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垫圈
一落三
冲压
模具设计
桂林
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平垫圈“一落三”冲压模具设计（桂林）,垫圈,一落三,冲压,模具设计,桂林
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编号： 毕业设计开题报告题 目：平垫圈“一落三”冲压模具设计 学院： 机电工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 学生姓名： 何发团 学 号： 1200110406 指导教师单位： 机电工程学院 姓 名： 杨晓清 职 称： 讲 师 题目类型：理论研究 实验研究 工程设计 工程技术研究 软件开发 2016年3月1日1毕业设计的主要内容、重点和难点等 1课题来源：实际生活 2. 主要内容： （1）分析冲压模具设计参数和设计技术要求，查阅文献资料，利用掌握的相关软件和模具设计的理论知识进行课题的调研，收集资料，构思好平垫圈“一落三”注塑模设计的基本思路与方法。 （2）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复合模。 （3）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。 （4）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，横向冲压机构。 （5）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。 （6） 绘图工作量折合A0图纸3张以上，其中必须包含两张A3以上的计算机绘图图纸，严格按照工程制图国家标准来绘制图纸。采用新标标注尺寸和精度。 (7) 对模具进行仿真，利用solidworks软件绘制模具零件进行三维造型和装配，必要时可调整模具结构设计的相关参数，绘制模具装配图、模具各主要零部件图。 （8）列出的参考文献不少于5篇，其中外文文献不少于1篇。 （9）按规定完成设计工作周记，并定期交老师检查。 （10) 对型芯、型腔进行工艺分析，制定其加工工艺规程卡片。 (11) 按照毕业设计说明书的内容、格式及要求撰写毕业设计说明书。 3重点和难点： 本次毕设的重点是对塑件结构特点的分析，模具设计方案的确定，包括分型面的确定、成型零件的设计、浇注系统的设计、温控系统设计、脱模机构的设计。由于制品有侧孔且制品体积较大，分型面的确定和浇注系统的确定、腔型布置以及脱模方式为设计的难点。2准备情况（查阅过的文献资料及调研情况、现有设备、实验条件等）1了解国内外现状：冲压作为现代工业中一种十分重要的加工方法，用以生产各种板料零件,具有很多独特的优势，其成形件具有自重轻、刚度大、强度高、互换性好、成本低、生产过程便于实现机械自动化及生产效率高等优点，是一种其它加工方法所不能相比和不可替代的先进制造技术，在制造业中具有很强的竞争力，被广泛应用于汽车、能源、机械、信息、航空航天、国防工业和日常生活的生产之中。近几十年来，冲压技术有了飞速的发展，它不仅表现在许多新工艺与新技术在生产的广泛应用上，如：旋压成形、软模具成形、高能率成形等，更重要的是人们对冲压技术的认识与掌握的程度有了质的飞跃。模具CAD/CAE/CAM是改造传统模具生产方式的关键技术，是一项高科技、高效益的系统工程。它以计算机软件的形式，为企业提供一种有效的辅助工具，使工程技术人员借助于计算机对产品性能、模具结构、成形工艺、数控加工及生产管理进行设计和优化。模具CAD/CAE/CAM技术能显著缩短模具设计与制造周期，降低生产成本和提高产品质量已成为模具界的共识。在模具工业的总产值中，冲压模具约占50%，塑料模具约占33%，压铸模具约占6%，其他各类模具约占11%。在模具生产方面，国内已经能够生产精度达21m的精密多T位级进模、新轿车的部分覆盖件模具、48in(约122cm)大屏幕彩电塑壳注射模具、6.5kg大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具，但是国内注塑模CAD的研究与应用相对国外来说起步较晚，主要于20世纪80年代开始注塑模CAD的研究与应用，经过20多年的努力，取得较大发展，如郑州工业大学的Z-mold，华中科技大学的注塑模CAD/CAE/CAM集成系统HCS、合肥工业大学的注塑模CAD系统IPMCAD等，并用于实际生产中。我国从上世纪90年代开始，华中科技大学、上海交通大学、西安交通大学和北京机电研究院等相继开展了级进模CAD/CAM系统的研究和开发。如华中科技大学模具技术国家重点实验室在AutoCAD软件平台上开发出基于特征的级进模CAD/CAM系统HMJC，包括板金零件特征造型、基于特征的冲压工艺设计、模具结构设计、标准件及典型结构建库工具和线切割自动编程5个模块。 目前我国模具年生产总量虽然已位居世界第三，其中，冲压模占模具总量的40%以上，但在整个模具设计制造水平和标准化程度上，与德国、美国、日本等发达国家相比还存在相当大的差距。在设计制造方法、手段上已基本达到了国际水平，模具结构功能方面也接近国际水平，在轿车模具国产化进程中前进了一大步。但在制造质量、精度、制造周期和成本方面，以国外相比还存在一定的差距。 