外文翻译中英文-高速加工和现代模具制造

毕 业 设 计 (论文 ) 外 文 翻 译 英文翻译题目一： 英文翻译题目二： 学 院 名 称： 机械工程学院 专 业： 材料成型及控制工程 班 级： 成型 102 班 姓 名： 学号 指 导 教 师： 2014 年 2 月 8 日 英文题目一 译内容 指导教师评语 指导教师签字 年 月 日 英文题目二 译内容 指导教师评语 指导教师签字 年 月 日 高速加工和现代模具制造 一、概述 1目前模具制造的发展现状和趋势 模具作为重要的工艺装备，在消费品、电器电子、汽车、飞机制造等工业部门中，占有举足轻重的地位。工业产品零件粗加工的 75%，精加工的 50%及塑料零件的 90%将由模具完成。目前中国模具市场需求已达 500 亿元之规模。汽车模具、特别是覆盖件模具年增长速度将超过 20 %；建材模具也迅速发展，各种异型材模具、墙 面和地面模具成为模具的新增长点，今后几年塑料门窗和塑料排水管增长将超过 30 %；家电模具年增长速度将超过 10 %； 业年均增长速度超过 20 % ，对模具的需求占模具市场的 20 %。 2004 年中国机床工具工业产值将继续增长。我国模具制造市场潜力巨大。根据资料统计，近年来，我国模具的年总产值达到 30 亿美元，进口超过 10 亿美元，出口超过 1 亿美元。增长从 1995 年的 25% 增加到 2005 年的 50%。国外专家预言：亚洲在全球模具制造中占据的份额，将从 1995 年的 25%增加至 2005 年的 50%。 中国模具工业发展迅速，形成了华东和华南两大基地，并且逐渐扩大到其他省份。 (山东 ,安徽 ,四川 ) 1996 年 2002 年，模具制造业产值年平均增长 14%，2003 年增长 25%。 2003 年我国模具产值为 450 亿人民币。总产量位居世界第 3，出口模具 美元，比上年增长 但是，我国技术含量低的模具已供过于求，精密、复杂的高档模具很大部分依靠进口。每年进口模具超过 10 亿美元。出口超过 1 亿美元精密模具精度要求在 2 3 m,大型模具需要满足8000模力注塑机的要求 ;小 型模具需满足直径 1料管的要求。目前，采用高速切削生产模具已经成为模具制造的大趋势，在国外一些模具生产厂家，高速机床大面积取代电火花机床，高速切削大大提高了模具生产效率。机床企业瞄准模具生产企业，有的加工中心生产厂机床的 60%以上卖给模具加工企业。高速切削逐渐取代电火花精加工模具在国外的模具制造企业已经普遍采用，高速切削生产模具已经成为逐渐模具制造的大趋势，大大提高了模具生产效率和质量。采用高速切削替代电火花生产模具，可以明显提高效率、提高模具精度、使用寿命长。 2高速加工在模具制造中的应用 2 1 高速切削的优点： 1） 刀具的高转速和机床的高进给以及高加速度，大大提高金属切除率； 2） 高速切削减小切削力； 3） 高速切削热大部分由切屑带走，工件发热少； 4） 高速切削减少振动，提高加工质量； 2 2 高速加工应用于模具加工的效益 1） 快速粗加工和半精加工，提高加工效率； 2） 高速高精度精加工硬切削代替光整加工，表明质量高，形状精度提高，比 工提高效率 50%，减少手工修磨； 3） 硬切削加工最后成型表面 ，提高表面质量、形状精度， (不仅是表面粗糙度低，而且表面光亮度高 )，用于复杂表面的加工更具优势； 4） 避免 工产生的表面损伤，提高模具寿命 20%； 5） 结合 术快速加工电极，特别是形状复杂、薄壁类电极。 3 采用高速切削加工模具需要解决的问题 在国内，由于资金、技术等方面的原因，应用高速切削生产模具还处于初期阶段。 还存在机床、刀具、工艺以及其他方面的一些问题需要逐步解决。 缺点是加工成本高，对刀具的使用有较高的要求，不能使用过大的刀具，要有复 杂的计算机编程技术做支持，设备运行成本高。 二、加工模具的高速加工机床 模具精加工和硬切削加工需要数控高速机床 ,模板、模架加工需要精密、高效数控机床等。许多机床企业瞄准模具生产，有的加工中心生产厂机床的 60%以上卖给模具企业。