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畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告
設計(論文)題目：3T電動葫蘆滑輪外殼工藝性分析及沖孔模具設計
學生姓名：
學 院： 機械與電氣工程學院
專 業(yè)： 材料成型及控制工程
班 級： 學 號：
指導教師：
年 2 月 2 日
開題報告填寫要求
1．開題報告（含“文獻綜述”）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。此報告應在指導教師指導下，由學生在畢業(yè)設計（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導教師簽署意見、所在專業(yè)和學院審查后生效。
2．開題報告內(nèi)容必須按教務處統(tǒng)一設計的電子文檔標準格式打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應及時交給指導教師簽署意見。
3．“文獻綜述”應按論文的框架成文，并直接填寫在本開題報告第一欄目內(nèi)，學生寫文獻綜述的參考文獻應不少于10篇（不包括辭典、手冊）。
4．有關年月日等日期的填寫，應當按照國標GB/T 7408—94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯數(shù)字書寫。如“2015年6月26日”或“2015-06-26”。
5.開題報告（文獻綜述）字體請按宋體、小四號書寫，行間距1.5倍。
畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告
1．結合畢業(yè)設計（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，每人撰寫不少于1000字的文獻綜述：
一、本課題國內(nèi)外研究動態(tài)
目前，我國經(jīng)濟仍處于高速發(fā)展階段，國際上經(jīng)濟全球化發(fā)展趨勢日趨明顯，這為我國模具工業(yè)高速發(fā)展提供了良好的條件和機遇。一方面，國內(nèi)模具市場將繼續(xù)高速發(fā)展，另一方面，模具制造也逐漸向我國轉(zhuǎn)移以及跨國集團到我國進行模具采購趨向也十分明顯［1］。因此，放眼未來，國際、國內(nèi)的模具市場總體發(fā)展趨勢前景看好，預計中國模具將在良好的市場環(huán)境下得到高速發(fā)展，我國不但會成為模具大國，而且一定逐步向模具制造強國的行列邁進?！笆晃濉逼陂g，中國模具工業(yè)水平不僅在量和質(zhì)的方面有很大提高，而且行業(yè)結構、產(chǎn)品水平、開發(fā)創(chuàng)新能力、企業(yè)的體制與機制以及技術進步的方面也會取得較大發(fā)展［2］。
模具技術集合了機械、電子、化學、光學、材料、計算機、精密監(jiān)測和信息網(wǎng)絡等諸多學科，是一個綜合性多學科的系統(tǒng)工程。模具技術的發(fā)展趨勢主要是模具產(chǎn)品向著更大型、更精密、更復雜及更經(jīng)濟的方向發(fā)展，模具產(chǎn)品的技術含量不斷提高，模具制造周期不斷縮短，模具生產(chǎn)朝著信息化、無圖化、精細化、自動化的方向發(fā)展，模具企業(yè)向著技術集成化、設備精良化、產(chǎn)批品牌化、管理信息化、經(jīng)營國際化的方向發(fā)展［3］。我國模具行業(yè)今后仍需提高的共性技術有［4］：
(1) 建立在CAD/CAE平臺上的先進模具設計技術，提高模具設計的現(xiàn)代化、信息化、智能化、標準化水平。
(2) 建立在CAM/CAPP基礎上的先進模具加工技術與先進制造技術相結合，提高模具加工的自動化水平與生產(chǎn)效率。
(3) 模具生產(chǎn)企業(yè)的信息化管理技術。例如PDM（產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理）、ERP（企業(yè)資源管理）、MIS（模具制造管理信息系統(tǒng)）及INTERMET平臺等信息網(wǎng)絡技術的應用、推廣及發(fā)展。
(4) 高速、高精、復合模具加工技術的研究與應用。例如超精沖壓模具制造技術、精密塑料和壓鑄模具制造技術等。
(5) 提高模具生產(chǎn)效率、降低成本和縮短模具生產(chǎn)周期的各種快速經(jīng)濟模具制造技術
(6) 先進制造技術的應用。例如熱流道技術、氣輔技術、虛擬技術、納米技術、高速掃描技術、逆向工程、并行工程等技術在模具研究、開發(fā)、加工過程中的應用。
(7) 原材料在模具中成形的仿真技術。
(8) 先進的模具加工和專有設備的研究與開發(fā)。
(9) 模具及模具標準件、重要輔件的標準化技術。
(10) 模具及其制品的檢測技術。
(11) 優(yōu)質(zhì)、新型模具材料的研究與開發(fā)及其正確應用。
(12) 模具生產(chǎn)企業(yè)的現(xiàn)代化管理技術。
