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南京工程學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告
課 題 名 稱： 玻璃底座裝飾板模具設(shè)計(jì)
學(xué) 生 姓 名： 張嬌
指 導(dǎo) 教 師： 赫英歧
所 在 學(xué) 院： 江蘇財(cái)經(jīng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
專 業(yè) 名 稱： 數(shù)控加工與模具設(shè)計(jì)
南京工程學(xué)院
2012年 2月 28日
說 明
1．根據(jù)教育部對畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的評估標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)生必須撰寫《畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告》，由指導(dǎo)教師簽署意見、教研室審查，系教學(xué)主任批準(zhǔn)后實(shí)施。
2．開題報(bào)告是畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。學(xué)生應(yīng)當(dāng)在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，開題報(bào)告不合格者不得參加答辯。
3．畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告各項(xiàng)內(nèi)容要實(shí)事求是，逐條認(rèn)真填寫。其中的文字表達(dá)要明確、嚴(yán)謹(jǐn)，語言通順，外來語要同時(shí)用原文和中文表達(dá)。第一次出現(xiàn)縮寫詞，須注出全稱。
4．本報(bào)告中，由學(xué)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(gè)人見解僅僅從網(wǎng)上下載材料拼湊而成的開題報(bào)告按不合格論。
5．開題報(bào)告檢查原則上在第8周完成，各系完成畢業(yè)設(shè)計(jì)開題檢查后，應(yīng)寫一份開題情況總結(jié)報(bào)告。
學(xué)士學(xué)位畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告
學(xué)生姓名
張嬌
學(xué) 號
088810202006
專 業(yè)
數(shù)控加工與模具設(shè)計(jì)
指導(dǎo)教師
姓 名
赫英歧
職 稱
講師
所在學(xué)院
江蘇財(cái)經(jīng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
課題來源
自擬課題
課題性質(zhì)
工程設(shè)計(jì)
課題名稱
玻璃底座裝飾板模具設(shè)計(jì)
畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和意義
1.主要內(nèi)容
（1）編寫模具技術(shù)要求、訂料表；
（2）使用CAD軟件進(jìn)行模具繪圖，完成模具的2D總裝圖和若干零件圖的繪制。掌握沖壓模具的具體設(shè)計(jì)。
（3）掌握沖壓件的使用性能和用途。完成與模具相關(guān)資料的外文翻譯。
（4）掌握模具鋼的使用情況，了解企業(yè)的模具設(shè)計(jì)流程和制造情況。掌握新軟件使用和模具加工的新工藝。
（5）利用模具分析進(jìn)行沖模計(jì)算分析，優(yōu)化模具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。
2．意義：
畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)四年的綜合性實(shí)踐環(huán)節(jié)，目的是通過課題的設(shè)計(jì)研究，培養(yǎng)綜合運(yùn)用各門課程知識的能力，培養(yǎng)獨(dú)立分析問題和解決問題的能力。
