开题报告-圆形孔冲裁模设计及研究

1、 2018届毕业设计（论文）开题报告毕业设计（论文）题目 圆形孔冲裁模设计及研究课题背景一般人可能没有接触过模具，对模具有一种神秘感，其实模具实质上就是一种工具，是制造业的一种基本工艺装备，有简单的，也有复杂的。模具制造企业中有各式各样的模具，如用于生产摩托车变速箱的压铸模、生产塑料制品的注塑模、生产不锈钢饮具的冲裁模、挤压模等，在汽车覆盖件生产车间还会看到重达几百吨的汽车覆盖件模具。模具的作用是控制和限制材料（固态或液态）的流动，使之形成所需要的形体。模具按所成型的材料的不同，可分为金属模具和非金属磨具。而按照模具本身材料的不同，模具可分为：砂型模具，金属模具，真空模具，石蜡模具等等。其中，

2、随着高分子塑料的快速发展，塑料模具与人们的生活密切相关，一般可分为：注射成型模具，挤塑成型模具，气辅成型模具等等。由于模具采用压力加工产品，因此广泛应用于要求无切削的领域，又因为用模具制造零件效率高，产品质量好，材料消耗低，生产成本低而广泛应用与制造业中，所以在国民经济中占有越来越重要的地位，发展前景十分广阔。1.1 冲裁模具的原理 冲裁模具，是在冷冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具（俗称冷冲模）。冲压，是在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。1.2 冲裁模具的分类

3、冲裁模具的形式很多，冲模也依工作性质,模具构造,模具材料三方面来分类。1.2.1.根据工序的性质1）.落料模 将板料沿封闭轮廓线分离，将轮廓线以内的材料作为冲裁件的工序叫落料，完成落料工序的模具叫落料模。 2）.冲孔模 在毛坯或板材上沿封闭的轮廓分离出废料得到带孔件的冲模。 3）.切断模 将板材沿不封闭的轮廓分离的冲模。 4）.切口模 从毛坯或半成品制件的内件边缘上，沿不封闭的轮廓分离出废料。 5）.剖切模 沿不封闭轮廓将半成品制件切离为两个或数个制件的冲模。1.2.2.根据工序组合方式分类 1）.单工序模 在压力机的一次行程中，只完成一道冲压工序的模具。 2）.复合模 只有一个工位，在压力机

4、的一次行程中，在同一工位上同时完成两道或两道以上冲压工序的模具。 3）.级进模（也称连续模） 在毛坯的送进方向上，具有两个或更多的工位，在压力机的一次行程中，在不同的工位上逐次完成两道或两道以上冲压工序的模具。1.2.3.依模具上下模的导向方式 1）. 无导向开式模：冲模的上模部分由模、凸模组成,通过模柄安装在冲床滑块上。下模部分由卸料板、导尺、凹模、下模座、定位板组成,通过下模座安装在冲床工作台上。上模与下模没有直接导向关系,靠冲床导轨导向。 2）.有导向的导板模：条料沿托料板、导尺从右向左送科,首次冲裁时使用临时挡料销定位,首次冲裁以后再往前送料,搭边越过活动挡料销后.再反向拉拽条料，使挡

5、料销后端面抵住条料搭边进行定位,凸模下行实现冲裁。 3).导柱模：该冲模利用丁对导柱和导套实现、下模精确导向。冲模主作时条料靠导尺和固定挡料销(亦称定位销)实现正确定位,以保证冲裁时搭边值的均匀一致。此冲模采用刚性卸料板卸掉箍在凸模上的废料,冲出的工件在凹模洞口中经凸模的顶压作用，逐个实行自然漏料。 现代科学技术的发展，是汽车、电子、电器等产品的更新换代加快；不断增长的社会需求，对冲压生产工艺水平提出了更高的要求。如何使冲压工艺水平适应现代工业生产对冲压生产精密、高速、自动化，以及冲压模具高精度、高寿命的要求，成为冲压工艺设计师不得不面临的问题。20世纪80年代开始，发达工业国家的模具工业已从

6、机床工业中分离出来，并发展成为独立的工业部门，其产值已超过机床工业的产值。而我国的模具设计技术起步较晚，整体水平较低。目前单型腔，简单型腔的模具达70%以上，仍占主导地位。但改革开放以来，随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，许多新技术、新工艺、新设备、新材料不断涌现，因而促进了模具设计技术的不断革新和发展。1984年，由原华中工学院和武汉733厂共同完成的精冲模CAD/CAM系统是我国第一个自行开发的模具CAD/CAM系统。20世纪90年代以来，国内汽车行业的模具设计制造中开始采用CAD/CAM技术。21世纪开始CAD/CAM技术逐渐普及，现在具有一定生产能力的冲压模具企业基本都有了C

