0125-拉鉤的冷沖模設(shè)計【全套5張CAD圖+文獻翻譯+說明書】
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開題報告
題 目： 拉鉤的冷沖模設(shè)計
一、課題意義
1、模具工業(yè)的分類
我國模具設(shè)計與制造技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了手工作坊制造階段、工業(yè)化生產(chǎn)階段和現(xiàn)代化生產(chǎn)階段。伴隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展, 數(shù)字化、信息化CADCAE/CAM技術(shù)和數(shù)控加工機床已普遍采用, 模具產(chǎn)業(yè)正處于高速發(fā)展階段。
模具是制造業(yè)的重要基礎(chǔ)工藝裝備。模具總體上可分為兩大類: 金屬材料制件成形模具，如沖壓模具、鍛造模具、壓鑄模具、擠壓模具、拉絲模具、粉末冶金模具等; 非金屬材料制件成形模具, 如塑料注射模具、壓鑄模具、擠出模具, 橡膠制件、玻璃制件和陶瓷制件成形模具等。模具的具體分類方法很多, 如按模具結(jié)構(gòu)形式分, 沖壓模具可分為簡單模、連續(xù)模和復(fù)合模, 注塑模具可分為單分型面和雙分型面注塑模具等; 按工藝性質(zhì)分, 沖壓模具可分為沖孔模、落料模、拉深模、彎曲模，塑模具可分為壓塑模、傳遞模、注射模等。其中沖壓模具、塑料模具、鑄造模具、鍛壓模具、橡膠模具、粉末冶金模具、拉絲模具、無機材料成形模具等是最主要的八大類, 用于制造業(yè)中的幾乎所有產(chǎn)品的生產(chǎn)。[7]
2、模具工業(yè)的地位
隨著社會的發(fā)展和科技的進步， 模具行業(yè)越來越被重視，模具技術(shù)在國民經(jīng)濟各個部門都得到廣泛的應(yīng)用，它不僅與整個機械行業(yè)密切相關(guān)，而且與人們的生活密切相關(guān)。模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，模具工業(yè)的發(fā)展水平標志著一個國家的工業(yè)水平及產(chǎn)品開發(fā)的能力。模具是生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品的重要基礎(chǔ)工藝裝備，國民經(jīng)濟的五大支柱產(chǎn)業(yè)—機械、電子、汽車、石化、建筑等都要求模具工業(yè)的發(fā)展與之相適應(yīng)。
模具因其生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量好、材料消耗低、操作簡單、生產(chǎn)過程易于實現(xiàn)機械化與自動化、生產(chǎn)成本低而獲得廣泛應(yīng)用，利用模具可以加工出薄壁、重量輕、剛性好、形狀復(fù)雜的零件；產(chǎn)品質(zhì)量有模具保證，具有一模一樣的的特點；這是其它加工制造業(yè)所無法完成的；模具是現(xiàn)代工業(yè)，特別是汽車、摩托車、航空、儀表、儀器、醫(yī)療器械、電子通信、兵器、家用電器、五金工具、日用品等工業(yè)必不可少的工藝裝備。據(jù)資料統(tǒng)計，利用模具制造的零件數(shù)量，在飛機、汽車、摩托車、拖拉機、電機、電器、儀器儀表等機電產(chǎn)品中占80%以上；在電腦、電視機、攝像機、照相機、錄像機等電子產(chǎn)品中占85%以上；在電冰箱、洗衣機、空調(diào)、電風扇、自行車、手表等輕工業(yè)產(chǎn)品中占90%以上；在子彈、槍支等兵器產(chǎn)品中占95%以上；在日用金屬產(chǎn)品中占95%以上?？梢?，研究和發(fā)展模具技術(shù)，對于促進國民經(jīng)濟的發(fā)展具有特別重要的意義。目前，模具技術(shù)已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平的重要標志之一。[2]
3、我國模具工業(yè)的現(xiàn)狀
近年來，我國模具工業(yè)的迅速發(fā)展是大家有目共睹的，中國模具工業(yè)的現(xiàn)狀大致可以從以下3個方面來講：
（1）模具的產(chǎn)值與出口量增長明顯。從整體情況來看，我國已經(jīng)步入模具工業(yè)大國之列，但是距模具強國還有相當差距。
（2）模具制造水平不斷提高。近幾年，以大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具為代表的、技術(shù)含量較高的中高檔模具的比重進一步提高，現(xiàn)在中高檔模具所占比重已經(jīng)達到35% 以上。模具的設(shè)計和制造水平也有了很大的發(fā)展，很多先進的模具設(shè)計與制造技術(shù)在我國的模具企業(yè)中得到應(yīng)用，如CAD/CAE/CAM 等計算機輔助技術(shù)、高速加工技術(shù)、熱流道技術(shù)、氣輔技術(shù)、逆向工程等新技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，E R P、P D M 等信息化管理技術(shù)正得到積極推廣，這些先進技術(shù)的應(yīng)用和信息化管理的實施極大地提高了模具企業(yè)的生產(chǎn)效率，縮短了生產(chǎn)周期。
