端蓋的落料、拉深、沖孔復合模設計-沖壓模具【含11張圖紙】

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（2007屆） 本科生畢業(yè)設計（論文）資料 學 院、系： 機械工程學院 專 業(yè)： 機械設計與制造及自動化 學 生 姓 名： 粟 向 班 級： 0302 學號 26030202 指導教師姓名： 曾立平 職稱 教授 最終評定成績： 湖南工業(yè)大學教務處 二○○六年九月制  目 錄 第一部分 過程管理資料 一、畢業(yè)設計（論文）課題任務書 ( 3 ) 二、本科畢業(yè)設計（論文）開題報告 ( 6 ) 三、本科畢業(yè)設計（論文）進展情況記錄 (13 ) 四、本科畢業(yè)設計（論文）中期報告 (15 ) 五、畢業(yè)設計（論文）指導教師評閱表 (16 ) 六、畢業(yè)設計（論文）評閱教師評閱表 (17 ) 七、畢業(yè)設計（論文）答辯及最終成績評定表 (18 ) 第二部分 設計說明書 八、設計說明書 (19 ) - 19 -  2007屆 本科生畢業(yè)設計（論文）資料 第一部分 過程管理資料  2007屆畢業(yè)設計（論文）課題任務書 院(系)： 機械工程學院 專業(yè)： 機械設計與制造及自動化 指導教師 曾立平 學生姓名 粟 向 課題名稱 端蓋的落料、拉深、沖孔復合模設計 內(nèi) 容 及 任 務 內(nèi)容： 1. 沖壓件零件圖一張（包括零件尺寸、精度、材料等）。 2. 生產(chǎn)批量為大批量生產(chǎn)。 3. 零件材料為20號鋼。 4. 材料厚度為2mm。 任務： 1. 落料、拉深復合模總體設計。 2. 設計說明書一份。 3. 設計圖紙齊全。 4. 自選一個重要模具零件編制加工工藝過程。 擬 達 到 的 要 求 或 技 術 指 標 一、模具 1. 保證規(guī)定的生產(chǎn)率和高質(zhì)量的沖壓件的同時，力求成本低、模具壽命長。 2. 設計的模具必須保證操作安全、方便。 3. 沖模零件必須具有良好的工藝性，即制造裝配容易、便于管理。 4. 便于搬運、安裝、緊固到?jīng)_床上并且方便、可靠。 5. 保證模具強度的前提下，注意外形美觀，各部分比例協(xié)調(diào)。 二、說明書 1. 資料數(shù)據(jù)充分。 2. 計算過程詳細、完全。 3. 公式的字母含義應標明，有時還應標注公式的出處。 4. 內(nèi)容條理清楚，按步驟書寫。 5. 說明書要求由計算機打印出來。 三、設計圖紙 1. 模具總裝圖一張。 2. 全部模具零件圖紙，總圖紙量不少于3張零號圖面。 進 度 安 排 起止日期 工作內(nèi)容 2006.12.20～2007.01.06 完成畢業(yè)設計的選題和開題報告 2006.01.07—2007.02.26 對設計的相關資料進行整理。 2007.02.27—2007.03.01 進行設計的初期計算。 2007.03.02—2007.04.09 設計模具的結(jié)構(gòu)。 2007.04.10—2007.05.09 繪制裝配圖和零件圖。 2007.05.10—2007.05.20 對整個設計進行合理性檢查 2007.05.21—2007.05.26 設計說明書的輸入以及畢業(yè)答辯的準備。 2007.05.28—2007.06.02 畢業(yè)設計答辯。 主 要 參 考 資 料 ［１］鄭家賢. 沖壓工藝與模具設計實用技術［Ｍ］.北京：機械工業(yè)出版社，2005. Zheng Jiaxian. Ramming craft and mold design practical technology［Ｍ］.Beijing: Mechanical industry Press,2005.(in Chinese) ［２］沖模設計手冊編寫組.沖模設計手冊［Ｍ］.北京：機械工業(yè)出版社，1999. Dies the design handbook compilation group. Dies the design handbook［Ｍ］. Beijing: Mechanical industry Press,1999.(in Chinese) ［３］劉心治.冷沖壓工藝及模具設計［Ｍ］.重慶：重慶大學出版社，1995. Liu Xinzhi. Cold ramming craft and mold design［Ｍ］.Chongqing: Chongqing University Press,2005.