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多工位级进模设计方案文献综述
19页1、1多工位级进模的研究现状及发展趋势1.1多工位级进模的研究现状多工位级进模是在普通级进模的基础上发展起来的一种高精度、高效率、长寿命的模具,是技术密集型模具的重要代表,是冲模发展方向之一。这种模具除 进行冲孔落料工作外,还可根据零件结构的特点和成形性质,完成压筋、冲窝、 弯曲、拉深等成形工序,甚至还可以在模具中完成装配工序 1-3。冲压时,将带 料或条料由模具入口端送进后,在严格控制步距精度的条件下,按照成形工艺安 排的顺序,通过各工位的连续冲压,在最后工位经冲裁或切断后,便可冲制出符 合产品要求的冲压件。为保证多工位级进模的正常工作,模具必须具有高精度的 导向和准确的定距系统,配备有自动送料、自动出件、安全检测等装置。所以多 工位级进模与普通冲模相比要复杂,具有如下特点:(1)在一副模具中,可以完成包括冲裁,弯曲,拉深和成形等多道冲压工 序;减少了使用多副模具的周转和重复定位过程, 显著提高了劳动生产率和设备 利用率。(2)由于在级进模中工序可以分散在不同的工位上, 故不存在复合模的“最 小壁厚”问题,设计时还可根据模具强度和模具的装配需要留出空工位, 从而保 证模具的强度和装配空间
2、4,5。(3)多工位级进模通常具有高精度的内、外导向(除模架导向精度要求高 外,还必须对细小凸模实施内导向保护) 和准确的定距系统,以保证产品零件的 加工精度和模具寿命。(4)多工位级进模常采用高速冲床生产冲压件,模具采用了自动送料、自 动出件、安全检测等自动化装置,操作安全,具有较高的生产效率。目前,世界上最先进的多工位级进模工位数多达 50多个,冲压速度达1000次/分以上。(5)多工位级进模结构复杂,镶块较多,模具制造精度要求很高,给模具的制造、调试及维修带来一定的难度。同时要求模具零件具有互换性,在模具零 件磨损或损坏后要求更换迅速,方便,可靠。所以模具工作零件选材必须好(常 采用高强度的高合金工具钢、高速钢或硬质合金等材料),必须应用慢走丝线切割加工、成型磨削、坐标镗、坐标磨等先进加工方法制造模具。(6)多工位级进模主要用于冲制厚度较薄(一般不超过 2mm、产量大,形 状复杂、精度要求较高的中、小型零件。用这种模具冲制的零件,精度可达IT10 级。1.2多工位级进模的发展趋势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
3、力的重要性。 近年来许多模具企业因此加 大了用于技术进步的投资力度,一些国内模具企业已普及了二维CAD并陆续开始使用UG Pro/Engineer、I-DEAS等国际通用软件,个别厂家还引进了 Moldf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 。近年来许多模具企业因此加大了 用于技术进步的投资力度,一些国内模具企业已普及了二维CAD并陆续开始使用UG Pro/Engineer、I-DEAS等国际通用软件,个别厂家还引进了 Moldflow等CAE 软件,并成功应用于多工位级进模的设计中。目前,以汽车覆盖件模具为代表的大型冲压模具的制造技术已取得很大进 步,东风汽车公司模具厂、一汽模具中心等模具厂家已能生产部分轿车覆盖件模 具。此外,许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发,在模具 CAD/CAE/CA技术方面取得了显著进步。例如,吉林大学汽车覆盖件成型技术所 独立研制的汽车覆盖件冲压成型分析 KMA软件,华中理工大学模具技术国家重点 实验室开发的注塑模、汽车覆盖件模具和级进模 CAD/CAE/CA软件,上
4、海交通大 学模具CADI家工程研究中心开发的冷冲模和精冲研究中心开发的冷冲模和精冲 模CA软件等8,9。而多工位级进模技术的发展应该为适应模具产品“交货期短”、“精度 高”、“质量好”、“价格低”的要求服务。专家认为,未来多工位级进模具制 造技术有以下几大发展趋势:(1)全面推广CAD/CAM/CA技术模具CAD/CAM/CA技术是模具设计制造的发展方向。随着微机软件的发展和 进步,普及CAD/CAM/CAE术的条件已基本成熟,各企业将加大CAD/CA技术培训 和技术服务的力度;进一步扩大CA技术的应用范围10。计算机和网络的发展正 使CAD/CAM/CA技术跨地区、跨企业、跨院所地在整个行业中推广成为可能,实 现技术资源的重新整合,使虚拟制造成为可能。(2) 高速铣削加工国外近年来发展的高速铣削加工,大幅度提高了加工效率,并可获得极高的 表面光洁度。另外,还可加工高硬度模块,还具有温升低、热变形小等优点11 O高速铣削加工技术的发展,对汽车、家电行业中大型型腔模具制造注入了新的活 力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向发展。(3) 模具扫描及数字化系统高速扫描机和模具扫描系统
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