英文翻译煤气超标时自动开窗器阳的设计.doc
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1、编号: 毕业设计(论文)外文翻译 (译文)模具设计与制造 院 (系): 机电工程学院 专 业: 机械设计制造及其自动化学生姓名: 学 号: 指导教师单位: 机电工程学院 姓 名: 职 称: 试验师 题目类型:理论研究 实验研究 工程设计 工程技术研究 软件开发 2009年5月30日模具设计与制造模具是制造业的重要工艺基础,在我国,模具制造属于专用设备制造业。中国虽然很早就开始制造模具和使用模具,但长期未形成产业。直到20世纪80年代后期,中国模具工业才驶入发展的快车道。近年,不仅国有模具企业有了很大发展,三资企业、乡镇(个体)模具企业的发展也相当迅速。 虽然中国模具工业发展迅速,但与需求相比,
2、显然供不应求,其主要缺口集中于精密、大型、复杂、长寿命模具领域。由于在模具精度、寿命、制造周期及生产能力等方面,中国与国际平均水平和发达国家仍有较大差距,因此,每年需要大量进口模具。 中国模具产业除了要继续提高生产能力,今后更要着重于行业内部结构的调整和技术发展水平的提高。结构调整方面,主要是企业结构向专业化调整,产品结构向着中高档模具发展,向进出口结构的改进,中高档汽车覆盖件模具成形分析及结构改进、多功能复合模具和复合加工及激光技术在模具设计制造上的应用、高速切削、超精加工及抛光技术、信息化方向发展。 近年,模具行业结构调整和体制改革步伐加大,主要表现在,大型、精密、复杂、长寿命、中高档模具
3、及模具标准件发展速度高于一般模具产品;塑料模和压铸模比例增大;专业模具厂数量及其生产能力增加;“三资”及私营企业发展迅速;股份制改造步伐加快等。从地区分布来看,以珠江三角洲和长江三角洲为中心的东南沿海地区发展快于中西部地区,南方的发展快于北方。目前发展最快、模具生产最为集中的省份是广东和浙江,江苏、上海、安徽和山东等地近几年也有较大发展。 虽然我国模具总量目前已达到相当规模,模具水平也有很大提高,但设计制造水平总体上落后于德、美、日、法、意等工业发达国家许多。当前存在的问题和差距主要表现在以下几方面:(1)总量供不应求 国内模具自配率只有70%左右。其中低档模具供过于求,中高档模具自配率只有5
4、0%左右。 (2)企业组织结构、产品结构、技术结构和进出口结构均不合理 我国模具生产厂中多数是自产自配的工模具车间(分厂),自产自配比例高达60%左右,而国外模具超过70%属商品模具。专业模具厂大多是“大而全”、“小而全”的组织形式,而国外大多是“小而专”、“小而精”。国内大型、精密、复杂、长寿命的模具占总量比例不足30%,而国外在50%以上。2004年,模具进出口之比为3.7:1,进出口相抵后的净进口额达13.2亿美元,为世界模具净进口量最大的国家。 (3)模具产品水平大大低于国际水平,生产周期却高于国际水平 产品水平低主要表现在模具的精度、型腔表面粗糙度、寿命及结构等方面。 (4)开发能力
5、较差,经济效益欠佳 我国模具企业技术人员比例低,水平较低,且不重视产品开发,在市场中经常处于被动地位。我国每个模具职工平均年创造产值约合1万美元,国外模具工业发达国家大多是1520万美元,有的高达2530万美元,与之相对的是我国相当一部分模具企业还沿用过去作坊式管理,真正实现现代化企业管理的企业较少。 造成上述差距的原因很多,除了历史上模具作为产品长期未得到应有的重视,以及多数国有企业机制不能适应市场经济之外,还有下列几个原因: (1)国家对模具工业的政策支持力度还不够 虽然国家已经明确颁布了模具行业的产业政策,但配套政策少,执行力度弱。目前享受模具产品增值税的企业全国只有185家,大多数企业
