支撐板沖壓模具設(shè)計與制造工藝研究【含UG三維圖】
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畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告 2015 屆畢業(yè)設(shè)計(論文)題目:支撐板沖壓模具設(shè)計與制造工藝研究 院(系) 機械工程學院 專業(yè)名稱 材料成型及控制工程 學生姓名 學生學號 指導教師 畢業(yè)設(shè)計(論文)學生開題報告課題名稱支撐板沖壓模具設(shè)計與制造工藝研究 課題類型設(shè) 計課題來源縱向?qū)?學生姓名 學號 專業(yè)材料成型及控制工程一、 課題的意義和研究的必要性沖壓是通過模具對板料施加壓力或拉力使其塑性成形,或?qū)Π辶鲜┘蛹羟辛κ拱辶戏蛛x,從而獲得一定尺寸、形狀和性能的一種零件加工方法。沖壓加工與其他加工方法相比,在技術(shù)和經(jīng)濟方面有如下特點1:1) 沖壓件的尺寸精度有模具保證,所以制品質(zhì)量穩(wěn)定,互換性好,在一般情況下可以直接滿足裝配和使用要求。2) 由于利用模具加工,所以可獲得其他加工方法所不能或難以制造的壁薄、質(zhì)量輕、剛性好、表面質(zhì)量高、形狀復(fù)雜的零件。3) 沖壓加工一般不需要加熱毛坯,也不像切削加工那樣大量切削金屬,所以它不但節(jié)能,而且節(jié)約金屬。沖壓加工的材料利用率一般可達70%-85%,所以沖壓件呈批量生產(chǎn)時其成本比較低,經(jīng)濟效益較高。4) 對于普通壓力機每分鐘可生產(chǎn)幾十件制品,而高速壓力機每分鐘可生產(chǎn)幾百上千件,所以它是一種高效率的加工方法。 沖壓加工作為一個行業(yè),在國民經(jīng)濟的加工工業(yè)中占有重要地位。根據(jù)統(tǒng)計,沖壓件在各個行業(yè)中均占相當大的比例,尤其在汽車、電機、儀表、軍工、家用電器等方面所占比例更大。沖壓加工的應(yīng)用范圍極廣,從精密的電子元件、儀表指針,到重型汽車的覆蓋件和大梁、高壓容器封頭以及航空航天器的蒙皮、機身等均需沖壓加工。對于我們材料成型及控制工程專業(yè)來講,模具設(shè)計與制造方面的知識是一個本專業(yè)的知識和課題,我們需要進一步的了解和認識。本次課題要求對給定的零件進行沖壓模具的設(shè)計,設(shè)計的模具是一套集落料、沖孔、彎曲三個作用的復(fù)合模具。通過本次的畢業(yè)設(shè)計,能鞏固我們所學中有關(guān)冷沖模具設(shè)計課程的內(nèi)容,掌握冷沖壓模具設(shè)計的方法和步驟,而且能掌握冷沖模具設(shè)計的基本技能,比如計算、繪圖、查閱設(shè)計資料和手冊、熟悉標準和規(guī)范等,使理論和生產(chǎn)實際知識綜合運用,從而能培養(yǎng)和提高我們獨立工作的能力。隨著我國工業(yè)的快速發(fā)展,各個行業(yè)成形產(chǎn)品的大量需求,對模具設(shè)計與制造的發(fā)展和要求有著迫切的需要,我們進行模具設(shè)計制造的課題研究同樣對以后從事這方面的工作有著很大的幫助。二、 課題資料及相關(guān)知識的準備前期,鞏固學習了之前學習過的冷沖壓工藝及模具設(shè)計的相關(guān)知識。在圖書館搜集并查閱了沖壓模具設(shè)計結(jié)構(gòu)圖冊,系統(tǒng)地學習沖壓加工中的沖裁加工和彎曲加工,學習設(shè)計落料沖孔、彎曲模具的基本方法。中期,我們參觀東風汽車有限公司和華夏精沖技術(shù)有限公司,了解到模具生產(chǎn)在當今工業(yè)中的比重和發(fā)展前景,區(qū)別了精沖與普沖的區(qū)別。在校機械廠,老師又帶領(lǐng)我們對沖床進行了拆裝實驗,近距離的增加了模具結(jié)構(gòu)的感性認識。后期,我們還在網(wǎng)上進行了大量的搜集工作,搜集到關(guān)于模具制造、模具設(shè)計、模具在工業(yè)中的應(yīng)用等知識,增加了對模具的興趣。我們又結(jié)合各自的課題,在借鑒了大量的設(shè)計方法和大量的相關(guān)文獻,對自已課題的構(gòu)思有了進一步的要求。三、 課題的目的和要求支撐板沖孔落料、彎曲模具,主要用于冷沖壓件的生產(chǎn),結(jié)構(gòu)具有一定的普遍性和典型性,屬于工程設(shè)計類型題目。滿足培養(yǎng)目標要求,學生通過該模具的設(shè)計,可使所學機械學、力學、材料學、成型學等知識得到綜合應(yīng)用。結(jié)構(gòu)設(shè)計及模具設(shè)計能力能受到訓練,可有力地提高學生分析問題,解決問題及獨立工作的能力。通過不同工藝的比較,了解產(chǎn)品工藝、工裝設(shè)計的全過程,自身學會綜合運用所學知識解決實際工程問題的能力,拓展在沖壓零件的工藝與模具設(shè)計方面的知識,培養(yǎng)自己創(chuàng)新意識的實踐能力。四、 設(shè)計的思路與預(yù)期效果1、 設(shè)計思路 (1)查閱模具設(shè)計手冊,參照其它模具設(shè)計的例子,確定支撐板的設(shè)計參數(shù)。 (2)根據(jù)支撐板的設(shè)計參數(shù),進行沖壓件工藝性分析及確定工藝方案和模具設(shè)計方案。 (3)計算零件的展開圖尺寸,確定排樣方式及計算材料利用率。 (5)沖壓工藝計算:沖壓力的計算,凹凸模刃口尺寸的計算。 (6)模具的總體設(shè)計:模具凸凹模的基本尺寸設(shè)計。 (7)模具模具主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計。 (8)沖壓設(shè)備的選擇。 (9)模具總裝配圖及主要零件圖的繪制:用CAD畫模具的總裝配圖;用UG畫部分零件的三維圖,并導出其二維圖;用UG畫爆炸圖。 (10)完成設(shè)計說明書。2、分析零件產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)工藝性如下所示,圖1為支撐板三維圖,圖2為支撐板零件工件圖圖1圖2 工件名稱: 支撐板生產(chǎn)批量: 大批量材料: 碳素鋼Q235A,厚度t=2mm其工藝性分析如下:1)材料分析該零件采用的是2mm厚的碳素鋼Q235A鋼板制成,Q235A鋼板的抗拉強度為370-500MPA,屈服強度為215MPA左右,所以該材料具有較高的強度和剛度,且有良好的塑性和表面質(zhì)量和一定的伸長率,滿足沖壓工藝對材料的要求,適合沖壓加工,能夠保證沖壓過程順利完成。2)結(jié)構(gòu)分析由圖1對零件進行分析可知,零件具有對稱性。零件上兩個6的兩個孔為非重要尺寸,所以第一步完成落料沖孔工序,以保證后續(xù)彎曲的精度。而孔與零件外形邊緣的距離也較遠,因此,沖孔與落料時,不易引起工件的破裂。綜上所述該沖裁件需要落料、沖孔、彎曲三步基本工藝。3)精度分析該零件成型件要求去除毛刺,且沖裁件的尺寸要求精度為IT14精度要求不是很高,所以工件可以用普通沖裁進行加工。3、 工藝模具設(shè)計 (1) 沖壓件工藝方案的確定: 1)方案對比,該工件包括落料,沖孔,彎曲三個基本工序,可有以下四種工藝方案:方案一:采用落料、沖孔、彎曲三個單工序模進行加工;方案二:采用落料、沖孔、彎曲合在一起的復(fù)合模加工;方案三:采用落料、沖孔、彎曲級進模加工;方案四:采用先落料、沖孔,再彎曲,用一套落料沖孔復(fù)合模和一套彎曲模進行加工; (2)方案分析:方案一:模具簡單,但需要三道工序和三副模具,生產(chǎn)效率低,難以滿足該工件大批量生產(chǎn)的要求。方案二:模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜,很多地方難以把握,設(shè)計起來太難。方案三:級進模的工位數(shù)較多,難以準確地對條料進行定位,不好保證沖壓件的質(zhì)量。方案四:先采用復(fù)合模具落料-沖孔沖裁能夠保證沖裁精度,適用范圍廣、效益高。用彎曲模進行彎曲,能保證沖裁件的精度。綜上所述,該工件適用方案四,即先采用一套落料-沖孔復(fù)合模加工,再用一套彎曲模具進行加工。4、 設(shè)計的預(yù)期效果 希望通過本次設(shè)計工作,養(yǎng)成獨立完成沖壓零件的相關(guān)工藝及模具設(shè)計,能夠設(shè)計出加工合格產(chǎn)品的模具結(jié)構(gòu),提高分析和解決實際問題的能力,培養(yǎng)自己嚴肅認真的科學態(tài)度和嚴謹求實的工作作風。五、 設(shè)計時間安排2015.03.232014.04.03 完成文獻綜述、外文文獻的翻譯以及開題報告。2015.04.062015.04.17 分析零件,確定模具結(jié)構(gòu),模具工藝方案。2015.04.202015.04.30 進行沖裁模、彎曲模的尺寸計算。2015.05.042015.05.15 運用UG軟件進行三維圖的繪制和裝配。2015.05.172015.05.29 運用CAD軟件進行零件二維圖的繪制和總裝配圖的繪制,書寫說明書。2015.06.012015.06.07 檢查論文、圖紙等材料,根據(jù)修改意見,完善相關(guān)材料,提交畢業(yè)設(shè)計全部材料終稿。六、 參考文獻1夏巨諶 主編,金屬塑性成形工藝及模具設(shè)計北京:機械工業(yè)出版社,2007年2二代龍震工作室 主編,沖壓模具基礎(chǔ)教程北京:清華大學出版社,2010年3宛強 主編,沖壓模具設(shè)計及實例精解北京:化學工業(yè)出版社,2008年4陳劍鶴 于云程 主編,冷沖壓工藝與模具設(shè)計北京:機械工業(yè)出版社,2009年5王衛(wèi)衛(wèi) 主編,材料成形設(shè)備北京:機械工業(yè)出版社,2004年6劉建超 張寶忠 主編,沖壓模具設(shè)計與制造北京:高等教育出版社,2004年7楊海鵬 主編,模具設(shè)計與制造實訓教程北京:清華大學出版社,2011年8郝濱海 主編,沖壓模具簡明設(shè)計手冊北京:化學工業(yè)出版社,2009年9王孝培 主編,沖壓設(shè)計資料北京:機械工業(yè)出版社,1983年10李天佑 主編,沖模圖冊北京:機械工業(yè)出版社,1988年11張延漢 主編,新型冷沖壓模具北京:國防工業(yè)出版社,1985年12F.BarlatPlastieity Behavior and Stretehability of sheet Meta1SJ International Journal of PlastiCity,1989,15:65一69.13M. 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