模具开题报告

模具开题报告燕山大学

本科毕业设计（论文）开题报告

课题名称：落料冲孔复合模

弹射式切断压弯模

学院（系）：里仁学院

年级专业：06级锻压（2）班

学生姓名：常保兵

指导教师：王强

完成日期：20xx年3月30日

一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义

1、冲压模具的现状及发展趋势

近年来，我国冲压模具水平已有很大提高。大型冲压模具已能生产单套重量达50多吨的模具。为中档轿车配套的覆盖件模具国内也能生产了。精度达到1~2μm，寿命2亿次左右的多工位级进模国内已有多家企业能够生产。表面粗糙度达到Ra≦1.5μm的精冲模，大尺寸（Φ≧300mm）精冲模及中厚板精冲模国内也已达到相当高的水平。

1）.模具CAD/CAM技术状况

我国模具CAD/CAM技术的发展已有20多年历史。由原华中工学院和武汉733厂于19xx年共同完成的精冲模CAD/CAM系统是我国第一个自行开发的模具CAD/CAM系统

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CAD/CAM技术。其中部分骨干重点企业还具备各CAE能力。

模具CAD/CAM技术能显著缩短模具设计与制造周期，降低生产成本，提高产品质量，已成为人们的共识。在“八五”、“九五”期间，已有一大批模具企业推广普及了计算机绘图技术，数控加工的使用率也越来越高，并陆续引进了相当数量的CAD/CAM系统。如美国EDS的UG，美国ParametricTechnology公司的Pro/Engineer，美国CV公司的CADS5，英国DELCAM公司的DOCT5，日本HZS公司的CRADE及space-E，以色列公司的Cimatron，还引进了AutoCAD、CATIA等软件及法国Marta-Daravision公司用于汽车及覆盖件模具的Euclid-IS等专用软件。国内汽车覆盖件模具生产企业普遍采用了CAD/CAM技术。DL图的设计和模具结构图的设计均已实现二维CAD，多数企业已经向三维过渡，总图生产逐步代替零件图生产。且模具的参数化设计也开始走向少数模具厂家技术开发的领域。

2）模具设计与制造能力状况

在国家产业政策的正确引导下，经过几十年努力，现在我国冲压模具的设计与制造能力已达到较高水平，包括信息工程和虚拟技术等许多现代设计制造技术已在很多模具企业得到应用。

虽然如此，我国的冲压模具设计制造能力与市场需要和国际先进水平相比仍有较大差距。这些主要表现在高档轿车和大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模方面，无论在设计还是加工工艺和能力方面，都有较大差距。轿车覆盖件模具，具有设计和制造难度大，质量和精度要求高的特点，可代表覆盖件模具的水平。虽然在设计制造方法和手段方面已基本达到了国际水平，模具结构功能方面也接近国际水平，在轿车模具国产化进程中前进了一大步，但在制造质量、精度、制造周期等方面，与国外相比还存在一定的差距。

标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具，是我国重点发展的精密模具品种。有代表性的是集机电一体化的铁芯精密自动阀片多功能模具，已基本达到国际水平。

但总体上和国外多工位级进模相比，在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上，仍存在一定差距。

3）专业化程度及分布状况

我国模具行业专业化程度还比较低，模具自产自配比例过高。国外模具自产自配比例一般为30%，我国冲压模具自产自配比例为60%。这就对专业化产生了很多不利影响。现在，技术要求高、投入大的模具，其专业化程度较高，例如覆盖件模具、多工位级进模和精冲模等。而一般冲模专业化程度就较低。由于自配比例高，所以冲压模具生产能力的分布基本上跟随冲压件生产能力的分布。但是专业化程度较高的汽车覆盖件模具和多工位、多功能精密冲模的专业生产企业的分布有不少并不跟随冲压件能力分布而分布，而往往取决于主要投资者的决策。例如四川有较大的汽车覆盖件模具的能力，江苏有较强的精密冲模的能力，而模具的用户大都不在本地。

2、选题的依据和意义

冷冲压是在常温下利用冲模在压力机上对材料施加压力，使其产生分离或变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的零件加工方法。它是一种压力加工方法，是机械制造中的先进加工方法之一。

冲压模具是一个特殊的，一次性的一类精密工具，通过切割与塑形的方式使金属成为一个理想的形状或外形。大多数模具构造有几个基本组成部分，包括模板，防磨装置，模套，导向销，轴衬，垫块，垫板，螺钉，销钉，和螺栓。模具还需要冲孔模板，压力和冲压成型板，以及可用来保护它们---转子，肩螺栓，衔铁，保持架;和气体，线圈，或聚氨酯弹簧的工具。

冲压的优点

冷冲压和线切割相比较，具有生产效率高、加工成本低、材料利用率高、产品尺寸精度稳定、操作简单容易实现机械化和自动化等一系列有点，特别适合于大批量生产。

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，是一种其它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、航空航天、国防工业和日常生活的生产之中。

在吸收了力学、数学、金属材料学、机械科学以及控制、计算机技术等方面的知识后，已经形成了冲压学科的成形基本理论。以冲压产品为龙头，以模具为中心，结合现代先进技术的应用，在产品的巨大市场需求刺激和推动下，冲压成形技术在国民经济发展、实现现代化和提高人民生活水平方面发挥着越来越重要的作用。

现代冲压模具生产是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入，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，已经是冲压模具生产的发展方向。

