ZL50裝載機總體及工作裝置設計
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附件三 浙江理工大學本科畢業(yè)設計 論文 開題報告班 級 機 械與 自動 控制 學院 09機 械類 4 班 姓 名 葉 芳達 課 題名 稱 汽 車燈 架成 型模 具設 計目 錄1選題的背景與意義 1 1我國沖壓模具技術和材料應用的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢2研究的基本內容與擬解決的主要問題2 1基本內容2 2擬解決的主要問題 3總體研究思路及預期研究成果3 1總體研究思路3 2可行性分析3 預期研究成果4研究工作計劃 成 績 答 辯意 見 從選 題 任 務工 作量 質 量預 期 可 行性 等幾 個方 面 答 辯組 長簽 名 年 月 日 系 主 任 審 核 意 見 簽 名 年 月 日 汽 車燈 架成 型模 具設 計 葉芳達 機械設計制造及其自動化 09 4 班 B09300425 1選題的背景與意義 沖壓成型是指靠壓力機和模具對板材 帶材 管材和型材等施加外力 使之產生塑性變形或分離 從而獲得所需形狀和尺寸的工件 沖壓件 的加工成型方法 沖壓成型在汽車制造中是一種十分重要的制造技術 而汽車覆蓋件大都采用沖壓而成 其模具制造周期影響汽車的制造成本以及新產品開發(fā)的周期 目前 國外汽車界提 出 縮短產品的市場化周期 降低產品開發(fā)費用和減輕汽車的質量的了 3R戰(zhàn) 略 其中的一個重要環(huán)節(jié)就是降低車身覆蓋件模具的制造費用和減少生產周期 因此在車身覆蓋件模具的研發(fā)方面各個國家都投入了大量的資金 1 1我國沖壓模具技術和材料應用的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 模具是機械制造業(yè)中技術先進 影響深遠的重要工藝裝備 具有生產效率高 材料 利用率高 制件質量優(yōu)良 工藝適應性好等特點 被廣泛應用于汽車 機械 航天 航空 輕工 電子 電器 儀表等行業(yè) 然而 與國際先進水平相比 中國的模具行業(yè)的差 距 不 僅 表 現(xiàn) 在 精 度 差 距 大 交 貨 周 期 長 等 方 面 模 具 壽 命 也 只 有 國 際 先 進 水 平 的 50 左 右 大型 精密 技術含量高的轎車覆蓋件沖壓模具和精密沖裁模具 每年都需 要 花費大量資金進口 中國雖然在很早以前就制造模具和使用模具 但一直未形成產業(yè) 由于長期以來模具制造一直作為保證企業(yè)產品生產的手段被視為生產后方 因 此一直發(fā)展緩慢 1 1 1沖壓成形技術介紹 沖壓成形技術是金屬加工成形技術之一 它利用模具和沖壓機械對板坯進行壓力加工 使板坯產生塑性變形 從而獲得一定形狀 尺寸和性能的制件 它是機械制造工業(yè)中加工成形零件的重要方法之一 應用范圍非常廣泛 沖壓成形技術相比其他成形方法有以下特點 制件精確度高 一般不再需要大量的機械加工就能獲得強度高 剛性好 質量輕 互換性好的零件 生產效率高 每分鐘少則幾件 幾十件 多大數(shù)百件 可生產復雜形狀的制件 用簡單的機械設備 通過模具加工出復雜形狀的制件 如槍 炮彈殼 行軍水壺 高壓氣瓶 飲料罐等 材料利用率高 沖壓生產制件可用廉價的板材或帶材 材料利用率可到 70 80 可大大降低成本 有利于實現(xiàn)機械化和自動化 減輕工人的勞動強度和改善勞動條件 1 1 2計算機與沖壓模具行業(yè)隨著與國際接軌的腳步不斷加快 市場競爭的日益加劇 人們已經 越 來越認識到產品質量 成本和新產品的開發(fā)能力的重要性 在沖壓模具發(fā)展方面 主要表現(xiàn)在以下幾 個方面 第 一 模 具 CAD CAM CAE技 術 是 模 具 設 計 制 造 的 發(fā) 展 方 向 計 算 機 和 網 絡 的 發(fā) 展正 使 CAD CAM CAE技 術 跨 地 區(qū) 跨 企 業(yè) 跨 院 所 地 在 整 