ZL50裝載機(jī)總體及工作裝置設(shè)計(jì)

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4.3.1.1 流體動(dòng)力潤滑 流體動(dòng)力潤滑指通過液體的運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)潤滑的。就徑向滑動(dòng)軸承而言，它已經(jīng)被用來作為一個(gè)例子，該軸的旋轉(zhuǎn)使?jié)櫥瑒┻M(jìn)入裝載區(qū)。被加載的區(qū)域?qū)⒃谠撦S和軸承表面彼此最接近的那個(gè)點(diǎn)上，進(jìn)入這個(gè)區(qū)域，像一個(gè)彎曲的楔形，是逐漸變細(xì)的。 由于油是被迫進(jìn)入楔形狹窄的部分，其壓力的增加，正是這種流體動(dòng)壓力來支撐軸的載荷。載荷的增加降低了油膜厚度的增加，而增加的流體動(dòng)壓來潤滑油膜厚度。反過來，流體動(dòng)壓力是由原油粘度和在它被壓縮成楔形入口區(qū)的速度來決定的。 類似的壓力楔，它依賴于流體動(dòng)力潤滑，在幾乎所有的系統(tǒng)中都是必要的。舉個(gè)例子，在一個(gè)直線滑動(dòng)軸承中的楔形可以由一個(gè)傾斜的滑塊產(chǎn)生，如fig.4.4所示。 fig.4.4 在直線滑動(dòng)的軸承壓力楔 另外一種小型楔，可以通過倒圓角，倒角或除去滑塊的前沿部分來得到。在某些情況下，一個(gè)楔形塊可能會由一個(gè)表面完全平滑的滑塊而產(chǎn)生，因?yàn)榛瑒?dòng)面中心溫度升高和膨脹，會產(chǎn)生極高的熱量。任意或所有這些類型的楔形都是存在的，比如說在一個(gè)墊式的推力軸承，但某些類型的楔對于流體動(dòng)壓潤滑是必不可少的。 一個(gè)例外是兩個(gè)表面之間的潤滑劑，受到擠壓，被迫從他們之間的空間離開而移向另一個(gè)軸承表面。潤滑劑的粘度，有著防止?jié)櫥捅粩D出的作用。潤滑油的粘度越高，其被擠出需要的承載力是更大的，因此對軸承表面損傷有著更大的保護(hù)作用。這就是所謂的擠壓膜效應(yīng)。 流體動(dòng)力潤滑是對雷諾茲方程的數(shù)學(xué)描述，但對于大多數(shù)使用者來說記住油膜厚度取決于軸承表面的速度和油的粘度是足夠的。粘度是油的唯一性，這在流體動(dòng)力潤滑上是重要的。 流體動(dòng)力潤滑在高速提供了更好的潤滑，在非常低的速度可能會導(dǎo)致潤滑失效。 理想情況下流體動(dòng)力潤滑油膜應(yīng)該是足夠厚的·，以確保在兩個(gè)曲面上的凸起之間沒有聯(lián)系。換句話說，油膜厚度應(yīng)大于表面粗糙高度的總和。在fig.4.3這理想點(diǎn)是B，但由于速度和載荷的軸承，和溫度（由此情況下的粘度）的油，不能保持絕對恒定，通常只是被用來針對那個(gè)點(diǎn)B 這里的h是潤滑油膜厚度，P是壓力，x和z是坐標(biāo)，U和V在x和z方向的速度。術(shù)語 和 描述的是該油被擠入楔形塊的速率，而是油的粘度。 這能保證不僅摩擦?xí)浅＝咏钚≈档目赡?，而且磨損也將會保持在最低限度。 在實(shí)踐中，新的軸承表面粗糙比通常是可取的，少量的接觸也是可以允許的。這將允許磨損發(fā)生在表面粗糙度減少的地方，或表面運(yùn)行的地方。設(shè)計(jì)軸承系統(tǒng)的目的應(yīng)該是一旦它達(dá)到運(yùn)行條件，油膜厚度大于表面粗糙高度的總和。 一種特殊類型的流體動(dòng)力潤滑可以發(fā)生在特定的負(fù)載很大的接觸中，比如球或滾子軸承和許多類型的齒輪傳動(dòng)中。如果幾何形狀和運(yùn)動(dòng)類型是合適的，潤滑油可以被困在入口區(qū)，并變成受到很高的壓力的部分，因?yàn)樗菙D進(jìn)狹小的空間里大多數(shù)高負(fù)載的部分的接觸。 這些壓力有兩個(gè)重要的作用。他們使?jié)櫥瑒┑恼扯却蟠笤黾樱瑥亩岣咂涑休d能力。同時(shí)他們以這樣的方式引起的裝載表面彈性變形來擴(kuò)展到更大的面積的負(fù)載。由于承載能力的控制。fig.4.5給了一個(gè)彈流潤滑的如何發(fā)生的現(xiàn)象。 fig.4.5 彈流潤滑的氣缸在平坦的表面 雖然技術(shù)上流體動(dòng)力潤滑是潤滑液的一種形式，它也可以被應(yīng)用到通過氣體的潤滑，提供那些負(fù)載和速度條件都合適的粘度極低的氣體。 4.3.1.1邊界潤滑 當(dāng)油膜厚度變得太小而不能給表面的流體膜分離時(shí)，粗糙的表面開始彼此接觸，潤滑劑的性能除了體積粘性開始變得重要。在fig.4.3，區(qū)域1，油膜已變得非常薄，沒有水動(dòng)力作用而只有邊界潤滑是有效的。 這兒的 ——在入口區(qū)潤滑油的粘度 R——有效半徑 E ——楊氏模量 Q——赫茲接觸壓力 ——粘度隨壓力增加的程度 在大多數(shù)正常情況下表面微凸體最初是由涂有薄膜的氧化物，鐵氧化物在鐵或鋼，鋁氧化物（氧化鋁）覆蓋在鋁上等等形成的。當(dāng)這些表面相互摩擦，他們吸附物是比較溫和的。然而，如果氧化物薄膜通過大力摩擦去除，暴露的金屬表面有一個(gè)非常大的傾向去吸附。 因此，如果軸承表面保留有氧化物薄膜，粗糙表面之間的接觸會給予適度的摩擦和磨損。如果他們失去了那層氧化物薄膜，將會有較高的摩擦或嚴(yán)重的磨損。在這兩種情況下的邊界潤滑的目的是減少摩擦和磨損，對此有多種方法可以這樣去做。 （1）吸附作用 所有的固體表面會有一種從他們周圍的環(huán)境吸引一層薄膜物質(zhì)的傾向。這樣的薄膜可能是只有一個(gè)或幾個(gè)分子厚，并且被認(rèn)為是表面上的吸附。較厚或更強(qiáng)的吸附膜的支承表面可以提供更大的保護(hù)。 吸附是一種可逆的過程，并且吸附物是可以解吸的，如果加熱到臨界溫度，或通過某種物質(zhì)被移走，將會受到更強(qiáng)的吸附力，這最明顯的效果是體現(xiàn)在邊界潤滑上，因?yàn)樵跐櫥瑒┐嬖谙?，吸附性?qiáng)的物質(zhì)將被優(yōu)先吸附。在制定潤滑劑時(shí)會有更有效的邊界潤滑添加劑。 