開(kāi)水杯脹形模具設(shè)計(jì)【優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)含proe三維5張CAD圖紙+帶答辯ppt+外文翻譯】-cymj11

開(kāi)水杯脹形模具設(shè)計(jì)【含5張CAD圖紙及proe三維】

摘  要

現(xiàn)階段模具設(shè)計(jì)水平的高低決定了質(zhì)量和效益，模具也在不斷地標(biāo)準(zhǔn)化，本文通過(guò)分析開(kāi)水杯零件，校核開(kāi)水杯尺寸形狀及性能，設(shè)計(jì)了這套開(kāi)水杯脹形模具。從模具設(shè)計(jì)的安全角度，到針對(duì)開(kāi)水杯脹形模具各個(gè)零件之間的材料，強(qiáng)度，配合進(jìn)行了計(jì)算和校核，通過(guò)CREO、CAD的進(jìn)行沖壓模具的數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造，總結(jié)了制件的工藝性，沖壓的方案，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化國(guó)標(biāo)制件的尺寸，設(shè)計(jì)并選用了從模座、墊板，導(dǎo)柱，導(dǎo)套、上下模、模柄等一系列模具構(gòu)成部分。并解決了模具結(jié)構(gòu)形式的論證，材料的利用等問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：開(kāi)水杯脹形模  零件 校核  沖壓模具的數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造 模具構(gòu)成

ABSTRACT

At present, the level of mold design determines the quality and efficiency of the mold, the mold is also constantly standardized, this paper through the analysis of open cup parts, check the size and performance of open cup, designed the water cup bulge mold. From the safety point of view of the mold design, the material, the strength and the cooperation between the various parts of the water cup bulging mold are calculated and verified. The digital design and manufacture of the stamping die are carried out by CREO and CAD. Process, stamping program, through the standardization of GB size parts, design and selection from the mold base, pad, guide column, guide sleeve, upper and lower mold, die handle and a series of mold components. And solve the mold structure of the form of demonstration, the use of materials and other issues.

Key words ：Open water cup bulging mold   Components   Check   Digital Design and Manufacture of Stamping Die   Mold composition 

