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沖壓模具設(shè)計(jì)中側(cè)壁起皺的分析 F.-k. Chen and Y.-C. Liao 臺(tái)灣 臺(tái)北市國(guó)立臺(tái)灣大學(xué)機(jī)械工程部門 在沖壓過(guò)程中，起皺一般發(fā)生在有錐度的方形杯子和帶有階梯的矩形杯子成形時(shí)。這兩種起皺類型的共同特征是起皺都發(fā)生在相對(duì)沒(méi)有支撐的側(cè)壁。在沖壓一個(gè)有錐度的方形杯子時(shí)，當(dāng)發(fā)生起皺時(shí)，比如沖模間隙和沖壓毛壞的壓力大小等參數(shù)的影響通過(guò)有限元模擬方法被檢查到。模擬結(jié)果顯示沖模間隙越大，起皺的就越明顯，而且起皺不能通過(guò)增加沖壓力來(lái)被抑制。在研究帶有階梯的矩形杯子沖壓過(guò)程的起皺時(shí)，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)有相似幾何類型的實(shí)際部分。在側(cè)壁被發(fā)現(xiàn)的起皺是因?yàn)榻橛跊_頭和階梯邊緣的金屬板料不平衡伸展造成的。為減少起皺，一個(gè)最適宜的沖模設(shè)計(jì)方法就是利用有限元分析法。在無(wú)起皺產(chǎn)品中介于模擬結(jié)果和實(shí)測(cè)結(jié)果的好協(xié)議使有限元分析法生效，而且證實(shí)了利用有限元分析法去設(shè)計(jì)沖模的優(yōu)勢(shì)。 關(guān)鍵詞：側(cè)壁起皺；沖模；階梯的矩形杯子；帶有錐度的主形杯子 1． 介紹 起皺是在金屬板料成形中主要的缺陷之一。由于性能和視察的原因，在產(chǎn)品中起皺往往不能被接受。在金屬板料成形過(guò)程中，有三種形式的起皺頻繁的發(fā)生：邊緣起皺，側(cè)壁起皺和由于殘余的彈性壓力引起的未變形區(qū)域的彈性彎曲。在沖壓一個(gè)復(fù)雜形狀零件的操作時(shí)，側(cè)壁起皺意味著沖模腔中的起皺。由于側(cè)壁區(qū)域的金屬板料相對(duì)于其它區(qū)域的金屬板料不被工具所保征質(zhì)量，側(cè)壁起皺的消除比邊緣起皺的抑制更難。很明顯，在未被加固的側(cè)壁區(qū)域中的金屬材料的額外拉伸可能防止起皺，而且在實(shí)際操作中也可以通過(guò)增加沖壓力來(lái)防止起皺，但是過(guò)度的拉力會(huì)通過(guò)裂痕導(dǎo)致失敗。因此，沖壓力必須處于一個(gè)狹小的范圍，一方面，要高于抑制起皺的力，另一方面，要低于產(chǎn)生破裂的力。沖壓力的狹小范圍很難計(jì)算。對(duì)于沖壓一個(gè)復(fù)雜形狀的零件，當(dāng)起皺發(fā)生在中心區(qū)域時(shí)，有意義的沖壓力范圍甚至不存在。 為了檢查起皺的形成結(jié)構(gòu)，Yoshida et al.發(fā)明了一種測(cè)試，在這種測(cè)試?yán)铮粔K薄板料不是均勻的沿著它的斜度被拉伸。他們也計(jì)劃一個(gè)近似的理論模型，在這種模型里面，起皺的開始取決于在壓力不均勻區(qū)域中有壓縮的側(cè)部力的彈性灣曲。Yu et al.從實(shí)驗(yàn)性和分析性上研究起皺問(wèn)題，通過(guò)理論分析，他發(fā)現(xiàn)帶有兩個(gè)圓周波的起皺可能發(fā)生，然而，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示是四到六個(gè)。當(dāng)通過(guò)一個(gè)有錐度的模具畫出金屬板料時(shí)，Narayanasamy和sowerby用平底的沖頭和半球狀的沖頭檢查金屬板料的起皺。他們也試圖去把可以抑制起皺的道具分類。 那些努力都被聚中于和簡(jiǎn)單形狀零件關(guān)聯(lián)的起皺問(wèn)題上，例如：一個(gè)圓形的杯子。在90年代早期，金屬板料成形中三維動(dòng)態(tài)軟件和有限元方法的成功運(yùn)用使得分析包括在沖壓一個(gè)復(fù)雜形狀零件的起皺問(wèn)題成為可能。在當(dāng)前的研究中，三維有限元分析法被用來(lái)分析在沖壓一個(gè)帶有階梯的矩形部分的過(guò)程中，產(chǎn)生起皺的金屬流動(dòng)制造參數(shù)上。 一個(gè)帶有階梯的方形杯子，在杯子的每一邊都有一個(gè)傾斜的側(cè)壁，在帶有錐度的杯子也相應(yīng)的存在傾斜的側(cè)壁。在沖壓過(guò)程中，側(cè)壁上的金屬板料相對(duì)沒(méi)被支撐，因此，這個(gè)部位更容易起皺。在當(dāng)前的研究中，起皺過(guò)程中的各種不同的制造參數(shù)的影響都在被研究。在沖壓一個(gè)帶有階梯的方形杯子時(shí)，就像圖1B顯示的一樣，可以觀測(cè)到另一種形式的起皺。為了評(píng)估分析的效力，在當(dāng)前的研究中，一個(gè)確切階梯幾何形狀的物體被檢測(cè)。通過(guò)使用有限元分析法和用適宜的模具設(shè)計(jì)來(lái)減少起皺，起皺的原因被確定。在觀測(cè)一個(gè)實(shí)際產(chǎn)品成形時(shí)，通過(guò)有限元分析法得到的模具設(shè)計(jì)方法得到證實(shí)。 圖1帶有錐度方形杯子的拉伸（a）和帶有階梯的矩形杯子的拉伸（b） 2有限元模型 包括沖頭、模具和毛壞固定器等工具幾何學(xué)是用CAD或PRO/E軟件來(lái)設(shè)計(jì)的。同樣用CAD軟件，三節(jié)點(diǎn)和四節(jié)點(diǎn)的外形元素被采用用來(lái)為以上工具生產(chǎn)網(wǎng)眼系統(tǒng)。對(duì)于有限元模擬來(lái)說(shuō)，工具被認(rèn)為是剛硬的，而且對(duì)應(yīng)的網(wǎng)眼被用來(lái)定義工具幾何學(xué)而不是壓力分析。同樣CAD軟件使用四節(jié)點(diǎn)外形元素來(lái)為板形壞料構(gòu)造網(wǎng)眼。圖2顯示工具的完整布置的網(wǎng)眼系統(tǒng)和用來(lái)沖壓帶有階梯方形杯子的板形壞料。由于對(duì)稱條件，方形杯子的四分之一被分析。在模擬中，板形壞料放在壓力機(jī)上，沖模向下移動(dòng)，逆著壓力機(jī)夾緊板形壞料。然后沖模上升使得板形壞料按著模腔成形。 圖2 有限元網(wǎng)眼 為了表演一個(gè)精確的有限元分析法，金屬板料的真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線被要求是輸入數(shù)據(jù)的一部分。在當(dāng)前的研究中，拉深成形的金屬板料也被用來(lái)模擬。為在飛機(jī)上切割下的樣本測(cè)試被進(jìn)行，它們依次從0度的旋轉(zhuǎn)方向到45度的旋轉(zhuǎn)方向，再到90度的旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行著。平均的流動(dòng)力σ，計(jì)算方程為σ=（σ0+2σ45+σ90）/4，因?yàn)槊恳粋€(gè)方法真實(shí)應(yīng)變通常用來(lái)模擬帶錐度方形杯子和帶階梯矩形的沖壓，就如圖3顯示的那樣。 當(dāng)前研究中所有的模擬利用有限元程序PAM-STAMP涉及SGI Indigo2工作站。為了完成模似所需輸入數(shù)據(jù)的設(shè)置，沖頭的速度一般設(shè)置在10m/s，庫(kù)侖摩擦系數(shù)設(shè)置在0.1。 圖3 金屬板料的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系 3 錐度方形杯中的起皺 正像圖1a顯示的那樣，草圖暗示著一些有關(guān)錐度方形杯子的尺寸，方形沖頭每一面的長(zhǎng)度（2WP）、模腔的尺寸（2Wd）和高度(H)被認(rèn)為是影響起皺的至關(guān)重要尺寸。在當(dāng)前研究中，模腔尺寸和沖頭尺寸的差距的一半稱作沖模間隙（記作G），G= Wd- WP。