固定夾的復(fù)合模設(shè)計(jì)-沖壓模具【含圖紙】

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南京工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 課 題 名 稱： 壓蓋沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 學(xué) 生 姓 名： 馮詩棋 指 導(dǎo) 教 師： 柯旭貴 所 在 學(xué) 院： 材料工程學(xué)院 專 業(yè) 名 稱： 模具設(shè)計(jì)與制造 南京工程學(xué)院 2012年 12月 26日 說 明 1．根據(jù)教育部對畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的評估標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)生必須撰寫《畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告》，由指導(dǎo)教師簽署意見、教研室審查，系教學(xué)主任批準(zhǔn)后實(shí)施。 2．開題報(bào)告是畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。學(xué)生應(yīng)當(dāng)在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，開題報(bào)告不合格者不得參加答辯。 3．畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告各項(xiàng)內(nèi)容要實(shí)事求是，逐條認(rèn)真填寫。其中的文字表達(dá)要明確、嚴(yán)謹(jǐn)，語言通順，外來語要同時(shí)用原文和中文表達(dá)。第一次出現(xiàn)縮寫詞，須注出全稱。 4．本報(bào)告中，由學(xué)生本人撰寫的對課題和研究工作的分析及描述，應(yīng)不少于2000字，沒有經(jīng)過整理歸納，缺乏個(gè)人見解僅僅從網(wǎng)上下載材料拼湊而成的開題報(bào)告按不合格論。 5．開題報(bào)告檢查原則上在第4周完成，各系完成畢業(yè)設(shè)計(jì)開題檢查后，應(yīng)寫一份開題情況總結(jié)報(bào)告。 學(xué)士學(xué)位畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告 學(xué)生姓名 馮詩棋 學(xué) 號 018806400005 專 業(yè) 模具設(shè)計(jì)與制造 指導(dǎo)教師 姓 名 柯旭貴 職 稱 教授 所在學(xué)院 材料工程學(xué)院 課題來源 自擬課題 課題性質(zhì) 工程設(shè)計(jì) 課題名稱 壓蓋沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和意義 1.主要內(nèi)容 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是針對圖1所示的產(chǎn)品完成其成形工藝及模具設(shè)計(jì)，具體地說需要完成如下各項(xiàng)任務(wù)： （1）繪制產(chǎn)品零件圖（二維和三維）； （2）查閱資料并就自己承當(dāng)?shù)恼n題方向?qū)懗鲩_題報(bào)告； （3）完成產(chǎn)品的工藝設(shè)計(jì)及模具設(shè)計(jì)并繪制模具及模具零件的工程圖； （4）按規(guī)定格式和要求用Word打印畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）一份； （5）用PowerPoint或其它軟件制作答辯提綱一份； 圖1 壓蓋三維圖 2.意義 畢業(yè)設(shè)計(jì)是對即將步入社會的我們設(shè)計(jì)能力的一次全面考核，是從學(xué)習(xí)書本知識向?qū)嶋H操作過渡的一個(gè)重要階段，目的在于培養(yǎng)我們獨(dú)立思考、動手以及解決問題的能力。從選定的課題入手，首先要仔細(xì)分析產(chǎn)品零件圖，只有對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、材料性能有了透徹的了解，才能進(jìn)行初步設(shè)計(jì)，并逐層展開。最重要的我們能夠獨(dú)立思考與設(shè)計(jì)，在老師的指導(dǎo)與工具資料的幫助下，能夠有更多的創(chuàng)造、更多屬于自己的成果。四年中我們所學(xué)的一切專業(yè)知識都將在這里得到運(yùn)用，這將是我們踏上工作道路的最后一次演練，更是理論與實(shí)際相結(jié)合的實(shí)戰(zhàn)演練。 