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開題報告
題 目
軸端擋圈落料、沖孔、沖槽連續(xù)模
學(xué)生姓名
班級學(xué)號
專業(yè)
一、課題的目的和意義:
沖壓是靠壓力機(jī)和模具對板材、帶材、管材和型材等施加外力,使之產(chǎn)生塑性變形或分離,從而獲得所需形狀和尺寸的工件(沖壓件)的成形加工方法。模具是制造業(yè)的重要工藝基礎(chǔ),在我國模具制造屬于專用設(shè)備制造業(yè)。沖壓加工作為一個行業(yè),在國民經(jīng)濟(jì)的加工行業(yè)中占有重要地位。根據(jù)統(tǒng)計,沖壓件在各個行業(yè)中均占有相當(dāng)大的比重,尤其在汽車、電機(jī)、儀表、軍工、家電等方面所占比重更大。采用沖壓模具生產(chǎn)零部件,具有生產(chǎn)效益高,質(zhì)量好,成本低,節(jié)約能源和原料等一系列優(yōu)點(diǎn),它已成為當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)中的重要手段和工藝發(fā)展方向。
模具工業(yè)已被我國正式確定為基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),早在“十五”期間就被列為重點(diǎn)扶持產(chǎn)業(yè)。從1997年開始,我國模具工業(yè)產(chǎn)值超過了機(jī)床工業(yè)產(chǎn)值。因此模具對國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展起著舉足輕重的作用。
對于沖壓生產(chǎn)而言,單工位模具結(jié)構(gòu)單一,生產(chǎn)效率低,而且鈑金零件不能過于復(fù)雜,否則就需要多副單工位模具才能實現(xiàn)。如果采用級進(jìn)模進(jìn)行生產(chǎn),就可以改變這些缺點(diǎn)。標(biāo)志沖模技術(shù)先進(jìn)水平的精密多工位級進(jìn)模,具有生產(chǎn)周期短、用操作人員少、精度高、壽命長和生產(chǎn)效率高等特點(diǎn),因此我國重點(diǎn)發(fā)展的精密沖模。
本次畢業(yè)設(shè)計,指導(dǎo)老師給我安排的是大法蘭筒形件落料拉深沖壓模具設(shè)計。通過對零件進(jìn)行工藝分析,得出零件的主要加工工序主要有:落料、拉深等。經(jīng)過回顧大學(xué)所學(xué)的專業(yè)知識,參考相關(guān)文獻(xiàn)資料,以及指導(dǎo)老師指導(dǎo)之后,我初步理清了本次設(shè)計的基本思路,掌握了有關(guān)畢業(yè)設(shè)計的基本方法。希望通過完成本次設(shè)計,我能更好地了解模具設(shè)計過程,進(jìn)一步的掌握模具的相關(guān)結(jié)構(gòu),為今后步入模具行業(yè)打好堅實基礎(chǔ)。
二、文獻(xiàn)綜述
1、中國沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀
中國沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀改革開放帶了我國的經(jīng)濟(jì)進(jìn)入高速發(fā)展的時期,模具的市場的需求量也進(jìn)一步的增加。模具行業(yè)也一直以15%左右的增速再發(fā)展。因此帶來的模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分的巨大變化,一些國有專業(yè)模具廠也如雨后春筍般的建立起來,同時也帶來了以集體、獨(dú)資、私營和合資等形式的快速發(fā)展。
賦有“模具之鄉(xiāng)”的浙江寧波和黃巖地區(qū)是現(xiàn)今我國規(guī)模最大的兩個地方;廣東地區(qū)也漸漸掀起了開建模具廠的浪潮;其中科龍、康佳等集團(tuán)紛紛建立了自己的模具制造中心;中外合資或是外商獨(dú)資形式的模具企業(yè)現(xiàn)也有幾千家。
近年許多模具企業(yè)加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度,將技術(shù)進(jìn)步視為企業(yè)發(fā)展的重要動力。一些國內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維CAD,并陸續(xù)開始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等國際通用軟件,個別廠家還引進(jìn)了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE軟件,并成功應(yīng)用于沖壓模的設(shè)計中。以汽車覆蓋件模具為代表的大型沖壓模具的制造技術(shù)已取得很大進(jìn)步,東風(fēng)汽車公司模具廠、一汽模具中心等模具廠家已能生產(chǎn)部分轎車覆蓋件模具。此外,許多研究機(jī)構(gòu)和大專院校開展模具技術(shù)的研究和開發(fā)。經(jīng)過多年的努力,在模具CAD/CAE/CAM技術(shù)方面取得了顯著進(jìn)步;在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計制造周期等方面做出了貢獻(xiàn)。
