畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告題 目： 發(fā)動機懸置橫梁左、右支座沖壓模設(shè)計 學(xué) 院專業(yè)班級姓 名學(xué) 號指導(dǎo)教師一．選題的背景和意義（所選課題的歷史背景、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢）模具被稱為工業(yè)產(chǎn)品之母。所以工業(yè)的高速發(fā)展也離不開模具工業(yè)的不斷進步。中國模具巿場規(guī)模巨大，隨著國內(nèi)模具工業(yè)高速發(fā)展，技術(shù)也獲得了較大的飛躍，但是，仍然面對高檔模具以進口為主的尷尬局面。提升技術(shù)實力，乃是中國模具工業(yè)發(fā)展的前途所在。隨著沖壓金屬制品在機械、電子、交通、國防、建筑、農(nóng)業(yè)等各行業(yè)的廣泛應(yīng)用，對冷沖壓模具的需求日益增加，沖壓模在國民經(jīng)濟中的重要性也日益突出。模具作為一種高附加值和技術(shù)密集型產(chǎn)品，其技術(shù)水平的高低已經(jīng)成為一個國家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志之一。因此我選擇了模具設(shè)計的課題，即設(shè)計一副能夠生產(chǎn)所給空氣濾清器殼的模具，并且結(jié)構(gòu)合理、能保證制品的精度、表面質(zhì)量。在設(shè)計中能熟練使用 PRO/E 、AUTOCAD 等機械、模具相關(guān)繪圖軟件。 國內(nèi)外發(fā)展情況1、國內(nèi)方面： 模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，因為模具在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。中國經(jīng)濟的高速發(fā)展對模具工業(yè)提出了越來越高的要求，也為其發(fā)展提供了巨大的動力。近 10 年來，中國模具工業(yè)一直以每年 15%左右的增長速度快速發(fā)展。但與發(fā)達國家相比，中國模具工業(yè)無論在技術(shù)上，還是在管理上，都存在較大差距。特別在大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具技術(shù)上，差距尤為明顯。中國每年需要大量進口此類模具，在模具產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上，中低檔模具相對過剩，市場競爭加劇價格偏低，降低了許多模具企業(yè)的效益。而中高檔模具能力不足，模具的開發(fā)能力較弱，技術(shù)人才嚴(yán)重不足，科研開發(fā)和技術(shù)攻關(guān)投入少等一系列問題，嚴(yán)重制約了中國模具行業(yè)的發(fā)展。 模具應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴大、已應(yīng)用領(lǐng)域?qū)δ＞咛岢龅母嗪透咭螅鼓＞吖I(yè)發(fā)展速度快于其他制造業(yè)的發(fā)展速度已成為普遍規(guī)律，目前世界模具市場供不應(yīng)求，近幾年，市場總量一直在 600～650 億美元之間，而我國模具出口尚不到8％， “十一五”期間完全可以擴大這個份額，同時隨著經(jīng)濟全球化發(fā)展趨勢日趨明顯，模具制造業(yè)逐漸向我國轉(zhuǎn)移以及跨國集團到我國進行模具采購趨向日趨明顯，外資和民營資本繼續(xù)看好我國模具行業(yè)，我國模具行業(yè)機遇大于挑戰(zhàn)，未來國際模具市場前景廣闊，我國模具仍有較大發(fā)展空間。當(dāng)前，我國面臨發(fā)達國家的技術(shù)優(yōu)勢和發(fā)展中國家價格優(yōu)勢的雙重壓力。