目  錄

前  言 1

第一章 脹形零件原理 2

1．1設(shè)計(jì)安全模具前的準(zhǔn)備 2

1．1.1設(shè)計(jì)安全模具結(jié)構(gòu)的原則 2

1．1.2設(shè)計(jì)安全模具結(jié)構(gòu)的基本要求 2

1．2開(kāi)水杯脹形模工作原理 3

1．2.1簡(jiǎn)介 3

1．2.2脹形的特點(diǎn) 3

1．2.3脹形極限變形程度 4

1．2.4空心毛坯的脹形 4

1．3壓力機(jī)的選擇 4

1．3.1選擇壓力機(jī)主要考慮的因素 4

1．3.2類型的選擇 4

1．3.3總結(jié)選取壓力機(jī) 5

第二章  零件的工藝分析 6

2．1零件的材料分析 6

2．2零件的形狀分析 6

2．3空心毛坯脹形膨脹系數(shù) 7

2．4成形工藝力計(jì)算 8

第三章  模具所有零件的選擇及設(shè)計(jì) 11

3．1凸模設(shè)計(jì) 11

3．2卸料裝置的確定 12

3．2.1卸件塊的設(shè)計(jì) 12

3．2.2打桿的選擇 12

3．3模柄的選擇 12

3．4卸料螺釘及其余16個(gè)螺釘?shù)倪x擇 13

3．5模架的選擇標(biāo)準(zhǔn) 14

3．6導(dǎo)向裝置的選擇 15

3．7上模下模的制造 16

第四章  模具結(jié)構(gòu) 17

4．1整體模具的構(gòu)架思路 17

4．2模具的裝配配合及標(biāo)準(zhǔn)件的查找與使用 17

謝  辭 19

參考文獻(xiàn) 22

附  錄 23

【詳情如下】【需要咨詢購(gòu)買全套設(shè)計(jì)請(qǐng)加QQ1459919609】

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is as is C of in as 1(b),in of of in is in of on 2(a)). or in On to as a 18]. be by 9,20], as of AO in we a on of 8 (2011) 849–854of on be to by A to of 3,4]. on to of to is be In as 1(a), by of on in as in 6,7], in to 8], 9,10], 1,12], of a 13], 4,15] 16,17]. [1]([2] in no - 211 2010 on is 45no on (a 010 or 5], 2(b)c), in to we a is to on C by by of C of an of is on u, 06, 010 0102 010of on to in to on of we a of of of on et AO We AO is to a PC in we C as a a a PC of AO is C is as a to a of on of is is 3. We AO by 1. of (a) of b) 2. of (a) (b) c) to of on of is 3. C by on of of of of of of AO of AO is an is 4. At is in a of 2 1:4), is as a a is as an A 0 V is 5 is a h; of is a 0 V is is a 0 2 h to on is as 0 to is a 2 5 AO is 5 AO to of on AO we a of a 50a is an 00is by 6 is M) of in 00lm in 7 is of a a (is as to 2is as in to or g(in to is to ‘ on is is is 2011) 849–854AO C as in is of on et C by of of of in is to C C of is of at 0:1, is of on at of on is of on 8(a) EM C of C is in of 55 3. on (b) of in c)of on 2011) 849–854 85120 40 5 AO on of on C C is a of on of is 8(b) EM of of of As of AO AO is of of is 9. 8lm in to AO we on 10. A of a)10(b) A of a) AO is to C C C is as a to 4. AO (a) (b) (c) 1(d) (e) 2nd f) 5. AO et 8 (2011) 849–854CA is 45It is A is on 10(c) A on 10(b), of of A 1 is 6. of of 7. of (a) b) (c) in d) et is a to of is is In A, a 80lm is as of is 10( of on ET is of on of as We of a of At is is 000 0 s. ET .4 to ET is is is 8. (a) C of 9. 2011) 849–854 85311 of 11(a)It is is in is ET a of On 11(b) of on ET of in 46.3 is .9%of in 41.3 of in in an of 11(a) 11(b), AO of in in in we of on of b) of on et 8 (2011) 849–854We on a of on on in is C of on of is on 45on is 10on is 45on a of on of in 10. (a)CA is 10on (b) CA 45AO c) CA is on AO ] A. 63 (1993) 2002.[2] J. 124 (2002)7654–7655.[3] J. 19 (2009) 025010(8[4] 86 (2009) 586–589.[5] A. 0(2004) 6430–11. OM of (a) b) of on of 6] X. F. J. Y. Z. J. 18 (2008) 621–633.[7] C. W. 79 (1997) 667.[8] P. 16 (2004) 561.[9] D. J. W. J. 18(2008) 015019 (5[10] C. L. J. G. Y. L. D. (2004) 750–753.[11] E. A. 540 (2003) 355–362.[12] E. E 67 (2003) 031604.[13] X. F. X. H. Y. L. J. 2004) 3064.[14] H. L. J. L. D. 0 (2004) 5659–5661.[15] J. V. G. M. V. P. P. P. 1 (2005) 10328–10331.[16] N. T. K. K. T. H. 4(2004) 723–727.[17] T. M. A. 4 (2004) 189–192.[18] (2009).[19] . 19(3) (2002) 467–473.[20] S. K. H. T. 7 (3) (2004) E大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研報(bào)告 1 關(guān)于開(kāi)水壺脹形模的調(diào)研報(bào)告 前言：本文通過(guò)圖書館資料查詢和其他參考文獻(xiàn)，對(duì) 沖壓 成 形模具的材料，工藝，使用情況，發(fā)展做了一系列的調(diào)查，并且為 接下來(lái)的畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行了前期鋪墊工作。 一 、 模具的發(fā)展 模具被稱為“工業(yè)之母”，孕育和支撐著各工業(yè)領(lǐng)域的產(chǎn)品創(chuàng)新和大規(guī)模生產(chǎn)；模具又是生產(chǎn)工具，“工欲善其事，必先利其器”，具有很高的專業(yè)技術(shù)特性和很高的使用生產(chǎn)效率；因此，模具及其行業(yè)的科技水平?jīng)Q定一個(gè)國(guó)家或地區(qū)甚至世界的生產(chǎn)力水平。