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開題報告
一、選題的依據(jù)及意義
由于沖壓加工具有許多突出的優(yōu)點，因此在工業(yè)生產(chǎn)中，尤其是大批量生產(chǎn)中得到廣泛應用。從精細的電子元件、儀表指針到汽車的覆蓋件、高壓容器封頭以及航空航天器的蒙皮、機身等均需沖壓加工。隨著工業(yè)產(chǎn)品的不斷發(fā)展和生產(chǎn)技術水平不斷提高，不少過去用鑄造、鍛造、切削加工方法制造的零件，已被質(zhì)量輕、剛度好的沖壓件所代替。
本課題為外圈件拉深模具設計，拉深是利用拉深模具將沖裁好的平板毛坯壓制成各種開口的空心件，或?qū)⒁阎瞥傻拈_口空心件毛坯，加工成其他形狀空新建的一種基本沖壓加工方法，拉深的應用非常廣泛，是冷沖壓的基本工序之一。
因為模具制造對制造業(yè)的重大作用，激勵我趁此畢業(yè)設計的良機，選擇此課題，希望能夠掌握各種模具制造方法的基本原理和特點，在設計、制造模具時，根據(jù)實際情況，學習如何充分考慮它們的特點，選用最佳的工藝方案；掌握各種制造方法對模具結(jié)構的要求，具有分析模具結(jié)構工藝性的能力，能夠設計出工藝性能良好的模具結(jié)構；了解國內(nèi)先進的模具制造技術，盡量采用新工藝、新技術。并且鞏固和加深已經(jīng)學過的理論知識，提高自己的綜合分析和解決工程實際問題的能力，為工作以后的發(fā)展奠定良好的基礎。
二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢（含文獻綜述）
模具是機械制造業(yè)中技術先進、影響深遠的重要工藝裝備,具有生產(chǎn)效率高、材料利用率高、制件質(zhì)量優(yōu)良、工藝適應性好等特點,被廣泛應用于汽車、機械、航天、航空、輕工、電子、電器、儀表等行業(yè)。2005年中國模具工業(yè)產(chǎn)值達到610億元,增長率保持在25%的高水平,行業(yè)的生產(chǎn)能力約占世界總量的10%,僅次于日本、美國而位列世界第三。當前，我國模具制造方面與工業(yè)發(fā)達國家相比，差距較大主要表現(xiàn)在：
（1）標準化程度低;
（2）模具制造精度低、周期長。
提高勞動生產(chǎn)率、產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本、擴大沖壓工藝應用范圍；提高沖壓零件精度、減少制造周期、提高模具壽命；模具的標準化及專業(yè)化、管理的統(tǒng)一化及等級化；提高專業(yè)人員的技術水平和素質(zhì)。
沖壓是利用安裝在沖壓設備上的模具對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。由于沖壓加工具有許多突出的優(yōu)點，因此在工業(yè)生產(chǎn)中，尤其是大批量生產(chǎn)中得到廣泛應用。從精細的電子元件、儀表指針到汽車的覆蓋件、高壓容器封頭以及航空航天器的蒙皮、機身等均需沖壓加工。隨著工業(yè)產(chǎn)品的不斷發(fā)展和生產(chǎn)技術水平不斷提高，不少過去用鑄造、鍛造、切削加工方法制造的零件，已被質(zhì)量輕、剛度好的沖壓件所代替。
我國沖壓模具無論在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術和能力等方面都已有了很大發(fā)展，但與國民經(jīng)濟需求和世界先進水平相比，差距仍很大，一些大型精密、復雜、長壽命的高檔模具每年仍大量進口，特別是中高檔轎車的覆蓋件模具，目前仍主要依靠進口。一些低檔次的簡單沖模，已趨供過于求，市場競爭激烈。我國沖壓模具產(chǎn)品質(zhì)量水平低主要表現(xiàn)在精度、表面粗糙度、壽命及模具的復雜程度上；生產(chǎn)工藝水平低則主要表現(xiàn)在加工工藝、加工裝備等方面。