吸附的一個(gè)有用的副產(chǎn)物是力學(xué)性能的降低，特別是，在一個(gè)吸附膜的存在下金屬的屈服應(yīng)力，由于這種效果，較低的應(yīng)力是在凹凸碰撞時(shí)產(chǎn)生的。在新的軸承表面運(yùn)行時(shí)，去除過度粗糙后效果會更好。 （2）表面上的化學(xué)吸附 吸附到金屬表面后，一些物質(zhì)會與金屬或氧化物表面反應(yīng)生成新的化合物。這種物質(zhì)稱為化學(xué)吸附。 化學(xué)吸附材料比金屬表面的吸附材料能更好結(jié)合起來，而且化學(xué)吸附過程是不可逆的。這種薄膜可以有非常有效的邊界潤滑。 （3）化學(xué)反應(yīng) 在光或適度的摩擦下，吸附和化學(xué)吸附膜在減少摩擦和磨損是非常有效的。他們在劇烈摩擦條件下很容易被機(jī)械去除，因此不能有效地阻止嚴(yán)重的磨損或被抵消。自然氧化層減少嚴(yán)重磨損和抵消，但一旦通過摩擦被去除，表面的再氧化可能太慢而是有效的。 要處理這樣的情況，更多的活性化學(xué)物質(zhì)可以被添加到潤滑油和軸承的表面來產(chǎn)生這種物質(zhì)的反應(yīng)，將產(chǎn)生有效的保護(hù)膜。問題是活性化學(xué)物質(zhì)如磷酸是否會繼續(xù)反應(yīng)，從而侵蝕金屬表面。 解決的辦法是使用含硫磺的，磷，氯的有機(jī)化合物，這可以在氧化的金屬表面產(chǎn)生吸附或化學(xué)吸附，但將與重新暴露的已被移除氧化膜的金屬表面快速作出反應(yīng)。 對于潤滑和腐蝕的控制，在這種方式下軸承表面的化學(xué)制品的反應(yīng)可以限制到最小程度的必要。盡管如此，一些更強(qiáng)大的極壓添加劑會慢慢地腐蝕某些金屬，應(yīng)該只是被用于在摩擦條件非常嚴(yán)重的地方，比如用在金屬切削上。 4.3.1.4靜壓潤滑 在上面的部分解釋了壓力給全流體膜分離的負(fù)載軸承表面是由表面的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的。同樣的效果可以通過強(qiáng)制潤滑的軸承外部施加的壓力下得到，這將使全油膜分離來實(shí)現(xiàn)到粘度或速度將不足以支撐負(fù)載的輸出的地方。 外壓的基本理論（有時(shí)稱為靜壓）潤滑是很簡單的。所需的平均壓力等于負(fù)載除以有效承載面積。 在實(shí)踐中，液體靜壓軸承的設(shè)計(jì)還必須考慮到保持穩(wěn)定的需要和控制潤滑油流量。 外部加壓可用于液體潤滑劑或潤滑脂，但也被用來作為常用的氣，它可以抵消那些與粘度非常低的氣體相關(guān)問題的偏移。 4.3.1.5干燥或固體潤滑 一種固體潤滑劑基本上是可被放置在兩個(gè)軸承表面的任何固體物質(zhì)，在給定載荷下比軸承材料本身的摩擦將更容易剪切。在干摩擦系數(shù)對剪切力和軸承負(fù)荷相關(guān)：=剪切力/負(fù)載 在實(shí)踐中，某些特定的屬性都需要一種優(yōu)良的固體潤滑劑，如化學(xué)穩(wěn)定性，粘附一個(gè)軸承表面的能力，等等。 揚(yáng)州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）前期工作材料 學(xué)生姓名： 于 程 學(xué)號： 100007141 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 設(shè)計(jì)（論文）題目： 護(hù)板級進(jìn)模設(shè)計(jì) 指導(dǎo)老師： 李益民 材 料 目 錄 序號 名 稱 數(shù)量 備注 1 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）選題、審題表 1 2 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 1 3 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）實(shí)習(xí)調(diào)研報(bào)告 1 4 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告（含文獻(xiàn)綜述） 1 5 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文資料翻譯（含原文） 1 6 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期檢查表 1 2014年 2 月 17 日 揚(yáng)州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）選題、審題表 學(xué) 院 機(jī)械學(xué)院 選題教師 姓名 李益民 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 專業(yè)技術(shù)職務(wù) 副教授 申報(bào)課題名稱 護(hù)板級進(jìn)模設(shè)計(jì) 課題性質(zhì) A B C D E 課題來源 A B C D √ √ 課題簡介 根據(jù)給定冷沖壓件零件，設(shè)計(jì)一套級進(jìn)模。使學(xué)生初步學(xué)會借助設(shè)計(jì)資料設(shè)計(jì)沖壓模具，掌握沖壓模具的設(shè)計(jì)步驟，模具設(shè)計(jì)資料的使用。 設(shè)計(jì)（論文） 要 求 （包括應(yīng)具備的條件） 該課題主要完成沖壓件冷沖壓加工工藝設(shè)計(jì)、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、主要零件三維造型及虛擬裝配。學(xué)生的要求：具有模具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識及三維CAD軟件應(yīng)用。 