內翻遍側沖孔修邊模具設計開題報告

1、湖北汽車工業(yè)學院科技學院畢業(yè)設計（論文）開題報告課題名稱：前門門鎖加強板翻邊側沖孔側修邊模參數化設計指導老師： 學生：班級學號： 專業(yè)：材料成型及控制工程（模具設計與制造）時間：2012年3月1日1、 課題名稱： 前門門鎖加強板翻邊側沖孔側修邊模參數化設計二、課題內容 深入探討ug軟件中自頂向下的設計思路。利用其中的汽車覆蓋件模具專用模塊進行前門門鎖加強板翻邊側沖孔側修邊模的參數化三維結構設計，并生成lom表及工程圖。3、 課題研究背景（一）國內外的研究現狀 近年來，我國沖壓模具水平已有很大提高。大型沖壓模具已能生產單套重量達50多噸的模具。為中檔轎車配套的覆蓋件模具內也能生產了。精度達到12

2、m，壽命2億次左右的多工位級進模國內已有多家企業(yè)能夠生產。表面粗糙度達到ra1.5m的精沖模，大尺寸（300mm）精沖模及中厚板精沖模國內也已達到相當高的水平。 1）模具cad/cam技術狀況 我國模具cad/cam技術的發(fā)展已有20多年歷史。由原華中工學院和武漢733廠于1984年共同完成的精沖模cad/cam系統(tǒng)是我國第一個自行開發(fā)的模具cad/cam系統(tǒng)。由華中工學院和北京模具廠等于1986年共同完成的冷沖模cad/cam系統(tǒng)是我國自行開發(fā)的第一個沖裁模cad/cam系統(tǒng)。上海交通大學開發(fā)的冷沖模cad/cam系統(tǒng)也于同年完成。20世紀90年代以來，國內汽車行業(yè)的模具設計制造中開始采用c

3、ad/cam技術。國家科委863計劃將東風汽車公司作為cims應用示范工廠，由華中理工大學作為技術依托單位，開發(fā)的汽車車身與覆蓋模具cad/capp/cam集成系統(tǒng)于1996年初通過鑒定。在此期間，一汽和成飛汽車模具中心引進了工作站和cad/cam軟件系統(tǒng)，并在模具設計制造中實際應用，取得了顯著效益。1997年一汽引進了板料成型過程計算機模擬cae軟件并開始用于生產。 21世紀開始cad/cam技術逐漸普及，現在具有一定生產能力的沖壓模具企業(yè)基本都有了cad/cam技術。其中部分骨干重點企業(yè)還具備各cae能力。 模具cad/cam技術能顯著縮短模具設計與制造周期，降低生產成本，提高產品質量，已

4、成為人們的共識。在“八五”、九五“期間，已有一大批模具企業(yè)推廣普及了計算機繪圖技術，數控加工的使用率也越來越高，并陸續(xù)引進了相當數量cad/cam系統(tǒng)。如美國eds的ug，美國parametric technology公司 pro/engineer，美國cv公司的cadss，英國delcam公司的doct5，日本hzs公司的crade及space-e, 以色列公司的cimatron 還引進了autocad catia 等軟件及法國marta-daravision公司用于汽車及覆蓋件模具的euclid-is等專用軟件。國內汽車覆蓋件模具生產企業(yè)普遍采用了cad/cam技術/dl圖的設計和模具結構

5、圖的設計均已實現二維cad，多數企業(yè)已經向三維過渡，總圖生產逐步代替零件圖生產。且模具的參數化設計也開始走向少數模具廠家技術開發(fā)的領域。 在沖壓成型cae軟件方面，除了引進的軟件外，華中科技術大學、吉林大學、湖南大學等都已研發(fā)了較高水平的具有自主知識產權的軟件，并已在生實踐中得到成功應用，產生了良好的效益。快速原型（rp）傳統(tǒng)的快速經濟模具相結合，快速制造大型汽車覆蓋件模具，解決了原來低熔點合金模具靠樣件澆鑄模具，模具精度低、制件精度低，樣樣制作難等問題，實現了以三維cad模型作為制模依據的快速模具制造，它標志著rpm應用于汽車身大型覆蓋件試制模具已取得了成功。圍繞著汽車車身試制、大型覆蓋件模

