開題報(bào)告-圓形孔沖裁模設(shè)計(jì)及研究

1、 2018屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目 圓形孔沖裁模設(shè)計(jì)及研究課題背景一般人可能沒有接觸過模具，對模具有一種神秘感，其實(shí)模具實(shí)質(zhì)上就是一種工具，是制造業(yè)的一種基本工藝裝備，有簡單的，也有復(fù)雜的。模具制造企業(yè)中有各式各樣的模具，如用于生產(chǎn)摩托車變速箱的壓鑄模、生產(chǎn)塑料制品的注塑模、生產(chǎn)不銹鋼飲具的沖裁模、擠壓模等，在汽車覆蓋件生產(chǎn)車間還會(huì)看到重達(dá)幾百噸的汽車覆蓋件模具。模具的作用是控制和限制材料（固態(tài)或液態(tài)）的流動(dòng)，使之形成所需要的形體。模具按所成型的材料的不同，可分為金屬模具和非金屬磨具。而按照模具本身材料的不同，模具可分為：砂型模具，金屬模具，真空模具，石蠟?zāi)＞叩鹊?。其中?/p>

2、隨著高分子塑料的快速發(fā)展，塑料模具與人們的生活密切相關(guān)，一般可分為：注射成型模具，擠塑成型模具，氣輔成型模具等等。由于模具采用壓力加工產(chǎn)品，因此廣泛應(yīng)用于要求無切削的領(lǐng)域，又因?yàn)橛媚＞咧圃炝慵矢撸a(chǎn)品質(zhì)量好，材料消耗低，生產(chǎn)成本低而廣泛應(yīng)用與制造業(yè)中，所以在國民經(jīng)濟(jì)中占有越來越重要的地位，發(fā)展前景十分廣闊。1.1 沖裁模具的原理 沖裁模具，是在冷沖壓加工中，將材料（金屬或非金屬）加工成零件（或半成品）的一種特殊工藝裝備，稱為冷沖壓模具（俗稱冷沖模）。沖壓，是在室溫下，利用安裝在壓力機(jī)上的模具對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。1.2 沖裁模具的分類

3、沖裁模具的形式很多，沖模也依工作性質(zhì),模具構(gòu)造,模具材料三方面來分類。1.2.1.根據(jù)工序的性質(zhì)1）.落料模 將板料沿封閉輪廓線分離，將輪廓線以內(nèi)的材料作為沖裁件的工序叫落料，完成落料工序的模具叫落料模。 2）.沖孔模 在毛坯或板材上沿封閉的輪廓分離出廢料得到帶孔件的沖模。 3）.切斷模 將板材沿不封閉的輪廓分離的沖模。 4）.切口模 從毛坯或半成品制件的內(nèi)件邊緣上，沿不封閉的輪廓分離出廢料。 5）.剖切模 沿不封閉輪廓將半成品制件切離為兩個(gè)或數(shù)個(gè)制件的沖模。1.2.2.根據(jù)工序組合方式分類 1）.單工序模 在壓力機(jī)的一次行程中，只完成一道沖壓工序的模具。 2）.復(fù)合模 只有一個(gè)工位，在壓力機(jī)

4、的一次行程中，在同一工位上同時(shí)完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。 3）.級進(jìn)模（也稱連續(xù)模） 在毛坯的送進(jìn)方向上，具有兩個(gè)或更多的工位，在壓力機(jī)的一次行程中，在不同的工位上逐次完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。1.2.3.依模具上下模的導(dǎo)向方式 1）. 無導(dǎo)向開式模：沖模的上模部分由模、凸模組成,通過模柄安裝在沖床滑塊上。下模部分由卸料板、導(dǎo)尺、凹模、下模座、定位板組成,通過下模座安裝在沖床工作臺上。上模與下模沒有直接導(dǎo)向關(guān)系,靠沖床導(dǎo)軌導(dǎo)向。 2）.有導(dǎo)向的導(dǎo)板模：條料沿托料板、導(dǎo)尺從右向左送科,首次沖裁時(shí)使用臨時(shí)擋料銷定位,首次沖裁以后再往前送料,搭邊越過活動(dòng)擋料銷后.再反向拉拽條料，使擋