課題預(yù)計(jì) 工作量大小 大 適中 小 課題預(yù)計(jì) 難易程度 難 一般 易 √ √ 所在專業(yè)審定意見： 負(fù)責(zé)人（簽名）： 年 月 日 院主管領(lǐng)導(dǎo)意見： 簽名： 年 月 日 說明：1、該表作為本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題申報(bào)時(shí)專用，由選題教師填寫，經(jīng)所在專業(yè)有關(guān)人員討論，負(fù)責(zé)人簽名后生效； 2、有關(guān)內(nèi)容的填寫見背面的填表說明，并在表中相應(yīng)欄打“” 課題一旦被學(xué)生選定，此表須放在“畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）資料袋”中存檔。  填 表 說 明 1、該表的填寫只針對1名學(xué)生做畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）時(shí)選擇使用，如同一課題由2名及2名以上同學(xué)選擇，應(yīng)在申報(bào)課題的名稱上加以區(qū)別（加副標(biāo)題），并且在“設(shè)計(jì)（論文）要求”一欄上加以體現(xiàn)。 2“課題性質(zhì)”一欄： A、工程設(shè)計(jì)； B、實(shí)驗(yàn)研究； C、軟件工程（如CAI課題等）； D、理論探討； E、其它。 3、“課題來源”一欄： A、自然科學(xué)基金與部、省、市級以上科研課題； B、企、事業(yè)單位委托課題； C、校、院（系）級基金課題； D、自擬課題。 4、“課題簡介”一欄： 主要指研究設(shè)計(jì)該課題的背景介紹及目的、意義。 5、“設(shè)計(jì)（論文）要求（包括應(yīng)具備的條件）”一欄： 主要指本課題技術(shù)方面的要求，而“條件”指從事課題必須具備的基本條件（如儀器設(shè)備、場地、文獻(xiàn)資料等）。  揚(yáng)州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 生 姓 名： 于 程 學(xué)號： 100007141 畢業(yè)（論文）題目： 護(hù)板級進(jìn)模設(shè)計(jì) 起 迄 日 期： 2014.2.17～2014.5.16 設(shè)計(jì)（論文）地點(diǎn)： 指 導(dǎo) 老 師： 李益民 專業(yè)負(fù)責(zé)人： 發(fā)任務(wù)書日期： 2014年 2 月 17 日  任務(wù)書填寫要求 1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書由指導(dǎo)老師根據(jù)各課題的具體情況填寫，經(jīng)學(xué)生所在專業(yè)的負(fù)責(zé)人審查、學(xué)院分管領(lǐng)導(dǎo)簽字后生效。此任務(wù)書應(yīng)在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開始前一周內(nèi)填好并發(fā)給學(xué)生； 2、任務(wù)書內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可在本學(xué)院網(wǎng)頁上下載）打印，不得隨便涂改或潦草書寫，禁止打印在其它紙上后剪貼； 3、任務(wù)書內(nèi)填寫的內(nèi)容，必須和學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）完成的情況相一致，若有變更，應(yīng)當(dāng)經(jīng)過所在專業(yè)的教科部及學(xué)院主管領(lǐng)導(dǎo)審批后方可重新填寫； 4、任務(wù)書內(nèi)有關(guān)“教科部”、“專業(yè)”等名稱的填寫，應(yīng)寫中文全稱，不能寫數(shù)字代碼。學(xué)生的“學(xué)號”要寫全號，不能只寫最后2位或1位數(shù)字； 5、任務(wù)書內(nèi)“主要參考文獻(xiàn)”的填寫，應(yīng)按照國標(biāo)GB 7714-87《文后參考文獻(xiàn)著錄規(guī)則》的要求書寫，不能有隨意性； 6、有關(guān)年月日等日期的填寫，應(yīng)當(dāng)按照國標(biāo)GB/T 7408-94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時(shí)間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書寫。如“2005年3月21日”或“2005-03-21”。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 1．本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題應(yīng)達(dá)到的目的： 通過該課題的畢業(yè)設(shè)計(jì)可以使學(xué)生掌握沖壓模具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，綜合運(yùn)用本專業(yè)所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識分析和解決沖壓工藝和模具設(shè)計(jì)中的問題，著重培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力（主要包括設(shè)計(jì)、計(jì)算，繪圖及三維CAD軟件應(yīng)用能力）以及獨(dú)立解決和分析問題的能力。 2．本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）： 1）查閱文獻(xiàn)資料15篇以上、翻譯不少于五千印刷符的英文資料； 2）沖壓件零件的工藝分析及沖壓工藝設(shè)計(jì)； 3）沖壓件階進(jìn)模設(shè)計(jì)； 4）階進(jìn)模主要零件設(shè)計(jì)； 5）完成模具零件三維造型； 6）加工工藝及模具設(shè)計(jì)說明書。