模具设计开题报告

毕业设计 论文 开题报告 题 目 华航 HKHT 中罩冲压工艺及 模具设计 学 院 机械工程学院 专 业 材料成型及控制工程 学生姓名 龙慧 学 号 27 指导老师 李向荣 彭庚新 2014 年 3 月 25 日 开题报告填写要求 1 开题报告 含 文献综述 作为毕业设计 论文 答辩委 员会对学生答辩资格审查的依据材料之一 此报告应在指导教师指 导下 由学生在毕业设计 论文 工作前期内完成 经指导教师签 署意见及所在专业审查后生效 2 开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按此电子文档标 准格式 可从教务处网页上下载 打印 禁止打印在其它纸上后剪 贴 完成后应及时交给指导教师签署意见 3 文献综述 应按论文的格式成文 并直接书写 或打印 在本开题报告第一栏目内 学生写文献综述的参考文献应不少于 10 篇 不包括辞典 手册 其中至少应包括 1 篇外文资料 对于 重要的参考文献应附原件复印件 作为附件装订在开题报告的最后 4 统一用 A4 纸 并装订单独成册 随 毕业设计 论文 说 明书 等资料装入文件袋中 毕 业 设 计 论 文 开 题 报 告 1 文献综述 结合毕业设计 论文 课题情况 根据所查阅的文献资 料 每人撰写 2500 字以上的文献综述 文后应列出所查阅的文献资料 文献综述 前言前言 模具是机械制造业中技术先进 影响深远的重要工艺装备 具有生产效率高 材 料利用率高 制件质量优良 工艺适应性好等特点 被广泛应用于汽车 机械 航天 航空 轻工 电子 电器 仪表等行业 据统计 75 的粗加工工业产品 零件 50 的精加工零件由模具成形 家用电器行业的 80 零件 机电行业的 70 以上零件也要靠模具加工 因此 模具又被称为 百业之母 模具生产技术水 平的高低 已成为衡量一个国家机械制造水平的重要标志之一 目前 全世界 1 模具年产值约为 600 亿美元 日 美等工业发达国家的模具工业产值已超过机床 工业 我国的模具工业的发展 也日益受到人们的关注和重视 近几年 我国模 具工业一直以每年 15 左右的增长速度发展 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成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一 它在很大程度上决定着产品的质量 效益和新产品的开发能力 振兴和发展我国 的模具工业 正日益受到人们的关注 早在 1989 年 在国务院颁布的 关于当 前产业政策要点的决定 中 模具被列为机械工业技术改造序列的首位 1997 年 以来 又相继把模具及其加工技术和设备列入 当前国家重点鼓励发展的产业 产品和技术目录 和 鼓励外商投资产业目录 经国务院批准 从 1997 年开 始对部分模具企业实行了增值税返还 70 的优惠政策 由此可见模具制造工艺在 基础工业中的地位和对国民经济的影响日益重要 9 1 1 冲模制造技术冲模制造技术 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权衡一个国度制造业上下的重要标志 并在很大程度 上决议企业的生活空间 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 Mold flow C Flow DYNAFORM Optic 和 MAGMASOFT 等 CAE 软件 并成功应用于冲压模的 设计中 3 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 精密加工设备在冷冲压模具加工设备中的比重还比 较低 CAD CAE CAM 技术普及率不高 许多先进的冷冲压模具技术应用还不够广泛 等等 特别在大型 精密 复杂和长寿命冷冲压模具技术上存在明显差距 这些类 型冷冲压模具的生产能力也不能满足国内需求 因而需要大量从国外进口 2 2 2 冲模制造技术发展趋势冲模制造技术发展趋势 冲模是将材料加工成所需的冲件的一种工艺装备 冲模在冷冲压中至关重要 一 般来说 不具备符合要求的冲模 冷冲压就无法进行 先进的冲压工艺也必须依靠相 应的冲模来实现 10 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 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 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 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 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 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 4 5 6 3 3 