的冲压工艺及模具设计-毕业设计开题报告

的冲压工艺及模具设计-毕业设计开题报告本文简介：毕业设计（论文）开题报告题目：阶梯盖的冲压工艺及模具设计学科部：理工学科部专业：材料成型及控制工程班级：学号：姓名：指导教师：填表日期：2014年12月2日9一、国内外冲压行业研究现状及发展趋势1.现状分析模具工业的现状，近年来，我国的模具生产发展速度较快，已经能够满足国内对中、低档模具100%的要

的冲压工艺及模具设计-毕业设计开题报告本文内容：

毕业设计（论文）开题报告

题

目：

阶梯盖的冲压工艺及模具设计

学

科

部：

理工学科部

专

业：

材料成型及控制工程

班

级：

学

号：

姓

名：

指导教师：

填表日期：

2014

年

12

月

2

日

9

一、国内外冲压行业研究现状及发展趋势

1.现状分析

模具工业的现状，近年来，我国的模具生产发展速度较快，已经能够满足国内对中、低档模具100%的要求，少量模具已经向日本、美国、新加坡、泰国等地出口。模具工业逐渐发展成为国民经济的基础工业。虽然说我国的模具工业具有一定程度的提升，近年来，取得了较为显著的进步，但是与其他的发达国家相比，还具有一定的欠缺，存在一些问题，需要及时解决。例如：一些比较先进的技术应用程序不够，一些复杂、精密、大型的模具需要进口，技术型模具设备在整体模具中所占的比重比较低等。我国模具制造与国外相比的落后之处主要表现在以下几个方面。

（1）

标准化程度较低国内标准化程度为30%左右，标准件品种较少，缺少精密，高效标准件和商品化标准件。

（2）

模具品种少，效率低主要是缺少大型、复杂、长寿命模具。国外模具向紧密化，自动化方面发展。很多工序可以集中在一副模具中完成。

（3）

模具制造精度低、周期长国外模具厂都采用粗加工、精加工、测量，装配等成套的装备。国内模具厂设备陈旧不配套、数控机床、电加工机床在加工中占有比例少，模具加工新工艺采用较少，是我国模具精度比国外精度要低1-2级，制造周期要长1-2倍。

（4）

我国模具寿命短、材料利用率低，国外采用了冶炼及热处理方面的新技术，模具寿命大大提高。

（5）

技术水平落后，管理水平较差，模具生产技术人员比例只占7%—8%（国外为30%），低于国内其他行业，生产缺乏科学管理。

以上几个方面问题在近几年的模具生产发展中已得到很大改进。冲压模具行业现状与国外的差距一逐渐缩小，许多依赖于国外进口的高精密大型模具一逐渐向国产转化，这代表我国大型冲压模具的制造技术已经取得很大进步。但总体水平还是处于较落后的状态，还需要大力发展。

2、冲压模具的发展趋势

我国冲压模具制造要想得到较好的发展，需要不断进行技术创新，要在满足社会需要的前提下，进行技术优化和提升，来满足人们的需要。

（1）

全面推广CAD/CAM/CAE技术，模具CAD/CAM/CAE技术是我国模具设计制造的发展方向。随着微机软件的发展和进步，普及CAD/CAM/CAE技术的条件已基本成熟，各企业将加大CAD/CAM技术培训和技术服务的力度；进一步扩大CAE技术的应用范围。计算机和网络的发展正使CAD/CAM/CAE技术跨地区、跨企业、跨院所地在整个行业中推广成为可能，实现技术资源的重新整合，使虚拟制造成为可能。

（2）

高速铣削加工是国外近年来发展的高速铣削加工，大幅度提高了加工效率，并可获得极高的表面光洁度。另外，还可加工高硬度模块，还具有温升低、热变形小等优点。高速铣削加工技术的发展，对汽车、家电行业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、集成化方向发展。

（3）

模具扫描及数字化系统高速扫描机和模具扫描系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的诸多功能，大大缩短了模具的在研制制造周期。有些快速扫描系统，可快速安装在已有的数控铣床及加工中心上，实现快速数据采集、自动生成各种不同数控系统的加工程序、不同格式的CAD数据，用于模具制造业的“逆向工程”。模具扫描系统已在汽车、摩托车、家电等行业得到成功应用，相信在“十五”期间将发挥更大的作用。

（4）

电火花铣削加工电火花铣削加工技术也称为电火花创成加工技术，这是一种替代传统的用成型电极加工型腔的新技术，它是有高速旋转的简单的管状电极作三维或二维轮廓加工(像数控铣一样)，因此不再需要制造复杂的成型电极，这显然是电火花成形加工领域的重大发展。国外已有使用这种技术的机床在模具加工中应用。预计这一技术将得到发展。

（5）

提高模具标准化程度我国模具标准化程度正在不断提高，估计目前我国模具标准件使用覆盖率已达到30%左右。国外发达国家一般为80%左右。

（6）

优质材料及先进表面处理技术选用优质钢材和应用相应的表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。模具热处理和表面处理是否能充分发挥模具钢材料性能的关键环节。模具热处理的发展方向是采用真空热处理。模具表面处理除完善应发展工艺先进的气相沉积、离子喷涂等技术。

（7）

模具研磨抛光将自动化、智能化模具表面的质量对模具使用寿命、制件外观质量等方面均有较大的影响，研究自动化、智能化的研磨与抛光方法替代现有手工操作，以提高模具表面质量是重要的发展趋势。

（8）

模具自动加工系统的发展这是我国长远发展的目标。模具自动加工系统应有多台机床合理组合；配有随行定位夹具或定位盘；有完整的机器、刀具数控库；有完整的数控柔性同步系统；有质量监测控制系统。

