圓形鎖扣沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 開(kāi)題報(bào)告

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1、 畢業(yè)設(shè)計(jì)〔論文〕開(kāi)題報(bào)告 課題名稱：圓形鎖扣沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 1. 課題類型、來(lái)源、背景和意義 1.1本課題類型屬于工程設(shè)計(jì)〔技術(shù)〕，零件來(lái)源于生產(chǎn)實(shí)際。如下圖： 二維草圖 三維零件圖 1.2課題的背景及意義 沖壓技術(shù)是利用沖壓機(jī)械和沖壓模具進(jìn)行的現(xiàn)代沖壓加工技術(shù)，已有近二百年的開(kāi)展歷史。到本世紀(jì)10年代，沖壓加工技術(shù)已經(jīng)從一種附屬于機(jī)械加工或壓力加工藝的地位，開(kāi)展成為了一門具有自己理論根底的應(yīng)用技

2、術(shù)科學(xué)。沖壓技術(shù)中沖壓模具是制造業(yè)的重要根底工藝裝備。用模具生產(chǎn)制件所到達(dá)的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低耗能、低耗材，使模具工業(yè)在制造業(yè)中的地位越來(lái)越重要。國(guó)外將模具比喻為“金鑰匙〞、“金屬加工帝王〞、“進(jìn)入富裕社會(huì)的原動(dòng)力〞等。在國(guó)內(nèi)模具工業(yè)也有“永不衰亡的工業(yè)〞、“點(diǎn)鐵成金的行業(yè)〞、“無(wú)與倫比的效益放大器〞等榮譽(yù)稱號(hào)?，F(xiàn)在，模具技術(shù)已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志之一。沒(méi)有高水平的模具就沒(méi)有高水平的產(chǎn)品已成為共識(shí)。就工程制造而言，進(jìn)入80、90年代，由于世界各國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速開(kāi)展和國(guó)民生活水準(zhǔn)的大大提高，人們對(duì)汽車、家用電器、住宅等的需求與日俱增，促進(jìn)了沖壓技術(shù)的快速開(kāi)展

3、，同時(shí)也就對(duì)模具技術(shù)提出了更高的要求。且由于電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛而有效的應(yīng)用，不僅促進(jìn)了沖壓技術(shù)的理論深入開(kāi)展，而且使沖壓機(jī)械、模具及操作的自動(dòng)化程度等，都到達(dá)了一個(gè)更高的階段。 2. 本課題及相關(guān)領(lǐng)域的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及開(kāi)展 2.1 國(guó)內(nèi)外模具工業(yè)的現(xiàn)狀 國(guó)外，特別是歐美和日韓等興旺地區(qū)的模具工業(yè)起步較早，擁有比擬先進(jìn)的生產(chǎn)管理技術(shù)及經(jīng)驗(yàn)，值得我們國(guó)內(nèi)模具行業(yè)學(xué)習(xí)和借鑒。在歐美，許多模具企業(yè)將高新技術(shù)應(yīng)用于模具的設(shè)計(jì)和制造，主要表達(dá)在： 〔1〕充分發(fā)揮了信息技術(shù)帶動(dòng)和提升模具工業(yè)的優(yōu)越性； 〔2〕高速切削、五軸高速加工技術(shù)根本普及，大大縮減制模周期，提高企業(yè)的市場(chǎng)

4、競(jìng)爭(zhēng)力； 〔3〕快速成形技術(shù)和快速制模技術(shù)得到普遍應(yīng)用；? 〔4〕從事模具行業(yè)的人員精簡(jiǎn)，一專多能，一人多職，精益生產(chǎn)；? 〔5〕模具產(chǎn)品專業(yè)化，市場(chǎng)定位準(zhǔn)確； 〔6〕采用先進(jìn)的管理信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)集成化管理； 〔7〕工藝管理先進(jìn)、標(biāo)準(zhǔn)化程度高。日本模具加工的未來(lái)開(kāi)展方向主要表現(xiàn)為無(wú)人手修模、無(wú)放電加工、加工時(shí)間縮短、?五軸加工等方面。 中國(guó)雖然在很早以前就制造模具和使用模具，但一直未形成產(chǎn)業(yè)。由于長(zhǎng)期以來(lái)模具制造一直作為保證企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的手段被視為生產(chǎn)前方。因此一直開(kāi)展緩慢。1984年成立了中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)，1987年模具首次被列入機(jī)電產(chǎn)品目錄。隨著

