遮陽罩連接件級進模具設計-沖壓模具含14張CAD圖,遮陽,連接,件級進,模具設計,沖壓,模具,14,cad
國際期刊的精密工程和制造第十三卷,第 7 號,第 1239 - 1242 頁。2012 年 7 月/1239DOI:10.1007 / s12541 - 012 - 0164 – 6綠色替代處理技術彈簧定位銷的沖壓模組Myeong-Sik Jeong1, Sang-Kon Lee1, Ji Hyun Sung1, Kang-Eun Kim1, Shinok Lee2,Kang-Won Lee2, andTae-Hoon Choi1,#1 綠色轉型技術中心、韓國工業(yè)技術研究所,大邱,大韓民國,704 - 2302 大邱韓國慶北區(qū)域劃分、韓國工業(yè)技術研究所,大邱,大韓民國,704 - 230#通訊作者/電子郵件: thchoi@kitech.re.kr,電話:+ 82-53-580-0131 ,傳真:+ 82-53-580-0130關鍵詞:綠色制造、可持續(xù)生產、多級鍛造,彈簧定位銷,有限元分析在這個研究中,一個多級冷鍛過程為一個彈簧定位銷的沖壓模組設計通過替代可持續(xù)生產過程。高能源和材料消耗過程需要轉換成能量保存過程。到目前為止,一個彈簧定位銷對沖壓模組通常的制造加工過程為了實現較高的尺寸精度。然而,加工過程有一些缺點如過度的物質損失,低生產力和可憐的機械性能。為了克服這些問題,一個多級冷鍛過程用于制造彈簧定位銷來實現更少的物質損失和更高的生產力。多級鍛造過程需要仔細設計措施防止缺陷的最終產品。因此,設計必須考慮材料流在整個過程和裝載的壓力限制，為了避免產品缺陷如折疊和填充不足。開發(fā)多級鍛造工藝對彈簧導銷成形載荷和材料流動在每一步都分析了使用的商業(yè)有限元變形代碼。該導銷由發(fā)展的多級鍛造工藝制造,并與仿真結果對比。利用率也是發(fā)達鍛造工藝和加工過程進行對比。發(fā)達過程是一種綠色制造工藝減少材料損耗,這可以達到降低成本通過提高材料的利用率和生產率，相比之下更能廣泛使用的加工過程。手稿收到:2011 年 12 月 30 日/接受:2012 年 1 月 25 日1.介紹一個彈簧定位銷對新聞模組通常是制造通過加工過程如切割和車削為了實現空間的精度和足夠的強度?！?】然而加工過程是高能源消耗,因為它使用起1來需要很多材料和時間。還需要額外的步驟如熱處理以達到必要的強度。圖1(b)顯示了彈簧定位銷通過加工過程產生的,和有關于 60%的物質損失和加工過程(圖 1(a))。制造技術的典范是轉向可持續(xù)的生產(圖 2)在這個時代的能源危機?？沙掷m(xù)生產是實現通過最小化環(huán)境下影響整個生產周期的產品。這樣生產設計可以通過最少的生產使用最少的材料和能源之上而產生最小數量的浪費。有多項研究會有關由于制造方法的環(huán)境影響?！?-4】 圖 1 彈簧導銷由加工過程:(一)之前和(b)在加工過程圖 2 范式轉變的制造技術2012 年 7 月國際期刊的精密工程和制造第 13 卷,7 號,1240因此,這類能源消耗過程需要轉換成一個節(jié)能過程。為了這個目的鍛造過程是應用于制造彈簧定位銷的實現更少的物質損失和更高的生產力。然而一個廣泛蔓延的過程由兩個壁壘有限:幾何精度和強度不夠造成的填充不足和折疊等缺陷。 這些障礙是可以克服的如果物質流是完全符合給定的幾何形狀。2在這項研究中,多級鍛造工藝對彈簧定位銷的一個按模組設計考慮到材料流動使用有限元分析。設計多級鍛造工藝對彈簧導桿銷成形載荷和材料流動在每一步分析利用商業(yè)有限元代碼變形。然后,結果會由設計的冷鍛過程和原工藝效率的評估開發(fā)的過程做對比。2.設計的冷鍛過程2.1 發(fā)展階段的鍛造在冷鐓的軸對稱物體,最大應變是依賴于數量的形成階段。為了避免等缺陷在鐓粗過程與大翹曲變形,許多成形階段需要確定基于幾何的塑性變形。初始直徑(D0)和長度(LT) 為彈簧定位銷的鋼坯是 24.5 毫米和分別為 219 毫米。而破壞比 s = 10 / D0 是 2.95 塑性變形長度 63.5 毫米(圖 3)。這種情況下需要一個雙沖程過程?！?】但增加為一個三階段的過程初始階段的頭直徑減少的多級成形性能冷鍛過程 (圖 4)。圖 3 初始和目標維度對彈簧定位銷3圖 4 三階段鍛造工藝對彈簧定位銷2.2 為有限元分析的條件彈簧定位銷的材料是 AISI1020,有效應力和應變之間的關系為有限元分析是與 Capan and Bran 的結果相符的.【6】流動應力可以表達成冪律公式，見公式(1):有限元模擬的多是采用鍛造工藝一個隱式有限元代碼變形。