相關(guān)的在側(cè)壁沒(méi)被支撐的金屬板料的寬度取決于沖模間隙，起皺假想通過(guò)增加沖壓力來(lái)被抑制。相對(duì)于沖壓一個(gè)錐度方形杯子，沖模間隙和沖壓力兩方面的影響在接下來(lái)的部分被研究。 3.1沖模間隙的影響 為了檢查沖模間隙對(duì)起皺的影響，在沖壓一個(gè)錐度方形杯子時(shí)，分別用20mm，30mm，50mm大小的沖模間隙進(jìn)行模擬沖壓。在每次模擬沖壓中，模腔的尺寸都是固定在200mm，而且杯子拉深的高度都是100mm。三次模擬中使用的金屬板料都是380X380的方形尺寸，厚度也都是0.7mm，金屬的應(yīng)力應(yīng)變曲線如圖3所示。 圖4 G=50mm的帶有錐度的方形杯子 模擬結(jié)果顯示三次模擬中都發(fā)生起皺現(xiàn)象，沖模間隙為50mm沖壓出來(lái)的杯子模擬形狀如圖4。從圖4中可以看出，起皺分布在側(cè)壁，側(cè)壁拐角尤其明顯。這就說(shuō)明在沖壓過(guò)程中，起皺是由于在側(cè)壁有大面積區(qū)域不被支撐，同樣，由于沖模間隙不一樣，沖頭各邊的長(zhǎng)度和模腔尺寸也不一樣。由于橫向壓力的存大，在沖頭和模腔中拉深成形的金屬板料越來(lái)越不牢固。在壓縮下，側(cè)壁金屬板料不受限制的拉伸是起皺的主要原因。為了比較三種不同間隙沖壓出來(lái)的產(chǎn)品，兩個(gè)主要的應(yīng)變比率β被介紹，β=εmin/εmax，這里的εmin和εmax分別是主要的和次要的應(yīng)變。Hosford和Caddell已經(jīng)展示了β的實(shí)際值比β的評(píng)論值大，假設(shè)當(dāng)起皺發(fā)生時(shí)，β的實(shí)際值越大，起皺的可能性就越大。 在三個(gè)沖模間隙不同的沖壓中，同一側(cè)壁高度，沿著橫截面M-N的β值在圖4中標(biāo)記出，在圖5中畫出。圖5中說(shuō)明嚴(yán)重的起皺一般發(fā)生在拐角處，而對(duì)三個(gè)沖模間隙不同的沖壓，在側(cè)壁中心很少發(fā)生起皺。還說(shuō)明了沖模間隙越大，β的實(shí)際值就越大。因此，增加沖模間隙將增加在錐度方形杯子側(cè)壁處發(fā)生起皺的可能性。 3.2沖壓力的影響 眾所周知，在沖壓過(guò)程中，增加沖壓力可以幫助排除起皺。為了研究增加沖壓力的影響，沖模間隙為50mm與起皺是有關(guān)聯(lián)的，用沖模間隙為50mm的模具沖壓帶有錐度方形杯子被用不同的沖壓力來(lái)模擬了。沖壓從100KN增加到600KN，這兩個(gè)力分別產(chǎn)生0.33Mpa和1.98Mpa。在上述部分，剩下的模擬條件與給定的是一樣的。處于中間的300KN也被用來(lái)模擬。 模擬結(jié)果顯示沖壓力的增加并沒(méi)有幫助消除發(fā)生在側(cè)壁的起皺。在圖4中已標(biāo)出沿著橫截面M-N的β值與沖壓力為100KN和600KN的β值作比較。模擬結(jié)果指出兩種情況下，沿著橫截面M-N的β值是一樣的。為了檢查兩種不同沖壓力的起皺形狀，正如圖4和圖6標(biāo)出的那樣，側(cè)壁上從底部向上有五處不同位置的橫截面。從圖6可以看出，兩個(gè)外殼的波浪形橫截面是相似的。這就說(shuō)明在沖壓帶有錐度的方形杯子時(shí)，沖壓力不影響起皺的發(fā)生，這是因?yàn)槠鸢櫟脑蛑饕怯捎谠谟袡M向壓力存在的側(cè)壁處有大面積區(qū)域不被支撐。沖壓力對(duì)沖頭和模腔之間材料不穩(wěn)定的模式并沒(méi)有影響。 圖5 沿著橫截面M-N不同沖模間隙的β值 4階梯矩形杯子 在沖壓一個(gè)階梯矩形杯子時(shí)，起皺發(fā)生在側(cè)壁即使沖模間隙并不是那么重要。輪廓1顯示沖壓階梯矩形杯子的沖頭草圖，在這張草圖中，側(cè)壁C沿臺(tái)階D-E而行。在近期的研究中，在一個(gè)實(shí)際的產(chǎn)品中檢查到了這種幾何形狀。這種產(chǎn)品使用的原材料的厚度是0.7mm，從拉力測(cè)試中獲得的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系如圖3所示。 這種沖壓部分產(chǎn)品的程序包括通過(guò)清理焊縫的深拉。在這種深拉過(guò)程中，沒(méi)有焊縫被用在沖模表面來(lái)幫助幫助金屬的流動(dòng)。但是，由于沖頭拐角處的半徑過(guò)小和其復(fù)雜的幾何形狀，如圖7顯示的那樣，在沖頭邊緣上部經(jīng)常發(fā)生拉裂，在真實(shí)產(chǎn)品的側(cè)壁處經(jīng)常發(fā)生起皺。從圖7中可以看出，皺紋發(fā)分布在側(cè)壁上，但是在階梯邊緣拐角處最為嚴(yán)重，就像圖1（b）中A-D，B-E顯示的那樣。在沖頭的上部邊緣，金屬往往被拉裂，就像圖7所示。 為了進(jìn)一步的了解沖壓過(guò)程中板料的變形，誕生了一種有限元的方法。這種有限元模擬方法被在最初的設(shè)計(jì)中。部分的模擬形狀如圖8所示。從圖8中可以看出，零件上部邊緣的網(wǎng)眼被拉深，皺紋分布在側(cè)壁上，類似真實(shí)零件中的那樣。 圖6 從圖a的100KN到圖b的600KN不同側(cè)壁高度的橫截面線條 圖7 產(chǎn)品零件中的拉裂和起皺 圖8 產(chǎn)品拉裂和起皺的模擬形狀 如圖1（b）就像A-B邊緣半徑和沖孔拐角處A的半徑一樣，沖孔的半徑也很小，這被認(rèn)為是拉裂的最主要原因。但是，根據(jù)有限元分析的結(jié)果，拉裂可以通過(guò)增加以半徑來(lái)避免。這種理念在現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品中通過(guò)增加半徑得到證實(shí)。 個(gè)別的嘗試也被用來(lái)消除起皺。第一，沖壓力加到原來(lái)的2倍。但是，就像在拉深帶有錐度的杯子中得到的結(jié)果一樣，沖壓力對(duì)消除起皺現(xiàn)象沒(méi)有起有很大的效果。通過(guò)增加摩擦和毛坯尺寸也得到同樣的結(jié)論。于是我們推測(cè)，這種起皺不能通過(guò)增加沖壓力來(lái)得到抑制。 由于在金屬屈服于過(guò)大壓力的區(qū)域，往往會(huì)因?yàn)榇罅康慕饘倭鲃?dòng)而起皺，一種通過(guò)在起皺區(qū)域增加掛鉤用于消除起皺的簡(jiǎn)單方法被用來(lái)吸收多余的材料。為了多余的金屬能有效的被吸收，掛鉤應(yīng)該平衡的加在起皺位置。基于這種理念，兩個(gè)掛鉤被加在鄰近在壁上吸收多余的材料，如圖9如示。模擬結(jié)果顯示，階梯拐角處的起皺正如想象的那樣被吸收，但是，一些起皺仍然沒(méi)被吸收。這說(shuō)明在側(cè)壁處需要更多的掛鉤來(lái)吸收所有過(guò)量的材料，但是這在模具設(shè)計(jì)中是不允許的。 利用有限元分析法分析沖壓工序的一個(gè)優(yōu)勢(shì)是沖壓過(guò)程中板料的變形形狀可以被監(jiān)測(cè)，而這在真實(shí)的產(chǎn)品沖壓過(guò)程中是不可能的。對(duì)沖壓過(guò)程中金屬流動(dòng)的精密監(jiān)測(cè)顯示板料最開始通過(guò)沖頭的力按模腔的形狀成形，直到板料接觸到如圖1（b）階梯D-E邊緣才形成起皺。起皺的形狀如 圖9 加到側(cè)壁的起皺 圖10顯示的那樣。這就為模具設(shè)計(jì)的改進(jìn)提供了有價(jià)值的信息。 圖10 當(dāng)板料接觸臺(tái)階邊緣的起皺形成 圖11 切除了的臺(tái)階拐角 對(duì)于起皺的發(fā)生，最初的一個(gè)猜想是沖頭拐角處范圍A和階梯拐角處范圍D之間的金屬板料處于不平坦的拉深，就如圖1（b）所示。階梯拐角處被切主要是為了改善拉深條件，這樣就允許通過(guò)增加階梯邊緣有更多的拉伸被應(yīng)用到如圖11所示，從而使得模具設(shè)計(jì)的改進(jìn)得到發(fā)展。但是，杯子側(cè)壁處仍然有起皺，這就意味著起皺是因?yàn)檎麄€(gè)沖頭邊緣和整個(gè)階梯邊緣的不平坦引起的，不僅僅是沖頭拐角處和階梯拐角處之間的不平坦。