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支架3(sm53510-o)冲压模具设计及工艺分析开题报告

一、研究的目的
本课题是对冲压级进模进行研究,通过对此支架的结构分析,设计出一套合理的冲压工艺方案及级进模具,加强对级进模的认识和理解,掌握对一些零件的模具设计,从而能够拓宽自己知识面,对今后的类似的模具设计也有更好的帮助,遇到问题也能够得到及时的解决。
二、本论文国内外的历史和现状
冲压技术是一种具有悠久历史的加工方法和生产制造技术。根据文献记载和考古明,我国古代的冲压加工技术走在世界之前,对人类早期文明社会的进步发挥了重要的作用,作出重要贡献[1]。利用冲压机械和冲压模具进行的现代冲压加工技术,已有近二百年的发展历史。1839年英国成立了Schubler公司,这是早期颇具规模的、现今也是世界上最先进的冲压公司之一[2]从学科角度上看,到本世纪10年代,冲压加工技术已经从一种从属于机械加工或压力加工艺的地位,发展成为了一门具有自己理论基础的应用技术科学[3]。俄罗斯(从前苏联时期开始)就有各类冲压技术学校。日本也有冲压工学之说。中国也有冲工艺学、薄板成形理论方面的教材及专著。可以认为这一学科现已形成了比较完整的知识结构系统。
冲压技术中冲压模具是制造业的重要基础工艺装备。用模具生产制件所达到的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低耗能、低耗材,使模具工业在制造业中的地位越来越重要。国外将模具比喻为“金钥匙”、“金属加工帝王”、“进入富裕社会的原动力” [4]等等。国内也将模具工业称为“永不衰亡的工业”、“点铁成金的行业”、“无与伦比的效益放大器”[5]等等。
国外,特别是欧美和日韩等发达地区的模具工业起步较早,拥有比较先进的生产管理技术及经验,值得我们国内模具行业学习和借鉴。在欧美,许多模具企业将高新技术应用于模具的设计和制造,中国虽然在很早以前就制造模具和使用模具,但一直未形成产业。由于长期以来模具制造一直作为保证企业产品生产的手段被视为生产后方。因此一直发展缓慢[6]。1984年成立了中国模具工业协会,1987年模具首次被列入机电产品目录,当时全国共有生产模具的厂点约6000家,总产值约30亿元。随着中国改革开放的日益深入,市场经济进程的加快,模具及其标准件、配套件作为产品,制造生产的企业大量出现,模具产业得到快速发展。在市场竞争中,企业的模具生产技术提高很快,规模不断发展,提高很快[7]。20世纪90年代以来,中国在汽车行业的模具设计制造中开始采用CAD/CAM技术。国家科委863计划将东风汽车公司作为CIMS应用示范点,由华中理工大学作为技术依托单位,开发了汽车车身与覆盖件模具CAD/CAM软件系统,在模具和设计制造中得到了实际应用,取得显著效益。现在,吉林大学和湖南大学也成功地开发出了汽车覆盖件模具的CAD/CAE系统,并达到了较高水平,在生产中得到应用,收到了良好的效果。[8]
三、主要研究内容
该零件为一支架,对其加工质量要求较高,虽然其结构外形相对简单,但是要制定合理的工艺路线,最后再使用三维造型软件来设计完成级进模具。并按照毕业设计的要求来完成对该零件的设计和分析。
 图1为本次设计的支架,本设计课题主要是掌握冲压件的工艺分析以及零件的工艺步骤,使用三维造型软件设计出合理
 图1支架零件三维图 
1、产品零件图分析
2、利用Dynaform软件对板料进行CAE分析
3、确定工艺路线:冲孔、冲切外形、第一次弯曲、第二次弯曲、切断。
4、确定毛坯排样设计
5、工序排样
6、冲裁刃口设计
7、选择合理的压力机
8、模具零件设计
9、绘制零件图
10、设计模具图
四、课题准备情况
 1、设计思路
(1)工艺分析
对板料利用Dynaform软件进行CAE工艺分析,分析完后对其冲压工序以及模具的结构顺序进行优化。
(2)模具设计
