數(shù)控沖裁模模具畢業(yè)論文

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　沖裁模模具鋼組織的強(qiáng)化機(jī)理在沖裁板件時(shí)，由于單位負(fù)荷較大（≥200MPa）、被沖裁材料的應(yīng)力狀態(tài)較復(fù)雜，在分離過程中模具切削刃的發(fā)熱溫度較高（200℃），故沖裁模的耐用度在大多數(shù)情況不能滿足板料沖壓生產(chǎn)的要求。模具檢修的目的在迅速找出問題點(diǎn)并加以解決，使模具回復(fù)原狀，能繼續(xù)生產(chǎn)合於標(biāo)準(zhǔn)之制品?，F(xiàn)高速切削技術(shù)是切削加工技術(shù)的主要

2、發(fā)展方向之一，它隨著CNC技術(shù)、微電子技術(shù)、新材料和新結(jié)構(gòu)等基礎(chǔ)技術(shù)的發(fā)展而邁上更高的臺(tái)階?，F(xiàn)代模具制造技術(shù)CAD/CAM和RT的發(fā)展和應(yīng)用，重點(diǎn)論述了現(xiàn)代模具技術(shù)的特點(diǎn)和發(fā)展前景。</p><p>　　關(guān)鍵詞：沖裁工藝 沖裁模 模具檢修 高速銑削 現(xiàn)代模具技術(shù)CAMRT</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　第1

3、章 沖裁工藝與沖裁模1</p><p>　　1.1 沖裁工藝及沖裁件的工藝性1</p><p>　　1.1.1 沖裁工藝概述1</p><p>　　1.1.2 沖裁件的工藝1</p><p>　　1.2 沖裁模2</p><p>　　1.2.1 　沖裁模模具鋼組織的強(qiáng)化機(jī)理2</p>

4、;<p>　　1.2.2 　沖裁模模具鋼的化學(xué)成分3</p><p>　　1.2.3 新型模具鋼的機(jī)械性能4</p><p>　　1.3 沖裁工藝分析及模具設(shè)計(jì)計(jì)算6</p><p>　　1.3.1 沖壓件工藝分析6</p><p>　　1.3.2 模具設(shè)計(jì)計(jì)算7</p><p>

5、　　第2章 沖裁模的檢修9</p><p>　　2.1 模具檢修的目的9</p><p>　　2.2 模具檢修的方法9</p><p>　　第3章 模具高速銑削13</p><p>　　3.1 高速銑削加工機(jī)床13</p><p>　　3.2 高速切削加工的刀柄和刀具15</p>

6、;<p>　　第4章 現(xiàn)代模具制造技術(shù)綜述18</p><p>　　4.1 現(xiàn)代模具制造技術(shù)18</p><p>　　4.2 　模具CAD/CAM19</p><p>　　4.3 快速模具制造RT20</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)23</b></p><p&g

7、t;　　第1章 沖裁工藝與沖裁模</p><p>　　1.1 沖裁工藝及沖裁件的工藝性</p><p>　　1.1.1 沖裁工藝概述</p><p>　　沖裁是指利用模具在壓力機(jī)上使板料產(chǎn)生分離的沖壓工藝。沖裁可直接沖出所需形狀的零件，也可為其他工序制備毛坯。沖裁時(shí)所使用的模具成為沖裁模。</p><p>　　根據(jù)沖裁的變形機(jī)理不同，

8、沖裁工藝可以分為普通沖裁和精密沖裁兩大類。精密沖裁斷面較光潔，精度較高，但需專門的精沖設(shè)備與模具。</p><p>　　1.1.2 沖裁件的工藝</p><p>　　沖裁件的工藝性是指沖裁件對(duì)沖壓工藝的適應(yīng)性。良好的沖裁工藝性能使材料消耗少、工序數(shù)量少、模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且適用壽命長(zhǎng)、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。</p><p>　　1. 沖裁件的形狀和尺寸</p>

9、<p>　?。?）沖裁件的形狀設(shè)計(jì)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單、對(duì)稱，同時(shí)應(yīng)減少排樣廢料。</p><p>　?。?）    沖裁件的外形或內(nèi)孔應(yīng)避免尖角，各直線或曲線的連接處，應(yīng)有適當(dāng)?shù)膱A角轉(zhuǎn)接，轉(zhuǎn)接圓角半徑r的最小值。</p><p>　?。?）    沖裁件的凸起和凹槽寬度不應(yīng)小于板料厚度t的兩倍。</p><p

