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畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 開(kāi)題報(bào)告 題目電飯煲傳感器外殼沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 專(zhuān) 業(yè) 名 稱(chēng) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 078105330 學(xué) 生 姓 名 熊勇 指 導(dǎo) 教 師 羅海泉 填 表 日 期 2011 年 3 月 10 日 說(shuō) 明 開(kāi)題報(bào)告應(yīng)結(jié)合自己課題而作 一般包括 課題依據(jù)及課題的意義 國(guó)內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢(shì) 含文獻(xiàn)綜述 研究?jī)?nèi)容及實(shí)驗(yàn)方案 目 標(biāo) 主要特色及工作進(jìn)度 參考文獻(xiàn)等內(nèi)容 以下填寫(xiě)內(nèi)容 各專(zhuān)業(yè) 可根 據(jù)具體情況適當(dāng) 修改 但每個(gè)專(zhuān)業(yè)填寫(xiě)內(nèi)容應(yīng)保持一致 論文題目 電飯煲傳感器外殼沖壓工藝及其模具設(shè)計(jì) 一 選題的依據(jù)及課題的意義 模具是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的標(biāo)志 反映一個(gè)國(guó)家的工業(yè)發(fā)展的水平和地位 模具的 使用性能 特別是使用壽命反映了工業(yè)裝備的現(xiàn)代化程度 且直接影響到產(chǎn)品的更 新?lián)Q代和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力 因此世界各國(guó)都非常重視模具工業(yè)的發(fā)展 采取了最現(xiàn)代的 設(shè)計(jì)方法 提高模具的質(zhì)量 在我國(guó) 模具行業(yè)成為新的支柱產(chǎn)業(yè) 但精度不高 壽命短一直是影響模具發(fā)展的重要因素 模具壽命的提高是一個(gè)十分迫切的任務(wù) 模具設(shè)計(jì)的特點(diǎn) 1 設(shè)計(jì)過(guò)程復(fù)雜 信息含量大 2 設(shè)計(jì)因素眾多 專(zhuān)業(yè)分 工細(xì)致 3 計(jì)算 分析過(guò)程煩瑣 4 制造資源要求高 現(xiàn)代模具的設(shè)計(jì)手段 如 CAD CAE CAM 集成化技術(shù) 制造精度 如激光技術(shù) 和表面處理技術(shù) 如化學(xué)滲透處理 的應(yīng)用 大大提高了模具的使用壽命 同時(shí)也改 善了模具表面的摩擦學(xué)特性 使模具行業(yè)得到了快速的發(fā)展 但目前模具使用壽命 偏短仍是研究的前沿問(wèn)題 提高模具使用壽命的方法有 一 合理選用模具材料 1 合理的模具材料的選 用 2 合理的模具結(jié)構(gòu) 二 模具的熱處理工藝 從模具失效分析得知 45 的模 具失效是由于熱處理不當(dāng)造成的 采用熱處理新技術(shù)是提高模具性能的經(jīng)濟(jì)而有效 的重要措施 表面強(qiáng)化的主要目的的是提高模具表面的耐磨性 耐蝕性和潤(rùn)滑性能 模具熱處理工藝包括基體強(qiáng)韌化和表面強(qiáng)化處理 基體的強(qiáng)韌化在于提高基體的強(qiáng) 度和韌度 減少斷裂和變形 三 模具的機(jī)械加工工藝 模具的可靠性是模具的四大質(zhì)量指標(biāo) 性能 可靠性 經(jīng)濟(jì)性和安全性 之一 是反映模具動(dòng)態(tài)質(zhì)量的指標(biāo) 也是模具質(zhì)量的核心 一副模具的可靠性是通過(guò)設(shè)計(jì) 制造直至使用的各個(gè)階段的共同努力才得以保證的 設(shè)計(jì) 奠定模具可靠性的基 礎(chǔ) 制造 實(shí)現(xiàn)模具的可靠性設(shè)計(jì)目標(biāo) 使用 則是驗(yàn)證和維持模具可靠性目標(biāo) 模具的機(jī)械加工工藝是直接影響模具使用壽命和產(chǎn)品質(zhì)量的重要環(huán)節(jié) 加工實(shí) 踐證明 采用正確的加工工藝 使高精度模具的型腔表面粗糙度改善一倍 就可使模具 使用壽命提高 50 這一點(diǎn)對(duì)塑料模具尤為重要 CAE 技術(shù)可以使模具設(shè)計(jì)人員在模具加工之前 就能在計(jì)算機(jī)上通過(guò)仿真模擬來(lái) 準(zhǔn)確評(píng)價(jià)不同的設(shè)計(jì)方案 觀察產(chǎn)品在模具中的成形以及是否產(chǎn)生內(nèi)部或外部的缺陷 進(jìn) 而修改模具直接到最優(yōu) CAE 技術(shù)為模具設(shè)計(jì)提供了可靠的驗(yàn)證優(yōu)化工具 