华航HKHT外壳体冲压工艺及模具设计-开题报告.doc

1、XX大学毕业设计开题报告题 目： 华航HKHT外壳体冲压工艺及模具设计 学 院： 机械工程学院 专 业： 材料成型及控制工程 学生姓名： 学 号： 指导老师： 20xx年 03 月 21 日毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1文献综述：结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2500字以上的文献综述，文后应列出所查阅的文献资料。 文 献 综 述0 前言 模具生产技术水平的高低，已经成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，因为模具在很大程度上决定着产品质量、效益和开发能力。随着我国加入WTO，我国模具工业的发展将面临新的机遇和挑战。目前全世界的模具年产值在650亿美元

2、左右，我国的模具年产值为40亿美元左右，据估计到2005年我国模具产值将达到460亿人民币。目前我国一般模具的30%，中高档模具的一半以上还依赖进口（其中注塑模占有很大的比例）。由此可见，模具（特别是注塑模具）制造业的落后在某种程度上已经成为阻滞我国制造业发展的瓶颈所在11。开发和引进先进制造技术是改变我国注塑模具制造业相对落后和市场需求快速增长的重要途径。随着工业国家或地区将制造业纷纷转移到我国，大批海外企业涌人，使我国模具行业迎来发展的良好机遇。在技术方面，我国模具的精密度、复杂程度和寿命都有很大提高。 此外模具总的发展趋势是：高效化、精密化、柔性化、网络化、虚拟化、智能化、集成化和全球化

3、。模具产品要达到：功能(Function)、交货期(Timetomarket)、质量(Quality)、价格(Cost)、和服务(Service)均优良，即FTQCS五要素缺一不可。 1 模具在现代工业生产中的作用 模具是成形金属、塑料、橡胶、玻璃、陶瓷等制件的基础工艺装备，是工业生产中发展和实现少无切削加工技术不可缺少的工具。如汽车、电器、电机、仪器仪表、电子等行业有60%80%的零件需要模具加工，轻工日用品的生产需要模具更多，螺钉、螺母、垫圈等标准件，没有模具就无法大量生产。因此，模具是工业生产中使用极为广泛的主要生产装备。模具是一种高效率的工艺装备，用模具进行各种材料成形，可实现高速度的

4、大批量生产并能保证制件的质量、节约原材料。因此，在现代工业生产中，模具的应用日益广泛，是当代工业生产的重要手段和工艺发展方向。许多现代工业的发展和技术水平的提高，在很大程度上取决于模具工业的发展水平。模具工业的水平和发展状况已经被认为是衡量一个国家工业水平的重要标志之一1。 2 模具制造 1.模具生产的特点1模具是工业生产的主要装备之一。一套模具制出后，可通过它生产数十万件制件或零件，但对于模具本身的制造只能是单件生产，主要生产工艺特点有以下几个方面：1.1模具零件的毛胚制造一般采用木模、手工造型、砂型铸造或自由锻造加工而成，其毛胚精度较低，加工余量较大。1.2模具零件除采用普通机床，如车床、

5、万能铣床、内外圆磨床、平面磨床加工外，还需要采用高效、精密的专用加工设备和机床加工，如电火花穿孔机床、线切割加工机床、成型磨床、电解加工机床等。1.3模具零件的加工，一般多采用通用夹具，由划线和试切法来保证尺寸精度，为了降低成本，很少采用专用夹具加工。1.4一般模具广泛采用配合加工方法，对于精密模具应考虑易损零件的互换性。1.5模具生产专业厂一般都实现了零部件和工业技术及其管理的标准化、通用化、系列化，把单件生产转化为批量生产。 2.模具材料的选用冲压锻模具各项性能要求有时是相互矛盾的，一般硬度越高，耐磨性就越高。在同样的硬度下，钢材含碳量越高，耐磨性就越高。热稳定性与加入合金元素的种类及数量

