开题报告窗帘支架弹片级进模设计.doc

工程学院毕业设计开题报告课 题 名 称： 窗帘支架弹片级进模设计 学 生 姓 名： 指 导 教 师： 所 在 系 部： 材料系 专 业 名 称：材料成型与控制工程（模具设计） 2012年3月20日说 明1根据教育部对毕业设计（论文）的评估标准，学生必须撰写毕业设计（论文）开题报告，由指导教师签署意见、教研室审查，系教学主任批准后实施。2开题报告是毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。学生应当在毕业设计（论文）工作前期内完成，开题报告不合格者不得参加答辩。3毕业设计开题报告各项内容要实事求是，逐条认真填写。其中的文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词，须注出全称。4本报告中，由学生本人撰写的对课题和研究工作的分析及描述，应不少于2000字，没有经过整理归纳，缺乏个人见解仅仅从网上下载材料拼凑而成的开题报告按不合格论。5开题报告检查原则上在第9周完成，各系完成毕业设计开题检查后，应写一份开题情况总结报告。学士学位毕业设计(论文)开题报告学生姓名学 号专 业模具设计指导教师姓名职 称所在系部材料系课题来源自拟课题课题类型工程设计课题名称窗帘支架弹片级进模设计毕业设计的内容和意义1 毕业设计的内容：窗帘支架弹片由料厚0.5mm65Mn钢制成，它是一个带有多向弯曲成型，又有冲孔、弯曲的小零件。产品外形尺寸很小，形状复杂，原材料极薄，产量很大。若采用单工序模生产，生产效率低，精度无法保证，无法满足生产要求。故采用级进模进行生产。本题目要求学生具有较强的模具设计能力及创新能力，并熟练运用AutoCAD等软件进行计算机绘图，会查阅相关设计资料及手册。2毕业设计的意义：1 了解并把握多工位级进模的特点及典型结构。2 掌握多工位级进模的工步设计，排样设计及工艺分析。3 具备一定的独立设计制造多工位级进模的能力和培养一套模具设计的思路。4 举一反三，领会模具设计的一般思路，勤于思考在实际设计制造中出现的问题，并且乐于解决。文献综述1、冲压技术冲压是一门古老的生产技术，但随着信息科学与计算机科学的飞速发展，冲压技术正在逐渐发展成为一种高质量、高精度、高效率的先进制造技术。冲压技术是一种生产效率很高的少切削或无切削加工的先进工艺，它能有效地提高材料的机械性能，产品尺寸精度好、原材料利用率高、成本低，零件互换性好，易于实现机械化与自动化，广泛应用于航空、汽车、电机电器、精密仪器仪表及IT用品等不同工业领域，是当代工业生产的重要手段和工艺发展方向。随着工业生产机械化、自动化程度的提高，冲压工艺正向着自动化方向发展，为了适应冲压工艺水平的发展，对冲压模具要求也不断在提高。冲模是实现冲压生产的基本条件。在冲模的设计和制造上，目前正朝着两个方面发展：一方面，为了适应高速、自动、精密、安全等大批量现代生产的需要，冲模正向高效率、高精度、高寿命及多工位、多功能方向发展，于此相适应的新型模具材料及其热处理技术，各种高效、精密、数控、自动化的模具加工机床和检测设备以及模具CAD/CAM技术也正在迅速发展；另一方面，为了适应产品更新换代和试制或小批量生产的需要，锌基合金冲模、聚氨酯橡胶冲模、薄板冲模、钢带冲模、组合冲模等各种简易冲模及模具快速制造技术也得到了迅速发展。2、多工位级进模多工位级进模是在普通级进模的基础上发展起来的一种高精度、高效率、长寿命的模具，是技术密集型模具的重要代表，是冲模发展方向之一。这种模具除进行冲孔落料工作外，还可根据零件的结构和成形性质，完成压筋、冲窝、弯曲、拉深等成形工序，甚至还可以在模具中完成铆接、旋转等装配工序，因此这种模具与其它冲压模具相比具有独特的特点：(1)在一副模具中，可以完成包括冲裁，弯曲，拉深和成形等多道冲压工序；减少了使用多副模具的周转和重复定位过程，显著提高了劳动生产率和设备利用率。(2)由于在级进模中工序可以分散在不同的工位上，故不存在复合模的“最小壁厚”问题，设计时还可根据模具强度和模具装配需要留出空工位，从而保证模具的强度和装配空间。