压盖冲压工艺与模具设计开题报告.doc

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1、南京工程学院毕业设计开题报告课 题 名 称： 压盖冲压工艺与模具设计 学 生 姓 名： 李 菲 指 导 教 师： 赵 威 所 在 学 院： 材料工程学院 专 业 名 称： 模具设计与制造 南京工程学院2010年 3月 16日说 明1根据教育部对毕业设计（论文）的评估标准，学生必须撰写毕业设计（论文）开题报告，由指导教师签署意见、教研室审查，系教学主任批准后实施。2开题报告是毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。学生应当在毕业设计（论文）工作前期内完成，开题报告不合格者不得参加答辩。3毕业设计开题报告各项内容要实事求是，逐条认真填写。其中的文字表达要明确、严谨，语言通顺，外

2、来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词，须注出全称。4本报告中，由学生本人撰写的对课题和研究工作的分析及描述，应不少于2000字，没有经过整理归纳，缺乏个人见解仅仅从网上下载材料拼凑而成的开题报告按不合格论。5开题报告检查原则上在第4周完成，各系完成毕业设计开题检查后，应写一份开题情况总结报告。学士学位毕业设计(论文)开题报告学生姓名李菲学 号2专 业模具设计与制造指导教师姓 名柯旭贵职 称教授所在学院材料工程学院课题来源自拟课题课题性质工程设计课题名称压盖冲压工艺与模具设计毕业设计的内容和意义1.主要内容本次毕业设计主要是针对图1所示的产品完成其成形工艺及模具设计，具体地说需要完成如下

3、各项任务：（1）绘制产品零件图（二维和三维）；（2）查阅资料并就自己承当的课题方向写出开题报告；（3）完成产品的工艺设计及模具设计并绘制模具及模具零件的工程图；（4）按规定格式和要求用Word打印毕业设计（论文）一份；（5）用PowerPoint或其它软件制作答辩提纲一份； 图1 压盖三维图2.意义毕业设计是对即将步入社会的我们设计能力的一次全面考核，是从学习书本知识向实际操作过渡的一个重要阶段，目的在于培养我们独立思考、动手以及解决问题的能力。从选定的课题入手，首先要仔细分析产品零件图，只有对产品结构、材料性能有了透彻的了解，才能进行初步设计，并逐层展开。最重要的我们能够独立思考与设计，在老

4、师的指导与工具资料的帮助下，能够有更多的创造、更多属于自己的成果。四年中我们所学的一切专业知识都将在这里得到运用，这将是我们踏上工作道路的最后一次演练，更是理论与实际相结合的实战演练。文献综述冲压模水平状况近年来，我国冲压模水平已有很大提高。大型冲压模已能生产单套重量达50多吨的模具。为中档轿车配套的覆盖件模具国内也能生产了。精度达到12m，寿命2亿次左右的多工位级进模国内已有多家企业能够生产。表面粗糙度达到Ra1.5m的精冲模，大尺寸（300mm）精冲模及中厚板精冲模国内也已达到相当高的水平。 1、 模具CAD/CAM技术状况 我国模具CAD/CAM技术的发展已有20多年历史。由原华中工学院

5、和武汉733厂于1984年共同完成的精冲模CAD/CAM系统是我国第一个自行开发的模具CAD/CAM系统。由华中工学院和北京模具厂等于1986年共同完成的冷冲模CAD/CAM系统是我国自行开发的第一个冲裁模CAD/CAM系统。上海交通大学开发的冷冲模CAD/CAM系统也于同年完成。20世纪90年代以来，国内汽车行业的模具设计制造中开始采用CAD/CAM技术。国家科委863计划将东风汽车公司作为CIMS应用示范工厂，由华中理工大学作为技术依托单位，开发的汽车车身与覆盖件模具CAD/CAPP/CAM集成系统于1996年初通过鉴定。在此期间，一汽和成飞汽车模具中心引进了工作站和CAD/CAM软件系统

6、，并在模具设计制造中实际应用，取得了显著效益。1997年一汽引进了板料成型过程计算机模拟CAE软件并开始用于生产。 21世纪开始CAD/CAM技术逐渐普及，现在具有一定生产能力的冲压模企业基本都有了CAD/CAM技术。其中部分骨干重点企业还具备各CAE能力。 模具CAD/CAM技术能显著缩短模具设计与制造周期，降低生产成本，提高产品质量，已成为人们的共识。在“八五”、“九五”期间，已有一大批模具企业推广普及了计算机绘图技术，数控加工的使用率也越来越高，并陆续引进了相当数量的CAD/CAM系统。如美国EDS的UG，美国Parametric Technology公司的Pro/Engineer，美国