5、料銷后端面抵住條料搭邊進(jìn)行定位,凸模下行實(shí)現(xiàn)沖裁。 3).導(dǎo)柱模：該沖模利用丁對導(dǎo)柱和導(dǎo)套實(shí)現(xiàn)、下模精確導(dǎo)向。沖模主作時(shí)條料靠導(dǎo)尺和固定擋料銷(亦稱定位銷)實(shí)現(xiàn)正確定位,以保證沖裁時(shí)搭邊值的均勻一致。此沖模采用剛性卸料板卸掉箍在凸模上的廢料,沖出的工件在凹模洞口中經(jīng)凸模的頂壓作用，逐個(gè)實(shí)行自然漏料。 現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，是汽車、電子、電器等產(chǎn)品的更新?lián)Q代加快；不斷增長的社會(huì)需求，對沖壓生產(chǎn)工藝水平提出了更高的要求。如何使沖壓工藝水平適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)對沖壓生產(chǎn)精密、高速、自動(dòng)化，以及沖壓模具高精度、高壽命的要求，成為沖壓工藝設(shè)計(jì)師不得不面臨的問題。20世紀(jì)80年代開始，發(fā)達(dá)工業(yè)國家的模具工業(yè)已從

6、機(jī)床工業(yè)中分離出來，并發(fā)展成為獨(dú)立的工業(yè)部門，其產(chǎn)值已超過機(jī)床工業(yè)的產(chǎn)值。而我國的模具設(shè)計(jì)技術(shù)起步較晚，整體水平較低。目前單型腔，簡單型腔的模具達(dá)70%以上，仍占主導(dǎo)地位。但改革開放以來，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，許多新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料不斷涌現(xiàn)，因而促進(jìn)了模具設(shè)計(jì)技術(shù)的不斷革新和發(fā)展。1984年，由原華中工學(xué)院和武漢733廠共同完成的精沖模CAD/CAM系統(tǒng)是我國第一個(gè)自行開發(fā)的模具CAD/CAM系統(tǒng)。20世紀(jì)90年代以來，國內(nèi)汽車行業(yè)的模具設(shè)計(jì)制造中開始采用CAD/CAM技術(shù)。21世紀(jì)開始CAD/CAM技術(shù)逐漸普及，現(xiàn)在具有一定生產(chǎn)能力的沖壓模具企業(yè)基本都有了C

7、AD/CAM技術(shù)。近年來，模具工業(yè)一直以15%左右的增長速度快速發(fā)展，模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大變化，除了國有專業(yè)模具廠外，集體、合資、獨(dú)資、和私營也得到了快速發(fā)展。在電子、汽車、電機(jī)、電器、儀表、家電和通信等產(chǎn)品中，60%-80%的零部件都要依靠模具成型，以汽車覆蓋件模具為代表的大型沖壓模具的制造技術(shù)以取得很大進(jìn)步，東風(fēng)汽車公司模具廠、一汽模具中心等模具廠家已能生產(chǎn)部分轎車覆蓋件模具。2003年我國模具總產(chǎn)值超過400億元人民幣，但與發(fā)達(dá)國家相比仍然還存在許多不足，大力推廣CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用，提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度以及模具表面的各種強(qiáng)化超硬處理等技術(shù)成為了我國沖壓模具技術(shù)發(fā)展的重

8、點(diǎn)。 1）模具CAD/CAM向集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展軟件的功能模塊越來越齊全，同時(shí)各功能模塊采用同一數(shù)據(jù)模型，實(shí)現(xiàn)信息的綜合管理與共享，支持模具設(shè)計(jì)、制造、裝配、檢驗(yàn)、測試及生產(chǎn)管理的全過程。有的系列化軟件包括了曲面/實(shí)體幾何造型、復(fù)雜形體工程制圖、工業(yè)設(shè)計(jì)高級渲染、模具設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)、復(fù)雜形體CAM、藝術(shù)造型及雕刻自動(dòng)編程系統(tǒng)、逆向工程系統(tǒng)及復(fù)雜形體在線測量系統(tǒng)等；模具設(shè)計(jì)、分析、制造的三維化、無紙化使新一代模具軟件以立體的、直觀的感覺來設(shè)計(jì)模具，所采用的三維數(shù)字化模型能方便地用于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的CAE分析、模具可制造性評價(jià)和數(shù)控加工、成形過程模擬及信息的管理與共享；同時(shí)，隨著競爭、合作、生產(chǎn)和

9、管理等方面的全球化、國際化，以及計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的迅速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)使得在模具行業(yè)應(yīng)用虛擬設(shè)計(jì)、敏捷制造技術(shù)既有必要，也有可能。 2) 模具檢測設(shè)備向精密、高效和多功能方向發(fā)展 精密、復(fù)雜、大型模具的發(fā)展，對檢測設(shè)備的要求越來越高?，F(xiàn)在精密模具的精度已經(jīng)達(dá)到2-3um。目前國內(nèi)廠家使用較多的有意大利、美國、日本等國家的高精度三坐標(biāo)測量機(jī)，并具有數(shù)字化掃描功能。如東風(fēng)汽車模具廠不僅擁有意大利三坐標(biāo)測量機(jī)，還擁有數(shù)碼攝影光學(xué)掃描儀，率先在國內(nèi)采用數(shù)碼攝影、光學(xué)掃描作為空間三維信息的獲得手段，從而實(shí)現(xiàn)了從測量實(shí)物建立數(shù)學(xué)模型輸出工程圖紙模具制造的整個(gè)過程，使得逆向工程技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用有了很大成功。模具市