（3）我國模具行業(yè)已經(jīng)形成了自己的骨干隊伍。目前，我國約有模具生產(chǎn)廠點3 萬余家，從業(yè)人員100余萬人，在各個模具行業(yè)的骨干企業(yè)隊伍中也涌現(xiàn)出了本行業(yè)的龍頭企業(yè)。他們的生產(chǎn)裝備先進，生產(chǎn)達到了一定規(guī)模，技術(shù)水平較高，而且產(chǎn)品具有自己的特點。[10]
目前，中國約有模具生產(chǎn)廠2萬余家，從業(yè)人員50多萬人，全年模具產(chǎn)值達450億元人民幣以上。近年來，模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐加快，主要表現(xiàn)為大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具和模具標準件發(fā)展速度高于行業(yè)的總體發(fā)展速度；塑料模和壓鑄模比例增大；面向市場的專業(yè)模具廠家數(shù)量及能力增加較快。隨著經(jīng)濟體制改革的不斷深入，“三資”及民營企業(yè)的發(fā)展很快。中國模具工業(yè)的發(fā)展在地域分布上存在不平衡性，東南沿海地區(qū)發(fā)展快于中西部地區(qū)，南方的發(fā)展快于北方。模具生產(chǎn)最集中的地區(qū)在珠江三角和長江三角地區(qū)，其模具產(chǎn)值約占全國產(chǎn)值的2/3以上。[5]
二、現(xiàn)代模具的發(fā)展前景
為了制造高精度、長壽命、高效的復(fù)雜腔結(jié)構(gòu)的現(xiàn)代模具，需解決以下３個方面的問題：
1、模具材料及其表面處理技術(shù)。模具工業(yè)要上水平，材料應(yīng)用是關(guān)鍵。因選材和用材不當，致使模具過早失效，大約占失效模具的45%以上。在模具材料方面常用的冷作模具鋼有CrWMn、Cr12、Cr12MoV 和W6Mo5Cr4V2，新型冷作模具鋼有65Nb、O12Al、CG-2、LD、GD、GM等；常用新型熱作模具鋼有美國H 1 3、瑞典QRO 80M、QRO 90SUPREME 等；常用塑料模具用鋼有預(yù)硬鋼(P20、SM1 B30)、時效硬化型鋼(P21、PMS、SM2、日本NAK55等)、熱處理硬化型鋼(MnCrWV、日本S-STAR、瑞典－勝百S-136 等)、粉末模具鋼(日本DEX40 等);多工位精度沖模硬質(zhì)合金(YG20、YG25 等)以及鋼結(jié)構(gòu)硬質(zhì)合金( T L M W 5 0 、GW50 等)。在模具表面處理方面，主要趨勢是：由滲入單一元素向多元素共滲、復(fù)合滲(如TD 法)發(fā)展；由一般擴散向CVD 、P V D、P C V D、離入滲入、離子注入等方向發(fā)展;可采用的鍍膜有：TiC、TiN、TiCN、TiAN、CrN、Cr7C3、W2C 等，同時熱處理手段由大氣熱處理向真空熱處理發(fā)展。另外，激光強化、輝光離子氮化技術(shù)也日益受到重視。
2、提高設(shè)計制造技術(shù)水平。當代模具的設(shè)計與制造已廣泛采用計算機輔助設(shè)計與制造( C A D /CAM)，設(shè)計過程程序化和自動化，使用程序模擬成形過程，采用交互式設(shè)計方法，發(fā)揮人和計算機的各自特長。數(shù)據(jù)庫和計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使設(shè)計人員擁有大量資料和信息。設(shè)計與制造之間的直接信息傳輸便于設(shè)計的反復(fù)修改。
3、專業(yè)化生產(chǎn)及標準化。專業(yè)化生產(chǎn)是現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的重要特征之一，工業(yè)先進國家模具專業(yè)化生產(chǎn)已達到75% 以上。標準化是實現(xiàn)模具專業(yè)化生產(chǎn)的基本前提，也是系統(tǒng)提高整個模具行業(yè)技術(shù)水平和經(jīng)濟效益的重要手段，這是機械制造業(yè)向深層次發(fā)展的必由之路。國外企業(yè)都極為重視模具的標準化，我國的模具標準化程度不足30%，而且標準品種少、質(zhì)量低、交貨期長，嚴重阻礙了模具的合理流向和效能的發(fā)揮，需盡快制訂標準化規(guī)范Windows 用戶界面。[3]