這個過程是模擬在 2 d,因為它是一個軸對稱變形模式。這個工件被認為是完美的塑料材料,穿孔和鋼模是假定為剛性。一個剪切摩擦系數 m = 0.12 工件之間和穿孔是用于仿真。沖頭速度是 100 mm / s 和工件的網格數量為 3000。 表 1 總結了仿真條件為有限元分析。圖 5 顯示了沖頭的三個階段每個階段過程的形狀。多級鍛造工藝的半徑 R是顯示在圖 5(d)。預成型的形狀的中間階段是決定的半徑 R2 第二拳,半徑 R2決心從仿真結果考慮到裝載限制和缺陷在第三階段。2.3 有限元模擬的結果圖 6 是有限元模擬結果的第一和第二階段鍛造過程使用穿孔設計在圖 5。鋼坯的頭直徑減少到 22.47 毫米 24.5 毫米后第一階段,是證實沒有缺陷如裝桶和爆炸發(fā)生。鋼坯的頭直徑減少到 20.16 毫米在第二階段。預測的負載的鐵分析待低于 250 噸裝載限制的媒體圖 6 所示(d)。然而這個預成型與 R2 = 5 導致折疊缺陷在第三鍛造階段如圖 8。這是由于物料流的在徑向方向比在軸向方向更慢。表 1 模擬條件的有限元分析仿真模式 等溫幾何 軸對稱沖壓速度 100 mm/s4網格的數量 3000摩擦值 0.12圖 5 每個穿孔的多級鍛造工藝形狀國際期刊的精密工程和制造第 13 卷,7 號，2012 年 7 月，12415圖 6 多級鍛造工藝的有限元結果6圖 7 有限元分析結果:第二穿孔 R2= 5圖 8 為第三階段鍛造的粗加工7為了避免折疊缺陷的預成型幾何的最后階段需要修改,這是通過重新設計的在第二階段沖壓試驗。優(yōu)化設計的預制塊,預成型形狀與半徑從 5 r - 15 r，而設計和觀察變形行為結果如圖 8 所示?？梢钥闯稣郫B缺陷發(fā)生在半徑為 R 的第二次沖壓低于 12 r。 而當半徑大于 14 r 的撞擊載荷極限時圖 9 總結了這個結果,多級冷鍛的第二次沖壓的適當半徑確定為 13r 到 12r。3.多級冷鍛結果3.1 工藝條件實驗評估沖床和模具形狀的多級鍛造實驗的有效性，結果如圖 10 所示。第二次沖壓的半徑設置為 12 r 和材料的形狀在每個階段顯示在圖 11。沒有缺陷如滾磨和爆炸發(fā)生在多級鍛造過程,沒有裂縫和有裂縫發(fā)現在最終的產品上。但有少量的反射形成和有限元分析顯示了類似的結果(圖 12)。這樣的反射可能影響一生的彈簧定位銷,需要做更多的工作最小化反射。這可以通過修改模具的幾何形狀來實現。圖 9 負載在第三次沖壓的函數 R2圖 10 穿孔的多級鍛造工藝對彈簧定位銷8圖 11 每個階段的彈簧定位銷國際期刊的精密工程和制造第 13 卷,7 號，2012 年 7 月，12423.2 比較開發(fā)過程和原始過程表 2 顯示了發(fā)達過程比原工藝的改進情況。當發(fā)達多級冷鍛過程應用于彈簧定位銷比一個沖壓模組初始坯直徑降低了 50%,材料使用增加到 100%。同樣的處理能力是每分鐘二百倍的原始過程。這些改進使單位成本下降了 50%。換句話說,開發(fā)過程是一個節(jié)能過程，因為物質損失最小化,使生產原始材料使用減少能源、。圖 14 顯示了能量消耗金額之間加工和冷鍛生產單個彈簧定位銷。計算是通過使用工具與 SolidWorks 可持續(xù)性計算方法符合 ISO 1444。當冷鍛工藝應用,能源的消耗量可以減少了大約 10%。這意味著,發(fā)達的過程比加工工藝過程生產彈簧導銷更加綠色化。圖 12 最終在的產品上的反射9圖 13 彈簧導銷(a)和(b)鍛造加工結果表 2 比較的發(fā)展進程和原始過程項目 原始過程 發(fā)展過程直徑 φ50 φ25材料鋼種 A283-C AISI1020制造過程 機械加工 多級冷鍛造物料消耗（%） 40 100生產率(EA/min) 1 200單價 1 1/2圖 14 原始過程和冷鍛加工生產一個彈簧定位銷之間能源消耗104.總結在這項研究中,多級冷鍛工藝彈簧導針沖壓模組開發(fā)考慮到在制造周期的節(jié)能。這個過程是設計使用鐵分析和預成型形狀優(yōu)化的考慮到材料流和裝載限制的沖壓。合適的半徑第二沖頭是 12r 到 13r,發(fā)達過程通過了實驗驗證過程的有效性。發(fā)達過程是一種綠色制造工藝不僅減少材料損失還節(jié)約能源。此外，這個過程通過高材料使用和高生產率達到降低成本相比更廣泛使用于加工過程。致謝這項研究是由“在大邱和尚慶北道省技術創(chuàng)新的中小型制造企業(yè)” 提供技術支持。