6、具的快速制造，近年來也涌現出一些新的快速成型方法，例如目前已開始在生產中應用的無模多點成型及激光沖擊和電磁成型等技術。它們都表現出了降低成本、提高效率等優(yōu)點。 2）模具設計與制造能力狀況 在國家產業(yè)政策的正確引導下，經過幾十年努力，現在我國沖壓模具的設計與制造能力已達到較高水平，包括信息工程和虛擬技術等許多現代設計制造技術已在很多模具企業(yè)得到應用。雖然如此，我國的沖壓模具設計制造能力與市場需要和國際先進水平相比仍有較大差距。這一些主要表現在高檔轎車和大中型汽車覆蓋件模具及高精度沖模方面，無論在設計還是加工工藝和能力方面，都有較大差距。轎車覆蓋件模具，具有設計和制造難度大，質量和精度要求高的特點

7、，可代表覆蓋件模具的水平。雖然在設計制造方法和手段方面基本達到了國際水平，模具結構周期等方面，與國外相比還存在一定的差距。 標志沖模技術先進水平的多工位級進模和多功能模具，是我國重點發(fā)展的精密模具品種。有代表性的是集機電一體化的鐵芯精密自動閥片多功能模具，已基本達到國際水平。 但總體上和國外多工位級進模相比，在制造精度、使用壽命、模具結構和功能上，仍存在一定差距。 汽車覆蓋件模具制造技術正在不斷地提高和完美，高精度、高效益加工設備的使用越來越廣泛。高性能的五軸高速銑床和三軸的高速銑床的應用已越來越多。nc、dnc技術的應用越來越成熟，可以進行傾角加工超精加工。這些都提高了模具面加工精度，提高了

8、模具的質量，縮短了模具的制造周期。 模具表面強化技術也得到廣泛應用。工藝成熟、無污染、成本適中的離子滲氮技術越來越被認可，碳化物被覆處理（td處理）及許多鍍（涂）層技術在沖壓模具上的應用日益增多。真空處理技術、實型鑄造技術、刃口堆焊技術等日趨成熟。激光切割和激光焊技術也得到了應用。3)我國模具與國外的差距近年來，通過不懈的努力，國內轎車沖壓件模具的設計制造能力取得了顯著的進步。但是，在轎車特別是中高檔轎車外覆蓋件模具的開發(fā)上，我們與國際水平仍有較大差距。國內模具與國外的差距主要表現在以下幾個方面：(1)原材料問題受售價限制，國產模具多采用2cr13和3cr13作精密熱處理，而國外則采用專用模具

9、材料dini、2316，其綜合機械性能，耐磨、耐腐蝕性能及拋光亮度均明顯優(yōu)于國產計算機。這從根本上影響了國產模具的外觀質量和使用壽命。(2) 制造工藝水平國內模具生產廠家，工藝條件參差不齊，差距很大。不少廠家由于設備不配套很多工作依賴手工完成，嚴重影響了精度和質量。(3) 模具設計體系國內一些生產廠家雖然也采用了計算機輔助設計(cad)和計算機輔助制造技術(cam)，但依舊停留在引進、消化和吸收階段，難以形成具有成熟的理論指導和設計體系。因此，規(guī)范模具設計軟件系統(tǒng)的開發(fā)是當務之急。(4) 調試水平模具就其本質而言屬于工裝，生產出合格制品才是最終目的。因此，模具的質量、性能依賴試模結果檢驗。國內

10、模具廠因交貨期短，試模設備局限，往往把質量檢驗工作放在用戶處試模，易給用戶造成大量的損失和浪費。而且由于修模受時間，場地限制，往往難以調試出最佳狀態(tài)。而國外一些發(fā)展較好的企業(yè)都擁有自己的試模場所和設備，可以模擬用戶的工作條件試模，所以能在最短的時限達到很好的效果。(5) 價格因素目前一些廠商只關心價格，而忽略了模具的技術質量，對用戶而言合理的質量價格比是最優(yōu)選擇，所以進口模具價格比國產模具高8-10倍，仍有其市場空間。國內一些模具廠，迫于競爭需要，盲目壓價，甚至以次充好，粗制濫造，是一種不負責任的短期行為，將為國產模具的發(fā)展帶來重創(chuàng)。當然，在確保品質的前提下，加強管理，擴大規(guī)模，降低成本無疑是