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 3．對本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題成果的要求（包括畢業(yè)設(shè)計(jì)論文、圖表、實(shí)物樣品等）： 1）零件沖壓工藝規(guī)程； 一套 2）階進(jìn)模裝配圖 一套 3）階進(jìn)模主要零件的零件圖，零件三維圖； 一套 4）沖壓工藝規(guī)程及模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明書； 一份 5）翻譯不少于5000印刷符的英文資料。 一份 4．主要參考文獻(xiàn)： 1）《機(jī)械制造工藝裝備設(shè)計(jì)手冊》 李慶壽 寧夏人民出版社 2）《UG范例教程》 黃貴東 清華大學(xué)出版社 3）《PRO/ENGINEER 2001機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)例教程》 衛(wèi)朝富 中國鐵道出版社 4）《模具設(shè)計(jì)與制造簡明手冊》 馮炳堯 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 5）《機(jī)械制造工藝標(biāo)準(zhǔn)手冊》 張紀(jì)真 機(jī)械工業(yè)出版社 6）《中國模具設(shè)計(jì)大典》 中國機(jī)械工程協(xié)會 江西科學(xué)技術(shù)出版社 7）《沖壓模具結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)圖解》 （日）太田哲 國防工業(yè)出版社 8）《沖模結(jié)構(gòu)圖冊》 9）《沖壓工藝學(xué)》 李碩本 機(jī)械工業(yè)出版社 10）汽車覆蓋件沖壓成形技術(shù) 崔令江 機(jī)械工業(yè)出版社 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 5、本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題工作進(jìn)度計(jì)劃 起止日期 工 作 內(nèi) 容 2.17～3.2 3.3～3.23 3.24～4.13 4.14～4.27 4.28～5. 7 5.8～5.16 1）資料收集、翻譯 2周 2）編制冷沖壓零件的沖壓工藝規(guī)程 3周 包括沖壓件的工藝性分析，確定工序性質(zhì)、工序數(shù)目、工序順序及工序間半成品的尺寸，確定沖模結(jié)構(gòu)形式，選定沖壓設(shè)備，進(jìn)行必要的工藝計(jì)算并對沖壓設(shè)備進(jìn)行校核等。 3）階進(jìn)?？傮w設(shè)計(jì) 3周 繪制沖模（總體）草圖，初步確定沖模外形尺寸。 4）完成裝配總圖（必須手工繪圖） 2周 5）主要零部件設(shè)計(jì) 1.5周 設(shè)計(jì)各零部件具體結(jié)構(gòu)，繪零件圖；并完成零件三維造型及模擬裝配。 6）整理設(shè)計(jì)說明書。 1.5周 所在專業(yè)審核意見： 負(fù)責(zé)人： 年 月 日 學(xué)院意見： 院長： 年 月 日 揚(yáng)州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 學(xué) 生 姓 名： 于 程 學(xué)號： 100007141 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 設(shè)計(jì)（論文）題目： 護(hù)板級進(jìn)模設(shè)計(jì) 指 導(dǎo) 老 師： 李益民 2014年 月 日  開題報(bào)告填寫要求 1、開題報(bào)告（含“文獻(xiàn)綜述”）作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會對學(xué)生答辯資格審核的依據(jù)材料之一。此報(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見及所在專業(yè)的教科部審核后生效； 2、開題報(bào)告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從本學(xué)院網(wǎng)頁上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時(shí)交給指導(dǎo)教師簽署意見； 3、“文獻(xiàn)綜述”應(yīng)按論文的格式成文，并直接書寫（或打?。┰诒鹃_題報(bào)告第一欄目內(nèi)，學(xué)生寫文獻(xiàn)綜述的參考文獻(xiàn)應(yīng)不少于15篇（不包括辭典、手冊）； 4、有關(guān)年月日等日期的填寫，應(yīng)當(dāng)按照國標(biāo)GB/T 7408-94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時(shí)間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書寫。如“2005年3月21日”或“2005-03-21”。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 1．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2000字左右的文獻(xiàn)綜述： 文 獻(xiàn) 綜 述 護(hù)板級進(jìn)模設(shè)計(jì) 摘要：本綜述主要從模具的行業(yè)背景、地位、發(fā)展?fàn)顩r和規(guī)模來介紹模具制造在工業(yè)生產(chǎn)中的地位，以及中外模具行業(yè)的差距，并扼要介紹了我國多工位級進(jìn)模的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，以此來談?wù)剬φn題的研究和對方案的確定。 