參考文獻1. Boothroyd, G. and Knight, W. A., “Fundamentals of machining and machine tools,” CRC, 2006.2. Park, C. W., Kwon, K. S., Kim, W. B., Min, B. K., Park, S. J., Sung, I. H., Yoon, Y. S., Lee, K. S., Lee, J. H., and Seok, J., “Energy consumption reduction technology in manufacturing-Aselective review of policies, standards, and research,” Int. J. Precis. Eng. Manuf., Vol. 10, No. 5, pp. 151-173, 2009.3. Dahmus, J. B. and Gutowski, T. G., “An environmental analysis of machining,” Proc. of IMECE, pp. 643-652, 2004.4. Kang, Y. C., Chun, D. M., Jun, Y., and Ahn, S. H., “Computer-aided environmental design system for the energy-using product (EuP) directive,” Int. J. Precis. Eng. Manuf., Vol. 11, No. 3, pp. 397-406, 2010.5. Lange, K., “Handbook of metal forming,” McGraw-Hill Book Company, 1985.6. Capan, L. and Baran, O., “Calculation method of the press force in a round shaped closed-die forging based on similarities to indirect extrusion,” JMPT, Vol. 102, No. 1, pp. 230-233, 2000.為了更好的理解和應用自己所學到的知識，就得通過實踐，而畢業(yè)實習無非給了我們這樣一個機會。學校與職場、學習與工作、學生與員工之間存在著巨大的差異，人們的觀點、行為方式、心理等方面都要做適當的調整，讓我能夠接觸到真實的職場。我從 2013 年 2 月 25 日至 2013 年 3 月 17 日在天津科技大學塑料廠完成畢業(yè)實習。雖然時間短暫，但是我還是了解了一些東西，比如做事要認真，待人需誠懇。通過理論聯系實際，鞏固所學的知識，提高處理實際問題的能力，了解設計專題的主要內容，為畢業(yè)設計的順利進行做好充分的準備，并為自己能順利與社會環(huán)境接軌做準備。而且我在 2013 年 3 月 7 日參觀了第九屆中國（天津）國際機床展覽會，并通過自己的所見所聞和機床展的參觀，以及同當地塑料廠員工的交流，增進我對于注塑成型的基本原理和注射機的認識，以及了解了一些先進的成型設備和機床，為今后正式從事該行業(yè)增添點見識。注塑成型工程中心擁有國內先進的電腦控制注射設備，鎖模力從 80 噸到400 噸，共計 12 臺，同時擁有三十多年經驗豐富的操作人員和完備的質量保證體系，可向客戶提供滿意的產品和良好的售后服務。該中心主要產品有:聚碳酸脂巧克力模板 1000 多個品種,各種 PS 食品盒、糖盒、茶葉盒、工業(yè)配件、電器配件、燈具塑件、摩托配件、 日用制品、工具盒、玩具及包裝桶等。該中心可根據用戶的需要，設計開發(fā)各種塑料模具和加工塑料制品。圖 1 400C 注塑成型 圖 2 PC 巧克力模板1圖 3 PS 糖盒 圖 4 汽車、摩托車燈具罩成型工程中心，擁有從日本引進的青木固一步法注射延伸吹塑成型機，國產注吹、擠吹和兩步法吹瓶機，可加工 30-2500 毫升中空瓶類制品，共有 100多個品種。主要產品有：礦泉水瓶、飲料瓶、藥瓶、酶制劑瓶、純牛奶瓶、濕巾紙筒、化妝品瓶、醬油瓶、樣品瓶、墨水瓶、消毒液瓶、農藥瓶、PET 寬口瓶等。圖 5 擠吹成型機 圖 6 引進日本注拉吹成型機2圖 7 各種規(guī)格 PET 瓶 圖 8 各種規(guī)格擠吹中空制品模具工程中心以天津科技大學模具專業(yè)為依托，主要從事各類模具研究設計、制造與加工，該中心擁有雄厚的技術力量，有多名專家、教授和工程技術人員，擁有一流的加工與檢測設備，能夠承接各種類型的模具研究、設計和加工。