例如,吉林大學(xué)汽車覆蓋件成型技術(shù)所獨(dú)立研制的汽車覆蓋件沖壓成型分析KMAS軟件,華中理工大學(xué)模具技術(shù)國家重點(diǎn)實驗室開發(fā)的注塑模、汽車覆蓋件模具和級進(jìn)模CAD/CAE/CAM軟件,上海交通大學(xué)模具CAD國家工程研究中心開發(fā)的冷沖模和精沖研究中心開發(fā)的冷沖模和精沖模CAD軟件等在國內(nèi)模具行業(yè)擁有不少的用戶。
雖然中國模具工業(yè)在過去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展,但許多方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比仍有較大的差距。例如,精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重比較低;CAD/CAE/CAM技術(shù)的普及率不高;許多先進(jìn)的模具技術(shù)應(yīng)用不夠廣泛等等,致使相當(dāng)一部分大型、精密、復(fù)雜和長壽命模具依賴進(jìn)口。
2、中國沖壓模具的發(fā)展方向
模具技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該為適應(yīng)模具產(chǎn)品“交貨期短”、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價格低”的要求服務(wù)。達(dá)到這一要求急需發(fā)展如下幾項:
(1)全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計制造的發(fā)展方向。隨著微機(jī)軟件的發(fā)展和進(jìn)步,普及CAD/CAM/CAE技術(shù)的條件已基本成熟,各企業(yè)將加大CAD/CAM技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)的力度;進(jìn)一步擴(kuò)大CAE技術(shù)的應(yīng)用范圍。計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正使CAD/CAM/CAE技術(shù)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(shù)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(diǎn)。高速銑削加工技術(shù)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(jī)和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪P退璧闹T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(yīng)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(shù)也稱為電火花創(chuàng)成加工技術(shù),這是一種替代傳統(tǒng)的用成型電極加工型腔的新技術(shù),它是有高速旋轉(zhuǎn)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(fù)雜的成型電極,這顯然是電火花成形加工領(lǐng)域的重大發(fā)展。國外已有使用這種技術(shù)的機(jī)床在模具加工中應(yīng)用。預(yù)計這一技術(shù)將得到發(fā)展。
(5)提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度我國模具標(biāo)準(zhǔn)化程度正在不斷提高,估計目前我國模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率已達(dá)到30%左右。國外發(fā)達(dá)國家一般為80%左右。
(6)優(yōu)質(zhì)材料及先進(jìn)表面處理技術(shù)選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用相應(yīng)的表面處理技術(shù)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(guān)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(yīng)發(fā)展工藝先進(jìn)的氣相沉積(TiN、TiC等)、等離子噴涂等技術(shù)。
(7)模具研磨拋光將自動化、智能化模具表面的質(zhì)量對模具使用壽命、制件外觀質(zhì)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(zhì)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(yuǎn)發(fā)展的目標(biāo)。模具自動加工系統(tǒng)應(yīng)有多臺機(jī)床合理組合;配有隨行定位夾具或定位盤;有完整的機(jī)具、刀具數(shù)控庫;有完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng);有質(zhì)量監(jiān)測控制系統(tǒng)。