6、仍旧税负过重。模具企业进行技术改造引进设备要缴纳相当数量的税金,影响技术进步,而且民营企业贷款十分困难。 (2)人才严重不足,科研开发及技术攻关投入太少 模具行业是技术、资金、劳动密集的产业,随着时代的进步和技术的发展,掌握并且熟练运用新技术的人才异常短缺,高级模具钳工及企业管理人才也非常紧张。由于模具企业效益欠佳及对科研开发和技术攻关重视不够,科研单位和大专院校的眼睛盯着创收,导致模具行业在科研开发和技术攻关方面投入太少,致使模具技术发展步伐不大,进展不快。 (3)工艺装备水平低,且配套性不好,利用率低 近年来我国机床行业进步较快,已能提供比较成套的高精度加工设备,但与国外装备相比,仍有较大
7、差距。虽然国内许多企业已引进许多国外先进设备,但总体的装备水平比国外许多企业低很多。由于体制和资金等方面的原因,引进设备不配套,设备与附件不配套现象十分普遍,设备利用率低的问题长期得不到较妥善的解决。 (4)专业化、标准化、商品化程度低,协作能力差 由于长期以来受“大而全”“小而全”影响,模具专业化水平低,专业分工不细致,商品化程度低。目前国内每年生产的模具,商品模具只占40?左右,其余为自产自用。模具企业之间协作不畅,难以完成较大规模的模具成套任务。模具标准化水平低,模具标准件使用覆盖率低也对模具质量、成本有较大影响,特别是对模具制造周期有很大影响。 (5)模具材料及模具相关技术落后 模具材
8、料性能、质量和品种问题往往会影响模具质量、寿命及成本,国产模具钢与国外进口钢材相比有较大差距。塑料、板材、设备性能差,也直接影响模具水平的提高。 目前,我国经济仍处于高速发展阶段,国际上经济全球化发展趋势日趋明显,这为我国模具工业高速发展提供了良好的条件和机遇。一方面,国内模具市场将继续高速发展,另一方面,模具制造也逐渐向我国转移以及跨国集团到我国进行模具采购趋向也十分明显。因此,放眼未来,国际、国内的模具市场总体发展趋势前景看好,预计中国模具将在良好的市场环境下得到高速发展,我国不但会成为模具大国,而且一定逐步向模具制造强国的行列迈进。“十一五”期间,中国模具工业水平不仅在量和质的方面有很大
9、提高,而且行业结构、产品水平、开发创新能力、企业的体制与机制以及技术进步的方面也会取得较大发展。 模具技术集合了机械、电子、化学、光学、材料、计算机、精密监测和信息网络等诸多学科,是一个综合性多学科的系统工程。模具技术的发展趋势主要是模具产品向着更大型、更精密、更复杂及更经济的方向发展,模具产品的技术含量不断提高,模具制造周期不断缩短,模具生产朝着信息化、无图化、精细化、自动化的方向发展,模具企业向着技术集成化、设备精良化、产批品牌化、管理信息化、经营国际化的方向发展。我国模具行业今后仍需提高的共性技术有: (1)建立在CAD/CAE平台上的先进模具设计技术,提高模具设计的现代化、信息化、智能
10、化、标准化水平。 (2)建立在CAM/CAPP基础上的先进模具加工技术与先进制造技术相结合,提高模具加工的自动化水平与生产效率。 (3)模具生产企业的信息化管理技术。例如PDM(产品数据管理)、ERP(企业资源管理)、MIS(模具制造管理信息系统)及INTERMET平台等信息网络技术的应用、推广及发展。 (4)高速、高精、复合模具加工技术的研究与应用。例如超精冲压模具制造技术、精密塑料和压铸模具制造技术等。 (5)提高模具生产效率、降低成本和缩短模具生产周期的各种快速经济模具制造技术。 (6)先进制造技术的应用。例如热流道技术、气辅技术、虚拟技术、纳米技术、高速扫描技术、逆向工程、并行工程等技