10、>　?。?）    為防止沖裁時(shí)凸模折斷或歪曲，沖孔時(shí)，孔徑不能太小。 </p><p>　　2. 沖裁件的精度和表面粗糙度</p><p>　?。?） 金屬?zèng)_裁件的內(nèi)、外性的經(jīng)濟(jì)精度不高于IT11級(jí)</p><p>　?。?）    非金屬的沖裁件的內(nèi)、外形的經(jīng)濟(jì)精度為IT14、IT15。<

11、/p><p>　　（3）    沖裁尺寸標(biāo)注應(yīng)符合沖壓工藝藥球</p><p><b>　　1.2 沖裁模</b></p><p>　　1.2.1 　沖裁模模具鋼組織的強(qiáng)化機(jī)理 </p><p>　　在沖裁板件時(shí)，由于單位負(fù)荷較大（≥200MPa）、被沖裁材料的應(yīng)力狀態(tài)較復(fù)雜，在分離過程中模

12、具切削刃的發(fā)熱溫度較高（200℃），故沖裁模的耐用度在大多數(shù)情況不能滿足板料沖壓生產(chǎn)的要求。</p><p>　　為提高沖裁模的耐用度，研制了三種新型模具鋼。它是通過提高模具鋼內(nèi)的碳化物相數(shù)量和改變其類型，達(dá)到最大提高沖裁模耐用度的。但是，因提高了碳化物的不均勻性，這時(shí)模具鋼的機(jī)械性能可能變壞，因此，必須在模具鋼內(nèi)同時(shí)添加某些活性元素，例如，釩和鉬可改善組織內(nèi)各元素的分布，并且可提高模具鋼的物理機(jī)械性能和使用性能

13、。鉬可部分替換碳化物內(nèi)的鉻原子，而釩可減小合金滲碳體的總量，從而可促使顯著減小模具鋼微體積內(nèi)的化學(xué)成分和碳化物的不均勻性。 </p><p>　　形成的碳化物M7C3與顯著數(shù)量的鉻（達(dá)8％～9％）有關(guān)系，從而常降低合金化的效果。為排除這種現(xiàn)象，在鋼內(nèi)必須添加0.4％～0.8％Ti，從而可減小α固溶體內(nèi)的含碳量，提高馬氏體轉(zhuǎn)變點(diǎn)的溫度，并可促使減少組織內(nèi)的殘余奧氏體數(shù)量（達(dá)7％～10％）。此外,減小含碳量可促使獲得

14、韌性較好的母體，并可導(dǎo)致提高應(yīng)力源內(nèi)的松弛程度，這對(duì)模具鋼工作過程甚為重要。 </p><p>　　在用形成碳化物的活性元素（Mo，V，Ti等）合理的合金化基礎(chǔ)上，研制了有效的組織強(qiáng)化機(jī)理。它可保證改善模具鋼的綜合性能，部分減小鋼內(nèi)碳化物成因的化學(xué)成分不均勻性，并可排除或難于使鉻原子從固溶體內(nèi)轉(zhuǎn)移到碳化物中。 </p><p>　　上述元素的難熔碳化物在淬火溫度t淬＝1040～1080℃時(shí)

15、未溶解，可保證奧氏體保持較細(xì)晶粒，從而有較高的抗脆性破壞水平和抗彎強(qiáng)度水平。此外，在r→α轉(zhuǎn)變時(shí)增加最分散的MC類型碳化物的體積份額，可提高馬氏體形核中心的數(shù)量，從而同樣促使馬氏體轉(zhuǎn)變溫度M始、M終的提高和晶粒的細(xì)化，并使模具在使用時(shí)其切削刃的金屬難于流動(dòng)，從而提高模具的耐磨性。馬氏體轉(zhuǎn)變的開始溫度M始和終了溫度M終與模具鋼成分和淬火溫度的變化曲線 </p><p>　　1.2.2 　沖裁模模具鋼的化學(xué)成分 &

