中锥零件成形工艺分析及模具设计-锥形件冲压模具【含CAD图纸+PDF图】
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- 内容简介：
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UNIVERSITY毕业设计（论文）过程管理资料题 目： 中锥零件成形工艺分析及模具设计 系部： 机电工程系 专 业： 材料成型及控制工程 学 生 姓 名： 班 级： 学号 指导教师姓名： 职称 最终评定成绩 教务处 二一一年二月制目 录一、 毕业设计（论文）课题任务书二、 本科毕业设计（论文）开题报告三、 本科毕业设计（论文）中期报告四、 毕业设计（论文）指导教师评阅表五、 毕业设计（论文）评阅教师评阅表六、 毕业设计（论文）答辩评审表 2013届毕业设计（论文）课题任务书系(部)：机电工程系 专业：材料成型与控制工程指导教师职称讲师学生姓名学号班级课题名称中锥零件成形工艺分析及模具设计内容及任务本次毕业设计课题为中锥零件成形工艺分析及模具设计，工件图见图1，大批量生产，材料为08钢，厚度为3.5mm，无特殊精度要求。设计内容如下：（1）、在熟悉冲压工艺的基础上，设计中锥形件冲压成形工艺；（2）、设计此零件所用的成形模具，设计加工工艺卡；（3）、绘制成形模具的二维工程图及零件图；图1 中锥零件拟达到的要求或技术指标1、查阅20篇以上的文献；2、学习掌握冲压工艺、冲压模设计过程，熟悉冲压模结构；3、设计冲压工艺，绘制成形用装配图与零件图，至少3张0号图纸，其中包括一张A1的手绘图；4、撰写12000字以上的设计说明书。进度安排起止日期工作内容2012年12月完成开题报告。2013年1-4周实习：了解工作条件和收集原始数据，制定初步设计方案，征求意见。2013年5-6周查阅与毕业设计课题内容相关的文献资料；完成方案设计。2013年7-8周分析、优化结构，校核主要零件强度；修改不合理结构；完成设计、校核。2013年9-12周工程图制作，出图。2013年13-14周编写设计说明书。指导教师批改。主要参考资料1 王孝培，冲压手册。北京：机械工业出版社，19882 梁炳文，板金冲压工艺与窍门精选。北京：机械工业出版社，20003 许洪斌，文琍。模具制造技术。北京：化工工业出版社，20074 肖景容，姜奎华。冲压工艺学。北京：机械工业出版社，1988教研室意见签名：年 月 日系(部)主管领导意见签名：年 月 日注：本任务书一式三份，由指导教师填写，经教研室、系（部）审批后一份下达给学生，一份由指导教师保留，一份交系部存档。本科毕业设计（论文）开题报告 （_2013_届）系部： 机电工程系 专 业： 材料成型及控制工程 学 生 姓 名： 班 级： 学号 指导教师姓名： 职称 2013年 1 月 6 日题目：中锥零件成形工艺分析及模具设计1. 结合课题任务情况，根据所查阅的文献资料，撰写1000字以上的文献综述。冲压加工是现代机械制造业中先进、高效的加工方法之一，它是在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。由于冲压加工通常是在室温下进行的，所以常常称为冷冲压，又由于它的加工材料主要是板料，所以又称板料加工。冲压不但可以加工金属材料，还可以加工非金属材料1。在冲压加工中，将材料加工成冲压零件（或半成品）的一种专用工艺装备，称为冲压模具或冷冲压。冲压模具在实现冲压加工中是必不可少的工艺装备，没有符合要求的冲压模具，冲压加工就无法进行,先进的冲压工艺也就无法实现。冲模设计是冷冲压加工的关键，一个冲压零件往往要用几副模具才能加工成形。按照中国模具工业协会的划分，我国模具基本分为10大类，其中，冲压模具占主要部分。按产值计算，目前我国冲压模占50%左右。