文獻(xiàn)綜述 沖壓模水平狀況 近年來，我國沖壓模水平已有很大提高。大型沖壓模已能生產(chǎn)單套重量達(dá)50多噸的模具。為中檔轎車配套的覆蓋件模具國內(nèi)也能生產(chǎn)了。精度達(dá)到1~2μm，壽命2億次左右的多工位級進(jìn)模國內(nèi)已有多家企業(yè)能夠生產(chǎn)。表面粗糙度達(dá)到Ra≦1.5μm的精沖模，大尺寸（Φ≧300mm）精沖模及中厚板精沖模國內(nèi)也已達(dá)到相當(dāng)高的水平。 　　1、 模具CAD/CAM技術(shù)狀況 　　我國模具CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展已有20多年歷史。由原華中工學(xué)院和武漢733廠于1984年共同完成的精沖模CAD/CAM系統(tǒng)是我國第一個(gè)自行開發(fā)的模具CAD/CAM系統(tǒng)。由華中工學(xué)院和北京模具廠等于1986年共同完成的冷沖模CAD/CAM系統(tǒng)是我國自行開發(fā)的第一個(gè)沖裁模CAD/CAM系統(tǒng)。上海交通大學(xué)開發(fā)的冷沖模CAD/CAM系統(tǒng)也于同年完成。20世紀(jì)90年代以來，國內(nèi)汽車行業(yè)的模具設(shè)計(jì)制造中開始采用CAD/CAM技術(shù)。國家科委863計(jì)劃將東風(fēng)汽車公司作為CIMS應(yīng)用示范工廠，由華中理工大學(xué)作為技術(shù)依托單位，開發(fā)的汽車車身與覆蓋件模具CAD/CAPP/CAM集成系統(tǒng)于1996年初通過鑒定。在此期間，一汽和成飛汽車模具中心引進(jìn)了工作站和CAD/CAM軟件系統(tǒng)，并在模具設(shè)計(jì)制造中實(shí)際應(yīng)用，取得了顯著效益。1997年一汽引進(jìn)了板料成型過程計(jì)算機(jī)模擬CAE軟件并開始用于生產(chǎn)。 　　21世紀(jì)開始CAD/CAM技術(shù)逐漸普及，現(xiàn)在具有一定生產(chǎn)能力的沖壓模企業(yè)基本都有了CAD/CAM技術(shù)。其中部分骨干重點(diǎn)企業(yè)還具備各CAE能力。 模具CAD/CAM技術(shù)能顯著縮短模具設(shè)計(jì)與制造周期，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，已成為人們的共識。在“八五”、“九五”期間，已有一大批模具企業(yè)推廣普及了計(jì)算機(jī)繪圖技術(shù)，數(shù)控加工的使用率也越來越高，并陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量的CAD/CAM系統(tǒng)。如美國EDS的UG，美國Parametric Technology公司的Pro/Engineer，美國CV公司的CADS5，英國DELCAM公司的DOCT5，日本HZS公司的CRADE及space-E，以色列公司的Cimatron，還引進(jìn)了AutoCAD、CATIA等軟件及法國Marta-Daravision公司用于汽車及覆蓋件模具的Euclid-IS等專用軟件。國內(nèi)汽車覆蓋件模具生產(chǎn)企業(yè)普遍采用了CAD/CAM技術(shù)。DL圖的設(shè)計(jì)和模具結(jié)構(gòu)圖的設(shè)計(jì)均已實(shí)現(xiàn)二維CAD，多數(shù)企業(yè)已經(jīng)向三維過渡，總圖生產(chǎn)逐步代替零件圖生產(chǎn)。且模具的參數(shù)化設(shè)計(jì)也開始走向少數(shù)模具廠家技術(shù)開發(fā)的領(lǐng)域。 在沖壓成型CAE軟件方面，除了引進(jìn)的軟件外，華中科技大學(xué)、吉林大學(xué)、湖南大學(xué)等都已研發(fā)了較高水平的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的軟件，并已在生產(chǎn)實(shí)踐中得到成功應(yīng)用，產(chǎn)生了良好的效益。 快速原型(RP)與傳統(tǒng)的快速經(jīng)濟(jì)模具相結(jié)合，快速制造大型汽車覆蓋件模具，解決了原來低熔點(diǎn)合金模具靠樣件澆鑄模具，模具精度低、制件精度低，  文獻(xiàn)綜述 樣件制作難等問題，實(shí)現(xiàn)了以三維CAD模型作為制模依據(jù)的快速模具制造，并且保證了制件的精度，為汽車行業(yè)新車型的開發(fā)、車身快速試制提供了覆蓋件制作的保證，它標(biāo)志著RPM應(yīng)用于汽車車身大型覆蓋件試制模具已取得了成功。 　　圍繞著汽車車身試制、大型覆蓋件模具的快速制造，近年來也涌現(xiàn)出一些新的快速成型方法，例如目前已開始在生產(chǎn)中應(yīng)用的無模多點(diǎn)成型及激光沖擊和電磁成型等技術(shù)。