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實(shí) 習(xí) 報(bào) 告
專 業(yè)：材料成型及控制工程（模具設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化）
姓 名：
指 導(dǎo) 教 師：
申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：
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學(xué)位授予單位：
一、前言
實(shí)踐是大學(xué)生活的第二課堂，是知識(shí)常新和發(fā)展的源泉，是檢驗(yàn)真理的試金石，也是大學(xué)生鍛煉成長(zhǎng)的有效途徑。一個(gè)人的知識(shí)和能力只有在實(shí)踐中才能發(fā)揮作用，才能得到豐富、完善和發(fā)展。大學(xué)生成長(zhǎng)，就要勤于實(shí)踐，將所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合一起，在實(shí)踐中繼續(xù)學(xué)習(xí)，不斷總結(jié)，逐步完善，有所創(chuàng)新，并在實(shí)踐中提高自己由知識(shí)、能力、智慧等因素融合成的綜合素質(zhì)和能力，為自己事業(yè)的成功打下良好的基礎(chǔ)，在這樣的實(shí)際條件下，我們十分有必要去進(jìn)行一次畢業(yè)實(shí)習(xí)。
畢業(yè)實(shí)習(xí)是機(jī)械模具專業(yè)教學(xué)計(jì)劃的重要組成部分，是我們?cè)谛Ｆ陂g理論聯(lián)系實(shí)際，增長(zhǎng)實(shí)踐知識(shí)的重要手段和方法之一。通過(guò)實(shí)習(xí)，使我們?cè)趯W(xué)校所學(xué)到的理論知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，綜合運(yùn)用所學(xué)到的知識(shí)解決生產(chǎn)實(shí)踐中遇到的問(wèn)題。通過(guò)實(shí)踐，我們可以驗(yàn)證、鞏固和深化所學(xué)的理論知識(shí)，培養(yǎng)了我們分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，使我們系統(tǒng)了解專業(yè)情況，加深對(duì)專業(yè)理論知識(shí)的全面理解。參加專業(yè)勞動(dòng)，學(xué)習(xí)生產(chǎn)技能，培養(yǎng)優(yōu)良作風(fēng)，提高思想覺(jué)悟，擴(kuò)大視野，為以后的工作實(shí)踐增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)。
二、實(shí)習(xí)目的
1、通過(guò)在北京新奧混凝土進(jìn)行畢業(yè)實(shí)習(xí)，深入生產(chǎn)第一線進(jìn)行觀察和調(diào)查研究，獲取必要的感性知識(shí)和使自己全面地了解工程施工組織形式以及混凝土生產(chǎn)過(guò)程，了解和掌握本專業(yè)基礎(chǔ)的生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)，鞏固和加深已學(xué)過(guò)的理論知識(shí)，并為后以后畢業(yè)設(shè)計(jì)及工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
2、在實(shí)習(xí)期間，通過(guò)對(duì)混凝土設(shè)備管理與維修的分析，把理論知識(shí)和實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，讓我們考察、分析和解決問(wèn)題的工作能力得到有效的提高。
3、通過(guò)實(shí)習(xí)，廣泛接觸工人并且通過(guò)與技術(shù)人員的談話，學(xué)習(xí)他們好的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，技術(shù)革新和成果。
4、通過(guò)參觀參觀生產(chǎn)線，掌握混凝土的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程等方面的知識(shí)，擴(kuò)大知識(shí)面，開闊了視野。
5、通過(guò)記實(shí)習(xí)日志，寫實(shí)習(xí)報(bào)告，鍛煉我們觀察、分析問(wèn)題以及搜集和整理技術(shù)資料等方面的能力。
三、實(shí)習(xí)概況
本次實(shí)習(xí)主要通過(guò)在北京新奧混凝土實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行對(duì)混凝土強(qiáng)度等各項(xiàng)指標(biāo)的的測(cè)定而使自己學(xué)到的知識(shí)達(dá)到理論實(shí)踐相結(jié)合的目的。
四、實(shí)習(xí)內(nèi)容
混凝土是土木工程中用途最廣、用量最大的一種建筑材料。按預(yù)定性能設(shè)計(jì)和制作混凝土，研制輕質(zhì)，高強(qiáng)度，多功能的混凝土新品種。利用現(xiàn)代新技術(shù)、大力發(fā)展新工藝、新設(shè)備；廣泛利用工業(yè)廢渣作原材料等，都是今后需要不斷解決的課題。
現(xiàn)代混凝土的發(fā)展方向——商品混凝土
商品混凝土是以集中予拌、遠(yuǎn)距離運(yùn)輸?shù)姆绞较蚴┕すさ靥峁┈F(xiàn)澆混凝土。商品混凝土是現(xiàn)代混凝土與現(xiàn)代化施工工藝的結(jié)合的高科技建材產(chǎn)品，它應(yīng)包括：大流動(dòng)性混凝土、流態(tài)混凝土、泵送混凝土、自密實(shí)混凝土、防滲抗裂大體積混凝土、高強(qiáng)混凝土和高性能混凝土等。為了使商品混凝土性能穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、性價(jià)比高，必須嚴(yán)格選擇所需的原材料和優(yōu)化混凝土的配合比。實(shí)踐證明，現(xiàn)代混凝土配合比全計(jì)算法設(shè)計(jì)為此提供了簡(jiǎn)單快捷和可靠的技術(shù)途徑。
商品混凝土是指以集中攪拌、遠(yuǎn)距離運(yùn)輸?shù)姆绞较蚪ㄖさ毓?yīng)一定要求的混凝土。它包括混合物攪拌、運(yùn)輸、泵送和澆筑等工藝過(guò)程。嚴(yán)格地講商品混凝土是指混凝土的工藝和產(chǎn)品，而不是混凝土的品種，它應(yīng)包括大流動(dòng)性混凝土、流態(tài)混凝土、泵送混凝土、高強(qiáng)混凝土、大體積混凝土、防滲抗裂混凝土或高性能混凝土等。因此、商品混凝土是現(xiàn)代混凝土與現(xiàn)代化施工工藝的結(jié)合，它的普及程度能代表一個(gè)國(guó)家或地區(qū)的混凝土施工水平和現(xiàn)代化程度。集中攪拌的商品混凝土主要用于現(xiàn)澆混凝土工程，混凝土從攪拌、運(yùn)輸?shù)綕补嘈?～2h，有時(shí)超過(guò)2h。因此商品混凝土 攪拌站合理的供應(yīng)半徑應(yīng)在l0km之內(nèi)。隨著商品混凝土的普及和發(fā)展，現(xiàn)澆混凝土成為今后發(fā)展方向。在我國(guó)許多大城市，如北京、上海、天津、廣州、深圳 等，商品混凝土攪拌站都在一百個(gè)以上，其規(guī)模和工藝水平不亞于發(fā)達(dá)國(guó)家。許多中小城市也在推廣應(yīng)用商品混凝土。
混凝土攪拌站常見故障
1．氣源故障
?。?）空壓機(jī)故障有：止逆閥損壞，活塞環(huán)磨損嚴(yán)重，進(jìn)氣閥片損壞和空氣過(guò)濾器堵塞等。
若要判斷止逆閥是否損壞，只需在空壓機(jī)自動(dòng)停機(jī)十幾秒后，將電源關(guān)掉，用手盤動(dòng)大膠帶輪，如果能較輕松地轉(zhuǎn)動(dòng)一周，則表明止逆閥未損壞；反之，止逆閥已損壞；另外，也可從自動(dòng)壓力開關(guān)下面的排氣口的排氣情況來(lái)進(jìn)行判斷，一般在空壓機(jī)自動(dòng)停機(jī)后應(yīng)在十幾秒左右后就停止排氣，如果一直在排氣直至空壓機(jī)再次啟動(dòng)時(shí)才停止，則說(shuō)明止逆閥已損壞，須更換。
當(dāng)空壓機(jī)的壓力上升緩慢并伴有串油現(xiàn)象時(shí)，表明空壓機(jī)的活塞環(huán)已嚴(yán)重磨損，應(yīng)及時(shí)更換。
當(dāng)進(jìn)氣閥片損壞或空氣過(guò)濾器堵塞時(shí)，也會(huì)使空壓機(jī)的壓力上升緩慢（但沒(méi)有串油現(xiàn)象）。檢查時(shí)，可將手掌放至空氣過(guò)濾器的進(jìn)氣口上，如果有熱氣向外頂，則說(shuō)明進(jìn)氣閥處已損壞，須更換；如果吸力較小，一般是空氣過(guò)濾器較臟所致，應(yīng)清洗或更換過(guò)濾器。
?。?）減壓閥的故障有：壓力調(diào)不高，或壓力上升緩慢等。