11、努力的方向。(6) 配套體系我國模具生產企業(yè)習慣埋頭搞生產科研，而忽視了與其他設備供應商、原料供應商合作。無形中使用戶走了許多彎路。我們的模具廠必須和其他廠家及各大科研院所共同合作，為用戶創(chuàng)造最佳的制品，創(chuàng)造更大的利潤，才有希望為自己營造廣闊的發(fā)展空間。（二）課題的研究意義 我國沖壓模具無論在數量上，還是在質量、技術和能力等方面都已有了很大發(fā)展，但與國發(fā)經濟需求和世界先進水平相比，差距仍很大，一些大型、精度、復雜、長壽命的高檔模具每年仍大量進口，特別是中高檔轎車的覆蓋件模具，目前仍主要依靠進口。深入研究沖壓模具的成型技術，已成為我國發(fā)展的趨勢。 根據我國海關統(tǒng)計資料,2004年我國共進口沖壓模

12、具5.61億美聯社元,約合46.6億元.從上述數字可以得出2004年我國沖壓模具市場總規(guī)模約為266.6億元.其中國內市場需求為260.4億元,總供應約為213.8億元,市場滿足率為82%.在上述供求總體情況中,有幾個具體情況必須說明:一是進口模具大部分是技術含量高的大型精密模具,而出口模具大部分是技術含量較低中的中低檔模具,因此技術含量高的中高檔模具市場滿足率低于沖壓模具總體滿足率,這些模具的發(fā)展已滯后于沖壓件生產,而技術含量低的中低檔模具市場滿足率要高于沖壓模具市場總體滿足率;二是由于我國的模具價格要比國際市場低格低許多,具有一定的竟爭力,因此其在國際市場前景看好,2005年沖壓模具出口達

13、到1.46億美元,比2004年增長94.7%就可說明這一點;三是近年來港資、臺資、外資企業(yè)在我國發(fā)展迅速，這些企業(yè)中大量的自產自用的沖壓模具無確切的統(tǒng)計資料，因此未能計入上述數字之中。 q98uh/y-x)c0c 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： t5on8qu0 中國機械資訊網:o!sly:i (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

14、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，實現技術資源的重新整合，使虛擬制造成為可能。 w$pf0 (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。 g sc2pc)et7wp!i0 中國機械資訊網dzb;d _gkv (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

15、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。 中國機械資訊網,n q/r4ndps0b (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

16、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。 中國機械資訊網h&m9al (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。 中國機械資訊網b8z(qe%awg中國機械資訊網w|$k ?a0u3m6yj (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

17、等)、等離子噴涂等技術。 4p ?oh,o),xadmspa0 z#ce8b9y0 (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有手工操作，以提高模具表面質量是重要的發(fā)展趨勢。 中國機械資訊網*qv e8ml,kfqe中國機械資訊網d8a:j_aa n(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)。四 總體設計方案及可行性分析根據產品的形狀和結構分析可得：該產品需

18、要進行拉延、沖孔、翻邊、側沖孔、側修邊等幾種操作，初步確定以下三種方案：1、落料拉延修邊沖孔內翻邊外翻邊側沖孔側修邊2、落料拉延修邊沖孔外翻邊沖孔側沖孔側修邊修邊內翻邊3、落料拉延修邊沖孔外翻邊修邊沖孔內翻邊側沖孔側修邊側沖孔側修邊方案一：由于工件工藝孔很多，僅僅一步修邊沖孔是無法完成所有孔的。方案二：此產品的特點是孔較多，分兩次沖孔可以簡化模具的結構，降低成本;但是此方案設計的工序太多增加了成本。方案三：此方案中將工藝孔與外翻邊、內翻邊和側修邊工序結合起來同時完成，不僅能更好的完成沖孔要求，而且還減少了模具工序，大大降低成本；在翻邊的同時進行修邊沖孔還可對模具起到整形的作用。此方案既保證了制件的工藝要求，還最大化減少了工序數量，由此可見，此方案與前兩種方案相比更加合理。拉延修邊沖孔外翻邊修邊沖孔內翻邊側沖孔側修邊側沖孔側修邊五、課題研究