冲压件成型复合模具设计及三维造.docx
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冲压件成型复合模具设计及三维造
选题、审题表
学院
选题教师
姓名
专业
专业技术职务
申报课题名称
冲压件成形复合模具设计与三维造型
课题性质
A
B
C
D
E
课题来源
A
B
C
D
√
√
课题简介
根据给定冷冲压件零件,设计一套含拉深工序的复合模具。
使学生初步学会借助设计资料设计冲压模具,掌握冲压模具的设计步骤,模具设计资料的使用。
设计(论文)
要求
(包括应具备的条件)
该课题主要完成冲压件冷冲压加工工艺设计、模具结构设计、主要零件三维造型及虚拟装配。
学生的要求:
具有模具设计的基础知识及三维CAD软件应用。
课题预计
工作量大小
大
适中
小
课题预计
难易程度
难
一般
易
√
√
所在专业审定意见:
负责人(签名):
年月日
院主管领导意见:
签名:
年月日
说明:
1、该表作为本科学生毕业设计(论文)课题申报时专用,由选题教师填写,经所在专业有关人员讨论,负责人签名后生效;
2、有关内容的填写见背面的填表说明,并在表中相应栏打“”
课题一旦被学生选定,此表须放在“毕业设计(论文)资料袋”中存档。
任务书
1.本毕业设计(论文)课题应达到的目的:
通过该课题的毕业设计可以使学生掌握冲压模具设计的基本原理和方法,综合运用本专业所学的专业基础理论和专业知识分析和解决冲压工艺和模具设计中的问题,着重培养学生的工程设计能力(主要包括设计、计算,绘图及三维CAD软件应用能力)以及独立解决和分析问题的能力。
2.本毕业设计(论文)课题任务的内容和要求(包括原始数据、技术要求、工作要求等):
1)查阅文献资料15篇以上、翻译不少于五千印刷符的英文资料;
2)冲压件(A)零件的工艺分析及冲压工艺设计;
3)冲压件(A)拉深复合模设计;
4)复合模主要零件的设计;
5)完成模具零件三维造型;
6)加工工艺及模具设计说明书。
任务书
3.对本毕业设计(论文)课题成果的要求(包括毕业设计论文、图表、实物样品等):
1)零件冲压工艺规程;一套
2)拉深复合模装配图一套
3)复合模主要零件的零件图,零件三维图;一套
4)冲压工艺规程及模具结构设计说明书;一份
5)翻译不少于5000印刷符的英文资料。
一份
4.主要参考文献:
1)《机械制造工艺装备设计手册》李庆寿宁夏人民出版社
2)《UG范例教程》黄贵东清华大学出版社
3)《PRO/ENGINEER2001机械设计实例教程》卫朝富中国铁道出版社
4)《模具设计与制造简明手册》冯炳尧上海科学技术出版社
5)《机械制造工艺标准手册》张纪真机械工业出版社
6)《中国模具设计大典》中国机械工程协会江西科学技术出版社
7)《冲压模具结构与设计图解》(日)太田哲国防工业出版社
8)《冲模结构图册》
9)《冲压工艺学》李硕本机械工业出版社
10)汽车覆盖件冲压成形技术崔令江机械工业出版社
任务书
5、本毕业设计(论文)课题工作进度计划
起止日期
工作内容
1)资料收集、翻译2周
2)编制冷冲压零件的冲压工艺规程3周
包括冲压件的工艺性分析,确定工序性质、工序数目、工序顺序及工序间半成品的尺寸,确定冲模结构形式,选定冲压设备,进行必要的工艺计算并对冲压设备进行校核等。
3)冲模总体设计3周
绘制冲模(总体)草图,初步确定冲模外形尺寸。
4)完成装配总图2周
5)主要零部件设计1.5周
设计各零部件具体结构,绘零件图;并完成零件三维造型及模拟装配。
6)整理设计说明书。
1.5周
所在专业审核意见:
负责人:
年月日
学院意见:
院长:
年月日
开题报告
1.结合毕业设计(论文)课题情况,根据所查阅的文献资料,每人撰写2000字左右的文献综述:
文献综述
一.冲压模具制造