特別在模 具設(shè)計(jì)的試驗(yàn)階段 模具設(shè)計(jì)的試驗(yàn)階段是設(shè)計(jì)完成后的關(guān)鍵階段 傳統(tǒng)上都是先制 造物理樣模 再投入試驗(yàn) 如果某些地方試驗(yàn)失敗 則重新設(shè)計(jì) 制造 試驗(yàn) 如此 反復(fù)直到完全通過(guò) 既耗費(fèi)時(shí)間又極為昂貴 若采用 CAE 技術(shù) 則可在模具加工之前 在 計(jì)算機(jī)上通過(guò)過(guò)程模擬來(lái)準(zhǔn)確評(píng)價(jià)不同的設(shè)計(jì)方案 幫助模具設(shè)計(jì)者分析模具形狀 工藝參數(shù)等與產(chǎn)品性能之間的關(guān)系 使模具設(shè)計(jì)者在模具制造之前就能觀察到成型時(shí) 的應(yīng)力分布 分子和纖維取向分布以及是否會(huì)產(chǎn)生內(nèi)部或外部的缺陷 進(jìn)而修改模具 直到滿(mǎn)意狀態(tài) 而不是等到試模以后再返修模具 通過(guò)建立有限元模型 運(yùn)用成形缺陷模擬和虛擬修模 解決由于不規(guī)則的形狀而 導(dǎo)致塑性流動(dòng)的不均勻性所產(chǎn)生的拉裂和起皺 并運(yùn)用在有限元分析過(guò)程中得到的 工藝參考參數(shù) 如板料應(yīng)力應(yīng)變分布 成形力和壓邊力變化曲線(xiàn)等 縮短沖壓模具 設(shè)計(jì)周期 模具協(xié)同設(shè)計(jì)是以任務(wù)為核心 以設(shè)計(jì)組織者為主體 聯(lián)系和控制所有設(shè)計(jì)小組 成員 共同完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)的協(xié)同過(guò)程 其工作環(huán)境是一個(gè)典型的 CSCW Computer Supported Cooperative Work 二 研究概況及發(fā)展趨勢(shì)綜述 中國(guó)雖然很早就開(kāi)始制造模具和使用模具 但長(zhǎng)期未形成產(chǎn)業(yè) 直到20世紀(jì)80 年代后期 中國(guó)模具工業(yè)才駛?cè)氚l(fā)展的快車(chē)道 近年 不僅國(guó)有模具企業(yè)有了很大 發(fā)展 三資企業(yè) 鄉(xiāng)鎮(zhèn) 個(gè)體 模具企業(yè)的發(fā)展也相當(dāng)迅速 雖然中國(guó)模具工業(yè)發(fā)展迅速 但與需求相比 顯然供不應(yīng)求 其主要缺口集中 于精密 大型 復(fù)雜 長(zhǎng)壽命模具領(lǐng)域 由于在模具精度 壽命 制造周期及生產(chǎn) 能力等方面 中國(guó)與國(guó)際平均水平和發(fā)達(dá)國(guó)家仍有較大差距 因此 每年需要大量 進(jìn)口模具 中國(guó)模具產(chǎn)業(yè)除了要繼續(xù)提高生產(chǎn)能力 今后更要著重于行業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的調(diào)整 和技術(shù)發(fā)展水平的提高 結(jié)構(gòu)調(diào)整方面 主要是企業(yè)結(jié)構(gòu)向?qū)I(yè)化調(diào)整 產(chǎn)品結(jié)構(gòu) 向著中高檔模具發(fā)展 向進(jìn)出口結(jié)構(gòu)的改進(jìn) 中高檔汽車(chē)覆蓋件模具成形分析及結(jié) 構(gòu)改進(jìn) 多功能復(fù)合模具和復(fù)合加工及激光技術(shù)在模具設(shè)計(jì)制造上的應(yīng)用 高速切 削 超精加工及拋光技術(shù) 信息化方向發(fā)展 近年 模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加大 主要表現(xiàn)在大型 精密 復(fù)雜 長(zhǎng)壽命 中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度高于一般模具產(chǎn)品 塑料模和壓鑄模比 例增大 專(zhuān)業(yè)模具廠數(shù)量及其生產(chǎn)能力增加 三資 及私營(yíng)企業(yè)發(fā)展迅速 股份 制改造步伐加快等 從地區(qū)分布來(lái)看 以珠江三角洲和長(zhǎng)江三角洲為中心的東南沿 海地區(qū)發(fā)展快于中西部地區(qū) 南方的發(fā)展快于北方 目前發(fā)展最快 模具生產(chǎn)最為 集中的省份是廣東和浙江 江蘇 上海 安徽和山東等地近幾年也有較大發(fā)展 三 研究?jī)?nèi)容及實(shí)驗(yàn)方案 差距和問(wèn)題及解決的辦法 a 總量供不應(yīng)求 國(guó)內(nèi)模具自配率只有70 左右 其中低檔模具供過(guò)于求 中 高檔模具自配率只有50 左右 b 企業(yè)組織結(jié)構(gòu) 產(chǎn)品結(jié)構(gòu) 技術(shù)結(jié)構(gòu)和進(jìn)出口結(jié)構(gòu)均不合理 c 模具產(chǎn)品水平大大低于國(guó)際水平 