吊耳加強(qiáng)板零件的沖壓工藝與沖模設(shè)計(jì)
吊耳加強(qiáng)板零件的沖壓工藝與沖模設(shè)計(jì),加強(qiáng),零件,沖壓,工藝,沖模,設(shè)計(jì)
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告
題目吊耳加強(qiáng)板的沖壓與沖模設(shè)計(jì)
專 業(yè) 名 稱 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班 級 學(xué) 號 078105318
學(xué) 生 姓 名 羅賢明
指 導(dǎo) 教 師 陳為國
填 表 日 期 2011 年 3 月 1 日
說 明
開題報(bào)告應(yīng)結(jié)合自己課題而作,一般包括:課題依據(jù)及課題的意義、國內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢(含文獻(xiàn)綜述)、研究內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)方案、目標(biāo)、主要特色及工作進(jìn)度、參考文獻(xiàn)等內(nèi)容。以下填寫內(nèi)容各專業(yè)可根據(jù)具體情況適當(dāng)修改。但每個(gè)專業(yè)填寫內(nèi)容應(yīng)保持一致。
一、選題的依據(jù)及意義:
1..1本課題研究的主要內(nèi)容
(1)對給定零件進(jìn)行工藝分析并確定工藝方案
(2)吊耳加強(qiáng)板總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及相關(guān)工藝計(jì)算
(3)進(jìn)行吊耳加強(qiáng)板的沖模設(shè)計(jì)
(4)繪制吊耳加強(qiáng)板的零件圖
(5)擬定主要零件的加工工藝
(6)編寫設(shè)計(jì)說明書
1.2課題研究的意義
本課題要求對給定的零件托架進(jìn)行沖壓工藝,通過對零件進(jìn)行詳細(xì)的工藝分析確定零件的沖壓工藝方案并制定部分零件的制造工藝。通過課題讓我們能夠掌握中等復(fù)雜程度零件的沖壓工藝與沖模設(shè)計(jì)和制造的一般方法,對零件沖壓工藝方案的確定、工藝計(jì)算及沖模設(shè)計(jì)有更深層次的認(rèn)識,并學(xué)會對沖模設(shè)計(jì)資料的檢索與整合以及對已有資料的充分合理的使用,該實(shí)踐性課題是對學(xué)生理論學(xué)習(xí)水平的實(shí)踐和檢驗(yàn),可對以后從事類似的工作有一定的指導(dǎo)性和實(shí)踐性意義。
二、國內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢(含文獻(xiàn)綜述):
2.1沖壓技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,工業(yè)產(chǎn)品日益復(fù)雜與多樣化,產(chǎn)品性能和質(zhì)量也在不斷提高,因而對沖壓技術(shù)提出了更高的要求。沖壓技術(shù)自身也在不斷地創(chuàng)新和發(fā)展。為了適應(yīng)大批量、高效率生產(chǎn)的需要,在沖壓模具和設(shè)備上廣泛應(yīng)用了各種自動(dòng)化的進(jìn)出料機(jī)構(gòu)。對于大中型沖壓件,例如汽車覆蓋件,專門配置了機(jī)械手或機(jī)器人。這不僅僅大大提高了沖壓件的生產(chǎn)品質(zhì)和生產(chǎn)率,而且也增加了沖壓工作的安全性。在中小件的大批量生產(chǎn)方面,現(xiàn)已廣泛應(yīng)用多工位級進(jìn)模,多工位壓力機(jī)或高速壓力機(jī)。在中小批量多品種方面,正在發(fā)展柔性制造系統(tǒng)。
2.2CAD/CACAM等技術(shù)的不斷深入應(yīng)用,使模具質(zhì)量提高、生產(chǎn)周期下降。
先進(jìn)沖壓技術(shù)是指導(dǎo)信息技術(shù)/新材料/新工藝與傳統(tǒng)沖壓成形技術(shù)的結(jié)合。目前,沖壓行業(yè)的技術(shù)水平和先進(jìn)性,要表現(xiàn)在以CAD/CAE/CAM技術(shù)為代表的數(shù)字化與信息化程度,及企業(yè)中信息集成和管理網(wǎng)絡(luò)程度。目前,國內(nèi)汽車覆蓋件模具生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)普遍采用了CAD/CAE/CAM技術(shù),CAPP技術(shù)也已經(jīng)開始使用。
