 模具制造周期的長(zhǎng)短主要取決于制造模具技術(shù)和管理水平的高 低。為了滿足產(chǎn)品上市快的需要，提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力，必須在保證質(zhì)量的前提下盡量 縮短模具的制造周期。 ④模具成本低 模具成本與模具結(jié)構(gòu)管的復(fù)雜程度、模具材料、制造精度要求及加工方法有關(guān)。模具人員必須根據(jù)制品要求合理設(shè)計(jì)和制定其加工工藝，盡量降低 其成本[8]。 模具制造也屬于機(jī)械制造的研究范疇，但一個(gè)機(jī)械制造能力很強(qiáng)的企業(yè)，未必都 能承擔(dān)模具制造任務(wù)，更難保證制造出高質(zhì)量的模具。因?yàn)槟＞咧圃祀y度很大，與一 般機(jī)械制造相比，有很多特殊性。因此，模具制造具有制造質(zhì)量要求去高、 形狀復(fù)雜、材料硬度高、單件生產(chǎn)等特點(diǎn)[9]。 現(xiàn)代模具技術(shù)的發(fā)展，在很大程度上依賴于模具標(biāo)準(zhǔn)化程度、優(yōu)質(zhì)模具材料的研究、先進(jìn)的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)、專用的機(jī)床設(shè)備及生產(chǎn)技術(shù)管理等方面的綜合因素。人們?cè)谀＞咧圃旃I(yè)的各個(gè)過程中應(yīng)用了很多新的技術(shù)和工藝達(dá)到加快生產(chǎn)速度、提高產(chǎn)品質(zhì)量，向著制造周期短、成本低等方向發(fā)展，以滿足快速變化的市場(chǎng)需求?？焖僦圃旒夹g(shù)在產(chǎn)品原型和模具生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，無疑會(huì)極大地提高產(chǎn)品的生命力，大大提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。近年來模具制造中大量應(yīng)用先進(jìn)制造技術(shù)，以達(dá)到縮短生產(chǎn)周期、降低成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量的目的，特別是虛擬原型快速制造技術(shù)（VRP）、快速原型制造（RPM）及快速模具制造技術(shù)在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用，適應(yīng)了模具市場(chǎng)的新變化，已成為模具制造工業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)發(fā)展方向。 當(dāng)前，在模具制造業(yè)的大量生產(chǎn)中分層制造技術(shù)還不能真正的替代傳統(tǒng)工藝。然而分層制造工藝正在從諸如原型生產(chǎn)和單件生產(chǎn)到快速模具制造的小型試驗(yàn)生產(chǎn)等領(lǐng)域中不斷的擴(kuò)展應(yīng)用?？焖僦圃旒夹g(shù)融合了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、反求工程、快速成型、快速制模、虛擬化和網(wǎng)絡(luò)化等現(xiàn)代技術(shù)；是20世紀(jì)的一項(xiàng)重要高新技術(shù)，也是近年來制造技術(shù)領(lǐng)域的一次重大突破。由于產(chǎn)品的大批量生產(chǎn)已被單件和小批量生產(chǎn)所替代，因此應(yīng)用快速制造技術(shù)可適應(yīng)客戶市場(chǎng)要求的轉(zhuǎn)變。這一趨勢(shì)表明在單獨(dú)的市場(chǎng)中已經(jīng)具備快速制造的技術(shù)基礎(chǔ)和經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)。這樣在不久的將來，作為類似于批量生產(chǎn)的直接生產(chǎn)和間接生產(chǎn)的分層制造技術(shù)的應(yīng)用---快速制造將在以市場(chǎng)為導(dǎo)向的制造業(yè)得到更廣泛應(yīng)用[10]。 4.4、制造模具材料的考慮 1.模具材料的應(yīng)用與發(fā)展 近幾年，我國(guó)模具工業(yè)一直以每年15％左右的增長(zhǎng)速度發(fā)展，在世界模具產(chǎn)值中所占比例顯著提高。