或金属粉末的增强塑料的模具,如型腔、形芯、浇口等主要部件。另外,模具钢品种规格多样化、产品精料化、制品化,尽量缩短供货时间亦是重要方向。
模具热处理和表面处理是能否充分发挥模具钢材性能的关键环节。模具热处理的发展 方向是采用真空热处理。模具表面处理除完善普及常用表面处理方法,即扩渗如:渗碳、渗 氮、渗硼、渗铬、渗钒外,应发展设备昴贵、工艺先进的气相沉积(TiN、TiC等)、等离子喷涂等技术。
6、在模具设计制造中将全面推广CAD/CAM/CAE技术
模具CAD/CAM/CAE技术是模具技术发展的一个重要里程碑。实践证明,模具CAD/CAM/CAE 技术是模具设计制造的发展方向。现在,全面普及CAD/CAM/CAE技术已基本成熟。由于模具CAD/CAM技术已发展成为一项比较成熟的共性技术,近年来模具CAD/CAM技术的硬件与软件 价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度,特别是微机的普及应用,更为广大模具企业普 及模具CAD/CAM技术创造了良好的条伯。随着微机软件的发展和进步,技术培训工作也日趋 简化。在普及推广模具CAD/CAM技术的过程中,应抓住机遇,重点扶持国产模具软件的开发和应用。
加大技术培训和技术服务的力度。应时一步扩大CAE技术的应用范围。对于已普及了 模具CAD/CAM技术的一批以家电行业代表的企业来说,应积极做好模具CAD/CAM技术的深化 应用工作,即开展企业信息化工程,可从CAPP,PDM、CIMS,VR,逐步深化和提高。
7、快速原型制造(RPM)技术得到更好的发展
快速原型制造(RPM)技术是美国首先推出的。它是伴随着计算机技术、激光成形技术和 新材料技术的发展而产生的,是一种全新的制造技术,是基于新颖的离散/堆积(即材料累加)成形思想,根据零件CAD模型、快速自动完成复杂的三维实体(原型)制造。RPM技术是集精密机械制造、计算机、NC技术、激光成形技术和材料科学最新发展的高科技技术,被公认为是继NC技术之后的一次技术革命。
RPM技术可直接或间接用于模具制造。首先是通过立体光固化(SLA)叠层实体制造(LOM) 激光选区烧结(SLS)、三维打印(3D-P)熔融沉积成形(FDM)等不同方法得到制件原型。然后通过一些传统的快速制模方法,获得长寿命的金属模具或非金属的低寿命模具。主要有精密铸造、粉末冶金、电铸和熔射(热喷涂)等方法。这种方法制模,具有技术先进、成本较低、设计制造周期短、精度适中等特点。从模具的概念设计到制造完成仅为传统加工方法所需时间的1/3和成本的1/4左右。因此,快速制模技术与
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快速原型制造技术的结合,将是传统快速制模技术,进一步深入发展的方向。
RPM技术还可以解决石墨电极压力振动(研磨)成形法中母模(电极研具)制造困难问题,使该法获得新生。青岛海尔模具有限公司还构建了基于RE(逆向工程技术)/RPM的模具并行开发系统,具有开发质量高、开发成本低及开发周期短等优点。
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2 零件图的分析
2.1零件的功用与经济性分析
该零件材料为Q235,厚度0.4mm。尺寸公差等级为IT9级,该零件的产量属于中批量,零件外形对称,材料为一般用钢,故冲压加工经济性良好。
2.2零件钣金成形工艺性分析
2.2.1结构形状与尺寸分析:
图 2-1 零件图
该制件形状简单,尺寸较小,厚度适中,属于普通冲压件,但有几点应该注意: 1 根据工件的形状分析,该工件为圆锥形件,因此在加工时要考虑到整形工序; 2 拉深的h/d较大,要考虑能否一次拉成,且最后一次拉深成型时应注意保证R0.8的圆角;
3 大批量生产,应重视模具材料的选择和模具结构的确定,保证模具的寿命; 4 制件较小,从安全考虑,要采取适当的取件方式,模具结构上设计好推件和取件方式。
2.2.2 精度与表面粗糙度
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此零件的表面粗糙度均为自由表面粗糙度,尺寸公差等级为IT9级,,所以加工此零件时,模具结构较为简单,加工方便。 2.2.3 材料
支撑套所用的材料为Q235,其力学性能如下:τ=304~373Mpa, σb=432~461 Mpa, σs=235Mpa。延展性好,适合拉深。
综上所述,该零件的形状、尺寸、精度、材料均符合拉深工艺性要求,故可以采用冲压方法加工。
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3钣金成形工艺设计
3.1成形工艺方案的确定
3.1.1成形工序性质与数量的确定
(1) 成形工序性质的确定:
该零件的主要成形方法是冲裁和拉深。成形方法可以分为二种:一种,先落料,冲孔,再拉深,另一种是先落料,拉深,再冲孔,这两种方法中第一种生产简单,效率高,但是拉深后孔易变形而达不到要求。第二种方法生产比较复杂,效率不高,但是拉深后孔不易变形。所以,比较起来,采用第二种方法较为合理。
(2)根据H/d?18/21?0.85查相关表格:能够一次拉深成形,根据以上的分析本零件需要落料、拉深、冲孔共三道冲压工序。 3.1.2冲压工艺方案的分析与确定
根据以上基本工序,可拟定出以下三种冲压工艺方案: 方案一:落料、拉深、冲孔单工序模 方案二:落料拉深复合、冲孔単工序完成 方案三:采用多工位级进模
分析比较上述三种工艺方案,可以看出:方案一模具简单,数量多,冲压效率低。方案二相对于方案一模具较复杂,数量减少,冲压效率提高。方案三相对于前两种方案模具最复杂,制造周期长,数量最少,冲压效率最高,适合大批量生产。
冲压工艺方案比较表
项目 模具结构 模具数量 生产效率 方案一 简单 3套 较低 方案二 一般 2套 较高 方案三 结构较复杂 1套 高
通过上述方案性能的比较,考虑到产品是中批量生产,采用方案二是最合理的。
3.2 冲压工艺参数的计算
3.2.1工序尺寸的计算
坯料尺寸计算:零件的坯料直径D按图所示中线尺寸计算:
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