(in Chinese) ［４］盧險峰.沖壓工藝模具學［Ｍ］.北京：機械工業(yè)出版社，1997. Lu Xianfeng. Ramming craft mold study［Ｍ］.Beijing: Mechanical industry Press,1997.(in Chinese) ［5］中國機械工程學會鍛壓學會.鍛壓手冊［Ｍ］.北京：機械工業(yè)出版社，2002. China mechanical engineering academic society forging and stamping academic society. Forging and stamping handbook［Ｍ］.Beijing: Mechanical industry Press,2002.(in Chinese) ［6］鐘毓斌.沖壓工藝與模具設計［Ｍ］.北京：機械工業(yè)出版社，2002. Zhong Yubin. Ramming craft and mold design［Ｍ］.Beijing: Mechanical industry Press,2002.(in Chinese) ［7］彭建聲.簡明模具工實用技術手冊［Ｍ］.北京：機械工業(yè)出版社，2004. Peng Jiansheng. Concise mold labor practical technical manual［Ｍ］.Beijing: Mechanical industry Press,2004.(in Chinese) 教研室 意見 簽名： 年 月 日 院(系)主管領導意見 簽名： 年 月 日  湖 南 工 業(yè) 大 學 本科畢業(yè)設計開題報告 （2007屆） 學 院、系： 機械工程學院 專 業(yè)： 機械設計與制造及自動化 學 生 姓 名： 粟 向 班 級： 0302 學號 26030202 指導教師姓名： 曾立平 職稱 教授 2007年 0 1 月 14 日 題目：端蓋的落料、拉深、沖孔復合模設計 1. 結(jié)合課題任務情況，查閱文獻資料，撰寫1500～2000字左右的文獻綜述。 一、本選題的目的和意義?? 模具是制造業(yè)的重要工藝基礎，在我國，模具制造屬于專用設備制造業(yè)。中國雖然很早就開始制造模具和使用模具，但長期未形成產(chǎn)業(yè)。直到20世紀80年代后期，中國模具工業(yè)才駛?cè)氚l(fā)展的快車道。近年，不僅國有模具企業(yè)有了很大發(fā)展，三資企業(yè)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)（個體）模具企業(yè)的發(fā)展也相當迅速。模具作為一種高附加值和技術密集型產(chǎn)品，其技術水平的高低已經(jīng)成為一個國家制造業(yè)水平的重要標志之一。因此我選擇了模具設計的課題，即設計一副能夠生產(chǎn)端蓋的模具，并且結(jié)構(gòu)合理、能保證制品的精度、表面質(zhì)量。在設計中能熟練使用PRO/E?、AUTOCAD?等機械、模具相關繪圖軟件。 二、國內(nèi)外發(fā)展情況 1、國內(nèi)方面： 模具生產(chǎn)技術水平的高低，已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標志，因為模具在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。中國經(jīng)濟的高速發(fā)展對模具工業(yè)提出了越來越高的要求，也為其發(fā)展提供了巨大的動力。近10年來，中國模具工業(yè)一直以每年15%左右的增長速度快速發(fā)展。但與發(fā)達國家相比，中國模具工業(yè)無論在技術上，還是在管理上，都存在較大差距。特別在大型、精密、復雜、長壽命模具技術上，差距尤為明顯。中國每年需要大量進口此類模具，在模具產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上，中低檔模具相對過剩，市場競爭加劇價格偏低，降低了許多模具企業(yè)的效益。而中高檔模具能力不足，模具的開發(fā)能力較弱，技術人才嚴重不足，科研開發(fā)和技術攻關投入少等一系列問題，嚴重制約了中國模具行業(yè)的發(fā)展。 由于近年市場需求的強大拉動，中國模具工業(yè)高速發(fā)展，市場廣闊，產(chǎn)銷兩旺。2003年我國模具產(chǎn)值達到450億元人民幣以上，約折合50多億美元，按模具總量排名，中國緊隨日本、美國其后，位居世界第三。