我國沖壓模具與發(fā)達(dá)國家企業(yè)之間的差距不小,因此要發(fā)揮整體優(yōu)勢和綜合競爭力,要加強(qiáng)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、完善合作機(jī)制,創(chuàng)造性地工作。也需要加大對模具相關(guān)專業(yè)人才的綜合素質(zhì)培訓(xùn)投入。
課題名稱為大法蘭筒形件落料拉深沖壓模設(shè)計,法蘭筒形件如上圖所示;材料08鋼,料厚1mm。
三、設(shè)計內(nèi)容與步驟
1)分析沖壓件的工藝性:主要分析沖壓件的形狀特點(diǎn)、盡寸大小、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:在分析了沖壓件的工藝性之后,通??梢粤谐鰩追N不同的沖壓工藝方案(包括工序性質(zhì)、工序數(shù)目、工序順序及組合方式),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:根據(jù)所確定的工藝方案和沖壓件的形狀特點(diǎn)、精度要求、生產(chǎn)批量、模具制造條件、操作方便及安全的要求,以及利用現(xiàn)有通用機(jī)械化、自動化裝置的可能,選定沖模類型及結(jié)構(gòu)型式,繪制模具結(jié)構(gòu)草圖。
5)進(jìn)行必要的工藝計算:1)計算毛坯尺寸。2)計算沖壓力。3)計算模具壓力中心。4)計算或估算模具各主要零件的外形尺寸,以及卸料橡膠或彈簧的自由高度等。5)計算凸、凹模工作部分尺寸。6)對于拉深模,需要計算是否采用壓邊圈,計算拉深次數(shù)、各中間工序模具的尺寸分配等。
6)選擇壓力機(jī)
7)繪制模具總圖和非標(biāo)準(zhǔn)零件圖
8)編寫設(shè)計計算說明書
9)所有設(shè)計文檔、資料的整理、收尾、答辯。
四、繪圖任務(wù)
(1) 模具總裝配圖
(2) 模具零件圖
(3) 模具總成三維圖(可選)
(4) 模具主要零件三維圖(可選)
五、主要參考文獻(xiàn)及資料獲得情況
【1】王孝賠.沖壓手冊. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1998
【2】楊玉英.實用沖壓工藝及模具設(shè)計手冊. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005
【3】肖景容、姜奎華 沖壓工藝學(xué). 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2010
【4】王新華.模具設(shè)計與制造實用計算手冊. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003
【5】黃毅宏、李明輝 模具制造工藝. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2010
【6】薛啓翔.沖壓工藝與模具設(shè)計實例分析. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008
【7】王芳.冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)主編. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2009
【8】鄭家賢.沖壓工藝模具設(shè)計實用技術(shù). 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005
【9】牟林、胡建華.沖壓工藝與模具設(shè)計. 北京:北京大學(xué)出版社,2006
【10】呂瑛波、王影.機(jī)械制圖手冊. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2008
六、設(shè)計過程進(jìn)度計劃
2011年2月—6月
1.3、21—3、28 完成畢業(yè)設(shè)計的選題和開題報告;
2、4月1日 ~ 4月10日 英文論文翻譯
3、4月15日 ~4月25日 明確設(shè)計任務(wù),收集相關(guān)資料
4、5月3日 ~5月6日 沖壓工藝設(shè)計:沖壓工藝性分析,制定沖壓工藝方案,確定毛坯形狀,尺寸和主要參數(shù)的計算,排樣和材料利用率的計算
5、5月7日 ~5月20日 沖壓模具設(shè)計:確定沖壓類型及機(jī)構(gòu)形式,計算工序壓力初選壓力機(jī),計算模具的壓力中心,模具結(jié)構(gòu)設(shè)計,模具其他零件的設(shè)計及計算,模具的裝配。
6、5月21日 ~5月23日 編寫設(shè)計說明書,按照學(xué)院得規(guī)范要求排版打印設(shè)計說明書
7、5月25日 ~5月29日 上交畢業(yè)設(shè)計資料,評閱
8、6月1日 ~6月10日 準(zhǔn)備答辯
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軸端擋圈落料、沖孔、沖槽連續(xù)?!救?1張CAD圖】
軸端擋圈落料
沖孔
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