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UNIVERSITY 畢業(yè)設計（論文）過程管理資料 題 目： 中錐零件成形工藝分析及模具設計 系　　　　部： 機電工程系 專 業(yè)： 材料成型及控制工程 學 生 姓 名： 班 級： 學號 指導教師姓名： 職稱 最終評定成績 教務處 二○一一年二月制  目 錄 一、 畢業(yè)設計（論文）課題任務書 二、 本科畢業(yè)設計（論文）開題報告 三、 本科畢業(yè)設計（論文）中期報告 四、 畢業(yè)設計（論文）指導教師評閱表 五、 畢業(yè)設計（論文）評閱教師評閱表 六、 畢業(yè)設計（論文）答辯評審表 2013屆畢業(yè)設計（論文）課題任務書 系(部)：機電工程系 專業(yè)：材料成型與控制工程 指導教師 職稱 講師 學生姓名 學號 班級 課題名稱 中錐零件成形工藝分析及模具設計 內 容 及 任 務 本次畢業(yè)設計課題為中錐零件成形工藝分析及模具設計，工件圖見圖1，大批量生產，材料為08鋼，厚度為3.5mm，無特殊精度要求。設計內容如下： （1）、在熟悉沖壓工藝的基礎上，設計中錐形件沖壓成形工藝； （2）、設計此零件所用的成形模具，設計加工工藝卡； （3）、繪制成形模具的二維工程圖及零件圖； 圖1 中錐零件 擬 達 到 的 要 求 或 技 術 指 標 1、查閱20篇以上的文獻； 2、學習掌握沖壓工藝、沖壓模設計過程，熟悉沖壓模結構； 3、設計沖壓工藝，繪制成形用裝配圖與零件圖，至少3張0號圖紙，其中包括一張A1的手繪圖； 4、撰寫12000字以上的設計說明書。 進 度 安 排 起止日期 工作內容 2012年12月 完成開題報告。 2013年1-4周 實習：了解工作條件和收集原始數據，制定初步設計方案，征求意見。 2013年5-6周 查閱與畢業(yè)設計課題內容相關的文獻資料；完成方案設計。 2013年7-8周 分析、優(yōu)化結構，校核主要零件強度；修改不合理結構；完成設計、校核。 2013年9-12周 工程圖制作，出圖。 2013年13-14周 編寫設計說明書。指導教師批改。 主 要 參 考 資 料 [1] 王孝培，沖壓手冊。北京：機械工業(yè)出版社，1988 [2] 梁炳文，板金沖壓工藝與竅門精選。北京：機械工業(yè)出版社，2000 [3] 許洪斌，文琍。模具制造技術。北京：化工工業(yè)出版社，2007 [4] 肖景容，姜奎華。沖壓工藝學。北京：機械工業(yè)出版社，1988 教研室 意見 簽名： 年 月 日 系(部)主管領導意見 簽名： 年 月 日 注：本任務書一式三份，由指導教師填寫，經教研室、系（部）審批后一份下達給學生，一份由指導教師保留，一份交系部存檔。  本科畢業(yè)設計（論文）開題報告 （_2013_屆） 系　　　　部： 機電工程系 專 業(yè)： 材料成型及控制工程 學 生 姓 名： 班 級： 學號 指導教師姓名： 職稱 2013年 1 月 6 日 題目：中錐零件成形工藝分析及模具設計 1. 結合課題任務情況，根據所查閱的文獻資料，撰寫1000字以上的文獻綜述。 沖壓加工是現代機械制造業(yè)中先進、高效的加工方法之一，它是在室溫下，利用安裝在壓力機上的模具對材料施加壓力，使其產生分離或塑性變形，從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。由于沖壓加工通常是在室溫下進行的，所以常常稱為冷沖壓，又由于它的加工材料主要是板料，所以又稱板料加工。沖壓不但可以加工金屬材料，還可以加工非金屬材料[1]。 在沖壓加工中，將材料加工成沖壓零件（或半成品）的一種專用工藝裝備，稱為沖壓模具或冷沖壓。