模具行业今后几年年均有 50 亿元的固定资产投入，其中 80%是购买模具加工设备，也就是说每年有 40 亿元人民币要购买金切机床。目前我国数控机床的平均利用率大约 20%，高速机床的利用率 3 5%。模具企业也有相当的单位购买高速机床，从 6000 40000都有。 1高速机床的技术参数要求 加工中心主轴大功率、高转速，满足粗精加工；精加工模具要用小直径刀具，机床一般要达到 15000 20000常主轴转速在 10000下的机床可以进行粗加工和半精加工，达不到精加工的精度；无法达到 400m/上的切削速度。 2 五轴机床的应用增加趋势 1）加工路线灵活，表面形状复杂； 2）加工范围大，适合多种类型模具加工； 3）切削条件好，减少刀具磨损，提高刀具寿命； 3 购买 件和高速机床配套 据统计，每年有几十亿美元用于进口机床，大部分电加工机床和高速机床需要进口。 三、高速切削模具的刀具技术 高速切削加工还需配备适宜高速切削的刀具。高速加工刀具材料的进展促使了高速加工的发展。硬质合金涂层刀具、聚晶增强陶瓷刀具使得兼顾高硬度的刀刃部和高韧性的基体成为可能。聚晶立方氮化硼 (片 ,其硬度可达 35004500晶金刚石 (硬度可达 6000 10000年来德国 本三菱 (神钢 )及住友、瑞士山特维克、美国肯纳飞硕等国外著名刀具公司都先后推出了 各自的高速切削刀具，不仅有高速切削普通结构钢的刀具 ,还有能直接高速切削淬硬钢的陶瓷刀具等超硬刀具 ,尤其是涂层刀具异军突起 ,在淬硬钢的半精加工和精加工中发挥着巨大作用。新刀具材料和刀具技术的出现已经使高速加工上的瓶颈问题不再会出现在刀具上。 但是，进口刀具的昂贵价格也阻碍高速切削模具的重要因素。 一般来说 ,刀具以及刀夹的加速度达到 3g 以上，刀的长度不能大于 4 倍的刀具直径。根据 司的实际统计，在使用碳氮化钛 (层的整体硬质合金立铣刀 (58行高速铣削时 ,粗加工刀具线速度约为 100m/精加工和超精加工时 ,其线速度超过了 280m/样对刀具的材料 (包括硬度、韧性、红硬性 (高温状态下保持切削性能 )、刀具的形状 (包括排屑性能、表面精度、动平衡性等 )以及刀具寿命都有很高的要求。根据国内模具高速精加工的经验，采用小直径球头铣刀进行模具精加工时，线速度超过了 400 800m/择足够高速度的机床硬切削模具精加工。采用 径的刀具加工窄槽，转速 40000度，进给速度 30m/. 1 选择刀具参数，如负前角刀具等。刀具要求比普通加工要求抗冲击韧性更高，还要求抗热冲击能力强； 2 采取多种方法提高刀具寿命，降低刀具成本。 3 采用高速刀柄，目前应用最多的是 柄，热压装夹刀具。注意刀具装夹后的整体动平衡； 4 当前的刀具企业在解决高速切削刀具技术方面已经做了很多工作，面向加工的刀具服务会帮助解决很多问题，刀具生产厂家成为主体，参考刀具生产厂家提供的技术参数。 四、 提高高速切削模具效率的工艺技术 1 刀具直 径和长度的选择 2 选择 3 干切削和润滑冷却 4 进给选择：通常进给量 铣刀直径 10%，进给宽度 铣刀直径 40%。 根据材料情况合理选择加工工艺参数 国外高速铣削加工零件材料质量较，材料质量标准相同 ,加工性能比较稳定；而国外公司生产的刀具也是以他们的材料标准做试验；推荐的加工参数一般比较适合他们的标准，如果使用他们的刀具，与国内的零件材质有一定的区别 ,在高速铣削时 ,这种差别表现得较为明显，有些参数可以直接应用，但有些效果就比较差。而国内企业一 般选用零件材质有一定的标准 ,所使用的零件材料，特别是能用高速加工的零件材质，一般会局限在某些零件材料范围内 ,这对我们应用高速加工技术也提供了有利的条件，会在较少的加工材料范围内应用。这里要强调的是，一定要在这些材料上选取优化出一套适合本企业的加工工艺参数，并且纳入企业标准。选用国产刀具 ,很少有推荐高速铣削的技术参数的 ,有必要做试验 ,取得比较满意的参数 ,最好选用固定的刀具生产厂家 ,减少试验的次数 ,形成加工技术标准 ,这样可以提高设备有效利用率 ,降低生产成本 ,可以取得较好的经济效益。 