該廠中心的主要加工設備有：數控加工中心、數控車床、數控銑床、數控電火花加工機床、數控線切割加工機床、數控雕刻機床等數十臺。注塑成型過程大致可以分為以下階段：加料塑化、合模注射、保壓冷卻、開模頂出。上述工藝反復進行，就可批量生產出制品。注塑成型離不開注射機，注射機通常由注射裝置、合模裝置、液壓傳動系統(tǒng)、電器控制系統(tǒng)等組成。注射機根據合模裝置的排列方式可分為立式、臥式及角式。注射機常用的注射裝置有柱塞式、螺桿預塑式和往復螺桿式。在塑料廠中，多為往復螺桿式的注射機。注射機的常見的合模裝置有液壓式和液壓-曲肘式。頂出裝置有機械頂出、液壓頂出和氣動頂出。圖 9 立式數控銑床 圖 10 XH716A 立式加工中心3工作臺尺寸：400*800mm 工作臺尺寸：630*1250mm 坐標行程：630*400*500mm 坐標行程：1000*630*700mm 主軸錐孔：ANSI B5.50 CAT-40 （XK714B） 主軸錐孔：ANSI B5.50 CAT-40MAS403 BT40 MAS403 BT40控制系統(tǒng)： FANUC-- 0MD圖 11 數控車床 圖 12 HCKX320/MDVIC 數控快走絲線切割機我有幸參加了天津梅江會展中心舉辦的中國國際機床展覽會。在這次展會中，參展的有來自中國各省各市的公司，他們將該公司的一些先進設備展示在每位觀眾的眼前。有數控車床、數控銑床、數控加工中心以及和我自己所學專業(yè)相關的沖床、雙動液壓拉伸機、線切割機，此外還有各種磨床、鉆床等等。此次會展中心展出最多的就是數控機床，各種數控車床、數控銑床及數控加工中心。其中數控機床多數都能實現 3 軸聯動，有些甚至出現 5 軸聯動。部分的數控機床自身刀庫能夠存的刀的數量有 12~30 左右，有的甚至帶到 40 把刀。而且極個別的機床還有變頻調節(jié)，帶有伺服系統(tǒng)。在這次展會中還遇見了三臺沖床和一臺雙動液壓拉伸機，其中還有看見了3 套模具，其中一套拆開的。第一臺沖床的工作行程有 459spm，其沖出的件非常小，其模具采用了滾珠導柱導套導向，該模具為級進模，凹模采用鑲拼式結構，有沖孔落料、彎曲等工序。由于產品尺寸較小，凸模尺寸也非常小，所以模具在合模沖裁的過程中由另一組滾珠導柱導套進行凸模導向，以便于完成精確沖裁。4圖 13 沖床 圖 14 模具第二臺沖床雖沒有裝上模具，但是其采用了吸盤來完成自動送料和取件，實現了全自動化的生產。而且搭配了兩臺沖床，采用 3 對吸盤能合理的實現兩臺沖床的送料和取件。圖 15 自動送料與取件第三臺沖床主要加工一些電子產品的金屬配件。給沖床所裝載的模具，也是級進模，所含工序有沖孔、落料、彎曲以及卷緣，其條料的送進也通過一個自動送料的裝置，將條料送入模具當中。此外有一臺雙動液壓拉伸機，其主要生產一些金屬盆或桶等開口空心件。該設備備有自動退料裝置、可有效增大壓邊力，四支點雙曲桿斜排列銷模裝置，大行程啟閉模速度快。還有一些攻絲機、三坐標測量儀、水切割設備以及一些磨床等等。這些設備都是本次展會中出現的一些先進設備。大部分的設備自己都沒有接觸過，所以這一次的展會使我開闊了視野，擴展了我的見識。通過這次實習和參觀，我學會了許多書本上學不到的知識，能夠把書本上的理論運用到實際上，實踐是檢驗真理的唯一方法，只有到實際中去，才能真正認識理論其中的意義。以前我認為實習很簡單，只是去那里看看就好，明白5就好，工作是個很簡單的事情，但是實習之后我就改變了自己的想法。工作不僅僅是工作，還教會了我們如何做人，如何去和別人相處即為人處事的道理。在這里實習結束使我懂得無論做什么事情，都要從小事做起，往往大的錯誤都是從小的錯誤演變的;做什么事情，都要有不怕困難，勇于拼搏的頑強作風，都要有主動做事，效率第一的團隊精神，都要有追求卓越、勇于創(chuàng)新、品質至上的精益文化理念。非常感謝這個難得的機會，讓我受益匪淺;也非常感謝學校給了我這個機會，讓我為我將來的工作積累了豐富的經驗，同時也讓我對模具設計與制造專業(yè)有了更深的認識也讓我們懂得什么是生活什么是社會，我們也不再是一個單純的學生了，我們有了自己的責任。在實習中我們學會了自己去適應環(huán)境，而不是讓環(huán)境來遷就自己;我們要努力付出，而不是被動的等待索取;我們要主動的接受錘煉增強自身的綜合素質，而不是面對困難望而卻步;我們要學會包容，要有一個好的脾氣也要有一個理智的頭腦，而不是以自我為中心，什么都要順從自己的意愿。我們要學會在這個社會中生存，而且還是要活得很精彩。遮 陽 罩 連 接 件 級 進 模 畢 業(yè) 設 計SUN SHADE FITTING AND GRADUATION DESIGN OF PROGRESSIVE DIE摘 要模具工業(yè)是國民經濟的基礎工業(yè)。