圓形鎖扣沖壓工藝及模具設計開題報告.doc

畢業(yè)設計（論文）開題報告 課題名稱：圓形鎖扣沖壓工藝及模具設計 1. 課題類型、來源、背景和意義1.1本課題類型屬于工程設計（技術），零件來源于生產實際。如圖所示：二維草圖三維零件圖1.2課題的背景及意義 沖壓技術是利用沖壓機械和沖壓模具進行的現(xiàn)代沖壓加工技術，已有近二百年的發(fā)展歷史。到本世紀10年代，沖壓加工技術已經從一種從屬于機械加工或壓力加工藝的地位，發(fā)展成為了一門具有自己理論基礎的應用技術科學。沖壓技術中沖壓模具是制造業(yè)的重要基礎工藝裝備。用模具生產制件所達到的高精度、高復雜程度、高一致性、高生產率和低耗能、低耗材，使模具工業(yè)在制造業(yè)中的地位越來越重要。國外將模具比喻為“金鑰匙”、“金屬加工帝王”、“進入富裕社會的原動力”等。在國內模具工業(yè)也有“永不衰亡的工業(yè)”、“點鐵成金的行業(yè)”、“無與倫比的效益放大器”等榮譽稱號?，F(xiàn)在，模具技術已成為衡量一個國家產品制造水平的重要標志之一。沒有高水平的模具就沒有高水平的產品已成為共識。就工程制造而言，進入80、90年代，由于世界各國經濟的高速發(fā)展和國民生活水準的大大提高，人們對汽車、家用電器、住宅等的需求與日俱增，促進了沖壓技術的快速發(fā)展，同時也就對模具技術提出了更高的要求。且由于電子計算機技術的廣泛而有效的應用，不僅促進了沖壓技術的理論深入發(fā)展，而且使沖壓機械、模具及操作的自動化程度等，都達到了一個更高的階段。2. 本課題及相關領域的國內外現(xiàn)狀及發(fā)展2.1 國內外模具工業(yè)的現(xiàn)狀 國外，特別是歐美和日韓等發(fā)達地區(qū)的模具工業(yè)起步較早，擁有比較先進的生產管理技術及經驗，值得我們國內模具行業(yè)學習和借鑒。在歐美，許多模具企業(yè)將高新技術應用于模具的設計和制造，主要體現(xiàn)在： （1）充分發(fā)揮了信息技術帶動和提升模具工業(yè)的優(yōu)越性； （2）高速切削、五軸高速加工技術基本普及，大大縮減制模周期，提高企業(yè)的市場競爭力； （3）快速成形技術和快速制模技術得到普遍應用； （4）從事模具行業(yè)的人員精簡，一專多能，一人多職，精益生產； （5）模具產品專業(yè)化，市場定位準確； （6）采用先進的管理信息系統(tǒng)，實現(xiàn)集成化管理； （7）工藝管理先進、標準化程度高。日本模具加工的未來發(fā)展方向主要表現(xiàn)為無人手修模、無放電加工、加工時間縮短、五軸加工等方面。中國雖然在很早以前就制造模具和使用模具，但一直未形成產業(yè)。由于長期以來模具制造一直作為保證企業(yè)產品生產的手段被視為生產后方。因此一直發(fā)展緩慢。1984年成立了中國模具工業(yè)協(xié)會，1987年模具首次被列入機電產品目錄。隨著中國改革開放的日益深入，市場經濟進程的加快，模具及其標準件、配套件作為產品，制造生產的企業(yè)大量出現(xiàn)，模具產業(yè)得到快速發(fā)展。在市場競爭中，企業(yè)的模具生產技術提高很快，規(guī)模不斷發(fā)展，提高很快。20世紀90年代以來，中國在汽車行業(yè)的模具設計制造中開始采用CADCAM技術，開發(fā)了汽車車身與覆蓋件模具CADCAM軟件系統(tǒng)，在模具和設計制造中得到了實際應用，取得顯著效益。2.2國內外沖壓模具技術的發(fā)展趨勢模具是機械制造業(yè)中技術先進、影響深遠的重要工藝裝備，具有生產效率高、材料利用率高、制件質量優(yōu)良、工藝適應性好等特點，被廣泛應用于汽車、機械、航天、航空、輕工、電子、電器、儀表等行業(yè)。然而，與國際先進水平相比，中國的模具行業(yè)的差距不僅表現(xiàn)在精度差距大、交貨周期長等方面，模具壽命也只有國際先進水平的50左右，大型、精密、技術含量高的轎車覆蓋件沖壓模具和精密沖裁模具，每年都需要花費大量資金進口?，F(xiàn)今，沖壓加工技術已發(fā)展成為了一種先進制造技術。