10、場全球化，模具生產(chǎn)周期進(jìn)一步縮短 模具市場全球化是當(dāng)今模具工業(yè)最主要的特征之一，模具的購買者和生產(chǎn)商遍布全世界，模具工業(yè)的全球化發(fā)展使生產(chǎn)工藝簡單、精度低的模具加工企業(yè)向技術(shù)相對落后、生產(chǎn)率較低的國家遷移，發(fā)達(dá)國家的模具生產(chǎn)企業(yè)則定位在生產(chǎn)高水準(zhǔn)的模具上，模具生產(chǎn)企業(yè)必須面對全球化的市場競爭，同時(shí)模具生產(chǎn)廠家不得不千方百計(jì)地加快生產(chǎn)進(jìn)度，努力簡化和廢除不必要的生產(chǎn)工序，模具的生產(chǎn)周期將進(jìn)一步縮短。4） 模具技術(shù)向高速加工、硬銑削和復(fù)合加工方向發(fā)展隨著模具向精密化和大型化方向發(fā)展，加工精度超過1m的超精加工技術(shù)和集電、化學(xué)、超聲波、激光等技術(shù)綜合在一起的復(fù)合加工在今后的模具制造中將有廣闊的前景。

11、高速加工使工件獲得光滑表面，節(jié)省加工時(shí)間，典型的步進(jìn)距僅有0.0254mm，而尖點(diǎn)只有0.001mm高，經(jīng)過高速加工的工件表面大多數(shù)都非常光潔，無需鉗工的進(jìn)一步加工。目前，機(jī)加工工具制造商都熱衷于生產(chǎn)為高速加工而專門設(shè)計(jì)的加工中心，在美國采用高速加工技術(shù)以減少或省去鉗工工序是一種效益相當(dāng)可觀的措施，這種技術(shù)在歐洲和日本也頗受歡迎。另外，用充分硬化的材料加工模具的型腔是模具加工業(yè)發(fā)展的另一個(gè)重要趨勢。高主軸轉(zhuǎn)速及小的刀具半徑所進(jìn)行的輕度切削形成了足夠的轉(zhuǎn)矩，可以用來加工硬度高達(dá)64HRC的金屬材料，由于不需要再進(jìn)行熱處理，常規(guī)熱處理后的回火以及抵消由熱處理引起的幾何變形所進(jìn)行的磨削加工也都不需要

12、了，該技術(shù)在日本倍受青睞，如今在美國也受到了廣泛的關(guān)注并正向歐洲傳播。畢業(yè)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容和研究方案主要內(nèi)容：1、對圓形沖裁件進(jìn)行工藝分析，確定工藝方案；2、進(jìn)行沖裁工藝計(jì)算，確定沖裁模具工藝相關(guān)參數(shù)；3、進(jìn)行沖裁模主要零部件設(shè)計(jì)計(jì)算；4、用SolidWorks繪制出模具各零部件，完成裝配圖，并進(jìn)行主要零部件應(yīng)力分析等研究；5、完成論文的編寫和外文翻譯。研究方法：進(jìn)行文獻(xiàn)查詢，學(xué)習(xí)并掌握三維繪圖軟件SolidWorks的使用，然后對圓形零件進(jìn)行沖裁工藝分析，確定出工序，以此進(jìn)行模具的總體設(shè)計(jì)。 研究思路：查閱資料學(xué)習(xí)并掌握三維設(shè)計(jì)原模具設(shè)計(jì)方法根據(jù)實(shí)際沖壓件需要進(jìn)行工序安排沖壓工藝計(jì)算模具的總體結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）預(yù)期成果及創(chuàng)新第三周：確定設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求，準(zhǔn)備好設(shè)計(jì)所需設(shè)計(jì)手冊等資料，以及所需設(shè)備、設(shè)計(jì)軟件等工具，資料的查閱； 第四周：英文資料的翻譯，學(xué)習(xí)并掌握三維繪圖軟件SolidWorks的使用；第五周第六周：進(jìn)行圓形零件沖裁工藝計(jì)算，確定沖裁模具工藝相關(guān)參數(shù)；第七周第八周：進(jìn)行沖裁模主要零部件設(shè)計(jì)計(jì)算；第九周第十三周：用SolidWorks繪制出模具各零部件，完成裝配圖，并進(jìn)行主要零部件應(yīng)