模具是大批量生產同形產品的工具，是生產各種工業(yè)產品的重要工藝裝備。冷沖壓更是在實際生產中占有絕對重要的地位。本設計說明書是沖裁加彎曲的多工位級進模的具體設計過程，其中包括最初的對制件進行工藝分析，對沖裁件的外形分析，沖裁過程的合理性以及彎曲回彈的分析，再對工藝方案進行比較和最終的選擇，然后再對模具的工藝進行一些必要的計算和對模具主要零部件的選擇以及校核，最后選擇合適的模架和壓力機。因為級進模一般是要大批量生產的，所以又考慮了模具的定位問題，包括用側刃粗定距，用導正銷進行精定位。因為制件彎曲步驟較多，所以模具的各部分零件較復雜。關鍵詞：沖壓；模具；彎曲；分析ABSTRACTMold industry is the basic industry of national economy. Mold is mass production tools, products of the same shape is an important craft equipment in the production of various industrial products . Cold stamping is occupies absolute important position in the actual production. This thesis was blanking and bending of multistep progressive die design process, including the initial process analysis to parts, hedge cutting shape analysis, the rationality of blanking process and the analysis of the bending springback, then carries on the comparison to process and the final choice, and then some necessary for the mould process is calculated and the choice of major parts of the mold and checking, and finally choose the right mold frame and press. Because progressive die is generally to mass production, they are considering the positioning mould problem, including using coarse side blade spacing, with the guide is fine positioning pin. Because the large parts bending steps, the mould parts of the parts is more complex.Key words：stamping； the mold；bend；analysis目 錄第一章 概述 1第一節(jié) 冷沖壓模具的特點及其發(fā)展 1第二節(jié) 冷沖壓加工工藝的分類 3第三節(jié) 沖壓加工基本工序 4第四節(jié) 畢業(yè)設計任務 5第二章 制件的工藝性分析 6第一節(jié) 沖裁件的工藝性 6第二節(jié) 彎曲件的工藝性 7第三節(jié) 彎曲件的工序安排原則 .10第四節(jié) 彎曲回彈的計算 .10第三章 工藝方案的確定 .13第四章 模具的工藝計算 .16第一節(jié) 毛坯長度尺寸計算 .16第二節(jié) 排樣圖設計 .17第三節(jié) 材料利用率 .18第四節(jié) 部分尺寸的計算 .22第五節(jié) 彎曲模成形部分尺寸的計算 .33第六節(jié) 各種力的計算 36第七節(jié) 壓力中心的確定 .38第五章 模具主要零件的設計 .41第一節(jié) 模具成形零件的設計 .41第二節(jié) 彈性元件的選取 .44第三節(jié) 模架的選用以及導向裝置 .46第六章 設備的選擇 .48第一節(jié) 壓力機的初選 .48第二節(jié) 壓力機的校核 .48第七章 凸凹模的材料選擇以及加工工藝 .50參考文獻 .51致 謝 .52附 錄 .53進度計劃表學院：XX 