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1 浙江理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 開題報告班 級 機(jī) 械與 自動 控制 學(xué)院 09機(jī) 械類 4 班 姓 名 趙 天星課 題名 稱 汽車剎車片模具設(shè)計 開 題報 告 包括 選題 意義 研 究的 基本 內(nèi)容 與擬 解決 的主 要問 題 總體 研究 思路 與可 行性 分析 預(yù)期 研究 成果 研 究工 作計 劃等 內(nèi)容 非 藝術(shù) 類不 少于 30字 目 錄1選題的背景與意義 1 1國 內(nèi)外 研究 現(xiàn)狀 和發(fā) 展趨 勢1 2沖 壓工 藝的 發(fā)展 優(yōu)勢1 3國 內(nèi)外 現(xiàn)狀1 4技 術(shù)的 發(fā)展 方向2研究的基本內(nèi)容與擬解決的主要問題 2 1基本內(nèi)容2 2擬解決的主要問題3總體研究思路及預(yù)期研究成果3 1總體研究思路 3 2可行性分析3 3預(yù)期研究成果4研究工作計劃參 考文 獻(xiàn) 開題 報告 全文 附后 成 績 2 答 辯意 見 從選 題 任 務(wù)工 作量 質(zhì) 量預(yù) 期 可 行性 等幾 個方 面 答 辯組 長簽 名 年 月 日 系 主 任 審 核 意 見 簽 名 年 月 日 汽車剎車片模具設(shè)計 趙天星機(jī)械與自動控制學(xué)院 09機(jī)械類 4 班 B093004261選題的背景與意義 汽車剎車片是汽車制動的一個重要零件 對 汽車的安全性能和質(zhì)量 都有重要影響 通過對生產(chǎn)實際中鈑金件零部件的設(shè)計 可以 掌握工程設(shè)計的一般程序規(guī)范和方法 培養(yǎng)綜合分析和解決專業(yè)的一般工程技術(shù)問題的獨(dú)立工作能力 對于了解掌握沖壓成形技術(shù)和設(shè)計制造沖壓模具有很大的幫助 目前隨著汽車模具行業(yè)的快速發(fā)展 沖壓成形技術(shù)不斷應(yīng)用于汽車覆蓋件 汽車側(cè)圍等方面 同時也 被廣泛應(yīng)用于能源 機(jī)械 信息 航空航天 國防工業(yè)和日常生活的生產(chǎn)之中 1 采用模具生產(chǎn)毛坯或產(chǎn)品零件 是材料成型的一種重要方法 與切削加工相比 具有材料利用率高 能耗低 產(chǎn)品性能好 生產(chǎn)效率 高和成本低等顯著特點 所以熟練掌握沖壓成形技術(shù)對于個人以后發(fā)展和從事機(jī)械制造業(yè)至關(guān)重要 為以后順利的走向工作崗位做準(zhǔn)備 1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢1 1 1沖壓成形技術(shù)介紹 沖壓 是在室溫下 利用安裝在壓力機(jī)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 沖壓模具 是在冷 沖 3 壓加工中 將材料 金屬或非金屬 加工成零件 或半成品 的一種特殊工藝裝備 稱為冷沖壓模具 俗稱冷沖模 一般冷沖壓的基本工序分為兩大類分離工序 沖壓工件與板料沿要求的輪廓線相互分離 如切斷 中裁 切舌 切邊 剖切 整修 精中 成形工序毛坯在不被壞的條件下發(fā)生塑性變形 獲得防需形狀 尺寸 和精度的 30T方法 如彎曲 卷邊 拉彎 扭彎 拉深 變薄拉深 翻邊 翻孔 卷緣 脹形 起伏 擴(kuò)口 縮口 縮徑 旋壓 校平整形 冷擠壓 冷鐓 壓花 沖壓所使用的模具稱為沖壓模具 簡稱沖模 沖模是將材料 金屬或非金屬 批量生產(chǎn) 成所需沖件的專用工具 沖模在沖壓中至關(guān)重要 沒有符合要求的沖模 批 量沖壓生產(chǎn)就難以進(jìn)行 沒有先進(jìn)的沖模 先進(jìn)的沖壓工藝就無法實現(xiàn) 