Feb 15, 2023
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轉(zhuǎn)發(fā)自: 工程技術(shù) 建筑設(shè)計(jì) 2016年4月 第27期·51·?
作者:宋雷光
珠海格力電器股份有限公司,廣東 珠海 519000
用模具生產(chǎn)制品具有高效率、低消耗、高一致性、高精度和高復(fù)雜程度等特點(diǎn),這是其他任何加工制造方法所不及的。
目前,模具制造業(yè)已成為與高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)互為依托的產(chǎn)業(yè),模具工業(yè)技術(shù)水平的高低已成為衡量國家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志之一。
在我國大多數(shù)沖壓模具企業(yè)均有企業(yè)內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn),但相比西方發(fā)達(dá)國家的標(biāo)準(zhǔn),我國的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)是中等水平,而且只限于模架部分,由此可見我國沖壓模具存在差距。
只有研發(fā)出沖壓模具的系統(tǒng)性設(shè)計(jì),才能有效減低成本及縮短工期,從而提高經(jīng)濟(jì)效益。
目前我國大部分企業(yè)也應(yīng)用了計(jì)算機(jī)技術(shù),通過計(jì)算機(jī)技術(shù)的輔助,設(shè)計(jì)精度也越來越高,完全符合現(xiàn)代技術(shù)設(shè)計(jì)理念。
1 模具行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及市場前景
現(xiàn)代模具工業(yè)有“不衰亡工業(yè)”之稱。世界模具市場總體上供不應(yīng)求,市場需求量維持在600億至650億美元,同時(shí),我國的模具產(chǎn)業(yè)也迎來了新一輪的發(fā)展機(jī)遇。
近5以年,我國模具產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值保持 9%的年增長率(據(jù)不完全統(tǒng)計(jì), 2015年國內(nèi)模具進(jìn)口總值達(dá)到1750多億),到2016年模具產(chǎn)值預(yù)計(jì)為 1900 億元。
單就汽車產(chǎn)業(yè)而言,一個(gè)型號的汽車所需模具達(dá)幾千副,價(jià)值上億元,而當(dāng)汽車更換車型時(shí)約有 80%的模具需要更換。2015 年我國汽車產(chǎn)銷量均突破 2450.33萬輛,預(yù)計(jì)2016年產(chǎn)銷量各突破2500萬輛。
另外,電子和通訊產(chǎn)品對模具的需求也非常大,在發(fā)達(dá)國家往往占到模具市場總量的20%之多。
目前,中國28000多個(gè)模具生產(chǎn)廠點(diǎn),從業(yè)人數(shù)約150多萬。在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中,沖壓模具約占50%,塑料模具約占33%,壓鑄模具約占6%,其他各類模具約占11%。
2 沖壓工藝介紹
沖壓是靠壓力機(jī)和模具對板材、帶材、管材和型材等施加外力,使之產(chǎn)生塑性變形或分離,從而獲得所需形狀和尺寸的工件(沖壓件)的成形加工方法。
沖壓和鍛造同屬塑性加工(或稱壓力加工),合稱鍛壓。沖壓的坯料主要是熱軋和冷軋的鋼板和鋼帶。
全世界的鋼材中,有 60~70%是板材,其中大部分是經(jīng)過沖壓制成成品。
汽車的車身、底盤、油箱、散熱器片,鍋爐的汽包、容器的殼體、電機(jī)、電器的鐵芯硅鋼片等都是沖壓加工的。
儀器儀表、家用電器類等,如空調(diào)、電暖器,其主要?dú)んw是冷沖壓件。
沖壓件與鑄件、鍛件相比,具有薄、勻、輕、強(qiáng)的特點(diǎn)。沖壓可制出其他方法難于制造的帶有加強(qiáng)筋、肋、起伏或翻邊的工件,以提高其剛性。
由于采用精密模具,工件精度可達(dá)微米級,且重復(fù)精度高、規(guī)格一致,可以沖壓出孔、凸臺等。