16、lt;/p><p>　　已確定,在含6％～12％Cr的模具鋼內(nèi),活性元素特別是Ti(達(dá)0.7%)，與Mn、Cr和Mo最佳結(jié)合，可促使形成較高質(zhì)量的組織相，并可提高模具鋼的強(qiáng)度（σb≥3400MPa～3600MPa），耐磨性和耐熱性(t≥450～500℃)。含0。2%～0。9%鉬，可抑制分散的脆性顆粒沿馬氏體晶界析出，并可明顯提高模具鋼在淬火和回火后的沖擊韌性。釩與鈦可細(xì)化晶粒提高模具鋼的耐磨性。釩與鉬、硅可保證模具鋼

17、各種性能的滿意結(jié)合，而在添加鈦時(shí)可提高它們對(duì)耐磨性影響的效果。 </p><p>　　用形成碳化物的活性元素合金化的高鉻對(duì)淬火時(shí)過熱的敏感性較小，保證細(xì)晶粒的淬水溫度區(qū)域被顯著擴(kuò)大，從而可建立碳化鉻和其它元素在奧氏體內(nèi)較大溶解的條件。 </p><p>　　統(tǒng)計(jì)處理鉻的分布數(shù)據(jù)表明，添加鈦可促使擴(kuò)大鉻在固溶體內(nèi)的濃度區(qū)間，并使其右移，從而證明用形成碳化物過程中獲自由的鉻，可提高模具鋼金屬母

18、體的合金度。 </p><p><b>　　淬火后鉻的分布區(qū)間</b></p><p>　　1.Crl2MoV鋼 </p><p>　　2.Cr5V3SiTi鋼 </p><p>　　3.Cr12MOSiMi鋼 </p><p>　　4.Cr3MnVTi鋼 n.Cr的分布頻率 </p>

19、<p>　　在上述研究的基礎(chǔ)上,研制出三種沖裁模模具鋼的合理化學(xué)成分，列于表1。 </p><p>　　表1 沖裁模模具鋼的化學(xué)成分 </p><p>　　鋼化學(xué)元素含量(%)CMnSiCrMoVTiCr3MnVTi1.15∽1.251.0∽1.20.45∽0.522.8∽3.40.2∽0.31.0∽1.20.55∽0.08Cr5V3SiTi1.75∽1.85≥0.80.9∽

20、1.24.6∽5.40.2∽0.42.3∽3.20.4∽0.7Cr12MoSiTi1.75∽1.850.3∽0.60.7∽1.0441∽2.50.65∽0.950.3∽0.50.4∽0.7</p><p>　　1.2.3 新型模具鋼的機(jī)械性能 </p><p>　　已確定，在含鉻量3％以上的模具內(nèi)，形成碳化物較活性的元素與錳、鉻和鉬最佳結(jié)合，可提高模具鋼在熱處理后的強(qiáng)度和耐磨性，見表2。

21、 </p><p>　　表2 熱處理最佳規(guī)范和模具鋼的機(jī)械性能 </p><p>　　鋼 　 溫度(oC)硬度(HRC)抗彎強(qiáng)度</p><p>　　極限(MPa)沖擊韌性</p><p>　　(MJ/m3) 淬火 回火Crl2MoV1000~1020200~22061~622700~29000.35~0.4Cr3MnVTi980~10001

22、80~20061~633200~37000.35~0.45Cr5V3SiTi1020~1060220~24061~633500~37000.5~0.6Crl2MoSiTi1040~1080220~24061~633400~36000.45~0.55 </p><p>　　所研究的模具鋼在傳統(tǒng)淬火后的組織,由馬氏體、殘余奧氏A殘和碳化物MC所組成（見表3）。當(dāng)不能保證所需的臨界冷卻溫度情況，同樣可能形成下貝氏體類型

23、的組織?；鼗鸬焦ぷ饔捕?0~62HRC，將導(dǎo)致殘余奧氏體的部分分解和碳化物相含量的增加。淬火和回火，組織的各組元之間關(guān)系主要取決于模具鋼的化學(xué)萬(wàn)分和其熱處理規(guī)范。 </p><p>　　表3 模具鋼內(nèi)組織的各組元數(shù)量（%） </p><p>　　鋼 退火 淬火 回火馬氏體內(nèi)的</p><p>　　含碳量 MC MC A殘 MC A殘CrMnVTi14~1610~14