冲压成型关键技术的国内外研究现状冲压成型关键技术的国内外研究现状 国外的冲裁模具行业始发与 19 世纪 70 年代 已经经历了一百多年历程 各方面 技术都已经发展的比较成熟 在模具的设计 制造等方面都领先于中国 尤其是在 20 世纪 40 年代计算发明以后 计算机逐渐进入了模具生产的设计 制造 管理等各个 领域 一些发达国家从 20 世纪 50 年代就开始了模具 CAD CAM 技术的研究 7 如美国 通用汽车公司早在 20 世纪 50 年代就将 CAD CAM 技术应用于汽车覆盖件的设计与制造 20 世纪 70 年代日本机械工程实验室和日本旭光学工业公司分别开发了连续模设计系 统 MEL 和冲空弯曲模系统 PENTAX 1982 年 日立公司研制了冲裁模 CAD 系统 到 20 世纪 80 年代 模具 CAD CAM 技术已广泛应用于冷冲模具的设计与制造 而且目前国 外的模具生产制件具备高精度 高复杂程度 高一致性 高生产率和低消耗等特点 在美国 日本 德国等一些发达国家模具工业带来的产值已经超过了机床工业 模具 生产技术水平的高低 已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志 12 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具企业现已 有几千家 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 UG Pro Engineer I DEAS Euclid IS 等国际通用软件 个别厂家还引进了 MoldflowC Flow DYNAFORM Optris 和 MAGMASOFT 等 CAE 软件 并成功应用于冲压模 的设计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 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于进口 7 11 截至2005年 中国约有模具生产厂点2万余家 从业人员有50多万人 全年模具 产值达534亿元人民币 13 近十年来 随着国民经济的快速发展 作为工业品基础的 模具工业 也得到了飞速发展 已成为国民经济建设中的重要产业 有专家认为 伴 随着世界经济的一体化浪潮 全球制造业加速向中国大陆地区转移已是大势所趋 中 国也将逐步发展成为世界级的制造业基地 广东珠江三角地区将在十年之内发展成为 世界模具生产中心 8 4 4 结束语结束语 在经济和技术快速发展的大背景下 模具行业既充满了机遇又面临着极大的 挑战 我国模具工业虽然有了很大的发展 但总体看来 技术水平仍比工业发 达国家要落后 15 20 年 这与我国制造业发展的要求相比差距还很大 为了推 进社会主义现代化建设 适应国民经济各部门发展的需要 模具工业需要进行进 一步技术结构和加速国产化 因此 应立足国情 着重发展模具行业中的关键 共性技术 不断加大新技术的开发和推广应用力度 不断提高行业的自主创新能 力 用信息技术带动和提升模具工业的制造技术水平 积极采用高新技术和先 进适用技术来提高行业的总体水平 使我国模具行业向大型 精密 复杂 高 效 长寿命和多功能方向发展 推动我国模具工业技术进步再上新台阶 将是我 国模具行业发展的一个重要任务 虽然我国模具行业的整体水平较低 但是我国模具行业的发展空间十分开阔 发展前景一片光明 特别是在国家产业政策和相关配套措施提供的良好发展环境 下 我国模具行业应提高自主创新能力 调整组织结构 产品结构 技术结构和 进出口结构 从量的扩张逐渐转变到以质为先的轨道上来 参 考 文 献 1 付建军 模具制造工艺 M 北京 机械工业出版社 2004 8 2 我国冲压模具制造技术现状及发展趋势 机械在线 3 秦珂 我国模具工业特点 基本状况及有关情况 J 航空制造技术 2005 4 机械工人 冲压行业的发展前景 热处理 2007 2006 5 王运赣主编 快速成形技术 武汉 华中理工大学 2004 6 Manuel Sachs etc Dimensional control Surface finish and hardness Progress on tool ing by 3D Printing In Proceedings of Solid Free form Fabrication Smposium 1999 7 王秀彦 安国平 林道盛等 激光模具表面强化的应用研究 J 锻压 2000 35 8 王树选 逆向工程技术在模具制造中的应用 中国科技博览 2009 年 20 期 9 袁崇磷 模具标准件的发展趋势及需要解决的问题 J 模具制造 2006 10 美 Young Millian 王德文译 工模具文选 J 金属热处理 1985 年增刊 11 盛晓敏 邓朝晖 先进制造技术 M 北京 机械工业出版社 2000 12 袁崇磷 模具标准件的发展趋势及需要解决的问题 J 模具制造 2006 13 喻楠霖 李英利 