日常生活中人们使用的很多用具是用冲压方法制造的，例如不锈钢饭缸，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。可以看出，冷冲压是一种在常温（冷态）下利用冲模在压床上对各种金属（或非金属）板料施加压力使其分离或者变形而得到一定形状零件的金属压力加工方法。

因此，鉴于冷冲压加工具有以上的优点，我们对于冲压技术和冲压模具

的研究有十分重要的意义。

二、研究的基本内容，拟解决的主要问题

根据零件形状，决定冲切工艺方案；做出个模具的总体结构设计，绘制装配图，掌握设计要领；进行主要零件的设计及绘制零件图。运用大学期间所学的专业课程知识和理论，正确地解决冲压模具设计中的工艺分析、工艺方案论证、工艺计算、模具结构设计和零件设计等问题。

提高结构设计的能力。通过所给产品进行该产品模具设计，获得根据所生产制品来设计出经济高效、省力合理且能保证加工质量的模具的能力。

该零件是冲孔弯曲件，有三处弯曲，但零件形状不难，要求精度不是太高。主要工序有冲孔落料与弯曲。如采用单工序模，工序很多。该零件有以下基本工序：冲孔落料弯曲

很据这些基本工序可拟出三种方案：方案一采用单工序模；方案二落料冲孔复合，其余单工序；方案三采用多工序级进模制造。比较三种方案，方案一和方案二由于工序较多，且需要手工操作，定位难以达到精度，质量难以保证。由于该零件属于定型产平中的零件，采用多工位级进模制造能够达到精度要求，保证质量。故选用方案三。

三、研究步骤、方法及措施

1、了解冷冲模的基本结构及工作原理。

（1）冷冲压的基本概念

冷冲压是在常温下利用冲模在压力机上对材料施加压力，使其产生分离或变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的零件加工方法。它是一种压力加工方法，是机械制造中的先进加工方法之一。

冲压模具是一个特殊的，一次性的一类精密工具，通过切割与塑形的方式使金属成为一个理想的形状或外形。大多数模具构造有几个基本组成部分，包括模板，防磨装置，模套，导向销，轴衬，垫块，垫板，螺钉，销钉，

和螺栓。模具还需要冲孔模板，压力和冲压成型板，以及可用来保护它们---转子，肩螺栓，衔铁，保持架;和气体，线圈，或聚氨酯弹簧的工具。

（2）冷冲压的工作原理

冲裁原理图（图1）弯曲原理图（图2）

图1图2

拉深原理图（图3）胀形原理图（图）

图3图4

（3）冷冲模具基本结构及工作过程

①冷冲模基本结构（以正装式落料冲孔复合膜为例）

正装式落料冲孔复合模

上模部分主要由模柄、上模板、垫板、凸模固定板、凹凸模、导套、卸料板等组成。下模部分主要由下模板凹模、冲孔凸模、导柱、挡料销、顶块板等组成。

特点：凹模位于模具的下模部分，冲裁时由卸料装置和顶件装置对板料进行压平，冲裁出的零件表面平整度好，适于薄料的冲裁。但工件由顶出装置顶出，废料有推件装置推出都落在凹模面上，必须清除。

②冲模工作过程

工作过程：压力机的作用下上模下移，凹凸模和落料凹模之间对制

件产生剪切力，完成落料过程

动模继续下移，凹凸模与冲孔凸模相遇，完成冲孔过程。动模上移，卸料装置和复位装置，完成对废料和制件清除。

2、根据所给参数大致确定冲模及压力机类型。

3、根据所给参数确定各零部件的参数。

4、主要零部件强度和刚度计算。

5、整体结构设计。

四、研究工作进度

五、主要参考文献

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[2]肖景荣、姜奎华等编著《冲压工艺学》机械工业出版社，1999

[3]李大鑫，张秀锦.模具技术现状与发展趋势综述[J].模具制造，2005

[4]李德群，肖祥芷.模具CAD/CAE/CAM的发展概况及趋势[J].模具工业，2005（7）

[5]杜继涛，甘屹.支架精密多工位级进模设计[J].模具工业，2005（9）

[6]姜奎华主编.冲压工艺与模具设计[M].北京：机械工业出版社，1998.5

[7]薛啓翔等编著.冲压模具设计制造难点与窍门[M].北京：机械工业出版社，2003.7

[8]模具实用技术丛书编委会编.冲模设计应用实例[M].北京：机械工业出版社，1999.6

[9]郑家贤遍著.冲压工艺与模具设计实用技术[M].北京：机械工业出版社，2005.1[10]《冲模设计手册》编写组编著.冲模设计手册[M].北京：机械工业出版社，1999.6

[11]窦智.级进模设计中的要点及生产中的故障排除[J].冲模技术，2005

（3）

[12]王孝培主编.冲压手册（修订本）[M].北京：机械工业出版社，1990

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[17]谢建.侧刃在级进模中的合理使用[J].模具工业，2005（7）

[18]田福祥.引出脚弯曲挤扁切断自动送料级进模设计[J].冲模技术，2005（5）

[19]田福祥.自动送料压扁切断弯曲级进模[J].模具工业，2005（2）

[20]丁鹏，王林红.多工位传递式级进模设计[J].冲模技术，2005（6）

[21]冯开平，左宗义主编.画法几何与机械制图[M].广州：华南理工大学出版,2001.9

[22]李天佑主编.冲模图册[M].北京：机械工业出版社,1994

六、指导教师意见

指导教师签字：

年月日

七、系级教学单位审核意见：

审查结果：□通过□完善后通过□未通过

负责人签字：

年月日

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