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河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院
本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告
指導(dǎo)教師 李章東 職稱 副教授
所在院（系） 機(jī)械系 教研室（系、研究所） 機(jī)械系
題目名稱
止動(dòng)件沖壓模具設(shè)計(jì)及工藝分析
學(xué)生姓名
高 闊
專業(yè)班級(jí)
機(jī)制2班
學(xué)號(hào)
0720150139
一．選題的目的和意義：
沖壓模具在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。在傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)中，工人生產(chǎn)的勞動(dòng)強(qiáng)度大、勞動(dòng)量大，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率的提高。隨著當(dāng)今科技的發(fā)展， 工業(yè)生產(chǎn)中模具的使用已經(jīng)越來越引起人們的重視，而被大量應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中來。沖壓模具的自動(dòng)送料技術(shù)也投入到實(shí)際的生產(chǎn)中，沖壓模具可以大大的提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率，減輕工人負(fù)擔(dān)，具有重要的技術(shù)進(jìn)步意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
本文提出采用模具來生產(chǎn)止動(dòng)件的新工藝，并針對(duì)某規(guī)格夾具止動(dòng)件設(shè)計(jì)了復(fù)合模。該模具設(shè)計(jì)的難點(diǎn)主要是如何解決好零件中的孔沖裁、確定模具結(jié)構(gòu)、如何進(jìn)行模具的制造及沖裁方案選定等。本文結(jié)合止動(dòng)件的特點(diǎn)，具體解決了壓力機(jī)的選擇與校核、凸模和凹模刃口尺寸計(jì)算及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、定位方案設(shè)計(jì)、卸料方式的設(shè)計(jì)、主要模具零件的加工工藝、標(biāo)準(zhǔn)零件的選用、模具的裝配等一系列的設(shè)計(jì)工作，這些設(shè)計(jì)可為類似的零件模具設(shè)計(jì)提供現(xiàn)實(shí)的指導(dǎo)意義。此次模具設(shè)計(jì)的突出特點(diǎn)是嘗試使用復(fù)雜的復(fù)合模具，解決常規(guī)沖壓工藝模具套數(shù)多、工藝路線長、生產(chǎn)成本高、效率低等缺點(diǎn)，并為以后此類零件沖壓工藝的編制及模具設(shè)計(jì)提供了可靠的依據(jù)。
本文介紹的模具實(shí)例結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用，使用方便可靠，對(duì)類似工件的大批量生產(chǎn)具有一定的參考作用。
二．國內(nèi)外研究現(xiàn)狀簡(jiǎn)述：
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(yīng)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(dāng)時(shí)美國的沖壓技術(shù)走在最前列，而瑞士的精沖、德國的冷擠壓技術(shù)、蘇聯(lián)對(duì)塑性加工的研究也處于世界先進(jìn)行列。
冷沖壓的加工工藝在我國的具有悠久的歷史。半個(gè)世紀(jì)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(shè)備正在不斷的發(fā)展（包括沖壓模具技術(shù)的發(fā)展），把冷沖壓技術(shù)提高到了新的水平。為適應(yīng)冷沖壓工藝水平的提高，我國對(duì)沖模的研制也在不斷加強(qiáng)。但是總體上說，我國模具工業(yè)起步較晚、基礎(chǔ)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(dá)到了國際水平，模具結(jié)構(gòu)、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(shù)從20世紀(jì)80年代才起步，長期處于低水平重復(fù)開發(fā)階段，許多軟件依賴于進(jìn)口，對(duì)許多引進(jìn)的CAD/CAM系統(tǒng)缺乏二次開發(fā)。
目前沖壓技術(shù)的發(fā)展方向[7]：
（1）精密沖裁：普通沖裁件斷面粗糙、精度低，而精密沖裁可以使零件有光潔的斷面和高的精度。目前已有的相當(dāng)一部分過去用切割加工的零件改為精密沖裁，精密沖裁工件的厚度可達(dá)到2mm。因此，精密沖裁以無切屑加工代替了大量切削加工，從而大大降低了生產(chǎn)成本。
（2）應(yīng)用先進(jìn)工藝：氣體、液體、橡膠、超塑性成型等先進(jìn)工藝，對(duì)某些復(fù)雜零件的成型有明顯的效果，要深入研究其變形機(jī)理，確定合理工藝參數(shù)，提高成型效能和實(shí)用性。
（3）沖壓生產(chǎn)機(jī)械化、自動(dòng)化：研制自動(dòng)送、退料裝置，多工位自動(dòng)壓力機(jī)，自動(dòng)生產(chǎn)線，帶自動(dòng)保護(hù)的監(jiān)視和檢測(cè)裝置等，這是提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和保證操作安全的有效措施。
（4）模具標(biāo)準(zhǔn)化：不僅要有各種規(guī)格和精度的模架標(biāo)準(zhǔn)，還要發(fā)展典型模具結(jié)構(gòu)和零部件的標(biāo)準(zhǔn)化工作，降低模具設(shè)計(jì)復(fù)雜程度，降低模具制造技術(shù)，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備 周期。
（5）發(fā)展模具的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與輔助制造：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，就是用電子計(jì)算機(jī)作為信息處理手段，進(jìn)行最佳判斷、計(jì)算，實(shí)現(xiàn)綜合設(shè)計(jì)。計(jì)算機(jī)輔助制造，就是生產(chǎn)人員借助計(jì)算機(jī)對(duì)模具制造實(shí)行監(jiān)督、控制和管理。將模具設(shè)計(jì)與制造聯(lián)成一個(gè)統(tǒng)一的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，是向自動(dòng)化發(fā)展的有效途徑，對(duì)提高模具設(shè)計(jì)與制造質(zhì)量、簡(jiǎn)化模具設(shè)計(jì)和生產(chǎn)管理將起巨大的作用。