為了證實(shí)這種說(shuō)法，兩種改進(jìn)過(guò)了的模具設(shè)計(jì)被用來(lái)實(shí)驗(yàn)：為了描述想象中的形狀用兩種拉深操作，一種是切去整個(gè)階梯，而另一種是增加更多的拉深操作。前一個(gè)方法的模擬形狀所圖12所示。自從更低的階梯被切去后，拉深工序與圖12中的矩形杯子拉深工序性很相似。從圖12中可以看出起皺現(xiàn)象已被消除。 在這兩種操作的拉深工序中，板料最初是被拉到很深的階梯處，如圖13（a）所示，然后，較低的階梯在第二步拉深操作中成形，同是，如圖13（b）所示的想象形狀也得到了。從圖13（b）可以清晰的看出，通過(guò)兩步拉深工序可以造出沒(méi)有起皺的階梯矩形杯子，同時(shí)也說(shuō)明在兩步拉深工序中，如果相應(yīng)的順序被應(yīng)用，則更低一些的階梯處的成形是伴隨更深階梯處成形和最深階梯邊緣處成形的最早成形，如圖1(b)中的A-B，因?yàn)榻饘俨蝗菀淄ㄟ^(guò)較低的階梯進(jìn)入模具型腔。 圖12改善模具設(shè)計(jì)的模擬形狀 圖13 兩個(gè)操作步驟中的a第一步操作 b第二步操作 有限元分析法說(shuō)明用簡(jiǎn)單的拉深操作來(lái)設(shè)計(jì)理想產(chǎn)品的沖壓模具設(shè)計(jì)是很難完成的。但是，由于額外的模具費(fèi)用和操作費(fèi)用，兩個(gè)操作的制造費(fèi)用是很高的。為了保持較低的制造費(fèi)用，零件的設(shè)計(jì)師對(duì)形狀做出了合適的改變，而且通過(guò)有限元模擬分析法結(jié)果去切除較低的臺(tái)階來(lái)改善模具設(shè)計(jì)，如圖12所示。隨著設(shè)計(jì)方法的改進(jìn)，產(chǎn)品真實(shí)的沖壓模具被制造出來(lái)，而且零件還沒(méi)有起皺，如圖14所示。通過(guò)有限元模擬分析法得到的零件也沒(méi)有起皺。 為了進(jìn)一步驗(yàn)證有限元模擬分析法的結(jié)果，有限元模擬分析法得到的沿橫截面G-H的厚度分布如圖14所示，這與產(chǎn)品的尺寸做了比較，比較的結(jié)果顯示在圖15。從圖15可以看出有限元模擬分析法得到的預(yù)想的厚度分布和產(chǎn)品得到的厚度分布是相符合的。這種吻合證實(shí)了有限元模擬分析法的效率。 圖14 無(wú)缺陷產(chǎn)品零件 圖15 G-H處模擬和測(cè)量厚度 5概要和結(jié)束語(yǔ) 通過(guò)有限元模擬分析法研究了兩種在沖壓過(guò)程中的起皺，而且還檢查了其起皺的原因和消除起皺的方法。 第一種形式的起皺發(fā)生在沖壓帶有錐度的方形杯子的側(cè)壁上，這種起皺的原因是因?yàn)闆_模間隙過(guò)大（沖模間隙就是模腔的尺寸和沖頭的尺寸的差距）。當(dāng)金屬被拉至模腔中，在沖頭和型腔中有一有害的拉深時(shí)，大的沖模間隙導(dǎo)致金屬板料的大面積區(qū)域不被支撐，因此大面積區(qū)域不被支撐導(dǎo)致起皺。有限元模擬分析法顯示這種起皺不能通過(guò)增加沖壓力的方法來(lái)得到抑制。 另一種形式的起皺發(fā)生在有階梯矩形的幾何形狀物體沖壓過(guò)程中。起皺往往發(fā)生在臺(tái)階以上的側(cè)壁，甚至沖模的間隙不是足夠的大。通過(guò)有限元模擬法得知，這種起皺主要是由于在沖頭和臺(tái)階邊緣存在不平坦的拉伸。在模具設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)有限元模擬分析法單獨(dú)的嘗試被用來(lái)消除起皺，切除了臺(tái)階的模具被建立。通過(guò)無(wú)缺陷的零件證實(shí)了這種模具設(shè)計(jì)方法對(duì)消除起皺的作用。有限元模擬分析法得到的結(jié)果和真實(shí)產(chǎn)品中看到的結(jié)果相吻合說(shuō)明了有限元模擬分析法的準(zhǔn)確性，還證實(shí)了用有限元分析法代替真實(shí)的模具制造方法的效力。 感謝 作者希望感謝中國(guó)人民共和國(guó)民族科學(xué)委員會(huì)授于NSC-86-2212-E002-028編號(hào)才使得這個(gè)項(xiàng)目得到發(fā)展。他們也希望感謝KYM提供了產(chǎn)品零件。 參考文獻(xiàn) 1. K. Yoshida， H. Hayashi， K. Miyauchi， Y. Yamato， K. Abe， M. Usuda， R. Ishida and Y. Oike，在金屬板料，皺紋機(jī)械工具的效果取決于不均勻的拉深 2. T.X.Yu，W.Johnson 和 W.J.Stronge， “圓形碟子在半球形模具中的沖壓成形”，機(jī)械學(xué)雜志，26，pp.131-148，1984 3. W.J.stronge，M.P.F.Sutcliffe和T.X.Yu，在沖壓期間，圓形碟子的塑性起皺。實(shí)驗(yàn)的技巧，pp.345-353，1986. 4. R.Narayanasamy和R.Sowerby，“當(dāng)用一種圓錐形的沖模成形時(shí)的金屬板料起皺”，材料處理技術(shù)雜志，41，pp.275-290，1994. 5. W.F.Hosford 和 R.M.Caddell，金屬成形:機(jī)械和冶金，1993年第二季。 揚(yáng)州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）前期工作材料 學(xué)生姓名： 學(xué)號(hào)： 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 設(shè)計(jì)（論文）題目： 護(hù)板級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì) 指導(dǎo)老師： 材 料 目 錄 序號(hào) 名 稱 數(shù)量 備注 1 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）選題、審題表 1 2 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 1 3 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）實(shí)習(xí)調(diào)研報(bào)告 1 4 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告（含文獻(xiàn)綜述） 1 5 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文資料翻譯（含原文） 1 6 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期檢查表 1 2014年 2 月 17 日 揚(yáng)州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）選題、審題表 學(xué) 院 選題教師 姓名 專 業(yè) 專業(yè)技術(shù)職務(wù) 申報(bào)課題名稱 護(hù)板級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì) 課題性質(zhì) A B C D E 課題來(lái)源 A B C D √ √ 課題簡(jiǎn)介 根據(jù)給定冷沖壓件零件，設(shè)計(jì)一套級(jí)進(jìn)模。使學(xué)生初步學(xué)會(huì)借助設(shè)計(jì)資料設(shè)計(jì)沖壓模具，掌握沖壓模具的設(shè)計(jì)步驟，模具設(shè)計(jì)資料的使用。 設(shè)計(jì)（論文） 要 求 （包括應(yīng)具備的條件） 該課題主要完成沖壓件冷沖壓加工工藝設(shè)計(jì)、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、主要零件三維造型及虛擬裝配。