關(guān)鍵詞：模具行業(yè)；多工位級進(jìn)模；發(fā)展趨勢 1.1 引言 模具是工業(yè)生產(chǎn)中重要的工藝設(shè)備，是國民經(jīng)濟(jì)各部門發(fā)展的重要基礎(chǔ)之一，而作為冷沖模中一種的級進(jìn)模，更是在當(dāng)今模具生產(chǎn)中起到了極其重要的作用。級進(jìn)模由多個(gè)工位組成，各工位按順序關(guān)聯(lián)完成不同的加工，在沖床的一次行程中完成一系列的不同的沖壓加工。一次行程完成以后，由沖床送料機(jī)按照一個(gè)固定的步距將材料向前移動(dòng)，這樣在一副模具上就可以完成多個(gè)工序，一般有沖孔，落料，折彎，切邊，拉伸等等。多工位級進(jìn)模具有高效、高精度、長壽命的特點(diǎn)，它已成為實(shí)現(xiàn)大生產(chǎn)，降低生產(chǎn)成本的最佳選擇，是當(dāng)代先進(jìn)模具的代表。 1.2 模具行業(yè) 模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備，被稱為“工業(yè)之母”?，F(xiàn)代模具工業(yè)有“不衰亡工業(yè)”之稱?，F(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, 市場需求量維持在每年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10年來，我國模具行業(yè)一直以每年15％的增長速度快速發(fā)展。十五期間，我國模具行業(yè)年增長速度達(dá)到20％。2005年模具銷售額達(dá)610億元，同比增長25％，排在世界第三位；模具出口大幅增長，表明模具水平和競爭力提高。據(jù)海關(guān)統(tǒng)計(jì)，2005年模具出口7．4億美元，同比增長50％以上；模具產(chǎn)品結(jié)構(gòu)更趨高檔，復(fù)雜、精密、長壽命的模具份額提高到30％。 作為國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)行業(yè)，模具涉及機(jī)械、汽車、輕工、電子、化工、冶金、建材等各個(gè)行業(yè)，應(yīng)用范圍十分廣泛。目前, 電子、汽車、電機(jī)、電器、儀器、儀表、家電、通訊和軍工等產(chǎn)品中, 60%- 80%的零部件, 都要依靠模具成型。用模具成型的制件所表現(xiàn)出來的高精度、高復(fù)雜性、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗, 是其他加工制造方法所無法比擬。模具在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和開發(fā)能力。目前我國模具行業(yè)的生產(chǎn)企業(yè)和職工總數(shù)在世界上的排名已躍居第一, 生產(chǎn)銷量排名世界第三，模具生產(chǎn)總量雖然已位居世界第三，但設(shè)計(jì)制造水平在總體上要比德、美等國家落后許多，也比韓國、新加坡等國落后而且國內(nèi)模具市場過早陷入了價(jià)格戰(zhàn)的誤區(qū)，還缺乏自主創(chuàng)新的能力，尤其缺乏誠信可靠的市場體系。 鑒于模具作為包括機(jī)床工具、汽車制造、食品包裝等在內(nèi)的機(jī)械行業(yè)中機(jī)械基礎(chǔ)件產(chǎn)業(yè), 以及電工電器、電子及信息行業(yè)的支持產(chǎn)業(yè),在發(fā)展先進(jìn)生產(chǎn)力當(dāng)中, 處于非常關(guān)鍵并服務(wù)全行業(yè)的地位, 其發(fā)展對產(chǎn)業(yè)配套能力的提升和促進(jìn)產(chǎn)業(yè)聚集優(yōu)勢的形成將起到重要作用。 1.3 多工位級進(jìn)模的研究現(xiàn)狀 多工位級進(jìn)模，又稱為連續(xù)模、跳步模，它是在一副模具內(nèi)，按所加工的工件分為若干等距離的工位，在每個(gè)工位上設(shè)置一個(gè)或幾個(gè)基本沖壓工序，來完成沖壓工件的加工。具有精密、高效、長壽命的特點(diǎn)，是技術(shù)密集型模具的重要代表，是沖模發(fā)展方向之一。它適用于沖壓小尺寸、薄料、形狀復(fù)雜和大批量生產(chǎn)的沖壓零件。這種模具除進(jìn)行沖孔落料工作外，還可根據(jù)零件結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和成型性質(zhì)，完成壓筋、沖窩、彎曲、拉深等成形工序，甚至還可以在模具中完成裝配工序。沖壓時(shí)，將帶料或條料由模具入口端送進(jìn)后，在嚴(yán)格控制步距精度的條件下，按照成形工藝安排的順序，通過各工位的連續(xù)沖壓，在最后工位經(jīng)過沖裁或切斷后，便可沖制出符合產(chǎn)品要求的沖壓件。為保證多工位級進(jìn)模的正常工作，模具必須具有高精度的導(dǎo)向和準(zhǔn)確的定距系統(tǒng)，配備有自動(dòng)送料、自動(dòng)出件、安全檢測等裝置。所以多工位級進(jìn)模與普通沖模相比要復(fù)雜，具有如下特點(diǎn)： （1）在一副模具中，可以完成包括沖裁，彎曲，拉深和成形等多道沖壓工序；減少了使用多副模具的周轉(zhuǎn)和重復(fù)定位過程，顯著提高了勞動(dòng)生產(chǎn)效率和設(shè)備利用率。 （2）由于在級進(jìn)模中工序可以分散，不必集中在一個(gè)工位上，故不存在復(fù)合模的“最小壁厚”問題，可根據(jù)模具強(qiáng)度和模具的裝配需要留出空工位，從而保證模具的強(qiáng)度和裝配空間。 （3）多工位級進(jìn)模通常具有高精度的內(nèi)外導(dǎo)向（除模架導(dǎo)向精度要求高外，還必須對細(xì)小凸模實(shí)施內(nèi)導(dǎo)向保護(hù)）和準(zhǔn)確的定距系統(tǒng)，以保證產(chǎn)品零件的加工精度和模具壽命。 （4）多工位級進(jìn)模常采用高速沖床生產(chǎn)沖壓件，模具采用了自動(dòng)送料、自動(dòng)出件、安全檢測等自動(dòng)化裝置，操作安全，具有較高的生產(chǎn)效率。目前，世界上最先進(jìn)的多工位級進(jìn)模工位多達(dá)50多個(gè)，沖壓速度達(dá)1000次每分以上。 （5）級進(jìn)模結(jié)構(gòu)復(fù)雜，模具制造精度要求很高，給模具的制造、調(diào)試及維修帶來一定的難度。同時(shí)要求模具零件具有互換性，在模具零件磨損或損壞后要求更換迅速，方便，可靠。 （6）多工位級進(jìn)模主要用于沖制厚度較?。ㄒ话悴怀^2mm）、產(chǎn)量大，形狀復(fù)雜、精度要求較高的中小型零件。用這種模具沖制的零件，精度可達(dá)IT10級。 （7）采用級進(jìn)模也受到一些限制，比如工位數(shù)較多，不太適合太大的工件，要考慮模具與沖床工作臺的匹配性，其二是對其材料要求較高，要求必須是規(guī)則的條料或卷料，對于邊角余料不可利用，且由于要保證要保證連續(xù)沖壓與可靠的送進(jìn)步距，導(dǎo)致工藝廢料較多，材料利用率低，同時(shí)模具造價(jià)昂貴，僅適用于大批量生產(chǎn)。 （8）由于級進(jìn)模連續(xù)地進(jìn)行各種沖壓，必然會引起條料載體和工件的變形，由于沖壓分多工位進(jìn)行，必然引起一定的送進(jìn)的積累誤差，一般來說，與復(fù)合模相比級進(jìn)模生產(chǎn)的工件精度略低。 1.4 多工位級進(jìn)模的發(fā)展趨勢 在國內(nèi)多工位級進(jìn)模的不斷發(fā)展的行情下，市場對多工位級進(jìn)模的功能要求也越來越復(fù)雜。實(shí)現(xiàn)了由以往的單排級進(jìn)模技術(shù)向雙排大跨越。以電機(jī)鐵芯多工位級進(jìn)模為例，已經(jīng)從原來的普通疊片發(fā)展成雙排交換疊片，多排交換疊片。因此，在結(jié)構(gòu)的精密度上有一定的制造難度。精密加工的要求不斷提升，推動(dòng)了多工位級進(jìn)模向更高層次的進(jìn)步與發(fā)展。 總體來說，多工位級進(jìn)模技術(shù)含量在模具行業(yè)已高難度新型產(chǎn)品。但從國外的技術(shù)指標(biāo)分析，它可以分為三個(gè)層次，分別為最高級，高級，和中級三層。 在最高級的多工位級進(jìn)模系統(tǒng)中，多工位的自動(dòng)穿絲技術(shù)基礎(chǔ)上，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的自動(dòng)交交換功能，在自動(dòng)完成全程工作中，通過減少了人員的干擾，達(dá)到了預(yù)定的指標(biāo)。而代表著高層次發(fā)展方向的多工位級進(jìn)模發(fā)展中，為了達(dá)到預(yù)定的工藝指標(biāo)。因此，企業(yè)在高端產(chǎn)品的發(fā)展中。自動(dòng)化、信息化已成為未來多工位級進(jìn)模的發(fā)展方向。 隨著與國際接軌的腳步不斷加快，市場競爭的日益加劇，人們已經(jīng)越來越認(rèn)識到產(chǎn)品質(zhì)量、成本和新產(chǎn)品的開發(fā)能力的重要性。近年來許多模具企業(yè)因此加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度，一些國內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維CAD，并陸續(xù)開始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS等國際通用軟件，個(gè)別廠家還引進(jìn)了Moldf隨著與國際接軌的腳步不斷加快，市場競爭的日益加劇，人們已經(jīng)越來越認(rèn)識到產(chǎn)品質(zhì)量、成本和新產(chǎn)品的開發(fā)能力的重要性。近年來許多模具企業(yè)因此加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度，一些國內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維CAD，并陸續(xù)開始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS等國際通用軟件，個(gè)別廠家還引進(jìn)了Moldflow等CAE軟件，并成功應(yīng)用于多工位級進(jìn)模的設(shè)計(jì)中。 目前，以汽車覆蓋件模具為代表的大型沖壓模具的制造技術(shù)已取得很大進(jìn)步，東風(fēng)汽車公司模具廠、一汽模具中心等模具廠家已能生產(chǎn)部分轎車覆蓋件模具。此外，許多研究機(jī)構(gòu)和大專院校開展模具技術(shù)的研究和開發(fā)，在模具CAD/CAE/CAM技術(shù)方面取得了顯著進(jìn)步。例如，吉林大學(xué)汽車覆蓋件成型技術(shù)所獨(dú)立研制的汽車覆蓋件沖壓成型分析KMAS軟件，華中理工大學(xué)模具技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的注塑模、汽車覆蓋件模具和級進(jìn)模CAD/CAE/CAM軟件，上海交通大學(xué)模具CAD國家工程研究中心開發(fā)的冷沖模和精沖研究中心開發(fā)的冷沖模和精沖模CAD軟件等。 而多工位級進(jìn)模技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該為適應(yīng)模具產(chǎn)品“交貨期短”、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價(jià)格低”的要求服務(wù)。專家認(rèn)為，未來多工位級進(jìn)模具制造技術(shù)有以下幾大發(fā)展趨勢： (1)全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù) 模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向。