壓力調(diào)不高，往往是因調(diào)壓彈簧斷裂或膜片破裂而造成的，必須換新；壓力上升緩慢，一般是因過(guò)濾網(wǎng)被堵塞引起的，應(yīng)拆下清洗。
（3）管路故障有：管路接頭處泄漏，軟管破裂，冷凝水聚集等。
管路接頭泄漏和軟管破裂時(shí)可從聲音上來(lái)判斷漏氣的部位，應(yīng)及時(shí)修補(bǔ)或更換；若管路中聚積有冷凝水時(shí)，應(yīng)及時(shí)排掉，特點(diǎn)是在北方的冬季冷凝水易結(jié)冰而堵塞氣路。
?。?）壓縮空氣處理組件（三聯(lián)體）的故障有：油水分離器故障，調(diào)壓閥和油霧器故障。
油水分離器的故障中又分為，濾芯堵塞、破損，排污閥的運(yùn)動(dòng)部件動(dòng)件不靈活等情況。工作中要經(jīng)常清洗濾芯，除去排污器內(nèi)的油污和雜質(zhì)。
調(diào)壓閥的故障與上述“（2）減壓閥的故障”相同。
油霧器的故障現(xiàn)象有：不滴油、油杯底部沉積有水分、油杯口的密封圈損壞等。當(dāng)油霧器不滴油時(shí)，應(yīng)檢查進(jìn)氣口的氣流量是否低于起霧流量，是否漏氣，油量調(diào)節(jié)針閥是否堵塞等；如果油杯底部沉積了水分，應(yīng)及時(shí)排除；當(dāng)密封圈損壞時(shí)，應(yīng)及時(shí)更換。
2．氣動(dòng)執(zhí)行元件（氣缸）故障
由于氣缸裝配不當(dāng)和長(zhǎng)期使用，氣動(dòng)執(zhí)行元件（氣缸）易發(fā)生內(nèi)、外泄漏，輸出力不足和動(dòng)作不平穩(wěn)，緩沖效果不良，活塞桿和缸蓋損壞等故障現(xiàn)象。
?。?）氣缸出現(xiàn)內(nèi)、外泄漏，一般是因活塞桿安裝偏心，潤(rùn)滑油供應(yīng)不足，密封圈和密封環(huán)磨損或損壞，氣缸內(nèi)有雜質(zhì)及活塞桿有傷痕等造成的。所以，當(dāng)氣缸出現(xiàn)內(nèi)、外泄漏時(shí)，應(yīng)重新調(diào)整活塞桿的中心，以保證活塞桿與缸筒的同軸度；須經(jīng)常檢查油霧器工作是否可靠，以保證執(zhí)行元件潤(rùn)滑良好；當(dāng)密封圈和密封環(huán)出現(xiàn)磨損或損環(huán)時(shí)，須及時(shí)更換；若氣缸內(nèi)存在雜質(zhì)，應(yīng)及時(shí)清除；活塞桿上有傷痕時(shí)，應(yīng)換新。
?。?）氣缸的輸出力不足和動(dòng)作不平穩(wěn)，一般是因活塞或活塞桿被卡住、潤(rùn)滑不良、供氣量不足，或缸內(nèi)有冷凝水和雜質(zhì)等原因造成的。對(duì)此，應(yīng)調(diào)整活塞桿的中心；檢查油霧器的工作是否可靠；供氣管路是否被堵塞。當(dāng)氣缸內(nèi)存有冷凝水和雜質(zhì)時(shí)，應(yīng)及時(shí)清除。
?。?）氣缸的緩沖效果不良，一般是因緩沖密封圈磨損或調(diào)節(jié)螺釘損壞所致。此時(shí)，應(yīng)更換密封圈和調(diào)節(jié)螺釘。
?。?）氣缸的活塞桿和缸蓋損壞，一般是因活塞桿安裝偏心或緩沖機(jī)構(gòu)不起作用而造成的。對(duì)此，應(yīng)調(diào)整活塞桿的中心位置；更換緩沖密封圈或調(diào)節(jié)螺釘。
3．換向閥故障
換向閥的故障有：閥不能換向或換向動(dòng)作緩慢，氣體泄漏，電磁先導(dǎo)閥有故障等。
?。?）換向閥不能換向或換向動(dòng)作緩慢，一般是因潤(rùn)滑不良、彈簧被卡住或損壞、油污或雜質(zhì)卡住滑動(dòng)部分等原因引起的。對(duì)此，應(yīng)先檢查油霧器的工作是否正常；潤(rùn)滑油的粘度是否合適。必要時(shí)，應(yīng)更換潤(rùn)滑油，清洗換向閥的滑動(dòng)部分，或更換彈簧和換向閥。
（2）換向閥經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間使用后易出現(xiàn)閥芯密封圈磨損、閥桿和閥座損傷的現(xiàn)象，導(dǎo)致閥內(nèi)氣體泄漏，閥的動(dòng)作緩慢或不能正常換向等故障。此時(shí)，應(yīng)更換密封圈、閥桿和閥座，或?qū)Q向閥換新。
?。?）若電磁先導(dǎo)閥的進(jìn)、排氣孔被油泥等雜物堵塞，封閉不嚴(yán)，活動(dòng)鐵芯被卡死，電路有故障等，均可導(dǎo)致?lián)Q向閥不能正常換向。對(duì)前3種情況應(yīng)清洗先導(dǎo)閥及活動(dòng)鐵芯上的油泥和雜質(zhì)。而電路故障一般又分為控制電路故障和電磁線圈故障兩類。在檢查電路故障前，應(yīng)先將換向閥的手動(dòng)旋鈕轉(zhuǎn)動(dòng)幾下，看換向閥在額定的氣壓下是否能正常換向，若能正常換向，則是電路有故障。檢查時(shí)，可用儀表測(cè)量電磁線圈的電壓，看是否達(dá)到了額定電壓，如果電壓過(guò)低，應(yīng)進(jìn)一步檢查控制電路中的電源和相關(guān)聯(lián)的行程開關(guān)電路。如果在額定電壓下?lián)Q向閥不能正常換向，則應(yīng)檢查電磁線圈的接頭（插頭）是否松動(dòng)或接觸不實(shí)。方法是，拔下插頭，測(cè)量線圈的阻值（一般應(yīng)在幾百歐姆至幾千歐姆之間），如果阻值太大或太小，說(shuō)明電磁線圈已損壞，應(yīng)更換。
4．氣動(dòng)輔助元件故障
氣動(dòng)輸助元件的故障主要有：油霧器故障，自動(dòng)排污器故障，消聲器故障等。
（1）油霧器的故障有：調(diào)節(jié)針的調(diào)節(jié)量太小油路堵塞，管路漏氣等都會(huì)使液態(tài)油滴不能霧化。對(duì)此，應(yīng)及時(shí)處理堵塞和漏氣的地方，調(diào)整滴油量，使其達(dá)到5滴/min左右。正常使用時(shí)，油杯內(nèi)的油面要保持在上、下限范圍之內(nèi)。對(duì)油杯底部沉積的水分，應(yīng)及時(shí)排除。
五、實(shí)習(xí)收獲與總結(jié)
影響混凝土質(zhì)量的因素多而復(fù)雜，如原材料選用、進(jìn)場(chǎng)、堆放儲(chǔ)存、投料、計(jì)量、攪拌、運(yùn)輸、配合比設(shè)計(jì)、車輛計(jì)劃調(diào)度、施工單位與攪拌站的配合等因素都會(huì)影響到混凝土的質(zhì)量。因此預(yù)拌混凝土的技術(shù)質(zhì)量管理必須推行全面質(zhì)量管理，真正貫徹ISO9000標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)化質(zhì)量管理體系，完善試驗(yàn)檢測(cè)手段和方法，把容易出問(wèn)題的苗頭解決在萌芽狀態(tài)，這樣混凝土質(zhì)量才有可靠的保證。
本次實(shí)習(xí)沒(méi)有什么曲折，但是有很多快樂(lè)；生產(chǎn)實(shí)習(xí)對(duì)于我們正在學(xué)校學(xué)習(xí)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，是非常重要的，因?yàn)?，?shí)習(xí)是把我們?cè)谄綍r(shí)學(xué)習(xí)理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐去的一個(gè)很好的機(jī)會(huì)。"實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)"，基于這一點(diǎn)，再有一點(diǎn)就是我們這個(gè)專業(yè)的理論知識(shí)和實(shí)踐有較大的差距，這個(gè)差距就有待于我們到實(shí)踐中去，把它們有機(jī)的聯(lián)系在一起，并找出它們的不同之處，這個(gè)對(duì)我們以后的工作是有很大幫助的。所以，實(shí)習(xí)對(duì)我們來(lái)說(shuō)太重要了。
本次實(shí)習(xí)在技術(shù)上確實(shí)學(xué)到了很多東西，雖然沒(méi)有遇到什么大的混凝土攪拌站設(shè)備上的故障，但是經(jīng)過(guò)這一個(gè)多月在攪拌站的生活耳濡目染身邊同事的交流與工作，明白了設(shè)備的日常工作非常重要，簡(jiǎn)單的維修，排查，養(yǎng)護(hù)跟檢測(cè)都需要認(rèn)真的去做，只有這樣才能讓攪拌站安全無(wú)故障的維修。同事們講，如果不好好的做好手頭的工作會(huì)讓身邊的同事遭受傷害更加的會(huì)對(duì)工作的效益產(chǎn)生影響。混凝土的設(shè)備不算是特別的復(fù)雜，根據(jù)大學(xué)學(xué)習(xí)簡(jiǎn)單繪圖識(shí)圖的功底就能很好的接觸，可是每天都要做同樣的工作能夠堅(jiān)持下來(lái)也是一個(gè)巨大的成功！同時(shí)不斷的學(xué)習(xí)與記憶我知道混凝土攪拌站主要由攪拌主機(jī)、物料稱量系統(tǒng)、物料輸送系統(tǒng)、物料貯存系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等5大系統(tǒng)和其他附屬設(shè)施組成。其中攪拌主機(jī)按其攪拌方式分為強(qiáng)制式攪拌和自落式攪拌。強(qiáng)制式攪拌機(jī)是目前國(guó)內(nèi)外攪拌站使用的主流，它可以攪拌流動(dòng)性、半干硬性和干硬性等多種混凝土。