成型技术的现状及发展趋势.doc

《成型技术的现状及发展趋势.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《成型技术的现状及发展趋势.doc（40页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date成型技术的现状及发展趋势成型技术的现状及发展趋势现代成型技术与发展趋势论文 姓名：朱绍兴 学号：136263010037 贵州师范大学2011级机械设计及造及自动化Modern molding technology and development trendNan:Shaoxing ZhuStudent number: 136263010037Guizhou norm

2、al university, mechanical design and build and automation level 2011摘要本篇文章是通过网上查询资料和图书并联系生活现实讲述了现阶段成型技术铸造、锻造、焊接、快速成型的发展状况和未来发展方向的问题。他通过对现代科学技术的发展和现状。国内国外的发展情况和对生活生产中的实际情况，展望了未来得出现代成型技术的发展趋势。关键字：成型技术、焊接、锻造、快速成型、铸造In this paper,This article query information through the Internet and books and contact

3、life reality tells the story of molding technology at the present stage of casting, forging, welding, rapid prototyping, development status and future development direction of the problem. He through the development of modern science and technology and the status quo. The development of home and abr

4、oad and to the life in the production of actual situation, prospects the future the development trend of modern molding technology.Key words: molding technology, welding, forging, molding, casting引言 现代成型技术成型技术自人类开始以来就有来，以前人们用尖的树枝打猎这是人们开始认识到怎么样可以更快的杀手猎物。到石器时代，人们就会最简单的石器加工打制了。我们的祖先从认识自然到去模仿认识自然改造自然，让自

5、然世界里面的物品来满足他们的需要时，这就是成型技术的开始，换句话说人类历史就是成型技术的历史。成型技术发展到今天，从最初的模仿制造到为了实际和生活需要，它是一个逐渐完善和求精的过程；同时也是一个从制造简单物品到制造复杂物品的过程，例如现在制造的机械和制造的人体器官等。那么成型技术有该走向何方呢？The introductionModern molding technologyMolding technology since humans began to have come, people used to hunt with sharp branch that is a killer that

6、 people begin to realize how much faster prey. To the Stone Age, people will be the most simple stone processing and scallops. Our ancestors from understanding the natural to imitate the nature change nature, make the inside of the natural world items to meet their needs, that is the beginning of th

7、e molding technology, in other words, human history is the history of molding technology.Molding technology development to today, from the original imitation made to to actual and life needs, it is a process of gradually perfecting and refinement; Is also a simple items to make complex items from ma

8、nufacturing process, such as now manufacture of mechanical and human organs, etc.The forming technology with cover to where?一、铸造铸造是将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里，经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程。铸造毛坯因近乎成形，而达到免机械加工或少量加工的目的降低了成本并在一定程度上减少了时间铸造是现代制造工业的基础工艺之一。把金属材料做成所需制品的工艺方法很多，如铸造、锻造、挤压、轧制、拉延、冲压、切削、粉末冶金等等。其中，铸造是

9、最基本、最常用的工艺。其中铸造分为很多种（一）、铸造的分类铸造种类很多，按造型方法习惯上分为：普通砂型铸造，包括湿砂型、干砂型和化学硬化砂型3类；特种铸造，按造型材料又可分为以天然矿产砂石为主要造型材料的特种铸造（如熔模铸造、泥型铸造、铸造车间壳型铸造、负压铸造、实型铸造、陶瓷型铸造等）和以金属为主要铸型材料的特种铸造（如金属型铸造、压力铸造、连续铸造、低压铸造、离心铸造等）两类；铸造可按铸件的材料分为：黑色金属铸造（包括铸铁、铸钢）和有色金属铸造（包括铝合金、铜合金、锌合金、镁合金等）；铸造有可按铸型的材料分为：砂型铸造和金属型铸造；按照金属液的浇注工艺可分为：重力铸造：指金属液在地球重力作

