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開題報告
學 院 機械工程學院
專 業(yè) 材料成型及控制工程（模具設計制造及自動化）
題 目 遮陽罩連接件模具設計
姓 名
指導教師（簽名）
20xx年3月25日
擬選題目
遮陽罩連接件的沖壓模具設計
選題依據(jù)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(chǎn)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(chǎn)可以保證產(chǎn)品的尺寸精度，使產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，而且在加工中不破壞產(chǎn)品的表面。用模具生產(chǎn)零部件可以采用冶金廠大量生產(chǎn)的廉價的軋制港胞或鋼帶為配料，且在生產(chǎn)中不需要加熱，具有生產(chǎn)效率高、質(zhì)量好、質(zhì)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(chǎn)同形產(chǎn)品的工具，是生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品的重要工藝裝備。模具工業(yè)是國民經(jīng)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(chǎn)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(chǎn)品生產(chǎn)中不可或缺的工藝裝備。隨著消費結構和產(chǎn)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(chǎn)裝備提出更高的要求。這些中心目前絕大多數(shù)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(jīng)濟效益。據(jù)了解，現(xiàn)在我國模具產(chǎn)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(chǎn)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(jù)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(xiàn)代模具產(chǎn)業(yè)高投入的產(chǎn)業(yè)特點不協(xié)調(diào)，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(jīng)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(chǎn)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匀缓芫薮蟆ｈb于模具工業(yè)的特點和重要性，政府對模具產(chǎn)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(jù)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(chǎn)品結構的戰(zhàn)略性調(diào)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(xié)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(jīng)營體制，大力發(fā)展混合所有制經(jīng)濟，明晰產(chǎn)權和完善法人治理結構。模具的設計過程是和生產(chǎn)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(lián)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(nèi)的板料在室溫下施加變形力，使其產(chǎn)生變形，從而獲得一定形狀,尺寸和性能的產(chǎn)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(chǎn)，是一種高效低耗的加工方法，適合大批量生產(chǎn)。沖壓技術對發(fā)展生產(chǎn)、增加效益、更新產(chǎn)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(chǎn)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(xiàn)代規(guī)模和技術先進的冷沖壓生產(chǎn)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(chǎn)的科技人員，廣泛地開展了冷沖壓生產(chǎn)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(chǎn)技術得到了迅速發(fā)展。在冷沖壓生產(chǎn)中，出現(xiàn)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(chǎn)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(xiàn)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(zhì)合金、硬質(zhì)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(chǎn)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(chǎn)中，尤其在大批量生產(chǎn)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(chǎn)品零部件，如機械制造、車輛生產(chǎn)、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(xiàn)在已被質(zhì)量輕、剛度好的沖壓件所代替。
目前，國內(nèi)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(chǎn)模具必須在質(zhì)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(jīng)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(chǎn)模具的質(zhì)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(nèi)發(fā)展成為世界模具生產(chǎn)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(shù)，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?，F(xiàn)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(chǎn)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(chǎn)業(yè)服務，模具在制造業(yè)產(chǎn)品研發(fā)、創(chuàng)新和生產(chǎn)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(chǎn)中占有絕對重要的地位.據(jù)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(xiàn))，到新材料超強鋼板熱壓成形模，都需要模具帶動汽車產(chǎn)業(yè)核心零部件的國產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(xiàn)更少的物質(zhì)損失和更高的生產(chǎn)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(zhì)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(chǎn)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(jù)了世界模具市場的半壁江山，他們擁有現(xiàn)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(xiàn)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(zhì)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(nèi)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(chǎn)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(jù)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(jù)現(xiàn)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(jù)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(jù)零件結構的工藝性，并根據(jù)零件測繪出的彎曲件圖，確定最合理的方案，確定總工序數(shù)、工序順序、各工序的加工內(nèi)容、沖壓方向等。根據(jù)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(jù)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(jù)所測繪的數(shù)據(jù)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(jù)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(shù)量不少于15篇，其中外文文獻不少于3篇]
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其它說明
指導教師是否同意開題
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簽名:
年 月 日
教研室教學負責人簽署
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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(diào)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?