24、8~1210~156~80.24~0.29Cr5V3SiTi18~2314~1815~2215~195~100.25~0.30Crl2MoSiTi16~2212~16118~2413~175~70.23~0.28</p><p>　　已確定,阻礙碳化物對(duì)鋼內(nèi)實(shí)際奧氏體晶粒長(zhǎng)大作用的溫度區(qū)間為1000-1200oC。實(shí)際奧氏體的晶粒大小將顯著影響到馬氏體的分散性和在淬火和回火狀態(tài)下模具鋼的機(jī)械性能。 由于

25、存在碳化鈦、碳化釩和二次碳代鉻，故在淬火和回火后被研究鋼內(nèi)的碳泥物相較Crl2MoV鋼內(nèi)的分散，見表4。 </p><p>　　表4 模具鋼內(nèi)碳化物顆粒的數(shù)量 </p><p>　　鋼碳化物數(shù)量（個(gè)）碳化物總量(個(gè))碳化物的體積(%)碳化物顆粒的尺（μm）<22~44~66~83~10>10Crl2MoV1502586597312286427371016.6Cr3MnVTi13

26、9770252513210363292212.0Cr5VSiTi234678729226412676389118.8Crl2MoSiTi2513804308204233133416220.9</p><p>　　注:該數(shù)據(jù)是當(dāng)每個(gè)視場(chǎng)面積為0.25mm2時(shí)按10個(gè)視場(chǎng)的平均值得的。</p><p>　　從表4中可同，在Cr5V3SiTi鋼和Crl2MoSiTi鋼中，碳化物含量較傳統(tǒng)模具鋼C

27、rl2MoV內(nèi)的多。在Crl2MoV鋼內(nèi)的細(xì)小碳化物數(shù)量（尺寸6μm以下）占碳化物總量的72.4%，而在Cr3MnVTi鋼、Cr5V3SiTi鋼和Crl2MoSiTi鋼內(nèi)的碳化物數(shù)量分別占89.8%，88.02%，87.1%。這與表2內(nèi)獲得的機(jī)械性能很吻合，亦與表5內(nèi)的模具鋼的耐磨性試驗(yàn)結(jié)果和抗壓塑性變形的試驗(yàn)結(jié)果相吻合。 </p><p>　　表5 淬火和回火后模具鋼的抗壓強(qiáng)度和耐磨性 </p>

28、<p>　　鋼 溫度（oC） 硬度（HRC） σ壓</p><p><b>　?。∕Pa） 相對(duì)耐</b></p><p>　　磨性 淬火 回火Crl2MoV 1000 220 62 2071 1.0Cr3MnVTi 980 220 62 2165 1.3Cr5V3SiTi 1030 220 62 2478 1.75Crl2MoSiTi 1060 240 6

29、2 2500 1.7</p><p>　　在所研究的模具鋼內(nèi)，細(xì)小的碳化鈦在淬火溫度時(shí)無熱動(dòng)力性將鄰近段的元素溶解在自己內(nèi)，故可促使碳化物周圍微體積內(nèi)保持相對(duì)的化學(xué)均勻性，從而改善它們?cè)诮饘倌阁w內(nèi)的固定，也就是可提高模具鋼的強(qiáng)度和耐磨性。 已確定，Cr5V3SiT鋼和Crl2MoSiTi鋼可使所需使用性能完全保持到回火溫度500~550oC，從而可應(yīng)用于高速壓力機(jī)上的模具。這種模具的工作刃允許發(fā)熱到40

30、0oC。這些鋼種同樣推薦應(yīng)用于工作在動(dòng)載荷范圍寬廣的模具，以及使用在高磨損條件下的重載沖裁模。Cr3MnVTi模具鋼可用來制造輕載沖裁模和大批量生產(chǎn)電機(jī)零件的模具。 </p><p>　　1.3 沖裁工藝分析及模具設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　1.3.1 沖壓件工藝分析         

31、0;                        </p><p>　　該零件形狀簡(jiǎn)單、對(duì)稱，是由圓弧和直線組成的．沖裁件內(nèi)外所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度為IT14，孔中心與邊緣距離尺寸公差為&