10、用下注入铸型的工艺，也称浇铸。广义的重力铸造包括砂型浇铸、金属型浇铸、熔模铸造、消失模铸造，泥模铸造等；窄义的重力铸造专指金属型浇铸；压力铸造是指金属液在其他外力（不含重力）作用下注入铸型的工艺，按照压力的大小，又分为高压铸造（压铸）和低压铸造。（二）、现代铸造现代铸造主要是快速成型。其向快速方面发展和亏大。1、快速成型（1）. 快速原型技术的概念 快速原型（RP&M）技术是由CAD模型直接驱动的快速制造复杂形状三维实体零件技术的总称。RP&M技术的成形原理不同于传统制造的去除法（切削加工、电火花加工等）和变形法（铸造、锻压等），而是一种分层制造的材料累加方法。从成形角度看，零件可视为“点”或

11、“面”叠加而成。RP&M技术从CAD三维模型中离散得到点、面的几何信息，再与成形工艺参数信息结合，控制材料有规律、精确地由点到面，由面到体地堆积零件。从制造角度看，它根据CAD造型生成零件三维几何信息，控制多维系统，通过激光束或其他方法将材料逐层堆积而形成原型或零件。MEM的基本原理是:加热喷头在计算机的控制下，根据截面轮廓信息作X-Y平面运动和高度Z方向的运动，丝材 (如塑料丝、石腊质丝等)由供丝机构送至喷头，在喷头中加热、熔化，然后选择性地涂覆在工作台上，快速冷却后形成一层截面轮廓，层层叠加最终成为快速原型。用此法可以制作精密铸造用蜡模、铸造用母模等。 （2）快速成型的特点高度柔性。设计制

12、造一体化。快速性。自由成形制造。材料的广泛性。（3）、 快速原型工艺发展新型的先进成形工艺是RP&M的核心。目前市场上推出的RP&M成形方法已有十余种，并还在迅速发展，常见的有立体平版印刷法、逐层轮廓成形法以及选择性激光烧结法、光掩膜法、熔化堆积法和直接制模铸造法等。（4）、发展趋势：快速发展. MEM是在相对近期发展处的快速成形技术, 其有点在于安全性高, 设备稳定性高, 成形精度高而运行成本低. 因为含有特殊配方的ABS工程塑料本身的物理和化学性质, 使得MEM技术制作的模型具有很好的强度和韧度, 可以经受锻造、钻孔、打磨等高强度的测试. 加之ABS丝材成本相对低廉, 设备设计简洁, 维护

13、方便等优势, 使得MEM技术目前后来居上, 成本工人的应用最广泛的快速成形技术.2、铸造工艺CAD CAD（计算机辅助设计）一般是指在计算机硬件与软件的支撑下，通过对产品的描述、造型、系统分析、优化、仿真和图像处理的研究，使人完成产品的全部设计过程，最后输出满意的设计结果和产品图形。 铸造工艺CAD不同于一般CAD的概念，是铸件凝固数值模拟、铸造工艺计算机分析图形学（几何模拟）和数据库等技术的综合。铸造工艺CAD利用计算机辅助铸造工作者优化铸造工艺，预测铸件质量，确定铸造工艺方案，估算铸件成本，显示并绘制铸造工艺图、工艺卡等技术文件。3、我国铸造业存在的问题 我国铸造行业的技术水平比发达国家落

14、后约20年，无法满足国民经济快速发展的需要。技术落后、设备陈旧、能耗和原材料消耗高、环境污染严重以及工人作业环境恶劣等问题，已经成为行业的共识。 具体表现在： 工艺水平低，铸件质量差，铸件加工余量大；大型铸件偏析和夹杂物缺陷严重。大型铸钢件和大型钢锭在凝固结束后，在冒口根部、铸件的厚大断面存在宏观偏析、晶粒粗大问题；铸件裂纹问题严重；浇注系统设计不合理。由于设计不当，存在卷气、夹杂等缺陷，导致铸件出品率和合格率低；模拟软件应用不普及；普通铸件的生产能力过剩，高精密铸件的制造依然困难，核心技术和关键产品仍依赖进口；能耗和原材料消耗高；环境污染严重、作业环境恶劣4、铸造的发展趋势 那么铸造必然向绿

