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1、 一、選題的依據(jù)及意義： 近年來(lái),.由于模具技術(shù)的迅速發(fā)展, 模具設(shè)計(jì)與制造已成為一個(gè)行業(yè)越來(lái)越來(lái)引起人們的重視.模具是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中重要的工藝裝備,他在各種生產(chǎn)行業(yè),特別是沖壓和塑料成形加工中,應(yīng)用極為廣泛.我國(guó)模具工業(yè)總產(chǎn)值中,沖壓模具的產(chǎn)值約為50％.現(xiàn)代模具技術(shù)的發(fā)展,在很大程度上依賴于模具標(biāo)準(zhǔn)化的程度,優(yōu)質(zhì)模具材料的研究,先進(jìn)的模具設(shè)計(jì)和制造技術(shù),專用的機(jī)床設(shè)備及高水平的生產(chǎn)技術(shù)管理等等,但其中模具設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的一個(gè)方面. 利用模具生產(chǎn)零件的方法已成為工業(yè)上進(jìn)行成批或大批生產(chǎn)的主要技術(shù)手段,它對(duì)于保證制品質(zhì)量,縮短試制周期,進(jìn)而爭(zhēng)先進(jìn)入市場(chǎng),以及產(chǎn)品更新?lián)Q代和新產(chǎn)品開發(fā)都

2、具有決定性意義.因此德國(guó)把模具成為”金屬加工中的帝王”,把模具工業(yè)視為”關(guān)鍵 工業(yè)”,美國(guó)把模具成為”美國(guó)工業(yè)的基石”,把模具工業(yè)視為”不 可估量其力量的工業(yè)”,日本把模具說(shuō)成”促進(jìn)社會(huì)富裕繁榮的動(dòng)力”把模具工業(yè)視為”整個(gè)工業(yè)發(fā)展的秘密” 從另一個(gè)方面來(lái)看,機(jī)床 刀具工業(yè),素有”工業(yè)之母”之稱,在各個(gè)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家中都占有非常重要的地位. 由于模具工業(yè)的重要性,模具成型工藝在各個(gè)工業(yè)部門得到了廣泛的應(yīng)用,使得模具行業(yè)的產(chǎn)值已經(jīng)大大超過(guò)機(jī)床 刀具工業(yè)的產(chǎn)值.這一情況充分說(shuō)明在國(guó)民經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展的過(guò)程中,在各個(gè)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)世界市場(chǎng)進(jìn)行激烈的爭(zhēng)奪中,越多越多地采用模具來(lái)進(jìn)行生產(chǎn),模具工業(yè)明顯地

3、成為技術(shù) 經(jīng)濟(jì)和國(guó)力發(fā)展的關(guān)鍵. 從我國(guó)的情況來(lái)看,不少工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量上不 去,新產(chǎn)品開發(fā)不出來(lái),老產(chǎn)品更新速度慢,能源消耗指標(biāo)高,材料消耗量大,這些都與我國(guó)模具生產(chǎn)技術(shù)落后,沒(méi)有一個(gè)強(qiáng)大的 先進(jìn)的模具工業(yè)密切相關(guān). 因此,要使國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門獲得高速發(fā)展,加速實(shí)現(xiàn)社會(huì)主義四個(gè)現(xiàn)代化,就必須盡快將模具工業(yè)搞上去,使模具生產(chǎn)形成一個(gè)獨(dú)立的工業(yè)部門,從而充分發(fā)揮模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的關(guān)鍵的作用. 沖壓生產(chǎn)靠模具和壓力機(jī)完成加工過(guò)程,與其他機(jī)械加工方法相比,其在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面有如下特點(diǎn): ⑴沖壓加工的生產(chǎn)效率高,且操作方便,易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化.普通壓力機(jī)每分鐘可以生產(chǎn)十幾個(gè)零件,高

4、速壓力機(jī)每分鐘可生產(chǎn)幾百甚至上千件零件.所以它是一種高效率的加工方法. ⑵沖壓件的尺寸精度由模具來(lái)保證,所以質(zhì)量穩(wěn)定,互換性好. ⑶沖壓可加工出尺寸范圍較大 形狀較復(fù)雜的零件,小到儀表零件,大到汽車覆蓋件,還可獲得其他加工方法難以制造的壁薄 、 質(zhì)量輕、 剛性好 、 表面質(zhì)量高 、 形狀復(fù)雜的零件. ⑷沖壓加工一般不需要加熱毛坯,也不像切削加工那樣,需大量切削金屬,所以它不但節(jié)能,而且節(jié)約金屬,故沖壓件的成本較低. 由于沖壓工藝具有上述突出的特點(diǎn),因此在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用.例如,航空航天、機(jī)械、電子通信 、交通 、兵器 、日用電器及輕工等產(chǎn)業(yè)都有沖壓加工,不但在工業(yè)生產(chǎn)