它們都表現(xiàn)出了降低成本、提高效率等優(yōu)點(diǎn)。 　　2、模具設(shè)計(jì)與制造能力狀況 　　在國家產(chǎn)業(yè)政策的正確引導(dǎo)下，經(jīng)過幾十年努力，現(xiàn)在我國沖壓模的設(shè)計(jì)與制造能力已達(dá)到較高水平，包括信息工程和虛擬技術(shù)等許多現(xiàn)代設(shè)計(jì)制造技術(shù)已在很多模具企業(yè)得到應(yīng)用。 　　雖然如此，我國的沖壓模設(shè)計(jì)制造能力與市場需要和國際先進(jìn)水平相比仍有較大差距。這些主要表現(xiàn)在高檔轎車和大中型汽車覆蓋件模具及高精度沖模方面，無論在設(shè)計(jì)還是加工工藝和能力方面，都有較大差距。轎車覆蓋件模具，具有設(shè)計(jì)和制造難度大，質(zhì)量和精度要求高的特點(diǎn)，可代表覆蓋件模具的水平。雖然在設(shè)計(jì)制造方法和手段方面已基本達(dá)到了國際水平，模具結(jié)構(gòu)功能方面也接近國際水平，在轎車模具國產(chǎn)化進(jìn)程中前進(jìn)了一大步，但在制造質(zhì)量、精度、制造周期等方面，與國外相比還存在一定的差距。 　　標(biāo)志沖模技術(shù)先進(jìn)水平的多工位級進(jìn)模和多功能模具，是我國重點(diǎn)發(fā)展的精密模具品種。有代表性的是集機(jī)電一體化的鐵芯精密自動閥片多功能模具，已基本達(dá)到國際水平。 　　但總體上和國外多工位級進(jìn)模相比，在制造精度、使用壽命、模具結(jié)構(gòu)和功能上，仍存在一定差距。 　　汽車覆蓋件模具制造技術(shù)正在不斷地提高和完善，高精度、高效益加工設(shè)備的使用越來越廣泛。高性能的五軸高速銑床和三軸的高速銑床的應(yīng)用已越來越多。NC、DNC技術(shù)的應(yīng)用越來越成熟，可以進(jìn)行傾角加工和超精加工。這些都提高了模具型面加工精度，提高了模具的質(zhì)量，縮短了模具的制造周期。 　　模具表面強(qiáng)化技術(shù)也得到廣泛應(yīng)用。工藝成熟、無污染、成本適中的離子滲氮技術(shù)越來越被認(rèn)可，碳化物被覆處理（TD處理）及許多鍍（涂）層技術(shù)在沖壓模上的應(yīng)用日益增多。真空處理技術(shù)、實(shí)型鑄造技術(shù)、刃口堆焊技術(shù)等日趨成熟。激光切割和激光焊接技術(shù)也得到了應(yīng)用。 　　3、專業(yè)化程度及分布狀況 　　我國模具行業(yè)專業(yè)化程度還比較低，模具自產(chǎn)自配比例過高。國外模具自產(chǎn)自配比例一般為30%，我國沖壓模自產(chǎn)自配比例為60%。這就對專業(yè)化產(chǎn)生了很多不利影響?，F(xiàn)在，技術(shù)要求高、投入大的模具，其專業(yè)化程度較高，例如覆蓋件模具、多工位級進(jìn)模和精沖模等。而一般沖模專業(yè)化程度就較低。由 文獻(xiàn)綜述 于自配比例高，所以沖壓模生產(chǎn)能力的分布基本上跟隨沖壓件生產(chǎn)能力的分布。但是專業(yè)化程度較高的汽車覆蓋件模具和多工位、多功能精密沖模的專業(yè)生產(chǎn)企業(yè)的分布有不少并不跟隨沖壓件能力分布而分布，而往往取決于主要投資者的決策。 參考文獻(xiàn) [1]李志剛.模具大典[M].南昌：江西科學(xué)技術(shù)出版社,2003：52～97 [2]高錦張. 塑性成形工藝與模具設(shè)計(jì)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001：15～215 [3]王孝培.沖壓手冊[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2004：122～201 [4]郝濱海.沖壓模具簡明設(shè)計(jì)手冊[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005.215～278 [5]許發(fā)樾.沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.47～99 [6]中國模具設(shè)計(jì)大典．第三卷.沖壓模具設(shè)計(jì)[M].南昌：江西科學(xué)技術(shù)出版社,2004.410～540 [7]李光華.多工位級進(jìn)模設(shè)計(jì)高速沖壓時(shí)存在的問題及其對策[J].模具工業(yè)，2000；（5）：30～35 [8]中國機(jī)械工程學(xué)會.中國機(jī)械設(shè)計(jì)大典[M].南昌：江西科學(xué)技術(shù)出版社，2002.305～364 [9]許發(fā)樾.模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.254～332 [10] 張文林，王世富.