自落式攪拌主機(jī)主要攪拌流動(dòng)性混凝土，目前在攪拌站中很少使用。強(qiáng)制式攪拌機(jī)按結(jié)構(gòu)形式分為主軸行星攪拌機(jī)、單臥軸攪拌機(jī)和雙臥軸攪拌機(jī)。而其中尤以雙臥軸強(qiáng)制式攪拌機(jī)的綜合使用性能最好。 而物料稱量系統(tǒng)是影響混凝土質(zhì)量和混凝土生產(chǎn)成本的關(guān)鍵部件，主要分為骨料稱量、粉料稱量和液體稱量三部分。一般情況下，每小時(shí)20立方米以下的攪拌站采用疊加稱量方式，即骨料（砂、石）用一把秤，水泥和粉煤灰用一把秤，水和液體外加劑分別稱量，然后將液體外加劑投放到水稱斗內(nèi)預(yù)先混合。而在每小時(shí)50立方米以上的攪拌站中，多采用各稱物料獨(dú)立稱量的方式，所有稱量都采用電子秤及微機(jī)控制。同樣物料輸送由三個(gè)部分組成。骨料輸送：目前攪拌站輸送有料斗輸送和皮帶輸送兩種方式。料斗提升的優(yōu)點(diǎn)是占地面積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。皮帶輸送的優(yōu)點(diǎn)是輸送距離大、效率高、故障率低。皮帶輸送主要適用于有骨料暫存?zhèn)}的攪拌站，從而提高攪拌站的生產(chǎn)率。粉料輸送：混凝土可用的粉料主要是水泥、粉煤灰和礦粉。目前普遍采用的粉料輸送方式是螺旋輸送機(jī)輸送，大型攪拌樓有采用氣動(dòng)輸送和刮板輸送的。螺旋輸送的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、使用可靠。液體輸送主要指水和液體外加劑，它們是分別由水泵輸送的。 并且混凝土可用的物料貯存方式基本相同。骨料露天堆放（也有城市大型商品混凝土攪拌站用封閉料倉(cāng)）；粉料用全封閉鋼結(jié)構(gòu)筒倉(cāng)貯存；外加劑用鋼結(jié)構(gòu)容器貯存。 最后攪拌站的控制系統(tǒng)是整套設(shè)備的中樞神經(jīng)?？刂葡到y(tǒng)根據(jù)攪拌站的大小而有不同的功能和配制，一般情況下大型攪拌站的系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜。
本次實(shí)習(xí)使我第一次親身感受了所學(xué)知識(shí)與實(shí)際的應(yīng)用，理論與實(shí)際的相結(jié)合，讓我們大開眼界，也算是對(duì)以前所學(xué)知識(shí)的一個(gè)初審吧！這次生產(chǎn)實(shí)習(xí)對(duì)于我們以后學(xué)習(xí)、找工作也是受益匪淺。在短短的兩個(gè)月中，讓我們初步做到理論聯(lián)系實(shí)際，也讓我們初步的認(rèn)識(shí)了這個(gè)社會(huì)?？傊ㄟ^(guò)這兩個(gè)月的生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我了解到很多工作常識(shí)，也得到意志上鍛煉，有辛酸也有快樂(lè)，這是我大學(xué)生活中的又一筆寶貴的財(cái)富，對(duì)我以后的學(xué)習(xí)和工作將有很大的影響。令人難忘的一個(gè)多月工地實(shí)習(xí)停止了，在這兩個(gè)多月里，我學(xué)會(huì)了很多東西，理解了很多道理。實(shí)踐是對(duì)科學(xué)知識(shí)的最好檢驗(yàn)，只憑在課堂上的聽課，并不能控制具體的體系的科學(xué)知識(shí)，尤其是對(duì)儀器的應(yīng)用。在課堂上，我們學(xué)習(xí)的理論知識(shí)，假設(shè)在實(shí)際生涯和工作當(dāng)中不能夠靈巧應(yīng)用，那一切將即是是零。實(shí)習(xí)就是將我們?cè)谡n堂上所學(xué)到的理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)戰(zhàn)當(dāng)中往。所以我們要做到能把課本上的知識(shí)機(jī)動(dòng)適當(dāng)?shù)膽?yīng)用，成為對(duì)別人對(duì)社會(huì)有用的人，我們要做到適應(yīng)該今飛速發(fā)展的社會(huì)，要能夠斷定自己的人生坐標(biāo)。
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門窗插銷連接件模具設(shè)計(jì)
Door latch connector mold design
專 業(yè)：材料成型及控制工程（模具）
姓 名：
指導(dǎo)教師姓名：
申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：
論文提交日期：
學(xué)位授予單位：
開題報(bào)告
學(xué) 院 機(jī)械工程學(xué)院
專 業(yè) 材料成型及控制工程（模具設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化）
題 目 門窗插銷連接件模具設(shè)計(jì)
姓 名
指導(dǎo)教師（簽名）
?年? 月? 日
擬選題目
門窗插銷連接件模具設(shè)計(jì)
選題依據(jù)：
模具工業(yè)史制造業(yè)中的一項(xiàng)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)。同時(shí)本身又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域，在歐美等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家被稱為“點(diǎn)鐵成金”的“磁力工業(yè)”。美國(guó)工業(yè)界認(rèn)為“模具工業(yè)是美國(guó)功業(yè)的基石”。
縱觀發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)模具工業(yè)的認(rèn)識(shí)與重視，我們能感受到制造理念陳舊則是我國(guó)模具工業(yè)發(fā)展滯后的直接原因。模具技術(shù)水平的高低，決定著產(chǎn)品質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品開發(fā)能力，它已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志。因此，模具是國(guó)家重點(diǎn)鼓勵(lì)和支持發(fā)展的技術(shù)和產(chǎn)品，現(xiàn)代模具是多學(xué)科知識(shí)集聚的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一部分，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的裝備產(chǎn)業(yè)，其技術(shù)、資金與勞動(dòng)相對(duì)密集。目前，我國(guó)模具工業(yè)的當(dāng)務(wù)之急是加快技術(shù)進(jìn)步，調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，增加高檔模具的比重，質(zhì)中求效益，提高模具的國(guó)產(chǎn)化程度，減少對(duì)進(jìn)口模具的依賴。
基于現(xiàn)狀并結(jié)合本校的教學(xué)特色，選用門窗插銷連接件模具設(shè)計(jì)為本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目。
研究意義：
生產(chǎn)實(shí)踐類的畢業(yè)設(shè)計(jì)有助于我們對(duì)大學(xué)所學(xué)課程進(jìn)行全方位的復(fù)習(xí)與應(yīng)用，
會(huì)對(duì)未來(lái)我們對(duì)模具專業(yè)壓鑄方面的應(yīng)用有更好的了解，也對(duì)之前做過(guò)的課程設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化成現(xiàn)代社會(huì)的生產(chǎn)有很大幫助。?例如沖壓件工藝性分析：?材料性能分析：是否具有良好的沖壓工藝性能；?工件結(jié)構(gòu)分析：?設(shè)計(jì)該零件的沖壓生產(chǎn)工藝，編制其冷沖壓工藝卡片，要求至少提出兩種以上的沖壓工藝方案分析比較，確定可行的工藝方案。?通過(guò)實(shí)際性的門窗插銷連接件模具設(shè)計(jì)，我就能更好的明白，以上這些設(shè)計(jì)的作用，以及在實(shí)際應(yīng)用上的意義。
綜合運(yùn)用沖壓模課程和其它有關(guān)選修課程的理論及生產(chǎn)實(shí)踐的知識(shí)去分析和解決模具設(shè)計(jì)問(wèn)題，并使所學(xué)專業(yè)知識(shí)得到進(jìn)一步鞏固和深化。學(xué)習(xí)模具設(shè)計(jì)的一般方法，了解和掌握常用模具整體設(shè)計(jì)、零部件的設(shè)計(jì)過(guò)程和計(jì)算方法，培養(yǎng)正確的設(shè)計(jì)思想和分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，特別是總體設(shè)計(jì)和計(jì)算的能力。通過(guò)計(jì)算和繪圖，學(xué)會(huì)運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊(cè)、圖冊(cè)和查閱有關(guān)技術(shù)資料等，培養(yǎng)模具設(shè)計(jì)的基本技能。