5、中廣泛采用沖壓工藝,而且可以說(shuō)每個(gè)人每天都直接與沖壓產(chǎn)品發(fā)生聯(lián)系. 沖壓在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中,尤其是大批量生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛.相當(dāng)多的工業(yè)部門 越來(lái)越多地采用沖壓加工方法加工零件部件,如汽車 、農(nóng)機(jī)、儀表 、儀器 、電子、航空 、航天 、軍工 、家電及輕工等行業(yè).在這些工業(yè)部門中,沖壓件所占比例相當(dāng)大,少則60％以上,多則90％以上.不少過(guò)去用鍛造 鑄造 和切削加工方法制造的零件,現(xiàn)在大多也被質(zhì)量輕 剛度好的沖壓件所代替.因此可以說(shuō),如果生產(chǎn)中不廣泛采用沖壓工藝,許多工業(yè)部門要提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量 、 降低生產(chǎn)成本 、快速進(jìn)行產(chǎn)品更新?lián)Q代是難以實(shí)現(xiàn)的。 二、國(guó)內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢(shì)（含文

6、獻(xiàn)綜述）： 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，許多新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料不斷涌現(xiàn)，促進(jìn)了沖壓技術(shù)的不斷革新和發(fā)展。其主要表現(xiàn)和發(fā)展方向如下。 ⑴沖壓成型理論及沖壓工藝方面 沖壓成型理論的研究是提高沖壓技術(shù)的基礎(chǔ)。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)沖壓成型理論的研究非常重視，在材料沖壓性能研究、沖壓成型過(guò)程應(yīng)力應(yīng)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取得了較大進(jìn)展。特別是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛躍發(fā)展和塑性變形理論的進(jìn)一步完善，近年來(lái)國(guó)內(nèi)外已開始應(yīng)用塑性成型過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)，即利用有限元等數(shù)值分析方法模擬金屬的塑性成型過(guò)程，根據(jù)分析結(jié)果，設(shè)計(jì)人員可預(yù)測(cè)某一工藝方案成型

7、的可行性及可能出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題，并通過(guò)在計(jì)算機(jī)上選擇修改相關(guān)參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)工藝及模具的優(yōu)化設(shè)計(jì)。這樣既節(jié)省了昂貴的試模費(fèi)用，也縮短了制造模具的周期。 目前國(guó)內(nèi)外相繼涌現(xiàn)出了精密沖壓工藝；高能、高速成型工藝；超塑性成型工藝及無(wú)模多點(diǎn)成型工藝等精密、高效、經(jīng)濟(jì)的沖壓新工藝。 ⑵沖模設(shè)計(jì)與制造方面 沖模是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的基本條件。在沖模的設(shè)計(jì)和制造基礎(chǔ)上，目前正朝著以下兩方面發(fā)展：一方面，為了適應(yīng)高速、自動(dòng)、精密、安全等大批量現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要，沖模正向高效率、高精度、高壽命及多工位、多功能方向發(fā)展，與此相適應(yīng)的新型模具材料及其表面熱處理技術(shù)與表面處理，各種高效、精密、數(shù)控、自動(dòng)化的模具加工機(jī)床和檢

8、測(cè)設(shè)備以及模具CAD/CAM技術(shù)也正在迅速發(fā)展；另一方面，為了適應(yīng)產(chǎn)品更新?lián)Q代和試制或小批量生產(chǎn)的需要，鋅基合金沖模、聚氨酯橡膠沖模、薄板沖模、鋼帶沖模、組合沖模等各種簡(jiǎn)易沖模及其制造技術(shù)也得到了迅速發(fā)展。 精密、高效的多工位及多功能連續(xù)模和大型復(fù)雜的汽車覆蓋件沖模代表了現(xiàn)代沖模的技術(shù)水平。目前50個(gè)工位以上的連續(xù)模進(jìn)距精度可達(dá)2 um，多工位連續(xù)模不僅可以完成沖壓全過(guò)程，還可以完成焊接、裝配等工序。我國(guó)已能自行設(shè)計(jì)、制造出達(dá)到國(guó)標(biāo)水平的精密多工位連續(xù)模，例如某機(jī)電一體化的鐵芯精密自動(dòng)化連續(xù)模，其主要零件的制造精度可達(dá)2—5 um，進(jìn)距精度可達(dá)2—3 um，總壽命達(dá)1億次。 ⑶沖壓設(shè)備和沖