32、#177;0.2mm．將以上精度與零件簡(jiǎn)圖中所標(biāo)注的尺寸公差相比較，可認(rèn)為該零件的精度要求能夠在沖裁加工中得到保證．其它尺寸標(biāo)注、生產(chǎn)批量等情況，也均符合沖裁的工藝要求，故決定采用利用導(dǎo)正銷進(jìn)行定位、剛性卸料裝置、自然漏料方式的沖孔落料模進(jìn)行加工.</p><p>　　方案一采用復(fù)合模加工。復(fù)合模的特點(diǎn)是生產(chǎn)率高，沖裁件的內(nèi)孔與外緣的相對(duì)位置精度高，沖模的輪廓尺寸較小。但復(fù)合模結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度要求高，成本高。復(fù)

33、合模主要用于生產(chǎn)批量大、精度要求高的沖裁件。</p><p>　　方案二采用級(jí)進(jìn)模加工。級(jí)進(jìn)模比單工序模生產(chǎn)率高，減少了模具和設(shè)備的數(shù)量，工件精度較高，便于操作和實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化。對(duì)于特別復(fù)雜或孔邊距較小的沖壓件，用簡(jiǎn)單模或復(fù)合模沖制有困難時(shí)，可用級(jí)進(jìn)模逐步?jīng)_出。但級(jí)進(jìn)模輪廓尺寸較大，制造較復(fù)雜，成本較高，一般適用于大批量生產(chǎn)小型沖壓件。比較方案一與方案二，對(duì)于所給零件，由于兩小孔比較接近邊緣，復(fù)合模沖裁零件時(shí)受到

34、壁厚的限制，模具結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度方面相對(duì)較難實(shí)現(xiàn)和保證，所以根據(jù)零件性質(zhì)故采用級(jí)進(jìn)模加工。</p><p>　　1.3.2 模具設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　1．排樣、計(jì)算條料寬度及確定步距</p><p><b>　　采用單排方案， </b></p><p>　　確定搭邊值，根據(jù)零件形狀兩式件間按矩形取搭邊值 ，側(cè)邊取搭

35、邊值 。</p><p><b>　　2．計(jì)算沖壓力</b></p><p>　　該模具采用鋼性卸料和下出料方式</p><p>　　1）      落料力</p><p>　　2）      沖孔力</p>

36、<p>　　3） 沖裁時(shí)的推件力</p><p>　　序號(hào)1的凹模刃口形式 </p><p>　　為避免各凸模沖裁力的最大值同時(shí)出現(xiàn)，且考慮到凸模相距很近時(shí)避免小直徑凸模由于承受材料流動(dòng)擠壓力作用而產(chǎn)生傾斜或折斷故把三沖孔凸模設(shè)計(jì)成階梯凸模</p><p><b>　　則最大沖壓力：</b></p><

37、p>　　第2章 沖裁模的檢修</p><p>　　2.1 模具檢修的目的</p><p>　　模具檢修的目的在迅速找出問題點(diǎn)并加以解決，使模具回復(fù)原狀，能繼續(xù)生產(chǎn)合於標(biāo)準(zhǔn)之制品。同一模具制造出之制品具有相同之尺寸和形狀，即每一工程加工後就完成一部份或全部的尺寸和形狀，因此當(dāng)制品有變異時(shí)，即可依據(jù)變異部位而找到該加工工程站，并加以修護(hù)使回復(fù)原狀，若是判定結(jié)果為設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，即要改變

38、設(shè)計(jì)。模具檢修即是依據(jù)這個(gè)原則的。下述各點(diǎn)可以作為檢修的參考：[一]量測(cè)最後所沖打出之成品，核對(duì)檢查標(biāo)準(zhǔn)以判定變異處，在核對(duì)LAYOUT量測(cè)該工程尺寸有否與模具圖相同，尺寸變異與否，必要時(shí)須量測(cè)前後相關(guān)工程以切確判定變異之處和原因，再施以對(duì)策解決。</p><p>　　模具檢修的目的在迅速找出問題點(diǎn)并加以解決，使模具回復(fù)原狀，能繼續(xù)生產(chǎn)合於標(biāo)準(zhǔn)之制品。 </p><p>　　同一模具制造出

