1、毕业论文文献综述 机械设计制造及其自动化 自行车脚蹬内板级进模设计 一、 研究现状和发展趋势 模具是工业 产品生产用的重要工艺装备，是国民经济各部门发展的重要基础之一。现代产品生产中，模具由于其加工效率高 、 互换性好 、 节省原材料，所以得到了广泛应用。 随着机械工业、电子工业、航空工业、仪器仪表工业和日常用品工业的发展，模具成形之间的需求越来越多，质量要求也越来越高，这就要求模具的开发、设计和制造水平也必然越来越高。因此模具技术已成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一。美国工业界认为“模具工业是美国工业的基石” ，日本把模具誉为“进入富裕社会的原动力”。 然而 ,与国际先进水平相比 ,
2、我国冲压模具产品的质量和生产工艺水平 ,总体上比国际先进水平低许多 ,而模具生产周期却要比国际先进水平长许多。产品质量水平低主要表现在精度、表面粗糙度、寿命及模具的复杂程度上 ;生产工艺水平低则主要表现在加工工艺、加工装备等方面。中国的模具行业的差距不仅表现在精度差距大、交货周期长等方面 ,模具寿命也只有国际先进水平的 50%左右 ,大型、精密、技术含量高的轿车覆盖件冲压模具和精密冲裁模具 ,每年都需要花费大量资金进口。 我国未来模具的发展方向只要有一 下几方面： 模具结构日趋大型、精密、复杂及寿命日益提高，在我国模具制造业小型企业占了绝大多数，这也导致了我国的我国模具不能向着大型、精密道路发
3、展，我国模具企业应该在政府的扶持下积极向大型靠近。 对先进设备中国必须投入更多的资金去研究和开发，浙江黄岩的模具制造企业 , 2005 年拥有数控设备 3809 台 ,数控化率达到了 63% (1997 年数控化率仅为 13% );其中数控加工中心 917 台 (1997年只有 27 台 )。黄岩地区近几年陆续引进的设备几乎都是先进的设备 ,主要来自欧美和日本的专业、先进的设备制造商。 模具制造的 首要问题是模具材料 ,而模具材料是影响模具寿命的主要因素之一 ,模具的寿命将影响到企业的生产成本和价格竞争问题 ,因此 ,新型模具材料的研发和选用在模具生产中起着极其重要的作用，模具材料是模具工业的
4、基础，开发优质模具材料刻不容缓，而我国中高档材料主要依靠进口。 技术方面要采用高新技术，就是在设计过程中充分把计算机技术运用到其中去，如 CAD/CAE/CAM一体化软件的运用，使模具在设计制造中向集成化、三维化、智能化和网络化方向发展，模具软件功能的集成化是指软件的功能模块比较齐全 ,同时各功能模块采用同一数据模型 ,以实现 信息的综合1 管理与共享 ,从而支持模具设计、制造、装配、检验、测试及生产管理的全过程 ,达到实现最佳效益的目的，能方便的对模具可制造性评价和数控加工、成形过程模拟及信息的管理与共享 ,大大提高了模具设计制造的效率。 在模具加工中采用电加工，数控加工，高速铣削等一系列先
5、进制造工艺，高速铣削具有工件温升低、热变形小、切削力小、加工平稳、加工质量好、加工效率高及可加工硬材等优点，加工设备的不断完善从而达到智能化的 NC 加工技术，一定会使我国的磨具更上一个台阶。 随着我国经济稳步健康的发展，汽车、电子、家电、通信、建筑 等行业产品更迭速度越来越快，各行各业对模具的需求量也变大，给模具制造业提供了巨大的发展空间，与此同时，工业产品技术的日新月异，对模具的要求也约来越高，现代工业对模具提出了更新和更高的技术要求 ,模具行业必须以高度集成化、智能化、柔性化和网络化与之应对。提高产品质量及生产效率 ,缩短设计及制造周期 ,降低生产成本 ,最大限度地提高模具制造业的应变能
