基于PROE的接线垫片级进模的设计及凸模的加工仿真开题报告.doc

毕业设计开题论证报告专业机械设计制造及其自动化学生姓名郭峰班级B机制052班学号0510110207指导教师袁铁军完成日期2009年3月31日1课题名称：基于pro/e的接线垫片级进模的设计及凸模的加工仿真一、课题来源、课题研究的主要内容及国内外现状综述1、课题来源：上海斯特斯五金有限公司。2、课题研究的主要内容：接线垫片是比较复杂的钣金件，对冲压工艺及模具的设计与制造有很高的要求，是一类结构复杂。形状和尺寸精度要求高的冲压零件。该制件在市场上需求很大，是一种典型的大批量生产的钣金制件。而拥有复杂结构的级进模级进模，也叫连续模由多个工位组成，各工位完成不同的加工，各工位顺序关联，在冲床的一次行程中完成一系列的不同的冲压加工生产精度高，生产精度高，便于实现自贡话或半自动化生产，特别是以大批量生产，耗材耗能低，送料方便、安全可靠，不易发生事故，是制造接线垫片的理想工艺。但级进模也存在一些确定，特别是多工位级进模，结构比较复杂，造价很高，制造周期长，因此在设计多工位级进模是，必须全面、细致、持慎重态度。进行级进模设计，需要大量的全面的机械设计以及模具方面的知识。在设计以及制造模具中全面涉猎到数字化技术，包括产品及模具的三维造型和采用数控加工技术制造产品的的全过程。3、国内冲压模水平现状标志冲模技术先进水平的精密多工位级进模，具有结构复杂、制造难度大、精度高、寿命长和生产效率高等特点，是我国重点发展的精密冲模。但是同时也存在一些缺点，结构比较复杂，造价很高，制造周期很长。从精密多任务位级进模的冲制件来看，包括电机铁芯片级进模、空调器翅片级进模、集成电路引线框架级进模、电子连接器级进模、彩管电子枪零件级进模、汽车零件级进模、家电零件级进模等。可以说，冲制件覆盖了电子、通讯、汽车、机械、电机电器、仪器仪表和家电等产品范畴。从当前国内制造的精密多任务位级进模的水平分析，在模具的技术含量、制品质量、外观制造精度、使用寿命和制造周期等方面均获得了明显进步。其中，部分高档优质模具的总体水平与国际同类模具水平相当。不仅替代了进口，而且还出口到欧、美、日等工业发达国家和地区。越来越多的大型、精密、复杂、长寿命模具出口大幅增加。现在，中国已能生产精度达到2m的多工位级进模，寿命可达3亿冲次以上。有的企业甚至能生产出可在2000次min的高速冲床上使用的多工位级进模，精度可达微米。其中T05一0318汽车零件18工位级进模，模具外形尺寸3100mm×1210mm×650mm，2模具重量约7T，制品材制为2.5mm厚的冷轧板，一次可冲出不同形状的两种制品，制品形状复杂，拉延深度起伏较大的立体曲面。模具寿命300万冲次，制造周期45d等指标，达到了美国同类模具水平和用户的认可。有代表性的电机铁芯自动叠片硬质合金多工位级进模，精度达2m，步距精度达3m，双回转精度1，拼块精度1m，表面粗糙度Ra0.10.4m，寿命1亿次；美国奥伯格、日本黑田、法国宝捷时等电机铁芯双排自动叠片模，精度为1m，步距精度2m，模具寿命2亿次。虽然精度已接近国外先进水平，但寿命有一定差距。高水平的空调器翅片多工位级进模，精度达2m，凸、凹模的工作面近千处，冲裁间隙为0.01mm的达300多处，一次冲出翅片数达36列，模具寿命2亿次以上；日本日高精机、美国OAK、意大利GBS公司制造的3672列数翅片级进模，精度达2m，步距精度3m，寿命5亿次以上。同样，精度已接近国外先进水平，但模具寿命有较大差距。二、本课题拟解决的问题1、接线垫片属冲裁零件，零件形状简单，但直线和圆弧过渡处的圆角太小。