冷沖壓件一般不再經(jīng)切削加工,或僅需要少量的切削加工。熱沖壓件精度和表面狀態(tài)低于冷沖壓件,但仍優(yōu)于鑄件、鍛件,切削加工量少。
沖壓是高效的生產(chǎn)方法,采用復(fù)合模,尤其是多工位級進(jìn)模,可在一臺壓力機(jī)上完成多道沖壓工序,實(shí)現(xiàn)由帶料開卷、矯平、沖裁到成形、精整的全自動(dòng)生產(chǎn)。生產(chǎn)效率高,勞動(dòng)條件好,生產(chǎn)成本低,一般每分鐘可生產(chǎn)數(shù)百件。
3 沖壓模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則與基本要求沖壓模具設(shè)計(jì)首先依據(jù)客戶的要求,在滿足客戶要求及模具功能的前提下,還要注重沖壓模具設(shè)計(jì)過程中的關(guān)鍵要素。
3.1 設(shè)計(jì)安全模具結(jié)構(gòu)的原則
(1) 安全第一。因模具設(shè)計(jì)是安全的基礎(chǔ),要把安全作為第一位來考慮。最安全的模具設(shè)計(jì)基本原則為,所設(shè)計(jì)的模具應(yīng)能完全杜絕事故的發(fā)生。
(2) 不允許出現(xiàn)因模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺陷而引起的事故,如廢料排出時(shí)飛散落到危險(xiǎn)界限內(nèi),模具結(jié)構(gòu)部件(尤其是上模)因螺釘松動(dòng)掉下而造成的事故等。
(3) 嚴(yán)禁操作者向模具內(nèi)伸手,即模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)將“不允許設(shè)計(jì)使操作者將身體的某一部分進(jìn)入危險(xiǎn)境界”為原則。
(4) 模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),不應(yīng)使操作者有不安全感。
3.2 設(shè)計(jì)安全模具結(jié)構(gòu)的基本要求
整個(gè)框架結(jié)構(gòu)的厚度不要過薄,要均勻;模具工作部分結(jié)構(gòu)的厚度不要過薄。
模具結(jié)構(gòu)要滿足承受力的需要,要考慮采用質(zhì)量平衡的結(jié)構(gòu);框架結(jié)構(gòu)的材質(zhì)、工作部分的材質(zhì)不要選錯(cuò),否則會造成異常磨損和浪費(fèi),增加采購成本和加工制造成本。
緊固螺釘不宜過小,否則在沖壓過程的振動(dòng)下會引起松動(dòng);起吊部件的選擇要準(zhǔn)確可靠,否則亦可造成事故。
模具結(jié)構(gòu)要滿足承受力的需要:a.承受側(cè)向力的部分要設(shè)計(jì)反側(cè)機(jī)構(gòu);b.受力部分要有力的支撐筋或加強(qiáng)筋增加強(qiáng)度,以保證足夠的強(qiáng)度;c.要考慮結(jié)構(gòu)的重心,勿使其產(chǎn)生力矩。
零部件結(jié)構(gòu)盡量通過計(jì)算來設(shè)計(jì)。原則上,模具不要從沖壓機(jī)床的墊板、滑塊上突出來。特別是當(dāng)突出部分處有導(dǎo)柱等危險(xiǎn)部分時(shí),必須設(shè)計(jì)防護(hù)罩并涂漆,以表示危險(xiǎn)。
在加工制造和使用時(shí),模具的重要部件要使操作者看得清楚,不要有盲點(diǎn),如模具整體的導(dǎo)向部分、定位部分、工作部分、安全區(qū)處等。
4 結(jié)束語
綜上所述,本文通過對模具行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及市場前景和沖壓工藝的介紹,以及沖壓模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則與基本要求,說明沖壓模具在我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起到了極其重要的作用。隨著技術(shù)的發(fā)展,沖壓模具設(shè)計(jì)將向著規(guī)?;姆较虬l(fā)展,更好的為我們所服務(wù)。
參考文獻(xiàn)
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