沖壓工藝與模具 沖壓設(shè)備和沖壓材料構(gòu)成沖壓加工的三要素 只有它們相互結(jié)合才能得出沖壓件 1 1 2沖壓工藝的發(fā)展優(yōu)勢沖 壓 工 藝 是 一 種 成 形 加 工 方 法 通 常 依 靠 外 在 壓 力 和 模 具 對 相 關(guān) 的 板 料 施 加 力 使其板料發(fā)生分離或塑性變形 從而實現(xiàn)所需形狀和尺寸的沖壓件的有效獲取 與其他的機(jī)械 塑性等加工方法比較而言 沖壓加工工藝在其技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上具備了諸多的獨(dú)特優(yōu)勢 具體表現(xiàn)在以下幾個方面 1 沖壓加工工藝的操作便利 易于實現(xiàn)工藝的機(jī)械自動化 由于沖壓加工工藝 的實現(xiàn)是通過沖壓模具 沖壓設(shè)備而完成的 而普通壓力機(jī)每分鐘的行程量可達(dá)到幾十次 若是高速的壓力機(jī)每分鐘的行程量則可為上百至千次 并且壓力機(jī)的每次行程都有可能獲取一個沖件 從而使其加工工藝的生產(chǎn)效率得到了大大的提高 2 沖壓工藝的質(zhì)量穩(wěn)定 具有良好的互換性 這是因為在進(jìn)行沖壓加工時 沖壓模具使其沖壓件的形狀尺寸的精度得到了良好的保證 沖壓件的表面質(zhì)量通常都會受到較好的保護(hù) 再加之所使用的沖壓模具的使用壽命較長 從而使得同一沖壓模具制成的沖壓件具有一模一樣的特點 3 小到秒表大到汽車覆蓋 沖壓加工工藝可加工出形狀復(fù)雜 尺寸跨度大的零件 再加上板料在沖壓加工工藝過程中的冷變形硬化效應(yīng) 使其所得沖壓件的剛強(qiáng)度較高 4 沖壓加 工 工藝是一種省料 節(jié)能的加工方法 在其沖壓加工過程中幾乎沒有 碎料的產(chǎn)生 使得材料的利用率較高 并且在此過程中無需外來其他的加熱設(shè)備 4 因而所得沖壓件的成本也較低 由 于 沖 壓 加 工 工 藝 中 所 用 的 模 具 具 有 一 定 的 專 業(yè) 性 沖 壓 模 具 是 一 種 制 造 精度 技術(shù)要求都較高的技術(shù)密集型產(chǎn)品 而加工成形一個復(fù)雜零件時所需要的模具也較多 因此 沖壓工藝的優(yōu)越性只有在沖壓件大量生產(chǎn)的情況下也會得到 充分的體現(xiàn) 其所獲取的經(jīng)濟(jì)效益也會隨之體現(xiàn)的更為突出 1 1 3國內(nèi)外現(xiàn)狀隨著與國際接軌的腳步不斷加快 市場競爭的日益加劇 人們已經(jīng)越來越認(rèn)識到產(chǎn)品質(zhì)量 成本和新產(chǎn)品的開發(fā)能力的重要性 而模具制造是整個鏈條中最基 礎(chǔ)的要素之一 模具制造技術(shù)現(xiàn)已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo) 志 模具的精度和結(jié)構(gòu)直接影響沖壓件的成形和精度 模具制造成本和壽命則是影響 沖 壓件成本和質(zhì)量的重要因素 模具設(shè)計和制造需要較多的時間 這就延長了 新沖壓件的生產(chǎn)準(zhǔn)備時間 模座 模架 導(dǎo)向件的標(biāo)準(zhǔn)化和發(fā)展簡易模具 供小批量生產(chǎn) 復(fù)合模 多工位級進(jìn)模 供大量生產(chǎn) 以及研制快速換模裝置 可減少沖壓生產(chǎn) 隹備工作量和縮短準(zhǔn)備時間 能使適用于大批量生產(chǎn)的先進(jìn)沖壓技術(shù)合理地應(yīng)用于小批量多品種生產(chǎn) 模具制造技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該為適應(yīng)模具產(chǎn)品 交貨期短 精度高 質(zhì)量好 價格低 的要求服務(wù) 為滿足這一要求 模具制造 