壓蓋沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告

1、南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告課 題 名 稱： 壓蓋沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 學(xué) 生 姓 名： 李 菲 指 導(dǎo) 教 師： 趙 威 所 在 學(xué) 院： 材料工程學(xué)院 專 業(yè) 名 稱： 模具設(shè)計(jì)與制造 南京工程學(xué)院2010年 3月 16日說(shuō) 明1根據(jù)教育部對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)生必須撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告，由指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)、教研室審查，系教學(xué)主任批準(zhǔn)后實(shí)施。2開(kāi)題報(bào)告是畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。學(xué)生應(yīng)當(dāng)在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，開(kāi)題報(bào)告不合格者不得參加答辯。3畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告各項(xiàng)內(nèi)容要實(shí)事求是，逐條認(rèn)真填寫。其中的文字表達(dá)要明確、嚴(yán)謹(jǐn)，語(yǔ)言通順，外

2、來(lái)語(yǔ)要同時(shí)用原文和中文表達(dá)。第一次出現(xiàn)縮寫詞，須注出全稱。4本報(bào)告中，由學(xué)生本人撰寫的對(duì)課題和研究工作的分析及描述，應(yīng)不少于2000字，沒(méi)有經(jīng)過(guò)整理歸納，缺乏個(gè)人見(jiàn)解僅僅從網(wǎng)上下載材料拼湊而成的開(kāi)題報(bào)告按不合格論。5開(kāi)題報(bào)告檢查原則上在第4周完成，各系完成畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題檢查后，應(yīng)寫一份開(kāi)題情況總結(jié)報(bào)告。學(xué)士學(xué)位畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告學(xué)生姓名李菲學(xué) 號(hào)專 業(yè)模具設(shè)計(jì)與制造指導(dǎo)教師姓 名柯旭貴職 稱教授所在學(xué)院材料工程學(xué)院課題來(lái)源自擬課題課題性質(zhì)工程設(shè)計(jì)課題名稱壓蓋沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和意義1.主要內(nèi)容本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是針對(duì)圖1所示的產(chǎn)品完成其成形工藝及模具設(shè)計(jì)，具體地說(shuō)需要完成如下各

3、項(xiàng)任務(wù)：（1）繪制產(chǎn)品零件圖（二維和三維）；（2）查閱資料并就自己承當(dāng)?shù)恼n題方向?qū)懗鲩_(kāi)題報(bào)告；（3）完成產(chǎn)品的工藝設(shè)計(jì)及模具設(shè)計(jì)并繪制模具及模具零件的工程圖；（4）按規(guī)定格式和要求用Word打印畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）一份；（5）用PowerPoint或其它軟件制作答辯提綱一份； 圖1 壓蓋三維圖2.意義畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)即將步入社會(huì)的我們?cè)O(shè)計(jì)能力的一次全面考核，是從學(xué)習(xí)書本知識(shí)向?qū)嶋H操作過(guò)渡的一個(gè)重要階段，目的在于培養(yǎng)我們獨(dú)立思考、動(dòng)手以及解決問(wèn)題的能力。從選定的課題入手，首先要仔細(xì)分析產(chǎn)品零件圖，只有對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、材料性能有了透徹的了解，才能進(jìn)行初步設(shè)計(jì)，并逐層展開(kāi)。最重要的我們能夠獨(dú)立思考與設(shè)計(jì)，在老師

4、的指導(dǎo)與工具資料的幫助下，能夠有更多的創(chuàng)造、更多屬于自己的成果。四年中我們所學(xué)的一切專業(yè)知識(shí)都將在這里得到運(yùn)用，這將是我們踏上工作道路的最后一次演練，更是理論與實(shí)際相結(jié)合的實(shí)戰(zhàn)演練。文獻(xiàn)綜述沖壓模水平狀況近年來(lái)，我國(guó)沖壓模水平已有很大提高。大型沖壓模已能生產(chǎn)單套重量達(dá)50多噸的模具。為中檔轎車配套的覆蓋件模具國(guó)內(nèi)也能生產(chǎn)了。精度達(dá)到12m，壽命2億次左右的多工位級(jí)進(jìn)模國(guó)內(nèi)已有多家企業(yè)能夠生產(chǎn)。表面粗糙度達(dá)到Ra1.5m的精沖模，大尺寸（300mm）精沖模及中厚板精沖模國(guó)內(nèi)也已達(dá)到相當(dāng)高的水平。 1、 模具CAD/CAM技術(shù)狀況 我國(guó)模具CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展已有20多年歷史。由原華中工學(xué)院和