模具工业与技术的发展状况 湖南工业职业技术学院学报 2010 年 3 期 毕 业 设 计 论 文 开 题 报 告 开题报告 一 课题的目的与意义 开题报告 一 课题的目的与意义 二 课题发展现状和前景展望 二 课题发展现状和前景展望 三 课题主要内容和要求 四 三 课题主要内容和要求 四 研究方法 步骤和措施研究方法 步骤和措施 开开 题题 报报 告告 一 课题的目的和意义一 课题的目的和意义 本课题的名称是 华航 HKHT 中罩冲压工艺及模具设计 毕业设计是大学教学中最后一个综合性实践教学环节 这是学生在老师的指导下 独立做设计工作的初步尝试 也是对即将步入社会的毕业生的能力的一次全面考核 其 主要目地是巩固学生所学的基础理论和专业知识和掌握模具设计的基本方法和步骤 以 及了解模具零件的常用加工方法及工艺规程编制 本次毕业设计是学生对大学四年所学 知识和技能进行系统化 综合化的运用 通过考察 立题 指导 设计方案 等过程 提高学生的思维能力 动手能力和掌握技艺 为以后的工作做好准备 二 课题发展现状和前景展望二 课题发展现状和前景展望 技术密集型的五金冲压模具是近年来国内模具生产领域发展较为迅速的行业之一 已经逐渐呈现出高端 大型 精密复杂的发展态势 成为推动我国成为模具制造强国的 重要力量 目前国内五金冲压模具行业发展特征明显 大型 精密 复杂产品成为行业主流 技术含量将不断提高 制造周期不断缩短 冲压件加工模具生产将继续朝着信息化 数 字化 精细化 高速化和自动化方向发展 行业综合实力和核心竞争力显著提升 国产冲压模具已经具备了取代进口设备实力 价廉物美的中国冲压模具在国际市场颇受欢迎 国产冲压模具在我国的模具进出口 总额中占据第二的重要位置 冲压模具占模具进出口总额的百分比分别为40 33 和 25 12 已经成为国际冲压模具领域重要的出口国之一 五金国内冲压模具行业正在不断追赶世界先进水平 不断缩小与发达国家的技术差 距 不少国产精密冲压模具在主要性能上已经能够和进口产品媲美 行业总体水平显著 提高 不仅实现进口替代 还有相当一部分产出口到美国 日本等工业发达国家和地区 目前 我国精密冲压模具正在积极走向国际舞台 参与国际竞争 虽然和发达国家还存在一定的差距 但是按照目前国内行业的发展提示 今后几年 国内冲压模具行业必将实现赶超 成为推动国内模具行业发展的中坚力量 提升行业整 体的技术水平 推动国内模具行业向着高端化 精密化 大型化 复杂化发展 三 课题主要内容和要求三 课题主要内容和要求 3 3 1 1 本课题的主要内容本课题的主要内容 设计一副华航 HKHT 中罩模具 运用所学的二维 三维软件根据图纸绘制出零件二维 三维图 然后查找相关文献资料 编写文献综述和开题报告 对零件进行成形工艺性分析 确定 最佳成形工艺方案 做好工艺计算 根据零件的尺寸形状和成型方案 确定模具的类型 及结构形式 选择设计两套模具绘制模具总装配图 零件图 并打印所有图纸 并且要 求图纸规范 图面清晰 对设计过程进行总结 对所设计的模具进行可行性分析并撰写 设计说明书 3 23 2 课题主要要求 课题主要要求 1 优化排样设计 使材料的利用率尽可能高 2 冲压弯曲出来的零件应符合质量要求 3 强度和刚性较差的小凸模应加导向 4 模具安装方便 平稳性好 便于制造和维修 成本低 结构简单 寿命长 5 冲压件平整 形状无明显变形 表面没有刮痕 6 熟练运用工程软件进行三维建模 并不断优化设计 4 4 研究方法 步骤和措施研究方法 步骤和措施 1 1 研究方法 研究方法 该零件形状较为简单 有两部分弯曲 应采用两次弯曲 以保证工件的质量 该制件包括落料 冲孔 弯曲三个工序 利用已具备的初步设计基础 工程制图与 AutoCAD 冲压工艺及冲模设计 工程材料及热处理等知识 与查阅图书馆丰富的设 计资料及其他相关资料书籍 对成形工件进行初步的工艺分析并确定加工方案 2 设计步骤设计步骤 1 对冲压件进行冲压工艺性分析 分析制件可知 本制件外形较简单 属于适合冲压生产的厚度范围 制件相对弯曲 角度不大 无尖锐突出部分和细长悬臂 成型工艺性好 2 工艺方案的确定 该制件包括落料 冲孔 弯曲三个工序 工艺过程可分为两个部分 即先冲孔落 料后弯曲 对于冲孔落料部分 可以有一下几个方案 方案一 单工序模 先落料 后冲孔 方案二 复合模 落料 冲孔复合冲压 方案三 级进模 冲孔落料级进冲压 比较 方案一模具结构简单 但需要两幅模具 成本高而生产率低 难以满足大 批量生产要求 方案二只需一副模具 工件的精度及生产效率都较高 方案三也只需 一副模具 生产效率高 操作方便 但位置精度不如复合模冲裁精度高 所以成型该 工件采用方案二复合模模具成型 复合模有正装和倒装之分 此制件孔边距较大 可 以选用倒装复合模 对于弯曲部分 可以有以下几个方案 方案一 单工序模 弯曲 弯曲 方案二 复合模 对称部分用一副模具 方案三 级进模 弯曲 弯曲 在一套模具中完成 3 进行工艺计算 条料宽度 步距与材料利用率 毛坯尺寸的确定 冲压合力 预选冲床 压力中心 刃口尺寸 确定弹性元件 小凸模