(3)多工位级进模通常具有高精度的内、外导向和准确的定距系统，以保证产品零件的加工精度和模具寿命。(4)多工位级进模采用高速冲床生产冲压件，模具采用了自动送料、自动出料、安全检测等自动化装置，操作安全，具有较高的生产效率。目前，国内已能够生产精度达2微米的精密多工位级进模，工位数量最多达160个，寿命12亿次。文献综述(5)多工位级进模结构复杂，镶块较多，模具制造精度要求较高，给模具制造、调试及维护带来一定难度。同时要求模具零件具有互换性，在模具零件磨损或损坏后要求更换迅速，方便，可靠。(6)多工位级进模主要用于冲制厚度较薄、产量大，形状复杂、精度要求较高的中、小型零件。用这种模具冲制的零件，精度可达IT10级。(7)模具制造周期较长，成本高，多工位级进模随着工位数的增加，相应要加工的模具零件数也多了，所以成本比普通冲模高。(8)模具制造周期较长，成本高，多工位级进模随着工位数的增加，相应要加工的模具零件数也多了，所以成本比普通冲模高。3、级进模设计要点（1）产品的展开计算与排样对有折弯和成型的工件，首先要读懂产品图，然后展开计算，产品的展开尺寸一般是通过经验计算得来的，也可以通过软件计算得来，无论用哪种方法，都应该保证计算结果在允许的范围内，如果展开计算错误，生产出来的产品一定会不合格，再改正不仅不易操作且耽误工时。所以应该对工件展开计算的结果进行验算，以保证展开尺寸准确无误。设计计算排样图的过程，是确定模具结构的过程。如果排样图确定了，那么模具的基本结构也就能够确定。所以，在进行排样设计时，要进行全面详尽的考虑，同时兼顾局部结构，而且还要多注意细节。（2）镶块设计对于产量较大或硬度较高的产品，应设计凸凹模镶块，以方便维修、快速换装、降低成本、安全可靠。冲裁凸凹模的形状是由产品的形状决定的。（3）模板设计标准的级进模板包括卸料板、固定班、凹模版、上模座、下模座。其中卸料板、固定板、凹模板是关键模板，也是级进模必不可少的。卸料板主要起卸料、导向、压料三个作用。固定板起着固定凸模的作用。凹模板既可以充当凹模刃口，也可以在其上镶拼凹模镶块。（4）其他零件设计在级进模中，一些辅助零件对模具的顺利工作起着重要作用。如导正钉对产品的精度有较大的影响，一般在第一工位冲两个孔，后续工位用这两孔进行双导向，工位定位准确，保证工件的精度，保证模具的使用寿命。4、多工位级进模的发展通过运用模具CADCAM技术，模具设计品质得以提高，模具设计时间进一步缩短，推动了模具结构的优化，促进形成规范化、典型化、系列化，标准化的体系。文献综述模具制造技术实现了数控化，通过对数控铣床、数控加工中心、数控低速走丝线切割机、数控电火花加工机、数控平面磨床、数控内外圆磨床、数控坐标磨床、数控光学曲线磨床等精密数控设备的灵活运用，构健形成了加工精密多工位级进模零件的主要手段和技术，这不仅保证了模具制造精度和品质，同时也缩短了模具制造周期。标志着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。从精密多工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、汽车、通讯、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工位级进模的水平分析在模具的技术含量、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。参考文献1.柯旭贵先进冲压工艺与模具设计M.高等教育出版社；2008.2.张荣清模具制造工艺.高等教育出版社；2006.3.贾俐俐柯旭贵 冲压工艺与模具设计人民邮电出版社；2010.4.中国模具设计大典委员会.中国模具设计大典第3卷冲压模具设计.南昌：间隙科学技术出版社；2003.5.王孝培冲压手册M机械工业出版社，20046.陈炎嗣. 多工位级进模的使用条件与合理应用机械工人.2007(11)：50-517.王树勋，王涛典型五金件的UGNX_PDW多工位级进模设计. 