39、之制品具有相同之尺寸和形狀，即每一工程加工後就完成一部份或全部的尺寸和形狀，因此當(dāng)制品有變異時(shí)，即可依據(jù)變異部位而找到該加工工程站，并加以修護(hù)使回復(fù)原狀，若是判定結(jié)果為設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，即要改變?cè)O(shè)計(jì)。模具檢修即是依據(jù)這個(gè)原則的。</p><p>　　2.2 模具檢修的方法</p><p>　　[一]量測(cè)最後所沖打出之成品，核對(duì)檢查標(biāo)準(zhǔn)以判定變異處，在核對(duì)LAYOUT量測(cè)該工程尺寸有否與模具圖相同

40、，尺寸變異與否，必要時(shí)須量測(cè)前後相關(guān)工程以切確判定變異之處和原因，再施以對(duì)策解決。 [二]當(dāng)本身無法判定或無法提出對(duì)策時(shí)，應(yīng)請(qǐng)教他人之意見，切勿獨(dú)斷自行之。 [叁]毛頭過大 (1)刀口磨耗：重新研磨 (2)間隙過大：側(cè)面大部分為擦光帶，亮度較低，減小間隙。 (3)間隙太?。憾渭羟忻婕哟箝g隙。 (4)對(duì)合切痕：改變接合à度或作段差或減小間隙。 (5)過於尖à：制品à度小於75度

41、改變工程或間隙。 (6)材料過硬：更換材料或加大間隙。 (7)模具崩à：重新研磨。 (8)模貝不正：局部產(chǎn)生毛頭或括傷。重新校正或修改模具。 [四]咬模 (1)模具松動(dòng)：沖或模的移動(dòng)量超過單邊間隙。調(diào)整組合間隙。 (2)沖模傾斜：沖或模的直à度不正，或模板間有異物，使模板無法平貼。重新組立或研磨矯正。 (3)模板變形：模板硬度或厚度不ì，或受外力撞擊變形。更換新模板或是更正拆組工作法

42、。 (4)模座變形：模座厚度不ì或受力不平均，導(dǎo)柱、導(dǎo)套直à度變異。研磨矯</p><p>　　第3章 模具高速銑削</p><p>　　3.1 高速銑削加工機(jī)床 </p><p>　　高速切削技術(shù)是切削加工技術(shù)的主要發(fā)展方向之一，它隨著CNC技術(shù)、微電子技術(shù)、新材料和新結(jié)構(gòu)等基礎(chǔ)技術(shù)的發(fā)展而邁上更高的臺(tái)階。由于模具加工的特殊性以及高速加

43、工技術(shù)的自身特點(diǎn)，對(duì)模具高速加工的相關(guān)技術(shù)及工藝系統(tǒng)(加工機(jī)床、數(shù)控系統(tǒng)、刀具等)提出了比傳統(tǒng)模具加工更高的要求。 1. 高穩(wěn)定性的機(jī)床支撐部件 高速切削機(jī)床的床身等支撐部件應(yīng)具有很好的動(dòng)、靜剛度，熱剛度和最佳的阻尼特性。大部分機(jī)床都采用高質(zhì)量、高剛性和高抗張性的灰鑄鐵作為支撐部件材料，有的機(jī)床公司還在底座中添加高阻尼特性的聚合物混凝土，以增加其抗振性和熱穩(wěn)定性，這不但可保證機(jī)床精度穩(wěn)定，也可防止切削時(shí)刀具振顫。采用封閉式床

44、身設(shè)計(jì)，整體鑄造床身，對(duì)稱床身結(jié)構(gòu)并配有密布的加強(qiáng)筋等也是提高機(jī)床穩(wěn)定性的重要措施。一些機(jī)床公司的研發(fā)部門在設(shè)計(jì)過程中，還采用模態(tài)分析和有限元結(jié)構(gòu)計(jì)算等，優(yōu)化了結(jié)構(gòu)，使機(jī)床支撐部件更加穩(wěn)定可靠。 2. 機(jī)床主軸 高速機(jī)床的主軸性能是實(shí)現(xiàn)高速切削加工的重要條件。高速切削機(jī)床主軸的轉(zhuǎn)速范圍為10000~100000m/min，主軸功率大于15kW。通過主軸壓縮空氣或冷卻系統(tǒng)控制刀柄和主軸間的軸向</p><p