我国冲压模大多数为简单模、单工序模和复合模等，精冲模、精密多工位级进模还为数不多，模具平均寿命不足100万次，模具最高寿命可达1亿次以上，精度达到3-5m，有50个以上的级进工位，与国际上最高模具寿命6亿次，平均模具寿命5000万次，精度达到23m相比，处于20世纪80年代中期国际先进水平2-5。近十多年来，随着对发展先进制造技术的重要性获得前所未有的共识，冲压成形技术无论在深度和广度上都取得了前所未有的进展，其特征是与高新技术结合，在方法和体系上开始发生很大变化。计算机技术、信息技术、现代测控技术等冲压领域的渗透与交叉融合，推动了先进冲压成形技术的形成和发展。冲压模具设计与制造技术正在由手工设计、依靠人工经验和常规机械加工技术向以计算机辅助设计（CAD）、数控切削加工、数控电加工为核心的计算机辅助设计和制造（CAD/CAM）技术转变6。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，各企业正加大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。一些国内模具企业已普及了二维CAD，并陆续开始使用Pro/E、PDX、UG NX、NX Progressive Die Design、I-DEAS、Euclid-IS、Logopress3、3DQuickPress、MoldWorks和Topsolid Progress等国际通用软件，个别厂家还引进了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE软件，并成功应用于冲压模的设计中7。国外的主要工业国家也广泛推广计算机数控(CNC)系统，以控制冲压加工程序、工艺参数的变更及其材料的更换等，在多品种、小批量生产中已出现以成组加工为原理的“群控”自动化冲压工艺，不再是一台计算机直接控制多台机器，而是多台计算机分级管理、控制多台机器。主要参考文献：1 钟翔山.冷冲压模具设计案例剖析M.北京：机械工业出版社，2009.7：23-242 杨占尧.冲压工艺编制与模具设计制造M.北京：人民邮电出版社，2010.4：46-473 许洪斌.文琍.模具制造技术M.北京：化工工业出版社，2007：644 肖景容.姜奎华.冲压工艺学M.北京：机械工业出版社，1988：53-555 李奇涵.冲压成形工艺与模具设计M.北京：科学出版社，2007：33-346 周本凯.冷冲压模具设计精要M.北京：化学工业出版社，2009：6-77 王孝培.冲压手册M.北京：机械工业出版社，1988：66-672.选题依据、主要研究内容、研究思路及方案2.1选题依据选题符合本专业培养目标和教学的基本要求，可以锻炼我们在所学专业的基础上综合运用所学的知识、技能以及解决产品从设计到加工的一系列问题的能力。选题具有技术先进性、实用性、工艺性和可行性。该选题结合生产和社会实践，是具有实际应用价值的的课题，可以增强我们将理论结合实践的能力。选题既注意课题内容的先进性和经济上的可行性，又符合我们大学生实际能力，既有理论分析、设计计算，又有二维作图。2.2主要研究内容图1 工件简图在熟悉冲压工艺的基础上，设计中锥形件冲压成形工艺，零件简图1及设计要求如下：此工件的材料为08钢，厚度为3.5mm，大批量生产，没有特殊的精度要求。1) 设计冲压成形此零件所用的拉深模，设计生产工艺卡；2) 绘制拉深模的二维工程图及零件图；3) 编写毕业设计说明书；2.3研究思路及方案研究一般思路：冲压件工艺性分析、冲压工艺方案制定、主要工艺参数计算、计算工序冲压力和选择冲压设备、模具结构形式的确定、编写冲压过程工艺卡片等。研究方案：该工件结构较简单、形状对称，完全由圆弧和直线组成，利用普通冲裁方法可以达到工件图样要求。工件材料为08钢，此材料具有良好的结构强度和塑性，其冲裁和拉伸加工性较好。