9、壓生產(chǎn)自動(dòng)化方面 性能良好的沖壓設(shè)備是提高沖壓生產(chǎn)技術(shù)水平的基本條件，高精度、高壽命、高效率的沖模需要高精度、高自動(dòng)化的沖壓設(shè)備匹配。 近年來(lái)，為了適應(yīng)市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng)，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來(lái)越高，且更新?lián)Q代的周期大為縮短，沖壓生產(chǎn)為適應(yīng)這一新的要求，開發(fā)了多種適合不同批量生產(chǎn)的工藝、設(shè)備和模具。其中，無(wú)需設(shè)計(jì)專用模具、性能先進(jìn)的轉(zhuǎn)塔數(shù)控多工位壓力機(jī)、激光切割和成型機(jī)、CNC折彎?rùn)C(jī)等新設(shè)備已投入使用。特別是近幾年在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)發(fā)展起來(lái)、國(guó)內(nèi)已開始使用的沖壓柔性制造單元和沖壓柔性制造系統(tǒng)代表了沖壓生產(chǎn)的新的發(fā)展趨勢(shì)。 三、研究?jī)?nèi)容及實(shí)驗(yàn)方案： 研究?jī)?nèi)容 ： 小撥叉零件沖壓模具設(shè)計(jì)及工

10、藝 原始資料及設(shè)計(jì)技術(shù)要求如下： 1、零件圖； 2、零件材料牌號(hào)及厚度：Q235，δ4.0； 設(shè)計(jì)技術(shù)要求： 1、年生產(chǎn)綱領(lǐng)：80000件； 2、要求外文資料翻譯忠實(shí)原文； 3、要求編制的沖壓工藝規(guī)程合理； 4、要求設(shè)計(jì)的沖壓模具滿足加工要求； 5、要求圖紙?jiān)O(shè)計(jì)規(guī)范，符合制圖標(biāo)準(zhǔn)； 6、要求畢業(yè)論文敘述條理清楚，設(shè)計(jì)計(jì)算正確，論文格式規(guī)范。 方案 1、分析沖壓件的工藝性 根據(jù)設(shè)計(jì)題目的要求，分析沖壓件成型的結(jié)構(gòu)工藝性，分析沖壓件的形狀特點(diǎn)、尺寸大小、精度要求及所用材料是否符合沖壓工藝要求。 2、制定沖壓件工藝方案

11、 在分析了沖壓件的工藝性后，通過(guò)可以列出幾種不同工藝方案， 從產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率、設(shè)備占用情況、模具制造的難易程度和模具壽命高低、工藝成本、操作方便和安全程度等方面，進(jìn)行綜合分析、比較，然后確定適合于工廠具體生產(chǎn)條件的最經(jīng)濟(jì)合理的工藝方案。 3、確定毛坯形狀、尺寸和下料方式。 在最經(jīng)濟(jì)的原則下，決定毛坯的形狀、尺寸和下料方式，并確定材料的消耗量。 4、確定沖模類型及結(jié)構(gòu)型式。 5、進(jìn)行必要的工藝計(jì)算 6、選擇壓力機(jī) 7、繪制模具總圖和非標(biāo)準(zhǔn)零件圖。 四、目標(biāo)、主要特色及工作進(jìn)度 目標(biāo)和主要特色： 利用模具成型零件的方法，實(shí)質(zhì)上是一種少切削、無(wú)切削、多

12、工序重合的生產(chǎn)方法，采用模具成型的工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)的切削加工工藝，可以提高生產(chǎn)效率，保證零件的質(zhì)量，節(jié) 約材料，降低生產(chǎn)成本，從而取得很高的經(jīng)濟(jì)效益。本設(shè)計(jì)的主要任務(wù)設(shè)計(jì)一套沖裁模及一套鉚接，其制造過(guò)程包含沖裁和鉚接兩道工序。利用沖裁?？赏瓿蓻_壓成型工序，再由鉚接模完成鉚接工序得到最后的制件。在該設(shè)計(jì)中，重點(diǎn)在于對(duì)凸模、凹模和凸凹模的設(shè)計(jì)，因?yàn)橥拱寄Ｊ菦_壓模的核心零件。 工作進(jìn)度： 1．繪制零件圖，收集、查閱有關(guān)資料，外文翻譯(6000實(shí)詞以上)，撰寫開題報(bào)告；3.1 －3.19 3周 2．對(duì)零件進(jìn)行沖裁/鉚接工藝分析，確定工藝方案； 3.22－3.26 1周 3．計(jì)

13、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) 3.29－4.9 2周 4．設(shè)計(jì)模具裝配圖，拆繪部分零件圖； 4.12－5.21 6周 5．撰寫畢業(yè)論文、畢業(yè)設(shè)計(jì)審查、畢業(yè)答辯。 5.24 －7.2 6周 五、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 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，2001 5. Wilson，F(xiàn).W.Die design handbook MaGraw Hill 1990.6