7、CV公司的CADS5，英国DELCAM公司的DOCT5，日本HZS公司的CRADE及space-E，以色列公司的Cimatron，还引进了AutoCAD、CATIA等软件及法国Marta-Daravision公司用于汽车及覆盖件模具的Euclid-IS等专用软件。国内汽车覆盖件模具生产企业普遍采用了CAD/CAM技术。DL图的设计和模具结构图的设计均已实现二维CAD，多数企业已经向三维过渡，总图生产逐步代替零件图生产。且模具的参数化设计也开始走向少数模具厂家技术开发的领域。 在冲压成型CAE软件方面，除了引进的软件外，华中科技大学、吉林大学、湖南大学等都已研发了较高水平的具有自主知识产权的软件

8、，并已在生产实践中得到成功应用，产生了良好的效益。 快速原型(RP)与传统的快速经济模具相结合，快速制造大型汽车覆盖件模具，解决了原来低熔点合金模具靠样件浇铸模具，模具精度低、制件精度低，文献综述样件制作难等问题，实现了以三维CAD模型作为制模依据的快速模具制造，并且保证了制件的精度，为汽车行业新车型的开发、车身快速试制提供了覆盖件制作的保证，它标志着RPM应用于汽车车身大型覆盖件试制模具已取得了成功。 围绕着汽车车身试制、大型覆盖件模具的快速制造，近年来也涌现出一些新的快速成型方法，例如目前已开始在生产中应用的无模多点成型及激光冲击和电磁成型等技术。它们都表现出了降低成本、提高效率等优点。

9、2、模具设计与制造能力状况 在国家产业政策的正确引导下，经过几十年努力，现在我国冲压模的设计与制造能力已达到较高水平，包括信息工程和虚拟技术等许多现代设计制造技术已在很多模具企业得到应用。 虽然如此，我国的冲压模设计制造能力与市场需要和国际先进水平相比仍有较大差距。这些主要表现在高档轿车和大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模方面，无论在设计还是加工工艺和能力方面，都有较大差距。轿车覆盖件模具，具有设计和制造难度大，质量和精度要求高的特点，可代表覆盖件模具的水平。虽然在设计制造方法和手段方面已基本达到了国际水平，模具结构功能方面也接近国际水平，在轿车模具国产化进程中前进了一大步，但在制造质量、精度、

10、制造周期等方面，与国外相比还存在一定的差距。 标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具，是我国重点发展的精密模具品种。有代表性的是集机电一体化的铁芯精密自动阀片多功能模具，已基本达到国际水平。 但总体上和国外多工位级进模相比，在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上，仍存在一定差距。 汽车覆盖件模具制造技术正在不断地提高和完善，高精度、高效益加工设备的使用越来越广泛。高性能的五轴高速铣床和三轴的高速铣床的应用已越来越多。NC、DNC技术的应用越来越成熟，可以进行倾角加工和超精加工。这些都提高了模具型面加工精度，提高了模具的质量，缩短了模具的制造周期。 模具表面强化技术也得到广泛应用。工艺成

11、熟、无污染、成本适中的离子渗氮技术越来越被认可，碳化物被覆处理（TD处理）及许多镀（涂）层技术在冲压模上的应用日益增多。真空处理技术、实型铸造技术、刃口堆焊技术等日趋成熟。激光切割和激光焊接技术也得到了应用。 3、专业化程度及分布状况 我国模具行业专业化程度还比较低，模具自产自配比例过高。国外模具自产自配比例一般为30%，我国冲压模自产自配比例为60%。这就对专业化产生了很多不利影响。现在，技术要求高、投入大的模具，其专业化程度较高，例如覆盖件模具、多工位级进模和精冲模等。而一般冲模专业化程度就较低。由文献综述于自配比例高，所以冲压模生产能力的分布基本上跟随冲压件生产能力的分布。但是专业化程度