隨著計(jì)算機(jī)的深入使用,我國不少企業(yè)已經(jīng)在嘗試或開展計(jì)算機(jī)輔助沖壓工藝設(shè)計(jì)CAPP系統(tǒng)已從工藝設(shè)計(jì)發(fā)展到工藝信息的管理,設(shè)計(jì)方法也從派生式、混合式、創(chuàng)成式三種CAPP系統(tǒng)并舉的局面向智能化的混合式方向發(fā)展。但很多地方仍需要設(shè)計(jì)人員的決策與經(jīng)驗(yàn),真正實(shí)用的基于知識的大型復(fù)雜沖壓件CAPP系統(tǒng)尚未建立。由于沖壓工藝設(shè)計(jì)過程的復(fù)雜性和模糊性,想要全面有效的決問題,需要一種新型智能型工程設(shè)計(jì)方法,即基于知識工程的KBE技術(shù)及信息管理技術(shù)綜合應(yīng)用到?jīng)_壓件工藝設(shè)計(jì)中,建立智能優(yōu)化的CAPP系統(tǒng),并實(shí)現(xiàn)與CAD/CAE/CAM及管理的集成化,將是該領(lǐng)域未來的發(fā)展方向。
總的來說,中國目前的機(jī)械制造還需要進(jìn)一步調(diào)整,增長方式也需要進(jìn)一步轉(zhuǎn)變,必須從大量的擴(kuò)張逐漸轉(zhuǎn)變到以質(zhì)為先的軌道上來。只有這樣,我國機(jī)械制造產(chǎn)品的質(zhì)量與水平才能真正提升,才能擁有國際市場的競爭力,才能使機(jī)械制造產(chǎn)品的出口量的增長與質(zhì)的提升相結(jié)合。21世紀(jì)的今天,中國憑借豐富且廉價(jià)的人力資源、龐大的市場及其他許多有利條件,已成為承接工業(yè)發(fā)達(dá)國家機(jī)械制造業(yè)轉(zhuǎn)移的良好目的地。隨著國際交往的日益增多和外資在中國機(jī)械制造行業(yè)的投入日益增多,中國機(jī)械制造已經(jīng)于世界機(jī)械制造密不可分,中國機(jī)械制造在世界機(jī)械制造中的地位和影響也會越來越重要
三、研究內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)方案:
下圖所示為某車型上的吊耳加強(qiáng)板零件,材料為35鋼,料厚2mm。該零件為一淺的無凸緣拉伸件。
其拉伸高度僅5mm,基本與R2mm圓弧重合,其拉伸高度無特別要求。零件中間有一個(gè) Ф48
+0.8
+0.4mm的圓孔,其精度要求不算高,直接沖壓即能夠滿足要求。該零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)不多,應(yīng)用戶的要
求,決定用通用的曲柄壓力機(jī)加工,其沖壓工藝為:落料、沖孔→拉伸成形。
36.51)方案對比
方案一:先沖孔,再彎曲,后落料。單工序模生產(chǎn)。
方案二:沖孔—彎曲—落料級進(jìn)沖壓。級進(jìn)模生產(chǎn)。
方案三:落料-拉深-沖孔復(fù)合模沖壓。復(fù)合模生產(chǎn)。
表2-1 各類模具結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)比較
模具種類比較項(xiàng)目
單工序模
(無導(dǎo)向)(有導(dǎo)向)
級進(jìn)模
復(fù)合模
零件公差等級
低
一般
可達(dá)IT13~I(xiàn)T10級
可達(dá)IT10~I(xiàn)T8級
零件特點(diǎn)
尺寸不受限制厚度不受限制
中小型尺寸厚度較厚
小零件厚度0.2~6mm可加工復(fù)雜零件,如寬度極小的異形件
形狀與尺寸受模具結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度限制,尺寸可以較大,厚度可達(dá)3mm
零件平面度
低
一般
中小型件不平直,高質(zhì)量制件需較平
由于壓料沖件的同時(shí)得到了較平,制件平直度好且具有良好的剪切斷面
生產(chǎn)效率
低
較低
工序間自動(dòng)送料,可以自動(dòng)排除制件,生產(chǎn)效率高
沖件被頂?shù)侥>吖ぷ鞅砻嫔?,必須手?dòng)或機(jī)械排除,生產(chǎn)效率較低
安全性
不安全,需采取安全措施
比較安全
不安全,需采取安全措施
模具制造工作量和成本
低
比無導(dǎo)向的稍高
沖裁簡單的零件時(shí),比復(fù)合模低
沖裁較復(fù)雜零件時(shí),比級進(jìn)模低
適用場合
料厚精度要求低的小批量沖件的生產(chǎn)
大批量小型沖壓件的生產(chǎn)
形狀復(fù)雜,精度要求較高,平直度要求高的中小型制件的大批量生產(chǎn)