5、武漢733廠于1984年共同完成的精沖模CAD/CAM系統(tǒng)是我國(guó)第一個(gè)自行開(kāi)發(fā)的模具CAD/CAM系統(tǒng)。由華中工學(xué)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(guó)自行開(kāi)發(fā)的第一個(gè)沖裁模CAD/CAM系統(tǒng)。上海交通大學(xué)開(kāi)發(fā)的冷沖模CAD/CAM系統(tǒng)也于同年完成。20世紀(jì)90年代以來(lái)，國(guó)內(nèi)汽車行業(yè)的模具設(shè)計(jì)制造中開(kāi)始采用CAD/CAM技術(shù)。國(guó)家科委863計(jì)劃將東風(fēng)汽車公司作為CIMS應(yīng)用示范工廠，由華中理工大學(xué)作為技術(shù)依托單位，開(kāi)發(fā)的汽車車身與覆蓋件模具CAD/CAPP/CAM集成系統(tǒng)于1996年初通過(guò)鑒定。在此期間，一汽和成飛汽車模具中心引進(jìn)了工作站和CAD/CAM軟件系統(tǒng)，

6、并在模具設(shè)計(jì)制造中實(shí)際應(yīng)用，取得了顯著效益。1997年一汽引進(jìn)了板料成型過(guò)程計(jì)算機(jī)模擬CAE軟件并開(kāi)始用于生產(chǎn)。 21世紀(jì)開(kāi)始CAD/CAM技術(shù)逐漸普及，現(xiàn)在具有一定生產(chǎn)能力的沖壓模企業(yè)基本都有了CAD/CAM技術(shù)。其中部分骨干重點(diǎn)企業(yè)還具備各CAE能力。 模具CAD/CAM技術(shù)能顯著縮短模具設(shè)計(jì)與制造周期，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，已成為人們的共識(shí)。在“八五”、“九五”期間，已有一大批模具企業(yè)推廣普及了計(jì)算機(jī)繪圖技術(shù)，數(shù)控加工的使用率也越來(lái)越高，并陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量的CAD/CAM系統(tǒng)。如美國(guó)EDS的UG，美國(guó)Parametric Technology公司的Pro/Engineer，美國(guó)C

7、V公司的CADS5，英國(guó)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(jìn)了AutoCAD、CATIA等軟件及法國(guó)Marta-Daravision公司用于汽車及覆蓋件模具的Euclid-IS等專用軟件。國(guó)內(nèi)汽車覆蓋件模具生產(chǎn)企業(yè)普遍采用了CAD/CAM技術(shù)。DL圖的設(shè)計(jì)和模具結(jié)構(gòu)圖的設(shè)計(jì)均已實(shí)現(xiàn)二維CAD，多數(shù)企業(yè)已經(jīng)向三維過(guò)渡，總圖生產(chǎn)逐步代替零件圖生產(chǎn)。且模具的參數(shù)化設(shè)計(jì)也開(kāi)始走向少數(shù)模具廠家技術(shù)開(kāi)發(fā)的領(lǐng)域。 在沖壓成型CAE軟件方面，除了引進(jìn)的軟件外，華中科技大學(xué)、吉林大學(xué)、湖南大學(xué)等都已研發(fā)了較高水平的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的軟件，

8、并已在生產(chǎn)實(shí)踐中得到成功應(yīng)用，產(chǎn)生了良好的效益。 快速原型(RP)與傳統(tǒng)的快速經(jīng)濟(jì)模具相結(jié)合，快速制造大型汽車覆蓋件模具，解決了原來(lái)低熔點(diǎn)合金模具靠樣件澆鑄模具，模具精度低、制件精度低，文獻(xiàn)綜述樣件制作難等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了以三維CAD模型作為制模依據(jù)的快速模具制造，并且保證了制件的精度，為汽車行業(yè)新車型的開(kāi)發(fā)、車身快速試制提供了覆蓋件制作的保證，它標(biāo)志著RPM應(yīng)用于汽車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、大型覆蓋件模具的快速制造，近年來(lái)也涌現(xiàn)出一些新的快速成型方法，例如目前已開(kāi)始在生產(chǎn)中應(yīng)用的無(wú)模多點(diǎn)成型及激光沖擊和電磁成型等技術(shù)。它們都表現(xiàn)出了降低成本、提高效率等優(yōu)點(diǎn)。 2

