开题报告-端盖级进冲压工艺与模具设计.doc

广东海洋大学本科生毕业论文（设计）开题报告（使用届别：2015 届）毕业论文（设计）题目端盖级进冲压工艺与模具设计学号姓名学院工程学院专业机械设计制造及其自动化指导教师所在单位、部门工程学院职称副教授研究的目的和意义模具是大批量生产同形产品的工具，是工业生产的主要工艺装备。模具工业是郭明经济的基础工业。采用模具生产零部件，具有生产效率高、质量好、成本低、节约能源和原材料等一系列优点，已成为当代工业生产的重要手段和工艺发展方向。现代工业品的发展和技术水平的提高，很大程度上取决于模具工业的发展水平。因此模具工业对国民经济和社会发展将起越来越大的作用。多工位级进模是在普通冲压模具的基础上发展起来的一宗紧密、高效、长寿命的模具，其模具中设计的工位数课多达几十个。在级进冲压中，不同的冲压工序分别按一定的常压次序排列，坯料按设计的布局间歇移动，在等布局的不同工位上完成不同的冲压工序，经诸葛工作位置冲压后，便得到一个完整的零件（或半成品）。对于批量非常大而材料厚度较薄的中、小型冲压件，特别是电子产品零件和精密机械零件，宜采用多工位级进模。鉴于此，本人以“端盖级进冲压工艺与模具设计”开题，并结合多工位级进模的结构比较复杂，对冲压设备、冲压材料也有相应较高的要求，在模具设计前必须对制件进行全面分析，然后结合模具的结构特点和冲压件的成形工艺性来确定该制件的冲压成形工艺过程，已获得最佳的技术经济效益。国内外研究（设计）发展状况、发展水平与存在问题标志着冲模技术先进水平的高精度多工位级进模具有结构复杂、制造难度大、精度高、寿命长及生产效率高等特点,是我国重点发展的精冲模具品种。从制品和模具水平来分析,模具的复杂程度、制造精度、使用寿命和性能、制品质量及外观等,均有较大进步,已达到或接近国际水平。主要表现在以下几个方面:1)模具CAD/CAM技术得到普遍采用,提高了模具设计质量,缩短了模具设计时间,结构上形成规范化、典型化、标准化。2)模具的综合性能已达到较高水平,有代表性的是集机电技术一体化的电机铁芯自动叠片硬质合金级进模,主要零件制造精度达2m,步距精度在3m内,拼块精度1m,双回转精度1,表面粗糙度Ra0.100.40m。3)模具的制造周期逐步缩短,现代模具制造技术进一步得到推广应用,标准化程度逐步提高,使高精度多工位级进模的制造周期逐步缩短, (4)我国设计制造的精密多工位级进模与国外同类模具相比,从模具结构、制造精度、制造周期、使用寿命等指标来衡量,水平已相当或接近,而价格则为进口模具的1/3左右,完全可以替代进口,具有很强的市场竞争力。精密多工位级进模与国外模具的差距:(1)模具使用寿命与国外先进水平相比,约低一个档次。 (2)模具在高速运行生产中的可靠性与国外模具相比,有一定差距。 (3)模具材料品质、表面处理手段和标准化程度方面,也存在着较大的差距。研究（设计）主要内容、预期目标及拟解决的关键问题本毕业设计题目主要是完成钣金件的级进冲压工艺设计以及模具设计。主要研究内容包括：确定工件的级进冲压工艺方案，并做出工艺过程的三维动画图；设计模具的总体装配图和主要零件图，并做出模具装配的三维动画图。通过该设计课题，要掌握级进冲模的工艺分析与排样图设计，工位间定距方式与定距精度，级进冲模工艺零件设计，级进冲模结构与主要零部件设计，并具备计算机辅助设计的能力。在设计过程中，主要解决的是：零部件的工艺分析并拟定工位数和各工位冲压性质；设计料带的排样图；绘制模具结构总图、编写模具使用说明、装配技术要求、确定压力机、填写零件明细表；绘制模具零件图等。1 冲裁工艺设计，图1所示凸缘边缘和凸缘上的孔边的距离为2.5mm,通常宜取大于或等于料厚的2倍。凸缘上的冲孔与外轮廓的落料切边不能放在同一工位中进行,分2个工位进行,来降低模具制造的复杂程度和提高模具的寿命,但冲孔不受影响。在模具设计时将凸缘上的9个 10mm孔与底部 13mm中心孔放在同一工位冲出。电机端盖冲裁工艺分3个工位进行,拉深前第1工位毛坯的外形平面冲切,拉深后第9工位冲孔,冲9个 10mm孔与底部 13mm中心孔,第10工位落料、切凸缘外轮廓。 2 拉深工艺设计 图1所示整个模具设计与制造的关键是拉深的5个工位,也是整个冲压工艺设计的难点。定子安装室与轴承孔的直径差值非常大,高度差也大,设计上可以先1次拉深成形定子安装室,使定子安装室的直径保持不变,高度和圆角半径增大,将所有变形的材料拉入变形区。然后在定子安装室变形区通过多次拉深成形轴承孔,以利于下一道整形工位。具体的拉深工位为:反拉深1次正拉深2次正拉深3次正拉深反拉深。3 加工方案假设，以图2为例 该零件底部的圆角半径r比较小（r=0.3 mmd），即需要增设整形工序! 