15、色化，准确化和互换性化，快速化方向发展了。二、电焊1 弧焊设备 目前，在我国弧焊设备正在逐渐赶上和接近国际水平，我国弧焊设备生产品种多，产品齐全；大力发展气体保护焊（送丝焊）、大力推进运用逆变电源是今后5年的工作方向；内燃动力电焊机用于野外无电区施焊。已形成野外焊接工作站、自驱动弧焊机、自驱动多功能弧焊机及稀土永磁发电机组等系列产品，主要用于砼电线杆接头、铁轨、辙岔、油管、气管的焊接。 2 电阻焊设备 电阻焊微机控制质量监控、智能化及专家系统、柔性化电阻焊成套设备、阻焊机器人、电阻焊机的软开关技术以及大功率快恢复整流二极管国产化研制、个性化专用电阻焊设备等也是重要的研究内容和专业生产方向。3

16、特种焊设备（激光焊、电子束焊、搅拌摩擦焊等） 焊接一直是高污染的行业之一，改善焊工的工作条件，减少烟尘已经成为焊接工作者所面临的重要问题。随着科学的发展，低成本激光发生器的出现，必然会使激光焊等高效、高质量的洁净焊接技术日益普及，和电子束焊、等离子焊等高能束焊接一起进入普普通通的加工制造企业中。（1） 逆变式焊接电源所占比重将越来越大 逆变式焊接电源由于具有焊接性能好、动态反应速度快、动特性好、体积小、重量轻、效率高、焊接速度高、多功能、有利于实现焊接机械化和自动化的优点，已成为弧焊电源的发展方向 （2） 自动、半自动电焊机，尤其是高效节能的CO2焊机将得到快速的发展 自动、半自动电焊机主要是

17、指自动、半自动气体保护焊机、埋弧焊机等产品，是实现优质、高效焊接工艺的必备，尤其是CO2气体保护焊机，还具有节能、生产效率高、成本低、焊接品质好、有利于实现焊接自动化等特点。 （3 ）自动化焊接技术及其设备将以前所未有的速度得到发展 熔化极气体保护焊逐渐取代手工电弧焊将成为焊接的主流；高效、节能并能够自动调节焊接参数的智能型的逆变焊机会逐渐取代手弧焊机和普通晶闸管焊机，而且焊机的操作趋向于简单化、智能化，以符合当今淡化操作技能的趋势； 在汽车、造船、工程机械和航空航天等领域较广泛应用适用于不同场合的智能化焊接机器人，大幅度提高焊接质量和生产效率。 （4） 成套、专用焊接设备的应用将会也来也广阔

18、。 各工业部门，为了提高生产的效益，以最低的生产成本，满足市场对产品的高水平高质量的要求，都在千方百计地设法提高焊接生产过程的机械化、自动化水平，也给焊接专用成套设备提出了更高的要求4、电焊机发展趋势 随着市场竞争的日益加剧，适者生存，优胜劣汰将成为电焊机行业结构调整的必然趋势。有些电焊机企业在竞争中发展壮大，甚至发展成大集团；有些企业将面临破产，或被兼并、收购，从而退出电焊机行业。但无论是从目前电焊机产量构成比的发展趋势，还是从电焊机的技术发展方向上看，我国电焊机今后将向高效、节能、机电一体化和成套方面发展。 三、锻造（一）、21世纪的制造业，正从以机器为特征的传统技术时代，向着以信息为特征

19、的技术时代迈进，即用信息技术改造和提升传统产业。经济全球化和世界市场一体化加速发展，不断加剧了制造商之间的竞争，提出了快速反应市场的要求，与之相适应，制造业对柔性自动化技术及装备的要求更加迫切而强烈。同时，微电子技术和信息通信技术的快速发展，为柔性自动化提供了重要的技术支撑，工业装备的数控化、自动化、柔性化呈现蓬勃发展的态势。世界锻压工业的柔性自动化发展不断加快。冲压设备广泛应用于汽车、航空、电子、家电等工业领域，其中，作为衡量一个国家工业水平的标志之一的汽车工业，被当今世界主要工业发达国家和新兴工业国家列为国民经济支柱产业，其发展主导了锻压技术及装备的发展，锻压技术的发展和进步基本围绕汽车工