根據(jù)分析結(jié)合表分析:
方案一模具結(jié)構(gòu)簡單,制造周期短,制造簡單,但需要兩副模具,成本高而生產(chǎn)效率低,難以滿足大批量生產(chǎn)的要求。
方案二只需一副模具,生產(chǎn)效率高,操作方便,精度也能滿足要求,模具制造工作量和成本比較高。適合大批量生產(chǎn)。
方案三只需一副模具,制件精度和生產(chǎn)效率都較高,且工件最小壁厚大于凸凹模許用最小壁厚模具強(qiáng)度也能滿足要求。沖裁件的內(nèi)孔與邊緣的相對位置精度較高,板料的定位精度比方案三低,模具輪廓尺寸較小。
通過對上述三種方案的分析比較,該工件的沖壓生產(chǎn)采用方案一為佳。由于本設(shè)計(jì)只討論拉深工藝和拉深模具的設(shè)計(jì),所以使用一套單工序的拉深模具進(jìn)行生產(chǎn)即可。
四、目標(biāo)、主要特色及工作進(jìn)度
(1) 通過對托架工件的工藝分析,確定工作的重點(diǎn)主要集中在模具工作部分零件的設(shè)計(jì)(例凸模,凹模,凸凹模),各種固定板的設(shè)計(jì)和相關(guān)尺寸的計(jì)算和校核。
(2) 設(shè)計(jì)前后工序的關(guān)聯(lián)性以及模具的關(guān)聯(lián)性,合理安排工序,盡量使模具的結(jié)構(gòu)更緊密,同時(shí)在模具的設(shè)計(jì)過程中還要考慮到所設(shè)計(jì)的零件的課加工性,要盡量多的選用標(biāo)準(zhǔn)件,達(dá)到規(guī)范化設(shè)計(jì)的要求成為此畢業(yè)設(shè)計(jì)的難點(diǎn)。
(3) 針對此次模具設(shè)計(jì)工作量大,工作難度大的特點(diǎn),擬采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)AutoCAD、UG等相關(guān)軟件來完成模具的設(shè)計(jì),從而節(jié)省時(shí)間和精力;收集相關(guān)文獻(xiàn)、期刊論文來加以輔助設(shè)計(jì);針對自身理論方面的不足將更多的向輔導(dǎo)老師請教學(xué)習(xí);當(dāng)然,具體的設(shè)計(jì)中也要不斷的去實(shí)踐設(shè)計(jì)的模具的實(shí)用性與經(jīng)濟(jì)性,使設(shè)計(jì)更趨于精確化,規(guī)范化,系統(tǒng)化。
設(shè)計(jì)中所提供的托架材料為厚度2mm的35鋼,該零件沖孔落料彎曲成形。一般沖制該零件需落料、沖孔、彎曲等基本工序來完成。為了減少工序,對該零件進(jìn)行詳細(xì)分析研究,并查閱有關(guān)資料,認(rèn)為該零件可有兩幅模具完成,一副沖孔落料復(fù)合模,一副彎曲模。
工作進(jìn)度:
1.收集有關(guān)資料,撰寫開題報(bào)告; 1周
2.英文翻譯(6000實(shí)詞以上) 1周
3.繪制吊耳加強(qiáng)板沖件圖,應(yīng)用Fastform軟件進(jìn)行CAE分析 4周
4.編制吊耳加強(qiáng)板沖壓成形工藝規(guī)程; 2周
5.繪制吊耳加強(qiáng)板成形??傃b圖及零件圖; 6周
6.撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文) 3周
7.畢業(yè)設(shè)計(jì)審查,畢業(yè)答辯。 1周
五、參考文獻(xiàn)
1.《沖模設(shè)計(jì)手冊》編寫組.沖模設(shè)計(jì)手冊.北京:沖模設(shè)計(jì)手冊,1995
2.陳為國.吊耳加強(qiáng)板沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì).模具制造,2002.6
3.王新華,袁聯(lián)富編.沖模結(jié)構(gòu)圖冊.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003
4.羅益旋.沖壓新工藝新技術(shù)及模具設(shè)計(jì)實(shí)用手冊. 銀聲音像出版社,2004
5. GB2851~2875《冷沖?!穱覙?biāo)準(zhǔn)
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吊耳加強(qiáng)板零件的沖壓工藝與沖模設(shè)計(jì),加強(qiáng),零件,沖壓,工藝,沖模,設(shè)計(jì)
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