开题报告(谢超群).doc

武汉生物工程学院毕业论文(设计)开题报告题 目 名 称轴承盖冲压模具设计题 目 类 别毕业设计系 别机电工程系专 业 班 级09134106学 生 姓 名谢超群指 导 教 师叶大萌开题报告日期2012年10月20日研究现状：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。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。上海交通大学为瑞士法因托（Finetool）精冲公司开发成功精密冲裁级进模CAC/CAM系统，西安交通大学开发出多工位弯曲级进模CAD系统等。展望国内外模具CAD/CAE/CAM技术的发展，本世纪的科学技术正处于日新月异的变革之中，通过与计算机技术的紧密结合，人工智能技术、并行工程、面向装配、参数化特征建模以及关联设计等一系列与模具工业相关的技术发展之快，学科领域交叉之广前所未见。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。研究目的和意义：1 设计的基本目的 冲压模具设计在设计之前，要具备机械制图、公差与技术测量、机械原理及零件、模具材料及热处理、模具制造工艺、工件成型工艺及模具设计等方面必要的基础知识和专业知识。初步了解零件的成型工艺和生产过程，熟悉各种冲压模具的典型结构。（1）综合运用和巩固机械设计相关课程的基本理论和专业知识，培养从事模具设计与机械设计的初步能力，为实际工作打下良好的基础。（2）培养分析问题和解决问题的能力。经过该设计环节，应该能全面理解掌握冲压工艺，模具设计模具制造等相关机械设计的内容；掌握冲压工艺与模具设计的基本方法和步骤，模具零件的常用加工方法及工艺规程编制，模具装配工艺制定；独立解决在制定冲压工艺规程，设计冲模结构、编制模具零件加工工艺规程中出现的问题。（3）通过设计实践，逐步树立正确的设计思想，增强创新意识和竞争意识，基本掌握冲压模具设计的一般规律，培养分析问题和解决问题的能力。2 设计的基本意义（1）培养综合分析和解决专业的一般工程技术问题的独立工作能力。（2）树立规范的设计思想，设计构思和创新思维。（3）掌握工程设计的一般程序规范和方法。（4）加强工程软件的运用以及综合能力的锻炼，为以后顺利的走向工作岗位做准备。研究内容（内容、结构框架以及重点、难点）：这次设计的任务是设计轴承盖的一副模具，并绘出模具装配图、模具零件图以及编写设计说明书。首先我们需要知道模具在加工中的作用和设计的基本要求。模具的作用是将压力机的作用力通过模具传递给金属板料，在其内部产生使之变形的内力，使板料毛坯发生变形，从而获得满足一定性能要求的及符合所需尺寸及形状的制品。在生产实际中,模具的作用在于保证冲件的质量、提高生产率和降低成本等。为此除了采用行之有效的工艺手段、进行正确的模具设计及选择合理的模具结构之外，还必须满足以下几个要求：制造精度高 操作性能良好 使用寿命长 制造周期短 模具成本低。对于轴承盖，它属于带凸缘圆筒型件，从结构上我们可以得知需要落料、拉深和冲孔三个工序过程。从零件的工艺性分析可以看出此零件对落料是很适合的。但从拉深方面考虑就需要计算出拉深系数，判断能否一次拉深成功，这也是本设计中需要重点分析的地方。其次对于零件是否可以成型方面也要进行详细的计算和核算校核,再有对模具结构和压力机的选择也是重点。在模具零件的结构设计上，也需要注意很多细小而不可忽视的问题。所以，课题研究的主要内容有以下几点:（1）查找相关资料，了解国内、外相关技术的现状、发展趋势。（2）对产品进行分析，确定最佳工艺方案，构思模具总体结构方案。（3）拟定模具结构和冲压机规格并设计。（4）对主要零部件（模架、型芯、型腔、滑块等）的选型及参数计算。（5）绘制模具装配图、部件零件图。研究方法、手段：1 取得必要的资料（1）取得注明具体技术要求的产品零件图。（2）收集工件加工的工艺过程卡片。（3）了解工件的生产批量。（4）确认工件原材料的规格及毛坯情况。（5）熟悉冲压车间的设备和情况。2 确定工艺方案（1）对零件进行工艺性分析。（2）根据工艺计算，确定工序数目。（3）计算拉深系数，确定拉深次数。（4）根据生产批量、尺寸大小、精度要求选择合理的加工方案。3 进行必要的工艺计算（1）设计材料的排样和计算毛坯尺寸。（2）计算落料力、卸料力、压边力、拉深力和顶件力等。（3）计算或估算模具各主要零件的厚度。（4）计算凸、凹模的工作部分尺寸。4 模具的总体设计 在上述分析计算的基础上，进行模具的结构的总体设计，估算出外形尺寸。5 模具主要零部件的结构设计（1）工作部分零件的设计。（凸模、凹模、凸凹模等）（2）定位零件的设计。