9、、模具設(shè)計(jì)與制造能力狀況 在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的正確引導(dǎo)下，經(jīng)過(guò)幾十年努力，現(xiàn)在我國(guó)沖壓模的設(shè)計(jì)與制造能力已達(dá)到較高水平，包括信息工程和虛擬技術(shù)等許多現(xiàn)代設(shè)計(jì)制造技術(shù)已在很多模具企業(yè)得到應(yīng)用。 雖然如此，我國(guó)的沖壓模設(shè)計(jì)制造能力與市場(chǎng)需要和國(guó)際先進(jìn)水平相比仍有較大差距。這些主要表現(xiàn)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(wú)論在設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)和制造難度大，質(zhì)量和精度要求高的特點(diǎn)，可代表覆蓋件模具的水平。雖然在設(shè)計(jì)制造方法和手段方面已基本達(dá)到了國(guó)際水平，模具結(jié)構(gòu)功能方面也接近國(guó)際水平，在轎車模具國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程中前進(jìn)了一大步，但在制造質(zhì)量、精度、制

10、造周期等方面，與國(guó)外相比還存在一定的差距。 標(biāo)志沖模技術(shù)先進(jìn)水平的多工位級(jí)進(jìn)模和多功能模具，是我國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的精密模具品種。有代表性的是集機(jī)電一體化的鐵芯精密自動(dòng)閥片多功能模具，已基本達(dá)到國(guó)際水平。 但總體上和國(guó)外多工位級(jí)進(jìn)模相比，在制造精度、使用壽命、模具結(jié)構(gòu)和功能上，仍存在一定差距。 汽車覆蓋件模具制造技術(shù)正在不斷地提高和完善，高精度、高效益加工設(shè)備的使用越來(lái)越廣泛。高性能的五軸高速銑床和三軸的高速銑床的應(yīng)用已越來(lái)越多。NC、DNC技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越成熟，可以進(jìn)行傾角加工和超精加工。這些都提高了模具型面加工精度，提高了模具的質(zhì)量，縮短了模具的制造周期。 模具表面強(qiáng)化技術(shù)也得到廣泛應(yīng)用。工藝成熟

11、、無(wú)污染、成本適中的離子滲氮技術(shù)越來(lái)越被認(rèn)可，碳化物被覆處理（TD處理）及許多鍍（涂）層技術(shù)在沖壓模上的應(yīng)用日益增多。真空處理技術(shù)、實(shí)型鑄造技術(shù)、刃口堆焊技術(shù)等日趨成熟。激光切割和激光焊接技術(shù)也得到了應(yīng)用。 3、專業(yè)化程度及分布狀況 我國(guó)模具行業(yè)專業(yè)化程度還比較低，模具自產(chǎn)自配比例過(guò)高。國(guó)外模具自產(chǎn)自配比例一般為30%，我國(guó)沖壓模自產(chǎn)自配比例為60%。這就對(duì)專業(yè)化產(chǎn)生了很多不利影響?，F(xiàn)在，技術(shù)要求高、投入大的模具，其專業(yè)化程度較高，例如覆蓋件模具、多工位級(jí)進(jìn)模和精沖模等。而一般沖模專業(yè)化程度就較低。由文獻(xiàn)綜述于自配比例高，所以沖壓模生產(chǎn)能力的分布基本上跟隨沖壓件生產(chǎn)能力的分布。但是專業(yè)化程度較

12、高的汽車覆蓋件模具和多工位、多功能精密沖模的專業(yè)生產(chǎn)企業(yè)的分布有不少并不跟隨沖壓件能力分布而分布，而往往取決于主要投資者的決策。參考文獻(xiàn)1李志剛.模具大典M.南昌：江西科學(xué)技術(shù)出版社,2003：52972高錦張. 塑性成形工藝與模具設(shè)計(jì)M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001：152153王孝培.沖壓手冊(cè)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2004：1222014郝濱海.沖壓模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005.2152785許發(fā)樾.沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.47996中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典第三卷.沖壓模具設(shè)計(jì)M.南昌：江西科學(xué)技術(shù)出版社,2004.410540 7李光華.