11、术在模具研究、开发、加工过程中的应用。 (7)原材料在模具中成形的仿真技术。 (8)先进的模具加工和专有设备的研究与开发。 (9)模具及模具标准件、重要辅件的标准化技术。 (10)模具及其制品的检测技术。 (11)优质、新型模具材料的研究与开发及其正确应用。 (12)模具生产企业的现代化管理技术。 模具行业在“十一五”期间需要解决的重点关键技术应是模具信息化、数字化技术和精密、超精、高速、高效制造技术方面的突破。 随着国民经济总量和工业产品技术的不断发展,各行各业对模具的需求量越来越大,技术要求也越来越高。虽然模具种类繁多,但其发展重点应该是既能满足大量需要,又有较高技术含量,特别是目前国内尚
12、不能自给,需大量进口的模具和能代表发展方向的大型、精密、复杂、长寿命模具。模具标准件的种类、数量、水平、生产集中度等对整个模具行业的发展有重大影响。因此,一些重要的模具标准件也必须重点发展,而且其发展速度应快于模具的发展速度,这样才能不断提高我国模具标准化水平,从而提高模具质量,缩短模具生产周期,降低成本。由于我国的模具产品在国际市场上占有较大的价格优势,因此对于出口前景好的模具产品也应作为重点来发展。根据上述需要量大、技术含量高、代表发展方向、出口前景好的原则选择重点发展产品,而且所选产品必须目前已有一定技术基础,属于有条件、有可能发展起来的产品。工是所有制造过程中最普遍使用的而且是最重要的
13、方法。机械加工过程是一个产生形状的过程,在这过程中,驱动装置使工件上的一些材料以切屑的形式被去除。尽管在某些场合,工件无承受情况下,使用移动式装备来实现加工,但大多数的机械加工是通过既支承工件又支承刀具的装备来完成。 机械加工在知道过程中具备两方面。小批生产低费用。对于铸造、锻造和压力加工,每一个要生产的具体工件形状,即使是一个零件,几乎都要花费高额的加工费用。靠焊接来产生的结构形状,在很大程度上取决于有效的原材料的形式。一般来说,通过利用贵重设备而又无需特种加工条件下,几乎可以以任何种类原材料开始,借助机械加工把原材料加工成任意所需要的结构形状,只要外部尺寸足够大,那都是可能的。因此对于生产
14、一个零件,甚至当零件结构及要生产的批量大小上按原来都适于用铸造、锻造或者压力加工来生产的,但通常宁可选择机械加工。严密的精度和良好的表面光洁度,机械加工的第二方面用途是建立在高精度和可能的表面光洁度基础上。许多零件,如果用别的其他方法来生产属于大批量生产的话,那么在机械加工中则是属于低公差且又能满足要求的小批量生产了。另方面,许多零件靠较粗的生产加工工艺提高其一般表面形状,而仅仅是在需要高精度的且选择过的表面才进行机械加工。例如内螺纹,除了机械加工之外,几乎没有别的加工方法能进行加工。又如已锻工件上的小孔加工,也是被锻后紧接着进行机械加工才完成的。进给速度是刀具切进工件的速度。若工件或刀具作旋