冲压模具成形作为现代工业中一种十分重要的加工方法,用以生产各种板料零件,具有很多独特的优势,其成形零件具有自重轻、刚度大、强度高、互换性好、成本低、生产过程便于实现机械自动化及生产效率高等优点,是一种其他加工方法所不能相比和不可替代的先进制造技术,在制造业中具有很强的竞争力,被广泛应用于汽车、能源、机械、信息、航天航天、国防工业和日常生活的生产之中。
就拿我们日常生活中使用的不锈钢饭缸来说,它就是用一块圆形金属板料在压床上利用模具对圆形板料加压而冲出来的。
可见我们只有真正的了解和掌握冲压知识才能够将模具设计应用到以后的制造去。
二.行业发展现状与发展方向
现代压模具生产冲时一种大规模继续作业的制造方式,由于高新技术的参与和介于,冲压生产方式由初期的手工操作逐步进化为集成制造。
生产过程逐步实现机械化、自动化并且正在向智能化、集成化的方向发展。
实现自动化冲压作业,体现安全、高效、节材等优点,已经是冲压模具的生产的发展方向。
(1)全面推广CAD/CAM/CAE技术
模具CAD/CAM/CAE技术是模具制造设计的发展方向,随着微软计算机的发展和进步,普及CAD/CAM/CAE技术的条件已基本成熟,各企业将加大CAD/CAM技术培训和技术服务的力度;进一步扩大CAE技术的应用范围。
计算机和网络的发展正使CAD/CAM/CAE技术跨区域、跨企业、跨院所地在整个行业中推广成为可能,实现技术资源的重新整合,使虚拟制造成为可能。
(2)高速铣削加工
国外近几年发展高速铣削加工,大幅度提高了加工效率,并可获得极高的表面光洁度。
另外,还可加工高硬度模块,还具有温升低、热变形小等优点。
高速铣削加工技术的发展,对汽车、家电行业中大型型腔模具制造注入了新的活力。
目前它已向更高的敏捷化、智能化和集成化方向发展。
(3)模具扫描及数字化系统
高速扫描机和模具扫描系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的诸多功能,大大缩短了模具在研制制造周期。
有些快速扫描系统,可快速安装在已有的数控铣床及加工中心上,实现快速数据采集、自动生成各种不同数控系统的加工程序、不同格式的CAD数据,用于模具制造业的“逆向工程”。
模具扫描系统已在汽车、摩托车、家电等行业得到成功应用。
(4)电火花铣削加工
电火花铣削加工这是一种代替传统的用成型电极加工型腔的新技术,它是有高速旋转的简单的管状电极做三维或二维轮廓加工,因此不在需要制作复杂的成型电极,这显然是电火花成形加工领域的重大发展。
国外已有使用这种技术的机床在模具加工中应用。
预计这一技术将得到发展。
(5)提高模具标准化程度
我国模具标准化程度正在不断提高,估计目前我国模具标准件使用覆盖率已达到30%左右。
国外发达国家一般在80%左右。
(6)优质材料及先进表面处理化技术
选用优质钢材和应用相应表面的表面处理技术来提高模具寿命就显的十分必要。
模具热处理和表面处理是否能充分发挥模具钢材料性能的关键环节。
模具热处理的发展方向是采用真空热处理。
模具表面处理除完善应发展工艺先进的气相沉积(TiN、TiC等)、等离子喷涂等技术。
(7)模具研磨抛光将自动化、智能化
模具表面的质量对模具使用寿命、制件外观质量等方面均有较大的影响,研究自动化、智能化的研磨与抛光方法替代现有手工操作,以提高模具表面质量是重要的发展趋势。
(8)模具自动加工系统的发展
这是我国长远发展的目标。
模具自动加工系统应有多台机床合理组合;配有随行定位夹具或定位盘;有完整的机具、刀具数控库;有完整的数控柔性同步系统;有质量检测控制系统。
三.冲压模具的重要意义:
模具的产生是工业界的一场革命,目前在电子、汽车、电机、仪器仪表等工业产品中,大多数都依靠模具进行成型。
模具成型具有高精度、高复杂性、高一致性以及高生产率、低消耗的特点,是其他价格制造方法无法比拟的。
我国很重视模具的发展,目前模具刚也正向大型、精密、复杂、高效、长寿命和多功能的方向发展。
