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畢業(yè)設計 論文 開題報告 學院 系 機械工程系 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 題 目空氣濾清器落料正反拉伸復合模 畢業(yè)設計 論文 開題報告 1 結合課題任務情況 根據(jù)所查閱的文獻資料 撰寫 1500 2000 字左右的文獻綜 述 選 題 空氣濾清器殼正反拉伸復合模設計 一 本選題的目的和意義 模具被稱為工業(yè)產品之母 所以工業(yè)的高速發(fā)展也離不開模具工業(yè)的不斷進 步 中國模具巿場規(guī)模巨大 隨著國內模具工業(yè)高速發(fā)展 技術也獲得了較大的 飛躍 但是 仍然面對高檔模具以進口為主的尷尬局面 提升技術實力 乃是中 國模具工業(yè)發(fā)展的前途所在 隨著沖壓金屬制品在機械 電子 交通 國防 建 筑 農業(yè)等各行業(yè)的廣泛應用 對冷沖壓模具的需求日益增加 沖壓模在國民經 濟中的重要性也日益突出 模具作為一種高附加值和技術密集型產品 其技術水 平的高低已經成為一個國家制造業(yè)水平的重要標志之一 因此我選擇了模具設計 的課題 即設計一副能夠生產所給空氣濾清器殼的模具 并且結構合理 能保證 制品的精度 表面質量 在設計中能熟練使用 PRO E AUTOCAD 等機械 模具相 關繪圖軟件 二 國內外發(fā)展情況 1 國內方面 模具生產技術水平的高低 已成為衡量一個國家產品制造水平高低的重要標 志 因為模具在很大程度上決定著產品的質量 效益和新產品的開發(fā)能力 中國 經濟的高速發(fā)展對模具工業(yè)提出了越來越高的要求 也為其發(fā)展提供了巨大的動 力 近 10 年來 中國模具工業(yè)一直以每年 15 左右的增長速度快速發(fā)展 但與發(fā) 達國家相比 中國模具工業(yè)無論在技術上 還是在管理上 都存在較大差距 特 別在大型 精密 復雜 長壽命模具技術上 差距尤為明顯 中國每年需要大量 進口此類模具 在模具產品結構上 中低檔模具相對過剩 市場競爭加劇價格偏 低 降低了許多模具企業(yè)的效益 而中高檔模具能力不足 模具的開發(fā)能力較弱 技術人才嚴重不足 科研開發(fā)和技術攻關投入少等一系列問題 嚴重制約了中國 模具行業(yè)的發(fā)展 由于近年市場需求的強大拉動 中國模具工業(yè)高速發(fā)展 市場廣闊 產銷兩 旺 2003 年我國模具產值達到 450 億元人民幣以上 約折合 50 多億美元 按模具 總量排名 中國緊隨日本 美國其后 位居世界第三 中國模具已涵蓋了各種用 于金屬和非金屬成形的特殊裝備 被分為 10 大類 46 小類 1996 年至 2002 年間 中國模具制造業(yè)的產值年平均增長 14 左右 2003 年增長 25 左右 廣東 江蘇 浙江 山東等模具發(fā)達地區(qū)的增長在 25 以上 近兩年 我國的模具技術有了很大 的提高 生產的模具有些已接近或達到國際水平 2003 年模具出口 3 368 億美元 比上年增長在 33 5 形勢喜人 總的來看 我國技術含量低的模具已供過于求 市場利潤空間狹小 而技術 含量較高的中 高檔模具還遠不能適應國民經濟發(fā)展的需要 精密 復雜的沖壓 模具和塑料模具 轎車覆蓋件模具 電子接插件等電子產品模具等高檔模具仍有 很大一部分依靠進口 近五年來 我國平均每年進口模具約 11 2 億美元 2003 年就進口了近 13 7 億美元的模具 這還未包括隨設備和生產線作為附件帶進來的模具 中國現(xiàn)有模 具企業(yè)超過 2 萬家 從業(yè)人數(shù) 50 多萬人 中國的模具生產目前主要集中在華南和 華東 大約占了全國模具制造業(yè)產值和銷售額的三分之二 每年平均增長在 20 左 右 2 國外方面 我國模具生產廠中多數(shù)是自產自配的工模具車間 分廠 自產自配比例高 達 60 左右 而國外模具超過 70 屬商品模具 專業(yè)模具廠大多是 大而全 小而全 的組織形式 而國外大多是 小而專 小而精 國內大型 精 密 復雜 長壽命的模具占總量比例不足 30 而國外在 50 以上 2004 年 模具 進出口之比為 3 7 1 進出口相抵后的凈進口額達 13 2 億美元 為世界模具凈進 口量最大的國家 3 未來沖壓模具制造技術發(fā)展趨勢 模具技術的發(fā)展應該為適應模具產品 交貨期短 精度高 質量好 價格低 的要求服務 達到這一要求急需發(fā)展如下幾項 1 全面推廣 CAD CAM CAE 技術 模具 CAD CAM CAE 技術是模具設計制造的發(fā)展方向 隨著微機軟件的發(fā) 展和進步 普及 CAD CAM CAE 技術的條件已基本成熟 各企業(yè)將加大 CAD CAM 技術培訓和技術服務的力度 進一步擴大 CAE 技術的應用范圍 計算 機和網絡的發(fā)展正使 CAD CAM CAE 技術跨地區(qū) 跨企業(yè) 跨院所地在整個行 業(yè)中推廣成為可能 實現(xiàn)技術資源的重新整合 使虛擬制造成為可能 2 高速銑削加工 國外近年來發(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 高 速銑削加工技術的發(fā)展 對汽車 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) 高速掃描機和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或實物掃描到加工出期望的模型所 