沖壓成型技術(shù)的發(fā)展趨勢 21世紀(jì)的沖壓技術(shù)將以更快的速度持續(xù)展 模具技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該為適應(yīng)模具產(chǎn)品 交貨期短 精度高 質(zhì)量好 價格低 的要求服務(wù) 沖壓成型技術(shù)將更加科學(xué)化 數(shù)字化 可控化 注重產(chǎn)品制造 全過程 最大程度的實現(xiàn)多目標(biāo)全局綜合優(yōu)化 優(yōu)化將從傳統(tǒng)的單一成型環(huán)節(jié)向產(chǎn)品制造全過程及生命期的系統(tǒng)整體發(fā)展 汽車模具行業(yè)的發(fā)展 沖壓成型工藝在汽車覆蓋件 側(cè)圍等方面應(yīng)用越來越多 隨著 模具 CAD CAM技術(shù)的不斷發(fā)展 作為 改造傳統(tǒng)模具生產(chǎn)方式的關(guān)鍵技術(shù) 模具 CAD CAM技術(shù)將會越來越多的應(yīng)用 于沖壓成型工藝 1 1 4技術(shù)的發(fā)展方向沖壓模具數(shù)字化設(shè)計制造技術(shù) 沖壓模具數(shù)字化設(shè)計制造技術(shù)是國際公認(rèn)的提高模具整體水平的有效手段 該 技術(shù)包括模具優(yōu)化設(shè)計與 CAD CAM CAE一體化技術(shù) 尤其是三維技術(shù)和計算機(jī) 5 仿真模擬分析技術(shù) 模具模塊化 集成化 協(xié)同化設(shè)計技術(shù) 模具企業(yè) ERP PDM PLM MES等信息化管理技術(shù) 快速成型與快速制模技術(shù) 虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及公共服務(wù)平臺的建立等 沖 壓 模 具 大 型 化 和 精 密 化 制 造 技 術(shù) 沖 壓 模 具 大 型 化 和 精 密 化 一 直 是 模 具 的 重 要發(fā)展趨勢 該技術(shù)包括汽車大型覆蓋件模具生產(chǎn)技術(shù) 汽車零部件大型多工位級進(jìn)模生產(chǎn)技術(shù) 高強(qiáng)度板及不等厚焊接板冷沖模生產(chǎn)技術(shù) 高強(qiáng)度板熱壓成形及模具生產(chǎn)技術(shù) 厚板精沖模具生產(chǎn)技術(shù)等 沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)件制造技術(shù)模具標(biāo)準(zhǔn)件是模具的重要組成部分 是模具基礎(chǔ) 模 具標(biāo)準(zhǔn)化程度和應(yīng)用水平是衡量模具工業(yè)水平的重要標(biāo)志 該技術(shù)包括 球鎖式快換凸模及固定板 固體潤滑導(dǎo)板和導(dǎo)套 斜楔機(jī)構(gòu)及其零部件 氨氣主彈簧等技術(shù)含量高 結(jié)構(gòu)先進(jìn) 性能優(yōu)異 質(zhì)量上乘 更換便捷的具有個性化的產(chǎn)品 2研究的基本內(nèi)容與擬解決的主要問題 2 1基本內(nèi)容本次畢業(yè)設(shè)計中主要完成的內(nèi)容包括 1 汽車剎車片 成形方案設(shè)計 分析汽車剎車片的結(jié)構(gòu)特點 尺寸精度 利用 CAD和 Pro E繪制二維圖 三 維圖 最終確定汽車剎車片的工藝成型方案 2 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 根據(jù)汽車剎車片的工藝方案 結(jié)合汽車剎車片的公差等級 制作模具的成本 精度要求和生產(chǎn)效率等因素 確定 模具總體結(jié)構(gòu)形式 完成模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計 3 