45、>　　3.2 高速切削加工的刀柄和刀具 </p><p>　　由于高速切削加工時(shí)離心力和振動(dòng)的影響，要求刀具具有很高的幾何精度和裝夾重復(fù)定位精度以及很高的剛度和高速動(dòng)平衡的安全可靠性。由于高速切削加工時(shí)較大的離心力和振動(dòng)等特點(diǎn)，傳統(tǒng)的7:24錐度刀柄系統(tǒng)在進(jìn)行高速切削時(shí)表現(xiàn)出明顯的剛性不足、重復(fù)定位精度不高、軸向尺寸不穩(wěn)定等缺陷，主軸的膨脹引起刀具及夾緊機(jī)構(gòu)質(zhì)心的偏離，影響刀具的動(dòng)平衡能力。目前應(yīng)用較多的

46、是HSK高速刀柄和國(guó)外現(xiàn)今流行的熱脹冷縮緊固式刀柄。熱脹冷縮緊固式刀柄有加熱系統(tǒng)，刀柄一般都采用錐部與主軸端面同時(shí)接觸，其剛性較好，但是刀具可換性較差，一個(gè)刀柄只能安裝一種連接直徑的刀具。由于此類加熱系統(tǒng)比較昂貴，在初期時(shí)采用HSK類的刀柄系統(tǒng)即可。當(dāng)企業(yè)的高速機(jī)床數(shù)量超過3臺(tái)以上時(shí)，采用熱脹冷縮緊固式刀柄比較合適。 刀具是高速切削加工中最活躍重要的因素之一，它直接影響著加工效率、制造成本和產(chǎn)品的加工精度。刀具在高速加工過程中

47、要承受高溫、高壓、摩擦、沖擊和振動(dòng)等載荷，高速切削刀具應(yīng)具有良好的機(jī)械性能和熱穩(wěn)定性，即具有良好的抗沖擊、耐磨損和抗熱疲勞的特性。高速切削加工的刀具技術(shù)發(fā)展速度很快，應(yīng)用較多的如金剛石(PCD)、立方氮化硼(CBN</p><p>　　第4章 現(xiàn)代模具制造技術(shù)綜述</p><p>　　4.1 現(xiàn)代模具制造技術(shù)</p><p>　　在現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中，模具工業(yè)已

48、成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)中一個(gè)非常重要的行業(yè)，許多新產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)，在很大程度上依賴于模具制造技術(shù)，特別是在汽車、輕工、電子和航天等行業(yè)中尤顯重要。模具制造能力的強(qiáng)弱和模具制造水平的高低，已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家機(jī)械制造技術(shù)水平的重要標(biāo)志之一，直接影響著國(guó)民經(jīng)濟(jì)中許多部門的發(fā)展?！　‖F(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，對(duì)模具技術(shù)的要求越來越高。綜觀現(xiàn)代模具技術(shù)，正向如下的方向發(fā)展：　 （1）高精度　　現(xiàn)代模具的精度要求比傳統(tǒng)的模具精度至少要高一個(gè)數(shù)量級(jí)。　 （2

49、）長(zhǎng)壽命　　現(xiàn)代模具的壽命比傳統(tǒng)模具的壽命要高出5～10倍。如現(xiàn)代模具一般均可達(dá)到500萬(wàn)次以上，最高可達(dá)6億次之多?！?（3)高生產(chǎn)率　　由于采用多工位的級(jí)進(jìn)模、多能模、多腔注塑模和層疊注塑模等先進(jìn)模具，可以極大地提高生產(chǎn)率，從而帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益。如用四工位的注塑模生產(chǎn)塑料汽水瓶，每小時(shí)可生產(chǎn)8000件以上?！?（4）結(jié)構(gòu)復(fù)雜　　隨著社會(huì)需求的多樣化和個(gè)性化以及許多新材料、新工藝的廣泛應(yīng)用，對(duì)現(xiàn)代模具的結(jié)構(gòu)形式和型腔要求也

50、日益復(fù)雜。若采用傳統(tǒng)的模具制造方法，不僅成本高、生產(chǎn)率低，而且很難保證模具的質(zhì)量要求?！?lt;/p><p>　　4.2 　模具CAD/CAM</p><p>　　模具CAD/CAM是在模具CAD和模具CAM分別發(fā)展的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它是計(jì)算機(jī)技術(shù)在模具生產(chǎn)中綜合應(yīng)用的一個(gè)新的飛躍。　　采用單獨(dú)的CAD和CAM技術(shù)設(shè)計(jì)生產(chǎn)模具，就其整個(gè)生產(chǎn)過程來看，與傳統(tǒng)模具設(shè)計(jì)生產(chǎn)過程沒有什么本質(zhì)變