工業(yè)發(fā)達國家模具企業(yè)憑借其技術(shù)優(yōu)勢和實力，在中高檔模具方面具有競爭優(yōu)勢，隨著他們逐步進入我國，對我國的模具工業(yè)形成了巨大挑戰(zhàn)；印度、泰國及東歐一些國家，近年來模具工業(yè)發(fā)展也很快，而且其模具的價格也具有很強的競爭優(yōu)勢，我國模具行業(yè)的成本和價格優(yōu)勢會逐步削弱并最終消失。羅百輝指出，中國模具企業(yè)必須在技術(shù)、管理和人才培訓(xùn)方面下功夫，積極引進國外先進的模具制造技術(shù)，提升高端模具產(chǎn)品開發(fā)能力，調(diào)整模具產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，不斷提高我國模具產(chǎn)品的國際競爭力。我國國民經(jīng)濟在“十一五”期間將繼續(xù)保持較快的發(fā)展速度，給模具行業(yè)的發(fā)展提供了可靠的宏觀支持。汽車、IT 電子信息、家電、OA 辦公設(shè)備、機械和建材行業(yè)、航天航空、電動工具都是模具需求大戶，還有筆記本電腦、網(wǎng)絡(luò)機頂盒將有幾千萬臺的市場。目前由于機型多為國外開發(fā)，模具進口較多，隨著我國自行開發(fā)能力的提高，這方面的模具需求量也將大幅度增加?？梢灶A(yù)見中國模具行業(yè)將在良好的宏觀環(huán)境下得到快速發(fā)展。 2、國外方面： 我國模具生產(chǎn)廠中多數(shù)是自產(chǎn)自配的工模具車間（分廠） ，自產(chǎn)自配比例高達60%左右，而國外模具超過 70%屬商品模具。專業(yè)模具廠大多是“大而全” 、 “小而全”的組織形式，而國外大多是“小而?！?、 “小而精” 。國內(nèi)大型、精密、復(fù)雜、長壽命的模具占總量比例不足 30%，而國外在 50%以上。2004 年，模具進出口之比為3.7﹕1，進出口相抵后的凈進口額達 13.2 億美元，為世界模具凈進口量最大的國家。3、未來沖壓模具制造技術(shù)發(fā)展趨勢模具技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該為適應(yīng)模具產(chǎn)品“交貨期短” 、 “精度高” 、 “質(zhì)量好” 、 “價格低”的要求服務(wù)。達到這一要求急需發(fā)展如下幾項：(1)全面推廣 CAD/CAM/CAE 技術(shù)模具 CAD/CAM/CAE 技術(shù)是模具設(shè)計制造的發(fā)展方向。隨著微機軟件的發(fā)展和進步，普及 CAD/CAM/CAE 技術(shù)的條件已基本成熟，各企業(yè)將加大 CAD/CAM 技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)的力度；進一步擴大 CAE 技術(shù)的應(yīng)用范圍。計算機和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正使 CAD/CAM/CAE技術(shù)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(shù)資源的重新整合，使虛擬制造成為可能。(2)高速銑削加工國外近年來發(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。另外，還可加工高硬度模塊，還具有溫升低、熱變形小等優(yōu)點。高速銑削加工技術(shù)的發(fā)展，對汽車、家電行業(yè)中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向發(fā)展。(3)模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)高速掃描機和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ退璧闹T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(jù)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(jù)，用于模具制造業(yè)的“逆向工程” 。