CD1型3T電動葫蘆壓繩板工藝分析及沖裁模具設(shè)計-落料沖孔復(fù)合模含7張CAD圖
CD1型3T電動葫蘆壓繩板工藝分析及沖裁模具設(shè)計-落料沖孔復(fù)合模含7張CAD圖,cd1,電動葫蘆,壓繩板,工藝,分析,模具設(shè)計,沖孔,復(fù)合,cad
指導(dǎo)情況記錄表
題 目
CD1型3T電動葫蘆壓繩板工藝分析及沖裁模具設(shè)計
姓 名
環(huán)暉
學(xué) 院
班 級
專 業(yè)
指導(dǎo)教師
職 稱
第 2 次
指導(dǎo)
指導(dǎo)方式：
￡A．畢設(shè)系統(tǒng) ￡B．電話 ￡C．現(xiàn)場指導(dǎo) RD．QQ或電子郵件 ￡E．其它
指導(dǎo)時間： 2020年2月3日
指導(dǎo)內(nèi)容
由學(xué)生認(rèn)真記錄關(guān)于教師指導(dǎo)學(xué)生開題、查閱文獻(xiàn)資料、綜合運用知識、方案設(shè)計、論文寫作、外文應(yīng)用、實驗、指出存在問題及解決辦法等簡況：
2020年2月3號，通過qq向老師詢問了外文翻譯的具體要求以及提交方式，于當(dāng)日提交了外文翻譯。次日老師退回了我的外文翻譯，并通過畢設(shè)網(wǎng)告知我翻譯頁面雜亂、字體大小不統(tǒng)一，沒有從專業(yè)角度來再現(xiàn)原文作者的意圖等問題，并希望我認(rèn)真修改。
指導(dǎo)教師
意見
學(xué)生任務(wù)完成情況、需要解決的問題及下一步工作方案等：
無
指導(dǎo)教師：
20XX年3月27日
注：1．該表由學(xué)生按指導(dǎo)情況如實填寫,并由指導(dǎo)教師簽字認(rèn)可。
2．畢業(yè)設(shè)計（論文）指導(dǎo)記錄填寫要求：
（1）每篇畢業(yè)設(shè)計（論文）的指導(dǎo)記錄不得少于6次。
（2）每次指導(dǎo)的時間要與任務(wù)書的進(jìn)程相對應(yīng)。
（3）指導(dǎo)記錄大致內(nèi)容如下：
檢查開題報告、英文翻譯、工作任務(wù)的完成情況，檢查畢業(yè)設(shè)計（論文）草稿完成情況，對畢業(yè)設(shè)計（論文）定稿的修改意見等。
（4）指導(dǎo)方式：A．畢設(shè)系統(tǒng)；B．電話；C．現(xiàn)場指導(dǎo)；D．QQ或電子郵件；E．其它。
指導(dǎo)情況記錄表
題 目
CD1型3T電動葫蘆壓繩板工藝分析及沖裁模具設(shè)計
姓 名
學(xué) 院
班 級
專 業(yè)
指導(dǎo)教師
職 稱
第 3 次
指導(dǎo)
指導(dǎo)方式：
￡A．畢設(shè)系統(tǒng) ￡B．電話 ￡C．現(xiàn)場指導(dǎo) RD．QQ或電子郵件 ￡E．其它
指導(dǎo)時間： 2020年2月14日
指導(dǎo)內(nèi)容
由學(xué)生認(rèn)真記錄關(guān)于教師指導(dǎo)學(xué)生開題、查閱文獻(xiàn)資料、綜合運用知識、方案設(shè)計、論文寫作、外文應(yīng)用、實驗、指出存在問題及解決辦法等簡況：
由于上一篇的外文翻譯不合格，老師通過qq讓我退回重改，在修改的過程中我發(fā)現(xiàn)原文許多圖片無法編輯不能翻譯，于是我選擇了該外文書籍中另外一篇文章進(jìn)行翻譯，翻譯好后于2020年2月13日提交，在老師2月14日批閱后，老師仍發(fā)現(xiàn)格式?jīng)]有規(guī)范，通過qq告知我具體的規(guī)范要求。
指導(dǎo)教師
意見
學(xué)生任務(wù)完成情況、需要解決的問題及下一步工作方案等：
F無
指導(dǎo)教師：
2020年2月15日
注：1．該表由學(xué)生按指導(dǎo)情況如實填寫,并由指導(dǎo)教師簽字認(rèn)可。
2．畢業(yè)設(shè)計（論文）指導(dǎo)記錄填寫要求：
（1）每篇畢業(yè)設(shè)計（論文）的指導(dǎo)記錄不得少于6次。
（2）每次指導(dǎo)的時間要與任務(wù)書的進(jìn)程相對應(yīng)。
（3）指導(dǎo)記錄大致內(nèi)容如下：
檢查開題報告、英文翻譯、工作任務(wù)的完成情況，檢查畢業(yè)設(shè)計（論文）草稿完成情況，對畢業(yè)設(shè)計（論文）定稿的修改意見等。
（4）指導(dǎo)方式：A．畢設(shè)系統(tǒng)；B．電話；C．現(xiàn)場指導(dǎo)；D．QQ或電子郵件；E．其它。
指導(dǎo)情況記錄表
題 目
CD1型3T電動葫蘆壓繩板工藝分析及沖裁模具設(shè)計
姓 名
學(xué) 院
班 級
專 業(yè)
指導(dǎo)教師
職 稱
第 4 次
指導(dǎo)
指導(dǎo)方式：
￡A．畢設(shè)系統(tǒng) ￡B．電話 ￡C．現(xiàn)場指導(dǎo) RD．QQ或電子郵件 ￡E．其它
指導(dǎo)時間： 2020年2月20日
指導(dǎo)內(nèi)容
由學(xué)生認(rèn)真記錄關(guān)于教師指導(dǎo)學(xué)生開題、查閱文獻(xiàn)資料、綜合運用知識、方案設(shè)計、論文寫作、外文應(yīng)用、實驗、指出存在問題及解決辦法等簡況：
2020年2月20號，第一次給老師看了開題報告，被老師告知工藝分析不夠明確，圖紙尺寸不符要求，需要修改，于是我在當(dāng)天進(jìn)行了修改并于第二日重新發(fā)給老師看并上傳了畢設(shè)網(wǎng)，老師看了我的開題報告并指出了我的一些格式上的錯誤如字體大小的不統(tǒng)一、頁面雜亂等，同時指出我文獻(xiàn)綜述中與本課題無關(guān)的內(nèi)容較多希望我刪除并增加與本課題相關(guān)的加工工序的內(nèi)容，并讓我繼續(xù)修改。經(jīng)過我?guī)滋斓男薷牟⒂?8日重新上傳了開題報告經(jīng)老師審核通過。
指導(dǎo)教師
意見
學(xué)生任務(wù)完成情況、需要解決的問題及下一步工作方案等：
無
指導(dǎo)教師：
2020年3月14日
注：1．該表由學(xué)生按指導(dǎo)情況如實填寫,并由指導(dǎo)教師簽字認(rèn)可。
2．畢業(yè)設(shè)計（論文）指導(dǎo)記錄填寫要求：
（1）每篇畢業(yè)設(shè)計（論文）的指導(dǎo)記錄不得少于6次。
（2）每次指導(dǎo)的時間要與任務(wù)書的進(jìn)程相對應(yīng)。
（3）指導(dǎo)記錄大致內(nèi)容如下：
檢查開題報告、英文翻譯、工作任務(wù)的完成情況，檢查畢業(yè)設(shè)計（論文）草稿完成情況，對畢業(yè)設(shè)計（論文）定稿的修改意見等。
（4）指導(dǎo)方式：A．畢設(shè)系統(tǒng)；B．電話；C．現(xiàn)場指導(dǎo)；D．QQ或電子郵件；E．其它。
指導(dǎo)情況記錄表
題 目
CD1型3T電動葫蘆壓繩板工藝分析及沖裁模具設(shè)計
姓 名
學(xué) 院
班 級
專 業(yè)
指導(dǎo)教師
職 稱
第 5 次
指導(dǎo)
指導(dǎo)方式：
￡A．畢設(shè)系統(tǒng) ￡B．電話 ￡C．現(xiàn)場指導(dǎo) RD．QQ或電子郵件 ￡E．其它
指導(dǎo)時間： 2020年3月6日
指導(dǎo)內(nèi)容
由學(xué)生認(rèn)真記錄關(guān)于教師指導(dǎo)學(xué)生開題、查閱文獻(xiàn)資料、綜合運用知識、方案設(shè)計、論文寫作、外文應(yīng)用、實驗、指出存在問題及解決辦法等簡況：