文獻(xiàn)綜述（對(duì)已有相關(guān)代表性研究成果的綜合介紹與評(píng)價(jià)）
隨著工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高，沖壓產(chǎn)品生產(chǎn)正呈現(xiàn)多品種、少批量、復(fù)雜、大型、精密、更新?lián)Q代速度快的變化特點(diǎn)，沖壓模具正向高效、精密、長(zhǎng)壽命、大型化方向發(fā)展。為適應(yīng)市場(chǎng)變化，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和制造技術(shù)的迅速發(fā)展，沖壓模具設(shè)計(jì)制造技術(shù)也正由手工設(shè)計(jì)、依靠人工經(jīng)驗(yàn)和常規(guī)機(jī)械加工技術(shù)向以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、數(shù)控切削加工、數(shù)控電加工為核心的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（CAD/CAM）技術(shù)轉(zhuǎn)變。
隨著計(jì)算機(jī)的深入使用，我國(guó)不少企業(yè)已經(jīng)再嘗試或開展計(jì)算機(jī)輔助沖壓工藝設(shè)計(jì)CAPP系統(tǒng)已從工藝設(shè)計(jì)發(fā)展到公益信息的管理，設(shè)計(jì)方法也從派生式、混合式、創(chuàng)成式三種CAPP系統(tǒng)并舉的局面向智能化的混合式方向發(fā)展。
沖壓模具在高技術(shù)驅(qū)動(dòng)和支柱產(chǎn)業(yè)應(yīng)用需求的推動(dòng)下，形成一個(gè)巨大的產(chǎn)業(yè)鏈條，從上游的材料工業(yè)和加工、檢測(cè)設(shè)備到下游的機(jī)械、汽車、摩托車、家電、電子通信、建筑建材等幾大應(yīng)用產(chǎn)業(yè)?？梢姡磥?lái)我國(guó)模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向?qū)⑹牵捍罅ζ占?、廣泛應(yīng)用CAD/CAE/CAM技術(shù)，逐步走向集成化?，F(xiàn)代模具設(shè)計(jì)制造不僅應(yīng)強(qiáng)調(diào)信息的集成，更應(yīng)該強(qiáng)調(diào)技術(shù)、人和管理的集成。提高大型、精密、復(fù)雜與長(zhǎng)壽命模具的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)，逐步減少模具的進(jìn)口量，增加模具的出口量。
提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率。模具標(biāo)準(zhǔn)件是模具基礎(chǔ)，其大量應(yīng)用可縮短模具設(shè)計(jì)制造周期，同時(shí)也顯著提高模具的制造精度和使用性能，大大地提高模具質(zhì)量。發(fā)展快速制造成型和快速制造模具，即快速成型制造技術(shù)，迅速制造出產(chǎn)品的原型與模具，降低成本推向市場(chǎng)。積極研究與開發(fā)模具的拋光技術(shù)、設(shè)備與材料，滿足特殊產(chǎn)品的需要。推廣應(yīng)用高速銑削、超精度加工和復(fù)雜加工技術(shù)與工藝，滿足模具制造的需要。開發(fā)優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)，提高模具可靠性。研究和應(yīng)用模具的高速測(cè)量技術(shù)、逆向工程與并行工程，最大限度的提高模具開發(fā)效率與成功率。開發(fā)新的成型工藝與模具，以滿足未來(lái)的多學(xué)科多功能綜合產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)技術(shù)。
研究?jī)?nèi)容（包括基本思路、框架、主要研究方式、方法等）
本次設(shè)計(jì)內(nèi)容為門窗插銷連接件模具的排樣和模具設(shè)計(jì)，重點(diǎn)介紹了零件的排樣、工藝方案的確定、模具刃口尺寸的計(jì)算等，最后畫出零件圖，及裝配圖。
具體步驟分為：1、沖壓件的工藝分析與設(shè)計(jì)；2、沖裁件的排樣；3、沖裁間隙的選用；4、沖壓力的計(jì)算；5、確定模具壓力中心；6、計(jì)算凸、凹模具刃口的尺寸；7、沖裁部分及零件的設(shè)計(jì)；8、繪制總裝配圖及零件圖。
在開始模具設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮幾種方案，衡量每種方案的優(yōu)缺點(diǎn)，再?gòu)闹袃?yōu)先一種。在設(shè)計(jì)時(shí)要多參考過(guò)去所設(shè)計(jì)的類似圖紙，并了解他在制造和使用方面的情況，吸取其中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。多閱讀一些與沖壓模具設(shè)計(jì)有關(guān)的中外書籍和雜志，從中擴(kuò)大自己的知識(shí)面，但應(yīng)當(dāng)注意書本上介紹的東西，與現(xiàn)實(shí)情況相比，具有一定的時(shí)間差。經(jīng)常關(guān)心各類產(chǎn)品上的沖壓制品，分析其各個(gè)系統(tǒng)、分型面選擇及模具結(jié)構(gòu)。因?yàn)檫@類沖壓制品都是近幾年所生產(chǎn)的，它將與書本的知識(shí)和自己的現(xiàn)有的設(shè)計(jì)進(jìn)行分析比較，可提高現(xiàn)有的設(shè)計(jì)水平。觀察國(guó)內(nèi)外比較先進(jìn)的沖壓模具，分析其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，用來(lái)充實(shí)自己的設(shè)計(jì)知識(shí)，并把這些模具上的一些有用的結(jié)構(gòu)移植到自己的設(shè)計(jì)中去。借鑒夾具和有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)中有用的結(jié)構(gòu)，來(lái)充實(shí)沖壓模具設(shè)計(jì)。經(jīng)常關(guān)心自己設(shè)計(jì)的模具在制造和使用的一些情況，并加以分析總結(jié)。一個(gè)工廠的模具設(shè)計(jì)部門應(yīng)該是一個(gè)整體，不能每個(gè)設(shè)計(jì)人員各自為政，特別是模具總體結(jié)構(gòu)方面，必須有專門人員負(fù)責(zé)。一般設(shè)計(jì)思路為：（1）全面了解制品的形狀，尺寸，重量等，作為設(shè)計(jì)的依據(jù)。（2）廣泛搜集資料，了解國(guó)內(nèi)外概況，提高設(shè)計(jì)思維的起點(diǎn)。（3）初步設(shè)計(jì)。該步驟可分為方案設(shè)計(jì)，草圖設(shè)計(jì)。方案設(shè)計(jì)是指在短時(shí)間內(nèi)繪制出幾種結(jié)構(gòu)原理圖，在廣泛征求意見的基礎(chǔ)上，確定兩三種方案。草圖設(shè)計(jì)是對(duì)選出的方案，從工程、材料、制造等方面進(jìn)行分析研究，將原理圖繪制出比較詳細(xì)的結(jié)構(gòu)草圖。（4）圖紙?jiān)O(shè)計(jì)。在初步設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，對(duì)主要零件和機(jī)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)度，穩(wěn)定性，熱性能等計(jì)算，確定基礎(chǔ)尺寸，畫出試制用圖紙。
研究進(jìn)程安排
進(jìn)度安排： 20xx.3.18~3.24 查閱資料，完成實(shí)習(xí)報(bào)告，進(jìn)度計(jì)劃表；
20xx.3.25~3.31 查找外文資料，完成開題報(bào)告；
20xx.4.1~4.7 完成外文翻譯；
20xx.4.8~4.14 測(cè)繪，制件設(shè)計(jì)、工藝分析及基本尺寸的計(jì)算；
20xx.4.15 ~4.28 裝配草圖設(shè)計(jì)；
20xx.4.29~5.5 繪制裝配圖；
20xx.5.6~5.19裝配圖的修改及零件圖的繪制；
20xx.5.20 ~6.2 編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書；
20xx.6.3~6.15 說(shuō)明書的編寫；
20xx.6.3~6.15檢查畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)內(nèi)容，完成修改。