在指導(dǎo)教師周密安排和精心指導(dǎo)下，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)從確定設(shè)計(jì)課題、擬定設(shè)計(jì)方案、設(shè)該課題主要針對玻璃底座裝飾板零件，在對裝飾板沖孔、落料等成形工藝分析的基礎(chǔ)上，提出了該零件采用復(fù)合模的沖壓方案；根據(jù)零件的形狀、尺寸精度要求，設(shè)計(jì)過程中綜合考慮采用“單列直對排法”排樣，保證工件的尺寸和形狀位置精度要求的同時(shí)，提高了材料的利用率和勞動生產(chǎn)率。
本課題涉及的知識面廣，綜合性較強(qiáng)，在鞏固大學(xué)所學(xué)知識的同時(shí)，對于提高設(shè)計(jì)者的創(chuàng)新能力、協(xié)調(diào)能力，開闊設(shè)計(jì)思路等方面為作者提供了一個(gè)良好的平臺。
選好畢業(yè)設(shè)計(jì)題目是實(shí)現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計(jì)目標(biāo)、保證畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量的前提，我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題取自企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際。這個(gè)課題能較全面地應(yīng)用學(xué)生所學(xué)專業(yè)知識或者將來工作所需的專業(yè)技術(shù)，達(dá)到綜合運(yùn)用的目的，既能夠解決企業(yè)急需解決的生產(chǎn)技術(shù)問題，又能夠培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)崗位能力，難度不是很大，符合我們高職?？粕膶I(yè)理論知識水平和實(shí)際設(shè)計(jì)能力，工作量恰當(dāng)，能夠在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成。
明確課題的性質(zhì)、意義、設(shè)計(jì)內(nèi)容、設(shè)計(jì)要達(dá)到的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和完成時(shí)間，并確定好正確合理的設(shè)計(jì)方案是完成設(shè)計(jì)任務(wù)的保證，指導(dǎo)教師、企業(yè)技術(shù)員讓我們參與設(shè)計(jì)方案的討論，使我們對課題設(shè)計(jì)方案心中有數(shù)。
通過本次設(shè)計(jì)，應(yīng)使我在下述基本能力上得到培養(yǎng)和鍛煉：
① 沖壓制件的設(shè)計(jì)及沖裁工藝的選擇；
② 一般沖壓件沖裁模具的設(shè)計(jì)能力；
③ 沖壓制件的質(zhì)量分析及工藝改進(jìn)、模具結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)的能力；
④ 了解模具設(shè)計(jì)的常用商業(yè)軟件以及同實(shí)際設(shè)計(jì)的結(jié)合。
文獻(xiàn)綜述
1.沖壓模具發(fā)展歷史和國外沖壓模具發(fā)展?fàn)顩r
沖壓技術(shù)的進(jìn)步首先通過模具技術(shù)的進(jìn)步來體現(xiàn)出來。對沖模技術(shù)性能的研究已經(jīng)成為發(fā)展沖壓成形技術(shù)的中心和關(guān)鍵。
20世紀(jì)60年代初期，國外飛機(jī)、汽車制造公司開始研究計(jì)算機(jī)在模具設(shè)計(jì)與制造中的應(yīng)用。通過以計(jì)算機(jī)為主要技術(shù)手段，以數(shù)學(xué)模型為中心，采用人機(jī)互相結(jié)合、各盡所長的方式，把模具的設(shè)計(jì)、分析、計(jì)算、制造、檢驗(yàn)、生產(chǎn)過程連成一個(gè)有機(jī)整體，使模具技術(shù)進(jìn)入到綜合應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造的新階段。模具的高精度、高壽命、高效率成為模具技術(shù)進(jìn)步的特征。