學(xué)生的要求：具有模具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)及三維CAD軟件應(yīng)用。 課題預(yù)計(jì) 工作量大小 大 適中 小 課題預(yù)計(jì) 難易程度 難 一般 易 √ √ 所在專業(yè)審定意見： 負(fù)責(zé)人（簽名）： 年 月 日 院主管領(lǐng)導(dǎo)意見： 簽名： 年 月 日 說(shuō)明：1、該表作為本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題申報(bào)時(shí)專用，由選題教師填寫，經(jīng)所在專業(yè)有關(guān)人員討論，負(fù)責(zé)人簽名后生效； 2、有關(guān)內(nèi)容的填寫見背面的填表說(shuō)明，并在表中相應(yīng)欄打“” 課題一旦被學(xué)生選定，此表須放在“畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）資料袋”中存檔。  填 表 說(shuō) 明 1、該表的填寫只針對(duì)1名學(xué)生做畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）時(shí)選擇使用，如同一課題由2名及2名以上同學(xué)選擇，應(yīng)在申報(bào)課題的名稱上加以區(qū)別（加副標(biāo)題），并且在“設(shè)計(jì)（論文）要求”一欄上加以體現(xiàn)。 2“課題性質(zhì)”一欄： A、工程設(shè)計(jì)； B、實(shí)驗(yàn)研究； C、軟件工程（如CAI課題等）； D、理論探討； E、其它。 3、“課題來(lái)源”一欄： A、自然科學(xué)基金與部、省、市級(jí)以上科研課題； B、企、事業(yè)單位委托課題； C、校、院（系）級(jí)基金課題； D、自擬課題。 4、“課題簡(jiǎn)介”一欄： 主要指研究設(shè)計(jì)該課題的背景介紹及目的、意義。 5、“設(shè)計(jì)（論文）要求（包括應(yīng)具備的條件）”一欄： 主要指本課題技術(shù)方面的要求，而“條件”指從事課題必須具備的基本條件（如儀器設(shè)備、場(chǎng)地、文獻(xiàn)資料等）。  揚(yáng)州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 生 姓 名： 學(xué)號(hào)： 畢業(yè)（論文）題目： 護(hù)板級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì) 起 迄 日 期： 2014.2.17～2014.5.16 設(shè)計(jì)（論文）地點(diǎn)： 指 導(dǎo) 老 師： 專業(yè)負(fù)責(zé)人： 發(fā)任務(wù)書日期： 2014年 2 月 17 日  任務(wù)書填寫要求 1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書由指導(dǎo)老師根據(jù)各課題的具體情況填寫，經(jīng)學(xué)生所在專業(yè)的負(fù)責(zé)人審查、學(xué)院分管領(lǐng)導(dǎo)簽字后生效。此任務(wù)書應(yīng)在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開始前一周內(nèi)填好并發(fā)給學(xué)生； 2、任務(wù)書內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可在本學(xué)院網(wǎng)頁(yè)上下載）打印，不得隨便涂改或潦草書寫，禁止打印在其它紙上后剪貼； 3、任務(wù)書內(nèi)填寫的內(nèi)容，必須和學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）完成的情況相一致，若有變更，應(yīng)當(dāng)經(jīng)過(guò)所在專業(yè)的教科部及學(xué)院主管領(lǐng)導(dǎo)審批后方可重新填寫； 4、任務(wù)書內(nèi)有關(guān)“教科部”、“專業(yè)”等名稱的填寫，應(yīng)寫中文全稱，不能寫數(shù)字代碼。學(xué)生的“學(xué)號(hào)”要寫全號(hào)，不能只寫最后2位或1位數(shù)字； 5、任務(wù)書內(nèi)“主要參考文獻(xiàn)”的填寫，應(yīng)按照國(guó)標(biāo)GB 7714-87《文后參考文獻(xiàn)著錄規(guī)則》的要求書寫，不能有隨意性； 6、有關(guān)年月日等日期的填寫，應(yīng)當(dāng)按照國(guó)標(biāo)GB/T 7408-94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時(shí)間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書寫。如“2005年3月21日”或“2005-03-21”。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 1．本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題應(yīng)達(dá)到的目的： 通過(guò)該課題的畢業(yè)設(shè)計(jì)可以使學(xué)生掌握沖壓模具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，綜合運(yùn)用本專業(yè)所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)分析和解決沖壓工藝和模具設(shè)計(jì)中的問(wèn)題，著重培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力（主要包括設(shè)計(jì)、計(jì)算，繪圖及三維CAD軟件應(yīng)用能力）以及獨(dú)立解決和分析問(wèn)題的能力。 2．本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）： 1）查閱文獻(xiàn)資料15篇以上、翻譯不少于五千印刷符的英文資料； 2）沖壓件零件的工藝分析及沖壓工藝設(shè)計(jì)； 3）沖壓件階進(jìn)模設(shè)計(jì)； 4）階進(jìn)模主要零件設(shè)計(jì)； 5）完成模具零件三維造型； 6）加工工藝及模具設(shè)計(jì)說(shuō)明書。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 3．對(duì)本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題成果的要求（包括畢業(yè)設(shè)計(jì)論文、圖表、實(shí)物樣品等）： 1）零件沖壓工藝規(guī)程； 一套 2）階進(jìn)模裝配圖 一套 3）階進(jìn)模主要零件的零件圖，零件三維圖； 一套 4）沖壓工藝規(guī)程及模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說(shuō)明書； 一份 5）翻譯不少于5000印刷符的英文資料。 一份 4．