模具按材料和成型特點(diǎn)不同分為沖壓模具、注塑模具、鑄造模具、壓鑄模具和粉末冶金模具等種類，其中沖壓模具數(shù)量約占 50%，銷售額約占 37%。據(jù)中國(guó)模具工業(yè)年鑒， 2011 年中國(guó)模具行業(yè)規(guī)模以上企業(yè)銷售額 1,240 億元，比上年增長(zhǎng) 其中沖壓模具約占 37%即 元； 沖壓模具生產(chǎn)數(shù)量約 1,050 萬(wàn)套，消耗模具鋼材約 172 萬(wàn)噸?，F(xiàn)階段中國(guó)模具行業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模已位列世界第三，約占全球的 20%，僅次于日、美。因此，在中國(guó)及全球提倡可持續(xù)發(fā)展的大趨勢(shì)下，模具行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展將變得愈發(fā)重要。 隨著人們對(duì)物質(zhì)生活水平需求的不斷提高和科技進(jìn)步，產(chǎn)品的升級(jí)換代越發(fā)頻繁，相關(guān)企業(yè)為了在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中搶得先機(jī)，不斷追求縮短新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期。許多機(jī)電產(chǎn)品單個(gè)機(jī)種的生產(chǎn)壽命已從上世紀(jì) 80、 90 年代的百萬(wàn)臺(tái)以上，如 、 、 和電視機(jī)等家電產(chǎn)品，降低到現(xiàn)在的幾萬(wàn)臺(tái)甚至幾千臺(tái)，相應(yīng)地制造產(chǎn)品的模具也會(huì)頻繁更新?lián)Q代；新產(chǎn)品量產(chǎn)導(dǎo)入周期也由以前的 3～ 2個(gè)月。按照國(guó)際慣例，停止生產(chǎn)的機(jī)電產(chǎn)品，其模具需要妥善保存 5~7 年，以備偶爾生產(chǎn)少量維修配件之需，因此，除了模具廢棄數(shù)量逐年增加以外，近十多年來(lái)相關(guān)工廠儲(chǔ)存了大量已停產(chǎn)的模具。由于缺少互換性通用模塊，模具廢棄則意味著模具整體廢棄，而模具的許多功能性元件和模塊仍處于較完好狀態(tài)，造成資源浪費(fèi)十分嚴(yán)重。伴隨著全球范圍低碳經(jīng)濟(jì)和節(jié)能環(huán)保的要求日趨強(qiáng)烈，模具行業(yè)面臨著可 持續(xù)發(fā)展的需求。 二、 設(shè)計(jì)安全模具結(jié)構(gòu)的原則 （ 1）安全第一。因模具設(shè)計(jì)是安全的基礎(chǔ)，要把安全作為第一位來(lái)考慮。最安全的模具設(shè)計(jì)基本原則為，所設(shè)計(jì)的模具應(yīng)能完全杜絕事故的發(fā)生。 （ 2）不允許出現(xiàn)因模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺陷而引起的事故，如廢料排出時(shí)飛散落到危險(xiǎn)界限內(nèi)，模具結(jié)構(gòu)部件（尤其是上模）因螺釘松動(dòng)掉下而造成的事故等。 （ 3）嚴(yán)禁操作者向模具內(nèi)伸手，即模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)將“不允許設(shè)計(jì)使操作者將身大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研報(bào)告 2 體的某一部分進(jìn)入危險(xiǎn)境界”為原則。 （ 4）模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，不應(yīng)使操作者有不安全感。 （ 5）在加工時(shí)，模具結(jié)構(gòu)要有必要的強(qiáng)度 設(shè) 計(jì)安全模具結(jié)構(gòu)的基本要求 （ 1）整個(gè)框架結(jié)構(gòu)的厚度不要過(guò)薄，要均勻。 （ 2）模具工作部分結(jié)構(gòu)的厚度不要過(guò)薄。 （ 3）模具結(jié)構(gòu)要滿足承受力的需要。 （ 4）要考慮采用質(zhì)量平衡的結(jié)構(gòu)。 （ 5）框架結(jié)構(gòu)的材質(zhì)、工作部分的材質(zhì)不要選錯(cuò)，否則會(huì)造成異常磨損和浪費(fèi)，增加采購(gòu)成本和加工制造成本。 （ 6）緊固螺釘不宜過(guò)小，否則在沖壓過(guò)程的振動(dòng)下會(huì)引起松動(dòng)。 （ 7）起吊部件的選擇要準(zhǔn)確可靠，否則亦可造成事故。 （ 8）模具結(jié)構(gòu)要滿足承受力的需要。 保證足夠的強(qiáng)度； 使其產(chǎn)生力矩。 （ 9）零部件結(jié)構(gòu)盡量通過(guò)計(jì)算來(lái)設(shè)計(jì)。 （ 10）原則上，模具不要從沖壓機(jī)床的墊板、滑塊上突出來(lái)。特別是當(dāng)突出部分處有導(dǎo)柱等危險(xiǎn)部分時(shí)，必須設(shè)計(jì)防護(hù)罩并涂漆，以表示危險(xiǎn)。 （ 11）在加工制造和使用時(shí)，模具的重要部件要使操作者看得清楚，不要有盲點(diǎn)，如模具整體的導(dǎo)向部分、定位部分、工作部分、安全區(qū)處等。 （ 12）在模具上、下本體需要清晰看見(jiàn)模具內(nèi) 部結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)部分處，盡量設(shè)計(jì)觀察孔 。 （ 13）在容易產(chǎn)生夾住危險(xiǎn)的可動(dòng)部分，留出讓空或安裝安全護(hù)板。 （ 14）模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不允許廢料排出時(shí)產(chǎn)生飛散，使操作者有不安全感。 （ 15）模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要考慮模具操作高度，以滿足制件送取的可操作性和安全性。 （ 16）要在上、下模具本體設(shè)計(jì) 4 處安全平臺(tái)，以滿足和確保模具調(diào)整、使用、存放安全性的安全空間為 100 、 成 形模 具 及脹形模具 1. 成型模 是指用各種不同性質(zhì)的局部變形來(lái)改變毛坯形狀的各種工序。這些局部變形的方法主要有起伏變形，孔的翻邊和外緣翻邊，脹形，縮口，整形等。 2. 脹 形模是指在 使空心毛坯內(nèi)部在雙向拉應(yīng)力作用下，產(chǎn)生塑性變形，取得凸肚形制件的沖模。依靠材料的拉伸，將直徑較小的空心零件或者管毛坯，在半徑方向上向外擴(kuò)張的方法，脹形一般要用可分為凹模，其凸模有以下形式：大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研報(bào)告 3 （ 1）橡皮凸模（ 2）分塊式凸模（ 3）用液體作為凸模，拉伸成形在實(shí)際生產(chǎn)中，往往是通過(guò)調(diào)整和加大壓邊力來(lái)消除包狀皺褶。但當(dāng)壓力超過(guò)最大合理壓力邊時(shí)就會(huì)出現(xiàn)拉伸破裂。所以拉伸成形可分為兩 個(gè)階段，初始的椎體形拉伸和最后的筒形拉伸成形 四 、兩種高新脹形模： （ 1） 聚氨酯橡膠脹形模的結(jié)構(gòu)及工作原理 1. 