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1、
一、選題的依據(jù)及意義:
近年來(lái),.由于模具技術(shù)的迅速發(fā)展, 模具設(shè)計(jì)與制造已成為一個(gè)行業(yè)越來(lái)越來(lái)引起人們的重視.模具是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中重要的工藝裝備,他在各種生產(chǎn)行業(yè),特別是沖壓和塑料成形加工中,應(yīng)用極為廣泛.我國(guó)模具工業(yè)總產(chǎn)值中,沖壓模具的產(chǎn)值約為50%.現(xiàn)代模具技術(shù)的發(fā)展,在很大程度上依賴于模具標(biāo)準(zhǔn)化的程度,優(yōu)質(zhì)模具材料的研究,先進(jìn)的模具設(shè)計(jì)和制造技術(shù),專用的機(jī)床設(shè)備及高水平的生產(chǎn)技術(shù)管理等等,但其中模具設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的一個(gè)方面.
利用模具生產(chǎn)零件的方法已成為工業(yè)上進(jìn)行成批或大批生產(chǎn)的主要技術(shù)手段,它對(duì)于保證制品質(zhì)量,縮短試制周期,進(jìn)而爭(zhēng)先進(jìn)入市場(chǎng),以及產(chǎn)品更新?lián)Q代和新產(chǎn)品開發(fā)都
2、具有決定性意義.因此德國(guó)把模具成為”金屬加工中的帝王”,把模具工業(yè)視為”關(guān)鍵 工業(yè)”,美國(guó)把模具成為”美國(guó)工業(yè)的基石”,把模具工業(yè)視為”不 可估量其力量的工業(yè)”,日本把模具說(shuō)成”促進(jìn)社會(huì)富裕繁榮的動(dòng)力”把模具工業(yè)視為”整個(gè)工業(yè)發(fā)展的秘密”
從另一個(gè)方面來(lái)看,機(jī)床 刀具工業(yè),素有”工業(yè)之母”之稱,在各個(gè)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家中都占有非常重要的地位.
由于模具工業(yè)的重要性,模具成型工藝在各個(gè)工業(yè)部門得到了廣泛的應(yīng)用,使得模具行業(yè)的產(chǎn)值已經(jīng)大大超過(guò)機(jī)床 刀具工業(yè)的產(chǎn)值.這一情況充分說(shuō)明在國(guó)民經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展的過(guò)程中,在各個(gè)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)世界市場(chǎng)進(jìn)行激烈的爭(zhēng)奪中,越多越多地采用模具來(lái)進(jìn)行生產(chǎn),模具工業(yè)明顯地
3、成為技術(shù) 經(jīng)濟(jì)和國(guó)力發(fā)展的關(guān)鍵.
從我國(guó)的情況來(lái)看,不少工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量上不 去,新產(chǎn)品開發(fā)不出來(lái),老產(chǎn)品更新速度慢,能源消耗指標(biāo)高,材料消耗量大,這些都與我國(guó)模具生產(chǎn)技術(shù)落后,沒有一個(gè)強(qiáng)大的 先進(jìn)的模具工業(yè)密切相關(guān).
因此,要使國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門獲得高速發(fā)展,加速實(shí)現(xiàn)社會(huì)主義四個(gè)現(xiàn)代化,就必須盡快將模具工業(yè)搞上去,使模具生產(chǎn)形成一個(gè)獨(dú)立的工業(yè)部門,從而充分發(fā)揮模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的關(guān)鍵的作用.
沖壓生產(chǎn)靠模具和壓力機(jī)完成加工過(guò)程,與其他機(jī)械加工方法相比,其在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面有如下特點(diǎn):
⑴沖壓加工的生產(chǎn)效率高,且操作方便,易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化.普通壓力機(jī)每分鐘可以生產(chǎn)十幾個(gè)零件,高
4、速壓力機(jī)每分鐘可生產(chǎn)幾百甚至上千件零件.所以它是一種高效率的加工方法.
⑵沖壓件的尺寸精度由模具來(lái)保證,所以質(zhì)量穩(wěn)定,互換性好.
⑶沖壓可加工出尺寸范圍較大 形狀較復(fù)雜的零件,小到儀表零件,大到汽車覆蓋件,還可獲得其他加工方法難以制造的壁薄 、 質(zhì)量輕、 剛性好 、 表面質(zhì)量高 、 形狀復(fù)雜的零件.
⑷沖壓加工一般不需要加熱毛坯,也不像切削加工那樣,需大量切削金屬,所以它不但節(jié)能,而且節(jié)約金屬,故沖壓件的成本較低.