現(xiàn)代模具工業(yè)有“不衰亡工業(yè)”之稱。世界模具市場總體上供不應求，市場需求量維持在600億至650億美元，同時，我國的模具產(chǎn)業(yè)也迎來了新一輪的發(fā)展機遇。近幾年，我國模具產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值保持13%的年增長率（據(jù)不完全統(tǒng)計，2004年國內(nèi)模具進口總值達到600多億，同時，有近200個億的出口）。目前，中國17000多個模具生產(chǎn)廠點，從業(yè)人數(shù)約50多萬。 工業(yè)總產(chǎn)值中企業(yè)自產(chǎn)自用的約占三分之二，作為商品銷售的約占三分之一。在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，沖壓模具約占50%，塑料模具約占33%，壓鑄模具約占6%，其它各類模具約占11%。
由于沖壓工藝具有生產(chǎn)率、生產(chǎn)成本低、材料利用率高、能成形復雜零件、適合大批量生產(chǎn)等優(yōu)點，在某些領域已取代機械加工，并正逐步擴大其應用范圍。據(jù)國際生產(chǎn)技術協(xié)會預測，到本世紀中，機械零部件中60%的粗加工、80%的精加工要由模具來完成。因此，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(jié)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(jié)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。從而使沖壓生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量、勞動生產(chǎn)率大大提高，成本也大幅度下降，有利地推動了我國社會主義經(jīng)濟建設和發(fā)展。
我國的模具工業(yè)的發(fā)展，日益受到人們的重視和關注，在電子、汽車、電機、電器、儀器、儀表、家電和通信等產(chǎn)品中，60%-80%的零部件都要依靠模具成形（型）。用模具生產(chǎn)制件所具備的高精度、高復雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和代消耗，是其它加工制造方法所不能比擬的。近幾年，我國模具工業(yè)一直以每年15%左右的增長速度發(fā)展，2003年，我國模具總產(chǎn)值超過400億元人民幣。模具工業(yè)的發(fā)展和進步，在很大程度上取決于模具加工設備、軟件及切削刀具的制造水平。如今，人們對手機、電腦、汽車、手表、數(shù)碼電子等商品的要求一點也不低于發(fā)達國家。但另一方面，我國生產(chǎn)這些商品所需模具的工作母機即模具加工設備的制造水準，從總體上來說還是比較低的。這就出現(xiàn)了一個奇怪的現(xiàn)象，這些年我國模具生產(chǎn)所需的先進加工設備、制造軟件及切削刀具進口越來越多。去年，我國機床進口約60億美元，其中用于模具生產(chǎn)的就占十分之一；去年我國模具生產(chǎn)所需超硬質(zhì)合金和陶瓷等超硬刀具銷售額約12億元，其中90%依賴進口。 隨著計算機軟件的發(fā)展和進步，CAD/CAE/CAM 技術也日臻成熟，其現(xiàn)代模具中的應用將越來越廣泛?？梢灶A料不久的將來，模具制造業(yè)將從機械制造業(yè)中分離出來，而獨立成為國民經(jīng)濟中不可缺少的支柱產(chǎn)業(yè)，與此同時，也進一步促進了模具制造技術向集成化、智能化、益人化、高效化方向發(fā)展。因此，大力發(fā)展模具工業(yè)可以促進我國更快的走向工化國家。
模具技術的發(fā)展應該為適應模具產(chǎn)品“交貨期短”、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價格低”的要求服務。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：模具CAD/CAM/CAE技術是模具設計制造的發(fā)展方向。隨著微機軟件發(fā)展和進步，普及CAD/CAM/CAE技術的條件已基本成熟，各企業(yè)將加大CAD/CAM技術培訓和技術服務的力度；進一步擴大CAE技術的應用范圍。計算機和網(wǎng)絡的發(fā)展正使CAD/CAM/CAE技術跨地區(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)技術資源重新整合，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。
(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。?