生產(chǎn)周期卻高于國(guó)際水平 產(chǎn)品水平低主 要表現(xiàn)在模具的精度 型腔表面粗糙度 壽命及結(jié)構(gòu)等方面 d 研發(fā)能力較差 經(jīng)濟(jì)效益欠佳 我國(guó)模具企業(yè)技術(shù)人員比例低 水平較低 且不重視產(chǎn)品開(kāi)發(fā) 在市場(chǎng)中經(jīng)常處于被動(dòng)地位 鑒于以上我國(guó)模具存在的問(wèn)題 在以后模具生產(chǎn)中應(yīng)用信息技術(shù)等高新技術(shù)改 造傳統(tǒng)的模具企業(yè)進(jìn)一步提升模具工業(yè)的設(shè)計(jì)制造水平 在另一方面加快模具產(chǎn)品 的結(jié)構(gòu)調(diào)整 針對(duì)當(dāng)前低檔模具供過(guò)于求 高精密模具供不應(yīng)求的情況不斷增加高 檔模具的比重 發(fā)揮我國(guó)模具工業(yè)勞動(dòng)力價(jià)格較低的優(yōu)勢(shì) 積極參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)擴(kuò)大 模具出口 另外注重模具技術(shù)人才的培養(yǎng)和改善模具制造的工藝裝備也是當(dāng)務(wù)之急 四 目標(biāo) 主要特色及工作進(jìn)度 本課題是 電飯煲傳感器外殼工藝分析和模具設(shè)計(jì) 主要研究的是電飯煲傳感 器外殼的工藝和設(shè)計(jì)出合適的模具 模具的使用壽命是模具設(shè)計(jì)要綜合考慮的關(guān)鍵 因素 若能把摩擦學(xué)設(shè)計(jì)加入到現(xiàn)代設(shè)計(jì)中將大大提高模具的服務(wù)壽命 提高生產(chǎn) 效率 降低加工成本 為了達(dá)到目的擬采用以下的方法 1 工藝分析 由工件可知 該工件的形狀 尺寸 精度和材料等均符合沖壓工藝性要求 沖 壓的主要工序有 落料 拉深 沖孔和切邊等 工藝較簡(jiǎn)單 生產(chǎn)批量大 適宜用 復(fù)合模沖制 2 排樣圖設(shè)計(jì) 由所給零件圖畫(huà)出零件展開(kāi)圖 合理安排工位 3 沖壓工藝參數(shù)計(jì)算 坯料的展開(kāi)長(zhǎng)度及料寬計(jì)算 進(jìn)距計(jì)算 沖材間隙值的確定 凸凹模刃口尺寸的確定 沖壓力及壓力中心的計(jì)算 翻邊力計(jì)算 彎曲力計(jì)算 4 模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 凹模設(shè)計(jì) 凸模設(shè)計(jì) 成果預(yù)測(cè) 根據(jù)生產(chǎn)需要和技術(shù)經(jīng)濟(jì)要求 實(shí)現(xiàn)對(duì)電飯煲傳感器外殼的模具設(shè)計(jì) 能夠?qū)?現(xiàn)所設(shè)計(jì)的模具結(jié)構(gòu)緊湊 動(dòng)作準(zhǔn)確 連續(xù)性生產(chǎn) 可靠 生產(chǎn)出來(lái)的沖壓件尺寸 精度 表面質(zhì)量都達(dá)到要求 生產(chǎn)效率高 生產(chǎn)成本低 設(shè)計(jì)圖紙 沖壓模具CAD裝配圖 三維裝配圖 模具主要部分 凹模 凸模等 零件圖共3張A0圖紙 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份 約 15000 字 外文翻譯一篇 約 3000 字 時(shí)間進(jìn)度計(jì)劃 1 繪制零件圖 收集 查閱有關(guān)資料 外文資料翻譯 6000 字符 撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告 第 1 周 第 4 周 2 對(duì)零件進(jìn)行沖壓工藝分析 確定工藝方案 第 5 周 第 6 周 3 計(jì)算 確定沖壓力模具工作部分尺寸及公差 選取模具結(jié)構(gòu) 第 7 周 第 9 周 4 設(shè)計(jì)專(zhuān)用模具一套 繪制裝配圖 拆繪主要零件圖 折合 A1 圖 4 張 第 10 周 第 13 周 5 撰寫(xiě)畢業(yè)論文 畢業(yè)設(shè)計(jì)審查 畢業(yè)答辯 第 14 周 第 17 周 五 主要參考文獻(xiàn) 1 姜奎華主編 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2003 6 2 解汝升 沖壓模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù) 北京 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社 1997 3 許發(fā)樾主編 實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2001 2 4 廖念釗等主編 互換性與技術(shù)測(cè)量 北京 中國(guó)計(jì)量出版社 2011 2 第5版 5 Wilson F W Die design handbook MaGraw Hill 1990 6