何光祥开题报告.doc

江西蓝天学院本科生毕业论文（设计）开题报告题 目： 水嘴底座冲模设计 系 别： 机 械 工 程 学 院 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 09机设本科（二）班 学 号： 1 姓 名： 何光祥 指导教师： 尹小定 填表日期： 2012 年 11 月 10 日一、选题的依据及意义 1.主要依据 通过社会实际产品为课题，设计一副能够生产包括所给冲压件、结构合理、能保证制品的精度、表面质量的冲压模具在内的一套完整方案，能熟练使用AUTOCAD 、UG6.0等绘图软件。并且在冲压件的结构设计、冲压成型工艺分析、冲压模具零件的选材、冲压模具数字化设计、冲压模具零件的制造，以及资料检索、英文翻译等方面获得各方面综合训练，为以后缩短工作适应期奠定坚实的基础。 2.意义 本课题对冲压模具的应用进行研究，其研究意义如下： 通过对水嘴底座产品进行详细的工艺分析，确定水嘴底座的冲压工艺方案和其制造工艺，目前，工业生产中普遍采用模具成形工艺方法，以提高产品的生产率和质量。冲压技术的发展和模具技术的发展是相互促进，共同发展的。应该说，冲压模具的研究和创新对于现代工业发展具有积极意义。随着工业的迅速发展，产品对模具的要求越来越高，传统的模具设计方法已无法适应产品更新换代和质量提高的要求。三维CAD/CAM系统的成功应用，使得计算机不再仅仅是设计过程。 冲压模具设计作为现代一种技术密集型产品，其技术发展水平的高低标志着一个国家制造水平高低的重要依据之一。所以，该课题对理论结合实际有着很现实的意义，并对以后，我们走上工作岗位打下了坚实的基础。二、国内外相关研究简介（综述） 1 冲压模具与现代技术的结合 从20世纪70年代至今，计算机逐渐进入了模具生产的设计、制造、管理等各个领域；辅助进行零件图形输入、毛胚展开、调料排样、确定模具尺寸和标准、绘制装配图和零件图、输出NC程序等工作，使得模具设计、加工精度与复杂性不断提高，模具制造周期不断缩短。当前国际上计算机（CAD）和计算机辅助制造（CAM）的发展趋势是：继续发展几何图形系统以满足复杂零件和模具的要求；在CAD和CAM的基础上建立生产集成系统（CIMS）；开展塑性成形模拟技术的研究，以提高工艺分析和模具CAD的理论水平和实用性；开发智能数据库和分布式数据库，开发专家系统和智能CAD等。 随着工业技术和科学技术的发展和快速适应工业产品更新换代和提高质量的要求，发达国家从20世纪50年代就开始了模具CAD/CAM技术的研究。如美国通用汽车公司早在20世纪50年代就将CAD/CAM技术应用于汽车覆盖件的设计与制造；20世纪70年代日本机械工程实验室和日本旭光学工业公司分别开发了连续模设计系统MEL和冲空弯曲模系统PENTAX；1982年，日立公司研制了冲裁模CAD系统。到20世纪80年代，模具CAD/CAM技术已广泛应用于冷冲模具的设计与制造。 2 模具发展及我国模具现状 金属和非金属材料塑性加工工程中，模具是一种必不可少的工艺装备。模具的使用性能特别是使用寿命反映着一个国家的工业水平。早在20世纪50年代，美、日等工业发达国家，在开发应用冷冲压新技术的同时，集中了部分优势人才和资金，集合时常的需要，将模具作为一个统一的产业来发展，因而取得了明显的效果。经过多年的耕耘，不仅在模具精度、具结构、模具寿命、制模周期等方面取得了明显的突破，而且在板才成型的过程模拟、模具优化和可靠性设计等方面形成了新的理论和方法，为适应新的市场环境，进一步实现快速制模，开辟新的技术空间，打下了基础。国内的模具工业虽起步较晚，但在过去的十多年中也取得了一些进步。例如冲压模具方面，国内设计制造的部分汽车覆盖件模、空调器散热片级进模、电机定转子双回转叠片高精度硬质合金级进模、集成电路引线筐架多工位级进模，以及带自动冲切、叠压、记数、分组、扭斜和安全保护等功能的铁心精密多功能模，都已达到较高的水平。但从总体上看，我国与工业发达国家相比仍有较大的差距。例如，精密加工设备在模具加工设备中的比重还比较低，CAD/CAE/CAM技术的普及率有待提高，许多先进的模具技术应用还不够广泛等等。特别是在大型、精密、复杂和长寿命模具上，一方面技术差距明显；另一方面产能也不能满足过内的需求，因而仍需大两从过外进口。所以，为了改变这种被动状态，尽快适应社会主义工业化建设对冲压工艺生产水平提高的需要。全方位大力做还模具基础、研发和推广工作，是至关重要的。3未来冲压模具制造技术发展趋势模具技术的发展应该为适应模具产品“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”的要求服务。达到这一要求急需发展如下几项： (1)全面推广CAD/CAM/CAE技术 模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向。随着微机软件的发展和进步，普及CAD/CAM/CAE技术的条件已基本成熟，各企业将加大CAD/CAM技术培训和技术服务的力度；进一步扩大CAE技术的应用范围。计算机和网络的发展正使CAD/CAM/CAE技术跨地区、跨企业、跨院所地在整个行业中推广成为可能，实现技术资源的重新整合，使虚拟制造成为可能。 (2)高速铣削加工 国外近年来发展的高速铣削加工，大幅度提高了加工效率，并可获得极高的表面光洁度。另外，还可加工高硬度模块，还具有温升低、热变形小等优点。高速铣削加工技术的发展，对汽车、家电行业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、集成化方向发展。 (3)模具扫描及数字化系统 高速扫描机和模具扫描系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的诸多功能，大大缩短了模具的在研制制造周期。有些快速扫描系统，可快速安装在已有的数控铣床及加工中心上，实现快速数据采集、自动生成各种不同数控系统的加工程序、不同格式的CAD数据，用于模具制造业的“逆向工程”。模具扫描系统已在汽车、摩托车、家电等行业得到成功应用，相信在“十五”期间将发挥更大的作用。 (4)电火花铣削加工 电火花铣削加工技术也称为电火花创成加工技术，这是一种替代传统的用成型电极加工型腔的新技术，它是有高速旋转的简单的管状电极作三维或二维轮廓加工(像数控铣一样)，因此不再需要制造复杂的成型电极，这显然是电火花成形加工领域的重大发展。国外已有使用这种技术的机床在模具加工中应用。预计这一技术将得到发展。 (5)提高模具标准化程度 我国模具标准化程度正在不断提高，估计目前我国模具标准件使用覆盖率已达到30%左右。国外发达国家一般为80%左右。 (6)优质材料及先进表面处理技术 选用优质钢材和应用相应的表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。模具热处理和表面处理是否能充分发挥模具钢材料性能的关键环节。模具热处理的发展方向是采用真空热处理。模具表面处理除完善应发展工艺先进的气相沉积(TiN、TiC等)、等离子喷涂等技术。 (7)模具研磨抛光将自动化、智能化 模具表面的质量对模具使用寿命、制件外观质量等方面均有较大的影响，研究自动化、智能化的研磨与抛光方法替代现有手工操作，以提高模具表面质量是重要的发展趋势。 三.本课题研究内容课题主要内容是利用软件对水嘴底座冲压成型模具进行设计。工作内容主要包括：分析冲压零件的工艺性、确定合理的冲压工艺方案、确定毛胚形状和尺寸的下料方式和进行必要的工艺计算、确定模具结构型式、选择压力机、绘制模具总图、编写设计计算说明书。四、本课题研究方法本课题是对水嘴底座进行冲压模具的设计，要综合利用在校期间学习的相关知识，查阅相关的资料以及设计说明书，以保证在设计之前心中有数，待所以前提工作都准备充分以后，用学习过的设计软件，也就是UG NX6.0软件进行分模设计，然后选择合适的模具结构及模架，并通过软件进行模流分析，从而确定恰当的浇注系统、冷却系统。最后利用AutoCAD软件进行水嘴底座最终的模具装配图和模具零件图的绘制。五、研究目标、主要特色（创新）及工作进度研究目标、主要特色： 通过对工件的工艺分析，确定工作的重点主要集中在模具成型件的设计，并进行相应结构和相关尺寸的计算和校核；设计前后工序的关联性以及模具的关联性，合理选用模架，尽量使模具的结构更紧密，同时在模具的设计过程中还要考虑到所设计的零件的加工性，要尽量多的选用标准件，达到规范化设计的要求成为此毕业设计的难点；针对此次模具设计工作量大，工作难度大的特点，拟采用计算机辅助设计AutoCAD、UG等相关软件来完成制件分模具与模具的设计，从而节省时间和精力；对所计算出来的数据进行校核，收集相关文献、期刊论文来加以辅助设计。 工作进程： 第1周：研究设计任务，查阅文献，补充冲压具的设计知识，认真阅读30篇以上冲压模具设计的文献资料。 第2周： 查阅文献，完成外文翻译。 第35周： 确定设计方案和技术路线。 第6周： 编制冲压工艺规程。 第78周：初定模具设计方案，设计计算，画出总装草图。 第911周：绘制模具装配图及零件图。 第12周：制定模具零件加工工艺规程。 第13周：撰写毕业设计说明书，准备答辩毕业答辩。 第14周：毕业答辩六、参考文献 1冲压模具设计与制造刘建超、张宝忠主编高等教育出版社 3、模具设计与制造简明手册(第二版)冯炳尧编上海科学技术出版社 4、李硕本主编. 冲压工艺学. 北京：机械工业出版社，1982 5、模具实用技术丛书编委会.冲压设计应用实例.北京：机械工业出版社，1994 6、高鸿庭，刘建超主编.冷冲压设计及制造.北京：机械工业出版社，2002 7、冲模图册李天佑主编机械工业出版社 8、丁松聚主编. 冷冲模设计.北京：机械工业出版社，1994 9、成虹主编.冲压工艺与模具设计. 北京：高等教育出版社，2000 10、李天佑主编. 冲模图册. 北京：机械工业出版社，1988 11、国家技术监督局.冲模模架. 北京：中国标准出版社，1991 12、中国机械工程学会锻压学会编.锻压手册 第2册. 北京：机械工业出版社， 1993 13、王同海编著.实用冲压设计技术. 北京：机械工业出版社，1995 14、模具实用技术丛书编委会.模具制造工艺装备及应用。北京：机械工业出 版社，1999 15、杜东福等编。冷冲压模具设计.长沙：湖南科学技术出版社，1985 16、赵孟栋主编.冷冲模设计.北京：机械工业出版社，2000