15、转运动,进给量是以每转转过的英寸数目来度量的。当刀具或工件作往复运动时,进给量是以每一行程走过的英寸数度量的。一般来说,在其他条件相同时,进给量与切削速度成反比。金属切削操作中,热是在主变形区和副变形区发生的。这结果导致复杂的温度分布遍及刀具、工件和切屑。图中显示了一组典型等温曲线,从中可以看出:像所能预料的那样,当工件材料在主变形区被切削时,沿着整个切屑的宽度上有着很大的温度梯度,而当在副变形区,切屑被切落时,切屑附近的前刀面上就有更高的温度。这导致了前刀面和切屑离切削刃很近的地方切削温度较高。实质上由于在金属切削中所做的全部功能都被转化为热,那就可以预料:被切离金属的单位体积功率消耗曾家的
16、这些因素就将使切削温度升高。这样刀具前角的增加而所有其他参数不变时,将使切离金属的单位体积所耗功率减小,因而切削温度也将降低。当考虑到未变形切屑厚度增加和切削速度,这情形就更是复杂。未变形切屑厚度的增加趋势必导致通过工件的热的总数上产生比例效应,刀具和切屑仍保持着固定的比例,而切削温度变化倾向于降低。然而切削速度的增加,传导到工件上的热的数量减少而这又增加主变形区中的切屑温升。进而副变形区势必更小,这将在该区内产生升温效应。其他切削参数的变化,实质上对于被切离的单位体积消耗上并没有什么影响,因此实际上对切削温度没有什么作用。因为事实已经表明:切削温度即使有小小的变化对刀具磨损率都将有实质意义的
17、影响作用。这表明如何人从切削参数来确定切削温度那是很合适的。 为着测定高速钢刀具温度的最直接和最精确的方法是W&T法,这方法也就是可提供高速钢刀具温度分布的详细信息的方法。该项技术是建立在高速钢刀具截面金相显微测试基础上,目的是要建立显微结构变化与热变化规律图线关系式。当要加工广泛的工件材料时,Trent已经论述过测定高速钢刀具的切削温度及温度分布的方法。这项技术由于利用电子显微扫描技术已经进一步发展,目的是要研究将已回过火和各种马氏体结构的高速钢再回火引起的微观显微结构变化情况。这项技术亦用于研究高速钢单点车刀和麻花钻的温度分布。从已经被处理过的无数脆裂和刃口裂纹的刀具中可知,刀具磨损基本上
18、有三种形式:后刀面磨损,前刀面磨损和V型凹口磨损。后刀面磨损既发生在主刀刃上也发生副刀刃上。关于主刀刃,因其担负切除大部金属切屑任务,这就导致增加切削力和提高切削温度,如果听任而不加以检查处理,那可能导致刀具和工件发生振动且使有效切削表面上的应力分布不均匀,切屑和前刀面之间滑动接触区应力,在滑动接触区的起始处最大,而在接触区的尾部为零,这样磨蚀性磨损在这个区域发生了。这是因为在切削卡住区附近比刀刃附近发生更严重的磨损,而刀刃附近因切屑与前刀面失去接触而磨损较轻。这结果离切削刃一定距离处的前刀面上形成麻点凹坑,这些通常被认为是前刀面的磨损。通常情况下,这磨损横断面是圆弧形的。在许多情况中和对于实
19、际的切削状况而言,前刀面磨损比起后刀面磨损要轻,因此后刀面磨损更普遍地作为刀具失效的尺度标志。然而因许多作者已经表示过的那样在增加切削速度情况下,前刀面上的温度比后刀面上的温度升得更快,而且又因任何形式的磨损率实质上是受到温度变化的重大影响。因此前刀面的磨损通常在高速切削时发生的。刀具的主后刀面磨损带的尾部是跟未加工过的工件表面相接触,因此后刀面磨损比沿着磨损带末端处更为明显,那是最普通的。这是因为局部效应,这像未加工表面上的已硬化层,这效应是由前面的切削引起的工件硬化造成的。不只是切削,还有像氧化皮,刀刃产生的局部高温也都会引起这种效应。这种局部磨损通常称作为凹坑性磨损,而且偶尔是非常严重的