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其它說(shuō)明
指導(dǎo)教師是否同意開題
簽名:
年 月 日
教研室教學(xué)負(fù)責(zé)人簽署
簽名:
年 月 日
說(shuō)明：
1、開題報(bào)告工作從第七學(xué)期學(xué)生確定畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目后開始，在教師指導(dǎo)下，學(xué)生通過(guò)調(diào)研、收資后，于第八學(xué)期第四周前完成。
2、紙張?zhí)顚懖粔蚩闪砑痈巾?yè)。
摘 要
沖壓模具在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。沖壓模具的自動(dòng)送料技術(shù)也投入到實(shí)際的生產(chǎn)中，沖壓模具可以大大的提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率，減輕工人負(fù)擔(dān)，具有重要的技術(shù)進(jìn)步意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。在這次設(shè)計(jì)中，首先運(yùn)用PRO/E軟件的三維造型功能，對(duì)零件進(jìn)行三維造型。對(duì)零件進(jìn)行工藝性分析，大大簡(jiǎn)化計(jì)算并得到精確結(jié)果，在此基礎(chǔ)上應(yīng)用AutoCAD繪制零件的二維圖紙，以加深對(duì)沖裁件、拉深件和成形件結(jié)構(gòu)的工藝性的理解。設(shè)定零件的工藝方案，比較工藝方案并確定工藝方案。計(jì)算毛坯的尺寸，計(jì)算沖裁次數(shù)，設(shè)定各步半成品的尺寸并繪出工序簡(jiǎn)圖。計(jì)算各個(gè)工序的工作壓力，設(shè)計(jì)并繪出模具簡(jiǎn)圖，選取各個(gè)合適的零件。了解落料模、拉深模、整形模、切邊模和沖孔模的特點(diǎn)和需要注意的問(wèn)題，在模具簡(jiǎn)圖的基礎(chǔ)上進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)工藝性分析，進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并選擇沖壓設(shè)備。
關(guān)鍵詞：級(jí)進(jìn)模； 模具設(shè)計(jì)； 工藝； 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
ABSTRACT
Punching die has been widely used in industry. More Self-acting feed technology of punching die is also used in production, punching die could increase the efficiencies of production and could alleviate the work burden，so it has significant meaning in technologic progress and economic value. In this design, first we use the 3D software function of PRO/E to create 3D model of the part. During the procedure, the work piece’s craftwork character is analyzed, and the work piece’s 2D drawings are made by AutoCAD, so that the work piece can be better comprehended. Learn the structural craftwork character of the work piece, so does the drawing and forming craftwork character. Make sure the work piece’s craft project, compare them and make the final decision. Calculate the size of the roughcast and select its shape. Calculate the times of the drawings, make sure the size of the semi-manufactured work piece of every steps, and draw the working procedure’s sketch. Calculate the every working pressure, design and draw die’s sketch, select every appropriate parts. Comprehend every needed dies’ character and the issues that is needed to be played more attention. On the base of the dies’ sketch ，the dies’ structure is analyzed, and then go on designing their structures and selecting punch equipments.
Keywords： progressive die; Craft project ; manufacture ; structure design
附 錄
一、沖壓工序卡
標(biāo) 記
產(chǎn)品名稱
沖
壓
工
藝
規(guī)
程
卡
制件名稱
年產(chǎn)量
第 頁(yè)
產(chǎn)品圖號(hào)
ZHC-00-00
制件圖號(hào)
300萬(wàn)件
共 頁(yè)
材料牌號(hào)及
技
術(shù)
要
求
1
145
毛
坯
形
狀
及
尺
寸
下料
板材15008501mm
裁 成
1448501mm
工
序
序
號(hào)
工序
名稱
工具
名稱
及
圖號(hào)
設(shè) 備
校
驗(yàn)
要 求
備 注
1
沖上方異形部分
級(jí)進(jìn)模
250KN壓力機(jī)
按
草
圖
校
驗(yàn)
2
第一次彎曲
級(jí)進(jìn)模
250KN
壓力機(jī)
按
草
圖
校
驗(yàn)
3
頭部90度彎曲沖邊
級(jí)進(jìn)模
250KN
壓力機(jī)
按
草
圖
校
驗(yàn)
4
勾形部分成型
級(jí)進(jìn)模
250KN
壓力機(jī)
按
草
圖
校
驗(yàn)
5
切斷落料
級(jí)進(jìn)模
250KN
壓力機(jī)
按
草
圖
校
驗(yàn)
編制
審核
會(huì)簽
朱慧超
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
日期
外文資料翻譯
專 業(yè)：材料成型及控制工程（模具設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化）
姓 名：
指 導(dǎo) 教 師：
申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：
論文提交日期：
學(xué)位授予單位：
Forming and stamping of sheet metals NC INCREMENTAL SHEET METAL FORMING
Proceedings of International Technology and Innovation Conference 2009
4 Sheet metal forming and blanking
4.1 Principles of die manufacture
4.1.1 Classification of dies
In metalforming,the geometry of the workpiece is established entirely or partially by the geometry of the die.In contrast to machining processes,ignificantly greater forces are necessary in forming.Due to the complexity of the parts,forming is often not carried out in a single operation.Depending on the geometry of the part,production is carried out in several operational steps via one or several production processes such as forming or blanking.One operation can also include several processes simultaneously(cf.Sect.2.1.4).
