某轴盖零件复合模设计开题报告-(20)

毕业设计 论文 开题报告毕业设计 论文 开题报告 题目 某轴盖零件复合模设计 一 选题的依据及意义一 选题的依据及意义 模具制造在机电产品制造行业中应用广泛 而冲模是实现冲压工艺的主要工艺 装备 在制造行业中占有重要的地位 改革开放以来 通过技术引进和合资经营 我国的模具制造技术有了长足的 进步 少数单位在冲模技术领域采用了 CAD CAM CAE 技术和先进制造技术 显著地缩短了模具设计和制造周期 提高了模具质量 实现了模具工作零件的 互换 虽然我国的模具工业和技术得到了快速发展 但与国外工业发达国家相比 仍存在较大差距 随着科学技术的进步 社会经济的快速发张 模具制造技术 的应用越来越广泛 模具成形技术及模具设计与制造已成为当代工业生产的重 要手段 因此社会上迫切需要各种模具设计师 模具技师等技术人才 未来的 中国模具工业和技术的发展空间是巨大的 模具制造在现在制造业中所产生意义是重大的 它作为重要的生产装备和 工艺发展方向 在现代工业的规模生产中日益发挥着重大作用 通过模具进行 产品生产具有优质 高效 节能 节材 成本低等显著特点 因而在汽车 机 械 电子 轻工 家电 通信 军事和航空航天等领域的产品生产中获得了广 泛应用 而且由于模具制造有以下的优点 1 模具制造所用的原材料多是表面质量奥得板料或带料 冲件的尺寸由冲模 来保证 所以产品尺寸稳定 互换性好 2 模具加工不像切削加工那样大量切除金属 因而节省能源 节省原材料 3 模具冲压生产便于实现自动化 生产率高 操作简便 对工人的技术等级 要求也不高 普通压力机每分钟可生产几件到几十件冲压件 而高速冲床每分 钟可生产数百件甚至上千件冲压件 4 可以获得其他加工方法所不能或难以制造的薄壁 质量轻 刚度好 表面 质量高 形状复杂的零件 小到钟表的秒针 大到汽车纵梁 覆盖件等 所以它不仅得到了人们普遍的认识 同时 模具设计制造水平的高低 关系 现代制造业的发展与进步 关系到经济建设的速度 因为模具制造对制造业的重大作用 激励我趁此毕业设计的良机 选择此课 题 希望能够掌握各种模具制造方法的基本原理和特点 在设计 制造模具时 根据实际情况 学习如何充分考虑它们的特点 选用最佳的工艺方案 掌握各 种制造方法对模具结构的要求 具有分析模具结构工艺性的能力 能够设计出 工艺性能良好的模具结构 了解国内先进的模具制造技术 尽量采用新工艺 新技术 并且巩固和加深已经学过的理论知识 提高自己的综合分析和解决工 程实际问题的能力 为以后的工作奠定良好的基础 二 国内外研究概况及发展趋势 含文献综述 二 国内外研究概况及发展趋势 含文献综述 改革开放以来 随着国民经济的高速发展 市场对模具的需求量不断增长 近 年来 模具工业一直以 15 左右的增长速度快速发展 模具工业企业的所有制 成分也发生了巨大变化 除了国有专业模具厂外 集体 合资 独资和私营也 得到了快速发展 浙江宁波和黄岩地区的 模具之乡 广东一些大集团公司和 迅速崛起的乡镇企业 科龙 美的 康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中 心 中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家 随着与国际接轨的脚步不断加快 市场竞争的日益加剧 人们已经越来越 认识到产品质量 成本和新产品的开发能力的重要性 而模具制造是整个链条 中最基础的要素之一 模具制造技术现已成为衡量一国产品制造水平的重要标 志和发展程度的标志之一 目前 我国的模具技术有了很大发展 模具的精密度 复杂程度和寿命都 有很大提高 如 主要的汽车模具企业已能生产大型 精密的轿车覆盖件模具 体现高水平制造技术的多工位级进模的覆盖面增加 塑料模热流道技术日渐成 熟 气体辅助注射技术开始采用 压铸工艺得到发展 此外 CAD CAM CAE 技术得到广泛应用 高速加工 复合加工等先进的加工技术也得到进一步推广 快速原型进展很快 模具的标准化程度也有一定提高 但是 由于我国的模具行业起步较晚 与国外相比 仍存在不小的差距 主要 体现在 产需矛盾 随着工业发展水平的不断提高 工业产品更新速度的加快 对模具的需求越来越大 无论是数量还是质量都无法满足国内市场的需要 只达到 70 左右 造成矛盾突出的原因是模具企业的专业化 