由于沖壓工藝具有上述突出的特點(diǎn),因此在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用.例如,航空航天、機(jī)械、電子通信 、交通 、兵器 、日用電器及輕工等產(chǎn)業(yè)都有沖壓加工,不但在工業(yè)生產(chǎn)
5、中廣泛采用沖壓工藝,而且可以說(shuō)每個(gè)人每天都直接與沖壓產(chǎn)品發(fā)生聯(lián)系.
沖壓在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中,尤其是大批量生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛.相當(dāng)多的工業(yè)部門 越來(lái)越多地采用沖壓加工方法加工零件部件,如汽車 、農(nóng)機(jī)、儀表 、儀器 、電子、航空 、航天 、軍工 、家電及輕工等行業(yè).在這些工業(yè)部門中,沖壓件所占比例相當(dāng)大,少則60%以上,多則90%以上.不少過(guò)去用鍛造 鑄造 和切削加工方法制造的零件,現(xiàn)在大多也被質(zhì)量輕 剛度好的沖壓件所代替.因此可以說(shuō),如果生產(chǎn)中不廣泛采用沖壓工藝,許多工業(yè)部門要提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量 、 降低生產(chǎn)成本 、快速進(jìn)行產(chǎn)品更新?lián)Q代是難以實(shí)現(xiàn)的。
二、國(guó)內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢(shì)(含文
6、獻(xiàn)綜述):
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展,許多新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料不斷涌現(xiàn),促進(jìn)了沖壓技術(shù)的不斷革新和發(fā)展。其主要表現(xiàn)和發(fā)展方向如下。
⑴沖壓成型理論及沖壓工藝方面
沖壓成型理論的研究是提高沖壓技術(shù)的基礎(chǔ)。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)沖壓成型理論的研究非常重視,在材料沖壓性能研究、沖壓成型過(guò)程應(yīng)力應(yīng)變分析、板料變形規(guī)律研究及坯料與模具之間的相互作用研究等方面取得了較大進(jìn)展。特別是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛躍發(fā)展和塑性變形理論的進(jìn)一步完善,近年來(lái)國(guó)內(nèi)外已開始應(yīng)用塑性成型過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬技術(shù),即利用有限元等數(shù)值分析方法模擬金屬的塑性成型過(guò)程,根據(jù)分析結(jié)果,設(shè)計(jì)人員可預(yù)測(cè)某一工藝方案成型
7、的可行性及可能出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題,并通過(guò)在計(jì)算機(jī)上選擇修改相關(guān)參數(shù),可實(shí)現(xiàn)工藝及模具的優(yōu)化設(shè)計(jì)。這樣既節(jié)省了昂貴的試模費(fèi)用,也縮短了制造模具的周期。
目前國(guó)內(nèi)外相繼涌現(xiàn)出了精密沖壓工藝;高能、高速成型工藝;超塑性成型工藝及無(wú)模多點(diǎn)成型工藝等精密、高效、經(jīng)濟(jì)的沖壓新工藝。
⑵沖模設(shè)計(jì)與制造方面
沖模是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的基本條件。在沖模的設(shè)計(jì)和制造基礎(chǔ)上,目前正朝著以下兩方面發(fā)展:一方面,為了適應(yīng)高速、自動(dòng)、精密、安全等大批量現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要,沖模正向高效率、高精度、高壽命及多工位、多功能方向發(fā)展,與此相適應(yīng)的新型模具材料及其表面熱處理技術(shù)與表面處理,各種高效、精密、數(shù)控、自動(dòng)化的模具加工機(jī)床和檢
8、測(cè)設(shè)備以及模具CAD/CAM技術(shù)也正在迅速發(fā)展;另一方面,為了適應(yīng)產(chǎn)品更新?lián)Q代和試制或小批量生產(chǎn)的需要,鋅基合金沖模、聚氨酯橡膠沖模、薄板沖模、鋼帶沖模、組合沖模等各種簡(jiǎn)易沖模及其制造技術(shù)也得到了迅速發(fā)展。 精密、高效的多工位及多功能連續(xù)模和大型復(fù)雜的汽車覆蓋件沖模代表了現(xiàn)代沖模的技術(shù)水平。目前50個(gè)工位以上的連續(xù)模進(jìn)距精度可達(dá)2 um,多工位連續(xù)模不僅可以完成沖壓全過(guò)程,還可以完成焊接、裝配等工序。我國(guó)已能自行設(shè)計(jì)、制造出達(dá)到國(guó)標(biāo)水平的精密多工位連續(xù)模,例如某機(jī)電一體化的鐵芯精密自動(dòng)化連續(xù)模,其主要零件的制造精度可達(dá)2—5 um,進(jìn)距精度可達(dá)2—3 um,總壽命達(dá)1億次。