個 行 業(yè) 中 推 廣 成 為 可 能 實 現(xiàn)技術資源的重新整合 使虛擬制造成為可能 第二 模具 逆向工程 的飛速發(fā)展 高速掃描機和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或實物掃描到加工出期望的模型所需的諸多功能 大大縮短了模具的在研制制造周期 有些快速掃描系統(tǒng) 可快速安裝在已有的數(shù)控銑床及加工中心上 實現(xiàn)快速數(shù)據采集 自動 生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的加工程序 不同格式的 CAD數(shù) 據 模具逆向工程已在汽車 摩托車 家電等行業(yè)得到成功應用 第三 先進加工手段的應用 國外近年來發(fā)展的高速銑削加工 大幅度提高了加工效率 并可獲得極高的表面光潔度 高速銑削加工技術的發(fā)展 對汽車 家電行業(yè)中大型模具制造注入了新的活力 同時電火花銑削加工技術也迅速發(fā)展 也為制造復雜模具 奠定了基礎 模具熱處理和表面處理是否能充分發(fā)揮模具鋼材料性能的關鍵環(huán)節(jié) 近年來模具熱處理的發(fā)展使用了模具表面處理除完善應發(fā)展工藝先進的氣相沉積 等離子噴涂等技術 能夠制造出復雜模具 從而極大地提高了加工效率 近年來許多模具企業(yè)因此加大了用于技術進步的投資力度 一些國內模具企業(yè)已普 及 了二維 CAD 目前 以汽車覆蓋件模具為代表的大型沖壓模具的制造技術已取得很大進步 東風汽車公司模具廠 一汽模具中心等模具廠家已能生產部分轎車覆蓋件模具 并 開 始 使 用 UG Pro Engineer I DEAS等 國 際 通 用 軟 件 個 別 廠 家 還 引 進 了 Moldflow等 CAE軟件 并成功應用于沖壓模的設計中 1 1 3模具發(fā)展的關鍵問題對于我國來說 模具自動加工系是我國長遠發(fā)展的目標 模具自動加工系統(tǒng)應有多臺機床合理組合 配有隨行定位夾具或定位盤 有完整的機具 刀具數(shù)控庫 有完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng) 有質量監(jiān)測控制系統(tǒng) 特別是由于 國外 模具行業(yè)發(fā)展較成熟 對我 國模具沖壓行業(yè)帶來很大的挑戰(zhàn) 由于汽車 飛機發(fā)展和環(huán)保要求的提高 對沖壓帶來了壓力 而產品集約化生產 個性化發(fā)展 節(jié)能性要求 環(huán)保性要求 將促使沖壓行業(yè)出 現(xiàn) 新 一 輪 的 技 術 革 新 和 改 造 同 時 仿 真 技 術 的 發(fā) 展 和 應 用 是 沖 壓 發(fā) 展 必 須 借 助 的 手段 自動化和靈活性要求是沖壓發(fā)展必須考慮的因素 沖壓成型更加 科學化 數(shù)字化 和可控化 供應商一沖壓廠 沖壓廠一用戶之間的合作越來越重要 在整個工業(yè)中 沖壓的關鍵在模具 沖壓模具的發(fā)展至關重要 2研究的基本內容與擬解決的主要問題 2 1基本內容 1 汽車燈架 成 型 方案設計 分析 汽車燈架 的結構特點 尺寸精度 利用 CAD和 Pro E繪制二維圖 三維圖 最終確定 汽車燈架 的工藝成型方案 2 模具結構設計 根據 汽車燈架 的工藝方案 結合 汽車燈架 的 規(guī)格 制作模具的成本 精度要求和生產效率等因素 確定 模具總體結構形式 完成模具的結構設計 并驗證其可靠性 3 零件設計和相關計算 2 2擬解決的主要問題 在網上進行搜索發(fā)現(xiàn)關于汽車配件 汽車燈架這一關鍵詞目前有著較少的文獻資料 以下為福特卡車燈架的基本信息 目前看來 仍需查閱大量資料了解部分標準 并進行模具初步設計 所設計的模具首先應保證沖壓件凸模能夠順利進入沖壓凹模 不應出現(xiàn)凸模接觸不到的死區(qū) 即所有需沖壓的部位要在一次沖壓中完成 避免點接觸 接觸部位應處于沖模中心 