隨著微機(jī)軟件的發(fā)展和進(jìn)步，普及CAD/CAM/CAE技術(shù)的條件已基本成熟，各企業(yè)將加大CAD/CAM技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)的力度；進(jìn)一步擴(kuò)大CAE技術(shù)的應(yīng)用范圍。計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正使CAD/CAM/CAE技術(shù)跨地區(qū)、跨企業(yè)、跨院所地在整個(gè)行業(yè)中推廣成為可能，實(shí)現(xiàn)技術(shù)資源的重新整合，使虛擬制造成為可能。 (2)高速銑削加工 國外近年來發(fā)展的高速銑削加工，大幅度提高了加工效率，并可獲得極高的表面光潔度。另外，還可加工高硬度模塊，還具有溫升低、熱變形小等優(yōu)點(diǎn)。高速銑削加工技術(shù)的發(fā)展，對汽車、家電行業(yè)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、集成化方向發(fā)展。 (3)模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng) 高速掃描機(jī)和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ退璧闹T多功能，大大縮短了模具的在研制制造周期。有些快速掃描系統(tǒng)，可快速安裝在已有的數(shù)控銑床及加工中心上，實(shí)現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的加工程序、不同格式的CAD數(shù)據(jù)，用于模具制造業(yè)的“逆向工程”。模具掃描系統(tǒng)已在汽車、摩托車、家電等行業(yè)得到成功應(yīng)用，相信在“十五”期間將發(fā)揮更大的作用。 (4)電火花銑削加工 電火花銑削加工技術(shù)也稱為電火花創(chuàng)成加工技術(shù)，這是一種替代傳統(tǒng)的用成型電極加工型腔的新技術(shù)，它是有高速旋轉(zhuǎn)的簡單的管狀電極作三維或二維輪廓加工(像數(shù)控銑一樣)，因此不再需要制造復(fù)雜的成型電極，這顯然是電火花成形加工領(lǐng)域的重大發(fā)展。國外已有使用這種技術(shù)的機(jī)床在模具加工中應(yīng)用。預(yù)計(jì)這一技術(shù)將得到發(fā)展。 (5)提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度 我國模具標(biāo)準(zhǔn)化程度正在不斷提高，估計(jì)目前我國模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率已達(dá)到30%左右。國外發(fā)達(dá)國家一般為80%左右。 (6)優(yōu)質(zhì)材料及先進(jìn)表面處理技術(shù) 選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用相應(yīng)的表面處理技術(shù)來提高模具的壽命就顯得十分必要。模具熱處理和表面處理是否能充分發(fā)揮模具鋼材料性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。模具熱處理的發(fā)展方向是采用真空熱處理。模具表面處理除完善應(yīng)發(fā)展工藝先進(jìn)的氣相沉積(TiN、TiC等)、等離子噴涂等技術(shù)。 (7)模具研磨拋光將自動(dòng)化、智能化 模具表面的質(zhì)量對模具使用壽命、制件外觀質(zhì)量等方面均有較大的影響，研究自動(dòng)化、智能化的研磨與拋光方法替代現(xiàn)有手工操作，以提高模具表面質(zhì)量是重要的發(fā)展趨勢。 (8)模具自動(dòng)加工系統(tǒng)的發(fā)展 這是我國長遠(yuǎn)發(fā)展的目標(biāo)。模具自動(dòng)加工系統(tǒng)應(yīng)有多臺機(jī)床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤；有完整的機(jī)具、刀具數(shù)控庫；有完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng)；有質(zhì)量監(jiān)測控制系統(tǒng)。 1.5主要參考文獻(xiàn)： 1）《機(jī)械制造工藝裝備設(shè)計(jì)手冊》 李慶壽 寧夏人民出版社 2）《UG范例教程》 黃貴東 清華大學(xué)出版社 3）《PRO/ENGINEER 2001機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)例教程》 衛(wèi)朝富 中國鐵道出版社 4）《模具設(shè)計(jì)與制造簡明手冊》 馮炳堯 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 5）《機(jī)械制造工藝標(biāo)準(zhǔn)手冊》 張紀(jì)真 機(jī)械工業(yè)出版社 6）《中國模具設(shè)計(jì)大典》 中國機(jī)械工程協(xié)會 江西科學(xué)技術(shù)出版社 7）《沖壓模具結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)圖解》 （日）太田哲 國防工業(yè)出版社 8）《沖模結(jié)構(gòu)圖冊》 9）《沖壓工藝學(xué)》 李碩本 機(jī)械工業(yè)出版社 10）汽車覆蓋件沖壓成形技術(shù) 崔令江 機(jī)械工業(yè)出版社 11）《沖壓工藝及模具》 劉華剛 化學(xué)工業(yè)出版社 12）《多工位級進(jìn)模設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)教程》 歐陽波儀 化學(xué)工業(yè)出版社 13）《沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)》 李啟涵 科學(xué)出版社 14）《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》 康俊遠(yuǎn) 北京理工大學(xué)出版社 15）《沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》 吳詩淳 西北工業(yè)大學(xué)出版社 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 2．