零件設(shè)計和相關(guān)計算 2 擬解決的主要問題1 汽車剎車片尺寸結(jié)構(gòu) 的 解決分析2 汽車剎車片模具的設(shè)計 3 該模具的制作剎車片工藝過程過程2 3解決方案1 根據(jù)已知的剎車片背板的圖紙 仔細(xì)研究剎車片的工作原理 配合公差尺寸等 設(shè)計出相對應(yīng)的剎車片 確定相應(yīng)的尺寸和公差標(biāo)準(zhǔn) 6 2 畫出摩擦片的三維圖并加以修正 3 根據(jù)所確定的剎車片模具的尺寸 4 確定模具所用的材料為常用的模具鋼 使用的模具為壓制模 5 設(shè)計出剎車片模具的三維圖 6 對所設(shè)計的模具進(jìn)行強(qiáng)度和壽命校核與計算 3總體研究思路及預(yù)期研究成果 本 畢業(yè)設(shè)計 擬采用理論分析與三維建模與仿真實驗的方法 在前人的基礎(chǔ)上 通過三維 Pro E環(huán)境完成 汽車剎車片的三維成型 并對其進(jìn)行初步的 沖壓模 具設(shè)計 3 1總體研究思路3 1 1成形方法的選用根基零件的結(jié)構(gòu)特點和設(shè)計要求 選擇使用沖壓模 考慮到人工成本 生產(chǎn)效 率等因素 可以選用壓制模 3 1 2設(shè)計的思路及步驟1 設(shè)計 沖 壓件 拉深毛坯展開計算 為了減少 鈑金件 變形程度及方便定位 應(yīng)根據(jù) 汽車剎車片 的形狀及尺寸 選用與 汽車剎車片 毛坯展開后相同的尺寸 其 具體數(shù)據(jù)可通過軟件計算得到 2 確定毛坯形狀及 兩孔 尺寸 距離 毛坯形狀及尺寸對 沖壓 件的充填性能和模具壽命影響很大 根據(jù) 汽車剎車片 的形狀特點 計算孔間距離和 汽車剎車片的外形尺寸 3 驗算許可變形程度 沖壓 變形時 必須要進(jìn)行材料的許可變形程度 否則 將得到破碎外形的制件 同時 根據(jù) 汽車剎車片 外形對板材的沖壓次數(shù)進(jìn)行預(yù)算 4 計算 沖 壓變形力 沖 壓的變形力是設(shè)計模具的基礎(chǔ) 選擇設(shè)備的依據(jù) 并可借以衡量擠壓變形的難易程度 分別對所許拉深力和沖裁力以及相關(guān)的其它力 進(jìn)行計算 在考慮應(yīng)變力的情況下 同時要考慮半成品件的回彈變形 因此要對沖壓 變形力進(jìn)行綜合考慮 5 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 根據(jù) 汽車剎車片 的形狀 尺寸及加工工藝的要求 設(shè)計出完成其相關(guān)功能的模具結(jié)構(gòu) 根據(jù)以上選用的成型方法 要設(shè)計 級進(jìn) 模具結(jié)構(gòu)來 完成其主要功能 這需要借助軟件對其模具進(jìn)行實體造型 7 6 對設(shè)計出來的模具的經(jīng)濟(jì)和使用性進(jìn)行分析探討 考慮其可否用于工業(yè)生產(chǎn) 3 2可行性分析汽車剎車片 是 汽車制動中 的一個 重要 零件 對 汽車安全性 質(zhì)量 都有重要 影響 是使用沖壓模具加工生產(chǎn)出的一種零件 經(jīng)過 國內(nèi)外 的研究與發(fā)展 沖壓成形技術(shù)取得很大的進(jìn)展且日漸成熟 被廣泛應(yīng)用于 汽車 能源 機(jī)械 信息 航空航天 國防工業(yè)和日常生活的生產(chǎn)之中 在前人研究工作基礎(chǔ)上 本設(shè)計論文進(jìn)行 汽車剎車片模具設(shè)計 在基本原理上是可行的 指導(dǎo)老師 曾教學(xué)我們沖壓成形工藝 并 在 沖壓成形技術(shù) 相關(guān)研究方面具有很多成功的經(jīng)驗 本設(shè)計的 研究方法思路經(jīng)過深思熟慮 切實可行 能夠確保畢業(yè)設(shè)計的順利完成并取得預(yù)期的研究成果 3 預(yù)期研究成果 設(shè)計出 汽車剎車片的沖壓模具 完成三維建模 