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南京工程學院 畢業(yè)設(shè)計開題報告 課 題 名 稱： 固定夾的復合模設(shè)計 學 生 姓 名： 高小敏 指 導 教 師： 何玉林 所 在 學 院： 江蘇財經(jīng)職業(yè)技術(shù)學院 專 業(yè) 名 稱： 數(shù)控加工與模具設(shè)計 南京工程學院 2013年 1月 10日 說 明 1．根據(jù)教育部對畢業(yè)設(shè)計（論文）的評估標準，學生必須撰寫《畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告》，由指導教師簽署意見、教研室審查，系教學主任批準后實施。 2．開題報告是畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會對學生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。學生應(yīng)當在畢業(yè)設(shè)計（論文）工作前期內(nèi)完成，開題報告不合格者不得參加答辯。 3．畢業(yè)設(shè)計開題報告各項內(nèi)容要實事求是，逐條認真填寫。其中的文字表達要明確、嚴謹，語言通順，外來語要同時用原文和中文表達。第一次出現(xiàn)縮寫詞，須注出全稱。 4．本報告中，由學生本人撰寫的對課題和研究工作的分析及描述，應(yīng)不少于2000字，沒有經(jīng)過整理歸納，缺乏個人見解僅僅從網(wǎng)上下載材料拼湊而成的開題報告按不合格論。 5．開題報告檢查原則上在第4周完成，各系完成畢業(yè)設(shè)計開題檢查后，應(yīng)寫一份開題情況總結(jié)報告。 學士學位畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告 學生姓名 高小敏 學 號 088811202049 專 業(yè) 數(shù)控加工與模具設(shè)計 指導教師 姓 名 何玉林 職 稱 講師 所在學院 江蘇財經(jīng)職業(yè)技術(shù)學院 課題來源 自擬課題 課題性質(zhì) 工程設(shè)計 課題名稱 固定夾的復合模設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容和意義 1.主要內(nèi)容 本次畢業(yè)設(shè)計主要是針對圖1所示的產(chǎn)品完成其成形工藝及模具設(shè)計，具體地說需要完成如下各項任務(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?shù)恼n題方向?qū)懗鲩_題報告； （3）完成產(chǎn)品的工藝設(shè)計及模具設(shè)計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（論文）一份； 圖1 固定夾三維圖 2.意義 進行畢業(yè)設(shè)計是對我們理論和基本技能掌握與提高程度的一次總測試，這是進行畢業(yè)設(shè)計的第一個目的。也是為了培養(yǎng)我們綜合運用我們所學的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識、基本技能研究和處理問題的能力。在學習期間，已經(jīng)按照學校的規(guī)定，學完了公共課、基礎(chǔ)課、專業(yè)課以及選修課等，每門課程也都經(jīng)過了考試或考查。學習期間的這種考核是單科進行，但畢業(yè)設(shè)計則不同，它不是單一地對我們進行某一學科已學知識的考核，而是著重考查我們運用所學知識對某一問題進行探討和研究的能力。是讓我們對四年所學知識和技能進行系統(tǒng)化、綜合化運用、總結(jié)和深化的過程。通過考察、立題、收集素材、設(shè)計方案、工藝制作等過程鍛煉了我的思維能力動手能力還檢驗了我們掌握技能的熟練程度。 文獻綜述 近年來，我國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50多噸的模具。為中檔轎車配套的覆蓋件模具國內(nèi)也能生產(chǎn)了。精度達到1~2μm，壽命2億次左右的多工位級進模國內(nèi)已有多家企業(yè)能夠生產(chǎn)。表面粗糙度達到Ra≦1.5μm的精沖模，大尺寸（Φ≧300mm）精沖模及中厚板精沖模國內(nèi)也已達到相當高的水平。 　　1、 模具CAD/CAM技術(shù)狀況 　　我國模具CAD/CAM技術(shù)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(nèi)汽車行業(yè)的模具設(shè)計制造中開始采用CAD/CAM技術(shù)。國家科委863計劃將東風汽車公司作為CIMS應(yīng)用示范工廠，由華中理工大學作為技術(shù)依托單位，開發(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(shè)計制造中實際應(yīng)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(chǎn)。 　　21世紀開始CAD/CAM技術(shù)逐漸普及，現(xiàn)在具有一定生產(chǎn)能力的沖壓模企業(yè)基本都有了CAD/CAM技術(shù)。其中部分骨干重點企業(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。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(shù)，數(shù)控加工的使用率也越來越高，并陸續(xù)引進了相當數(shù)量的CAD/CAM系統(tǒng)。如美國EDS的UG，美國Parametric Technology公司的Pro/Engineer，美國CV公司的CADS5，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(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)計和模具結(jié)構(gòu)圖的設(shè)計均已實現(xiàn)二維CAD，多數(shù)企業(yè)已經(jīng)向三維過渡，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)計也開始走向少數(shù)模具廠家技術(shù)開發(fā)的領(lǐng)域。 在沖壓成型CAE軟件方面，除了引進的軟件外，華中科技大學、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(chǎn)權(quán)的軟件，并已在生產(chǎn)實踐中得到成功應(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)濟模具相結(jié)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，  文獻綜述 樣件制作難等問題，實現(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)新車型的開發(fā)、車身快速試制提供了覆蓋件制作的保證，它標志著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，近年來也涌現(xiàn)出一些新的快速成型方法，例如目前已開始在生產(chǎn)中應(yīng)用的無模多點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。 　　