聚氨酯脹形原理 聚氨酯脹形模采用了具有高強(qiáng)度、高硬度、耐磨、耐油、耐老化、抗撕裂強(qiáng)等性能的聚氨酯橡膠做凸模 ,利用其受壓后橫向膨脹而卸載后自行恢復(fù)原狀的特性使零件脹形 ,即利用它的各向流動(dòng)性質(zhì) ,在變形過(guò)程中其形狀的變化來(lái)成形各種沖壓件 ,所以它具有剛性脹形模那樣易于控制而不易流散、無(wú)污染及流體脹形模的貼模性好和表面質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn) ,而且又克服了剛性及液體脹形模的缺點(diǎn)。此外 ,聚氨酯脹形模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、生產(chǎn) 周期短、成本低、易于修復(fù) ,它不僅適合于中小批量和單件生產(chǎn) ,也適合于大批量生產(chǎn)。 2. 聚氨酯橡膠脹形的力學(xué)特性 脹形中壺身變形的應(yīng)力來(lái)自芯模的作用 ,聚氨酯芯模脹形把壓力機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)樾灸５淖冃文? ,再以芯模的抗變形力對(duì)工件施壓 ,變成工件的變形能而使工件變形。 自由狀態(tài)的聚氨酯圓柱體兩端受壓時(shí) ,橡膠體變成鼓形 ,但由于工件材料的強(qiáng)度和剛度高于橡膠 ,所以工件的變形滯后于芯模的變形。因此脹形初期 ,橡膠芯模只能按工件毛坯形狀變形 ,并以體積變形方式把壓力機(jī)的作用力轉(zhuǎn)變成芯模的變形能 ,再轉(zhuǎn)化為對(duì)工件的壓力 。當(dāng)壓力達(dá)到一定值時(shí) ,工件才開(kāi)始塑性變形。 材料的強(qiáng)度越高 ,開(kāi)始塑性變形所需的壓力就越大。 在芯模變形開(kāi)始到工件開(kāi)始塑性變形的過(guò)程中 ,芯模一方面對(duì)工件壁施加壓力 ,另一方面與工件側(cè)壁產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng) ,由于橡膠與金屬間的摩擦系數(shù)高達(dá) 0. 4,產(chǎn)生很大的摩擦力 ,橡膠與毛坯的摩擦作用帶動(dòng)毛坯向脹形區(qū)流動(dòng)。 因此 ,考慮橡膠脹形工藝參數(shù)要有別于流體脹形。 （ 2） 液壓脹形的基本原理 液壓脹形技術(shù)是一種冷壓技術(shù)，其工作原理是液體受壓時(shí)，體積不變而壓力向各方向均勻傳遞，使材料在最有利的情況下沿模具變形，達(dá)到成形的目的 四，脹形模的發(fā)展 隨著改革開(kāi)放和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，推動(dòng)了模具技術(shù)和模具工業(yè)的新發(fā)展，在儀器儀表、家用電器、交通、通訊等各行業(yè)中，有 70%以上的產(chǎn)品是使用模具加工成型，模具設(shè)計(jì)水平的高低、模具制造能力強(qiáng)弱以及模具質(zhì)量的優(yōu)劣，直接影響各種產(chǎn)品的質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)效益的增長(zhǎng)及整體工業(yè)水平的提高，現(xiàn)代大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研報(bào)告 4 工業(yè)產(chǎn)品的品種發(fā)展和生產(chǎn)效益的提高，在很大程度上取決于模具的發(fā)展和技術(shù)經(jīng)濟(jì)水平。模具工業(yè) 已成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個(gè)重要組成部分，現(xiàn)代模具是高技術(shù)背景下的工藝密集型工業(yè)。模具技術(shù)水平的高低，在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力，因此已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志。模具產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)作用很強(qiáng)?，F(xiàn)在很多地方開(kāi)始重視模具行業(yè)的發(fā)展了，他們認(rèn)識(shí)到當(dāng)?shù)氐漠a(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)如果要發(fā)展，不發(fā)展相應(yīng)的模具產(chǎn)業(yè)就沒(méi)有后勁。模具是效益放大器，模具是供給制品產(chǎn)業(yè)的，可以使相關(guān)工業(yè)的效益比自身增加約一百倍，因此它的帶動(dòng)作用就大。模具的發(fā)展，不光是帶動(dòng)了自己行業(yè)的發(fā)展，而且向全國(guó)各地方提供模具，實(shí)際上是支持了 全國(guó)相關(guān)行業(yè)的發(fā)展。是高技術(shù)背景下的工藝密集型工業(yè)。模具技術(shù)水平的高低，在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力，因此已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志。 綜上 , 目前針對(duì)管材彎曲成形從理論、實(shí)驗(yàn)方面著手研究的較多 , 基于數(shù)值模擬研究的較少 ;針對(duì)加熱彎曲成形研究的多 , 而對(duì)冷彎成形研究的少 ;針對(duì)矩形管彎曲研究的多 , 針對(duì)圓管彎曲研究的少 ;研究純彎和均勻彎曲的多 , 但針對(duì)先進(jìn)而復(fù)雜的數(shù)控彎管工藝開(kāi)展的研究不多 ,相關(guān)報(bào)道較少。由于影響管材彎曲的因素多而復(fù)雜 , 因素之間還存在耦合關(guān)系 , 再加 之產(chǎn)品品種繁多 , 此理論解析十分困難 , 長(zhǎng)期依靠設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)和反復(fù)試制。 對(duì)管材彎曲的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)尚處于初級(jí)階段 , 大多僅僅是經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算機(jī)化的工作 , 可靠性低。 而將有限元法這種解決工程技術(shù)問(wèn)題的可靠工具引入管材彎曲的研究 , 可以高效準(zhǔn)確地分析成形過(guò)程、檢驗(yàn)工模具模型、設(shè)計(jì)結(jié)果 , 大大降低工模具設(shè)計(jì)成本和風(fēng)險(xiǎn)。 因此 , 采用有限元法模擬管材彎曲成形過(guò)程 , 并與計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)相結(jié)合構(gòu)筑基于理論、經(jīng)驗(yàn)和數(shù)值模擬的穩(wěn)健計(jì)算機(jī)輔助專家系統(tǒng)是管材彎曲研究發(fā)展的趨勢(shì)。 五 、 模具的 可持續(xù) 發(fā)展 展望未來(lái)，模具材料多元化以滿足不同的模具要求，新型超硬陶瓷材料和超低摩擦系數(shù)的高硬度銅合金材料的廣泛應(yīng)用使模具的耐用度和工作效率大幅提高；模具的標(biāo)準(zhǔn)化率不斷提高，模具單件生產(chǎn)的工作量逐漸減少，模具制造效率和使用效率大幅提高，模具制造周期大幅縮短，模具制造成本和使用成本大幅降低，模具行業(yè)及沖壓行業(yè)員工的勞動(dòng)強(qiáng)度大幅降低。 現(xiàn)代模具行業(yè)是技術(shù)、資金密集型的行業(yè)。它作為重要的生產(chǎn)裝備行業(yè)在為各行各業(yè)服務(wù)的同時(shí)，也直接為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)服務(wù)。