During the design phase,the necessary manufacturing methods as well as the sequence and number of production steps are established in a processing plan(Fig.4.1.1).In this plan,the availability of machines,the planned production volumes of the part and other boundary conditions are taken into account.
The aim is to minimize the number of dies to be used while keeping up a high level of operational reliability.The parts are greatly simplified right from their design stage by close collaboration between the Part Design and Production Departments in order to enable several forming and related blanking processes to be carried out in one forming station.
Obviously,the more operations which are integrated into a single die,the more complex the structure of the die becomes.The consequences are higher costs,a decrease in output and a lower reliability.
Fig.4.1.1 Production steps for the manufacture of an oil sump
Types of dies
The type of die and the closely related transportation of the part between dies is determined in accordance with the forming procedure,the size of the part in question and the production volume of parts to be produced.
The production of large sheet metal parts is carried out almost exclusively using single sets of dies.Typical parts can be found in automotive manufacture,the domestic appliance industry and radiator production.Suitable transfer systems,for example vacuum suction systems,allow the installation of double-action dies in a sufficiently large mounting area.In this way,for example,the right and left doors of a car can be formed jointly in one working stroke(cf.Fig.4.4.34).
Large size single dies are installed in large presses.The transportation of the parts from one forming station to another is carried out mechanically.In a press line with single presses installed one behind the other,feeders or robots can be used(cf.Fig.4.4.20 to 4.4.22),whilst in large-panel transfer presses,systems equipped with gripper rails(cf.Fig.4.4.29)or crossbar suction systems(cf.Fig.4.4.34)are used to transfer the parts.
Transfer dies are used for the production of high volumes of smaller and medium size parts(Fig.4.1.2).They consist of several single dies,which are mounted on a common base plate.The sheet metal is fed through mostly in blank form and also transported individually from die to die.If this part transportation is automated,the press is called a transfer press.The largest transfer dies are used together with single dies in large-panel transfer presses(cf.Fig.4.4.32).
In progressive dies,also known as progressive blanking dies,sheet metal parts are blanked in several stages;generally speaking no actual forming operation takes place.The sheet metal is fed from a coil or in the form of metal strips.Using an appropriate arrangement of the blanks within the available width of the sheet metal,an optimal material usage is ensured(cf.Fig.4.5.2 to 4.5.5). The workpiece remains fixed to the strip skeleton up until the la
Fig.4.1.2 Transfer die set for the production of an automatic transmission for an automotive application
-st operation.The parts are transferred when the entire strip is shifted further in the work flow direction after the blanking operation.The length of the shift is equal to the center line spacing of the dies and it is also called the step width.Side shears,very precise feeding devices or pilot pins ensure feed-related part accuracy.In the final production operation,the finished part,i.e.the last part in the sequence,is disconnected from the skeleton.A field of application for progressive blanking tools is,for example,in the production of metal rotors or stator blanks for electric motors(cf.Fig.4.6.11 and 4.6.20).
In progressive compound dies smaller formed parts are produced in several sequential operations.In contrast to progressive dies,not only blanking but also forming operations are performed.However, the workpiece also remains in the skeleton up to the last operation(Fig.4.1.3 and cf.Fig.4.7.2).Due to the height of the parts,the metal strip must be raised up,generally using lifting edges or similar lifting devices in order to allow the strip metal to be transported mechanically.Pressed metal parts which cannot be produced within a metal strip because of their geometrical dimensions are alternatively produced on transfer sets.
Fig.4.1.3 Reinforcing part of a car produced in a strip by a compound die set
Next to the dies already mentioned,a series of special dies are available for special individual applications.These dies are,as a rule,used separately.Special operations make it possible,however,for special dies to be integrated into an operational Sequence.Thus,for example,in flanging dies several metal parts can be joined together positively through the bending of certain metal sections(Fig.4.1.4and cf.Fig.2.1.34).During this operation reinforcing parts,glue or other components can be introduced.
Other special dies locate special connecting elements directly into the press.Sorting and positioning elements,for example,bring stamping nuts synchronised with the press cycles into the correct position so that the punch heads can join them with the sheet metal part(Fig.4.1.5).If there is sufficient space available,forming and blanking operations can be carried out on the same die.
Further examples include bending,collar-forming,stamping,fine blanking,wobble blanking and welding operations(cf.Fig.4.7.14 and4.7.15).
Fig.4.1.4 A hemming die
Fig.4.1.5 A pressed part with an integrated punched nut
4.1.2 Die development
Traditionally the business of die engineering has been influenced by the automotive industry.The following observations about the die development are mostly related to body panel die construction.Essential statements are,however,made in a fundamental context,so that they are applicable to all areas involved with the production of sheet-metal forming and blanking dies.
Timing cycle for a mass produced car body panel
Until the end of the 1980s some car models were still being produced for six to eight years more or less unchanged or in slightly modified form.Today,however,production time cycles are set for only five years or less(Fig.4.1.6).Following the new different model policy,the demands ondie makers have also changed fundamentally.Comprehensive contracts of much greater scope such as Simultaneous Engineering(SE)contracts are becoming increasingly common.As a result,the die maker is often involved at the initial development phase of the metal part as well as in the planning phase for the production process.Therefore,a much broader involvement is established well before the actual die development is initiated.
Fig.4.1.6 Time schedule for a mass produced car body panel
The timetable of an SE project
Within the context of the production process for car body panels,only a minimal amount of time is allocated to allow for the manufacture of the dies.With large scale dies there is a run-up period of about 10 months in which design and die try-out are included.In complex SE projects,which have to be completed in 1.5 to 2 years,parallel tasks must be carried out.Furthermore,additional resources must be provided before and after delivery of the dies.These short periods call for pre-cise planning,specific know-how,available capacity and the use of the latest technological and communications systems.The timetable shows the individual activities during the manufacturing of the dies for the production of the sheet metal parts(Fig.4.1.7).The time phases for large scale dies are more or less similar so that this timetable can be considered to be valid in general.
Data record and part drawing
The data record and the part drawing serve as the basis for all subsequent processing steps.They describe all the details of the parts to be produced. The information given in the
Fig.4.1.7 Timetable for an SE project
part drawing includes: part identification,part numbering,sheet metal thickness,sheet metal quality,tolerances of the finished part etc.(cf.Fig.4.7.17).
To avoid the production of physical models(master patterns),the CAD data should describe the geometry of the part completely by means of line,surface or volume models.As a general rule,high quality surface data with a completely filleted and closed surface geometry must be made available to all the participants in a project as early as possible.
Process plan and draw development
The process plan,which means the operational sequence to be followed in the production of the sheet metal component,is developed from the data record of the finished part(cf.Fig.4.1.1).Already at this point in time,various boundary conditions must be taken into account:the sheet metal material,the press to be used,transfer of the parts into the press,the transportation of scrap materials,the undercuts as well as the
sliding pin installations and their adjustment.