模具CAD/CAE/CAM是改造傳統(tǒng)模具生產(chǎn)方式的關(guān)鍵技術(shù)，是一項(xiàng)高科技、高效益的系統(tǒng)工程。它以計(jì)算機(jī)軟件的形式，為企業(yè)提供一種有效的輔助工具，使工程技術(shù)人員借助于計(jì)算機(jī)對產(chǎn)品性能、模具結(jié)構(gòu)、成形工藝、數(shù)控加工及生產(chǎn)管理進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化。模具CAD/CAE/CAM技術(shù)能顯著縮短模具設(shè)計(jì)與制造周期，降低生產(chǎn)成本和提高產(chǎn)品質(zhì)量已成為模具界的共識。
模具CAD/CAE/CAM在近20年中經(jīng)歷了從簡單到復(fù)雜，從試點(diǎn)到普及的過程。進(jìn)入本世紀(jì)以來，模具CAD/CAE/CAM技術(shù)發(fā)展速度更快，應(yīng)用范圍更廣。
在級進(jìn)模CAD/CAE/CAM發(fā)展應(yīng)用方面，本世紀(jì)初，美國UGS公司與我國華中科技大學(xué)合作在UG-II（現(xiàn)為NX）軟件平臺上開發(fā)出基于三維幾何模型的級進(jìn)模CAD/CAM軟件NX-PDW。該軟件包括工程初始化、工藝預(yù)定義、毛坯展開、毛坯排樣、廢料設(shè)計(jì)、條料排樣、壓力計(jì)算和模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等模塊。具有特征識別與重構(gòu)、全三維結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)等顯著特色，已在2003年作為商品化產(chǎn)品投入市場。與此同時(shí)，新加波、馬來西亞、印度及我國臺灣、香港有關(guān)機(jī)構(gòu)和公司也在開發(fā)和試用新一代級進(jìn)模CAD/CAM系統(tǒng)。
我國從上世紀(jì)90年代開始，華中科技大學(xué)、上海交通大學(xué)、西安交通大學(xué)和北京機(jī)電研究院等相繼開展了級進(jìn)模CAD/CAM系統(tǒng)的研究和開發(fā)。如華中科技大學(xué)模具技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在AutoCAD軟件平臺上開發(fā)出基于特征的級進(jìn)模CAD/CAM系統(tǒng)HMJC，包括板金零件特征造型、基于特征的沖壓工藝設(shè)計(jì)、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)件及典型結(jié)構(gòu)建庫工具和線切割自動編程5個(gè)模塊。上海交通大學(xué)為瑞士法因托（Finetool）精沖公司開發(fā)成功精密沖裁級進(jìn)模CAC/CAM系統(tǒng)。西安交通大學(xué)開發(fā)出多工位彎曲級進(jìn)模CAD系統(tǒng)等。近年來，國內(nèi)一些軟件公司也競相加入了級進(jìn)模CAD/CAM系統(tǒng)的開發(fā)行列，如深圳雅明軟件制作室開發(fā)的級進(jìn)模系統(tǒng)CmCAD、富士康公司開發(fā)的用于單沖模與復(fù)合模的CAD系統(tǒng)Fox-CAD等。
展望國內(nèi)外模具CAD/CAE/CAM技術(shù)的發(fā)展，本世紀(jì)的科學(xué)技術(shù)正處于日新月異的變革之中，通過與計(jì)算機(jī)技術(shù)的緊密結(jié)合，人工智能技術(shù)、并行工程、面向裝配、參數(shù)化特征建模以及關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)等一系列與模具工業(yè)相關(guān)的技術(shù)發(fā)展之快，學(xué)科領(lǐng)域交叉之廣前所未見。今后10年新一代模具CAD/CAE/CAM系統(tǒng)必然是當(dāng)今最好的設(shè)計(jì)理念、最新的成形理論和最高水平的制造方法相結(jié)合的產(chǎn)物，其特點(diǎn)將反映在專業(yè)化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化、智能化四個(gè)方面。主要表現(xiàn)在：
（1）模具CAD/CAM的專業(yè)化程度不斷提高；
（2）基于網(wǎng)絡(luò)的CAD/CAE/CAM一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)初見端倪；
（3）模具CAD/CAE/CAM的智能化引人注目；
（4）與先進(jìn)制造技術(shù)的結(jié)合日益緊密。
文獻(xiàn)綜述
2.沖壓工藝的種類及要點(diǎn)