由于模具生產(chǎn)要采用一系列高新技術(shù)，如 技術(shù) 、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、激光技術(shù)、逆向工程和并行工程、快速成型技術(shù)及敏捷制造技術(shù)、高速加工及超精加工技術(shù)等大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研報(bào)告 5 等。因此，模具工業(yè)已成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個(gè)重要組成部分。 依據(jù)可持續(xù)發(fā)展的概念論述了沖壓模具的創(chuàng)新體系、創(chuàng)新路徑和發(fā)展趨勢(shì)。隨著創(chuàng)新活動(dòng)的開(kāi)展和深入，會(huì)有不斷的創(chuàng)新成果涌現(xiàn)。 可持續(xù)概念的明確提出最早可追溯至 1980 年由世 界 自 然 保 護(hù) 聯(lián) 盟（ 聯(lián) 合 國(guó) 環(huán) 境 規(guī) 劃 署（ 野生動(dòng)物基金會(huì)（ 發(fā)表的《世界自然保護(hù)大綱》。至今為止有關(guān)可持續(xù)的概念仍存在許多的定義與闡述，影 響力最大、接受最廣泛的還是 1987 年世界環(huán)境與發(fā)展委員會(huì)（ 布的布倫蘭特報(bào)告（ 我們共同 的 未 來(lái) （ 報(bào)告在系統(tǒng)地探討了所面臨的 3 個(gè)重大方面（如圖 1 所示）：環(huán)境（ 社會(huì) （ 以 及 經(jīng) 濟(jì)（ 題之后，提出 了 可持續(xù)發(fā)展的概念：既滿足當(dāng)代人的需求，又不對(duì)后代人滿足其自身需求的能力構(gòu)成危害的發(fā)展。早在 1987 年的布倫蘭特報(bào)告（ ， 工業(yè)就作為了獨(dú)立的一個(gè)章節(jié)進(jìn)行了探討（第八章 工業(yè)：高產(chǎn)低耗）。其中強(qiáng)調(diào)了工業(yè)和工業(yè)過(guò)程的幾點(diǎn)發(fā)展方向：①控制工業(yè)有害物、廢物、事故及資源消耗的大量增加；②增強(qiáng)能源和原料的利用；③通過(guò)新技術(shù)提高生產(chǎn)率、能源和資源效率，以及改善工業(yè)的組織結(jié)構(gòu)。劍橋大學(xué)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展研究中心主任 授主張工業(yè)對(duì)社會(huì)發(fā)展具有重要且深遠(yuǎn)的意義。 2013 年 授在浙江大學(xué)管理學(xué)院的報(bào)告中指出，工業(yè)體系未來(lái)創(chuàng)新的關(guān)鍵點(diǎn)為：①提升經(jīng)濟(jì)效率；②將高成本外部活動(dòng)內(nèi)部化；③利用與合作伙伴的關(guān)系實(shí)現(xiàn)多元協(xié)作 與配合；④創(chuàng)新的系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化系統(tǒng)效率。在 1992 年聯(lián)合國(guó)環(huán)境與發(fā)展會(huì)議之后不久，中國(guó)政府就組織編制了世界上首部國(guó)家級(jí)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略 —— 《中國(guó) 21世紀(jì)議程 —— 中國(guó) 21世紀(jì)人口、環(huán)境與發(fā)展白皮書》。在 2002 年十六大會(huì)議上把“可持續(xù)發(fā)展能力不斷增強(qiáng)”作為全面建設(shè)小康社會(huì)的目標(biāo)之一。 2012 年 6 月，聯(lián)合國(guó)可持續(xù)發(fā)展大會(huì)中國(guó)籌委會(huì)發(fā)布了《中華人民共和國(guó)可持續(xù)發(fā)展國(guó)家報(bào)告》。報(bào)告編寫領(lǐng)導(dǎo)小組的副組長(zhǎng)、國(guó)家發(fā)改委 副主任杜鷹出席國(guó)務(wù)院新聞辦舉辦的新聞發(fā)布會(huì)并介紹了該報(bào)告總體情況，對(duì)外正式發(fā)布《報(bào)告》并就有關(guān)問(wèn)題回答了記者的提問(wèn)。在報(bào)告中指出：中國(guó)工業(yè)應(yīng)堅(jiān)持走新型工業(yè)化道路，重視技術(shù)創(chuàng)新能力；積極培育發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè) —— 在 2010 年 10 月，中國(guó)發(fā)布了《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》，明確將高端裝備制造業(yè)等七個(gè)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域作為戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向；將資源的可持續(xù)利用、推進(jìn)節(jié)能降耗作為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的戰(zhàn)略性任務(wù)等 。 六 、 沖壓模具可持續(xù)發(fā)展的創(chuàng)新路徑 圍繞沖壓模具可持續(xù)發(fā)展的創(chuàng)新體系，涉及模具材料創(chuàng)新、沖壓工藝創(chuàng) 新、模具結(jié)構(gòu)創(chuàng)新、模具精度創(chuàng)新、模具制造工藝及裝備創(chuàng)新、模具生產(chǎn)模式創(chuàng)新、大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研報(bào)告 6 一 體化創(chuàng)新和模具模塊化創(chuàng)新等創(chuàng)新路徑。 （ 1） 模具材料創(chuàng)新。隨著科技進(jìn)步和各種新產(chǎn)品的不斷發(fā)展，應(yīng)用于沖壓成型生產(chǎn)的制件新材料日益增多，如高強(qiáng)度合金鋼、不銹鋼、高溫合金鋼、鈦合金鋼、非金屬材料和復(fù)合材料等，與普通材料相比，這些制件新材料具有更高的強(qiáng)度、更高的硬度和更高的彈性等特性，這些特性對(duì)現(xiàn)有常用模具材料做成的模具構(gòu)成嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，使模具易磨損、擦傷、破損和微觀變形，模具耐用度降低，模具工作效率低，制件質(zhì)量不穩(wěn)定和降低，沖壓生產(chǎn)成本增加 。要解決這些問(wèn)題，就需要模具材料具有更高的硬度、更高的強(qiáng)度、更高的沖擊韌性和更高的耐磨性，就需要不斷研發(fā)和應(yīng)用新的模具材料 具材料創(chuàng)新除了傳統(tǒng)合金工具鋼、高速鋼和硬質(zhì)合金領(lǐng)域外，新型工業(yè)陶瓷材料和銅合金領(lǐng)域也是一個(gè)方向。（ 2）沖壓工藝創(chuàng)新。沖壓模具是完成沖壓工藝的載體，沖壓模具決定沖壓工藝，沖壓工藝指導(dǎo)沖壓模具，因此沖壓工藝的創(chuàng)新非常重要。沖壓工藝的創(chuàng)新能夠提高模具效率、提高模具制件質(zhì)量和降低制件成本，如復(fù)合落料模和連續(xù)模就是沖壓工藝創(chuàng)新的典范。復(fù)合落料模是將落料和沖孔切邊兩道工序合并成一 道工序用一個(gè)模具完成；連續(xù)模是將沖孔、切邊、成型和落料等多個(gè)工序并成一道工序用一個(gè)模具完成，極大地提高了制件的生產(chǎn)效率，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。沖壓工藝創(chuàng)新還包括其他沖壓工序的組合，依賴于模具結(jié)構(gòu)創(chuàng)新支持，減少?zèng)_壓工序和模具數(shù)量，從而降低模具成本和制件成本。