畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告

1、基于solid works的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)蓋模具設(shè)計(jì)1、課題的來(lái)源課題來(lái)源于生產(chǎn)實(shí)際，探討沖壓加工中較常見(jiàn)零件的工藝方法和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。課題涉及知識(shí)面較廣，且設(shè)計(jì)要求高，對(duì)學(xué)生的設(shè)計(jì)能力，特別是思考能力是一個(gè)很好的鍛煉。課題研究?jī)?nèi)容包括機(jī)械工程科學(xué)的力學(xué)，材料學(xué)，機(jī)械原理，機(jī)械設(shè)計(jì)，公差與互換性，機(jī)械制造工藝等知識(shí)，特別鍛煉學(xué)生規(guī)范性設(shè)計(jì)的能力。對(duì)學(xué)生是一個(gè)挑戰(zhàn)。課題為典型的機(jī)械設(shè)計(jì)類課題，涉及機(jī)械知識(shí)全面，與工程機(jī)械專業(yè)方向結(jié)合緊密。2、研究的目的和意義汽車工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，汽車的更新?lián)Q代主要取決于車身的開(kāi)發(fā)周期。而車身開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵在于汽車覆蓋件模具的設(shè)計(jì)與制造。據(jù)統(tǒng)計(jì)，一輛客車或轎車上約有

2、80%的零部件需要利用模具加工制造。一般汽車車身由數(shù)百個(gè)沖壓件組成，沖壓模高達(dá)1000套以上，模具的開(kāi)發(fā)成本每年大約在2億美元左右。同時(shí)，在車型設(shè)計(jì)，模具設(shè)計(jì)與制造，模具調(diào)試，產(chǎn)品投產(chǎn)的整個(gè)周期中，模具設(shè)計(jì)和制造約占2/3的時(shí)間，成為制約新車型快速上市的關(guān)鍵因素。覆蓋件的制造是汽車車身制造的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。形狀較復(fù)雜的覆蓋件通常是要經(jīng)過(guò)多道工序的沖壓才能完成，然而覆蓋件的質(zhì)量的好壞很大程度上受拉延模質(zhì)量的控制，故而拉延模是沖出高品質(zhì)外觀的關(guān)鍵，因此，大型覆蓋件拉延模的設(shè)計(jì)和制造調(diào)試是汽車制造廠家和模具制造廠家必須攻克的一道難題。近年來(lái)隨著研究技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)一步完善，根據(jù)汽車覆蓋件模具設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)和規(guī)則

3、，在UG平臺(tái)上將模板技術(shù)和參數(shù)化方法應(yīng)用于汽車覆蓋件模具的設(shè)中，能夠大大地縮短傳統(tǒng)覆蓋件模具設(shè)計(jì)的周期，達(dá)到快速響應(yīng)制造?；赨G的模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)便由此而來(lái)。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，對(duì)汽車覆蓋件的要求越來(lái)越高，沖壓技術(shù)和模具是整個(gè)過(guò)程中的關(guān)鍵，沖壓模具的設(shè)計(jì)分析可以有效的提高產(chǎn)品的質(zhì)量，減少產(chǎn)品的浪費(fèi)，縮短加工周期。該課題是運(yùn)用Solid Works建模軟件結(jié)合實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行理論分析，對(duì)汽車中的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)蓋覆蓋件沖壓模的進(jìn)行設(shè)計(jì)的一個(gè)過(guò)程。首先對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)蓋的Solid Works三維數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了分析，分析了汽車覆蓋件及其沖壓模的特點(diǎn)及要求，然后完成沖壓模具的設(shè)計(jì)。綜合運(yùn)用了機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化

4、專業(yè)學(xué)生所學(xué)的大部分專業(yè)知識(shí)，是機(jī)械制造技術(shù)在實(shí)際工程等方面的具體應(yīng)用。本課題通過(guò)對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)蓋模具的設(shè)計(jì)，研究了模具設(shè)計(jì)的加工工藝過(guò)程，有助于理解各種成型現(xiàn)象及成型過(guò)程，為制定優(yōu)化方案奠定基礎(chǔ)。培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)的流體力學(xué)、模具設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)及應(yīng)用軟件的有關(guān)知識(shí)，解決工程設(shè)計(jì)中計(jì)算機(jī)輔助分析問(wèn)題的能力。本課題所要研究?jī)?nèi)容主要有：1熟悉Solid Works，完成汽車發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)蓋模具的（中等以上復(fù)雜程度）建模；2. 熟悉沖壓模具設(shè)計(jì)流程，完成模型的轉(zhuǎn)化和修正；成型參數(shù)優(yōu)化的設(shè)計(jì)；3.完成沖壓模具設(shè)計(jì)。 3、汽車覆蓋件的特點(diǎn)和要求同一般沖壓件相比，覆蓋件具有材料薄、形狀復(fù)雜、結(jié)構(gòu)尺寸大和表面質(zhì)量

