電飯煲傳感器外殼沖壓工藝與模具設(shè)計【含17張CAD圖紙+PDF圖】
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畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告題目電飯煲傳感器外殼沖壓工藝與模具設(shè)計專 業(yè) 名 稱 機械設(shè)計制造及其自動化班 級 學(xué) 號 078105330學(xué) 生 姓 名 熊勇指 導(dǎo) 教 師 羅海泉填 表 日 期 2011 年 3 月 10 日說 明開題報告應(yīng)結(jié)合自己課題而作，一般包括：課題依據(jù)及課題的意義、國內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢（含文獻綜述）、研究內(nèi)容及實驗方案、目標(biāo)、主要特色及工作進度、參考文獻等內(nèi)容。以下填寫內(nèi)容各專業(yè)可根據(jù)具體情況適當(dāng)修改。但每個專業(yè)填寫內(nèi)容應(yīng)保持一致。論文題目：電飯煲傳感器外殼沖壓工藝及其模具設(shè)計一、選題的依據(jù)及課題的意義模具是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的標(biāo)志, 反映一個國家的工業(yè)發(fā)展的水平和地位。模具的使用性能, 特別是使用壽命反映了工業(yè)裝備的現(xiàn)代化程度, 且直接影響到產(chǎn)品的更新?lián)Q代和市場競爭力。因此世界各國都非常重視模具工業(yè)的發(fā)展, 采取了最現(xiàn)代的設(shè)計方法, 提高模具的質(zhì)量。在我國, 模具行業(yè)成為新的支柱產(chǎn)業(yè), 但精度不高、壽命短一直是影響模具發(fā)展的重要因素, 模具壽命的提高是一個十分迫切的任務(wù)。模具設(shè)計的特點：(1) 設(shè)計過程復(fù)雜,信息含量大。(2) 設(shè)計因素眾多,專業(yè)分工細致。(3) 計算、分析過程煩瑣。(4) 制造資源要求高。現(xiàn)代模具的設(shè)計手段(如CAD/ CAE/ CAM集成化技術(shù)) 、制造精度( 如激光技術(shù)) 和表面處理技術(shù)(如化學(xué)滲透處理) 的應(yīng)用, 大大提高了模具的使用壽命, 同時也改善了模具表面的摩擦學(xué)特性, 使模具行業(yè)得到了快速的發(fā)展, 但目前模具使用壽命偏短仍是研究的前沿問題。提高模具使用壽命的方法有：(一)合理選用模具材料。1. 合理的模具材料的選用；2. 合理的模具結(jié)構(gòu)。(二)模具的熱處理工藝。從模具失效分析得知, 45%的模具失效是由于熱處理不當(dāng)造成的。采用熱處理新技術(shù)是提高模具性能的經(jīng)濟而有效的重要措施。表面強化的主要目的的是提高模具表面的耐磨性、耐蝕性和潤滑性能。模具熱處理工藝包括基體強韌化和表面強化處理?；w的強韌化在于提高基體的強度和韌度,減少斷裂和變形。(三)模具的機械加工工藝。模具的可靠性是模具的四大質(zhì)量指標(biāo)(性能、可靠性、經(jīng)濟性和安全性)之一, 是反映模具動態(tài)質(zhì)量的指標(biāo),也是模具質(zhì)量的核心。一副模具的可靠性是通過設(shè)計、制造直至使用的各個階段的共同努力才得以保證的?！霸O(shè)計”奠定模具可靠性的基礎(chǔ),“制造”實現(xiàn)模具的可靠性設(shè)計目標(biāo),“使用”則是驗證和維持模具可靠性目標(biāo)。模具的機械加工工藝是直接影響模具使用壽命和產(chǎn)品質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。加工實踐證明:采用正確的加工工藝,使高精度模具的型腔表面粗糙度改善一倍,就可使模具使用壽命提高50%。這一點對塑料模具尤為重要。CAE 技術(shù)可以使模具設(shè)計人員在模具加工之前,就能在計算機上通過仿真模擬來準(zhǔn)確評價不同的設(shè)計方案,觀察產(chǎn)品在模具中的成形以及是否產(chǎn)生內(nèi)部或外部的缺陷,進而修改模具直接到最優(yōu)。