ZL50裝載機總體及工作裝置設(shè)計
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編號：
畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告
題 目： 柜門緩沖支架沖孔
彎曲級進模設(shè)計
院 （系）： 國防生學院
專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化
學生姓名： 李卓霖
學 號： 1000110106
指導教師單位： 機電工程學院
姓 名： 曹 泰 山
職 稱： 講 師
題目類型：¨理論研究 ¨實驗研究 t工程設(shè)計 ¨工程技術(shù)研究 ¨軟件開發(fā)
2013年12月27日
1．本課題的研究內(nèi)容、重點及難點
研究內(nèi)容
模具工業(yè)是工業(yè)經(jīng)濟的基礎(chǔ)，模具設(shè)計與制造技術(shù)水平的高低，是衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標志之一。此次設(shè)計主要是圍繞柜門緩沖支架沖孔彎曲級進模設(shè)計，其主要內(nèi)容如下：
1、對工件的結(jié)構(gòu)工藝性進行分析，運用多工位級進模工作原理，經(jīng)過分析零件參數(shù)確定合理的沖壓工藝方案及模具類型；
2、進行必要的沖壓工藝計算及設(shè)計（計算沖孔排料、凸凹模尺寸及公差的計算、沖裁力的計算校核、沖壓機的計算選擇、工步排樣、材料利用率計算，刃口尺寸計算，沖壓力、壓力中心等）；同時做出理論依據(jù)及較詳細的推導計算；
3、確定模具設(shè)計的基本參數(shù)，設(shè)計模具的主體結(jié)構(gòu)、工作零件、送料及卸料裝置、導料及多工位定距機構(gòu)等；
4、根據(jù)國家制圖標準繪制模具總裝配圖、零件圖，完成工件的沖壓級進模結(jié)構(gòu)設(shè)計；
5、根據(jù)零件結(jié)構(gòu)，相應的技術(shù)參數(shù)要求，擬定工藝加工路線，編制主要零件制造加工工藝規(guī)程，合理選用零件的材料，繪制零件圖，標注技術(shù)要求。
研究重點及難點
1、零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析，擬定沖壓工藝方案及模具結(jié)構(gòu)方案設(shè)計；
2、對沖孔落料級進模模具及零部件有關(guān)工藝參數(shù)進行參數(shù)設(shè)計及驗算；
3、根據(jù)沖裁、彎曲整形特點的模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計；
4、柜門緩沖支架沖孔彎曲級進模設(shè)計；
5、主要的沖壓工藝參數(shù)的設(shè)計計算；
6、模具結(jié)構(gòu)及主要零部件結(jié)構(gòu)的設(shè)計；
7、模具的沖孔定位結(jié)構(gòu)設(shè)計及其工作原理；
8、傳動系統(tǒng)的設(shè)計；
9、排樣設(shè)計。
2．準備情況（已查閱的參考文獻或進行的調(diào)研）
研究概況及發(fā)展趨勢
1、調(diào)研情況
模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè)，是國際上公認的關(guān)鍵工業(yè)，工業(yè)發(fā)達國家稱之為“工業(yè)之母”。模具成型具有效率高，質(zhì)量好，節(jié)省原材料，降低產(chǎn)品成本等
優(yōu)點。采用模具制造產(chǎn)品零件已成為當今工業(yè)的重要工藝手段。模具在機械，電子，輕工，紡織，航空，航天等工業(yè)領(lǐng)域里，已成為使用最廣泛的工業(yè)化生產(chǎn)的主要工藝裝備，它承擔了這些工業(yè)領(lǐng)域中60～80%產(chǎn)品零件，組件和部件的加工生產(chǎn)?！澳＞呔褪钱a(chǎn)品質(zhì)量”，“模具就是經(jīng)濟效益”的觀念已被越來越多的人所認識和接受。在中國，人們已經(jīng)認識到模具在制造業(yè)中的重要基礎(chǔ)地位，認識更新?lián)Q代的速度，新產(chǎn)品的開發(fā)能力，進而決定企業(yè)的應變能力和市場競爭能力。目前，模具設(shè)計與制造水平的高低已成為衡量一個國家制造水平的重要標志之一。
沖壓模具制造技術(shù)發(fā)展要求應該為適應模具產(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(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)培訓和技術(shù)服務的力度；進一步擴大CAE技術(shù)的應用范圍；
(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。模具掃描系統(tǒng)已在汽車、摩托車、家電等行業(yè)得到成功應用，相信在“十二五”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用。預計這一技術(shù)將得到發(fā)展；
(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(shù)：選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應用相應的表面處理技術(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：這是我國長遠發(fā)展的目標。模具自動加工系統(tǒng)應有多臺機床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤；有完整的機具、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)。