專業(yè)：XX 學號：XX 姓名：XX序號起止日期 計劃內容 實際完成情況檢查日期及檢查人簽名1 2013.3.18 - 3.25 實習報告、開題報告、進度計劃和查閱外文文獻 2 2013.3.26 - 4.1 翻譯外文文獻，畫制件圖 3 2013.4.2 - 4.8 確定工藝方案 4 2013.4.9 - 4.15 進行必要的工藝計算 5 2013.4.16 - 4.22 進行沖模的總體設計，繪制裝配草圖 6 2013.4.23 - 5.6 模具主要零件結構設計和選定沖壓設備 7 2013.5.7 - 5.20 繪制模具總圖 8 2013.5.21 - 6.3 繪制各非標準零件圖 9 2013.6.4 - 6.12 撰寫設計說明書，準備答辯 指導教師簽名： 指導教師批準日期： 年 月 日 注：1、 “檢查人簽名”一欄和“指導教師批準日期”由教師用筆填寫；2、畢業(yè)設計（論文）完成后此表裝入畢業(yè)設計（論文）檔案袋。擬選題目 遮陽罩連接件的沖壓模具設計選題依據及研究意義冷沖壓是在常溫下，利用沖模在壓力機上對板料或坯料施加壓力，使其產生塑性變形或分離，從而獲得零件所需的形狀、尺寸的一種加工方法。利用沖壓模具生產可以保證產品的尺寸精度，使產品質量穩(wěn)定，而且在加工中不破壞產品的表面。用模具生產零部件可以采用冶金廠大量生產的廉價的軋制港胞或鋼帶為配料，且在生產中不需要加熱，具有生產效率高、質量好、質量輕、成本低且節(jié)約能源和材料等一系列優(yōu)點。而模具則是大批量生產同形產品的工具，是生產各種工業(yè)產品的重要工藝裝備。模具工業(yè)是國民經濟的基礎工業(yè)。由于模具業(yè)與各行業(yè)都密切相關，所以，精密模具已使模具行業(yè)成為一個與高新技術產品互為依托的行業(yè)。例如，制造集成電路引線框架的精密級進沖模和精密的集成電路塑封模，計算機的機殼、接插件和許多元器件制造中的精密塑料模具與精密沖壓模具等，都是電子產品生產中不可或缺的工藝裝備。隨著消費結構和產業(yè)結構的加速升級，必將對先進模具制造技術和先進生產裝備提出更高的要求。這些中心目前絕大多數發(fā)展成為行業(yè)排頭兵，有的已成為世界排頭兵，取得了良好的經濟效益。據了解，現在我國模具產業(yè)中至少有 70%為民營企業(yè)，為我國模具行業(yè)發(fā)展的主力軍。我國逐步成為世界模具加工大國和出口大國，并且已成為世界五金生產大國之一，擁有廣闊的市場和消費潛力。模具業(yè)還是增值率高、增值稅較重的基礎行業(yè)。據國家稅務總局對一萬多家工業(yè)企業(yè)流轉稅平均負擔率的統(tǒng)計，模具行業(yè)比其它行業(yè)高出 5.07%，這與現代模具產業(yè)高投入的產業(yè)特點不協調，限制了模具工業(yè)的發(fā)展。目前，技術含量低的模具已供過于求，市場利潤空間狹小，而技術含量較高的中、高檔模具，遠遠不能適應國民經濟發(fā)展的需要。精密、復雜的沖壓模具和塑料模具、轎車覆蓋件模具、電子接插件等電子產品模具這類高檔模具，仍有很大一部分依靠進口。這些表明我國模具業(yè)的發(fā)展?jié)摿θ匀缓芫薮?。鑒于模具工業(yè)的特點和重要性，政府對模具產業(yè)的發(fā)展極為重視，并采取了多種措施給予大力扶持。根據官方的文件，模具業(yè)在今后的發(fā)展方向主要有已下 3 點：1、更加注意其產品結構的戰(zhàn)略性調整，使結構復雜、精密度高的高檔模具得到更快的發(fā)展。2、模具協會積極推進中西部地區(qū)模具行業(yè)的發(fā)展，努力縮小發(fā)達地區(qū)和不發(fā)達地區(qū)的差距。3、積極推進模具企業(yè)，特別是國有企業(yè)的體制創(chuàng)新，轉換經營體制，大力發(fā)展混合所有制經濟，明晰產權和完善法人治理結構。模具的設計過程是和生產實際過程分不開的，所以設計的方法是要在深入學習機械原理、機械設計、CAD/CAM、UG、沖壓工藝及沖模設計等相關在課題研究中需要掌握的理論知識，應用理論聯系實際，實踐推動理論的研究方法進行模具的設計工作。冷沖壓模具多為安裝在壓力機上的，對放置在內的板料在室溫下施加變形力，使其產生變形，從而獲得一定形狀,尺寸和性能的產品零件的特殊專用工具。文獻綜述（對已有相關代表性研究成果的綜合介紹與評價）在模具制造的方法中，冷沖壓與其他加工方法相比，具有獨到的特點：操作工藝方便，便于組織生產，是一種高效低耗的加工方法，適合大批量生產。沖壓技術對發(fā)展生產、增加效益、更新產品等方面具有重要作用。