當然，沖壓技術(分為分離加工和成形加工兩大類)無論從理論上或實踐上仍會不斷向前發(fā)展。3 課題主要任務和成型方案3.1 設計內容及要求 內容：本課題內容是針對產品，進行工藝分析及模具設計。課題要求完成一套沖模設計，模具復雜程度為中等。 要求：a.據(jù)產品完成沖壓工藝分析，分析得出合理工藝方案； b.完成裝配圖和零件圖設計（其中零件圖必須用三維軟件設計）； c.寫出設計說明書。3.2 零件工藝分析 從圖紙上制件的整體看，該制件是經過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完成該深圓筒件底部孔的沖壓，最后在進行拉深件底部內孔翻遍的工序。從制件的結構形狀上看，該制件的整體結構比復雜，屬于較深的深圓卷筒型件，但是相對比較對稱；從材料上看，本制件使用的是08AL，查詢有關鋼材特性手冊可知，該材料具有良好的沖壓性能，比較適合沖裁；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外翻邊和拉深出卷邊來，比較復雜，但通過幾道工序也可作出來，雖然會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有對制件的尺寸精度有特殊標注，可以認為制件的全部尺寸為自由公差，可選擇公差為IT14級，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：要進行落料，拉伸，反拉伸，沖孔，翻孔等工序。毛胚直徑尺寸確定： 經計算取D=61.33mm 取D=62mm所以板料選用寬度為64mm。（材料為08AL，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)：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 若m總<m1，該零件需經過多次拉伸d1=m1*D=0.49*62=30.38mm<d=35mm 所以一次拉伸可以達到要求。圖2（拉深）反拉深高度、翻邊高度以及預制孔直徑確定：預制孔直徑d=4mm d/t=4翻邊系數(shù)m=d/D=0.14 因為 m<m min =0.42所以采用先拉深再翻邊。 當m=m min時，h=h max ，此時有最小拉伸高度h1min。 查表得極限翻邊系數(shù)m min=0.42 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）模具簡圖見圖CY-LSCK-1 圖4（沖孔）圖5（翻孔）模具簡圖見圖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. 課題重點和難點4.1 拉伸件與拉伸模具常見的問題拉伸件模一般在第1次試拉時拉伸件又皺又裂，這時必須仔細觀察分斬壓料面的環(huán)境，分析各種導致皺裂的原因? 1.壓料面有壓痕，凹模圓角半徑處開裂，說明進料困難；如果壓料面形成波紋，則開始進料容易，以后因為波紋的孕育發(fā)生，材料流動困難，從而孕育發(fā)生起皺開裂，也就是說在拉伸歷程中，材料流動的難易，都會導致拉伸件的起皺和開裂，那么不同的環(huán)境就要用不同方法去解決。 2.凸凹的發(fā)生率會產生變化，如果有不正常的情況發(fā)生時，工作人員必須調查技術原因并采取相應改善措施. 3.模具或者清洗裝置出現(xiàn)急劇破損的情況，凸凹問題會顯著增加。因此，在整個制造過程的每個環(huán)節(jié)中都應充分考慮細節(jié)，盡量避免出現(xiàn)質量問題，影響最終的產品外觀。 4.如果局部拉伸變形太大，有反成形，則要采納增加工藝暗語或工藝孔的方法解決。進料困難一般是因為壓料面的進料阻力太大導致的。如果壓料面和凹模圓角表面粗糙度值太商，或有反成形，局部拉伸太大，就要調節(jié)外滑塊，減小壓邊力，適當加大凹模圓角，降低表面蛆幢度值和加大拉伸筋槽的間隙。4.2 （沖孔）模具帶料問題 模具帶料會造成廢料反彈,其相關因素: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。