沖壓工藝創(chuàng)新的另一條路徑是研究新的沖壓工藝以達(dá)到更好的沖壓制件質(zhì)量，這些質(zhì)量指標(biāo)包括端面塌邊小于 20%、端面無(wú)塌邊和表面無(wú)毛刺等，工藝創(chuàng)新將帶來(lái)模具創(chuàng)新。（ 3）模具結(jié)構(gòu)創(chuàng)新。隨著人們審美要求的提高和高科技產(chǎn)品的功能需求，金屬外形和結(jié)構(gòu)零件三維（ 3D）造型 日益增多，如手機(jī)、家電、汽車和飛機(jī)等，沖床等壓力機(jī)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備只具備完成往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，相應(yīng)地模具上下模開(kāi)合也是直線運(yùn)動(dòng)，因此，要完成三維零件的成型僅僅依靠模具往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)是不夠的，還需要輔助模具里模具零件的機(jī)械運(yùn)動(dòng)。目前應(yīng)用于沖壓模具的機(jī)械運(yùn)動(dòng)有直線 線 曲線等，典型結(jié)構(gòu)有斜楔滑塊運(yùn)動(dòng)副、旋轉(zhuǎn)擺塊運(yùn)動(dòng)副和齒輪齒條運(yùn)動(dòng)副等。未來(lái)模具結(jié)構(gòu)創(chuàng)新就是不斷地將機(jī)械原理應(yīng)用于模具里，以完成各種不同的三維（ 3D）零件沖壓成型。（ 4）模具精度創(chuàng)新。沖壓模具精度決定沖壓制件的精度，是沖壓制件質(zhì)量的根本保證。為 了滿足通訊、機(jī)電、汽車和飛機(jī)等精密工業(yè)產(chǎn)品高精度和高外觀質(zhì)量的要求，對(duì)沖壓制件提出了更高的精度和質(zhì)量要求。未來(lái)的沖壓制件，沖裁的毛刺高度小于材料厚度的 3%，沖裁的尺寸和形位公差達(dá)到± 型的尺寸和形位公差達(dá)到± 裁端面的粗糙度 下，這些技術(shù)指標(biāo)對(duì)沖壓模具的精度提出了更高的要求，現(xiàn)有的模具精度難以保證，需要模具精度不斷創(chuàng)新。大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研報(bào)告 7 （ 5）模具制造工藝及裝備創(chuàng)新。高精度的模具需要相應(yīng)的模具制造工藝及裝備做保證。目前的沖壓模具制造工藝以切削加工、平面磨削、圓形磨削、線切割和火花放電成型加工 等加工工藝為主，對(duì)應(yīng)的制造裝備主要有加工中心（ 平面磨床、內(nèi)外圓磨床、線切割機(jī)和火花機(jī)等。磨削加工工藝可以達(dá)到更高的尺寸精度和更低的表面粗糙度，可以滿足精密模具的制造要求，但是目前的磨削設(shè)備僅能完成平面和圓形的加工。未來(lái)的模具制造裝備創(chuàng)新路徑是精密磨床的數(shù)控（ 術(shù)升級(jí)，更進(jìn)一步的創(chuàng)新是磨床加工中心，完成模具零件的三維磨削加工。模具制造工藝及裝備創(chuàng)新的另一條路徑是模具零件的熱處理及表面處理，旨在提高模具材料的綜合機(jī)械性能。（ 6）模具生產(chǎn)模式創(chuàng)新。模具的生產(chǎn)特點(diǎn)是單件生產(chǎn)，生產(chǎn)效率低，周期長(zhǎng)。模具的單件生產(chǎn)由單件設(shè)計(jì)、單件加工和少量外協(xié)采購(gòu)等部分構(gòu)成，各部分工藝流程長(zhǎng)。模具單件設(shè)計(jì)的工藝流程如下：①設(shè)計(jì)制品展開(kāi)圖；②設(shè)計(jì)制品工藝圖；③設(shè)計(jì)模具裝配圖和平面圖；④設(shè)計(jì)模具零件圖；⑤材料和零配件清單表；⑥設(shè)計(jì)審核；⑦標(biāo)準(zhǔn)化審查；⑧批準(zhǔn)等。模具單件加工的工藝流程如下：①確定坯料尺寸；②材料采購(gòu)；③下料；④粗加工；⑤半精加工；⑥熱處理；⑦精加工；⑧線切割；⑨檢驗(yàn)；⑩裝配；試模等。模具制造周期由以上工藝流程各工序的設(shè)計(jì)和加工時(shí)間累計(jì)而成，單件 生產(chǎn)的特點(diǎn)就是生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng)，因此生產(chǎn)效率低，周期長(zhǎng)。模具生產(chǎn)模式創(chuàng)新能夠提高生產(chǎn)效率，縮短周期。（ 7）一體化創(chuàng)新。為了滿足人們對(duì)高生產(chǎn)效率、高產(chǎn)品質(zhì)量和低勞動(dòng)強(qiáng)度的追求，模具已從單純的機(jī)械工具向“機(jī)液”一體化發(fā)展。例如馬達(dá)定轉(zhuǎn)子疊加連續(xù)沖壓模、多工序聯(lián)動(dòng)沖壓模、多工位傳動(dòng)沖壓模、連續(xù)拉伸模和連續(xù)沖壓模自動(dòng)沖壓糾錯(cuò)保護(hù)等，都是將電氣、控制和液壓技術(shù)與模具集成為一體。未 來(lái) 的 模 具 一 體 化 創(chuàng) 新 將 會(huì) 朝 著“ 機(jī)電液 體化方向發(fā)展，進(jìn)一步將 控）、 算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)） 、信息化管理、在線智能化控制技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)等與模具系統(tǒng)集成為一體，進(jìn)一步提高生產(chǎn)力水平，為將來(lái)模具和沖壓車間無(wú)人化打下基礎(chǔ)。（ 8）模具模塊化創(chuàng)新。模具模塊化就是將模具從功能、易損更換和可重復(fù)使用等方面對(duì)模具進(jìn)行拆分和組合，具有提高模具制造效率、便于模具維護(hù)、節(jié)省模具材料和降低模具成本等優(yōu)點(diǎn)，但模塊化的一個(gè)缺點(diǎn)就是會(huì)增加模具使用的生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間。目前常用的模塊化品種有凸凹模鑲件、滑塊運(yùn)動(dòng)副和墊鐵等，未來(lái)將向可持續(xù)使用的功能性組件方向發(fā)展。例如深圳市基石模具科技有限公司研發(fā)的一種具有可持續(xù)性的工藝裝備 — ‘模具平臺(tái)’ 即是模具模塊化的創(chuàng)新，它“可以有效地簡(jiǎn)化模具設(shè)計(jì)、降低模具的重量和成本、縮短模具的周期、提高模具的可靠性和安全性以及提升沖壓產(chǎn)品的質(zhì)量等” 七 、調(diào)研總結(jié) 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研報(bào)告 8 隨著模具企業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)結(jié)構(gòu)和模具進(jìn)出口結(jié)構(gòu)的不斷向著合理化方向調(diào)整與發(fā) 展， 沖壓件模具也必將會(huì)不斷提高其綜合水平而進(jìn)一步適應(yīng)各種行業(yè)的發(fā)展。預(yù)計(jì)， 沖壓模具的國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)將進(jìn)一步發(fā)展，近年內(nèi)仍將維持持續(xù)高速、產(chǎn)需兩旺的景象。在信息化帶動(dòng)工業(yè)化發(fā)展的今天，在經(jīng)濟(jì)全球化趨向加速的情況下，我國(guó)沖壓模具必將盡快提高水平。通過(guò)改革與發(fā)展，采取各種有效措施，在沖壓 模具行業(yè)全體職工的共同努力奮斗之下，我國(guó)沖壓模具也一定會(huì)不斷提高水平，逐漸縮小與世界先進(jìn)水平的差距?！