20、业的发展而进行。激烈的市场竞争促使汽车更新换代的速度明显加快，产品的市场寿命周期进一步缩短；与此同时，汽车变型品种日益增多，现代汽车工业生产日益呈现生产规模化、车型个性化，车型批量小、车型变化快、多车型共线生产、车身覆盖件大型化一体化的特征。传统的加工单一品种的刚性生产线显然已不适应这种特征和市场形势发展的要求，其升级换代产品具有高柔性和高效率的自动化锻压设备，成为世界冲压技术及装备发展的主要潮流。（二）、锻压技术的发展趋势当前的世界锻压技术及装备向以下几个方面发展：1、锻压设备自动化八十年代中期，国外冲压技术发展到大型三坐标多工位压力机自动化连续冲压，由拆垛机，大型压力机，三坐标工件传送系统

21、和码垛工位组成，生产节拍可达16-25次/分。其主要特点是：生产效率高，是手工送料流水线的4-5倍，是单机联线自动生产线的2-3倍；全自动化、智能化，整个多工位压力机系统只需2-3人进行监控，当模具更换时，只需输入要换模具的编号，其余工作自动完成，整个换模时间只需5分钟，换模的同时对多工位压力机运行特征作智能化调整；特别是配有电子三坐标送料多工位的压力机，可以根据模具随意调节运动路径和时间，不仅能冲压大型覆盖件，而且能冲压小型零件。当冲压小型零件时，送料距减短，节拍提高，通过合理的模具布置，可一次冲压2-3零件，具有充分的自由度，柔性极强。电子多工位送料压力机的优点是生产率高，工件处理最优化，

22、工件转换迅速，维修量低，诊断性能好，成本低，与现有压力机的适应性强，售后服务远程通讯好。大型多工位压力机集机械、电子、控制和检测技术为一体，全自动，智能化，操作安全，冲压件综合成本低，劳动生产率高，制件质量高，满足了汽车工业大批量生产的需要。并且，压力机自身的技术和性能，在近十多年的实践中得到不断完善和发展。2、高速化复合化相结合，提高加工效率在追求高速化加工的同时，还必须尽可能缩短生产辅助时间，以取得良好的技术经济效益。3、锻压设备控制系统的发展趋势锻压产品面临的重要挑战之一，是如何更具柔性，以适应“及时生产”的要求。压力机控制系统的集成化，可通过单一操作接口实现所有压机和模具的各项控制功能

23、，包括故障诊断、模具菜单配置、可编程限位开关和模具监控的调整等，并使设备的维修保养更加方便，而且明显增加压力机的有效工作时间。具有现场通信网络、现场设备互联、互动操作性、分散功能模块、开放式互联网络的现场总线技术，是压力机控制技术的发展方向，对实现自动化具有明显也推动作用。4、注重环境保护是当今世界性的潮流许多国外锻压设备愈来愈重视环保问题，如在数控转塔压力机上，工作台普遍采用柔性的尼龙刷支撑代替传统的滚珠支撑，以减少噪声污染；变速压机实现快速下降，慢速冲裁工件，快速回程，使振动和噪声大大降低。四、结语通过本篇文章不难看出成型技术在信息话的今天成型技术在焊接方向高效、节能、机电一体化和成套方面

24、发展。在铸造方面必然向绿色化，准确化和互换性化，快速化方向发展了。在短暂方面向锻压设备自动化、高速化复合化相结合，提高加工效率、现场通信网络、现场设备互联、互动操作性、分散功能模块、开放式互联网络；绿色无污染性方面发展。参考文献：电焊机行业现状及发展趋势(3)电焊机行业“十一五”规划 ( 报批稿)工程材料及其成形技术基础陈雪芳，孙春华.逆向工程与快速成型技术应用.机械工业出版社,2009特种加工先进制造技术实用电焊技术.高忠民著.金盾出版社.2003年焊接结构生产.邢晓林.化学工业出版社.2009年02月材料成型基础主编：宋金虎胡凤菊人民邮电出版社铸造工艺学主编 王文清李魁盛 械工业出版社刘全坤材料成型基本原理北京：机械工业出版社，2004樊自田先进材料成形技术与理论北京：化学工业出版社，2006王秀峰,罗宏杰快速原型制造技术北京:中国轻工业出版社王学让,杨占尧快速成型理论与技术北京:航空工业出版社王天明等快速成形技术概述及当前研究热点航空制造技术-