模具的入模量,機床每個工位的入模量是一定的,模具入模量小,容易造成廢料反彈。模具的間隙是否合理,如果模具間隙不合適,容易造成廢料反彈。被加工板材表面是否存在較多的油物。彈簧疲勞損壞。 防止模具帶料的方法:使用專用的防帶料凹模。模具經常刃磨保持鋒利,并退磁處理。增大凹模間隙。采用斜刃口模具代替平刃口模具。模具安裝退料器。合理增大模具的入模量。檢查模具彈簧或卸料套的疲勞強度。4.3 不卸料問題a.定位不當或送料不當 調整定位或送料裝置b.避位不夠 修磨避位c.內導柱拉傷，造成打板活動不暢 更換內導柱d.沖頭拉傷或表面不光滑 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圖CY-LSCK-1 本模具將毛培半成品板定位在凹模上，拉深時壓邊滑塊首先壓住毛培，然后拉深凸模下行進行拉深。圖CY-FK-2 本模具將毛培半成品定位在凹模上，翻邊時凸模下行翻邊，凸?；爻虝r，頂件塊和推件塊頂出零件。 5. 課程設計工作計劃學院名稱：湖北汽車工業(yè)學院科技學院序號計劃項目時間安排備注1選題審題：教師提出題目，填寫選題審題表。學院或者系部組織選題審題，確定題目和指導教師及指導學生人數(shù)，并報送學院主管院長批準。12-22已完成2公布題目：學生自由報名選題，系、教研室落實畢業(yè)設計選題。學院匯總并報送教學管理部。12-26已完成3畢業(yè)設計動員：學院進行畢業(yè)論文（設計）動員，向學生下達任務書，指導教師向學生具體布置畢業(yè)論文（設計）工作，明確畢業(yè)設計目的及要求，指定必要的參考文獻及資料，畢業(yè)設計工作開始進行。12-28已完成4開題報告：學生每人作開題報告或開題綜述（內容：課題來源、國內外現(xiàn)狀、綜合分析、方案論證、進程計劃、主要參考文獻），系、教研室、指導教師檢查開題情況，學院隨機抽查。2-15已完成5中期檢查：學院要開展畢業(yè)設計中期檢查，檢查畢業(yè)設計各階段任務完成情況等內容。對由于客觀原因不能進行下去的課題要及時調整；對指導教師指導不到位的，提出批評，要求改正；對達不到教學要求的學生應給予警告。對優(yōu)秀學生注意培養(yǎng)。教學管理部組織抽查。5-10未完成6后期工作：答辯前的檢查。5-22未完成7畢業(yè)論文（設計）評閱：指導教師審查畢業(yè)論文（設計），在湖北汽車工業(yè)學院科技學院畢業(yè)設計（論文）任務書及成績評定寫出評語和評分。評閱教師審閱寫出評語并擬定好答辯時要求學生回答的問題。6-2未完成8答辯評分：學生將論文或畢業(yè)設計說明書，按要求裝訂成冊，參加答辯。答辯前進行資格審查。答辯后由答辯組寫出評語和評分。學院兩級抽查畢業(yè)答辯，檢查評分標準執(zhí)行情況，不符合標準的要及時進行整改。6-10未完成9評選和報送優(yōu)秀論文：各學院根據(jù)優(yōu)秀畢業(yè)論文評選辦法認真組織評選工作，并將優(yōu)秀畢業(yè)論文（設計）形成20004000字左右的小論文送教學管理部實踐教學科。6-12未完成10資料整理歸檔：畢業(yè)設計任務書、開題報告、英文翻譯、說明書（論文）、圖紙、指導日志、成績評定表等資料。畢業(yè)論文（設計）文檔資料以學院為單位保存，保存期五年。6-15未完成11檢查和總結：抽查畢業(yè)論文（設計）工作質量、管理質量。對畢業(yè)論文（設計）工作進行總結（主要包含：成績，經驗，存在問題，今后整改措施等內容）6-18未完成注：“計劃項目”僅供參考，各學院可根據(jù)實際情況適當修改本單位計劃項目內容。6. 參考文獻1 李碩本.沖壓工藝學M.北京.機械工業(yè)出版社，1982.2 日本塑性加工學會.壓力加工手冊M.中譯本.北京：機械工業(yè)出版社，1983.3 日本材料學會.塑性加工學M.中譯本.北京：機械工業(yè)出版社，19834 肖景容，姜奎華.沖壓工藝學M.北京：機械工業(yè)出版社，1990.5 張鈞.冷沖壓模具設計與制造M.西安：西北工業(yè)大學出版社，1993.6 許發(fā)越.模具標準應用手冊M.北京：機械工業(yè)出版社，1997.