利用三维造型软件UG8.5对CAE分析结果进行模具设计:
方案一:先冲孔,再落料,后弯曲。采用单工序模生产;
方案二:冲孔—冲裁—弯曲—切断。采用级进模生产。
由于级进模可以在在一副模具中可以完成冲裁、弯曲、成形、拉伸等多道工序。生产过程中相当于每次冲程中冲制一个工件或工序件,因此能够哟哟更高的劳动生产率,适合于大批量的生产。所以最红选择方案二来进行加工。
(3)级进模设计要点
①合理的进行工序安排;
②要绘制正确的排样图;
③合理的确定工位数以及空位工位;
④设计完好的导料及浮顶装置;
⑤可靠的卸料机构;
⑥精确的定距机构;
⑦凹凸模的设计要合理;
⑧有可靠的检测机构。
 2、主要任务及设计参数
本课题的主要任务是:利用Dynaform软件对板料进行冲压工艺分析,冲裁力的计算,标准件的选择,利用三维软件绘制结构图。
模具设计主要技术经济指标:结构设计应合理、简单、经济可靠。零件加工工艺应合理,装配工艺应有可靠性操作性,且工作时安全可靠,使用寿命长,维修简单方便。
主要设计参数:
①压力机的选用;
②模具闭合高度;
③凹凸模的设计;
④卸料装置设计;
⑤倒料装置设计;
⑥挡料销的位置;
⑦刃口尺寸计算。
  3、主要难点和不足
级进模具结构复杂、精密,但是对该零件的质量要求较高,在冲压时零件容易出现弹性变形等不利因素,所以精度不易保证,因此在设计级进模具的时候应该全面、细致的考虑。
 4、预期效果
①熟悉利用Dynaform软件对零件进行冲压工艺分析分析。
②掌握冲压模具的设计和制造过程,以及主要参数的计算的和选择。
③毕业设计说明书一份;毕业设计图纸不少于2张(A0图幅)包括零件图和装配图。
五、工作计划及课题准备
表1课题进度计划表
时间安排(周次) 具体内容
早进入阶段 接受设计任务,研究资料,收集有关数据
第一周 学习Dynaform软件并熟悉UG软件的使用
第二周 利用Dynaform对零件进行工艺分析
第三周 模具主要参数的计算
第四周 整理计算及分析数据准备设计模具
第五~七周 利用UG软件设计级进模具
第八周 检查模具设计
第九周 修改完善模具设计
第十周 导出装配图纸和零件图纸
第十一周编辑设计说明书
第十二周准备毕业答辩
六、参考文献
 [1]李维先.我国锻压技术初探[J].锻压技术.1984.No.4.
 [2]L.Schubler.FiftyyearsofChange.SMI.April2007.
 [3]卢险峰.国内外冲压及摸具技术新进展—兼留学访日见闻[J].(南昌大学)高教改革,1996.
 [4]王佞,李春仡.浅谈模具工业现状及发展趋势[J].工程科学.2010.8.
 [5]张荣清.模具设计与制造[M].高等教育出版社,2008.3.
 [6]金敦水.冲压模具间隙分析及模具结构设计[M].煤矿机械,2010.05.
 [7]万良辉韩立业.基于AUTOCAD的二维和三维冲压模具标准件库的开发[J].模具技术.2004.
 [8]武晓红.日本冲压模具的技术特点[J].模具技术.2000.1.
 [9]李奇涵,李衡.基于CATIAV5的冲压模具参数化设计和应用[J]制造业信息化.2010.
 [10]武晓红.日本冲压模具的技术特点[J].模具技术.2000(1).
 [11]范希营,郭永环.基于UG/NX的盒形件的三维建模及复合冲压模设计[J].模具技术,2008.
 [12]宇海英,刘占军.冲压工艺与模具设计.北京:电子工业出版社,2011.8.
 [13]魏春雷,吴俊超.冲压设计与案例分析.北京:理工大学出版,2010.12.
 [14]郑清春,郭津津,吕惠娟,董黎敏.基于模块化的冲压模具CAD系统开发[J].设计与研究.2008.
 [15]陈旭娟.浅析冲压模具制造现状及发展趋势[J].内蒙古科技与经济.2005.
 

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