⑶沖壓設(shè)備和沖
9、壓生產(chǎn)自動(dòng)化方面
性能良好的沖壓設(shè)備是提高沖壓生產(chǎn)技術(shù)水平的基本條件,高精度、高壽命、高效率的沖模需要高精度、高自動(dòng)化的沖壓設(shè)備匹配。
近年來(lái),為了適應(yīng)市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng),對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來(lái)越高,且更新?lián)Q代的周期大為縮短,沖壓生產(chǎn)為適應(yīng)這一新的要求,開發(fā)了多種適合不同批量生產(chǎn)的工藝、設(shè)備和模具。其中,無(wú)需設(shè)計(jì)專用模具、性能先進(jìn)的轉(zhuǎn)塔數(shù)控多工位壓力機(jī)、激光切割和成型機(jī)、CNC折彎?rùn)C(jī)等新設(shè)備已投入使用。特別是近幾年在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)發(fā)展起來(lái)、國(guó)內(nèi)已開始使用的沖壓柔性制造單元和沖壓柔性制造系統(tǒng)代表了沖壓生產(chǎn)的新的發(fā)展趨勢(shì)。
三、研究?jī)?nèi)容及實(shí)驗(yàn)方案:
研究?jī)?nèi)容 :
小撥叉零件沖壓模具設(shè)計(jì)及工
10、藝
原始資料及設(shè)計(jì)技術(shù)要求如下:
1、零件圖;
2、零件材料牌號(hào)及厚度:Q235,δ4.0;
設(shè)計(jì)技術(shù)要求:
1、年生產(chǎn)綱領(lǐng):80000件;
2、要求外文資料翻譯忠實(shí)原文;
3、要求編制的沖壓工藝規(guī)程合理;
4、要求設(shè)計(jì)的沖壓模具滿足加工要求;
5、要求圖紙?jiān)O(shè)計(jì)規(guī)范,符合制圖標(biāo)準(zhǔn);
6、要求畢業(yè)論文敘述條理清楚,設(shè)計(jì)計(jì)算正確,論文格式規(guī)范。
方案
1、分析沖壓件的工藝性
根據(jù)設(shè)計(jì)題目的要求,分析沖壓件成型的結(jié)構(gòu)工藝性,分析沖壓件的形狀特點(diǎn)、尺寸大小、精度要求及所用材料是否符合沖壓工藝要求。
2、制定沖壓件工藝方案
11、
在分析了沖壓件的工藝性后,通過(guò)可以列出幾種不同工藝方案,
從產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率、設(shè)備占用情況、模具制造的難易程度和模具壽命高低、工藝成本、操作方便和安全程度等方面,進(jìn)行綜合分析、比較,然后確定適合于工廠具體生產(chǎn)條件的最經(jīng)濟(jì)合理的工藝方案。
3、確定毛坯形狀、尺寸和下料方式。
在最經(jīng)濟(jì)的原則下,決定毛坯的形狀、尺寸和下料方式,并確定材料的消耗量。
4、確定沖模類型及結(jié)構(gòu)型式。
5、進(jìn)行必要的工藝計(jì)算
6、選擇壓力機(jī)
7、繪制模具總圖和非標(biāo)準(zhǔn)零件圖。
四、目標(biāo)、主要特色及工作進(jìn)度
目標(biāo)和主要特色:
利用模具成型零件的方法,實(shí)質(zhì)上是一種少切削、無(wú)切削、多
12、工序重合的生產(chǎn)方法,采用模具成型的工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)的切削加工工藝,可以提高生產(chǎn)效率,保證零件的質(zhì)量,節(jié)
約材料,降低生產(chǎn)成本,從而取得很高的經(jīng)濟(jì)效益。本設(shè)計(jì)的主要任務(wù)設(shè)計(jì)一套沖裁模及一套鉚接,其制造過(guò)程包含沖裁和鉚接兩道工序。利用沖裁模可完成沖壓成型工序,再由鉚接模完成鉚接工序得到最后的制件。在該設(shè)計(jì)中,重點(diǎn)在于對(duì)凸模、凹模和凸凹模的設(shè)計(jì),因?yàn)橥拱寄J菦_壓模的核心零件。
工作進(jìn)度:
1.繪制零件圖,收集、查閱有關(guān)資料,外文翻譯(6000實(shí)詞以上),撰寫開題報(bào)告;3.1 -3.19 3周
2.對(duì)零件進(jìn)行沖裁/鉚接工藝分析,確定工藝方案; 3.22-3.26 1周
3.計(jì)
13、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)
3.29-4.9 2周
4.設(shè)計(jì)模具裝配圖,拆繪部分零件圖; 4.12-5.21 6周
5.撰寫畢業(yè)論文、畢業(yè)設(shè)計(jì)審查、畢業(yè)答辯。 5.24 -7.2 6周
五、參考文獻(xiàn)
1.姜奎華主編. 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì). 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003.6
2.解汝升. 沖壓模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù). 北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,1997
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