本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）： 2.1選題的背景： 本次課程設(shè)計(jì)的題目是的級進(jìn)模設(shè)計(jì)，根據(jù)以前所學(xué)過的機(jī)械專業(yè)知識，結(jié)合生產(chǎn)中的實(shí)際問題和對多工位級進(jìn)模的認(rèn)識設(shè)計(jì)出符合零件要求的模具。學(xué)習(xí)和研究沖壓模具設(shè)計(jì)的一般方法，綜合運(yùn)用所學(xué)的理論知識、方法和技能，進(jìn)行研究分析與設(shè)計(jì)，使專業(yè)知識能得到進(jìn)一步鞏固和深化，同時(shí)，也培養(yǎng)了獨(dú)立分析的能力和創(chuàng)新進(jìn)的精神，為本人日后的實(shí)際工作奠定知識基礎(chǔ)。 主要內(nèi)容：分析、確定、計(jì)算沖壓件工藝方案，確定模具的結(jié)構(gòu)形式，模具總體的設(shè)計(jì)，計(jì)算凹凸模刃口尺寸，確定拉伸次數(shù)，模具主要零部件的設(shè)計(jì)與選用等等。 2.2研究方案: 利用三維繪圖軟件Pro/Engineer軟件對模具進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)出模具各個(gè)零件的形狀和大小，然后把這些零件裝配到一起，組成一個(gè)完整的模具，再對各個(gè)零件進(jìn)行干涉檢查，防止加工模具時(shí)出現(xiàn)問題，造成經(jīng)濟(jì)損失。 模具整個(gè)裝配體設(shè)計(jì)過程如下: (1)對零件進(jìn)行工藝性分析； (2)利用Pro/Engineer軟件分別對各個(gè)部分的零件進(jìn)行設(shè)計(jì)； (3)繼續(xù)對各個(gè)部分的零部件進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)； (4)利Pro/Engineer的裝配功能對各部分零件進(jìn)行虛擬裝配，并對整個(gè)模具進(jìn)行干涉檢查，以驗(yàn)證設(shè)計(jì)的正確性。采用這樣的設(shè)計(jì)方法可以減少了設(shè)計(jì)、計(jì)算、制圖所需要的時(shí)間，縮短了設(shè)計(jì)周期，從多種方案中進(jìn)行分析、比較，選出最優(yōu)的方案，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化，縮短了模具設(shè)計(jì)到生產(chǎn)的周期，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。 2.3擬可能遇到的問題和解決辦法： 首先應(yīng)根據(jù)實(shí)際沖壓件圖樣分析，分析該沖壓件工藝過程設(shè)計(jì)的可能方案，情況綜合分析后確定具體方案，最后選擇方式，采用CAD/CAE/CAM軟件進(jìn)行整個(gè)設(shè)計(jì)的三維模擬分析是尤為必要。零件坯料的各部分尺寸計(jì)算和各工藝參數(shù)比較復(fù)雜，必要時(shí)使用solidworks軟件來進(jìn)行輔助計(jì)算。 2.4預(yù)期結(jié)果： （1）掌握模具設(shè)計(jì)的流程，熟知模具設(shè)計(jì)的基本原理和設(shè)計(jì)方法，熟練應(yīng)用二維軟件進(jìn)行模具設(shè)計(jì)繪圖； （2）完成模具設(shè)計(jì)； （3）完成所需零件圖繪制和工序所用的模具圖繪制。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 指導(dǎo)教師意見： 1．對“文獻(xiàn)綜述”的評語： 2．對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設(shè)計(jì)（論文）結(jié)果的預(yù)測： 指導(dǎo)老師： 年 月 日 所在專業(yè)審查意見： 負(fù)責(zé)人： 年 月 日 揚(yáng)州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文資料翻譯 教 科 部： 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 姓 名： 于程 學(xué) 號： 100007141 外 文 出 處： lubrication （用外文寫） 附 件： 指導(dǎo)老師評語 簽 名： 年 月 日 注：請將該封面與附件裝訂成冊。  揚(yáng)州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期檢查表 學(xué)生姓名 學(xué)號 指導(dǎo)教師 選題情況 課題名稱 難易程度 偏難 適中 偏易 工 作 量 較大 合理 較小 符合規(guī)范化 的要求 任務(wù)書 有 無 開題報(bào)告 有 無 外文翻譯質(zhì)量 優(yōu) 良 中 差 學(xué)習(xí)態(tài)度 出勤情況 好 一般 差 工作進(jìn)度 快 按計(jì)劃進(jìn)行 慢 中期工作匯報(bào)及解答問題情況 優(yōu) 良 中 差 中期成績評定： 所在專業(yè)意見： 負(fù)責(zé)人 年 月 日