其中，模具鋼的使用最為廣泛，包括工具鋼(碳索工具鋼、合金工具鋼、高速工具鋼)以及調(diào)質(zhì)鋼、滲碳鋼、不銹鋼等，另外鑄鐵、銅合金、鋁合金等在模具制造領(lǐng)域也獲得了一定的應(yīng)用。 盡管我國(guó)模具產(chǎn)業(yè)獲得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，產(chǎn)量已達(dá)到世界第三位，但還不是模具強(qiáng)國(guó)，在模具設(shè)計(jì)水平和制造水平方面，與世界發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在明顯的不足，其中，模具材料的落后是限制我國(guó)成為模具強(qiáng)國(guó)的瓶頸之一 據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，在模具失效諸多因 素中，材料和熱處理因素約占70％；在材料冶煉、鑄造、鍛造、熱處理等工藝方面也存在一系列問題，因而模具使用壽命較低。模具材料質(zhì)量不高主要體現(xiàn)在模具鋼品種規(guī)格少，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不盡合理以及材料的冶煉質(zhì)量不夠等方面。目前國(guó)外已普遍采用電爐加爐外精煉來生產(chǎn)高純精度的模具鋼，還可以選用精煉、雙真空冶煉、電渣重熔、鋼錠高溫均勻化處理、大壓下量多向鍛造或多向軋制、或大型水壓機(jī)開坯和精鍛機(jī)組鍛造、鋼材組織細(xì)化處理等設(shè)備和工藝方法來進(jìn)一步提高鋼材質(zhì)量。而我國(guó)模具材料發(fā)展歷史短，特別在工序和質(zhì)量控制、質(zhì)量檢測(cè)手段等方面與國(guó)外存在差距，導(dǎo)致產(chǎn)品的表面質(zhì)量和尺寸精度與國(guó)外同類產(chǎn)品相比還存在著不小的差距；另外，模具新材料及其熱處理、表面強(qiáng)化等新工藝的研究與應(yīng)用偏少，造成模具材料性能不能得到有效提高，應(yīng)用也受到一定限制。模具材料是模具的制造基礎(chǔ)，在模具設(shè)計(jì)與制造中合理選擇模具材料、正確實(shí)施模具熱處理工藝，是保證模具壽命、提高模具質(zhì)量和使用效率的關(guān)鍵。因此結(jié)合模具的使用特征，通過表面處理技術(shù)改善材料的性能，是一種有效的手段[11]。 2.模具材料的選用 模具材料的選用，不僅關(guān)系到模具的使用壽命，而且也直接影響到模具的制造成 本，因此是模具設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要工作。在沖壓過程中，模具承受沖擊負(fù)荷且連續(xù)工 作，使凸、凹模受到強(qiáng)大壓力和劇烈磨擦，工作條件極其惡劣。因此選擇模具材料應(yīng) 遵循如下原則：(1)根據(jù)模具種類及其工作條件，選用材料要滿足使用要求，應(yīng)具有較 高的強(qiáng)度、硬度、耐磨性、耐沖擊、耐疲勞性等；(2)根據(jù)沖壓材料和沖壓件生產(chǎn)批量選用材料；(3)滿足加工要求，應(yīng)具有良好的加工工藝性能，便于切削加工，淬透性好、熱處理變形??；(4)滿足經(jīng)濟(jì)性的要求[12]。 3.模具材料的性能要求 ①使用性能 不同的沖壓方法，模具類型也不相同；工作條件有差異，對(duì)模具材料的要求也有所不同。要根據(jù)模具的工作條件和使用壽命要求，合理地選擇模具材料和熱處理工藝，使之達(dá)到主要性能最優(yōu)，而其它性能損失最小的最佳狀態(tài)。對(duì)模具材料提出的使用性能要求，主要包括強(qiáng)度、硬度、韌性及耐磨性等。(1)強(qiáng)度。強(qiáng)度是表征材料變形抗力和斷裂抗力的性能指標(biāo)。冷作模具的設(shè)計(jì)和使用，必須保證其具有足夠的強(qiáng)度，以防止由于沖擊、偏心彎曲載荷、重載荷、應(yīng)力集中等，引起模具的變形、破裂和折斷。在材料選定的情況下，高強(qiáng)度的獲得，主要通過適當(dāng)?shù)臒崽幚砉に嚒?2)硬度。模具零件硬度的高低，對(duì)模具的使用壽命影響很大，因此也是模具設(shè)計(jì)的重要指標(biāo)。模具的最佳工作硬度和模具材料的種類及具體的服役條件有關(guān)，模具的硬度一般應(yīng)保持在60HRC左右。(3)韌性。