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畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告
學(xué)院（系）_____機(jī)械工程系___
專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化
題 目空氣濾清器落料正反拉伸復(fù)合模
畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告
1.結(jié)合課題任務(wù)情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，撰寫1500～2000字左右的文獻(xiàn)綜述。
選??題? 空氣濾清器殼正反拉伸復(fù)合模設(shè)計
一、本選題的目的和意義??
模具被稱為工業(yè)產(chǎn)品之母。所以工業(yè)的高速發(fā)展也離不開模具工業(yè)的不斷進(jìn)步。中國模具巿場規(guī)模巨大，隨著國內(nèi)模具工業(yè)高速發(fā)展，技術(shù)也獲得了較大的飛躍，但是，仍然面對高檔模具以進(jìn)口為主的尷尬局面。提升技術(shù)實力，乃是中國模具工業(yè)發(fā)展的前途所在。隨著沖壓金屬制品在機(jī)械、電子、交通、國防、建筑、農(nóng)業(yè)等各行業(yè)的廣泛應(yīng)用，對冷沖壓模具的需求日益增加，沖壓模在國民經(jīng)濟(jì)中的重要性也日益突出。模具作為一種高附加值和技術(shù)密集型產(chǎn)品，其技術(shù)水平的高低已經(jīng)成為一個國家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志之一。因此我選擇了模具設(shè)計的課題，即設(shè)計一副能夠生產(chǎn)所給空氣濾清器殼的模具，并且結(jié)構(gòu)合理、能保證制品的精度、表面質(zhì)量。在設(shè)計中能熟練使用PRO/E?、AUTOCAD?等機(jī)械、模具相關(guān)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(shù)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(biāo)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(jì)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(dá)國家相比，中國模具工業(yè)無論在技術(shù)上，還是在管理上，都存在較大差距。特別在大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具技術(shù)上，差距尤為明顯。中國每年需要大量進(jìn)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(shù)人才嚴(yán)重不足，科研開發(fā)和技術(shù)攻關(guān)投入少等一系列問題，嚴(yán)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(qiáng)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(dá)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(dá)地區(qū)的增長在25%以上。近兩年，我國的模具技術(shù)有了很大的提高，生產(chǎn)的模具有些已接近或達(dá)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(shù)含量低的模具已供過于求，市場利潤空間狹小，而技術(shù)含量較高的中、高檔模具還遠(yuǎn)不能適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，精密、復(fù)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(jìn)口。
近五年來，我國平均每年進(jìn)口模具約11.2億美元，2003年就進(jìn)口了近13.7億美元的模具，這還未包括隨設(shè)備和生產(chǎn)線作為附件帶進(jìn)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(dá)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(fù)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(jìn)出口之比為3.7﹕1，進(jìn)出口相抵后的凈進(jìn)口額達(dá)13.2億美元，為世界模具凈進(jìn)口量最大的國家。
3、未來沖壓模具制造技術(shù)發(fā)展趨勢
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。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)。
2.要研究或解決的問題、擬采用的方法或技術(shù)路線
這次設(shè)計的任務(wù)是設(shè)計制造空氣濾清器殼的一副模具，并繪出模具裝配圖、模具零件圖以及編寫設(shè)計說明書。
首先我們需要知道模具在加工中的作用和設(shè)計的基本要求。模具的作用是將壓力機(jī)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(jìn)行正確的模具設(shè)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。
對于空氣濾清器殼，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、正拉深和反拉深三個工序過程。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(shè)計中需要重點分析的地方。再有對模具結(jié)構(gòu)和壓力機(jī)的選擇也是重點。在模具零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計上，也需要注意很多細(xì)小而不可忽視的問題。
對于整個設(shè)計過程可以按以下的方法來設(shè)計計算。
1、 取得必要的資料
① 取得注明具體技術(shù)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(rèn)工件原材料的規(guī)格及毛坯情況。
⑤ 熟悉沖壓車間的設(shè)備和情況。
2、 確定工藝方案
① 對零件進(jìn)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(jìn)行必要的工藝計算。
① 設(shè)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(shè)計
在上述分析計算的基礎(chǔ)上，進(jìn)行模具的結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計，估算出外形尺寸。
5、 模具主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計
① 工作部分零件的設(shè)計。（凸模、凹模、凸凹模等）
② 定位零件的設(shè)計。（擋料銷）
③ 卸料零件的設(shè)計。（卸料板）
④ 導(dǎo)向零件的設(shè)計。（導(dǎo)柱、導(dǎo)套）
6、 選定沖壓設(shè)備
① 壓力機(jī)的標(biāo)稱壓力必須大于沖壓的工藝力。
② 壓力機(jī)的裝模高度必須符合模具的閉合高度的要求。
③ 壓力機(jī)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(xì)表
⑥ 技術(shù)要求及說明
8、 繪制各非標(biāo)準(zhǔn)件的零件圖
9、 分析一個主要零件的加工工藝路線。
3.成果預(yù)測
完成本次設(shè)計后將會對我大學(xué)所學(xué)的知識進(jìn)行鞏固，使我所學(xué)的各種專業(yè)知識在實踐中得以應(yīng)用，在設(shè)計過程中也將會對繪圖的能力的提高有很大的幫助，還能使我的AUTOCAD和PRO/E的應(yīng)用能力加強(qiáng)，設(shè)計的成果可以供其它同類零件的模具設(shè)計參考和借鑒。
4.時間進(jìn)度計劃
2005.12.20—2006.01.02 完成畢業(yè)設(shè)計的選題和開題報告。
2005.01.03—2006.01.20 對設(shè)計的相關(guān)資料進(jìn)行整理。
2006.03.10—2006.03.21 進(jìn)行設(shè)計的初期計算。
2006.03.22—2006.04.05 設(shè)計模具的結(jié)構(gòu)。
2006.04.05—2006.05.01 繪制裝配圖和零件圖。
2006.05.02—2006.05.15 對整個設(shè)計進(jìn)行合理性檢查。
2006.05.16—2006.05.25 設(shè)計說明書的輸入以及畢業(yè)答辯的準(zhǔn)備。
2006.06.02—2006.06.06 畢業(yè)設(shè)計答辯。
5.指導(dǎo)教師意見（對課題方案的可行性、深度、廣度及工作量的意見）
指導(dǎo)教師___________
年 月 日
6.教研室意見
教研室主任___________
年 月 日
說明：開題報告作為畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一，此報告應(yīng)在導(dǎo)師指導(dǎo)下，由學(xué)生填寫，將作為畢業(yè)設(shè)計（論文）成績考查的重要依據(jù)，經(jīng)導(dǎo)師簽署意見及教研室審查后生效。