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湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報告
題 目
軸承蓋落料，拉深，沖孔復(fù)合模
學(xué)生姓名
袁 剛
班級學(xué)號
212070148
專業(yè)
材料成型及控制工程
一、課題的目的和意義：
沖壓加工作為一個行業(yè)，在國民經(jīng)濟(jì)的加工行業(yè)中占有重要地位。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，沖壓件在各個行業(yè)中均占有相當(dāng)大的比重，尤其在汽車、電機(jī)、儀表、軍工、家電等方面所占比重更大。采用沖壓模具生產(chǎn)零部件，具有生產(chǎn)效益高，質(zhì)量好，成本低，節(jié)約能源和原料等一系列優(yōu)點(diǎn)，它已成為當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)中的重要手段和工藝發(fā)展方向。
模具工業(yè)已被我國正式確定為基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，早在“十五”期間就被列為重點(diǎn)扶持產(chǎn)業(yè)。從1997年開始，我國模具工業(yè)產(chǎn)值超過了機(jī)床工業(yè)產(chǎn)值。因此模具對國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展起著舉足輕重的作用。
對于沖壓生產(chǎn)而言，單工位模具結(jié)構(gòu)單一，生產(chǎn)效率低，而且鈑金零件不能過于復(fù)雜，否則就需要多副單工位模具才能實(shí)現(xiàn)。如果采用級進(jìn)模進(jìn)行生產(chǎn)，就可以改變這些缺點(diǎn)。標(biāo)志沖模技術(shù)先進(jìn)水平的精密多工位級進(jìn)模，具有生產(chǎn)周期短、用操作人員少、精度高、壽命長和生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)，因此我國重點(diǎn)發(fā)展的精密沖模。
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，指導(dǎo)老師給我安排的是DAV5015播放器底蓋沖壓模具設(shè)計(jì)。通過對零件進(jìn)行工藝分析，得出零件的主要加工工序主要有：落料、沖孔、脹形、翻邊、彎曲、整形等。經(jīng)過回顧大學(xué)所學(xué)的專業(yè)知識，參考相關(guān)文獻(xiàn)資料，以及指導(dǎo)老師指導(dǎo)之后，我初步理清了本次設(shè)計(jì)的基本思路，掌握了有關(guān)畢業(yè)設(shè)計(jì)的基本方法。希望通過完成本次設(shè)計(jì)，我能更好地了解模具設(shè)計(jì)過程，進(jìn)一步的掌握模具的相關(guān)結(jié)構(gòu)，為今后步入模具行業(yè)打好堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
二、文獻(xiàn)綜述
1、中國沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀
中國沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀改革開放帶了我國的經(jīng)濟(jì)進(jìn)入高速發(fā)展的時期，模具的市場的需求量也進(jìn)一步的增加。模具行業(yè)也一直以15%左右的增速再發(fā)展。因此帶來的模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分的巨大變化，一些國有專業(yè)模具廠也如雨后春筍般的建立起來，同時也帶來了以集體、獨(dú)資、私營和合資等形式的快速發(fā)展。
賦有“模具之鄉(xiāng)”的浙江寧波和黃巖地區(qū)是現(xiàn)今我國規(guī)模最大的兩個地方；廣東地區(qū)也漸漸掀起了開建模具廠的浪潮；其中科龍、康佳等集團(tuán)紛紛建立了自己的模具制造中心；中外合資或是外商獨(dú)資形式的模具企業(yè)現(xiàn)也有幾千家。
近年許多模具企業(yè)加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度，將技術(shù)進(jìn)步視為企業(yè)發(fā)展的重要動力。一些國內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維CAD，并陸續(xù)開始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等國際通用軟件，個別廠家還引進(jìn)了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE軟件，并成功應(yīng)用于沖壓模的設(shè)計(jì)中。以汽車覆蓋件模具為代表的大型沖壓模具的制造技術(shù)已取得很大進(jìn)步，東風(fēng)汽車公司模具廠、一汽模具中心等模具廠家已能生產(chǎn)部分轎車覆蓋件模具。此外，許多研究機(jī)構(gòu)和大專院校開展模具技術(shù)的研究和開發(fā)。經(jīng)過多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技術(shù)方面取得了顯著進(jìn)步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計(jì)制造周期等方面做出了貢獻(xiàn)。
例如，吉林大學(xué)汽車覆蓋件成型技術(shù)所獨(dú)立研制的汽車覆蓋件沖壓成型分析KMAS軟件，華中理工大學(xué)模具技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的注塑模、汽車覆蓋件模具和級進(jìn)模CAD/CAE/CAM軟件，上海交通大學(xué)模具CAD國家工程研究中心開發(fā)的冷沖模和精沖研究中心開發(fā)的冷沖模和精沖模CAD軟件等在國內(nèi)模具行業(yè)擁有不少的用戶。
雖然中國模具工業(yè)在過去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重比較低；CAD/CAE/CAM技術(shù)的普及率不高；許多先進(jìn)的模具技術(shù)應(yīng)用不夠廣泛等等，致使相當(dāng)一部分大型、精密、復(fù)雜和長壽命模具依賴進(jìn)口。
