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湖南工學院畢業(yè)設計(論文)開題報告 題　目 電極板沖孔模設計 學生姓名 曾 威 班級學號 212070328 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)，在國民經濟的加工行業(yè)中占有重要地位。根據統(tǒng)計，沖壓件在各個行業(yè)中均占有相當大的比重，尤其在汽車、電機、儀表、軍工、家電等方面所占比重更大。采用沖壓模具生產零部件，具有生產效益高，質量好，成本低，節(jié)約能源和原料等一系列優(yōu)點，它已成為當代工業(yè)生產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產業(yè)，早在“十五”期間就被列為重點扶持產業(yè)。從1997年開始，我國模具工業(yè)產值超過了機床工業(yè)產值。因此模具對國民經濟和社會發(fā)展起著舉足輕重的作用。 冷擠壓是一種先進的少無切削加工工藝之一。它是在常溫下，使固態(tài)的金屬在巨大壓力和一定的速度下，通過模腔產生塑性變形而獲得一定形狀零件的一種加工方法。冷擠壓的工藝過程是：先將經處理過的毛坯料放在凹模內，借助凸模的壓力使金屬處于三向受壓應力狀態(tài)下產生塑性變形，通過凹模的下通孔或凸模與凹模的環(huán)形間隙將金屬擠出。它是一種在許多行業(yè)廣泛使用的金屬壓力加工工藝方法。 冷擠壓過程的關鍵問題是想法降低材料的變形抗力，提高模具的承載能力。 本次畢業(yè)設計，指導老師給我安排的是萬向節(jié)軸套反擠壓模設計。經過回顧大學所學的專業(yè)知識，參考相關文獻資料，以及指導老師指導之后，我初步理清了本次設計的基本思路，掌握了有關畢業(yè)設計的基本方法。希望通過完成本次設計，我能更好地了解模具設計過程，進一步的掌握模具的相關結構，為今后步入模具行業(yè)打好堅實基礎。 二、文獻綜述 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濟進入高速發(fā)展的時期，模具的市場的需求量也進一步的增加。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、康佳等集團紛紛建立了自己的模具制造中心；中外合資或是外商獨資形式的模具企業(yè)現(xiàn)也有幾千家。 近年許多模具企業(yè)加大了用于技術進步的投資力度，將技術進步視為企業(yè)發(fā)展的重要動力。一些國內模具企業(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，個別廠家還引進了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE軟件，并成功應用于沖壓模的設計中。以汽車覆蓋件模具為代表的大型沖壓模具的制造技術已取得很大進步，東風汽車公司模具廠、一汽模具中心等模具廠家已能生產部分轎車覆蓋件模具。此外，許多研究機構和大專院校開展模具技術的研究和開發(fā)。經過多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技術方面取得了顯著進步；在提高模具質量和縮短模具設計制造周期等方面做出了貢獻。 例如，吉林大學汽車覆蓋件成型技術所獨立研制的汽車覆蓋件沖壓成型分析KMAS軟件，華中理工大學模具技術國家重點實驗室開發(fā)的注塑模、汽車覆蓋件模具和級進模CAD/CAE/CAM軟件，上海交通大學模具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)達國家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設備在模具加工設備中的比重比較低；CAD/CAE/CAM技術的普及率不高；許多先進的模具技術應用不夠廣泛等等，致使相當一部分大型、精密、復雜和長壽命模具依賴進口。 2、中國沖壓模具的發(fā)展方向 模具技術的發(fā)展應該為適應模具產品“交貨期短”、“精度高”、“質量好”、“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。隨著微機軟件的發(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。高速銑削加工技術的發(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)提供了從模型或實物掃描到加工出期望的模型所需的諸多功能，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控銑床及加工中心上，實現(xiàn)快速數據采集、自動生成各種不同數控系統(tǒng)的加工程序、不同格式的CAD數據，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也稱為電火花創(chuàng)成加工技術，這是一種替代傳統(tǒng)的用成型電極加工型腔的新技術，它是有高速旋轉的簡單的管狀電極作三維或二維輪廓加工(像數控銑一樣)，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域的重大發(fā)展。國外已有使用這種技術的機床在模具加工中應用。預計這一技術將得到發(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)質材料及先進表面處理技術選用優(yōu)質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。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。 (7)模具研磨拋光將自動化、智能化模具表面的質量對模具使用壽命、制件外觀質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、刀具數控庫；有完整的數控柔性同步系統(tǒng)；有質量監(jiān)測控制系統(tǒng)。 我國沖壓模具與發(fā)達國家企業(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，要加強統(tǒng)籌協(xié)調、完善合作機制，創(chuàng)造性地工作。也需要加大對模具相關專業(yè)人才的綜合素質培訓投入。 三、設計任務書 1、課題名稱 課題名稱為萬電極板沖孔模設計，電極板如上圖所示；材料為10鋼，料厚5mm,小批量生產。 2、設計內容與步驟 （1）沖壓零件的工藝性分析：材料的擠壓性能分析、結構形狀工藝性分析、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、復合模方案、級進模方案的對比，最終確定的方案； （3）基于所確定的總體方案，進行排樣設計：擬定工位數、各工位的沖壓性質和沖壓順序，繪制板料的排樣圖； （4）基于總體方案和排樣方案，進行工藝計算，如：凸凹模尺寸及偏差、間隙、變形力、壓力中心、卸料力等計算； （5）模具關鍵結構的方案設計：凸凹模結構形式、導向、導料、定位、卸料等； （6）模具總體結構設計與確定：基于上述內容，設計并確定模具總體結構，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的三維圖； （7）選擇合理的沖壓設備（考慮設備噸位與變形力的吻合、沖壓封閉高度與設備裝模高度的吻合、模具的平面尺寸與設備工作臺面尺寸的吻合等）； （8）進行模具零件的詳細設計：確定模具中的標準件（聯(lián)結零件：螺釘、銷釘、彈性元件等）的型號和數量，對模具中的非標準件進行詳細的結構尺寸設計，繪制相應的二維零件圖； （9）編制模具中主要零件的制造工藝方案和加工方法； （10）撰寫設計說明書； （11）所有設計文檔、資料的整理、收尾、答辯。 3、繪圖任務 （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、設計過程進度計劃 （1）第五周（2011-3-21～2011-3-27）：完成以下航設計內容中的“1-2” （2）第六周（3-28～4-3）：完成以上設計內容的“3-5” （3）第七八周（4-4～4-17）：完成以上設計內容的“6-7” （4）第九十周（4-18～5-1）：完成以上設計內容的“8” （5）第十一、十二周（5-2～5-15）：完成以上設計內容中的“9” （6）第十三、十四周（5-16～5-29）：完成以上設計內容中的“10” （7）第十五周（5-30～6-5）：完成以上設計內容中的“11” 指導教師批閱意見 指導教師(簽名)： 年 月 日 湖南工學院畢業(yè)設計(論文)工作中期檢查表 題目 電極板沖孔模設計 學生姓名 張亮 班級學號 212070352 專業(yè) 材料成型及控制工程 指 導 教 師 填 寫 學生開題情況 學生調研及查閱文獻情況 畢業(yè)設計（論文）原計劃有無調整 學生是否按計劃執(zhí)行工作進度 學生是否能獨立完成工作任務 學生的英文翻譯情況 學生每周接受指導的次數及時間 畢業(yè)設計（論文）過程檢查記錄情況 學生的工作態(tài)度在相應選項劃“√” □認真 □一般 □較差 尚存在的問題及采取的措施： 指導教師簽字： 年 月 日 系部意見： 負責人簽字： 年 月 日