韌性是材料在沖擊載荷作用下抵抗產(chǎn)生裂紋的一個(gè)特性，反映了模具的脆斷抗力，是模具鋼的一種重要性能指標(biāo)。對(duì)韌性的具體要求，應(yīng)根據(jù)模具的工作條件考慮。對(duì)沖擊載荷較大，受偏心彎曲載荷或應(yīng)力集中等的模具，都需要足夠的韌性。(4)耐磨性。耐磨性除影響模具壽命外，還影響產(chǎn)品的尺寸精度和表面粗糙度。模具的耐磨性不僅取決于材料的成分、組織和性能，而且與模具的工作溫度、壓力狀態(tài)、潤(rùn)滑狀態(tài)等因素有很大關(guān)系。一般模具材料的硬度要求，應(yīng)高于坯料硬度的30％ ～50％ ，模具材料的金相組織要求，為基體上分布著細(xì)小、彌散的細(xì)顆粒狀碳化物的下貝氏體或回火馬氏體。(5)抗疲勞性?？蛊诹κ欠从巢牧显诮蛔冚d荷作用下， 抵抗疲勞破壞的性能指標(biāo)。根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)合，分為疲勞強(qiáng)度、疲勞裂紋萌生力、疲勞裂紋擴(kuò)展抗力、小能量多沖抗力等。(6)熱穩(wěn)定性。熱穩(wěn)定性表示模具在使用過程中，工作部位因受熱而保持組織和性能穩(wěn)定的能力。受溫度影響時(shí)，材料內(nèi)部原子的活動(dòng)能力增加，使材料產(chǎn)生塑性提高而強(qiáng)度、硬度下降的趨勢(shì)，引起材料承載能力及耐磨損能力下降。因此，對(duì)于高速?zèng)_裁或劇烈摩擦磨損的冷作模具，宜選擇一些具有二次硬化能力的高合金鋼。(7)咬合抗力。咬合抗力實(shí)際就是對(duì)發(fā)生“冷焊”的抵抗 能力。模具材料的咬合抗力與材料的性質(zhì)和模具潤(rùn)滑條件有關(guān)，如奧氏體不銹鋼、精密合金、鎳基合金等材料易發(fā)生咬合及粘結(jié)現(xiàn)象[13]。 ② 模具材料的工藝性能 在模具生產(chǎn)成本中，材料費(fèi)用占15％，而機(jī)械加工、熱處理、裝配和管理等費(fèi)用占80％以上。所以材料的工藝性能，就成為影響模具生產(chǎn)成本和制造難易的主要因素之一。模具材料的工藝性主要有以下數(shù)種：(1)鍛造工藝性能。材料對(duì)鍛造工藝的適應(yīng)性，稱為鍛造工藝性能。要求鋼材表面沒有裂紋、折疊、內(nèi)部沒有氣孔、疏松、發(fā)裂，并對(duì)碳化物的分布、非金屬夾雜物進(jìn)行評(píng)價(jià)。因?yàn)樵牧腺|(zhì)量不合格，難以保證鍛造質(zhì)量，會(huì)直接造成鍛件廢品。(2)切削加工工藝性能。切削工藝性，是指可加工性和可 磨削性。對(duì)于冷作模具材料，大多加工性能較差。為了獲得良好的可加工性，需要正確進(jìn)行熱處理；對(duì)于表面質(zhì)量要求較高的模具，可選用含S、Ca等元素的易切削模具鋼。 (3)熱處理工藝性能。熱處理工藝的好壞，對(duì)模具質(zhì)量有較大影響。一般要求熱處理變形小，淬火溫度范圍寬，過熱敏感性小，脫碳敏感性低，特別要有較大的淬硬性和淬透性。淬硬性，保證了模具的硬度和耐磨性；淬透性，保證了大尺寸模具的強(qiáng)韌性及斷面性能的均勻性。淬透層深度的大小，影響模具材料的整體受力性能，例如，對(duì)中碳正火鋼進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，可使材料獲得回火索氏體組織，硬度為35HRC左右，若材料 未淬透，則心部仍為正火組織，硬度為25HRC左右，降低了整體承載能力的要求[14]。 4.5、模具表面處理技術(shù) 1.表面處理技術(shù)的定義及應(yīng)用 對(duì)于那些在高溫條件下使用并要求耐磨、抗氧化等的模具來講，表面處理是提高表面性能常用的工藝方法，是提高模具質(zhì)量和使用壽命、降低成本的最有效途徑，對(duì) 于提高模具質(zhì)量、大幅度降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率和充分發(fā)揮模具材料的潛能都具有重大意義[15]。 2.表面處理技術(shù)的優(yōu)勢(shì) 隨著現(xiàn)代工業(yè)和尖端科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)模具可靠性、壽命和性能的要求越來越高，因?yàn)樗鼈冎苯記Q定與其相關(guān)產(chǎn)品的質(zhì)量、成本及使用壽命。