标准化程度低 生产周期长 另外 设计和制造工艺水平还不能完全适应发展的需要 企业结构不合理 我国很多模具生产能力集中在各主机厂的模具分厂或车 间内 模具的商品化程度低 而国外 70 以上都是专业模具厂 且走的是 小 而精 的道路 因此生产效率和经济效益俱佳 产品水平 衡量模具的产品水平 主要有模具加工的制造精度和表面粗糙 度 加工模具的复杂程度 以及模具的制造周期和使用寿命 而这几项指标与 国外相比的差距都十分明显 此外 模具工业的整体装备水平也存在相对落后 利用率低的现象 高素 质的模具技术人才缺乏 产品的综合开发能力还急需加强 针对不足和模具市场巨大的潜力 国家制定了模具行业的 十五 发展规 划 一方面要继续推广新技术的应用 提高大型 精密 复杂模具的制造水平 另一方面要针对不同模具市场的需求 有针对性的发展 希望在模具企业的 整体实力有进一步提升 重点 骨干企业可以达到 50 2003 年是 十五 关 键的一年 如果做不到 60 任务的完成 那么计划就会失败 而模具失败了 对整个工业都会有影响 近年来 外企进入中国加剧了竞争 也出现一些价格方面的恶性竞争 为 了避免因为暂时的利益而损失长远和整体的发展 未来一年中 行业协会也将 加强模具企业间的组织和协调 制定合理的价格水平 同时 研究国际模具价 格水平 以对行业进行指导和信息沟通 近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度 将技术进步视为企业 发展的重要动力 一些国内模具企业已普及了二维 CAD 并陆续开始使用 UG Pro Engineer I DEAS Euclid IS 等国际通用软件 个别厂家还引进了 Moldf low C Flow DYNAFORM Optris 和 MAGMASOFT 等 CAE 软件 并成功应 用于冲压模的设计中 以汽车覆盖件模具为代表的大型冲压模具的制造技术已取得很大进步 东 风汽车公司模具厂 一汽模具中心等模具厂家已能生产部分轿车覆盖件模具 此外 许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发 经过多年的努力 在模具 CAD CAE CAM 技术方面取得了显著进步 在提高模具质量和缩短模 具设计制造周期等方面做出了贡献 例如 吉林大学汽车覆盖件成型技术所独立研制的汽车覆盖件冲压成型分 析 KMAS 软件 华中理工大学模具技术国家重点实验室开发的注塑模 汽车覆 盖件模具和级进模 CAD CAE CAM 软件 上海交通大学模具 CAD 国家工程研 究中心开发的冷冲模和精冲研究中心开发的冷冲模和精冲模 CAD 软件等在国 内模具行业拥有不少的用户 虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展 但许多方面与 工业发达国家相比仍有较大的差距 例如 精密加工设备在模具加工设备中的 比重比较低 CAD CAE CAM 技术的普及率不高 许多先进的模具技术应用不 够广泛等等 致使相当一部分大型 精密 复杂和长寿命模具依赖进口 二 未来冲压模具制造技术发展趋势 模具技术的发展应该为适应模具产品 交货期短 精度高 质量好 价格低 的要求服务 达到这一要求急需发展如下几项 1 全面推广 CAD CAM CAE 技术 模具 CAD CAM CAE 技术是模具设计制造的发展方向 随着微机软件的发 展和进步 普及 CAD CAM CAE 技术的条件已基本成熟 各企业将加大 CAD CAM 技术培训和技术服务的力度 进一步扩大 CAE 技术的应用范围 计算机 和网络的发展正使 CAD CAM CAE 技术跨地区 跨企业 跨院所地在整个行业 中推广成为可能 实现技术资源的重新整合 使虚拟制造成为可能 2 高速铣削加工 国外近年来发展的高速铣削加工 大幅度提高了加工效率 并可获得极高 的表面光洁度 另外 还可加工高硬度模块 还具有温升低 热变形小等优点 高速铣削加工技术的发展 对汽车 家电行业中大型型腔模具制造注入了新 的活力 目前它已向更高的敏捷化 智能化 集成化方向发展 3 模具扫描及数字化系统 高速扫描机和模具扫描系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的模型 所需的诸多功能 