三角形墊片復(fù)合模的設(shè)計(jì)—開題報(bào)告

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1、 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告 題目： 三角形墊片復(fù)合模的設(shè)計(jì) 專業(yè)（全稱）： 材料成型及其控制工程 指 導(dǎo) 教 師： 2013年 3月 一、本課題設(shè)計(jì)（研究）的目的： 1、通過(guò)本課題設(shè)計(jì)，培養(yǎng)更加系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，掌握冷沖模尤其是復(fù)合模設(shè)計(jì)的基本工藝流程和基本方法，掌握模具整體設(shè)計(jì)和零部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算過(guò)程。 2、結(jié)合以前學(xué)習(xí)的專業(yè)知識(shí)和課程實(shí)踐知識(shí)來(lái)完成本次課題設(shè)計(jì)，培養(yǎng)運(yùn)用理論知識(shí)獨(dú)立分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。 3、熟練掌握CAD等制圖軟件以及運(yùn)用規(guī)范、手冊(cè)、圖冊(cè)和查閱有關(guān)技術(shù)資

2、料等模具設(shè)計(jì)的基本技能。 4、學(xué)會(huì)查找文獻(xiàn)以及從文獻(xiàn)中獲取所需知識(shí)。 二、設(shè)計(jì)（研究）現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)（文獻(xiàn)綜述）： 模具是機(jī)械制造業(yè)中技術(shù)先進(jìn)、影響深遠(yuǎn)的重要工藝裝備，具有生產(chǎn)效率高、材料利用率高、制件質(zhì)量?jī)?yōu)良、工藝適應(yīng)性好等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于汽車、機(jī)械、航天、航空、輕工、電子、電器、儀表等行業(yè)[1]。因此，研究和推廣應(yīng)用旨在提高生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本和擴(kuò)大應(yīng)用范圍的模具技術(shù)具有重要意義。 1.模具現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 自2010 年《模具行業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》發(fā)布以來(lái)，轉(zhuǎn)型升級(jí)與創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)已取得了不少成果，專利數(shù)量快速增加，產(chǎn)品水平不斷提升。歷年來(lái)有關(guān)模具方面的我國(guó)授權(quán)專利累計(jì)已超過(guò)

3、1.5萬(wàn)項(xiàng)。在模具壽命方面，精密多工位級(jí)進(jìn)模使用壽命已可超過(guò)4億次。近年來(lái)我國(guó)模具技術(shù)雖然已經(jīng)有了很大進(jìn)步，但行業(yè)總體水平與國(guó)外先進(jìn)水平相比在理念、設(shè)計(jì)、工藝、技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)、管理等方面都有差距，總體來(lái)看我們還處于以向先進(jìn)國(guó)家跟蹤學(xué)習(xí)為的主階段[2]。我們還需要學(xué)習(xí)、引進(jìn)、發(fā)展和創(chuàng)造各種先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)理念。 具體而言，本課題是落料沖孔復(fù)合模的設(shè)計(jì)。復(fù)合模是指在壓力機(jī)的一次行程中，在模具的同一位置上完成兩道以上工序[3]。普通沖裁獲得的工件尺寸精度在IT11以下，表面粗糙度一般為Ra25—Ra12.5um，光亮帶所占比例不大，斷面具有斜度，只能滿足一般產(chǎn)品的普通要求[4,5]。因此，國(guó)內(nèi)外涌

4、現(xiàn)出更為先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)—精密沖裁工藝，并在實(shí)際生產(chǎn)中已經(jīng)取得并將進(jìn)一步取得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。 2.生產(chǎn)先進(jìn)技術(shù)—精密沖裁 精密沖裁是一種先進(jìn)的金屬壓力加工方法，一次沖壓加工就可得到尺寸精度高、剪切面光潔、且具有一定立體形狀的零件。其具有優(yōu)質(zhì)、高效、低耗的特點(diǎn)，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。精沖工藝目前在航空、航天、汽車行業(yè)、工程機(jī)械、軍工、鐵路、建材、化工、造船、家電領(lǐng)域得到愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用[6]。但是精沖技術(shù)在我國(guó)的推廣仍不理想。主要原因是:①精沖機(jī)的價(jià)格昂貴(約是普通壓力機(jī)的5lO倍),多數(shù)企業(yè)無(wú)力投資。②精沖技術(shù)是一個(gè)較新、較復(fù)雜的技術(shù)，它不僅要有先進(jìn)的精沖機(jī)，還要有許多先進(jìn)的配套