通過 pro E鈑金件設(shè)計分析 保證設(shè)計能較好的滿足設(shè)計要求 4研究工作計劃 參 考 文 獻(xiàn) 8 1 牟 紅霞 模 具材 料的 發(fā)展 與動 向現(xiàn) 代制 造技 術(shù)與 裝備 206 4 83 84 2 劉 全坤 王 成勇 劉 傳經(jīng) 模 具技 術(shù)的 現(xiàn)狀 與未 來發(fā) 展重 點模 具工 業(yè) 201 37 5 1 4 3 馬 超 淺 談我 國沖 壓模 具的 發(fā)展 趨勢 2012 35 4 孔 炎 梁 辰 趙 蒙 聶 愛琴 汽 車端 蓋零 件的 沖壓 模具 設(shè)計 文 章 編 號 1674 6457 2012 06 0129 03 5 洪 慎章 曾 振鵬 密 封蓋 落料 拉伸 沖孔 切邊 復(fù)合 模設(shè) 計 J 模具 工業(yè) 2Ol 1 23 26 6 郝 濱 海 沖 壓 模 具 簡 明 設(shè) 計 手 冊 第 2版 M 北 京 化 學(xué) 工 業(yè) 出 社 209 19 4 165 182 7 朱 家誠 機(jī) 械設(shè) 計課 程設(shè) 計 M 合肥 合 肥工 業(yè)大 學(xué)出 版社 205 250 251 8 周 淑容 沖 裁間 隙對 沖裁 件質(zhì) 量的 影響 及其 選擇 方法 J 科技 信息 209 12 2 25 9 崔 令江 汽 車覆 蓋件 沖壓 成形 技術(shù) M 機(jī) 械工 業(yè)出 版社 203 10 劉 緒功 基 于特 征的 汽車 覆蓋 件沖 壓成 形性 研究 D 南 京 南 京航 空航 天大 學(xué) 205 1 朱 東 波 王 伊 卿 等 電 弧 噴 涂 汽 車 覆 蓋 件 沖 壓 模 具 快 速 制 造 方 法 P 中 國 專 利 031450 204 12 程 應(yīng)潮 范 國輝 國 內(nèi)外 橋車 覆蓋 件沖 壓模 具設(shè) 計概 括 1672 012 204 04 026 04 13 李 體彬 沖 壓成 型工 藝 化 學(xué)工 業(yè)出 版社 208 023458號 1 98 14 李 德群 肖 祥芷 模 具 CAD CAE CAM的 發(fā)展 概況 及趨 勢 J 模 具工 業(yè) 205 7 9 12 15 中 國模 具工 業(yè)協(xié) 會 模 具行 業(yè) 十 一五 規(guī) 劃 J 模 具工 業(yè) 205 7 3 8 16 李 大鑫 張 秀錦 模 具技 術(shù)現(xiàn) 狀與 發(fā)展 趨勢 綜述 J 模 具制 造 205 2 1 4 17 張 春水 國 內(nèi)外 冷沖 模技 術(shù)現(xiàn) 狀及 發(fā)展 趨勢 191 第 1期 18 RichardW Sorenson Pushbutonswitchwithcompoundcontaclevraction Ameica 46098 1987 02 03 9 王 華 尚 振國 SolidWorks在 沖壓 模具 設(shè)計 中的 應(yīng)用 中 國科 技信 息 208年 第 15期 14 142 20 聶 蘭啟 聶 伯揚(yáng) 薄 壁深 錐零 件的 拉伸 成形 模具 制造 208年 第 8期 29 32 21 鄧 明 呂 琳 沖 壓成 形工 藝及 模具 第 1版 北 京 化 學(xué)工 業(yè)出 版社 206年 17 125 2 ZHOULi Qun LIYu Ping ZHOUYi Chun AMechanicsModelforStampingaSheton 9 ElasticDiewithLargeDeformation JournalofShanghaiUniwersity EnglishEditon 202 6 2 130 135 23 彭 建聲 冷 沖壓 技術(shù) 問答 上 冊 第 3版 北 京 機(jī) 械工 業(yè)出 版社 206年 36 340