沖壓模具在實現沖壓加工中是必不可少的工藝裝備，沒有符合要求的沖壓模具，沖壓加工就無法進行,先進的沖壓工藝也就無法實現。沖模設計是冷沖壓加工的關鍵，一個沖壓零件往往要用幾副模具才能加工成形。 按照中國模具工業(yè)協會的劃分，我國模具基本分為10大類，其中，沖壓模具占主要部分。按產值計算，目前我國沖壓模占50%左右。 我國沖壓模大多數為簡單模、單工序模和復合模等，精沖模、精密多工位級進模還為數不多，模具平均壽命不足100萬次，模具最高壽命可達1億次以上，精度達到3-5μm，有50個以上的級進工位，與國際上最高模具壽命6億次，平均模具壽命5000萬次，精度達到2~3μm相比，處于20世紀80年代中期國際先進水平[2-5]。 近十多年來，隨著對發(fā)展先進制造技術的重要性獲得前所未有的共識，沖壓成形技術無論在深度和廣度上都取得了前所未有的進展，其特征是與高新技術結合，在方法和體系上開始發(fā)生很大變化。計算機技術、信息技術、現代測控技術等沖壓領域的滲透與交叉融合，推動了先進沖壓成形技術的形成和發(fā)展。沖壓模具設計與制造技術正在由手工設計、依靠人工經驗和常規(guī)機械加工技術向以計算機輔助設計（CAD）、數控切削加工、數控電加工為核心的計算機輔助設計和制造（CAD/CAM）技術轉變[6]。 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)正加大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。一些國內模具企業(yè)已普及了二維CAD，并陸續(xù)開始使用Pro/E、PDX、UG NX、NX Progressive Die Design、I-DEAS、Euclid-IS、Logopress3、3DQuickPress、MoldWorks和Topsolid Progress等國際通用軟件，個別廠家還引進了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE軟件，并成功應用于沖壓模的設計中[7]。 國外的主要工業(yè)國家也廣泛推廣計算機數控(CNC)系統，以控制沖壓加工程序、工藝參數的變更及其材料的更換等，在多品種、小批量生產中已出現以成組加工為原理的“群控”自動化沖壓工藝，不再是一臺計算機直接控制多臺機器，而是多臺計算機分級管理、控制多臺機器。 主要參考文獻： [1] 鐘翔山.冷沖壓模具設計案例剖析[M].北京：機械工業(yè)出版社，2009.7：23-24． [2] 楊占堯.沖壓工藝編制與模具設計制造[M].北京：人民郵電出版社，2010.4：46-47． [3] 許洪斌.文琍.模具制造技術[M].北京：化工工業(yè)出版社，2007：64． [4] 肖景容.姜奎華.沖壓工藝學[M].北京：機械工業(yè)出版社，1988：53-55． [5] 李奇涵.沖壓成形工藝與模具設計[M].北京：科學出版社，2007：33-34． [6] 周本凱.冷沖壓模具設計精要[M].北京：化學工業(yè)出版社，2009：6-7． [7] 王孝培.沖壓手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，1988：66-67． 2.選題依據、主要研究內容、研究思路及方案 2.1選題依據 選題符合本專業(yè)培養(yǎng)目標和教學的基本要求，可以鍛煉我們在所學專業(yè)的基礎上綜合運用所學的知識、技能以及解決產品從設計到加工的一系列問題的能力。 選題具有技術先進性、實用性、工藝性和可行性。該選題結合生產和社會實踐，是具有實際應用價值的的課題，可以增強我們將理論結合實踐的能力。 選題既注意課題內容的先進性和經濟上的可行性，又符合我們大學生實際能力，既有理論分析、設計計算，又有二維作圖。 