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南京工程學院 畢業(yè)設(shè)計開題報告 課 題 名 稱 電池彈片級進模設(shè)計 學 生 姓 名 李 川 指 導 教 師 唐義鋒 所 在 學 院 江蘇財經(jīng)職業(yè)技術(shù)學院 專 業(yè) 名 稱 數(shù)控加工與模具設(shè)計 南京工程學院 2012 年 2 月 28 日 說 明 1 根據(jù)教育部對畢業(yè)設(shè)計 論文 的評估標準 學生必須撰寫 畢 業(yè)設(shè)計 論文 開題報告 由指導教師簽署意見 教研室審查 系教學 主任批準后實施 2 開題報告是畢業(yè)設(shè)計 論文 答辯委員會對學生答辯資格審查的 依據(jù)材料之一 學生應(yīng)當在畢業(yè)設(shè)計 論文 工作前期內(nèi)完成 開題報告 不合格者不得參加答辯 3 畢業(yè)設(shè)計開題報告各項內(nèi)容要實事求是 逐條認真填寫 其中的 文字表達要明確 嚴謹 語言通順 外來語要同時用原文和中文表達 第 一次出現(xiàn)縮寫詞 須注出全稱 4 本報告中 由學生本人撰寫的對課題和研究工作的分析及描述 應(yīng)不少于 2000 字 沒有經(jīng)過整理歸納 缺乏個人見解僅僅從網(wǎng)上下載材 料拼湊而成的開題報告按不合格論 5 開題報告檢查原則上在第 8 周完成 各系完成畢業(yè)設(shè)計開題檢查 后 應(yīng)寫一份開題情況總結(jié)報告 學士學位畢業(yè)設(shè)計 論文 開題報告 學生姓名 李川 學 號 088810202017 專 業(yè) 數(shù)控加工與模具設(shè)計 指導教師 姓 名 唐義鋒 職 稱 教授 所在學院 江蘇財經(jīng)職業(yè)技術(shù)學院 課題來源 自擬課題 課題性質(zhì) 工程設(shè)計 課題名稱 電池彈片級進模設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計的 內(nèi)容和意義 1 主要內(nèi)容 本次畢業(yè)設(shè)計主要是針對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特性完成其成形工藝及模具設(shè)計 具體地說需 要完成如下各項任務(wù) 1 繪制產(chǎn)品零件圖 二維和三維 2 查閱資料并就自己承當?shù)恼n題方向?qū)懗鲩_題報告 3 完成產(chǎn)品的工藝設(shè)計及模具設(shè)計并繪制模具及模具零件的工程圖 4 按規(guī)定格式和要求用 Word 打印畢業(yè)設(shè)計 論文 一份 5 用 PowerPoint 或其它軟件制作答辯提綱一份 如圖 1 2 意義 畢業(yè)設(shè)計是對即將步入社會的我們設(shè)計能力的一次全面考核 是從學習書本知識 向?qū)嶋H操作過渡的一個重要階段 目的在于培養(yǎng)我們獨立思考 動手以及解決問題的 能力 從選定的課題入手 首先要仔細分析產(chǎn)品零件圖 只有對產(chǎn)品結(jié)構(gòu) 材料性能 有了透徹的了解 才能進行初步設(shè)計 并逐層展開 最重要的我們能夠獨立思考與設(shè) 計 在老師的指導與工具資料的幫助下 能夠有更多的創(chuàng)造 更多屬于自己的成果 四年中我們所學的一切專業(yè)知識都將在這里得到運用 這將是我們踏上工作道路的最 后一次演練 更是理論與實際相結(jié)合的實戰(zhàn)演練 文獻綜述 沖壓模水平狀況 沖壓是通過模具使板材產(chǎn)生塑性變形而獲得成品零件的一種成型工藝方法 沖壓 通常在冷態(tài)下進行 因此也稱為冷沖壓 沖壓加工的原材料一般為板材或帶材 故也 稱為板材沖壓 沖壓廣泛應(yīng)用于金屬制品各行業(yè)中 尤其在汽車 儀表 軍工 家用電器等工業(yè) 中占有極其重要的地位 沖壓成型需要研究工藝 設(shè)備和模具三類基本問題 板材沖壓具有下列特點 1 材料利用率高 2 可加工薄壁 形狀復雜的零件 3 沖壓件在形狀和尺寸精度方面的互換性好 4 能獲得質(zhì)量輕而強度高 鋼性好的零件 5 生產(chǎn)率高 操作簡單 容易實現(xiàn)機械化和自動化 沖壓模具制造成本高 因此適合于大批量生產(chǎn) 對于小批量生產(chǎn) 多品種生產(chǎn) 常采用簡易沖模 同時引進沖壓加工中心等新型設(shè)備 以滿足市場求新求變的需求 板材沖壓常用的金屬材料有低碳鋼 銅 鋁 鎂合金及高塑性的合金鋼等 如前所述 材料形狀有板材和帶材 沖壓設(shè)備有剪床和沖床 剪床是用來將板材剪切成具有一定形狀的條料 以供后繼工 序使用 沖床可用于剪切及成形 1 1 2 國內(nèi)外模具現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 日本是世界第一大模具生產(chǎn)國 國內(nèi)有多家世界聞名的機床制造業(yè)廠家 加工模 