摇架压力分配杆冲压工艺及模具设计 开题报告.doc
摇架压力分配杆冲压模具设计【含CAD图纸、说明书】
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冲压模具设计【
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本科生毕业论文(设计)开题报告 题 目 摇架压力分配杆冲压工艺及模具设计 学生姓名 学 号 专业班级 指导老师 5年 11 月 10 日论文（设计）题目摇架压力分配杆冲压工艺及模具设计课题目的、意义及相关研究动态：目的: 由于模具工业的重要性,模具成型工艺在各个工业部门得到了广泛的应用,使得模具行业的产值已经大大超过机床 刀具工业的产值.这一情况充分说明在国民经济蓬勃发展的过程中,在各个工业发达国家对世界市场进行激烈的争夺中,越多越多地采用模具来进行生产,模具工业明显地成为技术 经济和国力发展的关键1 。从我国的情况来看,不少工业产品质量上不去,新产品开发不出来,老产品更新速度慢,能源消耗指标高,材料消耗量大,这些都与我国模具生产技术落后,没有一个强大的先进的模具工业密切相关2。因此,要使国民经济各个部门获得高速发展,加速实现社会主义四个现代化,就必须尽快将模具工业搞上去,使模具生产形成一个独立的工业部门,从而充分发挥模具工业在国民经济中的关键的作用.此次摇架压力分配杆冲压模具的设计主要是为了解决模具制造周期长，不能适应市场要求，设计和工艺技术落后的问题。通过此产品的设计，提高生产率，保证零件质量，节约材料，降低生产成本3。意义：近年来,.由于模具技术的迅速发展, 模具设计与制造已成为一个行业越来越来引起人们的重视.模具是现代工业生产中重要的工艺装备,他在各种生产行业,特别是冲压和塑料成形加工中,应用极为广泛.我国模具工业总产值中,冲压模具的产值约为50.现代模具技术的发展,在很大程度上依赖于模具标准化的程度,优质模具材料的研究,先进的模具设计和制造技术,专用的机床设备及高水平的生产技术管理等等,但其中模具设计是至关重要的一个方面. 利用模具生产零件的方法已成为工业上进行成批或大批生产的主要技术手段,它对于保证制品质量,缩短试制周期,进而争先进入市场,以及产品更新换代和新产品开发都具有决定性意义.因此德国把模具成为“金属加工中的帝王”,把模具工业视为“关键 工业”,美国把模具成为“美国工业的基石”,把模具工业视为“不可估量其力量的工业”,日本把模具说成“促进社会富裕繁荣的动力”把模具工业视为“整个工业发展的秘密” 通过完成此次毕业设计课题，进一步熟悉了解机械产品设计过程，全面复习、巩固机械设计及机械制造工艺学、机械制造装备设计以及相关课程的基本知识，并运用所学知识解决实际设计问题，提高分析问题、解决问题的能力。相关研究动态：冲压技术是一种具有悠久历史的加工方法和生产制造技术。根据文献记载和考古文物证明，我国古代的冲压加工技术走在世界之前，对人类早期文明社会的进步发挥了重要的作用，做出重要贡献1。利用冲压机械和冲压模具进行的现代冲压加工技术，已有近二百年的发展历史。1839年英国成立了Schubler公司，这是早期颇具规模的、现今也是世界上最先进的冲压公司之一2从学科角度上看，到本世纪10年代，冲压加工技术已经从一种从属于机械加工或压力加工艺的地位，发展成为了一门具有自己理论基础的应用技术科学3。俄罗斯（从前苏联时期开始）就有各类冲压技术学校。日本也有冲压工学之说。中国也有冲工艺学、薄板成形理论方面的教材及专著。可以认为这一学科现已形成了比较完整的知识结构系统。冲压技术中冲压模具是制造业的重要基础工艺装备。用模具生产制件所达到的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低耗能、低耗材，使模具工业在制造业中的地位越来越重要。国外将模具比喻为“金钥匙”、“金属加工帝王”、“进入富裕社会的原动力”4等等。国内也将模具工业称为“永不衰亡的工业”、“点铁成金的行业”、“无与伦比的效益放大器”5等等。现在，模具技术已成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一。没有高水平的模具就没有高水平的产品已成为共识。就工程制造而言，进入80、90年代，由于世界各国经济的高速发展和国民生活水准的大大提高，人们对汽车、家用电器、住宅等的需求与日俱增，促进了冲压技术的快速发展，同时也就对模具技术提出了更高的要求。且由于电子计算机技术的广泛而有效的应用，不仅促进了冲压技术的理论深入发展，而且使冲压机械、模具及操作的自动化程度等，都达到了一个更高的阶段。由此我们不难看出，计算机技术在当今模具设计制造中起着尤为关键的作用。