中國模具已涵蓋了各種用于金屬和非金屬成形的特殊裝備，被分為10大類、46小類。1996年至2002年間，中國模具制造業(yè)的產(chǎn)值年平均增長14%左右，2003年增長25%左右，廣東、江蘇、浙江、山東等模具發(fā)達地區(qū)的增長在25%以上。近兩年，我國的模具技術有了很大的提高，生產(chǎn)的模具有些已接近或達到國際水平。2003年模具出口3.368億美元，比上年增長在33.5%，形勢喜人。 總的來看，我國技術含量低的模具已供過于求，市場利潤空間狹小，而技術含量較高的中、高檔模具還遠不能適應國民經(jīng)濟發(fā)展的需要，精密、復雜的沖壓模具和塑料模具、轎車覆蓋件模具、電子接插件等電子產(chǎn)品模具等高檔模具仍有很大一部分依靠進口。 近五年來，我國平均每年進口模具約11.2億美元，2003年就進口了近13.7億美元的模具，這還未包括隨設備和生產(chǎn)線作為附件帶進來的模具。中國現(xiàn)有模具企業(yè)超過2萬家，從業(yè)人數(shù)50多萬人。中國的模具生產(chǎn)目前主要集中在華南和華東，大約占了全國模具制造業(yè)產(chǎn)值和銷售額的三分之二，每年平均增長在20%左右。 2、國外方面： 我國模具生產(chǎn)廠中多數(shù)是自產(chǎn)自配的工模具車間（分廠），自產(chǎn)自配比例高達60%左右，而國外模具超過70%屬商品模具。專業(yè)模具廠大多是“大而全”、“小而全”的組織形式，而國外大多是“小而?！?、“小而精”。國內(nèi)大型、精密、復雜、長壽命的模具占總量比例不足30%，而國外在50%以上。2004年，模具進出口之比為3.7﹕1，進出口相抵后的凈進口額達13.2億美元，為世界模具凈進口量最大的國家。 3、未來沖壓模具制造技術發(fā)展趨勢 模具技術的發(fā)展應該為適應模具產(chǎn)品“交貨期短”、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價格低”的要求服務。達到這一要求急需發(fā)展如下幾項： (1) 全面推廣CAD/CAM/CAE技術　　 模具CAD/CAM/CAE技術是模具設計制造的發(fā)展方向。隨著微機軟件的發(fā)展和進步，普及CAD/CAM/CAE技術的條件已基本成熟，各企業(yè)將加大CAD/CAM技術培訓和技術服務的力度；進一步擴大CAE技術的應用范圍。計算機和網(wǎng)絡的發(fā)展正使CAD/CAM/CAE技術跨地區(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。高速銑削加工技術的發(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也稱為電火花創(chuàng)成加工技術，這是一種替代傳統(tǒng)的用成型電極加工型腔的新技術，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雜的成型電極，這顯然是電火花成形加工領域的重大發(fā)展。國外已有使用這種技術的機床在模具加工中應用。預計這一技術將得到發(fā)展。 (5)提高模具標準化程度 我國模具標準化程度正在不斷提高，估計目前我國模具標準件使用覆蓋率已達到30%左右。國外發(fā)達國家一般為80%左右。 (6)優(yōu)質(zhì)材料及先進表面處理技術 選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應用相應的表面處理技術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發(fā)展工藝先進的氣相沉積(TiN、TiC等)、等離子噴涂等技術。 (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 這是我國長遠發(fā)展的目標。模具自動加工系統(tǒng)應有多臺機床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤；有完整的機具、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)。 2.選題依據(jù)、主要研究內(nèi)容、研究思路及方案。 這次設計的任務是設計端蓋的一副模具，并繪出模具裝配圖、模具零件圖以及編寫設計說明書。 