笆晃濉逼陂g，在科學(xué)發(fā)展觀指導(dǎo)下，不斷提高自主開(kāi)發(fā)能力、重視創(chuàng)新、堅(jiān)持改革開(kāi)放、走新型工業(yè)化道路，將速度效益型的增長(zhǎng)模式逐步轉(zhuǎn)變到質(zhì)量和水平效益型軌道上來(lái)，這些至關(guān)重要的事扎扎實(shí)實(shí)地落實(shí)到模具企業(yè)的具體業(yè)務(wù)上去，模具企業(yè)就必然會(huì)在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中更具競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，我國(guó)沖壓模具的水平也必然會(huì)更上一層樓。 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研報(bào)告 9 參考文獻(xiàn) 1. 張?jiān)屏?，張澤?hào) 論沖壓模具的可持續(xù)發(fā)展 《模具制造》 2014 年第 6 期 沖壓模具設(shè)計(jì)過(guò)程中的關(guān)鍵要素 《汽車工藝與材料》 2011 年第三期 吳鵠翔 劉斌 孫延明 水壺壺身的脹形工藝及模具 華南理工大學(xué) 《新技術(shù)新工藝》 1999 年第 3 期 應(yīng)用液壓脹形技術(shù)加工球體形薄壁零件 浙江大學(xué) 《機(jī)電工程》 1996 年第三期 脹形模 楊合 江志強(qiáng) 管材彎曲成形的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 西北工業(yè)大學(xué)材料學(xué)院《 機(jī)械科學(xué)與技術(shù) 》 2004 年第 23 卷第 12 期 喬小燕 王軍基于 的沖模 統(tǒng)的開(kāi)發(fā) 天津科技大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院《機(jī)械設(shè)計(jì)與制造》第 8 期 華 《 沖壓模具設(shè)計(jì)過(guò)程中的關(guān)鍵要素 》 張澤浩 《論沖壓模具的可持續(xù)發(fā)展》 《汽車工業(yè)之母》 開(kāi)水杯脹形模 機(jī)械 132班 劉寧 指導(dǎo)教師 湯武初 脹形的優(yōu)點(diǎn) 由于脹形變形時(shí)材料板面方向處于雙向拉伸的應(yīng)力狀態(tài)，所以變形不易產(chǎn)生失穩(wěn)起皺現(xiàn)象，成品零件表面光滑，質(zhì)量好 。 模具結(jié)構(gòu)如圖所示 模具工作視頻演示 ? 演示視頻 產(chǎn)品 開(kāi)水杯的材料選擇 304不銹鋼，材料號(hào) 1面光滑不容易積累污垢，易于清洗 裝配爆炸圖 謝謝各位老師 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文翻譯 使用沖壓轉(zhuǎn)移工藝的直接制造模式與微孔表面上的疏水性納米結(jié)構(gòu)的 具 摘要：轉(zhuǎn)印沖壓工藝近年來(lái)被用來(lái)制造薄膜圖案。由于模具和油墨的材料的特性，在模具的空腔和底層上的剩余層上的殘留油墨仍然是一個(gè)問(wèn)題。為了解決這個(gè)問(wèn)題，我們提出了一種在模具微觀結(jié)構(gòu)的空腔上制造疏水性納米結(jié)構(gòu)的概念，可以有效地減少在涂層過(guò)程中存在于模具空腔上的凹陷。首先，在陽(yáng)極氧化鋁（ 制造周期性納米孔。第二， 后，通過(guò)將納米結(jié)構(gòu)的 分突出到模具的微孔中，形成突出的凸起微結(jié)構(gòu)的陣列。之后，從壓花 膜鑄造聚二甲基硅氧烷（ 具。納米結(jié)構(gòu)在 具的微腔上的接觸角約為 145°。使用該 具，使用轉(zhuǎn)印沖壓工藝，在聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（ 材上成功地轉(zhuǎn)移沒(méi)有殘留層的微圖案。 1、介紹 微接觸印刷（μ [1]和納米接觸印刷（ n [2]已經(jīng)開(kāi)發(fā)出來(lái)，以便直接制造沒(méi)有殘留層的微結(jié)構(gòu)。通過(guò)這些方法可以將聚二甲基硅氧烷（ 具上微觀結(jié)構(gòu)的浮雕特征的油墨圖案轉(zhuǎn)移到底物上。還提出了一種轉(zhuǎn)印印刷工藝，用于制造 于有機(jī)薄膜晶體管的應(yīng)用 [3,4]。該過(guò)程主要依賴于轉(zhuǎn)移界面，油墨 /模具和油墨 /基材的不同粘合力 ，從模具的浮雕特征到基底的轉(zhuǎn)印圖案。需要 且可以在一步中轉(zhuǎn)移模式。在理想情況下。如圖 1（ a）所示，轉(zhuǎn)印沖壓工藝可以直接從沖壓模具轉(zhuǎn)移微圖案，而沒(méi)有殘留層。但是在實(shí)際情況下。如圖 1（ b）所示，油墨通常在旋涂時(shí)存在于模具結(jié)構(gòu)的空腔中，并且在后續(xù)步驟中引起大量的殘留層。這是因?yàn)樵跊_壓步驟中壓力使模具變形，導(dǎo)致屋頂塌陷（參見(jiàn)圖 1） 2（ a））。為了解決屋頂塌陷，許多模具設(shè)計(jì)和制造具有高縱橫比。然而，高縱橫比的 具有其他缺陷，如屈曲或側(cè)向塌陷 [5]，如圖 1所示。 2（ b）和（ c）分別導(dǎo) 致轉(zhuǎn)印沖壓工藝失敗。 為了改善這些問(wèn)題，我們提出了一種制備低縱橫比的模具的新方法，但通過(guò)控制微腔表面的潤(rùn)濕現(xiàn)象，能夠不殘留層的傳輸模式。固體表面潤(rùn)濕現(xiàn)象近年來(lái)已經(jīng)得到廣泛的研究。在理論領(lǐng)域和實(shí)驗(yàn) [6,7]中已經(jīng)研究了諸如蓮花之類的超疏水材料，它們可用于微流體，自清潔涂層，散熱板等。許多方法已經(jīng)開(kāi)發(fā)了制造超疏水材料如光刻 [8]，模板方法 [9,10]，離子轟擊 [11,12]，單層自組裝 [13]，化學(xué)沉積 [14,15]和光催化 [16 ， 17]。但是，這些方法的費(fèi)用高昂，費(fèi)時(shí)，復(fù)雜或有限。另一方面，由于其獨(dú)特的 構(gòu)，陽(yáng)極氧化鋁（ 被大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文翻譯 用作納米技術(shù)的納米結(jié)構(gòu)模板 [18]。 特點(diǎn)可以通過(guò)調(diào)節(jié)陽(yáng)極氧化條件[19,20]來(lái)容易地控制，例如陽(yáng)極電壓，電解液的溫度和陽(yáng)極氧化時(shí)間。 括抗反應(yīng)和疏水性。 在本文中，我們提出了一種使用 們首先制作 板，然后將該模板用于壓印第一熱壓花工藝中的下來(lái)，我們使用這種壓花 后，獲得具有 米 結(jié)構(gòu)的凸起微結(jié)構(gòu)的 后將這種具有納米 /微結(jié)構(gòu)的 膜作為主模鑄造結(jié)構(gòu)由 后，得到了微腔表面疏水性納米結(jié)構(gòu)的 具。完整的加工過(guò)程如圖 1 所示。我們還通過(guò)測(cè)量證明了 米結(jié)構(gòu)的疏水性接觸角（ 不同結(jié)構(gòu)的 具表面。最后，轉(zhuǎn)移沖壓工藝的結(jié)果表明，微孔疏水納米結(jié)構(gòu)表面的 具可以改善殘留層和殘留層的問(wèn)題。 2、微孔表面疏水納米結(jié)構(gòu) 具有多孔納米結(jié)構(gòu)的 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文翻譯 圖 1 使用的 度的工業(yè)鋁薄 板， 所示。一開(kāi)始，將片材在高氯酸和乙醇的混合溶液中電拋光（ 4： 1:4），作為陰極施加碳黑作為陽(yáng)極。提供 10 V 的恒定電壓 15分鐘。