2、柜門鉸鏈加強板沖孔彎曲級進模設(shè)計
（1）、表面沒有明顯的缺陷，能滿足使用要求；
（2）、表沒有明顯的毛刺；
（3）、用軟件做出其三維圖；
（4）、畫出所需的工程圖。
3、沖壓模具的設(shè)計過程
（1）、根據(jù)零件的性能選擇合適的材料；
（2）、選擇合適的沖壓板料，并將其合理分割成沖壓的條料，同時確定排樣方式、送料方式；
將板料剪裁成合適的條料，合理的排樣方式，能夠在保證沖壓件性能的同時充分使用材料，以達到節(jié)約原材料的成本的目的；合理的排樣和送料方式能夠提高沖壓效率、降低勞動量。
（3）、確定加工方案；
在眾多方案中選用最優(yōu)方案，旨在提高生產(chǎn)效率，節(jié)約成本，盡量不影響模具壽命。
（4）、根據(jù)方案設(shè)計合適模具；
在確定零件落料、沖孔后，廢料、零件的取出方式時，盡量采用自動取出、自動掉落、或者機械頂出后自動下落等方式，以提高效率；如果由人工取出，會對工人的操作有一點的危險。
（5）、設(shè)計凹凸模；
計算凹凸模的具體尺寸、公差，并校核其強度和剛度。
（6）、設(shè)計模具的結(jié)構(gòu)；
設(shè)計出模具個部分的結(jié)構(gòu)，并計算其具體尺寸和公差，并校核其強度和剛度。
（7）、選用標準件；
在模具能夠使用標準件的地方，盡量使用標準件，以減少模具的設(shè)計工作量，同時也增加模具的適用性。
（8）、選用合適的壓力機；
根據(jù)壓力、沖裁力來選用合適的壓力機，校核壓力機的公稱壓力，計算壓力機的壓力死點，使其在沖壓零件的時候，有足夠的壓力；如果壓力機的公稱壓力比計算值小，則不能達到使用要求；如果選用壓力機的公稱壓力太大，會造成成本浪費。
（9）、選用標準模架；
根據(jù)所設(shè)計的模具和選用的壓力機選用合適的模架。
（10）、繪制模具的草圖；
在以上工作的基礎(chǔ)上，繪制模具完整的結(jié)構(gòu)草圖，繪制模具結(jié)構(gòu)圖是模具設(shè)計十分重要的工作，為先畫俯視圖，再畫出主視圖。
（11）、繪制模具的裝配圖；
裝配圖是模具裝配的主要依據(jù)，因此應清楚地表明注視模的各個零件的裝配關(guān)系、必要的尺寸（如外形尺寸、定位圈直徑、安裝尺寸、活動零件的極限尺寸等）、序號、明細表、標題欄及技術(shù)要求。
（12）、繪制模具的零件圖；
由模具裝配圖拆繪零件圖的順序為：先內(nèi)后外，先復雜后簡單，成型零件后結(jié)構(gòu)零件。
（13）、復核設(shè)計圖樣；
本次畢業(yè)設(shè)計需要運用機械、材料成形、沖壓工藝與模具設(shè)計、CDA和CAXA繪圖軟件和Pro/Engineer三維實體設(shè)計軟件和模具制造工藝等多學科的知識，需要相當廣闊的知識面和較高的專業(yè)水平。以課本為基礎(chǔ)，結(jié)合生產(chǎn)實際，在滿足零件要求的前提下盡量使模具結(jié)構(gòu)簡單化。
4、現(xiàn)有設(shè)備及試驗情況
計算機一臺、CAXA繪圖軟件和參考資料及文獻等。
研究意義和創(chuàng)新點
（1）、沖壓是一種先進的金屬加工方法，它是建立在金屬塑性變形的基礎(chǔ)上，利用
模具和沖壓設(shè)備對板料金屬進行加工，以獲得所需要的零件形狀和尺寸；
（2）沖壓件與鑄件、鍛件相比，具有薄、勻、輕、強的特點，沖壓可制出其他難以制造的帶有加強筋、肋、起伏或翻邊的工件，以提高其剛性。由于采用精密模具, 工件精度可達微米級，且重復精度高、規(guī)格一致，可以沖壓出孔窩、凸臺等；
（3）沖壓是高效的生產(chǎn)方法，尤其是多工位級進模, 可在一臺壓力機上完成多道沖壓工序,實現(xiàn)由帶料開卷、矯平、沖裁到成形、精整的全自動生產(chǎn)。
參考文獻：
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[10] Machine elements in mechanical design[J]． Beijing :Publishing House of Electronics Industry,2007.
3、實施方案、進度實施計劃及預期提交的畢業(yè)設(shè)計資料
一、2013年12月25日至2014年1月6日，理解消化課題，收集資料文獻，根據(jù)課題內(nèi)容完成開題報告；
二、2月20日至2月27日，開展調(diào)研，了解零件結(jié)構(gòu)，對原材料進行分析，考慮沖壓件的工藝方法、模具結(jié)構(gòu)的形式，初步完成譯文翻譯；
三、2月28日至3月21日，查閱資料，熟悉拉伸膜、落料模的結(jié)構(gòu)及有關(guān)計算，擬定模具的方案設(shè)計、總體設(shè)計及主要零件設(shè)計，查閱有關(guān)手冊確定適宜的工藝參數(shù)，選擇沖壓設(shè)備；
四、3月22日至4月1日，完成設(shè)計計算任務，總體結(jié)構(gòu)設(shè)計及總裝配圖草圖設(shè)計任務；
五、4月1日至4月24日，完成設(shè)計，圖紙繪制任務，工藝規(guī)程說明書的編寫；
六、4月25日至5月19日，完善設(shè)計，完成論文撰寫；
七、5月20日至5月23日，修改并打印論文
八、5月24日至5月26日，整理打印畢業(yè)論文及相關(guān)資料，交指導老師評閱，準備論文答辯。
指導教師意見
指導教師（簽字）：
2013年12月 日
開題小組意見
開題小組組長（簽字）：
2014年1 月 日
院系審核意見
主管院長（系、部主任）簽字：
2014年1月 日