6、有关，只有在高合金含量的情况下，才能达到我们要求的抗软化能力。韧性则与前二者相反。碳化物中合金元素增加，钢材变脆。这样就形成耐磨性与韧性之间以及稳定性和韧性之间的两对基本矛盾。在选择模具材料时，要注意以下几个问题： （1）钢材的淬透性。要按照模具截面的大小，选择合适的淬透性。钢材模具除了表面具有足够的硬度外，心部也要具备足够的强度。大型模具采用淬透性差的钢材时，表面淬硬层下与心部若不能获得马氏体淬火组织，在回火时就能得到高的强度和韧性。形状简单的小模具也常用淬透性较高的结构钢制造，这是为了淬火后能获得均匀的应力状态。 （2）材料强度和韧度要有良好配合。许多模具要受载荷冲击力如冷冲压模，除了要求

7、钢材具有较高的强度外，还要有足够的韧性。高碳钢中含V就有这种优异性能。采用水淬方式，可获得一定深层淬火硬度，而心部仍保持韧性组织。由于淬火硬度中形成压力，使抗疲劳性能有所提高，适当淬火降低钢的含碳量，就可以提高淬火模具心部的韧性。 （3）防止开裂和变形。不宜用淬透性差的钢材。一些含碳量高的合金元素的钢材，由于淬透性很好，可以采用比较缓和的淬火冷却以避免开裂和减少变形。 （4）耐磨性和耐腐蚀性。具有均匀韧性组织的钢材，耐磨性能一般都不高，韧性组织上布满的硬质碳化物粒子才能提高它的耐磨性，如Cr12、Cr12MoV等可做冷作模具9。 国内模具钢近期发展重点应在下列几个方面： 2.1提高冶金质量，增

8、加品种规格，坏料制品化、精品化：采用先进的设备和技术，采用先进的冶金方法和工艺，如炉外精炼，电渣重熔，真空处理，多向锻轧，精锻、精轧，生产纯净度的优质钢材；增加生产高均匀性、高等向性的模块、扁钢、方钢、板材等。 2.2 研制、推广应用新型模具钢：鉴于新型模具钢能大幅度提高模具使用寿命，能解决模具设计、制造、使用、修复中的生产和技术难题，能获得巨大综合效益，应大力推广应用新型模具钢，可望新型模具钢应用量逐年增加。同时也要重视老钢种的使用，通过合理选材，采用新工艺，扬长避短，发挥其更大效用。 2.3 建立模具选材用材专家系统：随着产品品种多样化，模具工况条件复杂化，合理选材用材更显重要和迫切。已有

9、的研究工作积累了大量数据资料，在此基础上补充完善钢种性能数据，总结国内外在模具材料技术领域的最新成果和经验，借助日益广泛普及应用的现代计算机技术，建立具有指导性强、先进、可靠、实用的模具钢选材用材专家系统势在必行。 2.4 建立塑料模具钢系列：我国塑料工业发展很快，塑料制品广泛用于农业、机械、化工、建筑、玩具、日用品、汽车、灯具，家用电器等，需求量大，质量要求高，与之相应，塑料模具钢需求量急速增加，对钢的使用性能、工艺性能也提出了更高要求。但目前塑料模具选材比较混乱，无章可循，随意性大，影响了模具使用寿命，也影响了塑料制品质量和市场竞争力，急需通过研制、引进、补充完善钢种，建立适合我国的塑料模

10、具钢系列，使塑料模具钢冶炼、质量控制、供货、选材、加工和使用水平上一个新的台阶。 2.5加强表面处理技术的应用：表面处理能在保持模具心部原有成分和性能的基础上，赋予模具表面特殊使用性能（主要是耐磨性、耐蚀性等），大幅度提高模具使用寿命，拓宽了模具钢应用范围，还可以价格低的模具钢取代价格高的模具钢，因此有广阔应用前景，受到世界各国的重视。我国应大力加强表面处理基础理论和应用研究，采用先进设备和技术，以期多种类、高质量的表面处理在模具上广泛应用。 3.快速模具制造技术 随着多品种小批量时代的逐步来临和企业要求模具能保证新产品快速占领市场，开发快速经济模具越来越引起人们的重视，例如用环氧聚脂或其中混

