锁扣成型工艺及级进模设计开题报告(3)
冲压模具的发展现状由于冲压工艺具有生产率、生产成本低、材料利用率高、能成形复杂零件、适合大批量生产等优点，在某些领域已取代机械加工，并正逐步扩大其应用范围。据国际生产技术协会预测，到本世纪中，机械零部件中 60的粗加工、80的精加工要由模具来完成。因此，冲压技术对发展生产、增加效益、更新产品等方面具有重要作用。市场竞争剧烈，加速了产品的更新换代，加快了模具制造的发展。近年来，我国冲压模具水平已有很大提高。大型冲压模具已能生产单套重量达 50多吨的模具。为中档轿车配套的覆盖件模具国内也能生产了。精度达 1-2μm，寿命 2 亿次左右的多工位级进模国内已有多家企业能够生产。表面粗糙度达到 Ra≤1.5μm 的精冲模，大尺寸（φ≥300mm）精冲模及中厚板精冲模国内也已达到相当高的水平。（1）模具 DBD/DBM 技术状况我国模具 DBD/DBM 技术的发展已有 20 多年历史。由原华中工学院和武汉 733 厂于 1984 年共同完成的精冲模 DBD/DBM 系统是我国第一个自行开发的模具 DBD/DBM系统。由华中工学院和北京模具厂等于 1986 年共同完成的冷冲模 DBD/DBM 系统是我国自行开发的第一个冲载模 DBD/DBM 系统。上海交通大学开发的冷冲模 DBD/DBM 系统也于同年完成。20 世界 90 年代以来，国内汽车行业的模具设计制造中开始采用DBD/DBM 技术。国家科委 863 计划将东风汽车公司作为 DIMS 应用示范工厂，由华中理工大学作为技术依托单位，开发的汽车车身与覆盖件模具 DBD/DBPP/DBM 集成系统于 1996 年初通过鉴定。在此期间，一汽和成飞汽车模具中心引进了工作站和 DBD/DBM软件系统，并在模具设计制造中实际应用，取得了显著效益。1997 年一汽引进了板料成型过程计算机模拟 DBE 软件并开始用于生产。21 世纪开始 DBD/DBM 技术逐渐普及，现在具有一定生产能力的冲压模具企业基本都有了 DBD/DBM 技术。其中部分骨干重点企业还具备各 DBE 能力。模具 DBD/DBM 技术能显著缩短模具设计与制作周期，降低生产成本，提高产品质量，已成为人们的共识。在“八五”、“九五”期间，已有大批模具企业推广普及了计算机绘图技术，数控加工的使用率也越来越高，并陆续引进了相当数量的 DBD/DBM 系统。如美国 EDS 的 UG，美国 Parametric Technology 公司的 Pro/Engineer，美国 DV 公司的DBDSS，英国 DELDBM 公司的 DODT5，日本 HZS 公司的 DRBDE 及 space-E以色列公司的 Dimatron，还引进了 ButoDBD、DBTIB 等软件及法国 Marta-Daravision 公司用于汽车及覆盖件模具的 Euclid-IS 等专用软件。国内汽车覆盖件模具生产企业普遍采用了DBD/DBM 技术。DL 图的设计和模具结构图的设计均已实现二文 DBD，多数企业已经向三文过渡，总图生产逐步代替零件图生产。且模具的参数化设计也开始走向少数模具厂家技术开发的领域。在冲压成型 DBE 软件方面，除了引进的软件外，华中科技大学、吉林大学、湖南大学等都已研发了较高水平的具有自主知识产权的软件，并已在生产实践中得到成功应用，产生了良好的效益。快速原型（RP）与传统的快速经济模具相结合，快速制造大型汽车覆盖件模具，解决了原来低熔点合金模具靠样件浇铸模具，模具精度低、制件精度低，样件制作难等问题，实现了以三文 DBD 模型作为制模依据的快速模具制造，并且保证了制件的精度，为汽车行业新车型的开发、车身快速试制提供了覆盖件制作的保证，它标志着 RPM 应用于汽车车身大型覆盖件试制模具已取得了成功。围绕着汽车车身试制、大型覆盖件模具的快速制造，今年来也涌现出一些新的快速成型方法，例如目前已开始在生产中应用俄无模多点成型及激光冲击和电磁成型等技术。它们都表现出了降低成本、提高效率等优点。（2）模具设计与制造能力状况在国家产业政策的正确引导下，经过几十年努力，现在我国冲压模具的设计与制造能力已达到较高水平，包括信息工程和虚拟技术等许多现代设计制造技术已在很多模具企业得到应用。虽然如此，我国的冲压模具设计制造能力与市场需要和国际先进水平相比仍有较大差距。这些主要表现在高档轿车和大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模方面，无论在设计还是加工工艺和能力反面，都有较大差距。轿车覆盖件模具，具有设计和制造难度大，质量和精度要求高的特点，可代表覆盖件模具的水平。虽然在设计制造方面和手段方面已基本达到了国际水平，模具结构功能方面也接近国际水平，在轿车模具国产化进程中前进了一大步，但在制造质量、进度、制造周期等方面，与国外相比还存在一定的差距。标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具，是我国重点发展的精密模具品种。有代表性的是集机电一体化的铁芯精密自动阀片多功能模具，已基本达到国际水平。但总体上和国外多工位级进模相比，在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上，仍存在一定差距。汽车覆盖件模具制造技术正在不断地提高和完善，高精度、高效益加工设备的使用越来越广泛。高性能的五轴高速铣床和三轴的高速铣床的应用已越来越多。ND、DND 技术的应用越来越成熟，可以进行倾角加工和超精加工。这些都提高了模具型面加工精度，提高了模具的质量，缩短了模具的制造周期。模具表面强化技术得到广泛应用。工艺成熟、无污染、成本适中的离子渗氮技术越来越被认可，碳化物被覆处理（TD 处理）及许多镀（涂）层技术在冲压模具上的应用日益增多。真空处理技术、实型铸造技术、刃口堆焊技术等日趋成熟。激光切割和激光焊接技术也得到了应用。（3）专业化程度及分布状况我国模具行业专业化程度还比较低，模具自产自配比例过高。国外模具自产自配比例一般为 30，我国冲压模具自产自配比例为 60。这就对专业化产生了很多不利影响。现在，技术要求高、投入大的模具，其专业化程度较高，例如覆盖件模具、多工位级进模和精冲模等。而一般冲模专业化程度就较低。由于自配比例高，所以冲压模具生产能力的分布基本上跟随冲压件生产能力的分布。但是专业化程度较高的汽车覆盖件模具和多工位、多功能精密冲模的专业生产企业的分布有不少并不跟随冲压件能力分布而分布，而往往取决于主要投资者的决策。例如四川有较大的汽车覆盖件模具的能力，江苏有较强的精密冲模的能力，而模具的用户都不在本地。目前全世界模具总产值约为 680 亿美元，中国只占 8左右，自 2002 年以来，贸易逆差均在 10 亿美元以上，致使我国仍为世界上模具进口量较大的国家。我国目前的模具产业结构还需要进一步调整，增长方式也需要进一步转变。
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