(4) 電火花銑削加工。
(5) 提高模具標準化程度：我國模具標準化程度正在不斷提高，估計目前我國模具標準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：選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應用相應的表面處理技術來提高模具的壽命就顯得十分必要。
(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。然近年來我國模具行業(yè)職工隊伍發(fā)展迅速，估計目前已達近百萬人，但由于模具企業(yè)數(shù)量的急劇膨脹、傳統(tǒng)教育的力不從心以及模具技師的老齡化，模具人才遠遠跟不上行業(yè)的發(fā)展需求，主要表現(xiàn)在：
1）總量不足。對中國的模具企業(yè)來說，如何更好地管理人才，如何留住人才，如何為人才提供足夠的平臺和發(fā)展空間是擺在眼前的一個嚴峻的、迫切需要解決的課題，否則，人才緊缺問題將成為中國模具工業(yè)繼續(xù)高速發(fā)展的一個重要障礙。
2） 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。在整個模具價格構成中，材料所占比重不大，一般在20% ～30% 。因此，選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應用表面處理技術來提高模具的壽命就顯得十分必要。對于模具鋼來說，要采用電渣重熔工藝，如采用粉末冶金工藝制造的粉末高速鋼等。
3)模具鋼品種規(guī)格多樣化、產(chǎn)品精細化、制品化，盡量縮短供貨時間亦是重要發(fā)展趨勢。
這只是發(fā)展模具工業(yè)的三個重要部分，要向使模具工業(yè)在我國經(jīng)濟建設中發(fā)揮更大的作用，需要國家更大的關注與投入，帶動相關人員研究和發(fā)展。
模具的出現(xiàn)可以追溯到幾千年以前的陶瓷燒制和青銅器鑄造，但其大規(guī)模應用確是隨著現(xiàn)代工業(yè)的崛起而發(fā)展起來的。從世界范圍看，當時美國的沖壓技術走在最前列，而瑞士的精沖、德國的冷擠壓技術、蘇聯(lián)對塑性加工的研究也處于世界先進行列。20世紀50年代以前模具設計多憑經(jīng)驗，參考已有的圖紙和感性認識，根據(jù)用戶的要求，制作能滿足產(chǎn)品要求的模具，但對所設計模具零件的機械性能缺乏了解。從1955年到1965年，人們通過對模具主要零件的機械性能和受力狀況進行數(shù)學分析，對金屬塑性加工工藝及原理進行深入探討，使得沖壓技術得到迅猛發(fā)展。在這期間歸納出的設計原則使得壓力機械、沖壓材料、加工方法、模具結(jié)構、模具材料、模具制造方法、自動化裝置等領域面貌一新，并向?qū)嵱没姆较蛲七M。進入20世紀70年代，不斷涌現(xiàn)出各種高效率、高精度、高壽命的多功能的自動模具。從20世紀70年代至今，計算機逐漸進入了模具生產(chǎn)的設計、制造、管理等各個領域；輔助進行零件圖形輸入、毛胚展開、調(diào)料排樣、確定模具尺寸和標準、繪制裝配圖和零件圖、輸出NC程序等工作，使得模具設計、加工精度與復雜性不斷提高，模具制造周期不斷縮短。當前國際上計算機（CAD）和計算機輔助制造（CAM）的發(fā)展趨勢是：繼續(xù)發(fā)展幾何圖形系統(tǒng)以滿足復雜零件和模具的要求；在CAD和CAM的基礎上建立生產(chǎn)集成系統(tǒng)（CIMS）；開展塑性成形模擬技術的研究，以提高工藝分析和模具CAD的理論水平和實用性；開發(fā)智能數(shù)據(jù)庫和分布式數(shù)據(jù)庫，開發(fā)專家系統(tǒng)和智能CAD等。