工作過程中，模具處于一定的力與熱作用下，而且模具坯料在模具型腔中塑性變形時(shí)沿型腔表面既流動(dòng)又滑動(dòng)，使型腔表面與坯料間產(chǎn)生劇烈摩擦，同時(shí)在循環(huán)應(yīng)力的長(zhǎng)期作用下，往往導(dǎo)致模具疲勞斷裂，因此對(duì)模具材料的性能要求主要體現(xiàn)在耐磨性、強(qiáng)韌性、疲勞斷裂陛能、高溫性能以及耐冷熱疲勞性能等方面。盡管研制開發(fā)出了多種系列新型模具材料，并對(duì)原有模具鋼的熱處理工藝進(jìn)行了改進(jìn)與優(yōu)化，但仍然滿足不了模具高性能、低成本的要求。而通過表面處理技術(shù)，往往可以收到事半功倍的效果，因此，將表面處理技術(shù)應(yīng)用于模具加工與制造領(lǐng)域，在很大程度上能彌補(bǔ)模具材料的不足[16]。 表面強(qiáng)化技術(shù)是通過改變模具表面成分、組織及鍍層來提高模具的硬度、耐磨性、耐熱性、疲勞強(qiáng)度等機(jī)械性能，從而顯著提高模具的可靠性。以玻璃模具為例，玻璃制品成型過程中，模具頻繁地與1100℃以上的熔融玻璃接觸．承受氧化、生長(zhǎng)及熱疲勞等作用；同時(shí)，模具接觸面由于與玻璃制品摩擦而被磨損，這就要求模具材料具有良好的耐熱、耐磨、抗氧化、抗熱疲勞等性能。由于玻璃模具的模腔溫度可達(dá)600～800 ，模具的合模面容易發(fā)生變形，如果在模具表面噴焊一層鎳鉻合金粉末，形成具有特殊性能的表面復(fù)合材料層，就可以提高接觸表面的高溫耐磨性、耐高溫、抗氧化性能，既可充分發(fā)揮鑄鐵的導(dǎo)熱性，又能克服鑄鐵抗高溫氧化及抗機(jī)械磨損能力差的弱點(diǎn)，這樣就可以在不改變工件整體性能的基礎(chǔ)上，使模具壽命大幅度提高。用灰鑄鐵制造的玻璃模具，熱噴涂鎳基自熔合金后，可使模具壽命提高5倍以上[17] 。 納米技術(shù)可廣泛應(yīng)用于加工方面，Andrew C Zarn提出了基于人工智能的納米機(jī)器人概念以實(shí)現(xiàn)納米產(chǎn)品自動(dòng)化、產(chǎn)業(yè)化，這種設(shè)備設(shè)想按照產(chǎn)品的形狀進(jìn)行分子排列，從而實(shí)現(xiàn)無模生產(chǎn)方式，但目前對(duì)原子的排列采用的儀器主要是掃瞄隧道顯微鏡S衛(wèi)（Mscanning ttmneling micmscopy）或原子力顯微鏡AFM（atcmic force micrw，copy），價(jià)格昂貴，難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模納米制造，仍然需要模具制造納米產(chǎn)品，因此產(chǎn)生了納米模具[18]。 3.表面處理技術(shù)的發(fā)展前景 表面處理技術(shù)在模具表面中的應(yīng)用，在相當(dāng)程度上彌補(bǔ)了模具材料的性能缺陷，可達(dá)到以下效果：(1)提高模具表面硬度、耐磨性、耐蝕性和抗高溫氧化性能，大幅度提高模具的使用壽命；(2)提高模具表面抗擦傷能力和脫模能力，提高生產(chǎn)率；(3)采用碳素工具鋼或低合金鋼材生產(chǎn)的模具，經(jīng)表面強(qiáng)化處理后，其表面性能可達(dá)到或超過高合金化模具材料，甚至達(dá)到硬質(zhì)合金的性能指標(biāo)，不僅大幅度降低材料成本，而且簡(jiǎn)化模具制造加工工藝和熱處理工藝，降低生產(chǎn)成本；(4)可用于模具的修復(fù)，如電刷鍍技術(shù)可在不拆卸模具的條件下，完成對(duì)模具表面的修復(fù)，且能保證修復(fù)后的模具表面質(zhì)量。對(duì)于傳統(tǒng)的表面技術(shù)，應(yīng)該進(jìn)一步改進(jìn)和提高處理效果，降低其能源消耗和環(huán)境污染。擴(kuò)展傳統(tǒng)表面技術(shù)和現(xiàn)代表面處理技術(shù)之間的復(fù)合形式，把納米技術(shù)和模具表面技術(shù)結(jié)合起來。中國(guó)工程院院士徐濱士[19]“ 在納米熱噴涂技術(shù)、納米復(fù)合鍍技術(shù)、金屬材料表面自身納米化等方面做了大量研究工作，并取得了較好的效果。 目前，大部分表面處理技術(shù)均需要大型的專用設(shè)備，成本較高，因此仍然只在一些精密、長(zhǎng)壽命模具上應(yīng)用。