机械设计的开题报告.doc

一、研究目的和意义：研究目的：1、进行科学研究基本功的训练，培养综合运用所学知识、独立地分析问题和解决问题的能力，为以后撰写专业学术论文打下良好的基础。2、通过本设计，熟悉零件的冲压工艺方案设计流程，模具设计方法和模具加工工艺，加强计算机应用能力。为今后的设计和生产打下基础。研究意义：随着冲压制品在机械、电子、交通、国防、建筑、农业等各行业 广泛应用，对冲压模具的需求日益增加，冲压模在国民经济中的重要性也日益突出。模具作为一种高附加值和技术密集型产品，其技术水平的高低已经成为一个国家制造业水平的重要标志之一。二、和本课题有关的国内外研究现状分析，包括发展水平和存在的问题等中国塑冲裁具行业和国外先进水平相比，主要存在以下问题：（1）发展不平衡，产品总体水平较低。虽然个别企业的产品已达到或接近国际先进水平，但总体来看，模具的精度、生产周期、寿命等指标与国外先进水平相比尚有较大差距。包括生产方式和企业管理在内的总体水平与国外工业发达国家相比尚有10年以上的差距。（2）工艺装备落后，组织协调能力差。虽然部分企业经过近几年的技术改造，工艺装备水平已经比较先进，有些三资企业的装备水平也并不落后于国外，但大部分企业的工艺装备仍比较落后。更主要的是，企业组织协调能力差，难以整合或调动社会资源为我所用，从而就难以承接比较大的项目。（3）大多数企业开发能力弱，创新能力明显不足。一方面是技术人员比例低、水平不够高，另一方面是科研开发投入少；更重要的是观念落后，对创新和开发不够重视。模具企业不但要重视模具的开发，同时也要重视产品的创新。（4）供需矛盾短期难以缓解。近几年，国产冲裁模具国内市场满足率一直不足74%，其中大型、精密、长寿命模具满足率更低，估计不足60%。同时，工业发达国家的模具正在加速向中国转移，国际采购越来越多，国际市场前景看好。市场需求旺盛，生产发展一时还难以跟上，供不应求的局面还将持续一段时间。（5）体制和人才问题的解决尚需时日。在社会主义市场经济中，竞争性行业，特别是像模具这样依赖于特殊用户、需单件生产的行业，国有和集体所有制原来的体制和经营机制已显得越来越不适应。人才的数量和素质也跟不上行业的快速发展。 由于近年市场需求的强大拉动，中国模具工业高速发展，市场广阔，产销两旺。2003年我国模具产值达到450亿元人民币以上，约折合50多亿美元，按模具总量排名，中国紧随日本、美国其后，位居世界第三。 中国模具行业的现状： 模具是涵盖了各种用于金属和非金属成形的特殊装备，在我国被分为10大类、46小类。1996年至2002年间，中国模具制造业的产值年平均增长14%左右，2003年增长25%左右，广东、江苏、浙江、山东等模具发达地区的增长在25%以上。近两年，我国的模具技术有了很大的提高，生产的模具有些已接近或达到国际水平。2003年模具出口3.368亿美元，比上年增长在33.5%，形势喜人。总的来看，我国技术含量低的模具已供过于求，市场利润空间狭小，而技术含量较高的中、高档模具还远不能适应国民经济发展的需要，精密、复杂的冲压模具和塑料模具、轿车覆盖件模具、电子接插件等电子产品模具等高档模具仍有很大一部分依靠进口。近五年来，我国平均每年进口模具约11.2亿美元，2003年就进口了近13.7亿美元的模具，这还未包括随设备和生产线作为附件带进来的模具。 中国现有模具企业超过2万家，从业人数50多万人。中国的模具生产目前主要集中在华南和华东，大约占了全国模具制造业产值和销售额的三分之二，每年平均增长在20%左右。我国模具生产厂中多数是自产自配的工模具车间（分厂），自产自配比例高达60%左右，而国外模具超过70%属商品模具。专业模具厂大多是“大而全”、“小而全”的组织形式，而国外大多是“小而专”、“小而精”。国内大型、精密、复杂、长寿命的模具占总量比例不足30%，而国外在50%以上。