主要參考文獻(xiàn)： 1）《機(jī)械制造工藝裝備設(shè)計(jì)手冊(cè)》 李慶壽 寧夏人民出版社 2）《UG范例教程》 黃貴東 清華大學(xué)出版社 3）《PRO/ENGINEER 2001機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)例教程》 衛(wèi)朝富 中國(guó)鐵道出版社 4）《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》 馮炳堯 上海科學(xué)技術(shù)出版社 5）《機(jī)械制造工藝標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)》 張紀(jì)真 機(jī)械工業(yè)出版社 6）《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》 中國(guó)機(jī)械工程協(xié)會(huì) 江西科學(xué)技術(shù)出版社 7）《沖壓模具結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)圖解》 （日）太田哲 國(guó)防工業(yè)出版社 8）《沖模結(jié)構(gòu)圖冊(cè)》 9）《沖壓工藝學(xué)》 李碩本 機(jī)械工業(yè)出版社 10）汽車覆蓋件沖壓成形技術(shù) 崔令江 機(jī)械工業(yè)出版社 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 5、本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題工作進(jìn)度計(jì)劃 起止日期 工 作 內(nèi) 容 2.17～3.2 3.3～3.23 3.24～4.13 4.14～4.27 4.28～5. 7 5.8～5.16 1）資料收集、翻譯 2周 2）編制冷沖壓零件的沖壓工藝規(guī)程 3周 包括沖壓件的工藝性分析，確定工序性質(zhì)、工序數(shù)目、工序順序及工序間半成品的尺寸，確定沖模結(jié)構(gòu)形式，選定沖壓設(shè)備，進(jìn)行必要的工藝計(jì)算并對(duì)沖壓設(shè)備進(jìn)行校核等。 3）階進(jìn)?？傮w設(shè)計(jì) 3周 繪制沖模（總體）草圖，初步確定沖模外形尺寸。 4）完成裝配總圖（必須手工繪圖） 2周 5）主要零部件設(shè)計(jì) 1.5周 設(shè)計(jì)各零部件具體結(jié)構(gòu)，繪零件圖；并完成零件三維造型及模擬裝配。 6）整理設(shè)計(jì)說(shuō)明書。 1.5周 所在專業(yè)審核意見： 負(fù)責(zé)人： 年 月 日 學(xué)院意見： 院長(zhǎng)： 年 月 日 揚(yáng)州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 學(xué) 生 姓 名： 學(xué)號(hào)： 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 設(shè)計(jì)（論文）題目： 護(hù)板級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì) 指 導(dǎo) 老 師： 2014年 月 日  開題報(bào)告填寫要求 1、開題報(bào)告（含“文獻(xiàn)綜述”）作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審核的依據(jù)材料之一。此報(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見及所在專業(yè)的教科部審核后生效； 2、開題報(bào)告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從本學(xué)院網(wǎng)頁(yè)上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時(shí)交給指導(dǎo)教師簽署意見； 3、“文獻(xiàn)綜述”應(yīng)按論文的格式成文，并直接書寫（或打印）在本開題報(bào)告第一欄目?jī)?nèi)，學(xué)生寫文獻(xiàn)綜述的參考文獻(xiàn)應(yīng)不少于15篇（不包括辭典、手冊(cè)）； 4、有關(guān)年月日等日期的填寫，應(yīng)當(dāng)按照國(guó)標(biāo)GB/T 7408-94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時(shí)間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書寫。如“2005年3月21日”或“2005-03-21”。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，每人撰寫2000字左右的文獻(xiàn)綜述： 文 獻(xiàn) 綜 述 護(hù)板級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì) 摘要：本綜述主要從模具的行業(yè)背景、地位、發(fā)展?fàn)顩r和規(guī)模來(lái)介紹模具制造在工業(yè)生產(chǎn)中的地位，以及中外模具行業(yè)的差距，并扼要介紹了我國(guó)多工位級(jí)進(jìn)模的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，以此來(lái)談?wù)剬?duì)課題的研究和對(duì)方案的確定。 關(guān)鍵詞：模具行業(yè)；多工位級(jí)進(jìn)模；發(fā)展趨勢(shì) 1.1 引言 模具是工業(yè)生產(chǎn)中重要的工藝設(shè)備，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門發(fā)展的重要基礎(chǔ)之一，而作為冷沖模中一種的級(jí)進(jìn)模，更是在當(dāng)今模具生產(chǎn)中起到了極其重要的作用。級(jí)進(jìn)模由多個(gè)工位組成，各工位按順序關(guān)聯(lián)完成不同的加工，在沖床的一次行程中完成一系列的不同的沖壓加工。一次行程完成以后，由沖床送料機(jī)按照一個(gè)固定的步距將材料向前移動(dòng)，這樣在一副模具上就可以完成多個(gè)工序，一般有沖孔，落料，折彎，切邊，拉伸等等。多工位級(jí)進(jìn)模具有高效、高精度、長(zhǎng)壽命的特點(diǎn)，它已成為實(shí)現(xiàn)大生產(chǎn)，降低生產(chǎn)成本的最佳選擇，是當(dāng)代先進(jìn)模具的代表。 1.2 模具行業(yè) 模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備，被稱為“工業(yè)之母”。現(xiàn)代模具工業(yè)有“不衰亡工業(yè)”之稱?，F(xiàn)代模具工業(yè)有“不衰亡工業(yè)”之稱。世界模具市場(chǎng)總體上供不應(yīng)求, 市場(chǎng)需求量維持在每年600 億至650 億美元, 同時(shí), 我國(guó)的模具產(chǎn)業(yè)也迎來(lái)了新一輪的發(fā)展機(jī)遇。近10年來(lái)，我國(guó)模具行業(yè)一直以每年15％的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展。十五期間，我國(guó)模具行業(yè)年增長(zhǎng)速度達(dá)到20％。2005年模具銷售額達(dá)610億元，同比增長(zhǎng)25％，排在世界第三位；模具出口大幅增長(zhǎng)，表明模具水平和競(jìng)爭(zhēng)力提高。據(jù)海關(guān)統(tǒng)計(jì)，2005年模具出口7．4億美元，同比增長(zhǎng)50％以上；模具產(chǎn)品結(jié)構(gòu)更趨高檔，復(fù)雜、精密、長(zhǎng)壽命的模具份額提高到30％。 作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)行業(yè)，模具涉及機(jī)械、汽車、輕工、電子、化工、冶金、建材等各個(gè)行業(yè)，應(yīng)用范圍十分廣泛。目前, 電子、汽車、電機(jī)、電器、儀器、儀表、家電、通訊和軍工等產(chǎn)品中, 60%- 80%的零部件, 都要依靠模具成型。用模具成型的制件所表現(xiàn)出來(lái)的高精度、高復(fù)雜性、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗, 是其他加工制造方法所無(wú)法比擬。