生产规模要求大，需要确定合适的工艺方案。2、传统的设计，绝大多数都是依靠工程人员的经验来进行铸件及模具的设计，这既耗时又耗力，模具的设计周期长，从而影响生产效益。本课题将采用基于CAD/CAM/CAE技术来设计制造模具，从而提高模具设计与制造的速度。3、冲压工艺规程是冲压工艺人员，在零件投产钱所编制的一种能知道整个生产过程的工艺性技术文件。一个合理的工艺规程，既能使生产做到有条不紊，稳定而高效，同时还能达到确保产品质量和降低成本的目的。假如工艺规程编制的不合理，则会造成生产周期长、工模具的破损、成本提高等一系列的不良后果。严重时，由于设备、模具选择的不合理还会发生人身伤亡事故。4、级进模设计复杂，特别是级进模排样图的设计更为重要，其好坏决定模具的成败。设计多工位级进模时，首先要设计条料的排样图，这是多工位级进模的重要依据。5、如何合理确定步距的大小。级进模的步距是确定条料在模具中每送进一次所需要向前移动的固定距离。步距的精度直接影响零件的精度。3三、解决方案及预期效果（一）解决方案（1）接线垫片没有标注公差，尺寸的极限偏差数值可按GB/T1800.3-1998IT14级处理。模具试冲是允许毛刺高度在0.05mm内，生产时允许毛刺高度在0.15mm内。表面粗糙度为6.3微米。在先落料再冲孔、冲孔落料复合模和冲孔落料级进模三个工艺方案中选择冲孔落料级进模方案，以保证生产效率高，模具结构简单，易于制造，采用导正销定位还可以保证零件尺寸的精度。（2）把数字化设计及制造的理念贯穿到全部的设计及制造工作中去，使用Pro/e软件进行铸件及模具的设计，在设计过程中用Pro软件进行冲压分析，以设计出冲压系统，制定合理的铸造工艺，同时用专业的高效的大型加工软件对凸模进行数控仿真加工。（3）分析冲压件的工艺性，确定出各加工工序的性质、数量、加工顺序及复杂程度，并将几种不同的工艺方法加以分析和比较，从中选择一种合理的加工方案，并且根据技术要求，制定出所需的其他辅助工序，如热处理、磷化处理及表面处理和组装等。（4）计算确定最经济的皮料形状、排样方式、条料裁剪方式及材料的消耗量。计算冲裁力以合理地选择压力机和设计模具。（5）确定步距的基本尺寸。步距基本尺寸取决与零件的外形轮廓尺寸和两零件间的搭边宽度。影响步距精度的因素主要有：零件的精度等级、形状复杂程度、零件材质和厚度；磨具的工位数；冲压时条料的送进方式和定距方式等。合理的配合适用级进模的四种定距方式:定位销定距、侧刀定距、导正销定距和自动送料机构定距以使定距效果更好。（二）预期效果：1.产品迎合市场要求，有广阔的市场前景，适于自动化及机械化生产，表面精度达到一定水平，结构精度较高。2.在实际生产中，材料消耗小，工序数量和工时省，模具结构简单、制造容易、维修方便、寿命提高，生产效率高，满足生产精度要求。3模具具高效率、长寿的特点，模具制造成本低。4.模具使用方便，定位装置和定位两件稳定可靠，挡料及顶尖装置灵活，坯料的传递路线、传递动作最简单。同时模具维修方便。4四、课题进度安排2月27日2月28日布置任务。3月1日3月14日调查研究，毕业实习。3月15日3月31日方案论证，总体设计-开题阶段。4月1日4月14日技术设计（部件设计）。4月14日5月14日工作设计（零件设计）。5月15日5月31日撰写毕业设计说明书-中期工作阶段。6月1日6月2日毕业设计预答辩。6月3日6月9日修改资料。6月10日6月11日评阅材料。6月12日6月13日毕业答辩。6月14日6月15日材料整理装袋。五、指导教师意见签名:年月日六、专业系意见签名:年月日七、学院意见签名:年月日