5、中國(guó)改革開(kāi)放的日益深入，市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)進(jìn)程的加快，模具及其標(biāo)準(zhǔn)件、配套件作為產(chǎn)品，制造生產(chǎn)的企業(yè)大量出現(xiàn)，模具產(chǎn)業(yè)得到快速開(kāi)展。在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，企業(yè)的模具生產(chǎn)技術(shù)提高很快，規(guī)模不斷開(kāi)展，提高很快。20世紀(jì)90年代以來(lái)，中國(guó)在汽車行業(yè)的模具設(shè)計(jì)制造中開(kāi)始采用CAD／CAM技術(shù)，開(kāi)發(fā)了汽車車身與覆蓋件模具CAD／CAM軟件系統(tǒng)，在模具和設(shè)計(jì)制造中得到了實(shí)際應(yīng)用，取得顯著效益。 2.2國(guó)內(nèi)外沖壓模具技術(shù)的開(kāi)展趨勢(shì) 模具是機(jī)械制造業(yè)中技術(shù)先進(jìn)、影響深遠(yuǎn)的重要工藝裝備，具有生產(chǎn)效率高、材料利用率高、制件質(zhì)量?jī)?yōu)良、工藝適應(yīng)性好等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于汽車、機(jī)械、航天、航空、輕工、電子、電器、儀表等行業(yè)。然而，

6、與國(guó)際先進(jìn)水平相比，中國(guó)的模具行業(yè)的差距不僅表現(xiàn)在精度差距大、交貨周期長(zhǎng)等方面，模具壽命也只有國(guó)際先進(jìn)水平的50％左右，大型、精密、技術(shù)含量高的轎車覆蓋件沖壓模具和精密沖裁模具，每年都需要花費(fèi)大量資金進(jìn)口。現(xiàn)今，沖壓加工技術(shù)已開(kāi)展成為了一種先進(jìn)制造技術(shù)。當(dāng)然，沖壓技術(shù)(分為別離加工和成形加工兩大類)無(wú)論從理論上或?qū)嵺`上仍會(huì)不斷向前開(kāi)展。 3 課題主要任務(wù)和成型方案 3.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 內(nèi)容：本課題內(nèi)容是針對(duì)產(chǎn)品，進(jìn)行工藝分析及模具設(shè)計(jì)。課題要求完成一套沖模設(shè)計(jì)，模具復(fù)雜程度為中等。 要求：a.據(jù)產(chǎn)品完成沖壓工藝分析，分析得出合理工藝方案；

7、b.完成裝配圖和零件圖設(shè)計(jì)〔其中零件圖必須用三維軟件設(shè)計(jì)〕； c.寫(xiě)出設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。 3.2 零件工藝分析 從圖紙上制件的整體看，該制件是經(jīng)過(guò)前面的拉深成型為深圓筒型件，修邊后又要求用一種合理的沖壓工藝來(lái)完成該深圓筒件底部孔的沖壓，最后在進(jìn)行拉深件底部?jī)?nèi)孔翻遍的工序。???? 從制件的結(jié)構(gòu)形狀上看，該制件的整體結(jié)構(gòu)比復(fù)雜，屬于較深的深圓卷筒型件，但是相比照擬對(duì)稱； 從材料上看，本制件使用的是08AL，查詢有關(guān)鋼材特性手冊(cè)可知，該材料具有良好的沖壓性能，比擬適合沖裁； 從制件的尺寸上看，該制件的沖壓工藝要求在分別在板料的內(nèi)外翻邊和拉深出卷邊來(lái)，比擬復(fù)雜，但通

8、過(guò)幾道工序也可作出來(lái)，雖然會(huì)在沖壓工作中有一些不便之處；? 從制件的精度要求上看，在制件的圖紙上并沒(méi)有對(duì)制件的尺寸精度有特殊標(biāo)注，可以認(rèn)為制件的全部尺寸為自由公差，可選擇公差為IT14級(jí)，尺寸的精度要求不高。 綜合以上幾方面的考慮，該制件可采用普通的沖壓工藝作出。 3.3沖壓方案確定 根據(jù)零件圖可以分析出：要進(jìn)行落料，拉伸，反拉伸，沖孔，翻孔等工序。 毛胚直徑尺寸確定： 經(jīng)計(jì)算取D=61.33mm 取D=62mm 所以板料選用寬度為64mm?！膊牧蠟?8AL，厚度t=1mm〕 圖1〔落料〕 拉深次數(shù)確定： t/D*100=1.6 從表中查得數(shù)據(jù)各次拉深系數(shù)