CAE 技術(shù)為模具設(shè)計提供了可靠的驗證優(yōu)化工具,特別在模具設(shè)計的試驗階段。模具設(shè)計的試驗階段是設(shè)計完成后的關(guān)鍵階段,傳統(tǒng)上都是先制造物理樣模,再投入試驗。如果某些地方試驗失敗, 則重新設(shè)計- 制造- 試驗, 如此反復(fù)直到完全通過,既耗費時間又極為昂貴。若采用CAE 技術(shù),則可在模具加工之前,在計算機上通過過程模擬來準(zhǔn)確評價不同的設(shè)計方案,幫助模具設(shè)計者分析模具形狀、工藝參數(shù)等與產(chǎn)品性能之間的關(guān)系,使模具設(shè)計者在模具制造之前就能觀察到成型時的應(yīng)力分布、分子和纖維取向分布以及是否會產(chǎn)生內(nèi)部或外部的缺陷,進而修改模具直到滿意狀態(tài),而不是等到試模以后再返修模具。通過建立有限元模型,運用成形缺陷模擬和虛擬修模,解決由于不規(guī)則的形狀而導(dǎo)致塑性流動的不均勻性所產(chǎn)生的拉裂和起皺，并運用在有限元分析過程中得到的工藝參考參數(shù)，如板料應(yīng)力應(yīng)變分布、成形力和壓邊力變化曲線等，縮短沖壓模具設(shè)計周期。模具協(xié)同設(shè)計是以任務(wù)為核心,以設(shè)計組織者為主體,聯(lián)系和控制所有設(shè)計小組成員,共同完成產(chǎn)品設(shè)計的協(xié)同過程。其工作環(huán)境是一個典型的CSCW(Computer Supported Cooperative Work)。二、研究概況及發(fā)展趨勢綜述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(jì)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(dāng)迅速。雖然中國模具工業(yè)發(fā)展迅速，但與需求相比，顯然供不應(yīng)求，其主要缺口集中于精密、大型、復(fù)雜、長壽命模具領(lǐng)域。由于在模具精度、壽命、制造周期及生產(chǎn)能力等方面，中國與國際平均水平和發(fā)達國家仍有較大差距，因此，每年需要大量進口模具。中國模具產(chǎn)業(yè)除了要繼續(xù)提高生產(chǎn)能力，今后更要著重于行業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的調(diào)整和技術(shù)發(fā)展水平的提高。結(jié)構(gòu)調(diào)整方面，主要是企業(yè)結(jié)構(gòu)向?qū)I(yè)化調(diào)整，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)向著中高檔模具發(fā)展，向進出口結(jié)構(gòu)的改進，中高檔汽車覆蓋件模具成形分析及結(jié)構(gòu)改進、多功能復(fù)合模具和復(fù)合加工及激光技術(shù)在模具設(shè)計制造上的應(yīng)用、高速切削、超精加工及拋光技術(shù)、信息化方向發(fā)展。近年，模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加大，主要表現(xiàn)在大型、精密、復(fù)雜、長壽命、中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度高于一般模具產(chǎn)品；塑料模和壓鑄模比例增大；專業(yè)模具廠數(shù)量及其生產(chǎn)能力增加；“三資”及私營企業(yè)發(fā)展迅速；股份制改造步伐加快等。從地區(qū)分布來看，以珠江三角洲和長江三角洲為中心的東南沿海地區(qū)發(fā)展快于中西部地區(qū)，南方的發(fā)展快于北方。目前發(fā)展最快、模具生產(chǎn)最為集中的省份是廣東和浙江，江蘇、上海、安徽和山東等地近幾年也有較大發(fā)展。三、研究內(nèi)容及實驗方案差距和問題及解決的辦法a.總量供不應(yīng)求：國內(nèi)模具自配率只有70%左右。其中低檔模具供過于求，中高檔模具自配率只有50%左右。b.企業(yè)組織結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)結(jié)構(gòu)和進出口結(jié)構(gòu)均不合理c.