隨著工業(yè)技術和科學技術的發(fā)展和快速適應工業(yè)產(chǎn)品更新?lián)Q代和提高質(zhì)量的要求，發(fā)達國家從20世紀50年代就開始了模具CAD/CAM技術的研究。如美國通用汽車公司早在20世紀50年代就將CAD/CAM技術應用于汽車覆蓋件的設計與制造；20世紀70年代日本機械工程實驗室和日本旭光學工業(yè)公司分別開發(fā)了連續(xù)模設計系統(tǒng)MEL和沖空彎曲模系統(tǒng)PENTAX；1982年，日立公司研制了沖裁模CAD系統(tǒng)。到20世紀80年代，模具CAD/CAM技術已廣泛應用于冷沖模具的設計與制造。
冷沖壓的加工工藝在我國的具有悠久的歷史。半個世紀以來，我國的冷沖壓工藝和其他生產(chǎn)工藝一樣得到了迅速的發(fā)展。冷沖壓加工的工藝和設備正在不斷的發(fā)展（包括沖壓模具技術的發(fā)展），把冷沖壓技術提高到了新的水平。為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。但是總體上說，我國模具工業(yè)起步較晚、基礎差，就總量來看，大型、精密、浮渣、長壽名命模具產(chǎn)需矛盾仍然十分突出。雖然在模具的制造方法、手段方面達到了國際水平，模具結(jié)構、功能方面也接近國際水平，但是在制造的質(zhì)量、精度、制造周期和成本方面和國外還存在一定的差距。我國模具CAD/CAM技術從20世紀80年代才起步，長期處于低水平重復開發(fā)階段，許多軟件依賴于進口，對許多引進的CAD/CAM系統(tǒng)缺乏二次開發(fā)。
三、本課題研究內(nèi)容
本文對拉深模具設計進行了全面的介紹和分析，并在此基礎上對拉深模具進行了設計。設計的主要內(nèi)容包括工藝性分析擬定零件的工藝方案及模具結(jié)構，計算工具壓力選取壓力機及確定壓力中心，確定模具結(jié)構及繪制模具總裝配圖，凹凸模公差的計算及半徑的確定，確定各主要零件的尺寸，設計并繪制總圖，繪制部分非標準零件圖等一系列工作。
四、本課題研究方法
（1）運用大學期間所學的專業(yè)課程知識。理論知識和課程設計及生產(chǎn)實習中所學到的實踐知識，正確的解決沖壓模具設計中的沖裁件的工藝性分析、工藝方案的確定、工藝設計、排樣設計及具體數(shù)據(jù)的計算與校核、模具結(jié)構型式設計等。
（2）在確定模具設計的總體結(jié)構形式，進一步根據(jù)所生產(chǎn)制品進行經(jīng)濟高效、省力公道、使用安全且能保證加工質(zhì)量的設計完善具體零部件的精度、尺寸及形狀的最終方案。
（3）熟練掌握查閱手冊、圖標、資料等參考文獻。充分利用與本次題目有關的沖壓設計的資料，做到科學的，熟練的運用。
五、研究目標、主要特色（創(chuàng)新）及工作進度
外圈拉深模具設計
采用單工序模具增加加工的精度
1.撰寫開題報告，指導教師審核 2015年12月15日-2015年12月25日
2. 完成初稿，指導教師修改、審核 2016年1月-2015年2月
3. 完成二稿，指導教師修改、審核，畢業(yè)設計中期檢查2016年3月-2016年4月
4、完成本模具總體設計，繪制模具的總裝圖，用A3圖紙打?。?
5、完成本模具各非標零部件的設計，繪制主要零部件的零件圖，用A3或者A4圖紙打??；
6、完成設計說明書，要求A4紙打印，不少于20頁。
六、主要參考文獻
[1]馬希青，蘇夢香，趙月羅主編《機械制圖》中國礦業(yè)大學出版社,2001.
[2]李奇主編《模具設計與制造》任命郵電出版社,2014.
[3]翁其金，徐新成主編《沖壓工藝及模具設計》機械工業(yè)出版社.
[4]周大雋主編《沖模結(jié)構設計》機械工業(yè)出版社.2006.
[5]李名望主編《沖壓模具設計與制造技術指南》化學工業(yè)出版社.2008.
[6]張瑞平主編《金屬工藝學》北京：冶金工業(yè)出版社.
[7] 模具實用技術叢書編委會編《沖模設計應用實例》機械工業(yè)出版社.2003.
[8] 王先逵主編《機械制造工藝學》機械工業(yè)出版社.2003