2020年3月6日，由于疫情還沒開學(xué)，老師通過Q課堂將我們召集到一起對于接下來的論文寫作及圖紙繪制進(jìn)行了指導(dǎo)。在此次指導(dǎo)中，老師對畢業(yè)論文的格式要求進(jìn)行了說明，希望我們嚴(yán)格按照要求來寫作，其次對于圖紙的繪制，老師指出最好先在草稿紙上進(jìn)行簡單的手繪，在確定好之后再用電腦繪制，同時老師分別向我們講述了注塑、沖壓模具的一些設(shè)計思路。通過此次Q課堂我們也向老師提出了我們每個人的一些問題，同時我們同學(xué)之間也進(jìn)行了交流，對底下的工作起到了很大的作用。
指導(dǎo)教師
意見
學(xué)生任務(wù)完成情況、需要解決的問題及下一步工作方案等：
無
指導(dǎo)教師：
2020年4月9日
注：1．該表由學(xué)生按指導(dǎo)情況如實填寫,并由指導(dǎo)教師簽字認(rèn)可。
2．畢業(yè)設(shè)計（論文）指導(dǎo)記錄填寫要求：
（1）每篇畢業(yè)設(shè)計（論文）的指導(dǎo)記錄不得少于6次。
（2）每次指導(dǎo)的時間要與任務(wù)書的進(jìn)程相對應(yīng)。
（3）指導(dǎo)記錄大致內(nèi)容如下：
檢查開題報告、英文翻譯、工作任務(wù)的完成情況，檢查畢業(yè)設(shè)計（論文）草稿完成情況，對畢業(yè)設(shè)計（論文）定稿的修改意見等。
（4）指導(dǎo)方式：A．畢設(shè)系統(tǒng)；B．電話；C．現(xiàn)場指導(dǎo)；D．QQ或電子郵件；E．其它。
指導(dǎo)情況記錄表
題 目
CD1型3T電動葫蘆壓繩板工藝分析及沖裁模具設(shè)計
姓 名
學(xué) 院
班 級
專 業(yè)
指導(dǎo)教師
職 稱
第 6 次
指導(dǎo)
指導(dǎo)方式：
￡A．畢設(shè)系統(tǒng) ￡B．電話 ￡C．現(xiàn)場指導(dǎo) RD．QQ或電子郵件 ￡E．其它
指導(dǎo)時間： 2020年4月23日
指導(dǎo)內(nèi)容
由學(xué)生認(rèn)真記錄關(guān)于教師指導(dǎo)學(xué)生開題、查閱文獻(xiàn)資料、綜合運用知識、方案設(shè)計、論文寫作、外文應(yīng)用、實驗、指出存在問題及解決辦法等簡況：
2020年4月23日，我向老師提交了我的論文初稿，老師看完后通過qq語音和我進(jìn)行交流，告知我我的論文存在一些錯誤，如凸凹模的設(shè)計計算存在著一些錯誤，還有圖紙的一些標(biāo)注錯誤等等，同時老師告知我的整體模具都存在著錯誤，并發(fā)送了一張標(biāo)準(zhǔn)的模具圖片供我參考，希望我能對照著來修改圖紙。按照老師的指導(dǎo)意見，這幾天我已經(jīng)嚴(yán)格按照模具設(shè)計手冊完成了數(shù)據(jù)的重新計算，也修改了圖紙，截止到今日我已重新修改好了論文，目前還在修改裝配圖，完成裝配圖和零件圖的繪制。
指導(dǎo)教師
意見
學(xué)生任務(wù)完成情況、需要解決的問題及下一步工作方案等：
無
指導(dǎo)教師：
2020年4月30日
注：1．該表由學(xué)生按指導(dǎo)情況如實填寫,并由指導(dǎo)教師簽字認(rèn)可。
2．畢業(yè)設(shè)計（論文）指導(dǎo)記錄填寫要求：
（1）每篇畢業(yè)設(shè)計（論文）的指導(dǎo)記錄不得少于6次。
（2）每次指導(dǎo)的時間要與任務(wù)書的進(jìn)程相對應(yīng)。
（3）指導(dǎo)記錄大致內(nèi)容如下：
檢查開題報告、英文翻譯、工作任務(wù)的完成情況，檢查畢業(yè)設(shè)計（論文）草稿完成情況，對畢業(yè)設(shè)計（論文）定稿的修改意見等。
（4）指導(dǎo)方式：A．畢設(shè)系統(tǒng)；B．電話；C．現(xiàn)場指導(dǎo)；D．QQ或電子郵件；E．其它。
指導(dǎo)情況記錄表
題 目
CD1型3T電動葫蘆壓繩板工藝分析及沖裁模具設(shè)計
姓 名
學(xué) 院
班 級
專 業(yè)
指導(dǎo)教師
職 稱
第 1 次
指導(dǎo)
指導(dǎo)方式：
￡A．畢設(shè)系統(tǒng) ￡B．電話 RC．現(xiàn)場指導(dǎo) ￡D．QQ或電子郵件 ￡E．其它
指導(dǎo)時間： 2019年12月22日
指導(dǎo)內(nèi)容
由學(xué)生認(rèn)真記錄關(guān)于教師指導(dǎo)學(xué)生開題、查閱文獻(xiàn)資料、綜合運用知識、方案設(shè)計、論文寫作、外文應(yīng)用、實驗、指出存在問題及解決辦法等簡況：
2019年12月22日，老師第一次把我們?nèi)M的同學(xué)聚集到一起，給我們每個人自己的零件實物圖以及部分零件圖，具體的給我們講解了我們所需完成畢設(shè)的全部流程，給我們下達(dá)了近期所需完成的任務(wù)：撰寫外文翻譯和開題報告，當(dāng)然也把這些具體的要求如提交時間和具體格式進(jìn)行了說明。
指導(dǎo)教師
意見
學(xué)生任務(wù)完成情況、需要解決的問題及下一步工作方案等：
無
指導(dǎo)教師：
2020年1月8日
注：1．該表由學(xué)生按指導(dǎo)情況如實填寫,并由指導(dǎo)教師簽字認(rèn)可。
2．畢業(yè)設(shè)計（論文）指導(dǎo)記錄填寫要求：
（1）每篇畢業(yè)設(shè)計（論文）的指導(dǎo)記錄不得少于6次。
（2）每次指導(dǎo)的時間要與任務(wù)書的進(jìn)程相對應(yīng)。
（3）指導(dǎo)記錄大致內(nèi)容如下：
檢查開題報告、英文翻譯、工作任務(wù)的完成情況，檢查畢業(yè)設(shè)計（論文）草稿完成情況，對畢業(yè)設(shè)計（論文）定稿的修改意見等。
（4）指導(dǎo)方式：A．畢設(shè)系統(tǒng)；B．電話；C．現(xiàn)場指導(dǎo)；D．QQ或電子郵件；E．其它。
設(shè) 計（論 文）開 題 報 告
設(shè)計(論文)題目： CD1型3T電動葫蘆壓繩板工藝分析
及沖裁模具設(shè)計
學(xué)生姓名：
學(xué) 院: 專業(yè):
班 級： 學(xué) 號：
指導(dǎo)教師：
20XX年02月20日
畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告
1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，每人撰寫不少于1000字的文獻(xiàn)綜述：
1、 本課題國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
沖壓是通過借助沖壓設(shè)備對模具加載壓力使板料分開隔離或者塑性變形,通過這樣獲得某種形狀尺寸的部件,這就是沖壓加工。材料、模具和設(shè)備這些是沖壓加工重要的組成部分。[1]沖壓加工是塑性形變加工的主要加工制造方式之一，也是在機械制造加工中罕有的一種無、少量切削的加工技術(shù),是一種高效率，質(zhì)量好，節(jié)省材料的加工方法。在生活中有很多通過沖壓技術(shù)加工生產(chǎn)出來的東西，例如各個機件的鐵皮制外殼，不銹鋼盤碗等等。[2]