2004年，模具进出口之比为3.71，进出口相抵后的净进口额达13.2亿美元，为世界模具净进口量最大的国家。冲压技术的真正发展，始于汽车的工业化生产。20世纪初，美国福特汽车的工业化生产大大推动了冲压技术的研究和发展。研究工作基本上在板料成形技术和成形性两方面同时展开，关键问题是破裂、起皱与回弹，涉及可成形性预估、成形方法的创新，以及成形过程的分析与控制。但在20世纪的大部分时间里，对冲压技术的掌握基本上是经验型的。分析工具是经典的成形力学理论，能求解的问题十分有限。研究的重点是板材冲压性能及成形力学，远不能满足汽车工业的需求。60年代是冲压技术发展的重要时期，各种新的成形技术相继出现。尤其是成形极限图（FLD）的提出，推动了板材性能、成形理论、成形工艺和质量控制的协调发展，成为冲压技术发展史上的一个里程碑。 三、研究内容及拟解决的关键问题：因此本课题主要研究内容是：拟定出汽车排气管过滤网的工艺方案，通过此过程将学到的课本知识融会贯通，并且熟悉的管类件的成型工艺方案设计流程，模具设计方法和模具加工工艺，加强计算机应用能力。为今后的设计和生产打下基础。1本课题的基本内容有：用CAD、PROE画零件的二维和三维图。写文献综述。编写开题报告。外文翻译。确定工艺方案。设计模具。用CAD画模具的装配图。拆画模具的零件图。编写模具工作部分的工艺方案编写设计说明书和用户手册。2本设计的工艺分析：（1）零件的分析 该零件的材料为45号钢，厚度为1.25mm,其抗拉强度为355MPa,抗压强度为600MPa,而且尺寸精度要求不高，但其筒壁上的空较多。完成此工件需要冲孔、落料、弯曲三道工序，其加工的工艺方案分为3种。方案一：先落料，冲孔，再第一道弯曲，第二道弯曲。采用单工序模生产。方案二：落料-冲孔复合冲压，再第一道弯曲，第二道弯曲。采用复合模生产。方案三：冲孔-落料连续冲压，再第一道弯曲，第二道弯曲。采用连续模生产。方案一模具结构简单，但需要四副模具，生产效率低，难以满足该零件的年产量要求。方案二需要三幅模具，冲压件的形位精度和尺寸精度不易保证，且生产效率也不高。而且模具结构较方案一复杂，。方案三也只需三幅模具，生产效率也高，适合中大批量生产，且模具制造也比较容易。通过对上述三种方案的分析比较，该件的冲压生产采用方案三为佳。同时，之所以采用两道弯曲，该零件的直径为50mm，用一道弯曲无法完成。四、研究方法、手段：所用软件和工具：AUTOCAD、PRO/E,测量工具。技术路线：工艺方案分析工艺方案确定必要的设计计算绘编写模具设计说明书模具结构类型选择模具构思（计算冲压力，初选压力机；确定压力中心；模具精度的确定；定位方式，送料方式；压料、卸料方式；导向方式等）绘制总装图绘制模具非标零件图绘制模具总模具制造。五、本课题的进度安排2009.3.92009.3.30 课题的确定，完成外文翻译，文献综述的资料搜索；2009.3.312009.4.06 完成文献综述，开题报告的撰写为中期检查作好准备；2009.4.72009.04.13 接受学院和学校的中期检查，对提出的意见对其进行修改；2009.4.142009.4.27 对零件进行工艺分析，确定正确的工艺方案。完成零件的三维 建模和模具结构的设计；2009.4.282009.5.18 模具的模拟加工，工程图的生成。同时完成说明书的撰写；2009.5.192009.5.31 完成毕业设计最后的工作，对毕业论文进行修改。毕业答辩，结题。六、参考文献：1.中国模具设计大典2.冲压模具技术手册3.冲压模设计手册4.翁其成 徐新成 冲压技术与模具设计 机械工业出版社 2004.75.王树勋 林法禹 魏华光 实用模具设计与制造 国防科技大学出版社 1991 6.陈锡栋 周小玉 实用模具设计手册 机械工业出版社 2001.77.8.薛启翔 冲压