9、：m1=0.49 m2=0.74 m3=0.77 m4=0.79 而該零件總拉深系數(shù)m總=d/D=35/62=0.56 假設(shè)m總

10、 翻邊高度h=D/2*〔1-m〕+0.57r h=9.26mm 取8mm 拉深高度h1=H-h+r+t h1=7mm 圖3〔反拉深〕 模具簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖CY-LSCK-1 圖4〔沖孔〕 圖5〔翻孔〕 模具簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖CY-FK-2 所以方案確定為：1.落料---2.拉深---3.反拉深---4.沖孔---5.翻孔 4. 課題重點(diǎn)和難點(diǎn) 4.1 拉伸件與拉伸模具常見(jiàn)的問(wèn)題 拉伸件模一般在第1次試?yán)瓡r(shí)拉伸件又皺又裂，這時(shí)必須仔細(xì)觀察分?jǐn)貕毫厦娴沫h(huán)境，分析各種導(dǎo)致皺裂的原因? 1.壓料面

11、有壓痕，凹模圓角半徑處開(kāi)裂，說(shuō)明進(jìn)料困難；如果壓料面形成波紋，那么開(kāi)始進(jìn)料容易，以后因?yàn)椴y的孕育發(fā)生，材料流動(dòng)困難，從而孕育發(fā)生起皺開(kāi)裂，也就是說(shuō)在拉伸歷程中，材料流動(dòng)的難易，都會(huì)導(dǎo)致拉伸件的起皺和開(kāi)裂，那么不同的環(huán)境就要用不同方法去解決。 2.凸凹的發(fā)生率會(huì)產(chǎn)生變化，如果有不正常的情況發(fā)生時(shí)，工作人員必須調(diào)查技術(shù)原因并采取相應(yīng)改善措施. 3.模具或者清洗裝置出現(xiàn)急劇破損的情況，凸凹問(wèn)題會(huì)顯著增加。因此，在整個(gè)制造過(guò)程的每個(gè)環(huán)節(jié)中都應(yīng)充分考慮細(xì)節(jié)，盡量防止出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，影響最終的產(chǎn)品外觀。 4.如果局部拉伸變形太大，有反成形，那么要采納增加工藝暗語(yǔ)或工藝孔的方法解決。進(jìn)料困難一般是因?yàn)閴毫厦?/p>

12、的進(jìn)料阻力太大導(dǎo)致的。如果壓料面和凹模圓角外表粗糙度值太商，或有反成形，局部拉伸太大，就要調(diào)節(jié)外滑塊，減小壓邊力，適當(dāng)加大凹模圓角，降低外表蛆幢度值和加大拉伸筋槽的間隙。 4.2 〔沖孔〕模具帶料問(wèn)題 模具帶料會(huì)造成廢料反彈,其相關(guān)因素:①模具刃口的鋒利程度,刃口的圓角越大,越容易造成廢料反彈。②模具的入模量,機(jī)床每個(gè)工位的入模量是一定的,模具入模量小,容易造成廢料反彈。③模具的間隙是否合理,如果模具間隙不適宜,容易造成廢料反彈。④被加工板材外表是否存在較多的油物。⑤彈簧疲勞損壞。 防止模具帶料的方法:①使用專用的防帶料凹模。②模具經(jīng)常刃磨保持鋒利,并退磁處理。③增大凹模

13、間隙。④采用斜刃口模具代替平刃口模具。⑤模具安裝退料器。⑥合理增大模具的入模量。⑦檢查模具彈簧或卸料套的疲勞強(qiáng)度。 4.3 不卸料問(wèn)題 a.定位不當(dāng)或送料不當(dāng) 調(diào)整定位或送料裝置 b.避位不夠 修磨避位 c.內(nèi)導(dǎo)柱拉傷，造成打板活動(dòng)不暢 更換內(nèi)導(dǎo)柱 d.沖頭拉傷或外表不光滑 更換沖頭 e.頂料銷擺布不合理 重新擺布頂料銷位置 f.頂料力不夠，或脫料力不夠 更換頂料彈簧或脫料彈簧 見(jiàn)圖CY-LSCK-1 本模具將毛培半成

14、品板定位在凹模上，拉深時(shí)壓邊滑塊首先壓住毛培，然后拉深凸模下行進(jìn)行拉深。 圖CY-FK-2 本模具將毛培半成品定位在凹模上，翻邊時(shí)凸模下行翻邊，凸?；爻虝r(shí)，頂件塊和推件塊頂出零件。

15、 5. 課程設(shè)計(jì)工作方案 學(xué)院名稱：湖北汽車工業(yè)學(xué)院科技學(xué)院 序 號(hào) 方案工程 時(shí)間安排 備注