模具掃描系統(tǒng)已在汽車、摩托車、家電等行業(yè)得到成功應(yīng)用，相信在“十五”期間將發(fā)揮更大的作用。 (4)電火花銑削加工電火花銑削加工技術(shù)也稱為電火花創(chuàng)成加工技術(shù)，這是一種替代傳統(tǒng)的用成型電極加工型腔的新技術(shù)，它是有高速旋轉(zhuǎn)的簡單的管狀電極作三維或二維輪廓加工(像數(shù)控銑一樣)，因此不再需要制造復(fù)雜的成型電極，這顯然是電火花成形加工領(lǐng)域的重大發(fā)展。國外已有使用這種技術(shù)的機床在模具加工中應(yīng)用。預(yù)計這一技術(shù)將得到發(fā)展。(5)提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度我國模具標(biāo)準(zhǔn)化程度正在不斷提高，估計目前我國模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率已達到30%左右。國外發(fā)達國家一般為 80%左右。(6)優(yōu)質(zhì)材料及先進表面處理技術(shù)選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用相應(yīng)的表面處理技術(shù)來提高模具的壽命就顯得十分必要。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(guān)鍵環(huán)節(jié)。模具熱處理的發(fā)展方向是采用真空熱處理。模具表面處理除完善應(yīng)發(fā)展工藝先進的氣相沉積(TiN、TiC等)、等離子噴涂等技術(shù)。(7)模具研磨拋光將自動化、智能化模具表面的質(zhì)量對模具使用壽命、制件外觀質(zhì)量等方面均有較大的影響，研究自動化、智能化的研磨與拋光方法替代現(xiàn)有手工操作，以提高模具表面質(zhì)量是重要的發(fā)展趨勢。(8)模具自動加工系統(tǒng)的發(fā)展二．研究的基本內(nèi)容和擬解決的主要問題（1）覆蓋件表面不允許有波紋、皺折、凹痕、擦傷、邊緣拉痕和其他破壞表面美感的缺陷，覆蓋件上的裝飾棱線和筋條要求清晰、平滑、左右對稱和過渡均勻，覆蓋件之間的棱線銜接應(yīng)吻合流暢，不允許參差不齊。 （2）覆蓋件的形狀多為空間立體曲面，其形狀很難在覆蓋件圖上完整準(zhǔn)確地表達出來。因此覆蓋件的尺寸形狀常常借助主模型來描述。主模型是覆蓋件的主要制造依據(jù)，覆蓋件圖上標(biāo)注出來的尺寸形狀，其中包括立體曲面形狀、各種孔的位置尺寸、形狀過渡尺寸等，都應(yīng)和主模型一致，圖面上無法標(biāo)注的尺寸要依賴主模型量取，從這個意義上看，主模型是覆蓋件圖必要的補充。 （3）覆蓋件拉延成型時，由于其塑性變形的不均勻性，往往會使某些部位剛性較差。剛性差的覆蓋件受至振動后會產(chǎn)生空洞聲，用這樣零件裝車，汽車在高速行駛時就會發(fā)生振動，造成覆蓋件早期破壞。 （4）覆蓋件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸決定該件的工藝性。覆蓋件的工藝性關(guān)鍵是拉深工藝性。覆蓋件一般都采用一次成型法，為了創(chuàng)造一個良好的拉深條件，通常將翻邊展開，窗口補滿，再加添上工藝補充部分，構(gòu)成一個拉深件。1．拉裂 （1）產(chǎn)生拉裂的原因 a．選擇成形覆蓋件的板料的塑性較差，流動性較差 （鎂合金常溫下拉深時其塑性較差很容易拉裂，幾乎不能成形） 。 b．在拉深成形覆蓋件的過程中拉深速度的控制不太理想（拉深速度較快時覆蓋件上容易產(chǎn)生裂紋） 。 c．在拉深過程中壓邊圈壓得太緊提供的壓力過大影響金屬板料的流動變形。 d．覆蓋件拉深模具本身在加工制造的過程中模具表面不太光滑，使得模具間隙受到影響，從而影響了拉深件的質(zhì)量。 e．在覆蓋件拉深成形過程中潤滑方式的選擇不太理想。 （采用石墨加機油的潤滑比采用豬油潤滑要好） 。2．起皺 （1）產(chǎn)生起皺的原因 a．坯料的相對厚度 t/B 的值較小，變形區(qū)的抗失穩(wěn)能力就差，從而引起起皺。b. 