首先我們需要知道模具在加工中的作用和設計的基本要求。模具的作用是將壓力機的作用力通過模具傳遞給金屬板料，在其內(nèi)部產(chǎn)生使之變形的內(nèi)力，使板料毛坯發(fā)生變形，從而獲得滿足一定性能要求的及符合所需尺寸及形狀的制品。在生產(chǎn)實際中,模具的作用在于保證沖件的質(zhì)量、提高生產(chǎn)率和降低成本等。為此除了采用行之有效的工藝手段、進行正確的模具設計及選擇合理的模具結(jié)構(gòu)之外，還必須滿足以下幾個要求：①制造精度高 ②操作性能良好 ③使用壽命長 ④制造周期短 ⑤模具成本低。 對于端蓋，它屬于帶凸緣圓筒型件，從結(jié)構(gòu)上我們可以得知需要落料、拉深和沖孔三個工序過程。從零件的工藝性分析可以看出此零件對落料是很適合的。但從拉深方面考慮就需要計算出拉深系數(shù)，判斷能否一次拉深成功，這也是本設計中需要重點分析的地方。其次對于零件是否可以成型方面也要進行詳細的計算和核算校核,再有對模具結(jié)構(gòu)和壓力機的選擇也是重點。在模具零件的結(jié)構(gòu)設計上，也需要注意很多細小而不可忽視的問題。 對于整個設計過程可以按以下的方法來設計計算。 1、 取得必要的資料 ① 取得注明具體技術要求的產(chǎn)品零件圖。 ② 收集工件加工的工藝工藝過程卡片。 ③ 了解工件的生產(chǎn)批量。 ④ 確認工件原材料的規(guī)格及毛坯情況。 ⑤ 熟悉沖壓車間的設備和情況。 2、 確定工藝方案 ① 對零件進行工藝性分析。 ② 根據(jù)工藝計算，確定工序數(shù)目。 ③ 計算拉深系數(shù)，確定拉深次數(shù)。 ④ 根據(jù)生產(chǎn)批量、尺寸大小、精度要求選擇合理的加工方案。 3、 進行必要的工藝計算。 ① 設計材料的排樣和計算毛坯尺寸。 ② 計算落料力、卸料力、壓邊力、拉深力和頂件力等。 ③ 計算或估算模具各主要零件的厚度。 ④ 計算凸、凹模的工作部分尺寸。 4、 模具的總體設計 在上述分析計算的基礎上，進行模具的結(jié)構(gòu)的總體設計，估算出外形尺寸。 5、 模具主要零部件的結(jié)構(gòu)設計 ① 工作部分零件的設計。（凸模、凹模、凸凹模等） ② 定位零件的設計。（擋料銷） ③ 卸料零件的設計。（卸料板） ④ 導向零件的設計。（導柱、導套） 6、 選定沖壓設備 ① 壓力機的標稱壓力必須大于沖壓的工藝力。 ② 壓力機的裝模高度必須符合模具的閉合高度的要求。 ③ 壓力機的行程要符合要求。 7、 繪制模具總圖 ① 主視圖 ② 俯視圖 ③ 工件圖 ④ 排樣圖 ⑤ 列出明細表 ⑥ 技術要求及說明 8、 繪制各非標準件的零件圖 9、分析一個主要零件的加工工藝路線。 3.工作進度及具體安排。 2006.12.20—2007.01.06 完成畢業(yè)設計的選題和開題報告。 2006.01.07—2007.02.26 對設計的相關資料進行整理。 2007.02.27—2007.03.01 進行設計的初期計算。 2007.03.02—2007.04.09 設計模具的結(jié)構(gòu)。 2007.04.10—2007.05.09 繪制裝配圖和零件圖。 2007.05.10—2007.05.20 對整個設計進行合理性檢查。 2007.05.21—2007.05.26 設計說明書的輸入以及畢業(yè)答辯的準備。 2007.05.28—2007.06.02 畢業(yè)設計答辯。 4.指導教師意見。 指導教師： 年 月 日 說明：開題報告作為畢業(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，此報告應在導師指導下，由學生填寫，將作為畢業(yè)設計（論文）成績考查的重要依據(jù)，經(jīng)導師審查后簽署意見生效。 本科畢業(yè)設計（論文）進展情況記錄 畢業(yè)設計（論文）題目： 端蓋的落料、拉深、沖孔復合模設計 班級：__0302_____學號：26030202學生：__粟向___指導教師： 曾立平 時 間 任務完成情況 指導教師意見 第 一 周 至 第二周 和指導老師溝通，討論相關設計計劃和具體安排。 指導教師簽名： 年 月 日 第 三 周 至 第 四 周 準備好設計的相關書籍，對以前學過的模具知識進行溫習，以此來熟悉自己設計的大概內(nèi)容。 指導教師簽名： 年 月 日 第 五 周 至 第 六 周 開始對設計進行初步的計算。 