模具在很大程度上决定了产品的质量、效益和开发能力,因此进行模具知识的深入学习很有必要。
四.课题解析
1,材料
制造冲压模具的材料有钢材、硬质合金、钢结硬质合金、锌基合金、低熔点合金、铝青铜、高分子材料等等。
目前制造冲压模具的材料绝大部分以钢材为主,常用的模具工作部件材料的种类有:
碳素工具钢、低合金工具钢、高碳高铬或中铬工具钢、中碳合金钢、高速钢、基体钢以及硬质合金、钢结硬质合金等等。
当被冲压加工的材料较硬或变形抗力较大时,冲模的凸、凹模应选取耐磨性好、强度高的材料。
拉深不锈钢时,可采用铝青铜凹模,因为它具有较好的抗粘着性。
而导柱导套则要求耐磨和较好的韧性,故多采用低碳钢表面渗碳淬火。
又如,碳素工具钢的主要不足是淬透性差,在冲模零件断面尺寸较大时,淬火后其中心硬度仍然较低,但是,在行程次数很大的压床上工作时,由于它的耐冲击性好反而成为优点。
对于固定板、卸料板类零件,不但要有足够的强度,而且要求在工作过程中变形小。
另外,还可以采用冷处理和深冷处理、真空处理和表面强化的方法提高模具零件的性能。
对于凸、凹模工作条件较差的冷挤压模,应选取有足够硬度、强度、韧性、耐磨性等综合机械性能较好的模具钢,同时应具有一定的红硬性和热疲劳强度等。
2.生产方式对比
1)铸造:
铸造工艺由于其成本较低,不仅如此,由于工艺的特殊性,铸件的形状可以做的很复杂。
有这些优点的同时,铸造的弊端也是很明显的。
铸造的效率很低,从造型到出模的周期较长,所以对于批量较大的零件不是很适合。
接着,铸件与冲压件相比,其精度很低。
在后期的机加工部分,要花费更多的工时,当然也浪费了更多的材料。
另外,整个铸造过程会产生很多的污染物,不利于工作人员的身体以及整个生态环境。
2)冲压:
冲压的效率相较于铸造来说就高得多,很适合大批量生产。
虽然模具的投入成本很大,但是成型快、出件快,生产周期就会短很多。
冲压件的精度比铸件的也高出不少,虽然某些铸造方法产出的铸件精度也很高,但相应的成本也会提高。
另外,冲压较铸造真的是环保不少。
同样的,冲压也存在很多局限性。
例如对材料的限制,冲压对材料有拉伸性能的要求。
另外,零件的各部位厚度相当才可以用冲压进行生产。
还有就是,模具投入的成本比较大。
参考文献
[1]《冲压工艺理论与新技术》[M].北京:
机械工艺出版社,2011.11李硕本等编著.
[2]《冲压工艺学机械工业出版社》,1999肖景荣等编著.
[3]《模具技术现状与发展趋势综述[J].模具制造》.2005李大鑫,张秀锦.
[4]《模具CAD/CAM/CAE的发展概况及趋势[J].模具工业》,2005(7)李德群,肖祥芷
[5]《冲压制造与模具设计[M]》.北京.机械工业出版社,1998.5姜奎华主编
[6]《模具设计指导[M]》.机械工业出版社,2003.30-35史铁梁
[7]《机械制造工艺装备设计手册》李庆寿宁夏人民出版社
[8]《UG范例教程》黄贵东清华大学出版社
[9]《PRO/ENGINEER2001机械设计实例教程》卫朝富中国铁道出版社
[10]《模具设计与制造简明手册》冯炳尧上海科学技术出版社
[11]《机械制造工艺标准手册》张纪真机械工业出版社
[12]《中国模具设计大典》中国机械工程协会江西科学技术出版社
[13]《冲压模具结构与设计图解》(日)太田哲国防工业出版社
[14]《冲模结构图册》
[15]《冲压工艺学》李硕本机械工业出版社
[16]汽车覆盖件冲压成形技术崔令江机械工业出版社
开题报告
2.本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段(途径):
本次设计按照工
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- 关 键 词:
- 冲压 成型 复合 模具设计 三维