模具行業(yè)在“十一五”期間需要解決的重點關鍵技術應是模具信息化、數(shù)字化技術和精密、超精、高速、高效制造技術方面的突破［5］。
隨著國民經(jīng)濟總量和工業(yè)產(chǎn)品技術的不斷發(fā)展，各行各業(yè)對模具的需求量越來越大，技術要求也越來越高。雖然模具種類繁多，但其發(fā)展重點應該是既能滿足大量需要，又有較高技術含量，特別是目前國內(nèi)尚不能自給，需大量進口的模具和能代表發(fā)展方向的大型、精密、復雜、長壽命模具。模具標準件的種類、數(shù)量、水平、生產(chǎn)集中度等對整個模具行業(yè)的發(fā)展有重大影響［6］。因此，一些重要的模具標準件也必須重點發(fā)展，而且其發(fā)展速度應快于模具的發(fā)展速度，這樣才能不斷提高我國模具標準化水平，從而提高模具質(zhì)量，縮短模具生產(chǎn)周期，降低成本。由于我國的模具產(chǎn)品在國際市場上占有較大的價格優(yōu)勢，因此對于出口前景好的模具產(chǎn)品也應作為重點來發(fā)展。根據(jù)上述需要量大、技術含量高、代表發(fā)展方向、出口前景好的原則選擇重點發(fā)展產(chǎn)品，而且所選產(chǎn)品必須目前已有一定技術基礎，屬于有條件、有可能發(fā)展起來的產(chǎn)品［7］。
二、本課題的選題依據(jù)和意義
2.1選題依據(jù)
目前，國內(nèi)外對沖壓成形理論的研究非常重視，在材料沖壓性能研究、沖壓成形過程應力應變分析、板料變形規(guī)律研究及坯料與模具之間的相互作用研究等方面均取得了較大的進展［8］。特別是隨著計算機技術的飛躍發(fā)展和塑性變形理論的進一步完善，近年來國內(nèi)外已開始應用塑性成形過程的計算機模擬技術，即利用有限元（FEM）等有值分析方法模擬金屬的塑性成形過程，根據(jù)分析結果，設計人員可預測某一工藝方案成形的可行性及可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題，并通過在計算機上選擇修改相關參數(shù)，可實現(xiàn)工藝及模具的優(yōu)化設計。這樣既節(jié)省了昂貴的試模費用，也縮短了制模具周期。
研究推廣能提高生產(chǎn)率及產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本和擴大沖壓工藝應用范圍的各種壓新工藝，也是沖壓技術的發(fā)展方向之一。目前，國內(nèi)外相繼涌現(xiàn)出精密沖壓工藝、軟模成形工藝、高能高速成形工藝及無模多點成形工藝等精密、高效、經(jīng)濟的沖壓新工藝。其中，精密沖裁是提高沖裁件質(zhì)量的有效方法，它擴大了沖壓加工范圍，目前精密沖裁加工零件的厚度可達25mm，精度可達IT16~17級［9］。利用金屬材料的超塑性進行超塑成形，可以用一次成形代替多道普通的沖壓成形工序，這對于加工形狀復雜和大型板料零件具有突出的優(yōu)越性；無模多點成形工序是用高度可調(diào)的凸模群體代替?zhèn)鹘y(tǒng)模具進行板料曲面成形的一種先進技術，我國已自主設計制造了具有國際領先水平的無模多點成形設備，解決了多點壓機成形法，從而可隨意改變變形路徑與受力狀態(tài)，提高了材料的成形極限，同時利用反復成形技術可消除材料內(nèi)殘余應力，實現(xiàn)無回彈成形。無模多點成形系統(tǒng)以CAD/CAM/CAE技術為主要手段，能快速經(jīng)濟地實現(xiàn)三維曲面的自動化成形［10］。
2.2目的
通過對模具行業(yè)的現(xiàn)狀，發(fā)展趨勢的的研究，從以下幾個方面進行不斷的技術創(chuàng)新，以縮小與國際先進水平的距離［11］。
（1）注重開發(fā)大型，精密，復雜模具；
（2）加強模具標準件的應用；使用模具標準件不但能縮短模具制造周期，降低模具制造成本而且能提高模具的制造質(zhì)量。
（3）推廣CAD/CAM/CAE技術；模具CAD/CAM/CAE技術是模具技術發(fā)展的一個重要里程碑。實踐證明，模具CAD/CAM/CAE技術是模具設計制造的發(fā)展方向，可顯著地提高模具設計制造水平。
（4）重視快速模具制造技術，縮短模具制造周期；隨著先進制造技術的不斷出現(xiàn)，模具的制造水平也在不斷地提高，基于快速成形的快速制模技術，高速銑削加工技術，以及自動研磨拋光技術將在模具制造中獲得更為廣泛的應用。
2.3選題意義
（1）通過本次畢業(yè)設計，使我能夠真正的鞏固所學的專業(yè)知識。
（2）在這次畢業(yè)設計中，使我運用到許多繪圖和分析軟件，培養(yǎng)我在此基礎上掌握運用專業(yè)軟件解決實際問題的能力。
（3）通過本課題的研究，培養(yǎng)我綜合運用所學基礎理論知識、基本技能和專業(yè)知識，聯(lián)系生產(chǎn)實際以及自我分析和解決問題的能力。
參考文獻
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[2]葉夢彬,馬寶順.國內(nèi)汽車沖壓模具設計業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J].模具制造,2017(3).