我國雖然很早以前就制造模具和使用模具，但是一直未形成產(chǎn)業(yè)。由于長期以來模具制造一直作為保證企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的手段被視為生產(chǎn)后方，因此一直發(fā)展緩慢。[3]在經(jīng)歷半個世紀(jì)后，我國的模具有了飛躍發(fā)展，高效、復(fù)雜、大型、精密、長壽命的模具在整個模具產(chǎn)量中所占的比重越來越大，模具水平有了較大提高。[4]對于一些精密且生產(chǎn)率較高的零件，現(xiàn)如今已不再采用單工序模具生產(chǎn)，復(fù)合模具可以僅通過一副模具完成落料、沖孔、彎曲等工序且結(jié)構(gòu)緊湊，生產(chǎn)效率和沖件精度較高，因此這也是我國現(xiàn)如今最常用的模具之一。現(xiàn)如今，多功能復(fù)合模具將進(jìn)一步發(fā)展，一套多功能模具除了沖壓成形零件外，還可擔(dān)負(fù)轉(zhuǎn)位、疊壓、攻絲、鉚接、鎖緊等組裝任務(wù)。通過這種多工能模具生產(chǎn)出來的不再是單個零件,而是成批的組件，這也是我國現(xiàn)在及將來復(fù)合模具所發(fā)展的趨勢。[5]
而在國外，歐美和日韓等發(fā)達(dá)地區(qū)的模具工業(yè)起步較早，擁有比較先進(jìn)的管理技術(shù)及經(jīng)驗，這是值得我們國內(nèi)模具行業(yè)學(xué)習(xí)和借鑒的。國外的大多模具企業(yè)將高新技術(shù)用于模具的設(shè)計和制造，主要體現(xiàn)在：（1）充分發(fā)揮了信息技術(shù)帶動和提升模具工業(yè)的優(yōu)越性；（2）高速切削、五軸高速加工技術(shù)基本普及，大大縮減了制模周期，提高了市場競爭力；（3）快速成形技術(shù)和快速制模技術(shù)得到普遍運用；（4）從事模具行業(yè)的人員精簡，一專多能；（5）模具產(chǎn)品專業(yè)化、市場定位準(zhǔn)確；（6）采用先進(jìn)的管理信息系統(tǒng)，實現(xiàn)集成化管理；（7）工藝管理先進(jìn)，標(biāo)準(zhǔn)化程度高。日本模具加工的未來發(fā)展方向主要是無人手修模、無放電加工、加工時間縮短、五軸加工等方面。[6]
2、 本課題的選題依據(jù)和意義
選題依據(jù)
沖壓技術(shù)是一種具有悠久歷史的加工方法和生產(chǎn)制造技術(shù)。根據(jù)文獻(xiàn)記載和考古文物證明，我國古代的沖壓技術(shù)走在世界的前列，對人類早期文明社會的進(jìn)步發(fā)揮了重要作用。[2]利用沖壓機械和沖壓模具進(jìn)行現(xiàn)代沖壓加工技術(shù)，1839年英國成立的Schubler公司是早期最具規(guī)模、現(xiàn)今世界上最先進(jìn)的沖壓公司之一。[7]
在中國，人們已經(jīng)越來越認(rèn)識到?jīng)_壓模具在制造中的重要地位，認(rèn)識我國沖壓模具技術(shù)水平的高低已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展，加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度，將技術(shù)進(jìn)步視為企業(yè)發(fā)展的重要動力。用模具成型的制件所表現(xiàn)出來的高精度、高復(fù)雜性、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所無法相比。沖壓生產(chǎn)靠模具與設(shè)備完成其加工過程，生產(chǎn)率高，操縱簡便，易于實現(xiàn)機械化和自動化，可以獲得其他加工方法所不能或難以制造的、外形復(fù)雜的零件。[8]沖壓產(chǎn)品一般不需要再經(jīng)過機械加工便可使用，沖壓加工過程一般也無需加熱毛坯。所以，沖壓生產(chǎn)不但節(jié)約金屬材料，而且節(jié)約能源，沖壓產(chǎn)品一般還具有重量輕和剛性好的特點。在工業(yè)發(fā)達(dá)國家，汽車外殼、摩托車油箱制造行業(yè)是沖壓模具的最大市場，其占整個模具市場的一半左右，汽車工業(yè)是我國國民經(jīng)濟五大支柱產(chǎn)業(yè)之一，汽車外殼沖壓模具作為發(fā)展重點，已在汽車工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策中得到明確要求[9]。
選題意義
隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，市場對模具的需求量不斷增長。人們已經(jīng)越來越認(rèn)識到產(chǎn)品質(zhì)量，成本和新產(chǎn)品的開發(fā)能力的重要性,而模具制造時整個鏈條中最基礎(chǔ)的要素之一，模具制造技術(shù)現(xiàn)已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定企業(yè)的生存空間。[10]
目的
1、 了解沖壓模具的工藝特性與成型機理，掌握各種常用板料在各種成型過程中對模具的工藝要求，掌握成型工藝所必備的各種技術(shù)知識。
2、 在模具設(shè)計方面，能夠掌握各種成型模具的結(jié)構(gòu)特點及設(shè)計計算方法，在全面掌握板料的材料特性、成型工藝性能、成型特點以及標(biāo)準(zhǔn)件的選用方面進(jìn)行初步分析，從而解決生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題。
3、在模具制造方面，了解沖壓模具的制造特點，根據(jù)不同情況選用模具型腔以及加工工藝。
三、參考文獻(xiàn)
[1]許波.杯蓋沖壓工藝與模具設(shè)計.考試周刊,2014.
[2]河國珠.沖壓模具設(shè)計實例模板.科技致富向?qū)?2015.
[3]Lee Young -Seon；Lee Jung -Hwan；Choi Jong -Ung；IshiKawa T Experimental and analytical evaluation for elastic deformation behaviors of cold forging tool[J] .2002（01）.
[4]L.?Schub1er.?Fifty?years?of Change.SMI?.April 1977.
[5]鐘佩思,沈友徽，馬靜敏等.模具先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展趨勢綜述[J] .模具制造,2005（3）.
[6]三大特點概述我國當(dāng)前沖壓模具技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r-中國壓鑄網(wǎng).
[7]金敦水. 沖壓模具間隙分析及模具結(jié)構(gòu)設(shè)計[M].煤礦機械，2010，（05）
[8]趙光慶，張訓(xùn)純，王川竹，孫軍強，張恩承.現(xiàn)代快速經(jīng)濟模具制造技術(shù)[J].模具工業(yè)，2000（03）：3-7.
[9]McCormack Conor；Monaghan John A finite element analysis of cold-forging dies using two-and three dimensional models[J].2001（1-3）.
[10]李維先.我國鍛壓技術(shù)初探[J].鍛壓技術(shù).?1984.?No.?4.
畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告
2．本課題要研究的內(nèi)容、解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）等：
1、 設(shè)計思路
根據(jù)提供的壓繩板沖壓件零件圖，分析零件的沖壓工藝性能、確定沖壓生產(chǎn)的工藝路線，最后選擇合理的模具結(jié)構(gòu)，完成模具的設(shè)計。
2、 主要研究內(nèi)容：CD1型3T電動葫蘆壓繩板工藝分析及沖裁模具設(shè)計
圖1
1、 根據(jù)零件測繪出零件圖（如圖1所示）；
2、 成型零件的沖壓工藝性分析：由零件圖可以看出，此零件為電動葫蘆壓繩板，經(jīng)對彎曲部分進(jìn)行計算獲得其展開尺寸為50*42，由于起重機在生活中的廣泛運用所以生產(chǎn)批量為大批量生產(chǎn)。完成此零件的需四道工序：先落料獲得板件，然后再沖孔，再進(jìn)行兩次彎曲，獲得彎曲件，最后成形，獲得所需凹槽。按照任務(wù)書所下達(dá)的任務(wù)此課題只需完成落料沖孔工藝模具設(shè)計；
3、 工藝方案的確定：
為了便于模具的設(shè)計，完成該零件的沖壓加工所需要的沖壓的工序按照落料，沖孔、彎曲、成形這個樣的順序進(jìn)行加工，因本課題只需完成落料沖孔這兩個工序，所以該零件的沖壓順序應(yīng)先落料后沖孔。對于模具的設(shè)計可以有以下三種方案：
方案一：先落料，后沖孔。采用兩套單工序模生產(chǎn)；
方案二：落料-沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)；
方案三：沖孔-落料連續(xù)沖壓，采用級進(jìn)模生產(chǎn)；
方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，但需兩道工序兩副模具，生產(chǎn)效率低，零件精度較差在本課題生產(chǎn)批量較大的情況下不適用。方案二只需一副模具,沖壓件的形位精度和尺寸精度易保證，且生產(chǎn)效率高。盡管模具結(jié)構(gòu)較方案一復(fù)雜,但由于零件的幾何形狀較簡單，模具制造并不困難。方案三也只需一副模具，生產(chǎn)效率也很高，但與方案二比生產(chǎn)的零件精度稍差。欲保證沖壓件的形位精度，需在模具上設(shè)置導(dǎo)正銷導(dǎo)正，模具制造、裝配較復(fù)合模略復(fù)雜。
所以，比較三個方案，選用方案二落料沖孔復(fù)合模；
4、模具結(jié)構(gòu)的確定：選用倒裝式復(fù)合模（結(jié)構(gòu)簡單，操作方便）以及定位、卸料裝置和導(dǎo)向零件的設(shè)計；
5、設(shè)計模架；
6、設(shè)計合理的排樣方法；
7、計算模具壓力中心，計算沖壓力；
8、選擇使用設(shè)備。
3、 需要解決的問題
1、 沖壓工藝方案的確定（重點）；
2、 模具結(jié)構(gòu)及排樣方式的確定（重點）；
3、 選擇沖壓的設(shè)備；
4、 凸、凹模刃口尺寸的確定（難點）；
5、 凸模，凹模，凸凹模的設(shè)計（難點）；
6、 模具總裝配圖的繪制。
4、 解決問題的策略
運用大學(xué)期間所學(xué)的專業(yè)課程知識，理論知識和課程設(shè)計及生產(chǎn)實習(xí)中所學(xué)到的實踐知識，正確的解決沖壓模具設(shè)計中的沖裁件的工藝性分析、工藝方案的論證及確定、工藝設(shè)計排樣設(shè)計及具體數(shù)據(jù)的理論計算與實際校核驗證、模具結(jié)構(gòu)型式設(shè)計和零件加工工序設(shè)計等；根據(jù)零件的使用性能、工藝性能、經(jīng)濟性選擇材料；關(guān)于凸凹模的有關(guān)計算應(yīng)熟練掌握查閱手冊、圖標(biāo)、資料等參考文獻(xiàn)，充分利用與本次題目有關(guān)的沖壓設(shè)計的資料進(jìn)行計算。至于進(jìn)行沖壓的設(shè)備選擇根據(jù)沖壓力的大小來選擇。最后關(guān)于總裝配圖應(yīng)了解國家制圖標(biāo)準(zhǔn)，通過查閱手冊確定相應(yīng)的公差及配合，分別按照要求完成總裝配圖和零件圖的繪制。
5、 任務(wù)進(jìn)程
起?訖?日?期
工??作??內(nèi)??容
2019年12月20日-2019年12月27日
指導(dǎo)教師下發(fā)任務(wù)書，師生見面討論、并當(dāng)面給學(xué)生分配設(shè)計任務(wù)
2019年12月28日-2020年1月10日
學(xué)生搜集資料，熟悉課題要完成的內(nèi)容，提交開題報告及外文翻譯的初稿
2020年1月11日-2020年2月28日
提交開題報告、外文參考資料及譯文的定稿，查閱畢業(yè)設(shè)計相關(guān)資料
2020年3月1日-2020年3月25日
進(jìn)一步完善前期的各項材料，進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計的課題研究、具體方案設(shè)計等工作
2020年3月26日- 2020年4月10日
進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計中期檢查，進(jìn)行課題的軟硬件設(shè)計、編程、安裝、調(diào)試等工作
2020年4月11日- 2020年4月25日
學(xué)生進(jìn)一步完成課題的各項工作，并完成畢業(yè)論文的初稿
2020年4月26日- 2020年5月10日
進(jìn)行畢業(yè)論文查重、評閱工作，學(xué)生根據(jù)要求完成論文定稿，準(zhǔn)備畢業(yè)論文答辯
畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告
指導(dǎo)教師意見：
1．對“文獻(xiàn)綜述”的評語：
2．對本課題研究的思路、方法、對策、措施的預(yù)期成效等的評價：
3.是否同意開題：□ 同意 □ 不同意
指導(dǎo)教師：
年 月 日
所在專業(yè)審查意見：
專業(yè)（系）負(fù)責(zé)人：
年 月 日
設(shè) 計（XX）任務(wù)書
設(shè)計(論文)題目： CD1型3T電動葫蘆壓繩板工藝分析及沖裁模具設(shè)計
學(xué)生姓名：
學(xué) 院：
專 業(yè)：
班 級：
學(xué) 號：
指導(dǎo)教師：
下發(fā)任務(wù)書日期： 20XX年12月20日
任 務(wù) 書
1．本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題應(yīng)達(dá)到的目的：
根據(jù)提供的壓繩板沖壓件零件圖，分析零件的沖壓工藝性能、確定沖壓生產(chǎn)的工藝路線，最后選擇合理的模具結(jié)構(gòu)，完成模具的設(shè)計。通過這樣的一個過程，從而學(xué)會使用沖壓模具設(shè)計手冊，運用CAD/CAM技術(shù)掌握沖壓模具設(shè)計全過程。
通過對本課題的研究，旨在讓學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)的專業(yè)理論和設(shè)計方法，參與生產(chǎn)實踐，以達(dá)到對沖壓件的成形特性、沖壓成形質(zhì)量的保證有深刻的認(rèn)識和理解，從而制定合理的沖壓工藝方案并完成模具的設(shè)計。
2．本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）：
課題的任務(wù)是設(shè)計一副沖裁模具，具體設(shè)計要求如下：
1）對該零件進(jìn)行沖壓工藝性分析，要求合理地滿足沖壓工藝要求；
2）該沖裁模具應(yīng)包含兩道沖壓工序，自定生產(chǎn)批量，模具結(jié)構(gòu)形式在分析比較后自定，選擇合理的排樣方法，計算總沖壓力、壓力中心等，最終選擇使用的設(shè)備；
3）嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)選用公差、技術(shù)參數(shù)；
4）先手繪草圖，最后要求用CAD完成圖紙的設(shè)計；
5）完成二維裝配圖和主要部分零件圖；
6）完成論文的撰寫、修改和定稿；
7）交付相關(guān)的電子文檔及紙質(zhì)圖紙，提交論文紙質(zhì)查重報告，查重率應(yīng)低于30%；
8）整個畢業(yè)設(shè)計過程最少要填寫8份畢業(yè)設(shè)計（論文）指導(dǎo)情況記錄表。
畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）任 務(wù) 書
3．對本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題成果的要求〔包括圖表、實物等硬件要求〕：
按畢業(yè)設(shè)計的時間節(jié)點要求按期完成以下幾項工作：
1）完成與本專業(yè)相關(guān)的英文翻譯一篇數(shù)量要求在3000漢字以上，并附原文，原文為PDF格式；
2）開題報告一份，總字?jǐn)?shù)不少于3000漢字；
3）撰寫4000漢字以上的設(shè)計說明書（格式同畢業(yè)論文）一份，中文摘要300漢字左右，外文摘要約250個詞左右，格式應(yīng)符合規(guī)范化要求；
4）完成的總裝圖和主要部分零件圖，模具圖紙總數(shù)量折合2張A0號圖紙。
4．主要參考文獻(xiàn)：
[1] 唐雅; 黃羆．沖壓模具中零件回彈的優(yōu)化方案分析[J]. 裝備制造技術(shù), 2017 :47-51.