The draw development,i.e.the computer aided design and layout of the blank holder area of the part in the first forming stage–if need bealso the second stage–,requires a process planner with considerable experience(Fig.4.1.8).In order to recognize and avoid problems in areas which are difficult to draw,it is necessary to manufacture a physical analysis model of the draw development.With this model,the
forming conditions of the drawn part can be reviewed and final modifications introduced,which are eventually incorporated into the data record(Fig.4.1.9).
This process is being replaced to some extent by intelligent simulation methods,through which the potential defects of the formed component can be predicted and analysed interactively on the computer display.
Die design
After release of the process plan and draw development and the press,the design of the die can be started.As a rule,at this stage,the standards and manufacturing specifications required by the client must be considered.Thus,it is possible to obtain a unified die design and to consider the particular requests of the customer related to warehousing of standard,replacement and wear parts.Many dies need to be designed so that they can be installed in different types of presses.Dies are frequently installed both in a production press as well as in two different separate back-up presses.In this context,the layout of the die clamping elements,pressure pins and scrap disposal channels on different presses must be taken into account.Furthermore,it must be noted that drawing dies working in a single-action press may be installed in a double-action press(cf.Sect.3.1.3 and Fig.4.1.16).
Fig.4.1.8 CAD data record for a draw development
In the design and sizing of the die,it is particularly important to consider the freedom of movement of the gripper rail and the crossbar transfer elements(cf.Sect.4.1.6).These describe the relative movements between the components of the press transfer system and the die components during a complete press working stroke.The lifting movement of the press slide,the opening and closing movements of the gripper rails and the lengthwise movement of the whole transfer are all superimposed.The dies are designed so that collisions are avoided and a minimum clearance of about 20 mm is set between all the moving parts.
金屬板料的成形及沖裁數(shù)控漸進(jìn)成形研究
技術(shù)與創(chuàng)新國(guó)際會(huì)議論文集2009
4 金屬板料的成形及沖裁
4. 模具制造原理
4.1.1模具的分類
在金屬成形的過(guò)程中，工件的幾何形狀完全或部分建立在模具幾何形狀的基礎(chǔ)上的。與機(jī)械加工相比，在成形時(shí)明顯更大的壓力是必要的。由于零件的復(fù)雜性，往往不是只進(jìn)行一次操作就能成形的。根據(jù)零件的幾何形狀，通過(guò)由一個(gè)或幾個(gè)生產(chǎn)過(guò)程例如成形或沖裁的幾個(gè)操作步驟進(jìn)行生產(chǎn)。一個(gè)操作也可以同時(shí)完成幾個(gè)過(guò)程。
在設(shè)計(jì)階段，合理的生產(chǎn)步驟、生產(chǎn)次序以及生產(chǎn)工序數(shù)都由生產(chǎn)計(jì)劃來(lái)決定（如圖4.1.1）。在這個(gè)計(jì)劃中，應(yīng)該對(duì)機(jī)器的可利用性、零件的計(jì)劃生產(chǎn)量和其他限制條件予以考慮。
其目的是在保證高水平的操作可靠性的同時(shí)最大限度地減少需要使用的模具數(shù)量。通過(guò)部件設(shè)計(jì)部和生產(chǎn)部之間的緊密合作促使幾個(gè)成形和有關(guān)的沖裁過(guò)程能在一個(gè)成形操作中完成，如此一來(lái)，僅僅在設(shè)計(jì)階段就可以大大地簡(jiǎn)化部件。
顯然，越是更多的操作集成到一個(gè)單獨(dú)的模具上，模具結(jié)構(gòu)就必然更為復(fù)雜。其后果是成本較高、產(chǎn)量下降和可靠性較低。
圖4.1.1 油底殼的生產(chǎn)步驟
模具類型
模具的類型和模具之間零部件的密切相關(guān)運(yùn)輸是根據(jù)成形步驟、預(yù)算的部件的尺寸、要生產(chǎn)的部件的生產(chǎn)量來(lái)確定的。
大型鈑金零件的生產(chǎn)幾乎完全采用單套模具來(lái)實(shí)現(xiàn)的。典型零件可在汽車制造、國(guó)內(nèi)家電業(yè)以及散熱器的生產(chǎn)中找到。適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)移系統(tǒng)，例如真空抽吸系統(tǒng)，可以使雙動(dòng)模安裝在一個(gè)足夠大的安裝面上。例如，用這種方式可以使汽車左右車門在一個(gè)工作行程中一起成形。（參考圖4.4.34）。
尺寸大的單套模具需安裝在大型壓力機(jī)上。部件從一個(gè)成形點(diǎn)到另一個(gè)成形點(diǎn)的運(yùn)輸是機(jī)械化地執(zhí)行的。工人或機(jī)器人可以使用與單工序壓力機(jī)一前一后安裝的沖壓線(對(duì)比圖4.4.20與 4.4.22)，同時(shí)，在大型多工位壓力機(jī)上，系統(tǒng)還配備了夾鉗軌（如圖4.4.29）或交叉抽吸系統(tǒng)（如圖4.4.34）來(lái)運(yùn)輸部件。
多工位轉(zhuǎn)換模是用于小型和中型零件的大批量生產(chǎn)（如圖4.1.2）。它們由幾個(gè)安裝在同一個(gè)基準(zhǔn)平面上的單工序模具組成。金屬板料的送進(jìn)主要以機(jī)械手運(yùn)送的方式，也可以人工地從一個(gè)模具運(yùn)到另一個(gè)模具。如果這部分的運(yùn)輸自動(dòng)化，那么此時(shí)的壓力就稱為轉(zhuǎn)換壓力。在大板料轉(zhuǎn)換沖壓線上，最大的多工位轉(zhuǎn)換模要與單工序模具配合使用（參考圖4.4.32）。