7、AD/CAM技术。近年来，模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资、和私营也得到了快速发展。在电子、汽车、电机、电器、仪表、家电和通信等产品中，60%-80%的零部件都要依靠模具成型，以汽车覆盖件模具为代表的大型冲压模具的制造技术以取得很大进步，东风汽车公司模具厂、一汽模具中心等模具厂家已能生产部分轿车覆盖件模具。2003年我国模具总产值超过400亿元人民币，但与发达国家相比仍然还存在许多不足，大力推广CAD/CAM技术的应用，提高模具标准化程度以及模具表面的各种强化超硬处理等技术成为了我国冲压模具技术发展的重

8、点。 1）模具CAD/CAM向集成化、智能化和网络化发展软件的功能模块越来越齐全，同时各功能模块采用同一数据模型，实现信息的综合管理与共享，支持模具设计、制造、装配、检验、测试及生产管理的全过程。有的系列化软件包括了曲面/实体几何造型、复杂形体工程制图、工业设计高级渲染、模具设计专家系统、复杂形体CAM、艺术造型及雕刻自动编程系统、逆向工程系统及复杂形体在线测量系统等；模具设计、分析、制造的三维化、无纸化使新一代模具软件以立体的、直观的感觉来设计模具，所采用的三维数字化模型能方便地用于产品结构的CAE分析、模具可制造性评价和数控加工、成形过程模拟及信息的管理与共享；同时，随着竞争、合作、生产和

9、管理等方面的全球化、国际化，以及计算机软硬件技术的迅速发展，网络使得在模具行业应用虚拟设计、敏捷制造技术既有必要，也有可能。 2) 模具检测设备向精密、高效和多功能方向发展 精密、复杂、大型模具的发展，对检测设备的要求越来越高。现在精密模具的精度已经达到2-3um。目前国内厂家使用较多的有意大利、美国、日本等国家的高精度三坐标测量机，并具有数字化扫描功能。如东风汽车模具厂不仅拥有意大利三坐标测量机，还拥有数码摄影光学扫描仪，率先在国内采用数码摄影、光学扫描作为空间三维信息的获得手段，从而实现了从测量实物建立数学模型输出工程图纸模具制造的整个过程，使得逆向工程技术的开发和应用有了很大成功。模具市

10、场全球化，模具生产周期进一步缩短 模具市场全球化是当今模具工业最主要的特征之一，模具的购买者和生产商遍布全世界，模具工业的全球化发展使生产工艺简单、精度低的模具加工企业向技术相对落后、生产率较低的国家迁移，发达国家的模具生产企业则定位在生产高水准的模具上，模具生产企业必须面对全球化的市场竞争，同时模具生产厂家不得不千方百计地加快生产进度，努力简化和废除不必要的生产工序，模具的生产周期将进一步缩短。4） 模具技术向高速加工、硬铣削和复合加工方向发展随着模具向精密化和大型化方向发展，加工精度超过1m的超精加工技术和集电、化学、超声波、激光等技术综合在一起的复合加工在今后的模具制造中将有广阔的前景。

11、高速加工使工件获得光滑表面，节省加工时间，典型的步进距仅有0.0254mm，而尖点只有0.001mm高，经过高速加工的工件表面大多数都非常光洁，无需钳工的进一步加工。目前，机加工工具制造商都热衷于生产为高速加工而专门设计的加工中心，在美国采用高速加工技术以减少或省去钳工工序是一种效益相当可观的措施，这种技术在欧洲和日本也颇受欢迎。另外，用充分硬化的材料加工模具的型腔是模具加工业发展的另一个重要趋势。高主轴转速及小的刀具半径所进行的轻度切削形成了足够的转矩，可以用来加工硬度高达64HRC的金属材料，由于不需要再进行热处理，常规热处理后的回火以及抵消由热处理引起的几何变形所进行的磨削加工也都不需要

12、了，该技术在日本倍受青睐，如今在美国也受到了广泛的关注并正向欧洲传播。毕业设计主要内容和研究方案主要内容：1、对圆形冲裁件进行工艺分析，确定工艺方案；2、进行冲裁工艺计算，确定冲裁模具工艺相关参数；3、进行冲裁模主要零部件设计计算；4、用SolidWorks绘制出模具各零部件，完成装配图，并进行主要零部件应力分析等研究；5、完成论文的编写和外文翻译。研究方法：进行文献查询，学习并掌握三维绘图软件SolidWorks的使用，然后对圆形零件进行冲裁工艺分析，确定出工序，以此进行模具的总体设计。 研究思路：查阅资料学习并掌握三维设计原模具设计方法根据实际冲压件需要进行工序安排冲压工艺计算模具的总体结构毕业设计（论文）预期成果及创新第三周：确定设计内容和要求，准备好设计所需设计手册等资料，以及所需设备、设计软件等工具，资料的查阅； 第四周：英文资料的翻译，学习并掌握三维绘图软件SolidWorks的使用；第五周第六周：进行圆形零件冲裁工艺计算，确定冲裁模具工艺相关参数；第七周第八周：进行冲裁模主要零部件设计计算；第九周第十三周：用SolidWorks绘制出模具各零部件，完成装配图，并进行主要零部件应