[2] 萬見．沖壓模具工藝的理論解析[J]． 科技風(fēng) 2017-12-1088-92.
[3] 黃楠. 小型汽車零件沖壓模具設(shè)計及其發(fā)展[J]. 中國高新技術(shù)企業(yè),2008：7
[4] 何健編．防空落料沖孔翻邊成形復(fù)合模[J]．桂林：模具工業(yè)，1992:5-7
[5]Ivana Suchy. Handbook of Die Design [M].McGraw-Hill, 1988
[6]李大鑫，張秀錦.模具技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢綜述[J].模具制造，2005 （2）：1-4.
畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）任 務(wù) 書
5．本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題工作進(jìn)度計劃：
起 訖 日 期
工 作 內(nèi) 容
5．本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題工作進(jìn)度計劃：
起 訖 日 期
工 作 內(nèi) 容
2019年12月20日-2019年12月27日
指導(dǎo)教師對學(xué)生當(dāng)面下發(fā)任務(wù)書，并對課題內(nèi)容進(jìn)行講解，提出具體的任務(wù)要求，根據(jù)老師的指導(dǎo)意見，要求學(xué)生定期填寫指導(dǎo)意見表并對照進(jìn)度計劃表同步自查完成進(jìn)度。
2019年12月28日-2020年1月10日
學(xué)生搜集資料，熟悉課題要完成的內(nèi)容，提交開題報告及外文翻譯的初稿。
2020年1月11日-2020年2月28日
提交開題報告、外文參考資料及譯文的定稿，對老師指出的問題在規(guī)定時間內(nèi)及時修改，所有的格式必須滿足畢設(shè)要求。
2020年3月1日-2020年3月25日
進(jìn)一步完善前期的各項材料，進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計的課題研究、具體方案設(shè)計等工作，具體要求：結(jié)合課題選擇一付典型模具進(jìn)行分析，選擇一本合適的設(shè)計手冊，按設(shè)計步驟進(jìn)行計算說明書的撰寫，徒手繪制模具草圖開始模具圖的設(shè)計，圖中必須標(biāo)注尺寸（包括壓力中心、工作部分相關(guān)尺寸、閉合高度等）。
2020年3月26日- 2020年4月10日
對照計算說明書，開始正式的CAD總裝圖圖紙繪制，并準(zhǔn)備畢設(shè)中期檢查。
2020年4月11日- 2020年4月25日
進(jìn)一步完成課題的各項工作如：零件圖的拆分、論文的修改、答辯PPT的準(zhǔn)備等，并完成畢業(yè)論文的初稿。
2020年4月26日- 2020年5月10日
進(jìn)行畢業(yè)論文查重、評閱工作，學(xué)生根據(jù)要求完成論文定稿，準(zhǔn)備畢業(yè)論文答辯。
所在專業(yè)審查意見：
同意
專業(yè)（系）負(fù)責(zé)人： 戈曉嵐
2019年12月26日
學(xué)院審查意見：
同意
學(xué)院負(fù)責(zé)人：張家海
2020年1月8日
外文出處：《Handbook of Die Design》 Ivana Suchy
Copyright 2006 ISBN 0-07-146271-6
72th pages-77th pages
1．外文資料翻譯譯文（約3000漢字）：
1． 外文資料翻譯譯文
模具設(shè)計手冊
伊凡娜·蘇奇
原文書號 ISBN 0-07-146271-6
出版時間 2006年
譯文內(nèi)容節(jié)選自第72-77頁
2-3 對零件的外部影響及其對塑性變形的影響
影響金屬材料塑性變形過程的因素主要有以下幾個方面：影響金屬材料塑性變形的程度；影響金屬材料塑性變形過程的實際可行性。這些因素中的許多都與成形過程本身緊密相連，因此它們與成形過程密不可分，但它們的存在可能會導(dǎo)致成形過程的徹底失敗。
眾所周知的影響因素是材料的硬度，厚度及其變化，化學(xué)分析以及是否存在有害或有益元素。這些因素可以在成型或拉伸過程開始很長時間之前進(jìn)行評估。但是，有些影響難以計劃或預(yù)測，因此很難事先進(jìn)行評估。
對零件的基本影響之一是與成形，拉伸或切割工具的接觸。在這里，材料的類型，表面光潔度，工具的磨損以及零件表面的磨損會極大地影響該特定操作的最終結(jié)果。加上金屬成型過程的速度，使用的潤滑劑或不存在的潤滑劑，工具功能表面之間的間隙，僅舉幾例，就會出現(xiàn)整個“雜亂無章的”變量，準(zhǔn)備攻擊制造過程和產(chǎn)生的產(chǎn)品。
事實是，僅通過成形，切割或拉伸過程就能夠在工具與材料之間的接觸區(qū)域產(chǎn)生變化，而這種變化可以通過改變材料內(nèi)部的應(yīng)力分布，材料的尺寸來進(jìn)一步增強。成型的零件，其他更改也不一定總是有幫助。
2-3-1 溫度
要考慮的重要外部影響之一是制造過程的溫度。零件的晶體結(jié)構(gòu)在塑性變形過程中發(fā)生改變的事實觸發(fā)了晶體能量的增加。正如先前通過實驗證實的那樣，這種能量支出中只有大約 10％到 25％與成形過程本身背道而馳。其余的轉(zhuǎn)化為熱量。
因此，成型過程中金屬的溫度升高，這本身就可以將成型過程分為
? 冷成型
? 半熱成型
? 熱成型
所有這些變化都是在特定溫度范圍內(nèi)發(fā)生的。例如，將物體加熱到
0.2Tm≤Tw≤0.3Tm (2-12)
其中 Tm為熔化溫度，Tw為工作溫度；并保持此溫度范圍較長的時間，然后進(jìn)行冷卻，會導(dǎo)致子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而導(dǎo)致材料的機械性能發(fā)生變化，例如硬度降低，剪切強度降低以及可塑性提高。
不會造成材料硬度隨后損失的變形稱為冷變形，可以在Tw≤0.3Tm的溫度下觀察到它的發(fā)生。
熱量的額外增加，直到Tw ≤ 0.4Tm 并保持在這樣的溫度水平在較長的時間段內(nèi)，隨后緩慢冷卻可以在一定程度上恢復(fù)該材料的晶體結(jié)構(gòu)并產(chǎn)生新形成的晶體結(jié)構(gòu)。此過程稱為再結(jié)晶。
在溫度為0.5Tm≤Tw≤0.7Tm的半溫成形中，材料硬度的降低是明顯的，隨后松弛并改變其晶體結(jié)構(gòu)，或者再結(jié)晶。
在熱成形時，或在Tw ≥0.7Tm時，金屬材料會失去所有硬度，并且抗變形性幾乎完全消失。
2-3-2 成型速度
成型過程的速度是另一個重要方面，可以影響材料并在最終結(jié)果中產(chǎn)生變化。冷成型過程中的緩慢變形將對材料的成型阻力產(chǎn)生顯著影響。隨著溫度的升高和成型速度的提高，成型阻力通常降低。
然而，冷成型期間成型速度的突然增加可能會增加材料的成型阻力。
2-3-3 成型零件尺寸的變化
在成型過程中，不僅零件發(fā)生結(jié)構(gòu)變化，而且可以觀察到零件尺寸的變化。這些變化取決于尺寸和幾何結(jié)構(gòu)變形區(qū)域的形狀，隨使用的工藝過程而變化。這種變化的最佳指標(biāo)是長寬關(guān)系，即長寬關(guān)系。
可以說，摩擦的多重因素包括零件應(yīng)力范圍的變化、變形影響的變化以及材料硬度的變化。
在成形過程中影響的基本要素之一是成形力（即成形強度），因為成形力通過工具傳遞到材料中。當(dāng)成形力完全被成形材料吸收時，如在拉伸，成形和擠壓過程中發(fā)生的那樣，這種影響可以表示為：
(2-13)
P =PrA
其中P=形成力
Pr=成形阻力（可使用以下公式）
A=接觸面積
材料的抗變形能力可以表示為： (2-14)
Pr ＝Ps+ Fo+Fi
其中Ps=材料的變形強度。它基于成形材料的特性、應(yīng)力/變形狀態(tài)、變形程度、速度和溫度。
Fo=由于材料的外摩擦而產(chǎn)生的應(yīng)力，這與所用潤滑劑的類型、工具和材料的表面狀況、溫度、成形工具和材料接觸區(qū)域內(nèi)的成形應(yīng)力分布有很大關(guān)系；
Fi=內(nèi)（補充）摩擦力，取決于變形區(qū)域的幾何參數(shù)和成形力傳遞到材料中的類型。
2-3-4 變形和應(yīng)變硬化程度
應(yīng)變硬化是在較低溫度下形成金屬時可能遇到的現(xiàn)象。在此，操作本身使成形材料的晶體變得更細(xì)化，同時在成形力的方向上延伸。彈性降低，硬度增加。
初始變形將始終阻礙零件成形或變形的所有后續(xù)嘗試。金屬材料的每次變形，以及零件形狀或厚度的預(yù)期變化，都會產(chǎn)生抵抗這種變形的能力。這種阻力稱為應(yīng)變硬化，并且由于低溫不足以保持材料結(jié)構(gòu)的彈性，因此在冷加工時會對材料產(chǎn)生更大的影響。