級(jí)進(jìn)模，也稱為漸進(jìn)沖裁模，鈑金件是分階段沖裁的； 一般來(lái)說(shuō)，沒(méi)有實(shí)實(shí)在在的成形操作。鈑金是以金屬圈或金屬條的形式送進(jìn)的。通過(guò)使用尺寸適宜的金屬板料和優(yōu)化的材料利用率可以達(dá)到對(duì)板料的合理利用（對(duì)比圖Fig.4.5.2與圖4.5.5）。工件一直固定在載體上，直到最后一次操作。沖裁完成后，整個(gè)條料按照工序流動(dòng)方向移動(dòng)時(shí)，該部件隨著轉(zhuǎn)移。移動(dòng)的長(zhǎng)度等于模具間中心線的距離，它也被稱為步距。切邊，通過(guò)使用非常精確的進(jìn)給裝置或試點(diǎn)引腳確保相關(guān)進(jìn)給零件精度。在最后一個(gè)工位，即最后一道工序，已成形的部分于載體斷開。例如電動(dòng)機(jī)金屬轉(zhuǎn)子和定子的生產(chǎn)就是漸進(jìn)沖裁模的一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域（如圖.4.6.11和4.6.20）。
圖4.1.2轉(zhuǎn)移成套模具在機(jī)動(dòng)裝置中的自動(dòng)變速器上生產(chǎn)應(yīng)用
較小的成形部件使用復(fù)合級(jí)進(jìn)模通過(guò)幾個(gè)連續(xù)的操作即可完成后生產(chǎn)。與級(jí)進(jìn)模相比，不僅可以完成沖裁，而且能完成成形操作。然而，工件還是與載體相連一直到最后一步操作（如圖4.1.3和對(duì)比圖4.7.2）。由于零件的高度，鋼帶必須提高時(shí)，通常使用起重邊緣或類似的起重設(shè)備，以便實(shí)現(xiàn)條料金屬的機(jī)械化運(yùn)輸。由于其幾何尺寸而不能用一個(gè)金屬條料生產(chǎn)出來(lái)的沖壓金屬零件選擇性地在轉(zhuǎn)移設(shè)置上生產(chǎn)。
圖4.1.3 用一個(gè)條料在復(fù)合級(jí)進(jìn)模上生產(chǎn)的汽車加強(qiáng)筋
接下來(lái)時(shí)已經(jīng)提到過(guò)的模具，一系列特殊模具適用于個(gè)別特殊運(yùn)用。按規(guī)定，這些模具是單獨(dú)使用的。但是，特殊的操作使得特殊的模具集成到一個(gè)工序上成為可能。因此，例如，使用翻邊模幾個(gè)金屬部件組合在一起能積極通過(guò)某些區(qū)域的彎曲（如圖4，1，4和對(duì)比圖2，1，34）。在此期間加強(qiáng)部分，膠水或其他組件的運(yùn)作可實(shí)施。
其他的特殊模具使特殊的連接部件直接定位在壓力機(jī)上。裝配和定位部件，例如，引進(jìn)與壓力周期同步的沖頭到指定的位置以便沖頭與鈑金零件（如圖4.1.5）。如果有足夠的可用空間，成形和沖裁操作可以在同一模具上完成。
更一步的例子包括彎曲，滾壓成形，沖壓，精密沖裁，震動(dòng)沖裁和焊接操作（對(duì)比圖4.7.14和圖4.7.15）。
如圖4.1.4卷邊模
如圖4.1.5帶有整體沖壓螺母的沖壓件
4.1.2 模具開發(fā)
汽車行業(yè)的發(fā)展已經(jīng)必然地影響了模具工程的發(fā)展。以下對(duì)與模具開發(fā)的研究主要是關(guān)于車身覆蓋件模具結(jié)構(gòu)的。然而，用一個(gè)基本的環(huán)境獲得實(shí)質(zhì)的結(jié)論，以便于它們適用于包括鈑金成形模和沖裁模的制造在內(nèi)的所有領(lǐng)域。
為汽車覆蓋件的大批量生產(chǎn)定時(shí)生產(chǎn)周期
直到20世紀(jì)80年代末，部分車型以6至8年大致維持不變或略加修改的形式而仍然處于制作中。然而今天，生產(chǎn)周期只有5年或更少（如圖4.1.6）。隨著不同的新設(shè)計(jì)工藝的發(fā)展，客戶對(duì)模具制造商的要求也發(fā)生了根本變化。更大范圍的綜合合同，如同步工程（SE）合同已變得越來(lái)越普遍。結(jié)果是，模具制造商往往僅處于金屬零件的最初的發(fā)展階段，以及生產(chǎn)過(guò)程的規(guī)劃階段。因此，在實(shí)際模具開發(fā)和啟動(dòng)之前應(yīng)該拓展更廣泛、長(zhǎng)遠(yuǎn)的業(yè)務(wù)。
圖4.1.6 汽車覆蓋件的大批量生產(chǎn)的時(shí)間表
同步工程項(xiàng)目時(shí)間表
在車身覆蓋件的生產(chǎn)過(guò)程中，只有極少部分時(shí)間用于模具的制造。對(duì)于大型模具，大約有十個(gè)月的準(zhǔn)備期，其中包括模具的設(shè)計(jì)與調(diào)試。對(duì)于復(fù)雜的同步工程項(xiàng)目中，必須在1.5至2年內(nèi)完成，必須能完成同步任務(wù)。此外，在模具交付前后必須具有更多的產(chǎn)品資料說(shuō)明。這些短期的準(zhǔn)備需要優(yōu)化的設(shè)計(jì)、特別的技能、可利用空間以及最新技術(shù)的使用和通訊系統(tǒng)。該時(shí)間表顯示，用于生產(chǎn)鈑金件的模具的制造期間的個(gè)人工作內(nèi)容（如圖4.1.7）。大型模具的生產(chǎn)計(jì)劃或多或少都相似，以便于這個(gè)時(shí)間表可以被認(rèn)為是普遍有效的。
圖4.1.7 同步工程項(xiàng)目時(shí)間表
數(shù)據(jù)采集和零件圖
數(shù)據(jù)采集和零件圖是所有工序步驟的基礎(chǔ)。它們描述了要生產(chǎn)部件的所有細(xì)節(jié)。在零件圖提供的信息包括：零件識(shí)別，部件的編號(hào)，板材厚度，板材的質(zhì)量，成品零件的公差等（參考圖4.7.17）。
為了避免實(shí)體模型（主模型）的制作，CAD圖形應(yīng)通過(guò)線、面或體積模型來(lái)完整地描述工件的幾何形狀。一般地，必須盡可能早地繪制好具有完全封閉曲面的高質(zhì)量片體數(shù)模來(lái)滿足所有產(chǎn)品負(fù)責(zé)人的使用要求。
工藝方案和制圖計(jì)劃
工藝方案，即生產(chǎn)鈑金件應(yīng)遵循的操作順序，是根據(jù)以往生產(chǎn)出的零件的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)制定的（參考圖4.1.1）。在此階段，必須提前及時(shí)考慮到各種邊界條件：金屬板材料，所需壓力，零件的加工硬化，廢料的排出，廢料刀以及導(dǎo)料銷的安裝和調(diào)試。
制圖計(jì)劃，即計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和第一個(gè)成形階段的部件的壓料圈的布局（如果第二個(gè)成形階段也需要）,要求相當(dāng)有經(jīng)驗(yàn)的人來(lái)制定（如圖4.1.8）。為了識(shí)別和避免難繪制的區(qū)域，有必要來(lái)制造制圖計(jì)劃的實(shí)體分析模型。通過(guò)這一模型，可對(duì)所繪制的部件的成形條件進(jìn)行審查和準(zhǔn)確的修改說(shuō)明，并且這些內(nèi)容最終包含在數(shù)據(jù)采集里（如圖4.1.9）。
智能模擬方法正在一定程度上取代著這一進(jìn)程，通過(guò)智能模擬，已成形件的潛在缺陷可以在電腦顯示其綜合預(yù)測(cè)和分析。
圖4.1.8 CAD對(duì)制圖計(jì)劃的數(shù)字分析
圖4.1.9 CAD制圖計(jì)劃實(shí)體分析模型
模具設(shè)計(jì)
工藝方案、制圖計(jì)劃以及沖壓力設(shè)定好后，就可以開始模具的設(shè)計(jì)了。一般規(guī)定，在這個(gè)階段，必須考慮客戶要求的標(biāo)準(zhǔn)和制造規(guī)格。因此，可能獲得一個(gè)統(tǒng)一的模具設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，并可能考慮客戶關(guān)于存放標(biāo)準(zhǔn)、更換和易磨損部件的特殊要求。許多模具需要通過(guò)設(shè)計(jì)來(lái)使他們可以安裝在不同類型的壓力機(jī)。
模具往往即可以安裝在一臺(tái)壓力機(jī)上，也可以安裝在兩個(gè)不同的獨(dú)立的后勤壓力機(jī)上。在這種情況下，必須考慮模具鎖模部分，壓腳及廢料板在不同壓力機(jī)上的分布情況。此外，必須指出，拉絲模在單動(dòng)壓力機(jī)的工作時(shí)可能會(huì)在雙動(dòng)壓力機(jī)上安裝（對(duì)比章節(jié)3.1.3和圖4.1.16）。
在模具的設(shè)計(jì)和其尺寸的確定階段，考慮夾鉗和橫木轉(zhuǎn)移部件的運(yùn)動(dòng)的靈活性尤為重要（參考章節(jié)4.1.6）。這些描述了，在一個(gè)完整的工作行程中，壓力傳輸系統(tǒng)組件和模具零部件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。壓力機(jī)滑行裝置的上行、夾鉗軌的打開和閉合運(yùn)動(dòng)以及整個(gè)傳輸系統(tǒng)的縱向運(yùn)動(dòng)都是有條不紊的進(jìn)行的。模具通過(guò)設(shè)計(jì)來(lái)避免發(fā)生碰撞，并且所有運(yùn)動(dòng)部件之間設(shè)置最小約20毫米的間隙。
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