在近半個世紀以來，我國的冷沖壓工藝和其它生產工藝一樣，得到了迅速的發(fā)展。在一些工廠中，建立了具有現代規(guī)模和技術先進的冷沖壓生產車間，并建立了專門研究冷沖壓技術的科研機構及專業(yè)性工廠，培養(yǎng)了大批從事冷沖壓生產的科技人員，廣泛地開展了冷沖壓生產的科技及學術活動，編輯出版了各種冷沖壓技術資料，從而使冷沖壓生產技術得到了迅速發(fā)展。在冷沖壓生產中，出現了很多可喜的高科技成果。沖壓加工的工藝和設備正在不斷地發(fā)展，例如精密沖裁、冷擠壓、多工位自動沖壓、高速成形、液壓成形、超塑沖壓等，把冷沖壓生產技術提高到了新的水平。為了適應冷沖壓工藝水平的提高，我國對沖模的研制也在不斷加強。近年來，出現了很多制造周期短、使用壽命長的新型沖模結構。并且，模具加工工藝及模具材料也相應地在不斷革新，例如采用鋼結硬質合金、硬質合金或低熔點合金澆注模具、采用電加工技術及計算機制造沖模等以適用于不同的生產條件。而且沖壓出的零件制品一般不需要進一步機械加工，互換性好，在耗費不大的情況下能獲得強度高、剛度大而重量輕的零件。所以在工業(yè)生產中，尤其在大批量生產中應用十分廣泛。相當多的工業(yè)部門都越來越多地次采用冷沖壓加工產品零部件，如機械制造、車輛生產、航空航天、電子、電器、輕工、儀表及日用品等行業(yè)。在這些工業(yè)部門中，沖壓件所占的比重都相當大，不少過去用鑄造、鍛造、切削加工方法制造的零件，現在已被質量輕、剛度好的沖壓件所代替。目前，國內市場對中高檔家電、汽車、塑料制品模具的需求量很大，但要求國產模具必須在質量、交貨期等方面滿足用戶的需求。我國加入 WTO 后，伴隨著世界經濟的一體化浪潮，全球制造業(yè)加速向中國大陸地區(qū)轉移已是大勢所趨，中國也將逐步發(fā)展成為世界級的制造業(yè)基地。中低檔的模具國際市場潛力十分巨大，只要國產模具的質量能夠有提高，交貨期能夠保證，模具出口的前景是十分樂觀的。優(yōu)勢明顯的廣東特別是珠三角地區(qū)，將在十年之內發(fā)展成為世界模具生產中心。同時，由于近年來我國每年用近 10 億美元進口模具，其中精密、大型、復雜、長壽命模具占多數，所以從減少進口角度出發(fā)，這類高檔模具在市場的分額比例也將逐步增大。現代模具其高技術、人才密集、高技術背景下的工藝密集型工業(yè)的特點，是在新型工業(yè)化道路上走在前面的產業(yè)，模具作為重要的制造裝備行業(yè)在為各行各業(yè)服務的同時，也直接為高新技術產業(yè)服務，模具在制造業(yè)產品研發(fā)、創(chuàng)新和生產中所具有的獨特的重要地位，使得模具制造能力和水平的高低也成為國家創(chuàng)新能力的重要標志。冷沖壓更是在汽車生產中占有絕對重要的地位.據悉，2009 年我國乘用車換型就達到 221 款(其中轎車 175 款)，比 2008 年多 114 款。自主車型 120 款，而像中檔帕薩特的全套沖模價值就超過 2.5 億元人民幣，大型塑料模具價值約3500 萬至 4000 萬；從汽車的心臟發(fā)電機的缸體壓鑄到汽車白車身沖壓件，從加快我國節(jié)能環(huán)保型汽車的研發(fā)進程(如汽車發(fā)動機塑料進氣歧管國外已占80%，注塑模具的實現)，到新材料超強鋼板熱壓成形模，都需要模具帶動汽車產業(yè)核心零部件的國產化，中高檔轎車覆蓋件模具，汽車輕量化新型材料成形模具及多工位級進模具均是推進汽車自主品牌發(fā)展的保障，模具裝備是汽車裝備中的重要組成部分。多級鍛造過程需要仔細設計措施防止缺陷的最終產品。因此,設計必須考慮材料流在整個過程和裝載的壓力限制，為了避免產品缺陷如折疊和填充不足。能源消耗過程需要轉換成一個節(jié)能過程。為了這個目的鍛造過程是應用于制造彈簧定位銷的實現更少的物質損失和更高的生產力。然而一個廣泛蔓延的過程由兩個壁壘有限:幾何精度和強度不夠造成的填充不足和折疊等缺陷。 這些障礙是可以克服的如果物質流是完全符合給定的幾何形狀。在這項研究中,多級鍛造工藝對彈簧定位銷的一個按模組設計考慮到材料流動使用有限元分析。設計多級鍛造工藝對彈簧導桿銷成形載荷和材料流動在每一步分析利用商業(yè)有限元代碼變形。然后,結果會由設計的冷鍛過程和原工藝效率的評估開發(fā)的過程做對比。我國的模具市場主要分布在浙江、江蘇、上海、廣東、山東和臺灣等地方，其中浙江和廣東最為突出。浙江人的市場操作意識相當強，從當初的火鍋產品、不銹鋼保溫杯到去年風靡一時的滑板車，給他們帶來了滾滾財源。目前，在深圳周邊及珠三角地區(qū)聚集了 6000 多家模具企業(yè)，從業(yè)人員超過 20 萬人。