12、较高的汽车覆盖件模具和多工位、多功能精密冲模的专业生产企业的分布有不少并不跟随冲压件能力分布而分布，而往往取决于主要投资者的决策。参考文献1李志刚.模具大典M.南昌：江西科学技术出版社,2003：52972高锦张. 塑性成形工艺与模具设计M. 北京：机械工业出版社，2001：152153王孝培.冲压手册M.北京：机械工业出版社,2004：1222014郝滨海.冲压模具简明设计手册M.北京:化学工业出版社,2005.2152785许发樾.冲模设计应用实例M.北京：机械工业出版社，2007.47996中国模具设计大典第三卷.冲压模具设计M.南昌：江西科学技术出版社,2004.410540 7李光华

13、.多工位级进模设计高速冲压时存在的问题及其对策J.模具工业，2000；（5）：30358中国机械工程学会.中国机械设计大典M.南昌：江西科学技术出版社，2002.3053649许发樾.模具标准应用手册M.北京：机械工业出版社，2001.25433210 张文林，王世富.冲压加工润滑技术M.北京：中国石化出版社，2003.508211David A.,Smith.Die Design Handbook.American Society of Manufacturing Engineers,2002.17723012JHartman and T.Brown.Integration and Qual

14、ification of the HH500 Hand Operated Electromagnetic Riveting System on the 747 Section 11,SAE Transactions,2005. 4396研究内容1设计、研究思路本次设计按照工艺分析工艺方案确定模具结构设计的思路进行。2课题研究的主要内容该零件的材料为08钢，为极软的碳素钢，强度、硬度很低，而韧性和塑性极高，具有良好的深冲、拉延、弯曲和镦粗等冷加工性能、焊接性能。且该零件形状简单，弯曲半径大于材料允许的最小弯曲半径，可以考虑采用复合冲压的形式。该零件尺寸较小，因此加工精度较高，但一般冲压都能满足其

15、尺寸精度的要求。综合以上分析，得出的结论是：该零件工艺性能较好，适于冲压。压盖零件图如图2所示：图2 压盖零件图1）方案对比该工件包括拉深、冲孔、修边、弯曲、整形五个基本工序可以采用以下三种工艺方案：方案一：落料拉深复合-整形-切边冲底孔复合-弯曲-侧冲孔-弯曲整形；方案二：落料拉深复合-切边冲底孔复合-弯曲-侧冲孔；方案三：落料拉深复合-切边冲底孔复合-整形-弯曲-侧冲孔-弯曲整形。2）方案分析方案一：该方案工序合理，步骤符合工件形状要求，生产效率高，适用于中批量生产；方案二：该方案缺少整形工序，会导致零件形状不符、尺寸达不到要求。整形工序在大多数方案里都是不可或缺的，目的不仅是为达到形状要

16、求，更为达到一定的尺寸精度要求；方案三：该方案在首次落料拉深复合后就切边冲底孔复合，在后来的拉深工序中，将会导致孔、边变形，因此冲孔切边应放在最后。 3）方案确定比较上述三种工艺方案，方案一最佳。方案二、三均不能达到零件要求，。研究内容3解决的关键问题本课题采用UG进行三维造型，用AutoCAD进行二维绘图，通过对零件结构、尺寸、材料性能的深入了解，确定了初步的工艺方案，通过计算得出该零件只需一次拉深，并考虑到弯曲带来的影响，决定了不同位置的孔的冲裁顺序，由此确定了完整的工艺方案。在零件结构尺寸设计中，由产品结构决定了凸模、凹模、固定板垫板等零件形状均采用圆形，模架采用中间导柱模架。4预期成果

17、 （1）产品零件二维图、三维造型图；（2）开题报告一份；（毕业设计的内容和意义、文献综述、研究内容、研究计划、特色与创新）（3）模具装配图及各零件图；（4）设计说明书一份及光盘。研究计划第一周 1、熟悉课题，查阅并收集有关资料，为写开题报告做准备； 2、绘制产品零件图； 3、完成工艺性分析，提出设计方案；第二周 1、写出开题报告初稿；第三周 2、完成工艺计算； 3、完成模具零件结构形式确定及设计，选择设备；第四周 1、第4周完成开题报告的最后定稿；第五周 2、绘制模具草图；第六周 绘制模具装配图及各设计件零件图第七周第八周 编写设计说明书，打印并准备答辩特色与创新模具设计中应用了大量的二维绘图软件,使产品更具直观性,便于设计和制造。由产品结构、尺寸及材料性能确定了工艺方案。指导教师意 见 指导教师签名：2010年3月17 日教研室意 见 主任签名： 2010年3月17 日学院意见 教学院长签名： 2010年3月17日