2.2主要研究內容 圖1 工件簡圖 在熟悉沖壓工藝的基礎上，設計中錐形件沖壓成形工藝，零件簡圖1及設計要求如下： 此工件的材料為08鋼，厚度為3.5mm，大批量生產，沒有特殊的精度要求。 1) 設計沖壓成形此零件所用的拉深模，設計生產工藝卡； 2) 繪制拉深模的二維工程圖及零件圖； 3) 編寫畢業(yè)設計說明書； 2.3研究思路及方案 研究一般思路：沖壓件工藝性分析、沖壓工藝方案制定、主要工藝參數計算、計算工序沖壓力和選擇沖壓設備、模具結構形式的確定、編寫沖壓過程工藝卡片等。 研究方案： 該工件結構較簡單、形狀對稱，完全由圓弧和直線組成，利用普通沖裁方法可以達到工件圖樣要求。工件材料為08鋼，此材料具有良好的結構強度和塑性，其沖裁和拉伸加工性較好。該錐形件的相對高度h/D=0.41，可知此件屬于中等深度錐形件；且毛坯的相對厚度（t/D0）×100=1.89,在1.5到2之間，可采用一次拉伸完成，但因材料較薄，為防止起皺，需采用壓邊圈、拉深筋、增加工藝凸緣等措施提高徑向拉應力 。 工件包括落料、拉深兩個工序。 方案一：先落料后拉深，分別采用單工序模生產。 方案二：先拉深后落料，分別采用單工序模生產。 方案三：先拉深后落料，采用級進模生產。 方案四：落料-拉深復合沖壓，采用復合模生產。 在以上四種沖壓方案中，方案一和方案二模具結構簡單，但都需要兩道工序、兩副模具，生產效率低，工人勞動強度大，難以滿足大批量生產要求。并且方案一先落料后拉深，拉深的過程中因材料較薄，易起皺。在進行第二道工序時，模具又很難精確定位，沖出的制件精度一般，適應于精度要求不高的制件，而且對零件的尺寸和厚度都沒有限制。方案三級進模生產，雖然減少了產品的沖壓成形時間，但是考慮到零件拉深工藝的復雜性，模具結構較為復雜且精度要求高，制造周期長，制模成本高，加工也不方便，故亦不宜采用。第四種方案只需一副模具，落料拉深復合模，其模具結構雖然比單工序模復雜，但沖壓件的行位精度和尺寸精度容易保證，且生產批量大時，應該盡可能的把工序集中起來，以提高生產率、降低成本。 根據設計需要和生產批量的要求，對上述三種方案分析比較，該件的沖壓生產采用方案四為佳。即拉深、落料在一套復合模中完成，既能保證大批量生產的高效率，又能保證加工精度，而且成本不高，經濟合理。但在實際生產中，為保證在整個拉深過程都有足夠的壓邊力，需將毛坯直徑放大，拉完后再將多余部分材料切去。 故經過初步研究分析，結合實際情況，應該設計兩套模具： 第一套模具,完成落料-拉深復合沖壓； 第二套模具,對前道工序中的制件進行切邊。 3. 工作進度及具體安排。 起止日期 工 作 內 容 2012年12月 完成開題報告。 2013年1-4周 實習：了解工作條件和收集原始數據，制定初步設計方案，征求意見。 2013年5-6周 查閱與畢業(yè)設計課題內容相關的文獻資料；完成方案設計。 2013年7-8周 分析、優(yōu)化結構，校核主要零件強度；修改不合理結構；完成設計、校核。 2013年9-12周 工程圖制作，出圖。 2013年13-14周 編寫設計說明書。指導教師批改。 2013年15-16周 設計說明書修改、定稿、打印，總結材料，準備答辯。 4.指導教師意見（對課題方案的可行性、深度、廣度及工作量的意見）。 該課題內容為中錐零件成形工藝分析及模具設計。該件的成形主要由一套復合模具以及一套單工序模兩套模具（落料拉深復合模和切邊模）來實現。整個模具的設計工作過程：首先，通過對中錐零件進行了工藝性的分析，提出了比較可行的工藝方案，并在此基礎上來設計相應的制造模具。以上工作的完成可以提高該學生對沖壓模具結構設計能力，更加深入地理解沖壓模具內部結構與工作原理，采用AUTOCAD和手工繪制模具和零件圖紙，可以鍛煉該學生的圖紙繪制能力，整個畢業(yè)設計的工作量已經超過三張A0的圖紙量，工作量比較飽滿。 