近年来，CAD/CAE/CAM技术的发展主要有如下几个特点：(1)模具CAD技术及其应用日趋成熟；(2)基于网络化的CAD/CAE/CAM一体化系统结构开始出现；(3)CAD/CAM软件的智能化程度正在逐渐提高；(4)CAE技术正在逐步推广；目前我国与国外水平相比存在较大差距，眼前需尽快突破制约模具产业发展的三大瓶颈：一是加大塑料材料与注塑工艺的研发力度；二是塑模企业应向园区发展，加快资源整合；三是模具试模结果检验等工装水平必须尽快跟上，否则塑料模具发展将受到制约。2学习制品材料性能与工艺：本次设计零件材料为 10 钢，属于低碳钢，塑性较好。制件厚度 0.8mm ，比较薄，且精度较低 (IT12 级 ) ，大批量生产，故可考虑采用板料毛坯冲压加工制成。3查阅过的文献资料：1 傅建等模具制造工艺学M北京：机械工业出版社，20042 高为国模具材料M北京：机械工业出版社，20043 凸光棋冲模技术M北京：机械工业出版社，20024 ATor, S.B., G.A. Britton, W.Y. Zhang, Indexing and Retrieval in Metal Stamping Die Design Using Case-based ReasoningJ. Journal of Computing and information Science in Engineering, 2003. 3(4): p. 3533625 Zhou Ch, Ruan Feng. Mining Rules from Stamping Die DesignsJ.The 3rd Intetnational Conference on Innovative Computing Information and Control , 2008 :p.7477 6 吴宗泽机械设计实用手册M 北京：机械工业出版社，20027 冲模设计手册编写组冲模设计手册M北京：机械工业出版社，20038 王先奎机械制造工艺学M北京：清华大学出版社，2006 9 模具制造手册编写组.模具制造手册M北京：机械工业出版社，200310 李小青多工序复合模设计的探索和实践J北京：锻压技术，2007,32（4）：64-6611 钟富平某垫板冲压模具设计J热加工工艺，2013 ，42(1) :213-214 4仪器设备及条件计算机一台，CAD设计软件（AutoCAD等）。3.实施方案、进度实施计划及预期提交的毕业设计资料 1实施方案： 目前，垫圈的生产往往是通过“一落一”的方法加工而成的，即一套模具一次冲压加工生产出一个垫圈。而要生产多种尺寸的垫圈，就需要多套模具，在这种情况下，模具的成本高而且生产率低。 根据作者的实践经验，提出“一落三”的制造方案，即一套模具一次冲压加工生产出三个垫圈，并设计了模具的组成结构，最终达到提高生产率和降低成本的目的。 （1）模具总体结构设计 根据对钢垫的加工工艺方案的分析，拟采用“一落三” 冲裁模，这样不但能保证零件获得要求的精度，而且可以使得零件的生产效率提高和降低成本。为了操作安全，拟采用自动送料。由于制件的精度要求不高，另外为了送料和操作方便等，采用后侧导柱、导套导向。为了保证制件的表面平整，在下模设计弹性压料装置，在冲裁过程中工件被装在下模的弹性顶料板和顶料块压紧，冲裁结束后工件被弹性顶料板和顶料块顶起，以保证卸料。 为了保证制件获得较好的断面质量，在上模设计弹性卸料板，在冲裁过程中压紧条料。为了提高上、下模座对凹模和凸模的承载能力，上模和下模在固定板和模板之间各加一块垫板。（2）确定型腔数量：该注塑件外观及精度的要求较高,模具结构应尽可能简单,较多的型腔会使其精度下降,在保证生产率的前提下应采用单分型腔。（3）确定型腔分型面:本注塑件属于薄壁浅腔壳类制件,分型面的选取并没有太多的方案可供选择,只能是沿着注塑件开口的边缘分开,若有侧凹、侧孔则需要滑块分型。本模具的分型面选择在注塑件的大平面处。 （4）凹、凸模结构:凹模采用整体式结构，凸模采用整体式型芯。凹模的结构适宜采用直刃口，以便尽量保证刃口强度和实现工件向上顶出。因为制件的形状比较简单，且为圆形零件，所以凸凹模采用分开加工的制造方法。凸模拟采用 IT6级制造，凹模采用 IT7 级制造。（5）定位零件设计： 采用固定挡料销定位，板料前端 1个和侧面2个，选用准4 mm10mm。这种定位零件结构简单，能可靠定位，而且制造方便，安装在凹模上。 2进度实施计划： (1) 第二周（3月11日）前，完成毕设审题，选题与开题工作；（2）第三周（3月28日）前，学院自主安排，完成毕业设计初期检查工作：主要检查内容包括：任务书（要求、参数指标是否明确、工作量、难度是否恰当）、开题报告、进度安排及学生需完成的英文翻译材料（是否与专业相关、量是否足够）。第四周（3月25日）前，学校组织校级专家进行初期检查的抽查，具体安排另行通知；（3）第九周（4月29日）前，学院自主安排，完成毕业设计中期检查，根据毕业设计（论文）过程进度安排，检查学生进度（已完成的工作及质量）；（4）第十三周（5月26日）前，学生撰写完成毕业论文，并提交给指导教师；5月29日前，学生根据指导教师意见进行论文修改并提交给学院；6月2日之前，学院组织进行学生论文的第三方评阅（要求12位相关专业老师进行第三方评阅，并提出具体修改意见）；（5）第十五周（6月6日）前，学院收齐所有学生论文电子档提交到教务处进行学术不端检测。教务处组织校级专家进行校级软硬件抽测，并组织校级专家对提交进行学术不端检测的论文进行质量抽评，结果计入学生毕业设计成绩，并影响毕业设计质量评估；（6）第十五周（6月6日6月10日），学院组织学生软硬件验收及答辩（校级软硬件抽测学生不参加学院验收答辩，具体名单在6月6日前给出）。6月13日上午各学院将推荐校优答辩的材料报实践教学科，6月17日之前，学院统计学生毕业设计成绩
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