目前, 國內(nèi)模具市場不斷擴大, 國際上將模具制造逐漸向我國轉(zhuǎn)移的趨勢和跨國集團到我國進行模具國際采購的趨向十分明顯。因此,展望未來, 國際、國內(nèi)模具市場總體發(fā)展前景美好。我國模具工業(yè)將會有一個繼續(xù)高速發(fā)展的機遇期。只要我們把握這個機遇期, 中國模具工業(yè)不但會在量和質(zhì)的方面繼續(xù)有一個很大的提高, 而且一定會在行業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品水平、開發(fā)創(chuàng)新能力、企業(yè)的體制與機制的方方面面取得較大進展。
模具技術(shù)集合了機械、電子、化學(xué)、光學(xué)、材料、計算機、精密檢測和信息網(wǎng)絡(luò)等諸多學(xué)科, 是一個綜合性多學(xué)科的系統(tǒng)工程。模具技術(shù)的發(fā)展趨勢主要是模具產(chǎn)品向著更大型、更精密、更復(fù)雜及更經(jīng)濟快速的方向發(fā)展, 模具產(chǎn)品的技術(shù)含量不斷提高, 模具制造周期不斷縮短, 模具生產(chǎn)朝著信息化、無圖化、精細化、自動化的方向發(fā)展, 模具企業(yè)向著技術(shù)集成化、設(shè)備精良化、產(chǎn)品品牌化、管理信息化、經(jīng)營國際化的方向發(fā)展。[7]
三、課題研究方法與計劃
課題的主要內(nèi)容是沖壓模具的設(shè)計，所以我首先應(yīng)該深入學(xué)習機械設(shè)計、機械CAD/CAM、冷沖壓技術(shù)等相關(guān)知識。沖壓模具是模具類別中應(yīng)用最廣泛的一種，通過模具對金屬的直接加壓使其產(chǎn)生塑性變形，從而金屬材料分離，以此來獲得一定尺寸和性能的金屬零件。模具的設(shè)計過程是和實際生產(chǎn)分不開的。我們應(yīng)該充分研究設(shè)計任務(wù)書，了解產(chǎn)品用途，并進行沖壓件的工藝性及尺寸公差等級分析，對于一些沖壓件結(jié)構(gòu)不合理或工藝性不好的，必須征詢指導(dǎo)教師的意見后進行改進。在初步明確設(shè)計要求的基礎(chǔ)上，可按以下步驟進行沖壓總體方案的論證。
1、主要任務(wù)與目標
圖1為某電器元件—拉鉤。該零件的制造方法為冷沖壓成型，本課題要求分析封蓋沖壓件的成形工藝，設(shè)計模具，畫出模具裝配圖及所有零部件的工程圖，寫出畢業(yè)論文。
圖1 掛鉤
2、主要內(nèi)容與基本要求
（1）分析墊片的沖壓成形工藝。
（2）模具設(shè)計。此零件厚度小，形狀簡單，要求設(shè)計的模具具有高精度和高成型效率。
（3）打印圖紙，寫出畢業(yè)論文。
（4）要求學(xué)生熟悉冷沖模具設(shè)計工藝，具有較強的機械設(shè)計能力。設(shè)計圖紙的正確與否是評定本次設(shè)計水平的關(guān)鍵。
四、參考文獻
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[2]蔣桂芝.模具技術(shù)在國民經(jīng)濟中的地位[J].機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新，2009，05
[3]洪慎章.現(xiàn)代模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].航空制造技術(shù)，2006，06
[4]袁崇磷.模具標準件的發(fā)展趨勢及需要解決的問題[J].模具制造，2006,06
[5]曹延安.中國模具工業(yè)現(xiàn)狀[J].現(xiàn)代零部件，2009，03
[6]洪慎章.現(xiàn)代模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].航空制造技術(shù), 2006，06
[7]周永泰.中國模具工業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].行業(yè)展望，2007，12
[8]機械工程師[J].Mechanical Engineer, 2006，11
[9]林承全.論沖壓模具設(shè)計制造與模具壽命的關(guān)系[J].模具制造，2008，06
[10] 1. K. S. Lee, J. Y. H, Fuh, Y. F. Zhang, A. Y. C. Nee and Z. Li,“IMOLD: an intelligent plastic injection mold design and assembly system”, Proceedings of the 4th International Conference On Die and Mould Technology, pp. 30–37, Malaysia, 4–6 June 1997.
[11] A. Y. C. Nee and M. W. Fu, “Determination of optimal parting directions in plastic injection mold design”, Annals CIRP, 46(1),pp. 429–432, 1997.
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