该锥形件的相对高度h/D=0.41，可知此件属于中等深度锥形件；且毛坯的相对厚度（t/D0）100=1.89,在1.5到2之间，可采用一次拉伸完成，但因材料较薄，为防止起皱，需采用压边圈、拉深筋、增加工艺凸缘等措施提高径向拉应力 。工件包括落料、拉深两个工序。方案一：先落料后拉深，分别采用单工序模生产。方案二：先拉深后落料，分别采用单工序模生产。方案三：先拉深后落料，采用级进模生产。方案四：落料-拉深复合冲压，采用复合模生产。在以上四种冲压方案中，方案一和方案二模具结构简单，但都需要两道工序、两副模具，生产效率低，工人劳动强度大，难以满足大批量生产要求。并且方案一先落料后拉深，拉深的过程中因材料较薄，易起皱。在进行第二道工序时，模具又很难精确定位，冲出的制件精度一般，适应于精度要求不高的制件，而且对零件的尺寸和厚度都没有限制。方案三级进模生产，虽然减少了产品的冲压成形时间，但是考虑到零件拉深工艺的复杂性，模具结构较为复杂且精度要求高，制造周期长，制模成本高，加工也不方便，故亦不宜采用。第四种方案只需一副模具，落料拉深复合模，其模具结构虽然比单工序模复杂，但冲压件的行位精度和尺寸精度容易保证，且生产批量大时，应该尽可能的把工序集中起来，以提高生产率、降低成本。根据设计需要和生产批量的要求，对上述三种方案分析比较，该件的冲压生产采用方案四为佳。即拉深、落料在一套复合模中完成，既能保证大批量生产的高效率，又能保证加工精度，而且成本不高，经济合理。但在实际生产中，为保证在整个拉深过程都有足够的压边力，需将毛坯直径放大，拉完后再将多余部分材料切去。故经过初步研究分析，结合实际情况，应该设计两套模具： 第一套模具,完成落料-拉深复合冲压； 第二套模具,对前道工序中的制件进行切边。3. 工作进度及具体安排。起止日期工 作 内 容2012年12月完成开题报告。2013年1-4周实习：了解工作条件和收集原始数据，制定初步设计方案，征求意见。2013年5-6周查阅与毕业设计课题内容相关的文献资料；完成方案设计。2013年7-8周分析、优化结构，校核主要零件强度；修改不合理结构；完成设计、校核。2013年9-12周工程图制作，出图。2013年13-14周编写设计说明书。指导教师批改。2013年15-16周设计说明书修改、定稿、打印，总结材料，准备答辩。4.指导教师意见（对课题方案的可行性、深度、广度及工作量的意见）。该课题内容为中锥零件成形工艺分析及模具设计。该件的成形主要由一套复合模具以及一套单工序模两套模具（落料拉深复合模和切边模）来实现。整个模具的设计工作过程：首先，通过对中锥零件进行了工艺性的分析，提出了比较可行的工艺方案，并在此基础上来设计相应的制造模具。以上工作的完成可以提高该学生对冲压模具结构设计能力，更加深入地理解冲压模具内部结构与工作原理，采用AUTOCAD和手工绘制模具和零件图纸，可以锻炼该学生的图纸绘制能力，整个毕业设计的工作量已经超过三张A0的图纸量，工作量比较饱满。指导教师： 20 年 月 日5.教研室意见教研室主任： 年 月 日 毕业设计（论文）中期报告系(部)机电工程系班级学生姓名 指导教师课题名称：中锥零件成形工艺分析及模具设计课题主要任务：1、在熟悉冲压工艺的基础上，设计中锥形件冲压成形工艺；2、设计冲压成形此零件所用的拉深模，设计生产工艺卡；3、绘制拉深模的二维工程图及零件图；1、简述开题以来所做的具体工作和取得的进展或成果1) 撰写了开题报告；2) 第一套模具方案的确定（包括计算毛坯尺寸、拉深次数以及修边余量、排样形式以及计算材料利用率、计算工艺力并根据工艺力大小选择压力机、计算落料凸凹模刃口尺寸、确定拉深凹模圆角半径、确定拉深凸凹模的单面间隙、工作零件结构尺寸等的确定）；3) 绘制第一套模具的装配图；4) 第二套模具方案的确定（包括计算工艺力并根据工艺力大小选择压力机、计算切边凸凹模刃口尺寸、模具各部分工作零件结构尺寸等的确定）；5) 绘制第二套模具的装配图。