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[5]茹曉蘭. 多工位級進模設計[J]. 現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè), 2011, (11): 268~269.
[6]張順福，李中舉. 專家談我國模具制造技術的水平及發(fā)展[J]. 電加工與模具，2004:11~20.
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[11]劉潔，段麗鳳，劉今凡.拉伸沖孔翻邊復合模具的設計.江西冶金期刊2017.04.06
畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告
2．本課題要研究的內(nèi)容、解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）等：
一、設計思路
根據(jù)零件圖，對零件進行工藝分析，確定加工順序。又因為只需完成沖孔模設計，確定模具基本結構，包括工作零件、定位導向機構、卸料裝置等。根據(jù)沖壓工藝力校核沖壓設備，最后完成模具設計。
二、主要研究內(nèi)容：3d電動葫蘆滑輪外殼工藝性分析及沖孔模具設計
圖1
1、如圖1所示零件圖；
2、成型零件的工藝分析：該零件是一個電動葫蘆滑輪外殼，涉及到機加工和冷沖壓加工兩種不同類型的加工方法。首先選定材料為45鋼，然后進行冷沖壓加工。冷沖壓加工經(jīng)過三個工序，先落料得到板料件，然后拉伸出一個毛坯，之后沖兩次孔。之后進行機加工，如銑床洗平面等。按照任務書所下達的任務需完成工藝性分析及沖孔模具設計即可。
3、零件排樣設計及材料利用率設計
4、計算沖壓工藝力
5、模具總體基本結構確定
6、模具工作、定位、導向、導料、卸料零件的確定
7、選擇壓力機，校核設備
8、模具經(jīng)濟性分析
三、解決的主要難題
1、完成拉伸工藝之后再進行沖孔
2、在沖孔時需要保證不在同一平面的φ40和φ30的兩個孔的位置尺寸精度。
3、因零件尺寸較大，而高度卻相較偏低，設備選型問題。
4、零件兩個內(nèi)孔所需凸模尺寸計算問題。
5、凸模、凹模的沖孔間隙的問題。
6、考慮到精度的問題，需要一次沖孔完成。
四、解決問題的策略
1、本次零件的沖壓工序有落料，拉伸，沖孔。
2、方案：采用單工序模生產(chǎn)；
由于本次設計模具所需的工序是完成兩個孔的沖裁，零件較為復雜，精度要求較高，因此采用單工序模設計，一次沖裁兩個孔。
3、沖壓設備上因為該工件尺寸較大，選用閉合壓力機，又因為所需要的壓料力不大，可以選用單動閉式壓力機。壓力機規(guī)格上公稱壓力計算采用：Fg>1.1-1.3F的公式，工作臺面尺寸大于工件周邊尺寸60mm以上以便于模具的裝夾，模具的閉合高度偏低，需要在壓力機的最大和最小裝模高度之間。
4、凸模尺寸利用模具刃口尺寸計算公式算出。
5、工件采用定位板進行定位，定位板可采用工件的外形進行設計，再進行排布。
運用大學期間所學的專業(yè)課程知識，理論知識和課程設計及生產(chǎn)實習中所學到的實踐知識，正確的解決沖壓模具設計中的沖裁件的工藝性分析、工藝方案的論證及確定、工藝設計排樣設計及具體數(shù)據(jù)的理論計算與實際校核驗證、模具結構型式設計和零件加工工序設計等；根據(jù)零件的使用性能、工藝性能、經(jīng)濟性選擇材料；關于凸凹模的有關計算應熟練掌握查閱手冊、圖標、資料等參考文獻，充分利用與本次題目有關的沖壓設計的資料進行計算。至于進行沖壓的設備選擇根據(jù)沖壓力的大小來選擇。最后關于總裝配圖應了解國家制圖標準，通過查閱手冊確定相應的公差及配合，分別按照要求完成總裝配圖和零件圖的繪制。
五、任務進程
2019年12月25日-2019年12月31日：指導教師下發(fā)任務書，師生見面討論、并當面給學生分配設計任務；
2019年12月27日-2020年01月19日：學生搜集資料，確定模具設計思路，提交開題報告及外文翻譯的初稿；
2020年01月20日-2020年03月05日：提交開題報告、外文參考資料及譯文的修改稿；
2020年03月07日-2020年03月30日：進一步完善前期的各項資料，提交各項材料的定稿，開始準備畢業(yè)設計的課題研究，徒手完成模具的總裝的草圖；
2020年04月02日-2020年04月08日：進行畢業(yè)設計中期檢查，對零件進行工藝分析及模具結構設計和參數(shù)選擇。確定設計方案，編織工藝計算說明書，初步完成模具圖紙的設計；
2020年04月09日-2020年05月11日：學生進一步完善課題的設計、編程、安裝、調(diào)試，教師評閱學生畢業(yè)設計；學生準備畢業(yè)設計答辯。