三、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）所采用的研究方法和手段：
課題主要內(nèi)容是研究冷沖壓模具的設(shè)計(jì)，首先應(yīng)該深入學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械CAD/CAM、冷沖壓技術(shù)等相關(guān)在課題研究中需要掌握的理論知識(shí)，理論的掌握是實(shí)踐的基礎(chǔ)。同時(shí)應(yīng)該對(duì)所設(shè)計(jì)的冷沖模具的對(duì)象止動(dòng)件的結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)制造工藝進(jìn)行全面的了解。再運(yùn)用Solidworks對(duì)所涉及的沖壓件進(jìn)行三維實(shí)體的繪制，并利用Solidworks的工程圖生成功能輸出二維視圖。這樣利用三維軟件就可以加速產(chǎn)品開發(fā)的進(jìn)程，縮短了設(shè)計(jì)的周期，也確保了產(chǎn)品的質(zhì)量[9]。把計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)運(yùn)用到了冷沖壓模具設(shè)計(jì)的實(shí)際之中，這也是本課題的創(chuàng)新點(diǎn)之一。
冷沖模具是模具類別中應(yīng)用最廣泛的一種，通過模具對(duì)金屬的直接加壓使其產(chǎn)生塑性變形，金屬材料分離，以獲得一定尺寸和性能的金屬零件[10]。模具的設(shè)計(jì)過 程是和生產(chǎn)實(shí)際分不開的。所以設(shè)計(jì)的方法是要在深入學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械CAD/CAM、冷沖壓技術(shù)等相關(guān)在課題研究中需要掌握的理論知識(shí)，發(fā)揮Solidworks這一三維設(shè)計(jì)軟件在模具設(shè)計(jì)與制造中的作用同時(shí)，并且與成型產(chǎn)品的生產(chǎn)過程和工藝相結(jié)合，運(yùn)用理論聯(lián)系實(shí)際，實(shí)踐推動(dòng)理論的研究方法進(jìn)行有效方法進(jìn)行止動(dòng)件的沖裁模、彎曲模和成形模的設(shè)計(jì)工作。
模具設(shè)計(jì)者進(jìn)行模具設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)該根據(jù)所收集到的設(shè)計(jì)資料，經(jīng)過充分理解、研究、確定模具結(jié)構(gòu)設(shè)想后，在允許的情況下調(diào)查使用單位和制造單位，征求其意見，摸清設(shè)備狀況及技術(shù)情況以及加工能力，作出初步方案開始進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。
冷沖模具的一般設(shè)計(jì)路線為[11]：
（1) 分析整理技術(shù)資料，確定設(shè)計(jì)依據(jù)。
（2）確定工藝方案，決定模具結(jié)構(gòu)形式。
（3）繪制模具草圖，進(jìn)行零部件設(shè)計(jì)及必要的工藝計(jì)算。
（4）進(jìn)行沖模的總體設(shè)計(jì)。
（5）模具主要零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
（6）選定沖壓設(shè)備。
（7）繪制模具總圖。
（8）繪制各非標(biāo)準(zhǔn)零件圖
（9）編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書。
四、主要參考文獻(xiàn)與資料獲得情況：
[1]李名堯. 模具 CAD/CAM[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004，1
[2]徐煒炯.冷沖壓技術(shù)問答（上冊(cè)）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1995，1
[3]華中科技大學(xué).模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)及模具CAD [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005，1-2
[4]王秀鳳等.冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造[M]. 北京北京航空航天大學(xué)出版社，2005，1-2
[5]李名堯. 模具 CAD/CAM[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004，13
[6]表格來自中國輕工模具網(wǎng).www.mouldscity.com
[7]徐煒炯.冷沖壓技術(shù)問答（上冊(cè)）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1995，1
[8]文群. 提高冷沖壓模具壽命的措施 [N] .中國化工報(bào).2007-4-4.
[9]殷國富. Solidworks 2004模設(shè)計(jì)實(shí)例精解[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005，1-2
[10] 黃義俊、呂建福.冷沖模設(shè)計(jì)中的工序安排與典型實(shí)例分析[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003，1-2
[11] 徐政坤. 沖壓模具設(shè)計(jì)與制造 [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005，4-7
五、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度安排（按周說明）：
第7周 根據(jù)所選題目進(jìn)行初步并撰寫開題報(bào)告，
第8周 開題報(bào)告答辯；
第9-11周 翻譯外文文獻(xiàn)，字?jǐn)?shù)不少于2000字，內(nèi)容與課題止動(dòng)件的模具及三維型設(shè)計(jì)相關(guān)。
第12-16周 周根據(jù)擬定的課題實(shí)施方案，進(jìn)行深入研究；撰寫并提交畢業(yè)設(shè)計(jì)論文初稿，指導(dǎo)教師批改論文，給出指導(dǎo)意見，學(xué)生修改論文，定稿；
第17周 答辯前專項(xiàng)檢查；
第18周 進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)修改，完成答辯及成績?cè)u(píng)定工作。
六、指導(dǎo)教師審批意見（對(duì)選題的可行性、研究方法、進(jìn)度安排作出評(píng)價(jià)，對(duì)是否開題作出決定）：
指導(dǎo)教師： （簽名）
年 月 日