模具產(chǎn)品水平大大低于國際水平，生產(chǎn)周期卻高于國際水平。產(chǎn)品水平低主要表現(xiàn)在模具的精度、型腔表面粗糙度、壽命及結(jié)構(gòu)等方面。 d.研發(fā)能力較差，經(jīng)濟效益欠佳。我國模具企業(yè)技術(shù)人員比例低，水平較低，且不重視產(chǎn)品開發(fā)，在市場中經(jīng)常處于被動地位。鑒于以上我國模具存在的問題，在以后模具生產(chǎn)中應(yīng)用信息技術(shù)等高新技術(shù)改造傳統(tǒng)的模具企業(yè)進一步提升模具工業(yè)的設(shè)計制造水平。在另一方面加快模具產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)調(diào)整，針對當(dāng)前低檔模具供過于求，高精密模具供不應(yīng)求的情況不斷增加高檔模具的比重。發(fā)揮我國模具工業(yè)勞動力價格較低的優(yōu)勢，積極參與國際競爭擴大模具出口。另外注重模具技術(shù)人才的培養(yǎng)和改善模具制造的工藝裝備也是當(dāng)務(wù)之急。四、目標(biāo)、主要特色及工作進度本課題是電飯煲傳感器外殼工藝分析和模具設(shè)計主要研究的是電飯煲傳感器外殼的工藝和設(shè)計出合適的模具，模具的使用壽命是模具設(shè)計要綜合考慮的關(guān)鍵因素, 若能把摩擦學(xué)設(shè)計加入到現(xiàn)代設(shè)計中將大大提高模具的服務(wù)壽命, 提高生產(chǎn)效率, 降低加工成本。為了達到目的擬采用以下的方法 1）工藝分析由工件可知，該工件的形狀，尺寸，精度和材料等均符合沖壓工藝性要求，沖壓的主要工序有：落料，拉深，沖孔和切邊等，工藝較簡單，生產(chǎn)批量大，適宜用復(fù)合模沖制。2）排樣圖設(shè)計由所給零件圖畫出零件展開圖，合理安排工位。3）沖壓工藝參數(shù)計算坯料的展開長度及料寬計算進距計算沖材間隙值的確定凸凹模刃口尺寸的確定沖壓力及壓力中心的計算翻邊力計算彎曲力計算4）模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計凹模設(shè)計凸模設(shè)計成果預(yù)測：根據(jù)生產(chǎn)需要和技術(shù)經(jīng)濟要求，實現(xiàn)對電飯煲傳感器外殼的模具設(shè)計。能夠?qū)崿F(xiàn)所設(shè)計的模具結(jié)構(gòu)緊湊，動作準(zhǔn)確，連續(xù)性生產(chǎn)，可靠，生產(chǎn)出來的沖壓件尺寸、精度、表面質(zhì)量都達到要求。生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成本低。 設(shè)計圖紙：沖壓模具CAD裝配圖，三維裝配圖，模具主要部分（凹模，凸模等）零件圖共3張A0圖紙。設(shè)計說明書一份（約15000字）；外文翻譯一篇（約3000字）。時間進度計劃：1繪制零件圖，收集、查閱有關(guān)資料，外文資料翻譯(6000字符)，撰寫開題報告；第1周第4周 2對零件進行沖壓工藝分析，確定工藝方案； 第5周第6周3計算、確定沖壓力模具工作部分尺寸及公差，選取模具結(jié)構(gòu)；第7周第9周4設(shè)計專用模具一套，繪制裝配圖，拆繪主要零件圖；（折合A1圖4張）第10周第13周5撰寫畢業(yè)論文、畢業(yè)設(shè)計審查、畢業(yè)答辯。 第14周第17周五、主要參考文獻1 姜奎華主編. 沖壓工藝與模具設(shè)計. 北京：機械工業(yè)出版社，2003.62 解汝升. 沖壓模具設(shè)計與制造技術(shù). 北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，19973 許發(fā)樾主編. 實用模具設(shè)計與制造手冊. 北京：機械工業(yè)出版社，2001.24 廖念釗等主編. 互換性與技術(shù)測量. 北京：中國計量出版社，2011.2第5版5 Wilson，F(xiàn).W.Die design handbook MaGraw Hill 1990.6
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