五、高速切削的加工刀 具路径和编程 1） 平面进给路径选择 2） 轮廓加工路径选择 3） 保持切削载荷平稳 4） 保持相对平稳的进给量和进给速度 5） 在平面切削中保持园拐角 6） 合理选择精加工余量 加工对 编程要求： 1）尽量避免拐角的铣削运动； 2）尽量避免工件外的进刀与退刀运动，直接从轮廓进入下一个深度。或者采用螺旋线或斜向进给切入； 3）恒定每刃进给，提高质量，延长刀具寿命； 4）轮廓加工保持在水平面上等。高速切削 件： 公司几年前就开始了高速切削加工编程技术的研究，开发了高速切削自动编程软件模块；最近， 司也开发了高速切削自动编程软件模块；国内北航海尔也在开发高速切削自动编程软件模块； 六、 高速机床数控系统的特点 1） 高速数据处理 2） 拐角预测处理 3） 有理样条插补曲线加工 七、 高速切削模具的安全问题 1） 刀具磨损和破坏的监测； 2） 刀片连接的强度； 3） 和普通机床加工不同，安全防护和开机前对机床和刀具的严格检查非常重要。 八、 目前我国在采用高速加工模具技术中存在的问题 1机床 1） 国产高速机床整体性能尚有差距，功能部件性能还不能满足要求。包括电主轴的功率和转速，进口机床价格高； 2） 机床的高速下动态特性研究还不够，因而影响整机的性能； 3） 五轴机床还不够成熟，进口机床价格太高； 4） 配套技术和设备还不完全。 2 刀具： 1） 国产刀具还不能够适应高速 切削的应用，特别是高速硬切削光整加工。进口刀具价格高。刀具技术是影响高速切削加工模具的一个重要因素。 2） 配套技术还不够，包括刀柄、成套在线动平衡等。 3 高速模具加工工艺技术及实验 1） 由于高速加工模具的历史比较短，缺乏应用经验积累； 2） 对高速切削工艺研究比较少，投入不够，立项比较困难； 3） 缺少高速切削数据库或手册，目前还是空白； 4） 模具生产厂家对高速切削的认识不够，缺乏长期效益的分析对比； 4 缺乏高速切削自动编程 软件； 5 缺乏五轴联动高速切削自动编程 件。 结束语： 模具市场对高速加工有强烈需求，但是技术跟不上。起步晚，基础较差，整体技术水平不高，发展缓慢。需要各个方面协调发展，产学研结合，加大投入，综合利用各个方面力量推动高速切削在模具制造中的应用。我们希望，通过各方面的努力，在市场需求的推动下，通过技术进步，像汽车、机床、家电一样，在不远的将来，我国不但要成为模具生产大国，而且要成为模具生产强国。 参考文献 1、金涤尘，宋放之 京：机械工业 出版社， 2001. 2、许鹤峰，数字化模具制造技术，北京：化学工业出版社， 2001. 3、赵波 高速加工 2000， (2) 4、张海鸥 模具技术， 2000， (6) 5、郭东明 面向快速制造的特种加工技术 2000， (11) 新型注塑模具冷却通道设计 作者 A B M 要 注塑成型是大规模生产塑料零件时最 通用并且最重要一种操作方法。在此项工艺当中 ,冷却系统的设计好坏是非常重要的 ,因为它很大程度上决定了零件的生产周期。一个良好的冷却系统设计可减少生产周期 ,并保证零件的尺寸稳定性。本文叙述的是一个注塑膜的冷却通道系统的横切面内容。对这些新的冷却通道系统进行模拟实验。工业园区采用比较分析法，用注塑仿真分析软件分析塑料内部，内部有常见的冷却通道。微注射成型机的塑料零件已得到实验验证。用模具表面温度的分布情况和塑料零件的冷却时间，或是凝固时间相比较分析得到的。结果表明，均匀的温度分布可减少凝固时间，从而减少塑料零件成 型周期。 注塑成型的方法广泛使用于塑料部件的工艺生产当中 1。注射成型的基本原理是 ,一个固体聚合物熔化后 ,注入到模具型腔内，冷却之后脱模。因此，主要阶段是注射成型，过程包括填充、冷却和脱模。塑模周期决定生产成本效益高低，而冷却过程是尤为重要的一步。冷却周期决定部件生产效率。因此，在现代工业当中，生产成本和生产时间有密切关系，生产部件的时间越久，成本越高。