模具在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和開發(fā)能力。目前我國(guó)模具行業(yè)的生產(chǎn)企業(yè)和職工總數(shù)在世界上的排名已躍居第一, 生產(chǎn)銷量排名世界第三，模具生產(chǎn)總量雖然已位居世界第三，但設(shè)計(jì)制造水平在總體上要比德、美等國(guó)家落后許多，也比韓國(guó)、新加坡等國(guó)落后而且國(guó)內(nèi)模具市場(chǎng)過(guò)早陷入了價(jià)格戰(zhàn)的誤區(qū)，還缺乏自主創(chuàng)新的能力，尤其缺乏誠(chéng)信可靠的市場(chǎng)體系。 鑒于模具作為包括機(jī)床工具、汽車制造、食品包裝等在內(nèi)的機(jī)械行業(yè)中機(jī)械基礎(chǔ)件產(chǎn)業(yè), 以及電工電器、電子及信息行業(yè)的支持產(chǎn)業(yè),在發(fā)展先進(jìn)生產(chǎn)力當(dāng)中, 處于非常關(guān)鍵并服務(wù)全行業(yè)的地位, 其發(fā)展對(duì)產(chǎn)業(yè)配套能力的提升和促進(jìn)產(chǎn)業(yè)聚集優(yōu)勢(shì)的形成將起到重要作用。 1.3 多工位級(jí)進(jìn)模的研究現(xiàn)狀 多工位級(jí)進(jìn)模，又稱為連續(xù)模、跳步模，它是在一副模具內(nèi)，按所加工的工件分為若干等距離的工位，在每個(gè)工位上設(shè)置一個(gè)或幾個(gè)基本沖壓工序，來(lái)完成沖壓工件的加工。具有精密、高效、長(zhǎng)壽命的特點(diǎn)，是技術(shù)密集型模具的重要代表，是沖模發(fā)展方向之一。它適用于沖壓小尺寸、薄料、形狀復(fù)雜和大批量生產(chǎn)的沖壓零件。這種模具除進(jìn)行沖孔落料工作外，還可根據(jù)零件結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和成型性質(zhì)，完成壓筋、沖窩、彎曲、拉深等成形工序，甚至還可以在模具中完成裝配工序。沖壓時(shí)，將帶料或條料由模具入口端送進(jìn)后，在嚴(yán)格控制步距精度的條件下，按照成形工藝安排的順序，通過(guò)各工位的連續(xù)沖壓，在最后工位經(jīng)過(guò)沖裁或切斷后，便可沖制出符合產(chǎn)品要求的沖壓件。為保證多工位級(jí)進(jìn)模的正常工作，模具必須具有高精度的導(dǎo)向和準(zhǔn)確的定距系統(tǒng)，配備有自動(dòng)送料、自動(dòng)出件、安全檢測(cè)等裝置。所以多工位級(jí)進(jìn)模與普通沖模相比要復(fù)雜，具有如下特點(diǎn)： （1）在一副模具中，可以完成包括沖裁，彎曲，拉深和成形等多道沖壓工序；減少了使用多副模具的周轉(zhuǎn)和重復(fù)定位過(guò)程，顯著提高了勞動(dòng)生產(chǎn)效率和設(shè)備利用率。 （2）由于在級(jí)進(jìn)模中工序可以分散，不必集中在一個(gè)工位上，故不存在復(fù)合模的“最小壁厚”問(wèn)題，可根據(jù)模具強(qiáng)度和模具的裝配需要留出空工位，從而保證模具的強(qiáng)度和裝配空間。 （3）多工位級(jí)進(jìn)模通常具有高精度的內(nèi)外導(dǎo)向（除模架導(dǎo)向精度要求高外，還必須對(duì)細(xì)小凸模實(shí)施內(nèi)導(dǎo)向保護(hù)）和準(zhǔn)確的定距系統(tǒng)，以保證產(chǎn)品零件的加工精度和模具壽命。 （4）多工位級(jí)進(jìn)模常采用高速?zèng)_床生產(chǎn)沖壓件，模具采用了自動(dòng)送料、自動(dòng)出件、安全檢測(cè)等自動(dòng)化裝置，操作安全，具有較高的生產(chǎn)效率。目前，世界上最先進(jìn)的多工位級(jí)進(jìn)模工位多達(dá)50多個(gè)，沖壓速度達(dá)1000次每分以上。 （5）級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)復(fù)雜，模具制造精度要求很高，給模具的制造、調(diào)試及維修帶來(lái)一定的難度。同時(shí)要求模具零件具有互換性，在模具零件磨損或損壞后要求更換迅速，方便，可靠。 （6）多工位級(jí)進(jìn)模主要用于沖制厚度較?。ㄒ话悴怀^(guò)2mm）、產(chǎn)量大，形狀復(fù)雜、精度要求較高的中小型零件。用這種模具沖制的零件，精度可達(dá)IT10級(jí)。 （7）采用級(jí)進(jìn)模也受到一些限制，比如工位數(shù)較多，不太適合太大的工件，要考慮模具與沖床工作臺(tái)的匹配性，其二是對(duì)其材料要求較高，要求必須是規(guī)則的條料或卷料，對(duì)于邊角余料不可利用，且由于要保證要保證連續(xù)沖壓與可靠的送進(jìn)步距，導(dǎo)致工藝廢料較多，材料利用率低，同時(shí)模具造價(jià)昂貴，僅適用于大批量生產(chǎn)。 （8）由于級(jí)進(jìn)模連續(xù)地進(jìn)行各種沖壓，必然會(huì)引起條料載體和工件的變形，由于沖壓分多工位進(jìn)行，必然引起一定的送進(jìn)的積累誤差，一般來(lái)說(shuō)，與復(fù)合模相比級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)的工件精度略低。 1.4 多工位級(jí)進(jìn)模的發(fā)展趨勢(shì) 在國(guó)內(nèi)多工位級(jí)進(jìn)模的不斷發(fā)展的行情下，市場(chǎng)對(duì)多工位級(jí)進(jìn)模的功能要求也越來(lái)越復(fù)雜。實(shí)現(xiàn)了由以往的單排級(jí)進(jìn)模技術(shù)向雙排大跨越。以電機(jī)鐵芯多工位級(jí)進(jìn)模為例，已經(jīng)從原來(lái)的普通疊片發(fā)展成雙排交換疊片，多排交換疊片。因此，在結(jié)構(gòu)的精密度上有一定的制造難度。精密加工的要求不斷提升，推動(dòng)了多工位級(jí)進(jìn)模向更高層次的進(jìn)步與發(fā)展。 總體來(lái)說(shuō)，多工位級(jí)進(jìn)模技術(shù)含量在模具行業(yè)已高難度新型產(chǎn)品。但從國(guó)外的技術(shù)指標(biāo)分析，它可以分為三個(gè)層次，分別為最高級(jí)，高級(jí)，和中級(jí)三層。 在最高級(jí)的多工位級(jí)進(jìn)模系統(tǒng)中，多工位的自動(dòng)穿絲技術(shù)基礎(chǔ)上，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的自動(dòng)交交換功能，在自動(dòng)完成全程工作中，通過(guò)減少了人員的干擾，達(dá)到了預(yù)定的指標(biāo)。而代表著高層次發(fā)展方向的多工位級(jí)進(jìn)模發(fā)展中，為了達(dá)到預(yù)定的工藝指標(biāo)。因此，企業(yè)在高端產(chǎn)品的發(fā)展中。自動(dòng)化、信息化已成為未來(lái)多工位級(jí)進(jìn)模的發(fā)展方向。 隨著與國(guó)際接軌的腳步不斷加快，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益加劇，人們已經(jīng)越來(lái)越認(rèn)識(shí)到產(chǎn)品質(zhì)量、成本和新產(chǎn)品的開發(fā)能力的重要性。