13、多工位級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)高速?zèng)_壓時(shí)存在的問(wèn)題及其對(duì)策J.模具工業(yè)，2000；（5）：30358中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì).中國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)大典M.南昌：江西科學(xué)技術(shù)出版社，2002.3053649許發(fā)樾.模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.25433210 張文林，王世富.沖壓加工潤(rùn)滑技術(shù)M.北京：中國(guó)石化出版社，2003.508211David A.,Smith.Die Design Handbook.American Society of Manufacturing Engineers,2002.17723012JHartman and T.Brown.Integration and Quali

14、fication of the HH500 Hand Operated Electromagnetic Riveting System on the 747 Section 11,SAE Transactions,2005. 4396研究?jī)?nèi)容1設(shè)計(jì)、研究思路本次設(shè)計(jì)按照工藝分析工藝方案確定模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的思路進(jìn)行。2課題研究的主要內(nèi)容該零件的材料為08鋼，為極軟的碳素鋼，強(qiáng)度、硬度很低，而韌性和塑性極高，具有良好的深沖、拉延、彎曲和鐓粗等冷加工性能、焊接性能。且該零件形狀簡(jiǎn)單，彎曲半徑大于材料允許的最小彎曲半徑，可以考慮采用復(fù)合沖壓的形式。該零件尺寸較小，因此加工精度較高，但一般沖壓都能滿足其尺

15、寸精度的要求。綜合以上分析，得出的結(jié)論是：該零件工藝性能較好，適于沖壓。壓蓋零件圖如圖2所示：圖2 壓蓋零件圖1）方案對(duì)比該工件包括拉深、沖孔、修邊、彎曲、整形五個(gè)基本工序可以采用以下三種工藝方案：方案一：落料拉深復(fù)合-整形-切邊沖底孔復(fù)合-彎曲-側(cè)沖孔-彎曲整形；方案二：落料拉深復(fù)合-切邊沖底孔復(fù)合-彎曲-側(cè)沖孔；方案三：落料拉深復(fù)合-切邊沖底孔復(fù)合-整形-彎曲-側(cè)沖孔-彎曲整形。2）方案分析方案一：該方案工序合理，步驟符合工件形狀要求，生產(chǎn)效率高，適用于中批量生產(chǎn)；方案二：該方案缺少整形工序，會(huì)導(dǎo)致零件形狀不符、尺寸達(dá)不到要求。整形工序在大多數(shù)方案里都是不可或缺的，目的不僅是為達(dá)到形狀要求

16、，更為達(dá)到一定的尺寸精度要求；方案三：該方案在首次落料拉深復(fù)合后就切邊沖底孔復(fù)合，在后來(lái)的拉深工序中，將會(huì)導(dǎo)致孔、邊變形，因此沖孔切邊應(yīng)放在最后。 3）方案確定比較上述三種工藝方案，方案一最佳。方案二、三均不能達(dá)到零件要求，。研究?jī)?nèi)容3解決的關(guān)鍵問(wèn)題本課題采用UG進(jìn)行三維造型，用AutoCAD進(jìn)行二維繪圖，通過(guò)對(duì)零件結(jié)構(gòu)、尺寸、材料性能的深入了解，確定了初步的工藝方案，通過(guò)計(jì)算得出該零件只需一次拉深，并考慮到彎曲帶來(lái)的影響，決定了不同位置的孔的沖裁順序，由此確定了完整的工藝方案。在零件結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)中，由產(chǎn)品結(jié)構(gòu)決定了凸模、凹模、固定板墊板等零件形狀均采用圓形，模架采用中間導(dǎo)柱模架。4預(yù)期成果 （1）產(chǎn)品零件二維圖、三維造型圖；（2）開(kāi)題報(bào)告一份；（畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和意義、文獻(xiàn)綜述、研究?jī)?nèi)容、研究計(jì)劃、特色與創(chuàng)新）（3）模具裝配圖及各零件圖；（4）設(shè)計(jì)說(shuō)明書一份及光盤。研究計(jì)劃第一周 1、熟悉課題，查閱并收集有關(guān)資料，為寫開(kāi)題報(bào)告做準(zhǔn)備； 2、繪制產(chǎn)品零件圖； 3、完成工藝性分析，提出設(shè)計(jì)方案；第