在拉深成形的過程中壓邊力沒有控制好，如果在拉深過程中提供的壓邊力過小則容易起皺。 c．拉深系數(shù)較小，從而引起開裂。d．拉深凸凹模之間的間隙如果過大也會引起起皺現(xiàn)象的產(chǎn)生。 e．拉深過程中若凹模的圓角半徑過大會使得壓料的面積變小，從而引起起皺。f. 如果采用圓形坯料來拉深成形方形件的話，圓形坯料角部的料較多，成形時容易往一起聚集從而引起起皺。3.回彈 （1）回彈的定義：在拉深底部需要成形出形狀的拉深件（如汽車覆蓋件）時，由于彈性變形部分的恢復(fù)，使拉深件的底部需要成形出的形狀變得與模具尺寸不一樣這種現(xiàn)象稱為回彈。 （2）產(chǎn)生回彈的原因 a．板料的機械性能的影響（如果選擇的成形覆蓋件的坯料的彈性模量越小，屈服極限、抗拉強度的數(shù)值越大，回彈也就越大） 。 b．采用的拉深力不夠缺少打靠的過程。 c．模具的間隙不合理。三．研究方法及措施（1）解決拉裂問題的措施 a．選擇塑性較好的板料作拉深成形的坯料（對于塑性較差又必須進行覆蓋件拉深成形的板料可以采用加熱后再拉深的工藝） 。 b．在拉深過程中對拉深速度進行很好的把握和控制，同時把拉深力作適當(dāng)降低。c．在加工制造覆蓋件拉深模具時對模具的加工精度要很好的把握以提高模具表面的表面質(zhì)量和表面粗糙度，減少其對拉深質(zhì)量的影響。 d．對拉深模具的凸模、凹模的半徑在符合覆蓋件總體要求的條件下作調(diào)整，適當(dāng)增加凸模和凹模的圓角半徑。 e．在壓邊圈的底部和凹模上涂上適當(dāng)且適量的潤滑劑來減少摩擦了，使金屬流動起來受的阻力更少，減少產(chǎn)生裂紋的可能。 （2）解決起皺問題的措施 a．保證拉深凸模和凹模之間的間隙盡量小。 b. 凹模上采用較小的圓角半徑以減少起皺。 c．在覆蓋件的坯料選擇時盡量的選擇方形的坯料。 d. 在覆蓋件的拉深過程中盡量的采用合適的壓邊力來減少起皺問題的發(fā)生。 （3）解決措施 a．選擇機械性能良好的覆蓋件成形坯料。 b．在拉深的過程中采用合適的壓力，并且在拉深過程完成的最后關(guān)頭增加打靠的過程讓凸模、凹模有一個很好的接觸從而確定汽車覆蓋件底部要成形的形狀。四．研究工作的步驟、進度第十五周：接受任務(wù)書，查閱相關(guān)資料，學(xué)習(xí)相關(guān)知識，為設(shè)計作準(zhǔn)備；第十六周：做開題報告，根據(jù)制件初步確定方案；第十七周：汽車發(fā)動機懸置橫梁支座模具設(shè)計計算第十八周：采用 CAD 軟件畫出模具二維結(jié)構(gòu)圖，完成相關(guān)圖紙繪制；第十九周：撰寫設(shè)計說明書及相關(guān)技術(shù)文件；第二十到二十一周：準(zhǔn)備答辯；第二十二周：畢業(yè)答辯；五．主要參考文獻（其中外文文獻不少于 2 篇）《沖模設(shè)計應(yīng)用實例》 模具實用技術(shù)叢書編委會編著 機械工業(yè)出版社 2003《冷沖模具設(shè)計》 李雙義著 清華大學(xué)出版社 2002《沖壓工藝模具學(xué)》 盧險峰著 機械工業(yè)出版社 1998《沖模設(shè)計手冊》 沖模設(shè)計手冊編寫組編著 機械工業(yè)出版社 1996《實用沖壓模設(shè)計技術(shù)》 王同海著 機械工業(yè)出版社 1995《機械設(shè)計手冊》 人民教育出版社《模具設(shè)計手冊》 機械工業(yè)出版社《機械設(shè)計》 人民教育出版社《模具制造工藝及裝備》 機械工業(yè)出版社；《模具制造工藝》 機械工業(yè)出版社《模具標(biāo)準(zhǔn)件應(yīng)用手冊》 中國模具工業(yè)協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)件委員會肖祥芷,李志剛,李德群.CAD 在模具設(shè)計中的應(yīng)用.北京:科學(xué)出版社,1993.現(xiàn)代模具技術(shù)編委會.汽車覆蓋件模具設(shè)計與制造.北京:國防工業(yè)出版社,1998.郭春生,湯寶駿,孫繼明.汽車大型覆蓋件模具.北京:國防工業(yè)出版社,1993.六．導(dǎo)師評語簽字： 年 月 日