5、要求高等特點(diǎn)。覆蓋件的工藝設(shè)計(jì)、沖模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和沖模制造工藝都具有特殊性。因此，在實(shí)踐中常把覆蓋件從一般沖壓件中分離出來(lái)，作為一個(gè)特殊的類別加以研究和分析。3.1表面質(zhì)量覆蓋件表面上任何微小的缺陷都會(huì)在涂漆后引起光線的漫反射而損壞外形的美觀，因此覆蓋件表面不允許有波紋、皺折、凹痕、擦傷、邊緣拉痕和其他破壞表面美感的缺陷。覆蓋件上的裝飾棱線和筋條要求清晰、平滑、左右對(duì)稱和過(guò)渡均勻，覆蓋件之間的棱線銜接應(yīng)吻合流暢，不允許參差不齊?？傊采w件不僅要滿足結(jié)構(gòu)上的功能要求，更要滿足表面裝飾的美觀要求。3.2形狀尺寸覆蓋件的形狀多為空間立體曲面，其形狀很難在覆蓋件圖上完整準(zhǔn)確地表達(dá)出來(lái)，因此覆蓋件的尺寸形狀

6、常常借助主模型來(lái)描述。主模型是覆蓋件的主要制造依據(jù)，覆蓋件圖上標(biāo)注出來(lái)的尺寸形狀，其中包括立體曲面形狀、各種孔的位置尺寸、形狀過(guò)渡尺寸等，都應(yīng)和主模型一致，圖面上無(wú)法標(biāo)注的尺寸要依賴主模型量取，從這個(gè)意義上看，主模型是覆蓋件圖必要的補(bǔ)充。 3.3 剛性覆蓋件拉延成型時(shí)，由于其塑性變形的不均勻性，往往會(huì)使某些部位剛性較差。剛性差的覆蓋件受到振動(dòng)后會(huì)產(chǎn)生空洞聲，用這樣零件裝車，汽車在高速行駛時(shí)就會(huì)發(fā)生振動(dòng)，造成覆蓋件早期破壞，因此覆蓋件的剛性要求不可忽視。檢查覆蓋件剛性的方法，一是敲打零件以分辨其不同部位聲音的異同，另一是用手按看其是否發(fā)生松弛和鼓動(dòng)現(xiàn)象。3.4工藝性蓋件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸決定該件的

7、工藝性。覆蓋件的工藝性關(guān)鍵是拉延工藝性。覆蓋件一般都采用一次成型法，為了創(chuàng)造一個(gè)良好的拉延條件，通常將翻邊展開(kāi)，窗口補(bǔ)滿，再加添上工藝補(bǔ)充部分，構(gòu)成一個(gè)拉延件。3.5加工工藝汽車車身外形是由許多輪廓尺寸較大且具有空間曲面形狀的覆蓋件焊接而成，因此對(duì)覆蓋件的尺寸精度和表面質(zhì)量有較高要求。車身覆蓋件要求表面平滑、按線清晰，不允許有皺紋、劃傷、拉毛等表面缺陷，此外還要求具有足夠的剛性和尺寸穩(wěn)定性。車身表面質(zhì)量的好壞取決于覆蓋件拉伸的結(jié)果，而拉伸模是拉出合格覆蓋件的關(guān)鍵。由于影響拉伸件質(zhì)量的因素主要是起皺、開(kāi)裂、拉毛和回彈，所以從編制沖壓工藝到模具設(shè)計(jì)都必須認(rèn)真考慮。模具制造完畢，在拉伸模調(diào)試過(guò)程中，

8、還必須對(duì)拉伸件的起皺和開(kāi)裂現(xiàn)象進(jìn)行仔細(xì)分析與研究，并采取相應(yīng)的措施。 拉伸件在拉伸過(guò)程中起皺和開(kāi)裂的原因很多，主要原因有以下幾個(gè)方面： (1)拉伸模設(shè)計(jì)工藝性是否合理。 (2)模具加工質(zhì)量(表面精度、硬度等)引起的問(wèn)題。 (3)壓力機(jī)精度(滑塊平行度等)。 (4)板料質(zhì)量(厚度超差)。 拉伸件的工藝性是編制覆蓋件沖壓工藝首先要考慮的問(wèn)題，只有設(shè)計(jì)出一個(gè)合理的、工藝性好的拉伸件，才能保證在拉伸過(guò)程中不起皺、不開(kāi)裂或少起皺、少開(kāi)裂。在設(shè)計(jì)拉伸件時(shí)不但要考慮沖壓方向、沖壓位置、壓料面形狀、拉伸筋的形狀及配置、工藝補(bǔ)充部分等可變量的設(shè)計(jì)，還要合理地增加工藝補(bǔ)充部分，正確確定壓料面。各可變量設(shè)計(jì)之間又有