沖壓主要是按工藝分類，可分為分離工序和成形工序兩大類。分離工序也稱沖裁，其目的是使沖壓件沿一定輪廓線從板料上分離，同時(shí)保證分離斷面的質(zhì)量要求。成形工序的目的是使板料在不破坯的條件下發(fā)生塑性變形，制成所需形狀和尺寸的工件。在實(shí)際生產(chǎn)中，常常是多種工序綜合應(yīng)用于一個(gè)工件。沖裁、彎曲、剪切、拉深、脹形、旋壓、矯正是幾種主要的沖壓工藝。
沖壓用板料的表面和內(nèi)在性能對沖壓成品的質(zhì)量影響很大，要求沖壓材料厚度精確、均勻；表面光潔，無斑、無疤、無擦傷、無表面裂紋等；屈服強(qiáng)度均勻，無明顯方向性；均勻延伸率高；屈強(qiáng)比低；加工硬化性低。
在實(shí)際生產(chǎn)中，常用與沖壓過程近似的工藝性試驗(yàn)，如拉深性能試驗(yàn)、脹形性能試驗(yàn)等檢驗(yàn)材料的沖壓性能，以保證成品質(zhì)量和高的合格率。
模具的精度和結(jié)構(gòu)直接影響沖壓件的成形和精度。模具制造成本和壽命則是影響沖壓件成本和質(zhì)量的重要因素。模具設(shè)計(jì)和制造需要較多的時(shí)間，這就延長了新沖壓件的生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間。
模座、模架、導(dǎo)向件的標(biāo)準(zhǔn)化和發(fā)展簡易模具(供小批量生產(chǎn))、復(fù)合模、多工位級進(jìn)模(供大量生產(chǎn))，以及研制快速換模裝置，可減少沖壓生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量和縮短準(zhǔn)備時(shí)間，能使適用于減少沖壓生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量和縮短準(zhǔn)備時(shí)間，能使適用于大批量生產(chǎn)的先進(jìn)沖壓技術(shù)合理地應(yīng)用于小批量多品種生產(chǎn)。
沖壓設(shè)備除了厚板用水壓機(jī)成形外，一般都采用機(jī)械壓力機(jī)。以現(xiàn)代高速多工位機(jī)械壓力機(jī)為中心，配置開卷、矯平、成品收集、輸送等機(jī)械以及模具庫和快速換模裝置，并利用計(jì)算機(jī)程序控制，可組成高生產(chǎn)率的自動沖壓生產(chǎn)線。在每分鐘生產(chǎn)數(shù)十、數(shù)百件沖壓件的情況下，在短暫時(shí)間內(nèi)完成送料、沖壓、出件、排廢料等工序，常常發(fā)生人身、設(shè)備和質(zhì)量事故。因此，沖壓中的安全生產(chǎn)是一個(gè)非常重要的問題。
3.沖壓行業(yè)阻力和障礙與突破
阻力一：機(jī)械化、自動化程度低
突破點(diǎn)：加速技術(shù)改造
阻力二：生產(chǎn)集中度低
突破點(diǎn)：走專業(yè)化道路
阻力三：沖壓板材自給率不足，品種規(guī)格不配套
突破點(diǎn)：所用的材料應(yīng)與行業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展
阻力四：科技成果轉(zhuǎn)化慢先進(jìn)工藝推廣慢
突破點(diǎn)：走產(chǎn)、學(xué)、研聯(lián)合之路
阻力五：大、精模具依賴進(jìn)口
突破點(diǎn)：提升信息化、標(biāo)準(zhǔn)化水平
參考文獻(xiàn)
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研究內(nèi)容
1．設(shè)計(jì)、研究思路
本次設(shè)計(jì)按照工藝分析——工藝方案確定——模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的思路進(jìn)行。
2．課題研究的主要內(nèi)容
該零件的形狀簡單、工藝性良好，可以用復(fù)合模一次性沖孔、落料即可,故該零件采用復(fù)合模進(jìn)行加工，只需一副模具，沖壓件的形狀精度和尺寸精度容易保證，生產(chǎn)效率高，且自動化程度高。此模具不采用側(cè)壓裝置，為了補(bǔ)償因進(jìn)料過程中條料擺動而導(dǎo)致的側(cè)面搭邊值的減小，條料寬度應(yīng)增加一個(gè)擺動量。玻璃底座裝飾板零件圖如圖2所示：
厚度：t=2mm
圖2 裝飾板零件圖
該零件包括落料、沖孔兩個(gè)基本工序，可以采用以下三種工藝方案:
①先落料，再沖孔，采用單工序模生產(chǎn).