結(jié)合我國(guó)目前模具制造業(yè)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，除了繼續(xù)完善現(xiàn)有模具表面處理工藝之外，還應(yīng)該研究與開發(fā)低成本模具表面處理技術(shù)，進(jìn)一步擴(kuò)大模具表面處理技術(shù)的應(yīng)用范圍，從整體上提高我國(guó)的模具制造水平[20]。 參考文獻(xiàn) [1] 模具制造技術(shù)和發(fā)展趨勢(shì) 李松江 模具制造, 2006 年第7 期. 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通過本課題的研究能夠使我很好的的鞏固所學(xué)的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)，讓我能全面理解和掌握沖壓工藝、模具設(shè)計(jì)、模具制造等內(nèi)容；讓我更系統(tǒng)地把理論知識(shí)正確地運(yùn)用到了設(shè)計(jì)中去，模具設(shè)計(jì)是一門注重實(shí)踐性的課程，通過了這次的課題設(shè)計(jì)，培養(yǎng)了我正確的設(shè)計(jì)思路，掌握了模具的設(shè)計(jì)的方法和步驟，培養(yǎng)了我們運(yùn)用國(guó)標(biāo)，圖冊(cè)等相關(guān)技術(shù)資料的實(shí)際能力，為我們即將走向畢業(yè)崗位打下了良好的基礎(chǔ)。通過這次的課題設(shè)計(jì)，使我對(duì)沖模有了更深刻的理解，在材料成型工藝分析中，成型工藝方案的設(shè)計(jì)和論證，使模具的主要工作零件和其他零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得到了一次綜合性的驗(yàn)證。還有在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，培養(yǎng)我們認(rèn)真負(fù)責(zé)、踏實(shí)細(xì)致的工作作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，強(qiáng)化質(zhì)量意識(shí)和時(shí)間觀念，養(yǎng)成良好的職業(yè)習(xí)慣，讓理論更好的與實(shí)踐想結(jié)合。 二、 課題發(fā)展現(xiàn)狀和前景展望 1.課題的發(fā)展現(xiàn)狀 模具是機(jī)械制造業(yè)中技術(shù)先進(jìn)、影響深遠(yuǎn)的重要工藝裝備，具有生產(chǎn)效率高、材料利用率高、制件質(zhì)量?jī)?yōu)良、工藝適應(yīng)性好等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于汽車、機(jī)械、航天、航空、輕工、電子、電器、儀表等行業(yè)。根據(jù)海關(guān)統(tǒng)計(jì)資料，2(X)9年1-6月我國(guó)模具進(jìn)出口總量為19．13億美元，其中進(jìn)口總量為l0．33億美元，出口總量為8．8億美元，與上年同期相比，進(jìn)出口總量同比下降3．53％，出口總量同比增長(zhǎng)1．38％，進(jìn)口總量同比下降7.35％。按模具種類分，進(jìn)口和出口最高的是塑料橡膠模具，分別占進(jìn)口和出口總額的49.27％ 和71.50％，其次是沖壓模具，分別占進(jìn)口和出口總額的44．04％ 和21.36%。 模具是機(jī)械、汽車、電子、通訊、家電等工業(yè)產(chǎn)品的基礎(chǔ)工藝裝備，屬于高新技術(shù)產(chǎn)品。作為基礎(chǔ)工業(yè)，模具的質(zhì)量、精度、壽命對(duì)其他工業(yè)的發(fā)展起著十分重要的作用，在國(guó)際上稱為“工業(yè)之母”?，F(xiàn)代工業(yè)與日常生活中很多制品都是用模具生產(chǎn)出來的，如汽車、拖拉機(jī)、飛機(jī)、儀器儀表、家電、輕工、日用五金等行業(yè)中的鈑金件、塑料件、鍛件和壓鑄件等。所以模具是上述行業(yè)的重要工藝裝備，而且模具制造的水平往往制約著上述產(chǎn)品的發(fā)展速度，因?yàn)槟＞叩脑O(shè)計(jì)與質(zhì)量及生產(chǎn)周期的長(zhǎng)短，直接影響到上述產(chǎn)品的更新?lián)Q代速度和搶占市場(chǎng)的能力。模具工業(yè)在歐美等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家被稱之為點(diǎn)鐵成金的“磁力工業(yè)”。