文档介绍：第1章绪论
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选题的背景
国民经济的高速发展对模具工业提出了愈来愈高的要求,促使模具技术迅速发展,作为生产各种工业产品和民用产品的重要工艺装备,模具已发展成为一门产业。20世纪80年代以来,中国模具工业的发展十分迅速。近20年来,年产值以每年15%左右的速度增长。2010年我国模具工业总产值已达1120亿元人民币。在模具工业总产值中,冲压模具和压铸模具约占70%,塑料模具约占20%,其它各类模具约占10%。
在冷冲模方面,能够代表当代模具技术水平的是汽车覆盖件模具,我国东风汽车公司模具厂、第一汽车厂模具中心等都能制造。它们在CAD/CAM/CAE是运用、加工工艺手段、冲压件质量及模具性能方面,均已达到或接近。多工位连续模和多功能模具是我国重点发展的精密、高效模具品种。目前数、分组、转子铁心扭斜和安全保护等功能的铁心精密自动叠片多功能模具。生产电动机定、转子双回转叠片的硬质合金连续模的步距精度可达2um,寿命达到1亿次以上。用于生产集成电路引线框架的20~30工位的连续模,用于生产电子枪零件的硬质合金连续模和生产空调器散热片的连续模也已达到较高的水平。
研究状况
目前,从事模具技术研究的机构和院校已达60余家。华中科技大学模具技术国家重点实验室、北京机电研究所精冲技术国家工程研究中心和上海交通大学模具CAD国家研究中心等,在模具CAD/CAE/CAM技术、冷冲模和精冲模CAD软件、快速成型(RP)和快速制模技术、模具的数控加工和电加工技术、新型模具材料等方面都取得了快速的进步和很多的成果。
国内相当多的模具企业普及了计算机绘图,应用各种CAD软件进行模具设计。第一汽车厂模具制造有限公司制造的大红旗轿车左/右前翼板拉深模和发动机罩外板拉深模均采用了CAD/CAM/CAE技术及高速铣削加工技术,模具精度高、质量好,基本上达到。
相关领域的发展
就在最近十几年,随着从发展高端制造技术的重要性得到前所未有的共识,冷冲技术不仅在广度和深度上取得了前所未有的进展,而且在方法和体系上开始发生很大变化。
冲压技术发展的特征
汽车的工业化生产推动了冲压技术的真正发展。二十世纪初,福特汽车的工业化生产很大程度上推动了冲术的研究与发展。但在20世纪的大部分时间里,冲压技术被掌握的很局限,也很简单。分析工具是经典的成形力学理论,求解问题的能力十分有限。研究的重点是板材冲压性能及成形力学,远不能满足汽车工业的需求。冲压技术发展的重要时期是在60年代,所以60年代是冲压技术发展史上的一个里程碑。
由于80年代CAD技术和有限元方法的先期发展,使90年代计算机数值模拟仿真应用技术在冲压领域得以迅速发展并逐步现实化。从此汽车冲压技术进入了真正的分析阶段,冲压成型技术越来越科学化。
通过上世纪的历史发展可见:
(1)冲压技术的发展与其性能的研究和改进相辅相成。
(2)数字化仿真技术等成形过程的发展,使得冲压技术向科学化迈进,跻身先进制造技术行列。
(3)汽车、火车、飞机等工业的快速发展,以及能源问题都是冲技发展的重要推动力。在新的世纪,汽车轻量化生产成为主要课题。
先进成形技术的发展
冲压技术的发展与材料和结构密切相关。预计未来10-15年,环境要求和日益严格的环保法律,将促使汽车材料和结构发生很大变化。为了减少城市CO2的排放量,汽车力求轻量化,其最突出的发展方向是提高所用材料的比强度和比刚度及发展高效的轻量化结构。现代车身结构中,高强度钢约占25%。目前在继续开发超高强度钢的同时,结合发展新的“高效结构”和制造技术,争取使车身重量减少20%以上。但更引人关注的努力方向是扩大铝、镁等低密度合金材料在汽车上的应用。
冲压成形技术的发展趋势
进入90年代以来,高新技术全面促进了传统成形技术的改造及先进成形技术的形成和发展。
21世纪的冲压技术将以更快的速度持续发展。
(1)冲压成形技术将更加数字化、科学化、可控化。科学代表了可行性。说明冲压成型技术将会更加的实用;而且会更加数字化,实现计算机的控制,这样也就实现了可控化。
(2)对产品成型工艺和可制造性的快速分析与评估能力将大大提高。这样有能保证成型质量,又能快速的分析出制造的可行性,减小了设计与制造的周期,更加的科学实用。
(3)重视制造产品的过程,过程比结果更重要。最大程度地实现多目标全局综合优化,是生产更加科学化。优化将从传统的单一成形环节向产品制造全过程及全生命期的系统整体发展。
加入WTO以后,中国的汽车工业、航空航天工业等支柱产业必将有大的发展。我国的冲压行业既充满发展的机遇,又面临进一步以高新技术改造传统