具的高速加工中心 電加工機床 龍門銑床 精密磨床 數(shù)控系統(tǒng)等全都具備世界級 名牌 優(yōu)秀的機床制造業(yè)為模具制造奠定了堅實的基礎(chǔ) 如在電子超精密模具中 集 成電路 微型電機模具精度已達 1 m 處于世界領(lǐng)先地位 IT 產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品 更新很快 如手機開發(fā)制造周期為 2 個月 產(chǎn)品試制期為 7 天 一般 7 套模具 150 兆 NC 數(shù)據(jù) 兩天就完成編程 計算機設(shè)計及制造技術(shù)都非常先進 發(fā)達的汽車工業(yè)促進了模具的發(fā)展 豐田汽車公司有專業(yè)模具設(shè)計人員近 200 名 制造人員 1000 多名 每年研制開發(fā)約 10 種轎車的整車模具 2000 套 從車身設(shè)計到新 車批產(chǎn)的整車模具設(shè)計制造周期為 1 年 標準單套模具制造周期不超過 4 個月 這樣 的規(guī)模及生產(chǎn)能力在世界上也稱得上是最大的汽車模具廠之一 或許是專業(yè)化的緣故 豐田僅自行制造車身內(nèi)外覆蓋件模具 其余 40 由日本著名的荻原 宮津 富士等模 具公 文獻綜述 司提供 日本模具專家曾強調(diào)模具加工五大要素 1 設(shè)備 2 CAD CAM 刀具路徑 3 CNC 裝置及伺服電機 4 加工條件及材料選擇 5 技術(shù)人員能力 日本模具生產(chǎn)的總的發(fā)展趨勢是 品種多樣化 變種變量生產(chǎn) 產(chǎn)品精密化 高速 高效率 高精度加工 加工精細化 微量切削 高速進給 開發(fā)短期 化 高硬材料直接加工 減少后繼工序 綠色環(huán)境化 無切削液干式切削加工 目前日本大約有 12000 家模具公司 其中雇員 20 人以下的占 90 占產(chǎn)值的 40 近年來 隨著經(jīng)濟全球化 企業(yè)國際化的發(fā)展趨勢 日本在海外投資了許多模 具企業(yè) 把部分生產(chǎn)能力轉(zhuǎn)移至國外 如在我國獨資創(chuàng)建的無錫微研有限公司 擁 有員工 200 余名 精密數(shù)控模具加工設(shè)備 60 多臺 1998 年模具產(chǎn)值已超過 2 億元 人民幣 2000 年 3 月合資成立的上海荻原模具有限公司總投資 1455 萬美元 專業(yè) 設(shè)計制造汽車沖壓模具和大型覆蓋件模具 改革開放以來 隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展 市場對模具的需求量不斷增長 近 年來 模具工業(yè)一直以 15 左右的增長速度快速發(fā)展 模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分 也發(fā)生了巨大變化 除了國有專業(yè)模具廠外 集體 合資 獨資和私營也得到了快 速發(fā)展 浙江寧波和黃巖地區(qū)的 模具之鄉(xiāng) 廣東一些大集團公司和迅速崛起的 鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè) 科龍 美的 康佳等集團紛紛建立了自己的模具制造中心 中外合資和 外商獨資的模具企業(yè)現(xiàn)已有幾千家 近年許多模具企業(yè)加大了用于技術(shù)進步的投資力度 將技術(shù)進步視為企業(yè)發(fā)展的重 要動力 一些國內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維 CAD 并陸續(xù)開始使用 UG Pro Engineer I DEAS Euclid IS 等國際通用軟件 個別廠家還引進了 Moldflow C Flow DYN AFORM Optris 和 MAGMASOFT 等 CAE 軟件 并成功應(yīng)用于沖壓模的設(shè)計中 文獻綜述 參 考 文 獻 1 王孝培主編 沖壓手冊 M 北京 機械工業(yè)出版社 1990 20 22 2 姜奎華主編 沖壓工藝與模具設(shè)計 M 北京 機械工業(yè)出版社 1997 60 62 3 沖模設(shè)計手冊編寫組 沖模設(shè)計手冊 M 北京 機械工業(yè)出版社 1998 150 154 4 鈑金沖壓工藝手冊編委會編著 鈑金沖壓工藝手冊 M 北京 國防工業(yè)出版社 1989 167 172 5 沖壓工藝及模具設(shè)計編寫委員會 沖壓工藝及模具設(shè)計 M 北京 國防工業(yè)出版 社 1993 54 55 6 候義馨 沖壓工藝及模具設(shè)計 M 北京 兵器工業(yè)出版社 1994 62 65 7 盧險峰 沖壓工藝模具學 M 北京 機械工業(yè)出版社 1999 44 46 8 胡亞民 材料成形技術(shù)基礎(chǔ) M 重慶 重慶大學出版社 2000 15 17 9 劉湘云 鄒金統(tǒng)主編 