在日本，模具工業(yè)被稱為“進(jìn)入富裕社會(huì)的原動(dòng)力”，其模具產(chǎn)業(yè)年產(chǎn)值達(dá)13000億日元，遠(yuǎn)超過日本機(jī)床總產(chǎn)值的9000億日元。在德國(guó)，模具工業(yè)被當(dāng)作加工工業(yè)的“帝王”，而歐盟的一些國(guó)家稱“模具就是黃金”。目前，我國(guó)的模具制造企業(yè)以每年10％～15％的速度高速增長(zhǎng)。而由于模具在人們?nèi)粘Ｉ钪械牡匚辉絹碓街匾?，因此沖壓成型方法作為模具設(shè)計(jì)與制造的一種方法也變得非常重要。 進(jìn)口模具最多的是江蘇、廣東和天津，其次是上海、北京、吉林、福建、浙江、山東和遼寧。按出口貨源地分，我國(guó)的出口模具主要來自廣東、浙江和江蘇，其次為上海、山東、天津、福建、遼寧、河南和河北。專家指出，09年上半年我國(guó)模具進(jìn)出口總量在下降，但出口在全球總需求下降的情況下仍同比增長(zhǎng)1．38％，確實(shí)不易，從中可以看出我國(guó)模具國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的提升。 本課題現(xiàn)在采用的加工工藝大都采用幾道工序。目前主要有以下幾種加工方案： 方案一：落料→拉深→沖孔； 方案二：落料、沖孔復(fù)合?！?； 方案三：落料→拉深→落料、沖孔復(fù)合模； 方案四：落料拉深級(jí)進(jìn)?！鷽_孔 方案一比較簡(jiǎn)單，但是要求的模具較多，所以成本比較高。 方案二由于零件的結(jié)構(gòu)問題沖孔后在拉深會(huì)導(dǎo)致孔會(huì)變形。所以不能采用。 方案三模具數(shù)不多，制造成本不高，模具結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。適合采用。 方案四由于是級(jí)進(jìn)模，其制造成本較高，相對(duì)方案三來說成本較高。綜上所述采用方案三比較好。 2.課題的前景展望 目前本課題主要發(fā)展方向是采用級(jí)進(jìn)模具及復(fù)合模具生產(chǎn)和制造零件，以降低生產(chǎn)成本，制造周期及工序間精度誤差。另外，大多數(shù)生產(chǎn)單位目前都在改進(jìn)該罩殼的結(jié)構(gòu)形式，比如:側(cè)面壁采用帶加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)的形式來減少開裂的可能性。且目前該罩殼模具制造方面也有所提高，具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： （1）計(jì)算機(jī)技術(shù)與沖壓模具行業(yè) 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和普及，沖壓模具也基本實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)化，其中有代表性的是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)、計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)和計(jì)算機(jī)輔助工程(CAE)。在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方面，多采用電腦繪圖方式。 （2）先進(jìn)加工技術(shù)裝備與沖壓模具行業(yè) 國(guó)外的模具制造企業(yè)，廣泛使用先進(jìn)的高精度、高速度、專業(yè)化加工裝備，如日本豐田汽車模具公司擁有構(gòu)造面加工數(shù)控銑床39臺(tái)套、型面加工高速五軸五面銑床15臺(tái)套、其它新型一體化專門加工設(shè)備6臺(tái)套。加工工藝方法包括等高線加工、最大長(zhǎng)度順向走刀加工等，精加工走刀移行密度僅有0.3mm。同時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)凹圓角清根、外凸圓角加工到位等，因而可以控制模具配合的不等距間隙、最大可能的縮小型面誤差，實(shí)現(xiàn)模面的精細(xì)加工。國(guó)內(nèi)的許多模具企業(yè)通過引進(jìn)先進(jìn)的加工裝備，硬件上與國(guó)際水平的差距正在快速縮小。 （3）先進(jìn)制造技術(shù)與沖壓模具行業(yè) 快速成型技術(shù)（RP）和快速模具技術(shù)（RT）在國(guó)內(nèi)逐漸興起 三、 課題主要內(nèi)容和要求 1.寫開題報(bào)告一份，結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)課題，論述課題主要內(nèi)容和要求、研究方法、設(shè)計(jì)步驟和措施； 2.兩副模具的裝配圖，要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，充分考慮模具設(shè)計(jì)、加工制造、裝配、使用等一系列環(huán)節(jié)； 3.繪制模具所有零件圖（標(biāo)準(zhǔn)件除外），要求視圖正確，結(jié)構(gòu)工藝性好，標(biāo)注齊全； 4.三千字左右的本專業(yè)及課題國(guó)內(nèi)外的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)的綜述報(bào)告一份； 5.編寫設(shè)計(jì)說明書一份（1.5萬字左右）； 6.畢業(yè)設(shè)計(jì)課題調(diào)研實(shí)習(xí)報(bào)告一份（詳實(shí)的外出實(shí)習(xí)筆錄）； 四、 研究方法、步驟和措施 1、查閱相關(guān)資料，翻譯英文資料 查找設(shè)計(jì)所需的國(guó)內(nèi)外相關(guān)資料，結(jié)合課題實(shí)際研究分析后運(yùn)用到設(shè)計(jì)中去并盡可能有自己的創(chuàng)新獨(dú)特之處。通過互聯(lián)網(wǎng)了解這一行業(yè)的國(guó)內(nèi)外的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，拓展本專業(yè)的知識(shí)面，掌握本專業(yè)的新工藝和優(yōu)化設(shè)計(jì)以及先進(jìn)的制造技術(shù)。 2、熟練掌握設(shè)計(jì)所需的內(nèi)容 復(fù)習(xí)以前所學(xué)模具設(shè)計(jì)有關(guān)的專業(yè)知識(shí)，并熟練的運(yùn)用到設(shè)計(jì)中去。還要學(xué)習(xí)一些設(shè)計(jì)中所能用到的其它方面的知識(shí)，運(yùn)用UG軟件繪制模具裝配圖及所有零件的三維模型圖，經(jīng)過AUTOCAD處理后生成正式二維工程圖。 2、 設(shè)計(jì)內(nèi)容 （1）對(duì)零件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。 （2）對(duì)工作的零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)。 （3）建立模具三維模型及零件模型圖。 （4）對(duì)模具結(jié)構(gòu)和工作零部件進(jìn)行論證和優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 4、具體設(shè)計(jì)步驟 （1）建立ZB150型振動(dòng)器電機(jī)罩殼的三維模型及零件模型圖。 （2）對(duì)ZB150型振動(dòng)器電機(jī)罩殼的結(jié)構(gòu)以及沖壓工藝進(jìn)行分析。 （3）進(jìn)行理論分析，制定設(shè)計(jì)方案。 （4）進(jìn)行必要的工藝計(jì)算和參數(shù)選擇。 （5）對(duì)模具結(jié)構(gòu)和工作零部件進(jìn)行論證和優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 （6）加工設(shè)備的選擇及校核。 （7）繪制模具裝配圖和模具零件圖。 （8）用CAD軟件生產(chǎn)裝配圖和零件圖的二維圖 （9）撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書，完成全部研究工作。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告 指導(dǎo)教師意見： 1．對(duì)“文獻(xiàn)綜述”的評(píng)語： 2．對(duì)本課題的深度、廣度及工作量的意見和對(duì)設(shè)計(jì)（論文）結(jié)果的預(yù)測(cè)： 指導(dǎo)教師： 年 月 日 所在專業(yè)審查意見： 負(fù)責(zé)人： 年 月 日 19