减少冷却时间可在根本上增加生产效率，并且减少生产成本。因此，理解和优化典型的成型过程即内传热是很重要的。热交换率是塑料注射制品和模具的决定 性因素，影响注塑模具的生产业绩。 A B M 就读于斯威本国立科技大学，澳大利亚墨尔本人，电子邮件： S. H. 澳大利亚墨尔本人。联系电话 :+ 61260,传真 :+ 61050,电子邮件 :师，澳大利亚墨尔本人。电子邮件 : 热量必须从塑胶材料上移开，直到达到稳定状态为止后 ,才可允许脱膜。此过程中需要完成冷却时间或是凝固时间。对于最佳热传递过程来说，在熔融的塑料材料和模具间，恰当的冷却系统设计是很有必要的。在模具型芯和型腔内安装直井眼然后注入冷冻液也就是冰水，使熔融的塑料散热。此方法用于常规机械加工过程中，使用直钻制造这类小孔 ,而却不能生产像通道或是 3 一个冷却系统的替代方法 , 在注射模具的过程当中，符合或适合于模具型腔形状和核 心形状，才能提供更好的热传递，从而得到最优生产周期。这种方法是用不同横截面相同通道，尽量贴近模具表面减少熔融塑料的热量。这确保零件均匀冷却效率更佳。目前，随着快速成型技术的来临，例如：直接金属沉淀工艺，直接金属激光烧结工艺，还有许多先进的计算机辅助工程软件的 ,可以给模具设计并制造许多复杂布局和复杂横切面的更高效冷却通道 2、 3、 4。本文介绍了一种方形截面的冷却通道注塑压模，并模仿这种方法生产一种圆形塑料碗，并与使用模拟仿真分析软件制作的直线形冷却通道相比较。用这个方形冷却通道和传统的直线形冷却通道压模来完 成这项验证性试验，是为了用微注射成型机制作的模具将一个圆形通道分为两种塑材。结果表明方形冷却通道压模的冷却时间和温度分布都比直线形冷却通道压模有优势。 零件和模具设计方面 1. 零件设计 用聚丙烯制成的圆形塑料碗，如图 1(a)，采用 出初始图形规格模具表面图形文档，在输入到 料零件体积是 质量是 验测试零件如图 1(b)，此零件使用用 出零件体积是 聚丙烯部分和丙烯腈部分质量分别为 2 模具设计当中利用 计 统组件。采用计算机数控技术制造模具。图 2中所示的模具有两个部分型心和型腔。采用电脑数控技术将方形冷却通道一半设计在型腔部分和另一半设计在型心部分。然后将这两部分用螺丝连接，并用液态填料密封以免 漏水。 图 - 1： 型（ a）圆形塑料碗，（ b）被测试部分。 图 - 2 ： 型的核心（上）和两个型腔。 3分析结果 5。用聚丙烯塑料材料分析注入、冷却、变形这三步顺序。对比分析出方形冷却系统通道与传统的直线形冷却通道的区别。直线形通道的直径为 12形通道长度为 12 3）。 线形通道和方形通道的啮合元素的数量分别为 12944个和 12291个。这两种情况下均使用 25标准海水， 雷诺数为 10000，熔炼温度是230的冷却介质。比较分析 ，从图中看出，直线形通道温度分布比方形通道更为均匀些，而方形通道所需冷却时间相对直线形较少。直线形冷却通道除了顶头部分很小以外，大部分零件冷却时间需要大概 24秒，而方形冷却通道图解表明其冷却时间要少于 20秒。形冷却通道冷却时间在 此 ,使用方形冷却通道，需要 5秒的冷却时间，冷却时间减少了 35%。 图 - 3 析 ，（ a）：直线型冷却通道，（ b） ：方形冷却通道 图 4 比较二者冷却时间，（ a）：方形冷却通道（ b）直线形冷却通道。 对一个圆形的塑料零件用模具加工机器实验验证结果如图 5所示。零件直径是 40度是 7具标准尺寸是 模具材料是低碳钢。用。两个采用 型热电偶已被用来测量被测试零件的上下表面温度。聚丙烯和丙烯腈的熔解温度均是 250 C。标准海水已被用来作 为冷却介质 ,由于室温 25 ,所以叫做冷却水。冷却通道直径是 5方形冷却通道和直线型冷却通道标准截面尺寸是 5隔一秒测试一下两个热电偶的表面温度。图 7记录了丙烯腈 苯乙烯塑的方型通道顶部和底部的表面比直线型通道更早冷却。方形冷却通道的顶部和底部的表面温度在特定时间立即注射后最高记录是 30秒后温度分别降低到 ,而直线形冷却通道顶部和底部最高温度记