然后，拋光的片材首先在 酸溶液中陽(yáng)極氧化 5 小時(shí) ;的溫度溶液保持在 4℃，并施加80后將片材浸入 6重量％磷酸的溶液中，以 90速度攪拌32℃溫度 2小時(shí)以除去薄片上的氧層。那么那張表 在與氧氣相同的條件下第二次陽(yáng)極氧化，但只有 10分鐘。接下來(lái)，為了擴(kuò)大 片材在 90攪拌速度和 32℃的溫 度下再次放入 6 重量％的磷酸溶液中 15分鐘。 最終，獲得了具有多孔納米結(jié)構(gòu)的 5顯示了具有納米孔的 像。由于這種鋁材料的雜質(zhì)， 板上的納米結(jié)構(gòu)是像蓮子葉一樣混雜有微米和納米結(jié)構(gòu)的表面，產(chǎn)生高疏水性。為了制造微結(jié)構(gòu)，我們制造了帶有微孔的不銹鋼模具。首先，一個(gè) 50 毫米厚的不銹鋼具有微孔陣列的蔭罩由臺(tái)灣科技星科技提供。不銹鋼陰影面具有 300?300孔的陣列，并通過(guò)雙面光刻和濕法蝕刻制成。圖 6是不銹鋼模具的光學(xué)顯微鏡（ 像。微孔是直徑為 145 距為 200μ m。 圖 2 氣輔熱壓花工藝 圖。 7 是氣輔熱壓花加工方案。 在這個(gè)過(guò)程中，模具和聚合物基材最終放在熱板上，聚（對(duì)苯二甲酸乙二醇酯）（ 膜用作真空薄膜以覆蓋模具和基材。 接下來(lái)，房間關(guān)閉，并且 體作為壓力吹入室內(nèi) ; 在主題中，加熱器將溫度大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文翻譯 升高至或接近 璃化轉(zhuǎn)變溫度），以軟化聚合物基材。在該步驟中，將模具壓制到軟化的基材上，在其上壓印“負(fù)”圖案 基質(zhì)。 之后，腔室被冷卻，氣體被釋放并且室被打開(kāi)。 事實(shí)上，獲得了具有結(jié)構(gòu)的該 圖 3 壓花基板 。 在微腔表面制 備疏水納米結(jié)構(gòu)的 具的過(guò)程如圖 1 所示。第一步是通過(guò)將裸露的 膜突出到 板的孔中來(lái)制造納米結(jié)構(gòu)的 膜。在第二步中，納米結(jié)構(gòu)的 二步是在這種 有 米結(jié)構(gòu)的凸起的微觀結(jié)構(gòu)是通過(guò)在熱壓花過(guò)程中在毛細(xì)管和表面張力的作用下將軟化膜部分地突出到不銹鋼模具的微孔中而形成的。之后，下面的步驟是使用 種具有納米結(jié)構(gòu)的預(yù)制凸型微結(jié)構(gòu)的 膜應(yīng)用于主模具 ;然后將 合物由基劑和固化劑組成，比 例為 10： 1，然后將其澆注到母模上，將疏水性納米結(jié)構(gòu)的 鑄于微腔表面。在室溫下合適的固化時(shí)間后，得到微腔表面疏水性納米結(jié)構(gòu)的 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文翻譯 圖 4 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文翻譯 圖 5 圖 6 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文翻譯 圖 7 納米結(jié)構(gòu)在微結(jié)構(gòu)空腔上的結(jié)果和討論 圖 8（ a）顯示了具有納米結(jié)構(gòu)的突出凸型微結(jié)構(gòu)的 膜的 像。該 一次熱壓花的參數(shù)為 155℃和20二次壓花過(guò)程中參數(shù)為 140℃和 25圖顯示了通過(guò)第一和第二次氣體輔助熱壓花加工，在壓花 膜上突出的凸出微結(jié)構(gòu)的表面上成功地制造了 后將該 通過(guò) 合物復(fù)制其結(jié)構(gòu)。固化 合物后，獲得微腔表面上的疏水性納米結(jié)構(gòu)的 具。圖。圖 8（ b）顯示了該微腔的疏水性納米結(jié)構(gòu)表面的 的 像。如圖所示，這些表面微腔充滿 明了 腔表面疏水性納米結(jié)構(gòu) 具的表面結(jié)構(gòu)如圖 1所示。該圖顯示了空腔的深度約為 18 了評(píng)估 米結(jié)構(gòu)的疏水性，我們測(cè)量了不同 面的接觸角（ 如圖 1 所示。光滑 面無(wú)納米結(jié)構(gòu)的 為 110°，如圖 10 所示。恰恰相反圖 10（ b）顯示具有納米結(jié)構(gòu)的 的 署近 145 度。發(fā)現(xiàn) 平滑 面高，這證明納米結(jié)構(gòu)可以有效地改善疏水性。圖 10（ c）顯示了具有納米結(jié)構(gòu)的彎曲 017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文翻譯 上的 比圖如圖 10（ b）所示，結(jié)果表明，在第二次氣體輔助熱壓花加工之后，疏水性仍然保持。 3、疏水納米結(jié)構(gòu) 具在微腔表面的應(yīng)用 轉(zhuǎn)印沖壓工藝 如上所述， 圖 1示意性地示出了轉(zhuǎn)印過(guò)程：首先，油墨旋涂在模具上。 接下來(lái)，將該模具壓在基板上，以從該模具的特征轉(zhuǎn)移墨圖案。 接下來(lái)的步驟是脫模。最后，獲得轉(zhuǎn)印圖案。 在我們的實(shí)驗(yàn)中，使用厚度為 180 膜（ A 型， A，臺(tái)灣）作為透明透明基材，油墨材料為正性光致抗 蝕劑 10（ 圖 8圖 9 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文翻譯 圖 10 在 在這項(xiàng)研究中，轉(zhuǎn)移沖壓過(guò)程是在微腔表面的疏水性納米結(jié)構(gòu)的 具以及簡(jiǎn)單地具有微腔但沒(méi)有疏水性納米結(jié)構(gòu)的 具中進(jìn)行的。我們分別使用這兩個(gè)模具進(jìn)行轉(zhuǎn)印沖壓加工。墨水使用的材料是 種正性光致抗蝕劑）。一開(kāi)始，將適量的 在模具上 ; 1分鐘后，旋涂機(jī)以 6000行 20秒。然后，將霉菌壓在 下的 上 1分鐘，將油墨圖案從模具特征轉(zhuǎn)移到 。之后，釋放壓力，下一步是脫模。最后得到轉(zhuǎn)印圖案。圖 11 顯示了轉(zhuǎn)印沖壓工藝的結(jié)果。圖 11（ a）顯示了僅具有微腔但沒(méi)有疏水性納米結(jié)構(gòu)的 明顯在這些微腔中存在殘留的 被轉(zhuǎn)移到上，產(chǎn)生大量的殘留物。相反，圖 11（ b）顯示了表面上疏水性納米結(jié)構(gòu)的 具的轉(zhuǎn)移模式微腔到 膜。轉(zhuǎn)印圖案中這些圓形的最大直徑為大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文翻譯 模具結(jié)構(gòu)的偏差約為 差為 并且轉(zhuǎn)移圖案中的這些圓形的平均直徑為 致約 偏差。比較圖圖 11（ a）如圖 11（ b）所示， 圖 11 4、結(jié)論 在移印過(guò)程中消除殘留油墨和殘留層，在本文中，我們提出了在模具微觀結(jié)構(gòu)的空腔上形成疏水性納米結(jié)構(gòu)的思路。我們還報(bào)道了納米結(jié)構(gòu)的新穎制造的陽(yáng)極氧化鋁（ 板在突出的微觀結(jié)構(gòu)上。在相同的聚碳酸酯（ 膜上按照熱壓花制造納米結(jié)構(gòu)和凸出的微結(jié)構(gòu)。之后， 具被鑄造從壓花 終得到微孔表 面的疏水性納米結(jié)構(gòu) 有納米結(jié)構(gòu)的 的接觸角為 145°，高于光滑 面上的接觸角，無(wú)納米結(jié)構(gòu)約為 110°。結(jié)果表明，納米結(jié)構(gòu)可以有效地提高疏水性能。而且，具有納米結(jié)構(gòu)的彎曲 接觸角也約為 145°。此外，使用該 具的轉(zhuǎn)印沖壓工藝已經(jīng)在 板上成功地轉(zhuǎn)移了具有無(wú)殘留層的微圖案。顯然，微孔表面上疏水性納米結(jié)構(gòu)的 具的制造有助于解決殘留油墨的問(wèn)題，轉(zhuǎn)印沖壓過(guò)程中的殘留層。 參考文獻(xiàn) [1] A. 63 (1993) 2002. 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