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編號 畢業(yè)設計 論文 開題報告 題 目 柜門緩沖支架沖孔 彎曲級進模設計 院 系 國防生學院 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 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 工 程 設 計 工 程 技 術 研 究 軟 件 開 發(fā) 2013 年 12 月 27 日 1 本課題的研究內容 重點及難點 研究內容 模具工業(yè)是工業(yè)經濟的基礎 模具設計與制造技術水平的高低 是衡量一個國家 產品制造水平高低的重要標志之一 此次設計主要是圍繞柜門緩沖支架沖孔彎曲級進 模設計 其主要內容如下 1 對工件的結構工藝性進行分析 運用多工位級進模工作原理 經過分析零件 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 確定模具設計的基本參數(shù) 設計模具的主體結構 工作零件 送料及卸料裝 置 導料及多工位定距機構等 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構 設計 5 根據(jù)零件結構 相應的技術參數(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 標注技術要求 研究重點及難點 1 零件的結構工藝性分析 擬定沖壓工藝方案及模具結構方案設計 2 對沖孔落料級進模模具及零部件有關工藝參數(shù)進行參數(shù)設計及驗算 3 根據(jù)沖裁 彎曲整形特點的模具結構的設計 4 柜門緩沖支架沖孔彎曲級進模設計 5 主要的沖壓工藝參數(shù)的設計計算 6 模具結構及主要零部件結構的設計 7 模具的沖孔定位結構設計及其工作原理 8 傳動系統(tǒng)的設計 9 排樣設計 2 準備情況 已查閱的參考文獻或進行的調研 研究概況及發(fā)展趨勢 1 調研情況 模具工業(yè)是國民經濟的基礎工業(yè) 是國際上公認的關鍵工業(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 質量好 節(jié)省原材料 降低產品成本等 優(yōu)點 采用模具制造產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)領域里 已成為使用最廣泛的工業(yè)化生產的主要工藝 裝備 它承擔了這些工業(yè)領域中 60 80 產品零件 組件和部件的加工生產 模具 就是產品質量 模具就是經濟效益 的觀念已被越來越多的人所認識和接受 在 中國 人們已經認識到模具在制造業(yè)中的重要基礎地位 認識更新?lián)Q代的速度 新產 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 沖壓模具制造技術發(fā)展要求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 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(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 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(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(shù)控庫 有完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng) 有質量監(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 旨在提高生產效率 節(jié)約成本 盡量不影響模具壽 命 4 根據(jù)方案設計合適模具 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 設計模具的結構 設計出模具個部分的結構 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 在以上工作的基礎上 繪制模具完整的結構草圖 繪制模具結構圖是模具設計十 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 先內后外 先復雜后簡單 成型零件后結構 零件 13 復核設計圖樣 本次畢業(yè)設計需要運用機械 材料成形 沖壓工藝與模具設計 CDA 和 CAXA 繪圖軟件和 Pro Engineer 三維實體設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 結合生產實際 在滿足零件要求 的前提下盡量使模具結構簡單化 4 現(xiàn)有設備及試驗情況 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上 利 用 模具和沖壓設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 參考文獻 1 中國機械工業(yè)標準匯編 沖壓模具卷 上 下 M 北京 機械工業(yè)出版 2000 2 王芳 冷沖壓模設計指導 M 北京 機械工業(yè)出版社 2002 3 張榮清 模具設計與制造 M 北京 機械工業(yè)出版社 2008 4 馮炳堯 韓泰榮 蔣文森 模具設計與制造簡明手冊 M 上海 上海科學技 術出版社 2005 5 劉建超 張寶忠 沖壓模具設計與制造 M 北京 高等教育出版社 2004 6 牟林 胡建華 沖壓工藝及模具設計 M 北京 北京大學出版社 2002 7 薛啟翔 沖壓模具與制造 M 北京 化學工業(yè)出版社 2004 8 傅建軍 模具總之工藝 M 北京 機械工業(yè)出版社 2010 9 李曉輝 薛欣 計算機輔助設計與繪圖 M 北京 清華大學出版社 2006 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)課題內容完成開題報告 二 2 月 20 日至 2 月 27 日 開展調研 了解零件結構 對原材料進行分析 考 慮沖壓件的工藝方法 模具結構的形式 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 落料模的結構及有關計算 擬定模具的方案設計 總體設計及主要零件設計 查閱有關手冊確定適宜的工藝參數(shù) 選擇沖壓設備 四 3 月 22 日至 4 月 1 日 完成設計計算任務 總體結構設計及總裝配圖草圖設 計任務 五 4 月 1 日至 4 月 24 日 完成設計 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