零件带有阶梯结构，由工艺计算 m2= D2/D1=47.5/100=0.475 m2=0.78 （m2为无凸缘筒形件用压边圈拉深时的第二次拉深系数），得相邻直径 D1与 D2相差较大!因此，为了提高拉深时材料具有较好的流动性，其拉深顺序由小直径阶梯到大直径阶梯拉深!并且拉深时按有凸缘的拉深办法成形! 零件中间凸起的部分 （L47 mm 与 L42 mm之间的凸台，见图 2） 间距MH = 2.5 mm 过小!在拉深成形时，不但拉深凹模的壁厚减小，而凹模的圆角也随之减小；不利于材料的流动，增加成形的难度，因而影响零件的质量!综上所述，零件的加工难度在于中间的凸台!对此提出两种加工方案的设想：方案 1） 毛坯拉经过连续两次拉深成 L46.5 mm的半成品后，再反拉深 L42.5 mm!方案 2） 毛坯经过四次拉深成 L42.5 mm 的半成品后，再正拉深 L46.5 mm!经分析可知选择方案2.研究（设计）方案与技术路线端盖如图3所示，查资料可知其材料为SECC-SV，其材料塑性稍差于08F钢材，但与10钢板基本相近，经微电机壳体、盖板、端盖等的连续拉伸级进模的使用，表明其塑性条件完全适合于在不采用中间退火等热处理工序时可实现连续拉伸的冲压生产环境。1 由资料查出一次拉伸所能达到的最大相对高度h1/d1，并计算出所要加工拉伸件的h1/d1的值与其比较，确定是否能一次拉伸成形。 图32 该拉伸件的筒壁直边及凸缘与底部的过渡R尺寸要求均比较小，应通过后面工位的冲压工序来达到这一要求，因而设置了两次拉伸加整形工序共3个工位，标记符号的冲压工序在翻边工位后进行，以保证拉伸件底面的平整度。3 主要工步:.压冲裁缺口第一次拉伸（外圆）第二次拉伸（对过渡圆角进一步冲压）整形（修复过渡圆角，已达到要求）冲四个小孔以及中间预翻边孔翻边冲印标记外形落料共8个工步。4 排样设计:采用单排排列.采用冲裁缺口连接桥连接各工步。排样图如图4.（欠缺）5 定位：以自动送料机为粗定位，由拉伸凸模为各工步准确定距。6 模具总体结构设计。多工位级进拉伸模模具结构设计主要包括：制件的工艺分析，制件的冲压工艺设计，模具结构（卸料板结构、送料装置、导向装置、固定装置、自动检测安全保护装置等）7 制作工艺过程的三维动画图，模具装配的三维动画图等。参考文献1 夏巨谌,李志刚.中国模具设计大典M. 江西:江西科学技术出版社,2003.2 姜伯军.小电机端盖拉伸级进模设计J.模具制造，2010,(9):14-163 黎敏绯,周国荣.谈多工位级进模冲压件的排样与搭边技术J.职业技术,2007，(8):146-147 4王娟. 级进模冲压力和压力中心的确定及优化方法研究D.江苏：江苏大学5 姜伯军. 级进模常见导料装置的结构及选用J. 模具制造，2014,(9):18-236 沈新民.滚动导向模架导向件的选用与验算J. 机械工艺师,1986,(11):21-227 张德芳. 冲裁模刃口尺寸的计算原则及方法N. 重庆工业高等专科学校学报,2004-6(3)8 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J. 模具制造,2009,(1):20-229刘占军.多工位级进模设计及实例精解M.北京：化学工业出版社，2009.10成虹，成竹.多工位精密级进模设计及案例精选M.北京：电子工业出版社，2011.11陈剑鹤，于云程.冷冲压工艺与模具设计M.北京：机械工业出版社，2009.12 Shailendra Kumar, Rajender Singh. An intelligent system for automatic modeling of progressive dieJ. Journal of Materials Processing Tech,2007，(1)：176-18313 Professor Zone-Ching Lin,Chun-Yao Hsu. An investigation of an expert system for shearing cut progressive die designJ. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology,1996，(3): 1-11工作计划进程表时 间工 作 内 容2015.04.062015.04.072015.04.142015.04.152015.04.302015.05.012015.05.152015.05.162015.05.30选定课题，安排后续工作。撰写开题报告。确定设计目标，理解课题意义。查找文献，进行资料收集与整理，整理开题报告