2、模具設(shè)計與制造能力狀況 　　在國家產(chǎn)業(yè)政策的正確引導下，經(jīng)過幾十年努力，現(xiàn)在我國沖壓模的設(shè)計與制造能力已達到較高水平，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，我國的沖壓模設(shè)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，無論在設(shè)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(shè)計和制造難度大，質(zhì)量和精度要求高的特點，可代表覆蓋件模具的水平。雖然在設(shè)計制造方法和手段方面已基本達到了國際水平，模具結(jié)構(gòu)功能方面也接近國際水平，在轎車模具國產(chǎn)化進程中前進了一大步，但在制造質(zhì)量、精度、制造周期等方面，與國外相比還存在一定的差距。 　　標志沖模技術(shù)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(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)用已越來越多。NC、DNC技術(shù)的應(yīng)用越來越成熟，可以進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。 　　模具表面強化技術(shù)也得到廣泛應(yīng)用。工藝成熟、無污染、成本適中的離子滲氮技術(shù)越來越被認可，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)自配比例過高。國外模具自產(chǎn)自配比例一般為30%，我國沖壓模自產(chǎn)自配比例為60%。這就對專業(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、多工位級進模和精沖模等。而一般沖模專業(yè)化程度就較低。由 文獻綜述 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 [1]王海明主編.機械制造技術(shù)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社, 2004. 7 [2]張鼎承主編.沖模設(shè)計手冊.北京:機械工業(yè)出版社，1999.5 [3]閻其鳳主編.模具設(shè)計與制造.北京:機械工業(yè)出版社，1995.11 [4]翁其金主編.沖壓工藝與沖模設(shè)計.北京:機械工業(yè)出版社，1999.5 [5]李正風主編.機械設(shè)計基礎(chǔ)[M].上海:上海交通大學出版社，2005.1 [6]許發(fā)樾主編.模具設(shè)計應(yīng)用實例.北京:機械工業(yè)出版社，1999,5 [7]劉力主編.機械制圖. 北京:高等教育出版社.第二版，2004.7 [8]曾欣主編.塑料模具與沖壓模具.宜賓:宜賓職業(yè)技術(shù)學院. [9]史鐵梁主編.冷沖模設(shè)計指導.北京：機械工業(yè)出版社，1996.7 [10]薛啟翔主編.新編沖壓工計算手冊.北京:機械工業(yè)出版社，2004.3 [11]陳劍鶴主編.冷沖壓工藝與模具設(shè)計.北京: 機械工業(yè)出版社，2001.9 研究內(nèi)容 1．設(shè)計、研究思路 本次設(shè)計按照工藝分析——工藝方案確定——模具結(jié)構(gòu)設(shè)計的思路進行。 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）方案對比 該工件包括落料、沖孔、彎曲三個基本工序可以采用以下三種工藝方案： (1) 落料——彎曲——沖孔；單工序模沖壓 (2) 落料——沖孔——彎曲；單工序模沖壓。 (3) 沖孔——落料——彎曲；連續(xù)模沖壓。 (4) 沖孔——落料——彎曲；復合模沖壓。 2）方案分析 方案（1）（2）屬于單工序模沖裁工序沖裁模指在壓力機一次行程內(nèi)完成一個沖壓工序的沖裁模。由于此制件生產(chǎn)批量大，尺寸又較小，這兩種方案生產(chǎn)效率較低，操作也不安全，勞動強度大，故不宜采用。 方案（3）屬于連續(xù)模，是指壓力機在一次行程中，依次在模具幾個不同的位置上同時完成多道沖壓工序的模具。于制件的結(jié)構(gòu)尺寸小，厚度小，連續(xù)模結(jié)構(gòu)復雜，又因落料在前彎曲在后，必須使彎曲時產(chǎn)生很大的加工難度，因此，不宜采用該方案。 方案（4）屬于復合沖裁模，復合沖裁模是指在一次工作行程中，在模具同一部位同時完成數(shù)道沖壓工序的模具。采用復合模沖裁，其模具結(jié)構(gòu)沒有連續(xù)模復雜，生產(chǎn)效率也很高，又降低了工人的勞動強度，所以此方案最為合適。 3）方案確定 比較上述四種工藝方案，方案(4)最佳。  研究內(nèi)容 3．解決的關(guān)鍵問題 本課題采用UG進行三維造型，用AutoCAD進行二維繪圖，通過對零件結(jié)構(gòu)、尺寸、材料性能的深入了解，確定了初步的工藝方案，通過計算得出該零件的展開尺寸，并考慮到彎曲帶來的影響，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。 4．預期成果 （1）產(chǎn)品零件二維圖、三維造型圖； （2）開題報告一份；（畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容和意義、文獻綜述、研究內(nèi)容、研究計劃、特色與創(chuàng)新） （3）模具裝配圖及各零件圖； （4）設(shè)計說明書一份及光盤。  研究計劃 第一周 1、熟悉課題，查閱并收集有關(guān)資料，為寫開題報告做準備； 2、繪制產(chǎn)品零件圖； 3、完成工藝性分析，提出設(shè)計方案； 第二周～ 1、寫出開題報告初稿； 第三周 2、完成工藝計算； 3、完成模具零件結(jié)構(gòu)形式確定及設(shè)計，選擇設(shè)備； 第四周～ 1、第4周完成開題報告的最后定稿； 第五周 2、繪制模具草圖； 第六周～ 繪制模具裝配圖及各設(shè)計件零件圖 第七周 第八周 編寫設(shè)計說明書，打印并準備答辯 特色與創(chuàng)新 模具設(shè)計中應(yīng)用了大量的二維繪圖軟件,使產(chǎn)品更具直觀性,便于設(shè)計和制造。由產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、尺寸及材料性能確定了工藝方案。 指導教師 意 見 指導教師簽名： 2012年12月28 日 教研室 意 見 主任簽名： 2012年12月28 日 學院意見 教學院長簽名： 2012年12月28日