指導教師簽名： 年 月 日 注：教師監(jiān)督學生如實記錄畢業(yè)設計（論文）過程中根據(jù)《課題任務書》擬定的進度與進展情況以及畢業(yè)設計（論文）撰寫過程中遇到的問題和困難，并簽署意見。  第 七 周 至 第 九 周 設計模具的主要結(jié)構(gòu)，并繪出零件圖和裝配圖。 指導教師簽名： 年 月 日 第 十 周 至 第 十 一 周 對整個設計進行合理性檢查。 指導教師簽名： 年 月 日 第 十二 周 至 第 十三 周 設計說明書的輸入以及畢業(yè)答辯的準備。 指導教師簽名： 年 月 日 注：教師監(jiān)督學生如實記錄畢業(yè)設計（論文）過程中根據(jù)《課題任務書》擬定的進度與進展情況以及畢業(yè)設計（論文）撰寫過程中遇到的問題和困難，并簽署意見。 本科畢業(yè)設計（論文）中期報告 填表日期： 2007 年 5 月 28 日 院（系） 機械工程學院 班級 0302 學生姓名 粟 向 課題名稱： 端蓋的落料、拉深、沖孔復合模設計 課題主要任務： 了解模具的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造， 對模具進行系統(tǒng)的分析，做出一套完善的模具 1、簡述開題以來所做的具體工作和取得的進展或成果 開題以來，認真查閱了一系列的參考文獻和與設計相關的書籍，對課題有了初步的整體了解，并通過參考各種資料書中有關冷沖模的設計過程，對設計步驟和方法有了更深層次的了解。通過前段時間的設計計算和結(jié)構(gòu)分析以及在曾立平教授的認真指導下，端蓋的結(jié)構(gòu)設計是此課題最為重要的，也是難點之處，所以這對下一步的工作有著深刻的意義。 2、下一步的主要研究任務，具體設想與安排 1．對結(jié)構(gòu)進行進一步的分析，做出初步的結(jié)構(gòu)方案。 2．在做出的初步方案上進行修改，使其進一步完善。 3．確立方案后，接下來就是繪圖和說明書的整理。 3、存在的具體問題 個人對模具設計的了解深度有限，存在的主要問題是整個結(jié)構(gòu)設計過程中，經(jīng)常遇到一些不起眼的問題，需同學和老師的指導，在整個結(jié)構(gòu)設計中還不完善，需進一步的修改和完善。 4、指導教師對該生前期研究工作的評價 指導教師簽名： 日 期： 畢業(yè)設計（論文）指導教師評閱表 院（系）： 機械工程學院 學生姓名 粟向 學 號 26030202 班 級 0302 專 業(yè) 機械設計與制造及自動化 指導教師 姓 名 曾立平 課題名稱 端蓋的落料、拉深、沖孔復合模設計 評語：（包括以下方面，①學習態(tài)度、工作量完成情況；②檢索和利用文獻能力、計算機應用能力；③學術水平或設計水平、綜合運用知識能力和創(chuàng)新能力；） 是否同意參加答辯： 是□ 否□ 指導教師評定成績 分值： 指導教師簽字： 年 月 日 畢業(yè)設計（論文）評閱教師評閱表 院、系： 機械工程學院 學生姓名 粟向 學 號 26030202 班 級 0302 專 業(yè) 機械設計與制造及自動化 課題名稱 端蓋的落料、拉深、沖孔復合模設計 評語：（對論文學術評語，包括選題意義；文獻利用能力；所用資料可靠性；創(chuàng)新成果及寫作規(guī)范化和邏輯性） 針對課題內(nèi)容給設計者（作者）提出3個問題，作為答辯時參考。 1. 2. 3. 評 分： 是否同意參加答辯 是□ 否□ 評閱人簽名： 年 月 日 畢業(yè)設計（論文）答辯及最終成績評定表 院、系（公章）： 機械工程學院 學生姓名 粟向 學號 26030202 班級 0302 答辯 日期 課題名稱 端蓋的落料、拉深、沖孔復合模設計 指導 教師 曾立平 成 績 評 定 分值 評 定 教師 1 教師 2 教師 3 教師 4 教師 5 小計 課題介紹 思路清晰，語言表達準確，概念清楚，論點正確，實驗方法科學，分析歸納合理，結(jié)論嚴謹，設計（論文）有應用價值。 30 答辯 表現(xiàn) 思維敏捷,回答問題有理論根據(jù)，基本概念清楚，主要問題回答準確大、深入,知識面寬。 70 合 計 100 答 辯 評 分 分值： 答辯小組長簽名： 答辯成績a： × ％＝ 指導教師評分 分值： 指導教師評定成績b： × ％＝ 評閱教師評分 分值： 評閱教師評定成績c： × ％＝ 最終評定成績： 分數(shù)： 等級： 答辯委員會主任簽名： 年 月 日 說明：最終評定成績＝a+b+c，三個成績的百分比由各院、系自己確定。 2007屆 本科生畢業(yè)設計（論文）資料 第二部分 設計說明書（或畢業(yè)論文）