模具制造. 2008(2)：26-288.张旭起，张正修，赵向珍. 多工位级进模工位间送进方法及模具结构.模具制造. 2006(1)：20-239.原红玲. 基于并行工程的多工位级进模设计. 机械设计与制造. 2007(9)：193-19410.冯建明. 级进模设计要点及模具使用故障排除方法. 职业.2009(12):166-16711.陈子德. 级进模中冲裁模方法的设计探讨广东科技2009(6):85-8612.郑志镇，傅苑渝，李畅，李建军. 级进模结构协同设计的研究与实现. 中国机械工程. 2006(10):309-31113 . 周俊荣，伍晓宇. 多工位级进模模具结构的计算机辅助设计. 南昌航空工业 学院学报. 1996(1):49-5414.Cheok BT, Nee AYC (1998) Trends and developments in theautomation of design and manufacture of tools for metalstampings. J Mater Process Technol 75:24025215.Boljanovic V (2003) Sheet metal forming processes and diedesign. Industrial,New York16T. Lyman, Metals Handbook, Vol. 1, Properties and Selection of Metals, American Society for Metals, Ohio, 1961, pp. 5455.研究内容1、设计、研究思路本次设计按照工艺分析工艺方案确定毛坯展开排样设计模具设计的思路进行。2、课题研究的主要内容 图1 零件三维图 图2 毛坯展开图图3：零件图（1）确定零件基本冲压工序图1所示零件为一带孔弯曲件，其冲压工序包括：毛坯落料冲孔及切边弯曲（2）毛坯展开按照毛坯展开的原则进行计算，零件展开毛坯外形如图2所示。（3）分析零件冲压工艺性零件的材质为65Mn弹簧钢，厚度t=0.5mm ，65Mn弹簧钢有很好的强度、硬度、弹性和淬透性，经热处理后能获得很好的综合力学性能。零件冲裁部位的圆角分别为R3、R2.5和R0.25，均大于0.5t；零件中6.88mm2mm的方孔与R14mm的边缘距离为2.5mm，孔与孔、孔与边的距离均大于1.5t；符合冲裁要求。零件的尺寸精度都在IT10IT12之间，普通冲裁即可满足要求。零件中3处圆角半径分别为R1.5mm、R1.8mm、R2.3mm（图3所示），均大于弯曲件的最小弯曲半径。材料回弹较大，回弹角度经验值为23。综上所述，该零件的主要冲压工序工艺性良好。（4）拟订冲压工艺方案该零件所需的基本冲压工序为冲裁、弯曲等，可以拟订出如下三种方案：方案一：用单工序模生产，分六次加工，即落料冲孔100弯曲U形弯曲负角度弯曲弯曲。方案二：首次落料冲孔复合，再依次进行弯曲。方案三：采用级进冲压。采用方案一，生产效率低，工件尺寸的累积误差大。由于工件尺寸精度要求较高，而且该零件属大量生产，因此该方案不适合。采用方案二，生产效率较方案一有所提高，但仍需多副模具，分多次加工，不能满足大量生产对效率的要求。而且操作不便、不安全，第二副模具结构复杂，因此这种方案不是最佳方案。采用方案三，既可以得到较高的生产效率，操作方便、安全，同时又能保证工件的精密度要求，因此方案三是本零件的最佳方案。（5）毛坯排样图4：毛坯排样图经综合比较分析，采用如图3所示的排样方式。3、解决的关键问题（1）排样设计；（2）条料在模具中的定位；4、预期成果（1）产品零件图；（2）开题报告和外文翻译；（3）模具装配图及各零件图；（4）装配图的三维造型图；（5）设计计算说明书研究计划 第一周 查阅国内外资料及阅读文献 第二周 外文翻译及撰写开题报告 第三周 外文翻译及撰写开题报告 第四周 外文翻译及撰写开题报告 第五周 完成零件造型及二维图的绘制 第六周 确定毛坯排样图和工序排样图 第七周 进行冲压工艺分析 第八周 模具总图的设计与绘制 第九周 模具总图