9、相輔相成的關(guān)系，如何協(xié)調(diào)各變量的關(guān)系是成形技術(shù)的關(guān)鍵，要使之不但滿足該工序的拉伸，還要滿足該工序沖模設(shè)計(jì)和制造工藝的需要，并給下道熔邊、翻邊工序創(chuàng)造有利條件。3.6課題研究的內(nèi)容本課題通過(guò)CAD/CAE軟件來(lái)輔助設(shè)計(jì)和對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化，選取合理的工藝參數(shù)。本課題所要進(jìn)行的研究?jī)?nèi)容主要有；1確定凹模和型芯的結(jié)構(gòu)，抽心力，確定導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，定位機(jī)構(gòu)，退出機(jī)構(gòu)以及校核：2.熟悉solid woks軟件，并利用軟件完成模具各零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；3.繪制主要零件的工程圖和模具總裝圖。4 課題研究的技術(shù)路線沖壓機(jī)選擇 分型面的選擇成型零件的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)推出機(jī)構(gòu)冷卻系統(tǒng)沖壓模的建模，主要零件繪圖，裝配圖

10、等編寫說(shuō)明書5 工作的主要階段、進(jìn)度及技術(shù)指標(biāo)（1） 2015年12月14日下達(dá)任務(wù)書，學(xué)習(xí)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）要求及有關(guān)規(guī)定。（2） 2015年12月14日至2016年1月20日閱讀指定的參考資料及文獻(xiàn)(包括5-10萬(wàn)個(gè)印刷符號(hào)與課題或本專業(yè)相關(guān)的外文資料)，整理收集資料，明確課題任務(wù)，完成兩大件：開(kāi)題報(bào)告（含文獻(xiàn)綜述）和外文翻譯（3） 2016年2月29日至3月12日畢業(yè)實(shí)習(xí)，撰寫實(shí)習(xí)報(bào)告（4） 2016年3月15日至5月20日完成畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）正文：即設(shè)計(jì)計(jì)算，建模編程、調(diào)試程序，繪圖，編寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書、完成論文結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和撰寫論文，提交初稿及修改論文，包括：論文提綱、理論分析及計(jì)算等；

11、（5） 2016年5月23日至31日整理畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）資料，完善并提交成果（6） 2016年6月1日至6月3日教師批閱、評(píng)閱畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成果（7） 2016年6月6日至6月10日畢業(yè)答辯6 課題研究的最終目標(biāo)及完成時(shí)間通過(guò)對(duì)注射工藝的深入研究，結(jié)合本專業(yè)對(duì)材料成型工藝和模具設(shè)計(jì)知識(shí)的掌握，完成塑料注塑模具重要工藝參數(shù)的合理選取，采用PRO/E軟件及AutoCAD軟件輔助完成模具各零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及繪制模具總裝圖、主要零件的工程圖。通過(guò)對(duì)該課題的學(xué)習(xí)與摸索,增強(qiáng)獨(dú)立處理問(wèn)題的能力和模具設(shè)計(jì)的能力。論文最終完成時(shí)間是5月20日。提交的成果包括外文翻譯、開(kāi)題報(bào)告、設(shè)計(jì)說(shuō)明書一份，圖紙電子檔不少

12、于十二張。7現(xiàn)有條件及必須采取的措施現(xiàn)有條件：閱讀了若干相關(guān)文獻(xiàn)，對(duì)注塑模具有了一定的認(rèn)識(shí)與了解，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)也有了一定的理論基礎(chǔ)，掌握了PRO/E軟件建模方法并具備了一定的計(jì)算機(jī)有限元分析能力，且具備本課題所必須掌握的軟件：AUTOCAD、PRO/E。必須采取的措施：由于對(duì)AUTOCAD、PRO/E軟件的用法還不是十分熟悉，對(duì)設(shè)計(jì)造成了一定的影響與困擾，所以必須加強(qiáng)對(duì)AUTOCAD、PRO/E軟件的操作刻不容緩，包括操作方法和過(guò)程。參考文獻(xiàn)1模具實(shí)用技術(shù)叢書編委會(huì),編. 塑料模具設(shè)計(jì)與應(yīng)用實(shí)例. 機(jī)械工業(yè)出版社，20102蔣昌華主編.塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì).北京理工大學(xué)出版社，20103模具實(shí)用技術(shù)叢書編委會(huì)編. 塑料模具設(shè)計(jì)與應(yīng)用實(shí)例. 機(jī)械工業(yè)出版社，20104肖景容.沖壓工藝學(xué)M.北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 1999.5鮑益東. 汽車車身部件一步逆成形有限元法與碰撞仿真研究:博士學(xué)位論文.吉林:吉林大學(xué),2004.6沈啟彧,衛(wèi)原平,王玉國(guó),等.金屬板料成形的一步有限元模擬方法.上海交通大學(xué)學(xué)報(bào),2000.7江洪,魏崢,王濤威等. Solid Works二次開(kāi)發(fā)實(shí)例解析.北京: 機(jī)械工業(yè)出版社. 2004.8江洪, 李仲興,邢啟恩等. Solid Works二次開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)與實(shí)例教程.北京: 電子工業(yè)出版社. 2003.9吳智華, 楊其主編. 高分子材料成型工藝學(xué).四川大學(xué)出版