沖壓加工潤滑技術(shù)[M].北京：中國石化出版社，2003.50～82 [11]David A.,Smith.Die Design Handbook.American Society of Manufacturing Engineers,2002.177～230 [12]J．Hartman and T.Brown.Integration and Qualification of the HH500 Hand Operated Electromagnetic Riveting System on the 747 Section 11,SAE Transactions,2005. 43～96 研究內(nèi)容 1．設(shè)計(jì)、研究思路 本次設(shè)計(jì)按照工藝分析——工藝方案確定——模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的思路進(jìn)行。 2．課題研究的主要內(nèi)容 該零件的材料為08鋼，為極軟的碳素鋼，強(qiáng)度、硬度很低，而韌性和塑性極高，具有良好的深沖、拉延、彎曲和鐓粗等冷加工性能、焊接性能。且該零件形狀簡單，彎曲半徑大于材料允許的最小彎曲半徑，可以考慮采用復(fù)合沖壓的形式。該零件尺寸較小，因此加工精度較高，但一般沖壓都能滿足其尺寸精度的要求。綜合以上分析，得出的結(jié)論是：該零件工藝性能較好，適于沖壓。壓蓋零件圖如圖2所示： 圖2 壓蓋零件圖 1）方案對比 該工件包括拉深、沖孔、修邊、彎曲、整形五個(gè)基本工序可以采用以下三種工藝方案： 方案一：落料拉深復(fù)合---整形---切邊沖底孔復(fù)合---彎曲---側(cè)沖孔---彎曲整形； 方案二：落料拉深復(fù)合---切邊沖底孔復(fù)合---彎曲---側(cè)沖孔； 方案三：落料拉深復(fù)合---切邊沖底孔復(fù)合---整形---彎曲---側(cè)沖孔---彎曲整形。 2）方案分析 方案一：該方案工序合理，步驟符合工件形狀要求，生產(chǎn)效率高，適用于中批量生產(chǎn)； 方案二：該方案缺少整形工序，會導(dǎo)致零件形狀不符、尺寸達(dá)不到要求。整形工 序在大多數(shù)方案里都是不可或缺的，目的不僅是為達(dá)到形狀要求，更為達(dá)到一定的尺寸精度要求； 方案三：該方案在首次落料拉深復(fù)合后就切邊沖底孔復(fù)合，在后來的拉深工序中， 將會導(dǎo)致孔、邊變形，因此沖孔切邊應(yīng)放在最后。 3）方案確定 比較上述三種工藝方案，方案一最佳。方案二、三均不能達(dá)到零件要求，。  研究內(nèi)容 3．解決的關(guān)鍵問題 本課題采用UG進(jìn)行三維造型，用AutoCAD進(jìn)行二維繪圖，通過對零件結(jié)構(gòu)、尺寸、材料性能的深入了解，確定了初步的工藝方案，通過計(jì)算得出該零件只需一次拉深，并考慮到彎曲帶來的影響，決定了不同位置的孔的沖裁順序，由此確定了完整的工藝方案。在零件結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)中，由產(chǎn)品結(jié)構(gòu)決定了凸模、凹模、固定板墊板等零件形狀均采用圓形，模架采用中間導(dǎo)柱模架。 4．預(yù)期成果 （1）產(chǎn)品零件二維圖、三維造型圖； （2）開題報(bào)告一份；（畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和意義、文獻(xiàn)綜述、研究內(nèi)容、研究計(jì)劃、特色與創(chuàng)新） （3）模具裝配圖及各零件圖； （4）設(shè)計(jì)說明書一份及光盤。  研究計(jì)劃 第一周 1、熟悉課題，查閱并收集有關(guān)資料，為寫開題報(bào)告做準(zhǔn)備； 2、繪制產(chǎn)品零件圖； 3、完成工藝性分析，提出設(shè)計(jì)方案； 第二周～ 1、寫出開題報(bào)告初稿； 第三周 2、完成工藝計(jì)算； 3、完成模具零件結(jié)構(gòu)形式確定及設(shè)計(jì)，選擇設(shè)備； 第四周～ 1、第4周完成開題報(bào)告的最后定稿； 第五周 2、繪制模具草圖； 第六周～ 繪制模具裝配圖及各設(shè)計(jì)件零件圖 第七周 第八周 編寫設(shè)計(jì)說明書，打印并準(zhǔn)備答辯 特色與創(chuàng)新 模具設(shè)計(jì)中應(yīng)用了大量的二維繪圖軟件,使產(chǎn)品更具直觀性,便于設(shè)計(jì)和制造。由產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、尺寸及材料性能確定了工藝方案。 指導(dǎo)教師 意 見 指導(dǎo)教師簽名： 2012年12月28 日 教研室 意 見 主任簽名： 2012年12月28 日 學(xué)院意見 教學(xué)院長簽名： 2012年12月28日