某些工藝（例如拉伸）必須在一定數(shù)量的拉伸加工通過后采用緩解工藝（即退火）。否則，材料結(jié)構(gòu)對其他變化的內(nèi)在抵抗力將使現(xiàn)有的工具（通常是現(xiàn)有的工具）失去作用。換句話說，材料硬度將超過其成形能力。
一旦應(yīng)變硬化，零件就需要增加成形力以實現(xiàn)額外的成形。的確，有時零件的熱加工可以部分減輕應(yīng)變硬化的影響，但這可能并不總是有益的。此過程可能會導(dǎo)致材料表面變形，內(nèi)部應(yīng)力分布不均勻（尤其是在局部加熱中）以及精度降低。
除了在圖紙中，應(yīng)變硬化有時被認(rèn)為對產(chǎn)品有益，因為它會影響零件的有用硬度，并隨之增加拉伸強度。通常，這種影響可能證明使用劣質(zhì)材料是合理的，并依靠冷加工使它們達(dá)到要求的或預(yù)期的硬度和強度水平。
沿著這些路線，壓彎工具和也許其他彎曲工具很少進(jìn)行淬火，因為淬火操作（即熱處理）將使它們的形狀變形并且磨掉變形可能并不總是令人滿意。尤其是在使用過于復(fù)雜的沖頭和模具的情況下，這是正確的，因為它們的長度增加了問題的復(fù)雜性。取而代之的是，在這種工具的使用過程中，通過材料的加工硬化或應(yīng)變硬化來開發(fā)其必要的硬度。
通常，應(yīng)變硬化會增加材料的硬度和拉伸強度，而延展性會下降。甚至翻滾和振動拋光也可以使零件表面硬化，而不是說噴砂或噴丸處理。后兩個過程不僅通過產(chǎn)生類似于表面硬化的效果來改變材料的硬度，而且還改變了零件的視覺外觀。
2-3-5 外部影響的疊加
并非所有的材料都易于成型，有些甚至很難成型。這些材料通常具有令人印象深刻的硬度和較差的彈性模量，無法使用傳統(tǒng)的制造方法進(jìn)行更改。為此，已經(jīng)開發(fā)了一些新型的成型應(yīng)用，即
? 在很高的壓力下形成
? 超塑成型
? 循環(huán)變形
2-3-5-1 在非常高的壓力下成型
即使幾乎不存在這種性質(zhì)，這種類型的成型也是用于增強材料彈性的良好有效方法。大多數(shù)情況下，使用靜液壓成型。在成型階段，零件在極高的壓力范圍內(nèi)受到液體的影響。這種力減小了所形成的材料內(nèi)的位錯的密度，同時迫使它們保持在下部結(jié)構(gòu)形成晶粒的壁的緊密附近。這使他們沒有機會聚在一起，同時成功地阻礙了微裂紋的發(fā)展。
除了成形應(yīng)用之外，這種成形方法還可以用于其他用途。例如，在存在材料鼓脹的情況下，或遇到油罐效應(yīng)和其他與應(yīng)力有關(guān)的變形時，在高壓下形成，或者在高壓下變平或施膠時，可以充分緩解材料，使其無應(yīng)力。然而，使用這種成形方法并不總是可行的，因為這與設(shè)備的高成本有關(guān)。
2-3-5-2 超塑成型
所謂超塑性，是指金屬材料在不造成任何物理或結(jié)構(gòu)損壞的情況下，其長度可擴展至其原始大小的 100％甚至 1000％的能力。超塑性變形不會導(dǎo)致材料破裂或破裂，有時甚至現(xiàn)有的裂縫也不會進(jìn)一步傳播。
從結(jié)構(gòu)上講，超塑性可以定義為材料在高溫下同時具有受控變形量的同時具有極高拉伸伸長率的能力。
金屬材料在變形過程中通常不能承受高應(yīng)變。隨著過程中熱量的增加，應(yīng)變硬化的有害作用減弱，從而產(chǎn)生超塑性。
一些合金的超塑性表現(xiàn)相當(dāng)快。這些是鋅鋁，鋁銅，錫鉛，甚至是鐵鉻鎳系列的某些合金。
當(dāng)前，公認(rèn)的超塑性有兩種：
1. 基于外部條件的超塑性。
2. 基于材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的超塑性。
第一種超塑性僅適用于多形材料，可在特定溫度范圍內(nèi)觀察到，即1560-1670℉（850-910℃）和非常緩慢的變形，成形力范圍為290 psi（2兆帕）。
令人感興趣的是第二種超塑性。這種情況只能發(fā)生在具有非常細(xì)晶粒微觀結(jié)構(gòu)的材料中，其中晶粒尺寸僅在幾個微米（即1–5μm）附近。變形機制包括沿晶粒輪廓的滑移和晶界的位移，同時也可以觀察到晶粒內(nèi)部位錯的滑移。
不幸的是，用于這種工藝的工具帶來了一個問題，因為沒有太多的工具材料能夠長時間承受高溫。因此，有時將帶有選擇性冷卻部分的工具與耐熱鋼和陶瓷材料一起使用。
由于某些材料在變形結(jié)束后無法停止超塑性行為而產(chǎn)生了另一個問題。它們甚至在此后仍保持部分超塑性，并在以后顯示出明顯的蠕變趨勢。
2-3-5-3 循環(huán)變形
周期性變形是在間歇壓力或?qū)Τ尚尾牧鲜┘幽撤N其他振動影響下進(jìn)行的。它用于必須消除表面摩擦的有害影響的情況。適用于成型的周期性變形的類型可分為
1. 脈沖，頻率小于每秒10個脈沖
2. 振動，每秒10至15,000 個脈沖
3. 超聲波，每秒使用超過15,000個脈沖
當(dāng)材料承受由于成型引起的張力時，冷成型時脈沖振動疊加在金屬材料上，似乎會降低材料內(nèi)部的屈服應(yīng)力。材料晶體的位錯似乎遵循線性缺陷的模式，這被認(rèn)為是塑性變形的主要原因。摩擦的減小使材料在其整個表面上具有均勻的屈服強度。這樣就可以增加拉深的深度（深拉深可達(dá) 37％），并可以在低的多的壓力下成型。
最常用的方法是低頻振動成型，每秒10到300個（有時是1000個）周期。與所有類型的循環(huán)成型一樣，該方法的特征還在于接觸摩擦的明顯變化。摩擦系數(shù)大大降低，有時降低到其原始值的一小部分。另外，改善了表面條件，減輕了材料內(nèi)的應(yīng)力，并減小了剪切強度。
第二個使用是超聲波成型或超聲波。已經(jīng)證明，以高頻振動的形式施加超聲波能夠減小所需的成形力，同時增加每次通過的變形量。發(fā)現(xiàn)質(zhì)量和表面光潔度得到改善，同時零件的尺寸穩(wěn)定性更高，并且減少了摩擦。
例如，在拉絲過程中，超聲波的影響通常指向模具，在此處可以同軸或垂直方式施加超聲波。
在同軸應(yīng)用中，拉力的最大減少是在實例中實現(xiàn)的，在這種情況下，線本身開始與其工具一起共振。通過垂直施加超聲波，觀察到模具在尺寸上周期性地收縮和膨脹，使最終產(chǎn)品呈略微橢圓形。在這種應(yīng)用中，應(yīng)力的大幅度降低是常見的，尤其是當(dāng)振動作用于導(dǎo)線和工具時。鋼和鋁的應(yīng)力降低率分別達(dá)到45%和35%。
用超聲攪拌潤滑劑繪圖是另一種性質(zhì)類似的方法。在這里，不僅工具和成型材料暴露在超聲波下，而且潤滑劑也暴露在超聲波下。超聲波對潤滑劑的影響使其在給定區(qū)域的分散性得到改善，從而產(chǎn)生幾乎理想的流體動力潤滑。同樣，這種方法降低了拉拔道次的數(shù)量，同時保持模具不受拉伸材料沉積的影響。改善了零件表面，降低了工裝的磨損。
在鈑金成型中，還發(fā)現(xiàn)由于施加超聲波降低了成型摩擦，從而減少了成型工具的磨損。觀察到所需的成型/拉伸力有所降低，零件的公差范圍得到了改善。
這些過程的缺點雖然不多，但影響很大。首先，必須評估聲波裝置的成本，包括其高功率消耗和高能量損耗的數(shù)量。只有訓(xùn)練有素的人員才能使用這類設(shè)備，這是另一個缺點，而不是談?wù)撘粋€問題的答案：“超聲波如何影響操作這類設(shè)備的人員？”
2．外文資料原文（與課題相關(guān)，至少1萬印刷符號以上）：
2．外文資料原文
Handbook of Die Design
Ivana Suchy
Original ISBN 0-07-146271-6
Published in 2006
Excerpt from page 72-77
2-3 EXTERNAL INFLUENCES ON THE PARTAND THEIR IMPACT ON PLASTIC DEFORMATION
Several factors may affect the process of plastic deformation of metal material by influ- encing the extent of deformation and the actual feasibility of the forming process along the given guidelines. Many of these factors are so tied to the forming process itself that they are inseparable from it, and yet their presence may bring about a total failure of that oper- ation.