16、 1 選題審題：教師提出題目，填寫(xiě)選題審題表。學(xué)院或者系部組織選題審題，確定題目和指導(dǎo)教師及指導(dǎo)學(xué)生人數(shù)，并報(bào)送學(xué)院主管院長(zhǎng)批準(zhǔn)。 12-22 已完成 2 公布題目：學(xué)生自由報(bào)名選題，系、教研室落實(shí)畢業(yè)設(shè)計(jì)選題。學(xué)院匯總并報(bào)送教學(xué)管理部。 12-26 已完成 3 畢業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)：學(xué)院進(jìn)行畢業(yè)論文〔設(shè)計(jì)〕發(fā)動(dòng)，向?qū)W生下達(dá)任務(wù)書(shū)，指導(dǎo)教師向?qū)W生具體布置畢業(yè)論文〔設(shè)計(jì)〕工作，明確畢業(yè)設(shè)計(jì)目的及要求，指定必要的參考文獻(xiàn)及資料，畢業(yè)設(shè)計(jì)工作開(kāi)始進(jìn)行。 12-28 已完成 4 開(kāi)題報(bào)告：學(xué)生每人作開(kāi)題報(bào)告或開(kāi)題綜述〔內(nèi)容：課題來(lái)源、國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀、綜合分析、方案論證、進(jìn)程方案、主要參

17、考文獻(xiàn)〕，系、教研室、指導(dǎo)教師檢查開(kāi)題情況，學(xué)院隨機(jī)抽查。 2-15 已完成 5 中期檢查：學(xué)院要開(kāi)展畢業(yè)設(shè)計(jì)中期檢查，檢查畢業(yè)設(shè)計(jì)各階段任務(wù)完成情況等內(nèi)容。對(duì)由于客觀原因不能進(jìn)行下去的課題要及時(shí)調(diào)整；對(duì)指導(dǎo)教師指導(dǎo)不到位的，提出批評(píng)，要求改正；對(duì)達(dá)不到教學(xué)要求的學(xué)生應(yīng)給予警告。對(duì)優(yōu)秀學(xué)生注意培養(yǎng)。教學(xué)管理部組織抽查。 5-10 未完成 6 后期工作：辯論前的檢查。 5-22 未完成 7 畢業(yè)論文〔設(shè)計(jì)〕評(píng)閱：指導(dǎo)教師審查畢業(yè)論文〔設(shè)計(jì)〕，在?湖北汽車工業(yè)學(xué)院科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)〔論文〕任務(wù)書(shū)及成績(jī)?cè)u(píng)定?寫(xiě)出評(píng)語(yǔ)和評(píng)分。評(píng)閱教師審閱寫(xiě)出評(píng)語(yǔ)并擬定好辯論時(shí)要求學(xué)生答復(fù)的問(wèn)題。

18、 6-2 未完成 8 辯論評(píng)分：學(xué)生將論文或畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，按要求裝訂成冊(cè)，參加辯論。辯論前進(jìn)行資格審查。辯論后由辯論組寫(xiě)出評(píng)語(yǔ)和評(píng)分。學(xué)院兩級(jí)抽查畢業(yè)辯論，檢查評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行情況，不符合標(biāo)準(zhǔn)的要及時(shí)進(jìn)行整改。 6-10 未完成 9 評(píng)選和報(bào)送優(yōu)秀論文：各學(xué)院根據(jù)優(yōu)秀畢業(yè)論文評(píng)選方法認(rèn)真組織評(píng)選工作，并將優(yōu)秀畢業(yè)論文〔設(shè)計(jì)〕形成2000～4000字左右的小論文送教學(xué)管理部實(shí)踐教學(xué)科。 6-12 未完成 10 資料整理歸檔：畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)、開(kāi)題報(bào)告、英文翻譯、說(shuō)明書(shū)〔論文〕、圖紙、指導(dǎo)日志、成績(jī)?cè)u(píng)定表等資料。 畢業(yè)論文〔設(shè)計(jì)〕文檔資料以學(xué)院為單位保存，保存期五年。 6-

19、15 未完成 11 檢查和總結(jié)：抽查畢業(yè)論文〔設(shè)計(jì)〕工作質(zhì)量、管理質(zhì)量。對(duì)畢業(yè)論文〔設(shè)計(jì)〕工作進(jìn)行總結(jié)〔主要包含：成績(jī)，經(jīng)驗(yàn)，存在問(wèn)題，今后整改措施等內(nèi)容〕 6-18 未完成 注：“方案工程〞僅供參考，各學(xué)院可根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)修改本單位方案工程內(nèi)容。 6. 參考文獻(xiàn) [1] 李碩本.沖壓工藝學(xué)[M].北京.機(jī)械工業(yè)出版社，1982. [2] 日本塑性加工學(xué)會(huì).壓力加工手冊(cè)[M].中譯本.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1983. [3] 日本材料學(xué)會(huì).塑性加工學(xué)[M].中譯本.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1983 [4] 肖景容，姜奎華.沖壓工藝學(xué)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990. [5] 張鈞.冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造[M].西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社，1993. [6] 許發(fā)越.模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997.