51、化，仍然分成兩個(gè)環(huán)節(jié)—設(shè)計(jì)與制造，且二者之間有著明顯的分界，圖紙是它們之間傳遞信息的最重要的手段。　　模具CAD/CAM則是把CAD和CAM緊密地聯(lián)系起來，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)制造一體化，其實(shí)質(zhì)是設(shè)計(jì)與制造的綜合計(jì)算機(jī)化。在CAD/CAM系統(tǒng)中，產(chǎn)品的幾何模型是關(guān)于產(chǎn)品的最基本核心數(shù)據(jù)，并作為整個(gè)設(shè)計(jì)、計(jì)算、分析過程中最原始的數(shù)據(jù)。其結(jié)果可運(yùn)用數(shù)據(jù)庫(kù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將其存儲(chǔ)和直接傳送到生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)的各有關(guān)方面，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)制造的一體化。這時(shí)，圖紙不再是

52、設(shè)計(jì)與制造環(huán)節(jié)的分界線，也不再是制造過程的唯一依據(jù)，在系統(tǒng)中傳遞的是整個(gè)設(shè)計(jì)、計(jì)算、分析后所獲得的大量信息。模具CAD/CAM技術(shù)所以能很快地得到發(fā)展和廣泛的應(yīng)用，主要是它具有如下的一些特點(diǎn)：　 （1）知識(shí)、技術(shù)密集,綜合性強(qiáng)。模具CAD/CAM技術(shù)是由多種先進(jìn)制造技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的綜合，其知識(shí)、技術(shù)高度密集，涉及學(xué)科領(lǐng)域多，知</p><p>　　4.3 快速模具制造RT</p><p&

53、gt;　　目前，快速模具RT主要應(yīng)用于注塑模、沖壓模、鑄模等方面，其制造工藝方法主要有RP間接制模和在RP系統(tǒng)上直接制模兩種，有三種典型的工藝路線。其一是單件小批量的產(chǎn)品制造，它利用RP快速原型技術(shù)和真空注塑技術(shù)，直接制造樹脂模具；其二是中等批量的零件的制造，其工藝方案是利用RP快速原型，采用快速噴涂技術(shù)制造金屬冷噴模（即在模具表面噴涂一層金屬薄殼，基體仍為塑料），這種模具可用于3000件以下的注塑件的生產(chǎn)；其三是大批量生產(chǎn)類型，工藝路

54、線是先利用RP制造石墨電極，再通過電火花加工鋼模，它適用于萬(wàn)件以上的大批量生產(chǎn)。綜合快速模具制造RT技術(shù)，它與傳統(tǒng)的模具制造技術(shù)及模具CAD/CAM相比,還具有如下特點(diǎn)：　 （1)制造方法簡(jiǎn)單，工藝范圍廣　　由于快速模具制造是基于材料逐層堆積的成形方法，工藝過程相對(duì)簡(jiǎn)單、方便和快捷，它不僅能適應(yīng)各種生產(chǎn)類型特別是單件小批的模具生產(chǎn)，而且能適應(yīng)各種復(fù)雜程度的模具制造；它既能制造塑料模具，也能制造金屬模具。模具的結(jié)構(gòu)愈復(fù)雜，快速模具制

55、造的優(yōu)越性就更突出。　 （2）模具材料可強(qiáng)韌化和復(fù)合化　　快速模具制造工藝能方便地利用在合金中添加元素或結(jié)晶核心，改變金屬凝固</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]李發(fā)致.模具先進(jìn)制造技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003 [2]萬(wàn)戰(zhàn)勝 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 鐵道出版社，1985[3]李天佑 沖模圖冊(cè)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社

56、，1996       <--2006-2-12-->        </p><p>　　[4]馮炳堯等.模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)[Ｍ].上海:上?？茖W(xué)出版社,1985.[5]　鄭大中等.模具結(jié)構(gòu)圖冊(cè)[Ｍ].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1995</p&