指導教師： 20 年 月 日 5.教研室意見 教研室主任： 年 月 日  畢業(yè)設計（論文）中期報告 系(部) 機電工程系 班級 學生姓名 指導教師 課題名稱：中錐零件成形工藝分析及模具設計 課題主要任務： 1、在熟悉沖壓工藝的基礎上，設計中錐形件沖壓成形工藝； 2、設計沖壓成形此零件所用的拉深模，設計生產工藝卡； 3、繪制拉深模的二維工程圖及零件圖； 1、簡述開題以來所做的具體工作和取得的進展或成果 1) 撰寫了開題報告； 2) 第一套模具方案的確定（包括計算毛坯尺寸、拉深次數以及修邊余量、排樣形式以及計算材料利用率、計算工藝力并根據工藝力大小選擇壓力機、計算落料凸凹模刃口尺寸、確定拉深凹模圓角半徑、確定拉深凸凹模的單面間隙、工作零件結構尺寸等的確定）； 3) 繪制第一套模具的裝配圖； 4) 第二套模具方案的確定（包括計算工藝力并根據工藝力大小選擇壓力機、計算切邊凸凹模刃口尺寸、模具各部分工作零件結構尺寸等的確定）； 5) 繪制第二套模具的裝配圖。 2、下一步的主要研究任務，具體設想與安排 1) 計劃兩周內完成兩套模具的零件圖和說明書。 2) 最后一周完成手繪圖、檢查設計內容并準備畢業(yè)答辯。 3、存在的具體問題 1) 在第一套模具的設計過程中，為順利取件要求模架的展開高度比較大，沒有足夠長的標準導柱可選。在老師的指導下，在滿足模具運動及閉合要求的前提下，按照沖壓手冊里的標準導向零件自行設計導柱相應尺寸，并改選能提供更大的裝模高度的壓力機。 2) 彈簧與橡膠卸料裝置在第一套模具中不適用，在老師的指導下，我修改了以前的設計，改為剛性卸料。 4、指導教師對該生前期研究工作的評價 該學生畢業(yè)設計期間工作特別踏實，也特別勤奮和認真，在工作中遇到不懂的地方，能夠虛心向同組的同學請教，善于思考，能夠舉一反三；對于別人提出的建議，能夠虛心聽取；注重理論和實踐相結合，將大學所學的課堂知識能有效地運用于畢業(yè)設計工作中，認真聽取老師的指導意見。同時，該生在畢業(yè)設計指導期間，未曾出現過無故缺勤現象，對該生前期研究工作表示充分肯可。 指導教師簽名： 日 期： 屆畢業(yè)設計（論文）指導教師評閱表 系（部）： 機電工程系 學生姓名 學 號 班 級 專 業(yè) 材料成型及控制工程 指導教師姓名 課題名稱 中錐零件成形工藝分析及模具設計 評語：（包括以下方面，①學習態(tài)度、工作量完成情況、材料的完整性和規(guī)范性；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；） 該學生畢業(yè)設計期間工作特別踏實，也特別勤奮和認真，在工作中遇到不懂的地方，能夠虛心向同組的同學請教，善于思考，能夠舉一反三；對于別人提出的建議，能夠虛心聽取；注重理論和實踐相結合，將大學所學的課堂知識能有效地運用于畢業(yè)設計工作中，認真聽取老師的指導意見。整個畢業(yè)設計的工作量已經超過三張A0的圖紙量，工作量比較飽滿。答辯材料完整，設計說明書規(guī)范。已經能夠熟練使用AUTOCAD繪制模具圖紙。能夠獨立思考和解決問題，但創(chuàng)新能力還需要進一步加強。 選題與文獻綜述（20分） 分值：16 創(chuàng)新性(15分) 分值：11 基礎理論和專門知識(35分) 分值：28 作者寫作、表達能力(30分) 分值：25 合 計 分值：80 是否同意參加答辯： 是√□ 　　 否□ 指導教師簽字： 年 月 日 說明：各項成績的百分比由各系部自己確定，但應控制在給定標準的20％左右。 