Widely known factors of influence are the hardness of the material, thickness and its variations, chemical analysis, and absence or presence of harmful or beneficial elements. These factors can be assessed long before the forming or drawing processes begin. However, there are influences that are difficult to ascertain, difficult to plan or predict, and therefore difficult to evaluate beforehand.
One of the basic influences on the part is the contact with the forming, drawing, or cut- ting tooling. Here, the type of material, the surface finish, the wear and tear of the tooling, and that of the part’s surface can immensely affect the final result of that particular oper- ation. Add the speed of the metal-forming process, the lubricant used or its absence, clearance between the functional surfaces of the tooling, to name but a few, and a whole “jungle” of variables emerge, ready to attack the manufacturing process and the result- ing product.
The fact, that the process of forming, cutting, or drawing alone is capable of producing changes in the areas of contact between the tooling and the material can become further enhanced by changes in the distribution of stresses within that material, changes in the size of the formed part, and other changes does not always help either.
2-3-1 Temperature
One of the important external influences to consider is the temperature of the manufactur- ing process. The fact that the crystalline structure of the part is being altered during plastic deformation triggers a rise in the crystalline energy. As previously confirmed by experi- ments, only about 10 to 25 percent of this energy outlay goes against the forming process itself. The rest of it is transformed into heat.
For this reason, the temperature of metals during the forming process is increased, which in itself allows for a division of forming processes into,
? Cold forming
? Half-warm forming
? Warm forming
All of these variations are taking place during specific temperature ranges. For example, heating an object to
0.2Tm ≤ Tw≤ 0.3Tm (2-12)
where Tm is the melting temperature and Tw is the working temperature; and keeping such temperature range for a prolonged time, which is followed by cooling produces changes in the substructure and ensuing changes in mechanical qualities of the mater- ial, such as lowering of hardness, lowering of the shear strength, and enhancement of plasticity.
Deformation with no subsequent loss of hardness of the material is called a cold deformation and its occurrence can be observed at temperatures of Tw ≤0.3Tm.
Additional increase of heat, up to Tw≤0.4Tm and remaining at such temperature level for extended period of time, which is followed by a slow cooling can somewhat revive the crystallographic structure of the material and give rise to newly-formed crystalline struc-tures. This process is called recrystallization.
At half-warm forming, which occurs at temperatures of 0.5Tm ≤Tw≤0.7Tm, the lower- ing of the hardness of material is obvious with subsequent relaxation and changes in its crystalline structure, or recrystallization.
With warm forming, or at Tw ≥0.7Tm, the metal material loses all its hardness and the resistance to deformation disappears almost totally.
2-3-2 Forming Speed
Speed of the forming process is another important aspect that can affect the material and produce variations in the final outcome. Slow deformation during the cold forming process will have a noticeable influence on the material’s resistance to forming. With increase in temperature and with increase in forming speed, the resistance to forming is often lowered.
However, a sudden increase in the forming speed during cold forming may increase the forming resistance of the material.
2-3-3 Changes in the Size of the Formed Part
During forming, not only the structural changes occur in the part, but additionally, modifica- tions of the part’s size can be observed. These changes depend on the size and geometrical
shape of the deformed areas, which varies with the technological process used. The best indicator of such changes is the relationship of the length and width or, l/w.