2、中國沖壓模具的發(fā)展方向
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(dá)到這一要求急需發(fā)展如下幾項(xiàng)：
(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(jì)制造的發(fā)展方向。隨著微機(jī)軟件的發(fā)展和進(jìn)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(jìn)一步擴(kuò)大CAE技術(shù)的應(yīng)用范圍。計(jì)算機(jī)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(shí)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(diǎn)。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(jī)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(shí)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(jī)床在模具加工中應(yīng)用。預(yù)計(jì)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(jì)目前我國模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率已達(dá)到30%左右。國外發(fā)達(dá)國家一般為80%左右。
(6)優(yōu)質(zhì)材料及先進(jìn)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(jìn)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)展這是我國長遠(yuǎn)發(fā)展的目標(biāo)。模具自動加工系統(tǒng)應(yīng)有多臺機(jī)床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤；有完整的機(jī)具、刀具數(shù)控庫；有完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng)；有質(zhì)量監(jiān)測控制系統(tǒng)。
我國沖壓模具與發(fā)達(dá)國家企業(yè)之間的差距不小，因此要發(fā)揮整體優(yōu)勢和綜合競爭力，要加強(qiáng)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、完善合作機(jī)制，創(chuàng)造性地工作。也需要加大對模具相關(guān)專業(yè)人才的綜合素質(zhì)培訓(xùn)投入。
三、設(shè)計(jì)任務(wù)書
1、課題名稱
課題名稱為軸承蓋落料，拉深，沖孔復(fù)合模，如上圖所示；材料為20號鋼，料厚2mm,大批量生產(chǎn)。
2、設(shè)計(jì)內(nèi)容與步驟
（1）沖壓零件的工藝性分析：材料的沖壓性能分析、結(jié)構(gòu)形狀工藝性分析、尺寸的工藝性分析、精度的工藝性分析等。
（2）沖壓工藝的總體方案的分析和確定：單工序模方案、復(fù)合模方案、級進(jìn)模方案的對比，最終確定的方案；
（3）基于所確定的總體方案，進(jìn)行排樣設(shè)計(jì)：擬定工位數(shù)、各工位的沖壓性質(zhì)和沖壓順序，繪制板料的排樣圖；
（4）基于總體方案和排樣方案，進(jìn)行工藝計(jì)算，如：凸凹模尺寸及偏差、間隙、變形力、壓力中心、卸料力等計(jì)算；
（5）模具關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的方案設(shè)計(jì)：凸凹模結(jié)構(gòu)形式、導(dǎo)向、導(dǎo)料、定位、卸料等；
（6）模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與確定：基于上述內(nèi)容，設(shè)計(jì)并確定模具總體結(jié)構(gòu)，描述模具的工作原理和工藝動作，并繪制二維裝配圖和相應(yīng)的三維圖；
（7）選擇合理的沖壓設(shè)備（考慮設(shè)備噸位與變形力的吻合、沖裁封閉高度與設(shè)備裝模高度的吻合、模具的平面尺寸與設(shè)備工作臺面尺寸的吻合等）；
（8）進(jìn)行模具零件的詳細(xì)設(shè)計(jì)：確定模具中的標(biāo)準(zhǔn)件（聯(lián)結(jié)零件：螺釘、銷釘、彈性元件等）的型號和數(shù)量，對模具中的非標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行詳細(xì)的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)，繪制相應(yīng)的二維零件圖；
（9）編制模具中主要零件的制造工藝方案和加工方法；
（10）撰寫設(shè)計(jì)說明書；
（11）所有設(shè)計(jì)文檔、資料的整理、收尾、答辯。
3、繪圖任務(wù)
（1） 模具總裝配圖
（2） 模具零件圖
（3） 模具總成三維圖（可選）
（4） 模具主要零件三維圖（可選）
四、設(shè)計(jì)過程進(jìn)度計(jì)劃
（1）第五周（2011-3-21～2011-3-27）：完成以下航設(shè)計(jì)內(nèi)容中的“1-2”
（2）第六周（3-28～4-3）：完成以上設(shè)計(jì)內(nèi)容的“3-5”
（3）第七八周（4-4～4-17）：完成以上設(shè)計(jì)內(nèi)容的“6-7”
（4）第九十周（4-18～5-1）：完成以上設(shè)計(jì)內(nèi)容的“8”
（5）第十一、十二周（5-2～5-15）：完成以上設(shè)計(jì)內(nèi)容中的“9”
（6）第十三、十四周（5-16～5-29）：完成以上設(shè)計(jì)內(nèi)容中的“10”
（7）第十五周（5-30～6-5）：完成以上設(shè)計(jì)內(nèi)容中的“11”
指導(dǎo)教師批閱意見
指導(dǎo)教師(簽名)： 年 月 日
注：可另附A4紙