近年來(lái)許多模具企業(yè)因此加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度，一些國(guó)內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維CAD，并陸續(xù)開始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS等國(guó)際通用軟件，個(gè)別廠家還引進(jìn)了Moldf隨著與國(guó)際接軌的腳步不斷加快，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益加劇，人們已經(jīng)越來(lái)越認(rèn)識(shí)到產(chǎn)品質(zhì)量、成本和新產(chǎn)品的開發(fā)能力的重要性。近年來(lái)許多模具企業(yè)因此加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度，一些國(guó)內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維CAD，并陸續(xù)開始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS等國(guó)際通用軟件，個(gè)別廠家還引進(jìn)了Moldflow等CAE軟件，并成功應(yīng)用于多工位級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)中。 目前，以汽車覆蓋件模具為代表的大型沖壓模具的制造技術(shù)已取得很大進(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。此外，許多研究機(jī)構(gòu)和大專院校開展模具技術(shù)的研究和開發(fā)，在模具CAD/CAE/CAM技術(shù)方面取得了顯著進(jìn)步。例如，吉林大學(xué)汽車覆蓋件成型技術(shù)所獨(dú)立研制的汽車覆蓋件沖壓成型分析KMAS軟件，華中理工大學(xué)模具技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的注塑模、汽車覆蓋件模具和級(jí)進(jìn)模CAD/CAE/CAM軟件，上海交通大學(xué)模具CAD國(guó)家工程研究中心開發(fā)的冷沖模和精沖研究中心開發(fā)的冷沖模和精沖模CAD軟件等。 而多工位級(jí)進(jìn)模技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該為適應(yīng)模具產(chǎn)品“交貨期短”、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價(jià)格低”的要求服務(wù)。專家認(rèn)為，未來(lái)多工位級(jí)進(jìn)模具制造技術(shù)有以下幾大發(fā)展趨勢(shì)： (1)全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù) 模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向。隨著微機(jī)軟件的發(fā)展和進(jìn)步，普及CAD/CAM/CAE技術(shù)的條件已基本成熟，各企業(yè)將加大CAD/CAM技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)的力度；進(jìn)一步擴(kuò)大CAE技術(shù)的應(yīng)用范圍。計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正使CAD/CAM/CAE技術(shù)跨地區(qū)、跨企業(yè)、跨院所地在整個(gè)行業(yè)中推廣成為可能，實(shí)現(xiàn)技術(shù)資源的重新整合，使虛擬制造成為可能。 (2)高速銑削加工 國(guó)外近年來(lái)發(fā)展的高速銑削加工，大幅度提高了加工效率，并可獲得極高的表面光潔度。另外，還可加工高硬度模塊，還具有溫升低、熱變形小等優(yōu)點(diǎn)。高速銑削加工技術(shù)的發(fā)展，對(duì)汽車、家電行業(yè)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、集成化方向發(fā)展。 (3)模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng) 高速掃描機(jī)和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ退璧闹T多功能，大大縮短了模具的在研制制造周期。有些快速掃描系統(tǒng)，可快速安裝在已有的數(shù)控銑床及加工中心上，實(shí)現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的加工程序、不同格式的CAD數(shù)據(jù)，用于模具制造業(yè)的“逆向工程”。模具掃描系統(tǒng)已在汽車、摩托車、家電等行業(yè)得到成功應(yīng)用，相信在“十五”期間將發(fā)揮更大的作用。 (4)電火花銑削加工 電火花銑削加工技術(shù)也稱為電火花創(chuàng)成加工技術(shù)，這是一種替代傳統(tǒng)的用成型電極加工型腔的新技術(shù)，它是有高速旋轉(zhuǎn)的簡(jiǎn)單的管狀電極作三維或二維輪廓加工(像數(shù)控銑一樣)，因此不再需要制造復(fù)雜的成型電極，這顯然是電火花成形加工領(lǐng)域的重大發(fā)展。國(guó)外已有使用這種技術(shù)的機(jī)床在模具加工中應(yīng)用。預(yù)計(jì)這一技術(shù)將得到發(fā)展。 (5)提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度 我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)化程度正在不斷提高，估計(jì)目前我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率已達(dá)到30%左右。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家一般為80%左右。 (6)優(yōu)質(zhì)材料及先進(jìn)表面處理技術(shù) 選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用相應(yīng)的表面處理技術(shù)來(lái)提高模具的壽命就顯得十分必要。模具熱處理和表面處理是否能充分發(fā)揮模具鋼材料性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。模具熱處理的發(fā)展方向是采用真空熱處理。模具表面處理除完善應(yīng)發(fā)展工藝先進(jìn)的氣相沉積(TiN、TiC等)、等離子噴涂等技術(shù)。 (7)模具研磨拋光將自動(dòng)化、智能化 模具表面的質(zhì)量對(duì)模具使用壽命、制件外觀質(zhì)量等方面均有較大的影響，研究自動(dòng)化、智能化的研磨與拋光方法替代現(xiàn)有手工操作，以提高模具表面質(zhì)量是重要的發(fā)展趨勢(shì)。 (8)模具自動(dòng)加工系統(tǒng)的發(fā)展 這是我國(guó)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的目標(biāo)。模具自動(dòng)加工系統(tǒng)應(yīng)有多臺(tái)機(jī)床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤；有完整的機(jī)具、刀具數(shù)控庫(kù)；有完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng)；有質(zhì)量監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)。 