Naturally, friction is an influential factor in this scenario and it can be said that the mul- tiplying element of friction consists of the changes in the stress range in the part, changes of deforming influences, as well as changes in the hardness ofmaterial.
One of the basic elements of influence in the forming process is the forming force (i.e., forming intensity), as it is being transferred into the material by the tooling. Where such forming force is being completely absorbed by the formed material, as it happens in draw- ing, forming, and extruding, such influence can be expressed as:
P = Pr A (2-13)
where P= forming force
Pr= forming resistance (formula below can be used) A=area of contact
The material’s resistance to deformation can be expressed as:
Pr =Ps +Fo +Fi (2-14)
Where Ps=deforming strength of the material. It is based on the properties of the formed material, on the stress/deformation state, on the degree of deformation, its speed, and temperature.
Fo= amount of stress due to the outer friction on the material, which is heavily influ-enced by the type of lubricant being used, the surface condition of the tool and that of the material, temperature, distribution of forming stresses in the areas of contact between the forming tooling and the material;
Fi=inner (complementing) friction, dependent on the geometric parameters of the area of deformation and on the type of transmission of the forming forces into the material.
2-3-4 Extent of Deformation and Strain Hardening
Strain hardening is a phenomenon that can be encountered during forming of metals at lower temperatures. Here the operation itself causes the crystals of the formed material to become more refined, while extending themselves in the direction of the forming force. The elasticity decreases and the hardness increases.
The initial deformation will always hinder all subsequent attempts at forming or deforming of a part. Every deformation of metal material produces, alongside the intended changes in the part’s shape or thickness, a resistance against such deformation as well. This resistance is called strain hardening and it exerts greater influence on mate- rial with cold working, since the low temperature is not adequate to keep the material structure elastic.
Some processes, such as drawing, must utilize a relieving process (i.e., annealing) after certain number of drawing passes. Otherwise the inner resistance of the material structure to additional changes will render the existing tooling and often the existing tool force, use- less. In other words, the material hardness will exceed its formingcapacities.
Once strain-hardened, the part requires an increase in forming force to achieve additional forming. True, sometimes the influence of strain hardening can be partially alleviated by heat working of the part, which may not be always beneficial. This process may produce distortion of the material surface, and uneven distribution of inner stresses (especially in localized heating) coupled with a diminished accuracy.
Other than in drawing, strain hardening is sometimes considered beneficial to the product becauseof its effect on thepart’s useful hardness, with subsequentincrease in tensilestrength. Often such influences may justify the use of materials of inferior qualities and count on cold working to bring them up to required or expected levels of hardness and strength.
Along these lines, press-brake tooling and perhaps some other bending tools, are rarely ever hardened, for the hardening operation (i.e., heat treatment) will distort their shape and grinding the distortion away may not always prove satisfactory. This is true especially where a too complicated punch and die are being utilized, their length adding to the com- plexity of a problem. Instead, the necessary hardness of such tooling is developed during its use, through work hardening or strain hardening of the material.
Generally, strain hardening increases the hardness and tensile strength of the material, while the ductility is decreased. Even tumbling and vibratory finishing can harden the sur- face of parts, not talking about sand blasting or shot peening. The latter two processes totally alter not only the material hardness by creating an effect similar to the case-hardening, but the visual appearance of the part as well.
2-3-5 Superimposition of Outer Influences
Not all materials are easily formable and some can hardly be formed, if ever. These mate- rials, usually of impressive hardness and poor modulus of elasticity, cannot be altered using the traditional manufacturing methods. For these, some new types of forming applications have been developed, namely
? Forming at very high pressures
? Superplastic forming
? Cyclic deformation
2-3-5-1 Forming at Very High Pressures. This type of forming is a good and effective process used to enhance elasticity in the material even where such property is nearly nonex- istent. Most often, hydrostatic forming is being used. During the forming stage the part is subjected to the influence of a liquid at extremely high ranges of pressure. Such force diminishes the density of dislocations within the formed material, while forcing them to remain in the close proximity of the walls of the substructure-forming grain. This gives them no chance at grouping together, while it is successfully hindering the development of microcracks.
Such method of forming can be used for other than forming applications too. For example, where bulging of the material exists, or an oilcan effect and other stress-related distortions are encountered, forming at high pressures, or rather flattening or sizing at high pressures, can ade- quately relieve the material, leaving it stress free, straight, and even. Yet, the use of such form- ing methods is not always feasible as it is tied to a high cost of an equipment.
2-3-5-2 Superplastic Forming. By superplasticity we mean the ability of metallic materials to extend in length 100 percent and even 1000 percent of its original size, without suffering any physical or structural damage. Superplastic deformation does not cause the material to crack or to fracture and sometimes even existing cracks do not propagate any further.
Structurally, superplasticity can be defined as an ability of the material to develop extremely high tensile elongations at elevated temperatures, while being subjected to the controlled amounts of deformation.
Metal materials generally do not tolerate high strains during deformation. With the addition of heat to the process, the detrimental effect of strain hardening is diminished and superplasticity
can result. Some alloys behave superplastically, rather quickly. These are zinc-aluminum, aluminum-copper, tin-lead, and even some alloys of the iron-chromium-nickel range.
At present, there are two types of superplasticity recognized:
1.Superplasticity based on the outer conditions.
2.Superplasticity based on the inner structure of material.
The first type of superplasticity is reserved to polymorphous materials and it can be observed at certain temperature ranges, i.e., 1560–1670°F (850–910°C) and at very slow deformations, with forming force in the range of 290 psi (2 MPa).
Of interest is the second type of superplasticity. This can occur only in materials with a very finely grained microstructure, where the grain size is in the vicinity of but several micrometers (i.e., 1–5 mm). The mechanism of deformation consists of slippage along the outline of the grain and often a displacement of the grain boundary, while slippage of dislocations inside the grains can be observed as well.
Unfortunately, the tooling for such processes presents a problem, as not many tooling materials are capable of withstanding high temperatures at extended periods of time. For that reason, the tooling with selectively cooled portions is sometimes being used along with heat-resistant steels and ceramic materials.
Additional problem is being created by the inability of some materials to stop behaving superplastically after the deformation has ended. They remain partially superplastic even afterwards and display a marked tendency to creep later on.
2-3-5-3 Cyclic Deformation. Cyclic deformation is performed either with intermittent pressure or with some other kind of vibrating influence upon the formed material. It is used in cases where the detrimental influence of surface friction has to be eliminated. Types of cyclic deformation applicable to forming can be categorized as
1. Pulsing, with frequency of less than 10 pulses per second
2. Vibrating, with 10 to 15,000 pulses per second
3. Ultrasound, using more than 15,000 pulses per second
The superimposition of pulsing vibration on the metal material in cold forming, when the material is exposed to the tensions caused by forming, seems to reduce the yield stress within the material. The dislocations of material crystals seem to follow the pattern of lin- ear defects, which are considered the main causes of plastic deformation. The reduction of friction provides the material with a uniform yield across its surface. This gives a possibil- ity of an increase of the depth of drawing (up to 37 percent for deep drawing) and to form- ing at much lower pressures.
The most often used method is that of low frequency vibrating forming, with 10 to 300 (and sometimes 1000) cycles per second. As with all types of cyclic forming, this method too is characterized by marked changes in contact friction. The coefficient of friction is considerably lowered, sometimes down to a fraction of its original value. Additionally, the surface conditions are improved, the stresses within the material are relaxed, and the shear strength is diminished.
Second in usage comes the ultrasonic forming or ultrasound. It has been proven that the application of ultrasound in the form of high-frequency vibrations is capable of reducing the needed forming force, while increasing the amount of deformation per each pass. The quality and surface finish were found improved along with greater dimensional stability of the part and reduction of friction.
For example, in wire drawing, the influence of ultrasound is often directed toward the die, where it can be applied either coaxially or in a perpendicular fashion. In coaxial applicationt
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