②落料一沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn).
③沖孔一落料連續(xù)沖壓，采用級進(jìn)模生產(chǎn).
方案①模具結(jié)構(gòu)簡單，但需要兩道工序、兩套模具才能完成零件的加工，生產(chǎn)效率較低，難以滿足零件大批量生產(chǎn)的需求.由于零件結(jié)構(gòu)簡單，為提高生產(chǎn)效率，主要應(yīng)采用復(fù)合沖裁或級進(jìn)沖裁方式。
方案②只需要一套模具，沖壓件的形位精度和尺寸易于保證，且生產(chǎn)效率也高。
盡管模具結(jié)構(gòu)較方案一復(fù)雜，但由于零件的幾何形狀簡單對稱，模具制造并不困難。
方案③也只需要一套模具，生產(chǎn)效率也很高，但零件的沖壓精度較復(fù)合模的低。
方案③也只需要一套模具，生產(chǎn)效率也很高，但零件的沖壓精度較復(fù)合模的低。欲保證沖壓件的形位精度，通過以上三種方案的分析比較，對該見沖壓生產(chǎn)以采用放案②為佳。
欲保證沖壓件的形位精度，通過以上三種方案的分析比較，對該件沖壓生產(chǎn)以采用方案②為佳。
所以采用復(fù)合沖裁方式。
研究內(nèi)容
3．解決的關(guān)鍵問題
本沖壓件一次性沖孔、落料即可，相應(yīng)部位有倒角。有可能遇到的主要問題：
1）沖壓件工藝分析；
2）確定工藝方案；
3）工藝計(jì)算；
4）模具總體設(shè)計(jì)和主要零件設(shè)計(jì)；
5）橡膠的選用；
6）模架的選用；
7）沖壓件材料的合理選用；
8）沖壓件成型過程分析。
這些問題都是設(shè)計(jì)該模具的關(guān)鍵問題，在設(shè)計(jì)過程中，本人將通過查閱有關(guān)文獻(xiàn)資料來解決。
4．預(yù)期成果
（1）產(chǎn)品零件二維圖、三維造型圖；
（2）開題報(bào)告一份；（畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和意義、文獻(xiàn)綜述、研究內(nèi)容、研究計(jì)劃、特色與創(chuàng)新）
（3）模具裝配圖及各零件圖；
（4）設(shè)計(jì)說明書一份及光盤。
研究計(jì)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(bào)告做準(zhǔn)備；
2、繪制產(chǎn)品零件圖；
3、完成工藝性分析，提出設(shè)計(jì)方案；
第3-4周 1、寫出開題報(bào)告初稿；
2、完成工藝計(jì)算；
3、完成模具零件結(jié)構(gòu)形式確定及設(shè)計(jì)，選擇設(shè)備；
第5-6周 1、第4周完成開題報(bào)告的最后定稿；
2、繪制模具草圖；
第7-9周 繪制模具裝配圖及各設(shè)計(jì)件零件圖
第10-11周 編寫設(shè)計(jì)說明書，打印并準(zhǔn)備答辯
第12周 打印畢業(yè)設(shè)計(jì)資料并準(zhǔn)備答辯
特色與創(chuàng)新
在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，本人將全部應(yīng)用CAD/CAE/CAM技術(shù)來設(shè)計(jì)與制造模具。在模具設(shè)計(jì)方面，應(yīng)用UG軟件對模具進(jìn)行3D繪制，并完成三維模具總裝圖，優(yōu)化了模具結(jié)構(gòu)。由于學(xué)習(xí)該軟件需要一定的沖壓成型實(shí)踐知識，在使用上要多查閱這方面的資料。
指導(dǎo)教師
意 見
指導(dǎo)教師簽名：
2012年3月2 日
教研室
意 見
主任簽名：
2012年3月4 日
學(xué)院意見
教學(xué)院長簽名：
2012年3月5日