畢業(yè)設計（論文）評閱教師評閱表 系（部）：機電工程系 學生姓名 學 號 班 級 專 業(yè) 材料成型及控制工程 評閱教師姓名 課 題 中錐零件成形工藝分析及模具設計 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） 通過評閱萬娣提交的畢業(yè)設計資料，本人認為： 1，選題符合本專業(yè)培養(yǎng)目標的要求，適合作為畢業(yè)設計的選題，具有對本專業(yè)知識、能力的綜合訓練作用。 2，提供了中錐零件的沖壓工藝及兩套模具圖：落料拉深復合模、切邊模；沖壓工藝可行，兩套模具的總體結構合理。裝配圖和零件圖的設計、繪圖質量較好，繪圖工作量達到了要求。零件圖中技術要求的制訂等問題還值得斟酌。 3，設計計算說明書的撰寫比較認真，內容比較詳實，反映了設計計算過程。 4，制訂了落料凸模等幾個零件的機械加工工藝，但合理性還可商榷。 總之，該生畢業(yè)設計態(tài)度認真，資料齊全，完成質量較好。 選題與文獻綜述（20分） 分值：17 創(chuàng)新性(15分) 分值：8 基礎理論和專門知識(35分) 分值：30 作者寫作、表達能力(30分) 分值：25 合 計 分值：80 是否同意參加答辯 是√□ 否□ 評閱人（簽名）： 2013 年 6 月 6 日 說明：各項成績的百分比由各系部自己確定，但應控制在給定標準的20％左右。 畢業(yè)設計（論文）答辯評審表 學生姓名 學號 班級 答辯日期 課題名稱 中錐零件成形工藝分析及模具設計 指導教師 地點 答 辯 小 組 成 員 姓 名 職務（職稱） 姓 名 職務（職稱） 姓 名 職務（職稱） 郭惠昕 教授 何航敏 助教 李國峰 教授 劉煜 副教授 胡冠昱 副教授 張昊 副教授 姚瑤 助教 答辯中提出的主要問題及回答的簡要情況記錄： 1）設計中增加切邊工序的意義： 答：工件在進行拉深工序時，外圍形狀和尺寸不可避免會發(fā)生變化。設置切邊余量，增加切邊工序在保證壓邊力的同時更保證了零件的外尺寸。 2）第一套模具的彈頂器下端設計兩個螺母的目的： 答：既可以起到防松的作用，又可以調整壓邊力。 3）拉深凸模處出氣孔的設計是否有必要： 答：一般筒形件在拉深過程中都需要在拉深凸模上設計出氣孔，本次畢業(yè)設計的工件為錐形件，拉深時的包緊力會比相應尺寸的筒形件小很多，故出氣孔的設計可有可無。 4）第一套模具不用彈性卸料板的原因： 答：因為下模的推件塊和拉深凹模一起可以起到拉深時壓料的作用，考慮到使模具結構簡單且板料比較厚，故選擇了剛性卸料板。 會議主持人： 記 錄 人： 年 月 日 答辯成績評定 評定內容 分值 評　　　定 教師1 教師2 教師3 教師4 教師5 教師6 教師7 報告內容 思路清新：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；結論嚴謹，論文（設計）有應用價值。 40 34 32 30 34 32 報告過程 準備工作充分，具備必要的報告影象資料；報告在規(guī)定的時間內作完報告。 10 8 8 8 8 8 答 辯 回答問題有理論依據，基本概念清楚。主要問題回答簡明準確 50 42 39 37 42 42 合　　　計 100 84 79 75 84 82 答辯平均得分：81 答辯小組長簽名： 答辯評分 分值：81 答辯成績： A＝答辯評分×35％＝28.4 指導教師評分 分值：80 指導教師評定成績： B＝指導教師評分×50％＝40 評閱教師評分 分值：80 評閱教師評定成績： C＝評閱教師評分×15％＝12 最終評定成績 分數：　80　　　　　　　　等級：良好 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　教學系主任簽名： 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2013年6月10日 說明：最終評定成績＝A+B+C，三個成績的百分比由各系部自己確定，但應控制在給定標準的20％左右。