1.5主要參考文獻(xiàn)： 1）《機(jī)械制造工藝裝備設(shè)計(jì)手冊(cè)》 李慶壽 寧夏人民出版社 2）《UG范例教程》 黃貴東 清華大學(xué)出版社 3）《PRO/ENGINEER 2001機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)例教程》 衛(wèi)朝富 中國(guó)鐵道出版社 4）《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》 馮炳堯 上海科學(xué)技術(shù)出版社 5）《機(jī)械制造工藝標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)》 張紀(jì)真 機(jī)械工業(yè)出版社 6）《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》 中國(guó)機(jī)械工程協(xié)會(huì) 江西科學(xué)技術(shù)出版社 7）《沖壓模具結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)圖解》 （日）太田哲 國(guó)防工業(yè)出版社 8）《沖模結(jié)構(gòu)圖冊(cè)》 9）《沖壓工藝學(xué)》 李碩本 機(jī)械工業(yè)出版社 10）汽車覆蓋件沖壓成形技術(shù) 崔令江 機(jī)械工業(yè)出版社 11）《沖壓工藝及模具》 劉華剛 化學(xué)工業(yè)出版社 12）《多工位級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)教程》 歐陽(yáng)波儀 化學(xué)工業(yè)出版社 13）《沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)》 李啟涵 科學(xué)出版社 14）《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》 康俊遠(yuǎn) 北京理工大學(xué)出版社 15）《沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》 吳詩(shī)淳 西北工業(yè)大學(xué)出版社 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 2．本課題要研究或解決的問(wèn)題和擬采用的研究手段（途徑）： 2.1選題的背景： 本次課程設(shè)計(jì)的題目是的級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)，根據(jù)以前所學(xué)過(guò)的機(jī)械專業(yè)知識(shí)，結(jié)合生產(chǎn)中的實(shí)際問(wèn)題和對(duì)多工位級(jí)進(jìn)模的認(rèn)識(shí)設(shè)計(jì)出符合零件要求的模具。學(xué)習(xí)和研究沖壓模具設(shè)計(jì)的一般方法，綜合運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)、方法和技能，進(jìn)行研究分析與設(shè)計(jì)，使專業(yè)知識(shí)能得到進(jìn)一步鞏固和深化，同時(shí)，也培養(yǎng)了獨(dú)立分析的能力和創(chuàng)新進(jìn)的精神，為本人日后的實(shí)際工作奠定知識(shí)基礎(chǔ)。 主要內(nèi)容：分析、確定、計(jì)算沖壓件工藝方案，確定模具的結(jié)構(gòu)形式，模具總體的設(shè)計(jì)，計(jì)算凹凸模刃口尺寸，確定拉伸次數(shù)，模具主要零部件的設(shè)計(jì)與選用等等。 2.2研究方案: 利用三維繪圖軟件Pro/Engineer軟件對(duì)模具進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)出模具各個(gè)零件的形狀和大小，然后把這些零件裝配到一起，組成一個(gè)完整的模具，再對(duì)各個(gè)零件進(jìn)行干涉檢查，防止加工模具時(shí)出現(xiàn)問(wèn)題，造成經(jīng)濟(jì)損失。 模具整個(gè)裝配體設(shè)計(jì)過(guò)程如下: (1)對(duì)零件進(jìn)行工藝性分析； (2)利用Pro/Engineer軟件分別對(duì)各個(gè)部分的零件進(jìn)行設(shè)計(jì)； (3)繼續(xù)對(duì)各個(gè)部分的零部件進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)； (4)利Pro/Engineer的裝配功能對(duì)各部分零件進(jìn)行虛擬裝配，并對(duì)整個(gè)模具進(jìn)行干涉檢查，以驗(yàn)證設(shè)計(jì)的正確性。采用這樣的設(shè)計(jì)方法可以減少了設(shè)計(jì)、計(jì)算、制圖所需要的時(shí)間，縮短了設(shè)計(jì)周期，從多種方案中進(jìn)行分析、比較，選出最優(yōu)的方案，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化，縮短了模具設(shè)計(jì)到生產(chǎn)的周期，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。 2.3擬可能遇到的問(wèn)題和解決辦法： 首先應(yīng)根據(jù)實(shí)際沖壓件圖樣分析，分析該沖壓件工藝過(guò)程設(shè)計(jì)的可能方案，情況綜合分析后確定具體方案，最后選擇方式，采用CAD/CAE/CAM軟件進(jìn)行整個(gè)設(shè)計(jì)的三維模擬分析是尤為必要。零件坯料的各部分尺寸計(jì)算和各工藝參數(shù)比較復(fù)雜，必要時(shí)使用solidworks軟件來(lái)進(jìn)行輔助計(jì)算。 2.4預(yù)期結(jié)果： （1）掌握模具設(shè)計(jì)的流程，熟知模具設(shè)計(jì)的基本原理和設(shè)計(jì)方法，熟練應(yīng)用二維軟件進(jìn)行模具設(shè)計(jì)繪圖； （2）完成模具設(shè)計(jì)； （3）完成所需零件圖繪制和工序所用的模具圖繪制。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 指導(dǎo)教師意見： 1．對(duì)“文獻(xiàn)綜述”的評(píng)語(yǔ)： 2．對(duì)本課題的深度、廣度及工作量的意見和對(duì)設(shè)計(jì)（論文）結(jié)果的預(yù)測(cè)： 指導(dǎo)老師： 年 月 日 所在專業(yè)審查意見： 負(fù)責(zé)人： 年 月 日 揚(yáng)州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文資料翻譯 教 科 部： 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 外 文 出 處： （用外文寫） 附 件： 指導(dǎo)老師評(píng)語(yǔ) 簽 名： 年 月 日 注：請(qǐng)將該封面與附件裝訂成冊(cè)。  揚(yáng)州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期檢查表 學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 選題情況 課題名稱 難易程度 偏難 適中 偏易 工 作 量 較大 合理 較小 符合規(guī)范化 的要求 任務(wù)書 有 無(wú) 開題報(bào)告 有 無(wú) 外文翻譯質(zhì)量 優(yōu) 良 中 差 學(xué)習(xí)態(tài)度 出勤情況 好 一般 差 工作進(jìn)度 快 按計(jì)劃進(jìn)行 慢 中期工作匯報(bào)及解答問(wèn)題情況 優(yōu) 良 中 差 中期成績(jī)?cè)u(píng)定： 所在專業(yè)意見： 負(fù)責(zé)人 年 月 日