垫片冲裁模具设计及制造

1、毕业设计（论文）学生开题报告课题名称垫片冲裁模具设计及制造课题类型毕业设计指导教师陈新民学生姓名鲁松涛学 号0925013106专业班级09模具专1本课题的研究现状、研究目的及意义（一）本课题的研究现状和发展。 目前来讲，在我国现代化的工业生产中，模具展现出其独领风骚的魅力。模具的设计与制造过程，实际上就是模具的生产过程，也就是将原材料转为模具的过程。其主要的流程有：模具结构方案的确定，模具设计，制定工艺流程，组织生产零部件，模具装配，试模与调整，检验与包装等。至于模具设计与制造的主要内容，顾名思义，包含两大方面：模具设计与模具制造。模具设计有塑料模设计、冲压模设计等，而模具制造既包含传统的加

2、工工艺：切削加工、铸造加工等，也包含特种加工等近现代发展起来的新兴加工工艺。其中的特种加工包括电火花加工、电化学加工、超声波加工和激光加工等等。在模具工业的总产值中，冲压模具约占50%，塑料模具约占33%，压铸模具约占6%，其他各类模具约占11%。在模具生产方面，国内已经能够生产精度达21µ m的精密多T位级进模、新轿车的部分覆盖件模具、48in（约122cm）大屏幕彩电塑壳注射模具、6.5kg大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具，还有照相机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具等精密塑料模具。虽然我国模具总量目前已达到相当规模，模具水平也有很大提高，但设计制造水平

3、总体上落后于德、美、日、法、意等工业发达国家许多。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，模具进出口量之比为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11。所幸的是，近年来，我国模具进出口结构得到持续的改善，模具制造水平不断提升，如下表所示：尽管情况有所改善，但相对而言，我国模具设计制造水平还是比英国、加拿大、西班牙、葡萄牙、韩国、新加坡等国落后11。究其原因，主要有以下几个方面的因素：（1） 原材料：国产模具多采用2Cr13和3Cr13，而国外则采用专用模具材料DINI、2316， 其综合机械性能、耐磨、耐腐

4、蚀性能及抛光亮度均优于国产材料 。（2） 软件：我国CAD/CAE/CAM软件开发进度和水平低，且CAM/CAE的发展跟不上CAD，其中三维设计的应用尚处在开始阶段，数控加工在模具制造中所占比例仍然较低（3） 设备：我国能提供的比较成套的高精度加工设备与国外装备相比，仍有较大差距。即使国内许多企业已引进国外许多先进设备，但总体的装备水平比国外低很多。由于体制和资金等方面的原因，引进设备不配套，设备与附件不配套现象十分普遍，设备利用率低的问题长期得不到较妥善的解决。这都导致了我国模具产品水平低于国际水平，生产周期却高于国际水平，从总体上大大落后于国外水平。（二）本课题的研究意义通过国家“十一五”

5、规划对模具行业的相关规划，可总结出模具设计与制造行业的发展趋势：（1） 模具设计与制造：向更精密、更高效、复合和多功能方向发展 （2） 模具产品：更大型、更精密、更复杂、更绿色及更经济的方向发展，模具产品的技术含量将不断提高，模具制造周期将不断缩短 （3） 模具软件：CAD/CAE/CAM正向集成化、三维化、智能化和网络化方向发展，快速原型制造技术和快速经济制模技术及逆向工程技术得到越来越多的重视。 专家预测，不远的将来，中国将成为世界最大的制造中心，这给我国的模具行业提了前所未有的发展机遇。因此，加快高技术设备如数控加工、快速制模、特种加工在模具行业中的应用，加大新兴CA

6、D/CAM技术在模具设计与制造中的应用比例，加速模具新结构、新工艺、新材料的研究和强化模具高技术人员的培养，已成为我国模具行业再上一个新台阶的关键。课题类型：课题类型： A-理论探究型 B-实践应用型本课题的研究内容（1）垫 圈：形状呈扁圆环形的一类固件，置于螺栓。螺钉或螺母的支撑面与连接零件表面之间，起着增大被连接零件接触表面面积，降低单位面积压力和保护被连接零件表面不直接损坏的作用。另一类弹性垫圈还能起着阻止螺母回松的作用。这里是增大表面积保护零件的作用。（2）落料凸模是冲裁模具的主要零件，它的头端刃口要与冲裁件毛坯料接触并通过与凹模的配合分离坯料行成落料，工作时要承受较大的轴向力，因此，

7、落料凸模要求有足够的刚性、耐磨性和抗振性。本次设计的零件为垫片。保证了足够的强度和刚度,该零件结构简单工序简单,故设计成复合模进行冲裁，在冲裁中对小凸模进行保护。合理排样、减小废料。材料为优质碳素钢,采用冲压加工经济性良好。 先对零件进行了工艺性分析，然后选复合模作为该副模具的工艺生产方案，经过计算分析完成该模具的主要设计计算，凸、凹模工作部分的设计计算，还有主要零部件的结构设计。完成一系列的计算后，画出总装图、凸凹模配合图等设计模具必备的图纸。完成模具设计的大部分程序。进行冲压设计就是根据已有的生产条件，综合考虑影响生产过程顺利进行的各方面因素，合理安排零件的生产工序，最优地选用，确定各工艺

8、参数的大小和变化范围，设计模具，选用设备等，以使零件的整个生产过程达到优质，高产，低耗，安全的目的。 本课题研究的实施方案、进度安排一：垫圈设计：1) 任务设计书2) 冲压件工艺分析3) 冲裁工艺方案制定4) 排样5) 冲裁刃口尺寸计算6) 定位于卸料出料7) 冲压力的确定8) 确定模具压力中心9) 确定压力机型号10) 确定各主要零件尺寸11) 设计并绘制总图、选取标准件 二：凸模设计： 1）课题介绍 2）有关零件分析 3）基准的选择 4）轴类零件的材料、毛坯，及热处理 5）制定加工工艺路线 6) 落料凸模零件的检验 7）总结 三：进度安排： 第一阶段：2012.3.10落实课题，收集资料，完成开题报告初稿； 第二阶段：2012.3.15开始实践性调研，并着手毕业设计（设计）的文字编工作； 第三阶段：2012.3.18正式编写毕业论文（设计），绘制相关图纸； 第四阶段：2012.5.18完成编写毕业论文（设计）初稿； 第五阶段：2011.5.23正式完成编写毕业论文（设计）； 第六阶段：毕业答辩。2-3已查阅的主要参考文献：1 王卫卫. 材料成型设备.机械工业出版社2 宋昭祥. 机