6、力 ,满足用户需求。对我国模具制造业而言，机遇与挑战并存，把握机遇，趁势而上，是我国模具制造业发展最现实的选择。 中国塑料模具行业和国外先进水平相比，主要存在以下问题。 （ 1）发展不平衡，产品总体水平较低。虽然个别企业的产品已达到或接近国际先进水平，但总体来看，模具的精度、型腔表面的粗糙度、生产周期、寿命等指标与国外先进水平相比尚有较大差距。包括生产方式和企业管理在内的总体水平与国外工业发达国家相比尚有 10 年以上的差距。 （ 2）工艺装备落后，组织协调能力差。虽然部分企业经过近几年的技术改造，工艺装备水平已经比较先进，有些三资企业的装备水平也并不落后于国外，但大部分企业的工艺装备仍比较落
7、后。更主要的是，企业组织协调能力差，难以整合或调动社会资源为我所用，从而就难以承接比较大的项目 。 （ 3）大多数企业开发能力弱，创新能力明显不足。一方面是技术人员比例低、水平不够高，另一方面是科研开发投入少；更重要的是观念落后，对创新和开发不够重视。模具企业不但要重视模具的开发，同时也要重视产品的创新。 （ 4）供需矛盾短期难以缓解。近几年，国产塑料模具国内市场满足率一直不足 74%，其中大型、精密、长寿命模具满足率更低，估计不足 60%。同时，工业发达国家的模具正在加速向中国转移，国际采购越来越多，国际市场前景看好。市场需求旺盛，生产发展一时还难以跟上，供不应求的局面还将持续一段时间。 （
8、 5）体制和人才问 题的解决尚需时日。在社会主义市场经济中，竞争性行业，特别是像模具这样依赖于特殊用户、需单件生产的行业，国有和集体所有制原来的体制和经营机制已显得越来越不适应。人才的数量和素质也跟不上行业的快速发展。 “十一五”期间发展展望 在信息化带动工业化发展的今天，我们既要看到成绩，又要重视落后，要抓住机遇，采取措施，在经济全球化趋向日渐加速的情况下，尽快提高塑料模具的水平，融入到国际市场中去，以促进中2 国模具行业的快速发展，有两方面应予以重视： 一是政府相关政策对促进模具工业的发展起着非常重要的作用。从 国际上看，各国模具工业在发展初期都得到了政府的大力扶持。就中国实际情况看，应降
9、低国内不能生产的进口精密模具生产设备的关税、执行好国家对部分专业模具厂的优惠政策等，通过政策引导作用可加快行业的发展和进步。 二是随着市场的发展，塑料新材料及多样化成型方式今后必然会不断发展，因此对模具的要求也越来越高。为了满足市场需要，未来的塑料模具无论是品种、结构、性能还是加工都必将有较快发展，而且这种发展必须跟上时代步伐。展望未来，下列几方面发展趋势预计会在行业中得到较快应用和推广。 （ 1）超大型、超精密、长寿命、高效模具将 得到发展。 （ 2）多种材质、多种颜色、多层多腔、多种成型方法一体化的模具将得到发展。 （ 3）为各种快速经济模具，特别是与快速成型技术相结合的 RP/RT 技术
10、将得到快速发展。 （ 4）模具设计、加工及各种管理将向数字化、信息化方向发展 CAD/CAE/CAM/CAPP 及 PDM/PLM/ERP等将向智慧化、集成化和网络化方向发展。 （ 5）更高速、更高精度、更加智慧化的各种模具加工设备将进一步得到发展和推广应用。 （ 6）更高性能及满足特殊用途的模具新材料将会不断发展，随之将产生一些特殊的和更为先进的加工方法。 （ 7）各 种模具型腔表面处理技术，如涂覆、修补、研磨和抛光等新工艺也会不断得到发展。 （ 8）逆向工程、并行工程、复合加工乃至虚拟技术将进一步得到发展。 （ 9）热流道技术将会迅速发展，气辅和其它注射成型工艺及模具也将会有所发展。 （