20、。尽管凹坑的出现对刀具的切削性质无实质意义的影响,但凹坑常常逐渐变深,如果切削在继续进行的话,那么刀具就存在断裂的危机。如果任何进行性形式 的磨损任由继续发展,最终磨损速率明显地增加而刀具将会有摧毁性失效破坏,即刀具将不能再用作切削,造成工件报废,那算是好的,严重的可造成机床破坏。对于各种硬质合金刀具和对于各种类型的磨损,在发生严重失效前,就认为已达到刀具的使用寿命周期的终点。然而对于各种高速钢刀具,其磨损是属于非均匀性磨损,已经发现:当其磨损允许连续甚至到严重失效开始,最有意义的是该刀具可以获得重磨使用,当然,在实际上,切削时间远比使用到失效的时间短。以下几种现象之一均是刀具严重失效开始的特
21、征:最普遍的是切削力突然增加,在工件上出现烧损环纹和噪音严重增加等。用做装配设备的传统同步夹具把零件移动到夹具中心上,以确保零件从传送机上或从设备盘上取出后置于已定位置上。然而在某些应用场合、强制零件移动到中心线上时,可能引起零件或设备破坏。当零件易损而且小小振动可能导致报废时,或当其位置是由机床主轴或模具来具体时,再或者当公差要求很精密时,那宁可让夹具去适应零件位置,而不是相反。为着这些工作任务,美国俄亥俄州Elyria的Zaytran公司已经开发了一般性功能数据的非同步西类柔顺性夹具。因为夹具作用力和同步化装置是各自独立的,该同步装置可以用精密的滑移装置来替换而不影响夹具作用力。夹具规格范
22、围是从0.2英寸行程,5英镑夹紧力到6英寸行程、400英寸夹紧力。 现代生产的特征是批量变得越来越小而产品的各种规格变化最大。因此,生产的最后阶段,装配因生产计划、批量和产品设计的变更而显得特别脆弱。这种情形正迫使许多公司更多地致力于广泛的合理化改革和前面提到过情况那样装配自动化。尽管柔性夹具的发展很快落后与柔性运输处理装置的发展,如落后于工业机器人的发展,但仍然试图指望增加夹具的柔顺性。事实上夹具的重要的装置生产装置的专向投资就加强了使夹具更加柔性化在经济上的支持。根据它们柔顺性,夹具可以分为:专用夹具、组合夹具、标准夹具、高柔性夹具。柔性夹具是以它们对不同工件的高适应性和以少更换低费用为特
23、征的。结构形式可变换的柔性夹具装有可变更结构排列的零件(例如针形颊板,多片式零件和片状颊板),标准工件的非专用夹持或夹紧元件(例如:启动标准夹持夹具和带有可移动元件的夹具配套件),或者装有陶瓷或硬化了的中介物质(如:流动粒子床夹具和热夹具紧夹具)。为了生产,零件要在夹具中被紧固,需要产生夹紧作用,其有几个与夹具柔顺性无关的步骤:根据被加工的即基础的部分和工作特点,确定工件在夹具中的所需的位置,接着必须选择若干稳定平面的组合,这些稳定平面就构成工件被固定在夹具中确定位置上的夹持状轮廓结构,均衡所有各力和力矩,而且保证接近工件工作特点。最后,必须计算、调整、组装可拆装的或标准夹具元件的所需位置,以
24、便使工件牢牢地被夹紧在夹具中。依据这样的程序,夹具的轮廓结构和装合的规划和记录过程可以进行自动化控制。结构造型任务就是要产生若干稳定平面的组合,这样在这些平面上的各夹紧力将使工件和夹具稳定。按惯例,这个任务可用人机对话即几乎完全自动化的方式来完成。一人机对话即以自动化方式确定夹具结构造型的优点是可以有组织有规划进行夹具设计,减少所需的设计人员,缩短研究周期和能更好地配置工作条件。简言之,可成功地达到显著提高夹具生产效率和效益。在充分准备了构造方案和一批材料情况下,在完成首次组装可以成功实现节约时间达60%。根据“十一五”模具行业发展规划,“十一五”期间模具产品发展重点主要有如下几类: (1).
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