现今，冲压加工技术已发展成为了一种先进制造技术。当然，冲压技术(分为分离加工和成形加工两大类)无论从理论上或实践上仍会不断向前发展。国外，特别是欧美和日韩等发达地区的模具工业起步较早，拥有比较先进的生产管理技术及经验，值得我们国内模具行业学习和借鉴。在欧美，许多模具企业将高新技术应用于模具的设计和制造，主要体现在6：（1）充分发挥了信息技术带动和提升模具工业的优越性；（2）高速切削、五轴高速加工技术基本普及，大大缩减制模周期，提高企业的市场竞争力；（3）快速成形技术和快速制模技术得到普遍应用； （4）从事模具行业的人员精简，一专多能，一人多职，精益生产； （5）模具产品专业化，市场定位准确；（6）采用先进的管理信息系统，实现集成化管理；（7）工艺管理先进、标准化程度高。日本模具加工的未来发展方向主要表现为无人手修模、无放电加工、加工时间缩短、 五轴加工等方面。中国虽然在很早以前就制造模具和使用模具，但一直未形成产业。由于长期以来模具制造一直作为保证企业产品生产的手段被视为生产后方。因此一直发展缓慢7。1984年成立了中国模具工业协会，1987年模具首次被列入机电产品目录，当时全国共有生产模具的厂点约6 000家。总产值约30亿元。随着中国改革开放的日益深入，市场经济进程的加快，模具及其标准件、配套件作为产品，制造生产的企业大量出现，模具产业得到快速发展。在市场竞争中，企业的模具生产技术提高很快，规模不断发展，提高很快。20世纪90年代以来，中国在汽车行业的模具设计制造中开始采用CADCAM技术。国家科委863计划将东风汽车公司作为CIMS应用示范点，由华中理工大学作为技术依托单位，开发了汽车车身与覆盖件模具CADCAM软件系统，在模具和设计制造中得到了实际应用，取得显著效益。现在，吉林大学和湖南大学也成功地开发出了汽车覆盖件模具的CADCAE系统，并达到了较高水平，在生产中得到应用，收到了良好的效果。模具是机械制造业中技术先进、影响深远的重要工艺装备，具有生产效率高、材料利用率高、制件质量优良、工艺适应性好等特点，被广泛应用于汽车、机械、航天、航空、轻工、电子、电器、仪表等行业。然而，与国际先进水平相比，中国的模具行业的差距不仅表现在精度差距大、交货周期长等方面，模具寿命也只有国际先进水平的50左右，大型、精密、技术含量高的轿车覆盖件冲压模具和精密冲裁模具，每年都需要花费大量资金进口。随着计算机技术的发展和普及，冲压模具也基本实现了计算机化，其中有代表性的是计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)和计算机辅助工程(CAE)。在计算机辅助设计方面。如今的国内冲压模具企业大部分甩掉了传统的绘图板，摒弃了落后的手工绘图方式。使用最多的是由美国Autodesk公司出品的AutoCAD软件，有些企业还在AutoCAD平台上进行了二次开发(加深圳某台资公司在AutoCAD R13基础上进行专项开发，形成了由十二块模板组成的系列冲压模具)，形成了具有自己特色的、针对性非常强的冲压模CAD软件；也有许多企业使用国产的AutoCAD产品(如开目CAD、CAXA等等)。在实际中，充分运用计算机技术发展模具设计、制造将会给企业带来莫大益处。用户对压力机速度、精度、换模效率等方面不断提高的要求，促进了模具的发展。如汽车行业中，外形车身和发动机是汽车的两个关键部件，汽车车身模具特别是大中型覆盖件模具，其技术密集，体现当代模具技术水平，是车身制造技术的重要组成部分。车身模具设计和制造约占汽车开发周期三之二的时间、成为汽车换型的主要制约因素。目前，世界上汽车的改型换代一般约需48个月，而美国仅需30个月，这车要得益于在模具业中应用了CAD/CAE/CAM技术和三维实体汽年覆盖件模具结构设计软件。另外，网络技术的广泛应用提供了可靠的信息载体、实现了异地设计和异地制造。同时，虚拟制造等IT技术的应用，也都在不断推动模具工业的发展。文献8中作者认为：在模具设计中标准件和简化符号的运用是提高模具设计效率的重要手段。CAD系统开发的重要内容之一是标准件库的建立。为此作者利用CAD技术开发了冲压模具二维三维标准件图库。利用图库可以高效准确地生成几千个不同类型不同规格模具标准件的二维图符和三维实体图其二维图符功能将给模具的设计工作带来极大的便利提高绘图效率三维实体建模功能不仅有助于模具设计人员直观的观察模具结构还可以将生成的零件三维实体转换到其它的三维CAD / CAM软件中生成数控加工的NC代码用于数控加工同时也方便现代企业内部的数据管理与传输。文献9中，作者针对冲压模具设计中使用大量标准件的特点，在CATIA V5基础上，使用参数化设计方法对标准件建模，建立了标准件库，有效提高了冲压模具设计的效率。