大大缩短了模具的在研制制造周期 有些快速扫描系统 可 快速安装在已有的数控铣床及加工中心上 实现快速数据采集 自动生成各种 不同数控系统的加工程序 不同格式的 CAD 数据 用于模具制造业的 逆向 工程 模具扫描系统已在汽车 摩托车 家电等行业得到成功应用 相信在 十五 期间将发挥更大的作用 4 电火花铣削加工 电火花铣削加工技术也称为电火花创成加工技术 这是一种替代传统的用 成型电极加工型腔的新技术 它是有高速旋转的简单的管状电极作三维或二维 轮廓加工 像数控铣一样 因此不再需要制造复杂的成型电极 这显然是电火 花成形加工领域的重大发展 国外已有使用这种技术的机床在模具加工中应用 预计这一技术将得到发展 5 提高模具标准化程度 我国模具标准化程度正在不断提高 估计目前我国模具标准件使用覆盖率 已达到 30 左右 国外发达国家一般为 80 左右 6 优质材料及先进表面处理技术 选用优质钢材和应用相应的表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必 要 模具热处理和表面处理是否能充分发挥模具钢材料性能的关键环节 模具 热处理的发展方向是采用真空热处理 模具表面处理除完善应发展工艺先进的 气相沉积 TiN TiC 等 等离子喷涂等技术 7 模具研磨抛光将自动化 智能化 模具表面的质量对模具使用寿命 制件外观质量等方面均有较大的影响 研究自动化 智能化的研磨与抛光方法替代现有手工操作 以提高模具表面质 量是重要的发展趋势 8 模具自动加工系统的发展 这是我国长远发展的目标 模具自动加工系统应有多台机床合理组合 配 有随行定位夹具或定位盘 有完整的机具 刀具数控库 有完整的数控柔性同 步系统 有质量监测控制系统 三 研究内容及实验方案 三 研究内容及实验方案 研究内容 1 熟悉冲压模具的工作原理以及了解冲压模具的发展方向 2 完成工艺参数的计算 结构设计等工作 模具主要零件结构设计的分析 3 完成轴盖装配图的设计和所有非标零件图设计 并编写说明书 设计方案 1 工艺分析 由工件图看 该工件需要内外缘同时翻边 翻边高度为 4mm 由计算可知最 大翻边高度为 Hmax 5 93mm 由此可知设计翻边时可一次翻边完成 无需拉深 由于产品批量较大 不宜采用单一工序生产 且不易保证内外缘的同心度 而 用级进模结构复杂 采用复合模可一次完成落料 冲孔 内外缘翻边 因为该工件是轴对称件 材料厚度仅为 1 0mm 冲裁性能较好 为了减少工 序数经对该工件进行详细分析 并查阅有关资料后 可采用复合模一次压制成 形 该工艺特点是首先进行落料 再冲孔 最后翻边成形 采用这种方法加工 的工件外观乎整 毛刺小 产品质量较高 而且大大提高了生产效率 所以经 分析 决定设计复合摸来完成此工件的加工 2 工艺参数的计算及方案的确定 计算翻边前是否需要进行拉深 这要核算翻边的变形程度 由模具设计手 册查的极限翻边系数 Kmin 0 62 则可只允许的最大翻边高度 Hmax 为 trK D H72 0 43 0 1 2 minmax 式中 Hmax 最大翻边高度 D 翻边直径 r 圆角半径 t 材料厚度 则 42 0 43 0 62 0 1 2 25 max H 5 93mm 零件竖直高度 H 4mm Hmax 5 93mm 所以翻边时可一次翻边成型 无需进行拉深 根据以上分析计算 冲压零件需要的基本工序是落料 冲孔 内翻边 外 翻边 3 模具总体结构的设计 4 模具主要零件结构设计的分析 5 模具图样设计 6 模具装配与调试 四 目标 主要特色及工作进度四 目标 主要特色及工作进度 1 目标 已知轴盖零件图如下图所示 设计一冲裁模加工此零件 要求模具高效 能 够满足零件加工要求 2 主要特色 该工件需要内外缘同时翻边 翻边高度为 4mm 由计算可知最大翻边高度为 Hmax 5 93mm 由此可知设计翻边时可一次翻边完成 无需拉深 由于产品批量 零件图 名称 轴盖 材料 数量 大批量 较大 不宜采用单一工序生产 且不易保证内外缘的同心度 而用级进模结构 复杂 采用复合模可一次完成落料 冲孔 内外缘翻边 4 工作进度 1 收集资料 外文资料翻译 开题报告 第 1 周 第 2 周 2 提出合理的成型工艺 第 3 周 第 4 周 3 确定合理的冲压工艺方案 第 5 周 第 7 周 4 进行工艺参数的计算完成模具的设