11、10）模具标准化程度将不断提高。 （ 11）在可持续发展和绿色产品被日益重视的今天，“绿色模具”的概念已逐渐被提到议事日程上来。即，今后的模具，从结构设计、原材料选用、制造工艺及模具修复和报废，以及模具的回收利用等方面，都将越来越考虑其节约资源、重复使用、利于环保，以及可持续发展这一趋向。 “ 十一五”期间，在科学发展观指导下，国内模具企业将进一步深化改革，下功夫搞好科技进步与创新，坚持走新型工业化道路，将速度效益型的增长模式逐步转变到质量和水平效益型的轨道上来，模具工业必将得到又好又快的发展。 二、 研究成果： 1999 年 6 月机械工程师杜志俊在现代模具综述一文中介绍了现代模具制造技术
12、CAD/CAM和 RT 的发展和应用，模具 CAD/CAM 是把 CAD 和 CAM 紧密地联系起来，实现设计制造一体化，其实质是设计与制造的综合计算机化。 2002 年 2 月 2 号广西机械， 韦春州 在 U G 软件在冲压工艺及模具设 计中的应用一文中3 介绍了由现成的三维线框模型或采集原始数据点构造三维特征线框模型 , 用 U G 曲面造型功能 , 如M ESH、 SW EEP、 BL END 等完成车身零件三维设计 ; 在车身零件设计的基础上 , 结合零件工艺图和模具图完成各道工艺补充数模设计 ; 将三维数学模型转化为 IGES 文件格式或其他格式传送到模具中心进行 NC 加工编程。
13、真正的把模具与 UG 结合在了一起。 2007 年 2 月 刘胜国 在 黄石理工学院学报 上发表了 我国冲压模具技术的现状与发展 介绍了我国冲压模具行业的现状和我国冲压模具行业与计算 机技术 、 先进加工技术装备 、 先进制造技术这三者的关系 三、 存在问题： 通过这次设计让我了解到了很多模具设计方面的困难，通过查阅资料让我学会了如何去面对和克服。我觉得模具设计还是很需要耐心，并且要仔细的做好每一步，不能有任何差错。在这次设计过程中我主要碰到冲压方式的选择，导向方式的选择等等的困难，后在老师和书本的帮助下解决的困难。通过这次模具设计让我学会了很多这方面的知识，并且深深的认识到模具设计的深奥。
14、参考文献 1、 杜志俊 现代模具综述 湖北省十堰职业技术学院 1999 2、 韦春州 U G 软件在冲压工艺及模具设计中的应用 广西机械 2002 3、宋满仓等 .注射模具设计与制造实战 .北京：机械工业出版社 ， 2003.4 4、 刘少达 仲恺 .我国塑料模具工业的现状及发展趋势 ,2004 5、涂序斌 冲压模设计中的五要素 九江职业技术学院学报 2005.3 6、翁其金 ,徐新成 . 冲压工艺及冲模设计 机械工业出版社 ,2005 7、 刘胜国 我国冲压模具技术的现状与发展 湖北 黄石理工学院学报 2007 8、黄荣学 ,范洪远国模具工业发展概述及展望，机械工业出版社 2007 9、李铭
15、杰 冲模设计应用实例 机械工业出版社 2007.9 10、曹立文 新编实用冲压模具设计手册 人民邮电出版社 2007.10 11、 王新华 ,陈登 . 简明冲模设计手册 机械工业出版社 ， 2008. 12、 Liu Shengguo.The Current Situation and Development of Stamping Die Technology in China.J Vo.l 23 No. 1Feb 2007 13 、 Jae Yeo Lee and Kwangsoo Kim.A feature-based approach to extracting machining featuresJ.Computer-Aided Design, Vol.30,No.13, 1998