冷沖壓工藝及模具設(shè)計 M 北京 航空工業(yè)出版社 1994 16 17 10 陳尖嗣 郭景儀主編 沖壓模具設(shè)計與制造技術(shù) M 北京 北京出版社 1991 62 65 11 張鼎承主編 沖壓機械化與自動化 M 北京 機械工業(yè)出版社 1982 92 95 12 張毅主編 現(xiàn)代沖壓技術(shù) M 北京 國防工業(yè)出版社 1994 102 105 13 許發(fā)樾主編 模具標準應(yīng)用手冊 M 北京 機械工業(yè)出版社 1994 164 166 14 Tomesani L Analy of a tension driven M outsidein tube inversion Jouranl of Material Processing Technology Vol 64 1997 pp 397 386 15 郭成等 沖壓件廢次品的生產(chǎn)與防止 200 例 M 北京 機械工業(yè)出版社 120 122 16 Pearce R Sheet Matal Forming M Bristol philadelphia Adam hilger c1991 研究內(nèi)容 1 設(shè)計 研究思路 本次設(shè)計按照工藝分析 工藝方案確定 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計的思路進行 2 課題研究的主要內(nèi)容 此工件材料采用黃銅 生產(chǎn)批量為大批量 需要用模具進行生產(chǎn) 由于該零件有 2 個 2mm 和一個 3 12 的長方形孔 而且有直線 圓弧組成的輪廓外形 因而模具包含 有沖孔 落料工序 對于 2 小孔 由于孔徑大于或者等于料厚 不屬于深孔沖裁 因此 在模具設(shè)計時沒有必要對沖孔小凸模采取適當保護措施加以保護 也沒有必要對凸模進 行強度校驗 從材質(zhì)上看 沖裁材料銅母線為紫銅 屬低強度 高延伸性 高延伸率 塑性及流動性好的軟材料 有利于成型 總體來說 該零件沖壓工藝性較好 1 方案對比 該工件包括落料 沖孔 彎曲 等基本工序可以采用以下三種工藝方案 方 案 一 落 料 沖 圓 孔 方 孔 再 彎 曲 單 工 序 模 生 產(chǎn) 方 案 二 沖 圓 孔 沖 方 孔 切 邊 彎 曲 落 料 級 進 沖 壓 級 進 模 生 產(chǎn) 方 案 三 落 料 沖 孔 彎 曲 復 合 模 沖 壓 復 合 模 生 產(chǎn) 2 方案分析 方案一模具結(jié)構(gòu)簡單 制造周期短 但需要兩副模具 成本高而生產(chǎn)效率低 難以 滿足大批量生產(chǎn)的要求 方案二只需一副模具 生產(chǎn)效率高 精度也能滿足要求 模具制造工作量和成本比 較高 適合大批量生產(chǎn) 方案三只需一副模具 制件精度和生產(chǎn)效率都較高 且工件最小壁厚大于凸凹模許 用最小壁厚模具強度 通過對上述三種方案的分析比較 該工件的沖壓生產(chǎn)采用方案二最佳 研究內(nèi)容 3 解決的關(guān)鍵問題 本課題采用 UG 進行三維造型 用 AutoCAD 進行二維繪圖 通過對零件結(jié)構(gòu) 尺 寸 材料性能的深入了解 確定了初步的工藝方案 通過計算得出該零件所需原料 尺寸 并考慮到彎曲帶來的影響 決定了不同位置的孔的沖裁順序 由此確定了完 整的工藝方案 在零件結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計中 由產(chǎn)品結(jié)構(gòu)決定了凸模 凹模 固定板墊 板等零件形狀 模架采用中間導柱模架 4 預期成果 1 產(chǎn)品零件二維圖 三維造型圖 2 開題報告一份 畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容和意義 文獻綜述 研究內(nèi)容 研究計 劃 特色與創(chuàng)新 3 模具裝配圖及各零件圖 4 設(shè)計說明書一份及光盤 研究計劃 第 1 2 周 1 熟悉課題 查閱并收集有關(guān)資料 為寫開題報告做準備 2 繪制產(chǎn)品零件圖 3 完成工藝性分析 提出設(shè)計方案 第 3 6 周 1 寫出開題報告初稿 2 完成工藝計算 3 完成模具零件結(jié)構(gòu)形式確定及設(shè)計 選擇設(shè)備 第 7 8 周 1 第 4 周完成開題報告的最后定稿 2 繪制模具草圖 第 9 12 周 繪制模具裝配圖及各設(shè)計件零件圖 第 13 15 周 編寫設(shè)計說明書 打印并準備答辯 第 16 周 打印畢業(yè)設(shè)計資料并準備答辯 特色與創(chuàng)新 本模具設(shè)計中應(yīng)用了大量的二維繪圖軟件和少量的三維立體軟件 使產(chǎn)品更具直觀性 便于設(shè)計和制造 指導教師 意 見 指導教師簽名 2012 年 3 月 2 日 教研室 意 見 主任簽名 2012 年 3 月 5 日 學院意見 教學院長簽名 2012 年 3 月 5 日