11、入金属、陶瓷、玻璃等增强材料制作的快速软模，可用于上百件注塑成形以及汽车覆盖件试制。其主要特点是制造工艺简单、生产周期短、价格便宜。但由于材料的导热性和机械性能不高，这种模具难以用于快频率的批量注塑成形以及金属拉延件批量成形。水泥、陶瓷制作的汽车覆盖件模具还有待进一步改善。相比之下，由于金属材料具有优良的综合性能，金属模具低成本快速制造成为RPN技术的努力目标。世界先进工业化国家的RPM技术在经历了模型与零件试制、快速软模制造阶段后，目前正向快速硬模即金属模具制造(RMT)方向发展，RMT已成为国际RPN技术应用研究开发的热点。 3.1间接制模法：在直接制模法尚不成熟的情况下，目前具有竞争力的

12、RMT技术主要是粉末烧结、电铸、铸造和熔射等间接制模法。 在我国，关于金属模具间接快速制造技术的研究受到高度重视，清华大学、华中理工大学在铸造模方面取得了许多研究成果；上海交大用精密铸造法快速翻制出汽车轮胎等金属模具。上述各种间接法都具有快速经济的特点。但相比之下，铸造法和粉末烧结法尺寸变化大，制模精度不高。电铸复制精度虽高，但制模时间长、受电铸材料种类限制且需处理废液污染。熔射法具有模具材料种类和制模尺寸规格限制小、复制精度高等优点。与直接法相比，间接法目前虽在实用化方面占有优势，但由于中间工序较多且受材料性质和制造环境温度的影响，导致精度控制难度大。因此，开发尺寸稳定性好的制模材料及少工序

13、间接制模法、实现工作环境的安定化是提高精度的关键，同时必须加快开发短流程直接制造金属模具的方法。 3.2直接制模法：直接法尤其是直接快速制造金属模具方法在缩短制造周期、节能省资源、发挥材料性能、提高精度、降低成本方面具有很大潜力，从而受到高度关注。目前的DRMT技术研究和应用的关键在于如何提高模具的表面精度和制造效率以及保证其综合性能质量，从而直接快速制造耐久、高精度和表面质量能满足工业化批量生产条件的金属模具。目前已出现的DRMT方法主要有：以激光为热源的选择性激光烧结法和激光生成法；以等离子电弧等为热源的熔积法；喷射成形的三维打印法。然而，上述方法都是基于堆积成形的原理，不可避免要产生侧表

14、面阶梯效应，致使精度低、表面质量差，且存在综合力学性能不高等方面的问题，目前尚多用于金属零件的制造。但现有RPMT技术尚不能直接快速制造能满足工业化批量生产要求的高精度、高性能、高表面质量的复杂形状金属模具。因此，要解决直接快速制造复杂形状金属模具的精度、表面质量和综合力学性能的问题，有必要探索新的直接快速精细制模方法。3 结束语 目前我国模具工业的发展步伐日益加快，但在整个模具设计制造水平和标准化程度上，与德国、美国、日本的发达国家相比还存在相当大的差距。在经济全球化的新形势下，随着资本、技术和劳动力市场的重新整合，我国装备制造业在加入WTO以后，将成为世界装备制造业的基地。而在现代制造业中

15、，无论哪一行业的工程装备，都越来越多地采用由模具工业提供的产品。为了适应用户对模具制造的高精度、短交货期、低成本的迫切要求，模具工业应广泛应用现代先进制造技术来加速模具工业的技术进步，满足各行各业对模具这一基础工艺装备的迫切需求，以实现我国模具工业的跨越式发展。 中国冲压模具产业除了要继续提高生产能力和生产效率之外，今后更要着重于行业内部结构的调整和技术发展水平的提高。由企业结构向专业化调整，产品结构向着中高档模具发展，向进出口结构的改进，中高档汽车覆盖件模具成形分析及结构改进、多功能复合模具和复合加工及激光技术在模具设计制造上的应用、高速切削、超精加工及抛光技术、信息化方向发展。 参考文献1 彭建声，秦晓刚.模具技术问答第二版.北京：机械工业出版社，20032 张六玲.模具制造.2002.NO.1总第六期、3 冲压工艺与模