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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(xué)院 專業(yè)名稱 材料成型及控制工程 學(xué)生姓名 學(xué)生學(xué)號 指導(dǎo)教師 畢業(yè)設(shè)計(論文)學(xué)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 導(dǎo)師 學(xué)生姓名 學(xué)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(dāng)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(rèn)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(xué)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(biāo)準(zhǔn)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(zhǔn)備 前期，鞏固學(xué)習(xí)了之前學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)沖壓加工中的沖裁加工和彎曲加工，學(xué)習(xí)設(shè)計落料沖孔、彎曲模具的基本方法。 中期，我們參觀東風(fēng)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(dāng)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(rèn)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(biāo)要求，學(xué)生通過該模具的設(shè)計，可使所學(xué)機械學(xué)、力學(xué)、材料學(xué)、成型學(xué)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(xùn)練，可有力地提高學(xué)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(xué)會綜合運用所學(xué)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(dǎo)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φ6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(zhǔn)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(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)求實的工作作風(fēng)。 五、 設(shè)計時間安排 2015.03.23~2014.04.03 完成文獻綜述、外文文獻的翻譯以及開題報告。 2015.04.06~2015.04.17 分析零件，確定模具結(jié)構(gòu)，模具工藝方案。 2015.04.20~2015.04.30 進行沖裁模、彎曲模的尺寸計算。 2015.05.04~2015.05.15 運用UG軟件進行三維圖的繪制和裝配。 2015.05.17~2015.05.29 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。 2015.06.01~2015.06.07 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(xué)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(xué)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(xùn)教程》北京：清華大學(xué)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(xué)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 [12]F.Barlat．Plastieity Behavior and Stretehability of sheet Meta1S[J] International Journal of PlastiCity，1989，15:65一69. 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