已連續(xù)在深圳舉辦了五屆的華南國際模具展，吸引了 25 個國家和地區(qū)的 1000 多家企業(yè)參加，是當今中國最具專業(yè)化、國際化水準的模具工業(yè)展會。隨著模具技術的發(fā)展，世界各國對模具工業(yè)的發(fā)展都十分重視，但由于基礎和體制的不同，其發(fā)展的速度及水平狀態(tài)也有明顯的差距。當今世界模具工業(yè)的基本格局是以日、美及歐洲各工業(yè)化國家作為世界模具技術發(fā)展的領頭羊，占據了世界模具市場的半壁江山，他們擁有現代的設計方法和先進的模具制造設備，特別是近幾年這些國家把 系統(tǒng)作為模具工業(yè)發(fā)展的臂翼，其發(fā)展的勢頭如日中天。在信息化帶動工業(yè)化發(fā)展的今天 , 我國的模具設計加工和制造技術落后于國際水平 , 我們的模具企業(yè)管理技術更落后于國際水平的現實必須引起我們足夠的重視 。正確合理地選用模具標準件 , 提高模具標準化程度可以極大地縮短模具制造周期 、 提高質量和降低成本 。 因此模具標準化程度將不斷提高 。要快速提高我國模具工業(yè)水平 , 我國模具行業(yè)全體職工必須努力學習 , 牢牢掌握世界模具技術的發(fā)展方向 ,充分發(fā)揮主觀能動性 , 腳踏實地 、 充滿信心地去創(chuàng)造美好的未來 。研究內容（包括基本思路、框架、主要研究方式、方法等）1.工藝性分析1）分析零件的尺寸、形狀，加工要求，表面粗糙度等。分析零件的材料以及材料的性能 和制件的用途；2）分析工藝資料及件的變形方式 ，成型可能性分析等；3）分析材料是否滿足強度要求，是否滿足材料性能的成形性關系等。4）了解工件的生產批量（決定模具的形式、結構、材料等）5）了解工件原材料的規(guī)格與毛坯情況；6）分析沖壓車間的設備資料或情況；7）分析車間制造模具的技術能力和設備條件以及可采用的模具標準件情況；2.運用UG繪制零件圖，分析零件的成型原理，選擇成型設備1）學習UG軟件，運用UG進行繪制零件圖。2）根據零件的成形特點及成形原理分析，以及工藝性分析的結果，再根據現有設備選出適合的成形設備。3.確定具體的工藝方案1）根據制件本身結構特點，選擇零件件沖壓成形基本工序，如沖孔、落料、彎曲、成型等。根據零件結構的工藝性，并根據零件測繪出的彎曲件圖，確定最合理的方案，確定總工序數、工序順序、各工序的加工內容、沖壓方向等。根據彎曲件的結構、形狀尺寸，選擇合適的毛坯。對彎曲件展開，初步確定毛坯的形狀和外形尺寸，制定材料消耗定額。選定各個工序的模具結構形式，選定毛坯和各工序制件的送、卸料方向和方法。4.模具主要結構的計算和設計制件模具結構的零件主要有：沖孔凸、凹模刃口尺寸和落料凸、凹模刃口尺寸以及彎曲凸、凹模刃口尺寸的計算。根據制件結構形式對模具主要零件尺寸進行計算，并繪制出相應的模具的結構。選擇定位裝置的形式及位置，選擇卸料和推件裝置，選擇導向零件，如選用導柱、導套導向或者導板導向等。選擇安裝、緊固零件，如模柄、上下模座的結構形式?？紤]各個零件的安裝位置。5.利用UG進行模具各個主要結構的繪制以及最終的裝配。研究進程安排第一階段：查資料寫開題報告；英文翻譯；零件測繪以及根據所測繪的數據進行三維造型，把造型的零件圖轉換成二維工程圖第二階段：排樣圖的設計以及材料利用率的計算；沖裁力和壓力中心計算；對成型零部件的尺寸計算；其他零部件的計算和設計；根據計算結果，正確繪制冷沖模模具結構圖。第三階段：撰寫設計說明書，準備答辯主要參閱文獻[參考文獻數量不少于 15 篇，其中外文文獻不少于 3 篇][1]陳智勇,施雯,張鍵. 不同成分 CrMoN 涂層對模具鋼表面性能的影響[J]. 上海金屬. 2010(04):9-15[2]吳平桂. 汽車大型模具用鋼的研究進展[J]. 科技創(chuàng)新導報. 2009(06):11-12[3]洪慎章. 現代模具工業(yè)的發(fā)展趨勢及企業(yè)特征[J]. 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J Intel Manuf (2010), pp. 1–8其它說明指導教師是否同意開題簽名:年 月 日教研室教學負責人簽署簽名:年 月 日說明：1、開題報告工作從第七學期學生確定畢業(yè)設計（論文）題目后開始，在教師指導下，學生通過調研、收資后，于第八學期第四周前完成。2、紙張?zhí)顚懖粔蚩闪砑痈巾摗?/div>
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