2、下一步的主要研究任务，具体设想与安排1) 计划两周内完成两套模具的零件图和说明书。2) 最后一周完成手绘图、检查设计内容并准备毕业答辩。3、存在的具体问题1) 在第一套模具的设计过程中，为顺利取件要求模架的展开高度比较大，没有足够长的标准导柱可选。在老师的指导下，在满足模具运动及闭合要求的前提下，按照冲压手册里的标准导向零件自行设计导柱相应尺寸，并改选能提供更大的装模高度的压力机。2) 弹簧与橡胶卸料装置在第一套模具中不适用，在老师的指导下，我修改了以前的设计，改为刚性卸料。4、指导教师对该生前期研究工作的评价该学生毕业设计期间工作特别踏实，也特别勤奋和认真，在工作中遇到不懂的地方，能够虚心向同组的同学请教，善于思考，能够举一反三；对于别人提出的建议，能够虚心听取；注重理论和实践相结合，将大学所学的课堂知识能有效地运用于毕业设计工作中，认真听取老师的指导意见。同时，该生在毕业设计指导期间，未曾出现过无故缺勤现象，对该生前期研究工作表示充分肯可。指导教师签名：日 期： 届毕业设计（论文）指导教师评阅表系（部）： 机电工程系 学生姓名学 号班 级专 业材料成型及控制工程指导教师姓名课题名称中锥零件成形工艺分析及模具设计评语：（包括以下方面，学习态度、工作量完成情况、材料的完整性和规范性；检索和利用文献能力、计算机应用能力；学术水平或设计水平、综合运用知识能力和创新能力；）该学生毕业设计期间工作特别踏实，也特别勤奋和认真，在工作中遇到不懂的地方，能够虚心向同组的同学请教，善于思考，能够举一反三；对于别人提出的建议，能够虚心听取；注重理论和实践相结合，将大学所学的课堂知识能有效地运用于毕业设计工作中，认真听取老师的指导意见。整个毕业设计的工作量已经超过三张A0的图纸量，工作量比较饱满。答辩材料完整，设计说明书规范。已经能够熟练使用AUTOCAD绘制模具图纸。能够独立思考和解决问题，但创新能力还需要进一步加强。选题与文献综述（20分）分值：16创新性(15分)分值：11基础理论和专门知识(35分)分值：28作者写作、表达能力(30分)分值：25合 计分值：80是否同意参加答辩：是 否指导教师签字： 年 月 日说明：各项成绩的百分比由各系部自己确定，但应控制在给定标准的20左右。毕业设计（论文）评阅教师评阅表系（部）：机电工程系 学生姓名学 号班 级专 业材料成型及控制工程评阅教师姓名课 题中锥零件成形工艺分析及模具设计评语：（对论文学术评语。包括选题意义；文献利用能力；所用资料可靠性；创新成果及写作规范化和逻辑性）通过评阅万娣提交的毕业设计资料，本人认为：1，选题符合本专业培养目标的要求，适合作为毕业设计的选题，具有对本专业知识、能力的综合训练作用。2，提供了中锥零件的冲压工艺及两套模具图：落料拉深复合模、切边模；冲压工艺可行，两套模具的总体结构合理。装配图和零件图的设计、绘图质量较好，绘图工作量达到了要求。零件图中技术要求的制订等问题还值得斟酌。3，设计计算说明书的撰写比较认真，内容比较详实，反映了设计计算过程。4，制订了落料凸模等几个零件的机械加工工艺，但合理性还可商榷。总之，该生毕业设计态度认真，资料齐全，完成质量较好。选题与文献综述（20分）分值：17创新性(15分)分值：8基础理论和专门知识(35分)分值：30作者写作、表达能力(30分)分值：25合 计分值：80是否同意参加答辩是 否评阅人（签名）： 2013 年 6 月 6 日说明：各项成绩的百分比由各系部自己确定，但应控制在给定标准的20左右。 毕业设计（论文）答辩评审表学生姓名学号班级答辩日期课题名称中锥零件成形工艺分析及模具设计指导教师地点答辩小组成员姓 名职务（职称）姓 名职务（职称）姓 名职务（职称）郭惠昕教授何航敏助教李国峰教授刘煜副教授胡冠昱副教授张昊副教授姚瑶助教答辩中提出的主要问题及回答的简
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