二、选题得依据与意义

1、选题依据

与机械加工及塑性加工的其他方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。主要表现如下：

（1）

冲压加工的生产率高，且操作方便，易于实现机械化和自动化。这是因为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工，普遍压力机的行程次数为每分钟几十次，高速压力机每分钟可达数百次甚至千次以上，而且每次冲压行程就可能得到一个冲件。

（2）

冲压时由模具保证了冲压件的尺寸和形状精度，且一般不破坏冲压材料的表面质量，而模具的寿命一般较长，所以冲压件的质量稳定，互换性好，具有“一模一样”的特征。

（3）

冲压可加工出尺寸范围较大，形状较复杂的零件，如小到钟表的秒针，大到汽车纵梁，覆盖件等。

（4）

冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较小，且不需要其他加热设备，因而是一种省料，节能的加工方法，冲压件的成本较低。

2、选题意义

冲压主要应用于大批量的零件成型的生产。因此冲压模具就成了冲压生产过程中不可缺少的一项装备,是技术密集型产品。模具的设计和制造都直接关系到冲压件的质量、冲压件的生产效率还有冲压件的生产成本。换句话说,模具的设计水平与制造技术水平的高低也被看作一个十分重要的衡量标准,那就是衡量这个国家的产品制造水平的如何,因此在非常大的大程度上对产品的质量、效益以及新产品的开发和开发能力都起着决定性的作用。如果在冲压进行生产的过程中,模具一旦出现了问题,那将会直接影响到产品的生产效率和成产成本的。所以冲压模具的设计是十分重要的,设计的好与不好更是直接影响了生产,影响了成本,甚至影响了利益。

三、本课题研究内容

此次设计主要是围绕阶梯盖零件冷冲压模具设计展开，通过运用落料、冲孔、拉深和切边等冲压工序设计冷冲压成形冲裁模具。通过查阅资料，我对本课题的主要设计意图有了一定的了解，认真分析了要完成的设计任务。本课题要解决的关键问题主要包括一下三点：

1、

对零件进行工艺分析，进行冲压工艺方案及模具结构方案设计；

2、

对冲压工艺及模具零部件工艺参数进行参数选择及计算；

3、

编制冷冲压加工工艺方案，绘制冲裁冲压模具装配图和零件图。

四、

本课题研究方案

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。

附零件图：

1、

工艺方案分析比较

此零件形状表明他为拉深冲孔件，所以拉深冲孔为基本工序，其毛坯可用落料工序完成。根据该零件所需基本冲压工序，做出一个合格的零件，可以有三种工艺方案：

方案一：落料—拉深—第二次拉深—冲孔—切边

落料

拉深

第二次拉深

冲孔、切边

方案二：落料、拉深—第二次拉深—冲孔、切边

落料、拉深

第二次拉深

冲孔、切边

方案三：落料—拉深、再拉深—冲孔、切边

落料

拉深、再拉深

冲孔、切边

第一种方案：五道工序分开，分布鲜明，有序进行，看得懂，但效率不高，占用设备多，若单用一个设备，则需多次拆装，比较麻烦。

第二种方案：落料、拉深是一个复合模，设计简单，制造也不难生产效率高，装夹方便，冲孔工序作为单工序模，只要保证一个尺寸精度要求，方便、简单。

第三种方案：拉深，冲孔一起进行，效率比较高，但是制造麻烦，周期长、成本高，只有大批量生产中才适合。

综合所有因素，此零件选用方案二。

五、

研究目标，主要特色及工作进度

1、研究目标

通过设计以及了解模具的工艺分析，理解模具的工作原理，可以确定工作的重点主要集中在模具凸模、凹模以及凸凹模工作部分零件的设计，还有各种模板的设计与相关尺寸的计算和验证校核；合理安排设计前后工序的关联性和模具的关联性，尽量能使模具结构更加紧密，同时在模具的设计过程中还要考虑设计的零件的课加工性，要尽量多的选用标准件，达到规范化设计的要求成为毕业色剂的难点也是特点。

2、主要特色

针对本模具设计工作量大，设计难度大的特点，需采用计算机辅助设计CAD、UG等相关专业性软件模具设计；收集相关文献，期刊论文来帮助设计。设计的模具各种运动按照严格要求的模具设计，同时，设计也根据具体情况，灵活运用各种机械运动来满足产品的需求。设计任务所提供的阶梯盖材料是厚度为2mm的8号钢，该零件由落料、拉深、再拉深—冲孔、切边。采用复合模和单工序模生产，为了实现产品形状、尺寸的要求，但它是一种有效的解决方案。

3、工作进度

序号

各阶段工作内容

起讫日期

备

注

1

分设计任务，撰写开题报告

2014.12.02～2015.01.05

2

制定工艺方案

2015.03.24～2015.03.28

3

计算工艺参数

2015.03.29～2015.04.04

4

设计模具，绘制图纸

2015.04.05～2015.05.05

5

撰写毕业设计说明书

2015.05.06～2015.05.20

6

准备答辩

2015.05.21～2015.05.23

六、主要参考资料

1.翁其金等，《冲压工艺及模具设计》，机械工业出版社，2009

2.张如华等，《冲压工艺及模具设计》，清华大学出版社，2006

3.《模具设计手册》，机械工业出版社，2000

4.周大隽等，《模具结构设计要领与规范》，机械工业出版社，2006

5.王同海等，《实用冲压设计技术》，机械工业出版社，1995.

6.王嘉

《冷冲压设计与制造实例》，机械工业出版社，2009.