（挡料销）（3）卸料零件的设计。（卸料板）（4）导向零件的设计。（导柱、导套）6 选定冲压设备（1）压力机的标称压力必须大于冲压的公称压力。（2）压力机的装模高度必须符合模具的闭合高度的要求。（3）压力机的行程要符合要求。7 绘制模具总图（1）主视图（2）俯视图（3）工件图（4）排样图（5）列出明细表（6）技术要求及说明8 绘制各非标准件的零件图9 分析一个主要零件的加工工艺路线研究进度：2012年10月10日2012年11月2日 调研、查阅资料，完成开题报告2012年11月6日2012年12月 5日 总体方案论证，完成文献综述 2012年12月6日2013年2月2日 完成装配图设计 2013年3月21日2013年4月10日 图纸、计算说明书定稿，打印并装订 2013年4月10日2013年4月20日 整理资料，准备答辩 2013年4月21日2013年4月25日 毕业设计答辩文献综述（国内外研究理论、研究方法、进展情况、存在问题、参考依据等）：1 中国冲压模具的发展现状 冲压模具成形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。 在吸收了力学、数学、金属材料学、机械科学以及控制、计算机技术等方面的知识后，已经形成了冲压学科的成形基本理论。以冲压产品为龙头，以模具为中心，结合现代先进技术的应用，在产品的巨大市场需求刺激和推动下，冲压成形技术在国民经济发展、实现现代化和提高人民生活水平方面发挥着越来越重要的作用。 进几十年来，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。 现代冲压模具生产是一种大规模继续作业的制造方式，由于高新技术的参与和介入，冲压生产方式由初期的手工操作逐步进化为集成制造。生产过程逐步实现机械化、自动化、并且正在向智能化、集成化的方向发展。实现自动化冲压作业，体现安全、高效、节材等优点，已经是冲压模具生产的发展方向。2 冲压的概念及其优点2.1 冲压的概念冷冲压是在常温下利用冲模在压力机上对材料施加压力，使其产生分离或变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的零件加工方法。它是一种压力加工方法，是机械制造中的先进加工方法之一。冲压模具是一个特殊的，一次性的一类精密工具，通过切割与塑形的方式使金属成为一个理想的形状或外形。大多数模具构造有几个基本组成部分，包括模板，防磨装置，模套，导向销，轴衬，垫块，垫板，螺钉，销钉，和螺栓。模具还需要冲孔模板，压力和冲压成型板，以及可用来保护它们-转子，肩螺栓，衔铁，保持架;和气体，线圈，或聚氨酯弹簧的工具。2.2 冲压的优点冷冲压和线切割相比较，具有生产效率高、加工成本低、材料利用率高、产品尺寸精度稳定、操作简单容易实现机械化和自动化等一系列有点，特别适合于大批量生产。冲压模具成形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。 在吸收了力学、数学、金属材料学、机械科学以及控制、计算机技术等方面的知识后，已经形成了冲压学科的成形基本理论。以冲压产品为龙头，以模具为中心，结合现代先进技术的应用，在产品的巨大市场需求刺激和推动下，冲压成形技术在国民经济发展、实现现代化和提高人民生活水平方面发挥着越来越重要的作用。现代冲压模具生产是一种大规模继续作业的制造方式，由于高新技术的参与和介入，冲压生产方式由初期的手工操作逐步进化为集成制造。生产过程逐步实现机械化、自动化、并且正在向智能化、集成化的方向发展。实现自动化冲压作业，体现安全、高效、节材等优点，已经是冲压模具生产的发展方向。日常生活中人们使用的很多用具是用冲压方法制造的，例如不锈钢饭缸，它就是用一块圆形金属板料在压床上利用模具对圆形板料加压而冲出来的。可以看出，冷冲压是一种在常温（冷态）下利用冲模在压床上对各种金属（或非金属）板料施加压力使其分离或者变形而得到一定形状零件的金属压力加工方法。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。主要参考文献：1 姜奎华.冲压工艺与模具设计M.北京：机械工业出版社，19982 薛啓翔.冲压模具设计制造难点与窍门M.北京：机械工业出版社，20033 郑家贤. 冲压工艺与模具设计实用技术M.北京：机械工业出版社，20054 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，19995 刘心治.冷冲压工艺及模具设计M.重庆：重庆大学出版社，19956 卢险峰.冲压工艺模具学M.北京：机械工业出版社，19977 钟