文献10中：作者以冲压模具设计系统的开发为目的，详细介绍了利用Pro/E提供的开发工具Pro/ Toolkit,在Visual CH 60上进行编译。从系统菜单、用户对话框的开发、参数化程序的设计，实现了弹出对话框方式的冲压模具标准件的参数化驱动，进一步扩展了ProE二次开发的功能。开发的系统由冲压模具设计、冲压过程模拟、冲压模加工模拟几个模块组成，为设计者提供设计理论和知识的支持。应用开发的冲压模具设计标准系统，可以规范模具设计标准，缩短模具设计周期，提高模具设计质量。该模具可使拉深、底面四角整形、冲底面四个四方孔、翻边、冲侧孔五道工序集于一套模具，使操作方便。节省工时，提高劳动生产率。文献12-13中，作者认为：模块化设计技术可以缩短产品的设计与制造周期，是快速响应设计的核心。作者从冲压模具的模块化设计方法出发，分析了冲压模具的结构和设计特点，论述了基于模块化的冲压模具功能零部件的规划、基于模块化的冲压模具设计过程。最后给出了冲压模具CAD系统的功能结构，并对其具体功能进行了描述。冲压模具CAD系统应用模块化技术可以优化模具的设计与制造，提高模具设计的标准化水平及快速响应能力2-3。课题的主要内容（观点）、创新之处：主要内容： 本课题是摇架压力分配杆落料冲孔弯曲冲压模设计，他融合了冲压成形原理、冲压工艺、冲压模具设计等内容。因此要做好此设计，就必须掌握冲压工艺过程编制、复合模具设计的基本方法。故首先对摇架压力分配杆进行冲压工艺分析，进行设计计算，得出各种参数，合理的选择冲压设备，确定压力机的技术参数。最终确定模具的具体结构。（1）制件工艺分析和工艺方案制定a 、冲裁件的工艺分析：本次毕业设计的零件对冲裁工艺有良好的适应性，故采用冲裁工艺。b 、工艺方案制定：根据毕业设计任务书的要求，本次冲裁工艺方案采用落料冲孔弯曲冲压模。 （2）必要的工艺计算 对冲裁件的尺寸大小，精度要求进行相关计算。（3）模具结构分析与设计； 模具的结构分析与设计包括工作部分，模架，冲模的辅助装置与辅助机构，压力机机构。（4）模具主要零件设计及有关尺寸计算； 模具主要零件设计计算包括工作零件，定位零件，压料、卸料及出件零件，导向零件，固定零件，紧固及其他零件。 （5）按规定的幅面大小，绘制装配图一张，模具主要工作零件图若干张，（6）撰写设计说明书。设计说明书必须符合学校制定的规范和要求；（7）列出的参考文献；创新之处：CAD/CAE/CAM的实施使设计人员不用在复杂用手工画图，能将更多的精力用于其他创造性的设计上，设计制造效率大大提高。研究方法、设计方案：研究方法:1.认真阅读设计任务书，明确设计要求、工作条件、内容和步骤；通过阅读有关资料、图纸、参观实物和模型，了解设计对象；准备好设计需要的图书、资料和用具；拟定设计计划等。2.对摇架压力分配杆进行尺寸、结构分析及冲压模的设计1）冲压变形分析，对冲压件的结构分析。2）计算模具尺寸。3）冲压模的结构设计。4）选择主要的冲压零部件。3.对冲压件进行排样设计4.绘制工程图纸 1)图纸幅面要求。 2)绘制正确的装配图以及主要零件图。5.撰写相关设计说明书设计方案: 根据零件结构的工艺性并根据零件测绘出的弯曲件图确定最合理的方案、确定总工序数、工序顺序、各工序的加工内容、冲压方向等。根据弯曲件的结构、形状尺寸选择合适的毛坯。对弯曲件展开初步确定毛坯的形状和外形尺寸制定材料消耗定额。选定各个工序的模具结构形式选定毛坯和各工序制件的送、卸料方向和方法.完成期限和预期进度：2015年11月5日到2016年5月17号止.1、毕业设计调研报告阶段：2016年3月10-13日2、毕业设计开题报告阶段：2016年3月25日 起止时间： 2016年3月13日-2015年3月27日3、毕业设计中期检查阶段：2016年4月12日4、毕业论文结题及资格审查：2016年5月14日至2016年5月15日5、毕业设计答辩：2016年5月17日要参考文献与资料：1 Shiou FJ, Chen CH (2003) Determination of optimal ball-burnishingparameters for plastic injection molding steel. Int J Adv Manuf Technol1解汝升. 冲压模具设计与制造技术. 北京：中国标准出版社，19972许发樾. 实用模具设计与制造手册. 北京：机械工业出版社，2001.23. 姜奎华. 冲压工艺与模具设计. 北京：机械工业出版社，2003.64.陈锡栋、周小玉.实用模具技术手册.北京：机械工业
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