以保證成型時材料不致竄動 壓料應盡量保證毛料平放 壓料面各部位進料阻 力應均勻 沖壓深度均勻 拉入角相等 才能有效地保證進料阻力均勻 同時覆蓋件沖壓成形的壓料面形狀是保證沖壓過程中材料下破不裂和順利成型 根據這些要求可以設計沖壓模具并且進行實際的生產制造 3總體研究思路及預期研究成果 沖壓成型是指靠壓力機和模具對板材 帶材 管材和型材等施加外力 使之產生塑性變形或分離 從而獲得所需形狀和尺寸的工件 沖壓件 的加工成型方法 根據課題要求 對該汽車燈架進行初步的沖壓模具設計3 1總體研究思路 分析福特卡車的汽車燈架結構特點 尺寸精度 根據汽車燈架的結構特點和課題要求 最終選擇設計沖壓模 完成相關二維圖 根據 汽車燈架 的形狀 尺寸及加工工藝的要求 設計出完成其相關功能的模具結構 3 2可行性分析 汽車燈架是汽車覆蓋件之一 沖壓成型在汽車制造中是一種十分重要的制造技術 而汽車覆蓋件大都采用沖壓而成 其模具制造周期影響汽車的制造成本以及新產品開發(fā)的周期 隨著計算機技術的發(fā)展和普及 沖壓模具也基本實現(xiàn)了計算機化 在前人植樹后人乘涼的基礎上 本設計論文對汽車燈架成型模具設計是基本可行的 本設計的工作主要涉及 沖壓成型工藝 機械原理和機械設計等方面的知識 以及Pro E設計工具 本人已學習了這些相關課程 并取得了較好的成績 掌握了本設計所需的基本知識 指導老師曾任教我們沖壓成型工藝并在該領域有相當經驗 我相信在老師指導下能 順利完整此次設計并取得預期的研究成果 3 預期研究成果 得出相關二維零件圖 裝配圖 以及相關分析圖 設計出汽車燈架的沖壓模具 寫出設計論文 4研究工作計劃 起 止時 間 內 容2012 12 15 2012 12 20前 期資 料準 備 畢業(yè) 設計 任務 書 文 獻綜 述 外 文翻 譯 2012 12 21 2013 01 08查 閱 資 料 包 括 外 文 資 料 撰 寫 文 獻 綜 述 開 題 報 告 及 翻 譯 外文 資料 2013 01 08 2013 01 13完 成開 題報 告 開 題報 告答 辯 2013 01 14 2013 03 05總 體方 案設 計 初 步 分 析計 算 結構 設計 2013 03 06 2013 04 05方 案設 計 分析 計算 結構 設計 圖 紙繪 制 撰寫 說明 書 2013 04 05 2013 04 17畢 業(yè)設 計中 期檢 查完 成情 況 以 及數(shù) 據核 對 填寫 記錄 2013 04 18 2013 05 05完 成 圖 紙繪 制 說明 書撰 寫 提交 畢業(yè) 設計 論 文 2013 05 06 2013 05 15畢 業(yè)設 計審 閱2013 05 15 畢 業(yè)設 計答 辯 參考文獻 1 張榮清 模具設計與制造 M 高等教育出版社 2008 3 2 金敦水 沖壓模具間隙分析及模具結構設計 J 煤礦機械 2010 05 3 王宏杰 汽車沖壓模具的技術發(fā)展思路 機械工人 2006 4 4 張志鵬 張志剛 沖壓常見問題及解決辦法 模具制造 2006 6 5 王孝培 沖壓手冊 第二版 M 北京 機械工業(yè)出版社 2000 6 雷 正 保 拉 延 筋 模 擬 方 法 對 覆 蓋 件 CAE結 果 影 響 的 工 業(yè) 試 驗 J 汽 車 工 程 2004 26 1 73 77 7 汽車零件的熱沖壓成型工藝 8 馮桂香 基于 CAE的汽車配件成型特性分析 2011 10 9 趙軍 葛曉宏 易際明 復雜汽車沖壓零件成型工藝分析 文章編號 1672 0121 2011 02 0056 02 10 TopologyOptimizationOfAStampingDie AnnaNilssonandFridaBirath 11 夏國棟 汽車覆蓋件沖壓模具精細化設計的關鍵技術研究 2011 01 12 我們沖壓模具的發(fā)展重點與展望 機械工程師 2006年 11期 13 AFewPointersforPickingaBestStampingDieRobertA Capizzio