需的諸多功能 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 實現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集 自動生成各種不同數(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也稱為電火花創(chuàng)成加工技術 這是一種替代傳統(tǒng)的用成 型電極加工型腔的新技術 它是有高速旋轉的簡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雜的成型電極 這顯然是電火花成形 加工領域的重大發(fā)展 國外已有使用這種技術的機床在模具加工中應用 預計這 一技術將得到發(fā)展 5 提高模具標準化程度 我國模具標準化程度正在不斷提高 估計目前我國模具標準件使用覆蓋率已 達到 30 左右 國外發(fā)達國家一般為 80 左右 6 優(yōu)質材料及先進表面處理技術 選用優(yōu)質鋼材和應用相應的表面處理技術來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發(fā)展工藝先進的氣相沉積 TiN TiC 等 等離子噴涂等技術 7 模具研磨拋光將自動化 智能化 模具表面的質量對模具使用壽命 制件外觀質量等方面均有較大的影響 研 究自動化 智能化的研磨與拋光方法替代現(xiàn)有手工操作 以提高模具表面質量是 重要的發(fā)展趨勢 8 模具自動加工系統(tǒng)的發(fā)展 這是我國長遠發(fā)展的目標 模具自動加工系統(tǒng)應有多臺機床合理組合 配有 隨行定位夾具或定位盤 有完整的機具 刀具數(shù)控庫 有完整的數(shù)控柔性同步系 統(tǒng) 有質量監(jiān)測控制系統(tǒng) 2 要研究或解決的問題 擬采用的方法或技術路線 這次設計的任務是設計制造空氣濾清器殼的一副模具 并繪出模具裝配圖 模具零件圖以及編寫設計說明書 首先我們需要知道模具在加工中的作用和設計的基本要求 模具的作用是將 壓力機的作用力通過模具傳遞給金屬板料 在其內部產生使之變形的內力 使板 料毛坯發(fā)生變形 從而獲得滿足一定性能要求的及符合所需尺寸及形狀的制品 在生產實際中 模具的作用在于保證沖件的質量 提高生產率和降低成本等 為 此除了采用行之有效的工藝手段 進行正確的模具設計及選擇合理的模具結構之 外 還必須滿足以下幾個要求 制造精度高 操作性能良好 使用壽命長 制造周期短 模具成本低 對于空氣濾清器殼 它屬于帶凸緣圓筒型件 從結構上我們可以得知需要落 料 正拉深和反拉深三個工序過程 從零件的工藝性分析可以看出此零件對落料 是很適合的 但從拉深方面考慮就需要計算出拉深系數(shù) 判斷能否一次拉深成功 這也是本設計中需要重點分析的地方 再有對模具結構和壓力機的選擇也是重點 在模具零件的結構設計上 也需要注意很多細小而不可忽視的問題 對于整個設計過程可以按以下的方法來設計計算 1 取得必要的資料 取得注明具體技術要求的產品零件圖 收集工件加工的工藝工藝過程卡片 了解工件的生產批量 確認工件原材料的規(guī)格及毛坯情況 熟悉沖壓車間的設備和情況 2 確定工藝方案 對零件進行工藝性分析 根據(jù)工藝計算 確定工序數(shù)目 計算拉深系數(shù) 確定拉深次數(shù) 根據(jù)生產批量 尺寸大小 精度要求選擇合理的加工方案 3 進行必要的工藝計算 設計材料的排樣和計算毛坯尺寸 計算落料力 卸料力 壓邊力 拉深力和頂件力等 計算或估算模具各主要零件的厚度 計算凸 凹模的工作部分尺寸 4 模具的總體設計 在上述分析計算的基礎上 進行模具的結構的總體設計 估算出外形尺寸 5 模具主要零部件的結構設計 工作部分零件的設計 凸模 凹模 凸凹模等 定位零件的設計 擋料銷 卸料零件的設計 卸料板 導向零件的設計 導柱 導套 6 選定沖壓設備 壓力機的標稱壓力必須大于沖壓的工藝力 壓力機的裝模高度必須符合模具的閉合高度的要求 壓力機的行程要符合要求 7 繪制模具總圖 主視圖 俯視圖 工件圖 排樣圖 列出明細表 技術要求及說明 8 繪制各非標準件的零件圖 9 分析一個主要零件的加工工藝路線 3 成果預測 完成本次設計后將會對我大學所學的知識進行鞏固 使我所學的各種專業(yè)知 識在實踐中得以應用 在設計過程中也將會對繪圖的能力的提高有很大的幫助 還能使我的 AUTOCAD 和 PRO E 的應用能力加強 設計的成果可以供其它同類零 件的模具設計參考和借鑒 4 時間進度計劃 2005 12 20 2006 01 02 完成畢業(yè)設計的選題和開題報告 2005 01 03 2006 01 20 對設計的相關資料進行整理 2006 03 10 2006 03 21 進行設計的初期計算 2006 03 22 2006 04 05 設計模具的結構 2006 04 05 2006 05 01 繪制裝配圖和零件圖 2006 05 02 2006 05 15 對整個設計進行合理性檢查 2006 05 16 2006 05 25 設計說明書的輸入以及畢業(yè)答辯的準備 2006 06 02 2006 06 06 畢業(yè)設計答辯 5 指導教師意見 對課題方案的可行性 深度 廣度及工作量的意見 指導教師 年 月 日 6 教研室意見 教研室主任 年 月 日 說明 開題報告作為畢業(yè)設計 論文 答辯委員會對學生答辯資格審查的依據(jù)材料之 一 此報告應在導師指導下 由學生填寫 將作為畢業(yè)設計 論文 成績考查的重要 依據(jù) 經導師簽署意見及教研室審查后生效