5、設(shè)備(包括精密的檢測(cè)設(shè)備和精密的模具加工設(shè)備等)，另外，還要有一批高素質(zhì)的工程師和技術(shù)工人，才能掌握和發(fā)揮它的作用，才能在生產(chǎn)實(shí)際中充分體現(xiàn)出它的先進(jìn)性和經(jīng)濟(jì)性。因此精沖技術(shù)是一項(xiàng)高技術(shù)的系統(tǒng)工程，應(yīng)該集中一定的人力、物力和財(cái)力去較快地掌握和應(yīng)用它。③由于精沖技術(shù)在我國(guó)仍屬起步階段，精沖設(shè)備、精沖模具、精沖材料和精沖潤(rùn)滑油等在國(guó)內(nèi)還不配套。未來(lái)精沖技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該為適應(yīng)模具產(chǎn)品“交貨期短”、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價(jià)格低”的要求服務(wù)。達(dá)到這一要求急需全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)，模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是精沖模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向。隨著微機(jī)軟件的發(fā)展和進(jìn)步,普及CAD/CAM/CA

6、E技術(shù)的條件已基本成熟。各企業(yè)將需加大CAD/CAM技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)的力度，進(jìn)一步擴(kuò)大CAE技術(shù)的應(yīng)用范圍[7]。計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正使CAD/CAM/CAE技術(shù)跨地區(qū)、跨企業(yè)、跨院所的整個(gè)行業(yè)中推廣成為可能，實(shí)現(xiàn)技術(shù)資源的重新整合，使虛擬制造成為可能[8]。正是是由于這些問(wèn)題的出現(xiàn)和精沖工藝對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的需求，將計(jì)算機(jī)技術(shù)與精沖技術(shù)相結(jié)合的研究越來(lái)越受重視。其中發(fā)展比較快的是有限元在精密沖裁上的應(yīng)用。 3.有限元在精密沖裁上的應(yīng)用 （1）有限元分析應(yīng)用現(xiàn)狀 隨著計(jì)算機(jī)性能的不斷提高和數(shù)值模擬技術(shù)的逐漸完善，近年來(lái)出現(xiàn)了許多功能強(qiáng)大的專業(yè)性強(qiáng)的分析軟件，如采用有限元分析的方法對(duì)模具組件

7、在工作狀態(tài)中的應(yīng)力、應(yīng)變等問(wèn)題的詳細(xì)分析已得到了越來(lái)越多的注意，開展這方面的研究已經(jīng)取得了很大的發(fā)展并得到了實(shí)際應(yīng)用[9]。通過(guò)有限元分析，可以及早地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，排除經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)的偏差，提高設(shè)計(jì)在工藝實(shí)踐中的精確性和可靠性，避免多次修模、試模的過(guò)程，從而可以縮短模具生產(chǎn)調(diào)試周期，降低制模成本和延長(zhǎng)模具的使用壽命。許多工業(yè)較發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)模具CAE技術(shù)非常重視并較早地進(jìn)行了大量的研究，取得了較大的進(jìn)展。國(guó)內(nèi)在沖壓成形模具模擬分析方面起步較晚，所做的研究還很不夠。隨著CAD/CAM技術(shù)的廣泛應(yīng)用，國(guó)內(nèi)模具企業(yè)對(duì)模具CAE的需求越來(lái)越迫切，近幾年來(lái)開始吸引了國(guó)內(nèi)眾多學(xué)者的研究。目前在國(guó)內(nèi)外高校、研究所和生產(chǎn)企

8、業(yè)中流行的專門用于沖壓成形的分析軟件主要有Deform、Dynaform、Auto-form、Pam-stamp、Optris、Abaqus、Kmas等[10]。 （2）有限元分析應(yīng)用的研究方向 隨著計(jì)算機(jī)軟硬件和數(shù)值模擬技術(shù)的發(fā)展，今后面臨的任務(wù)和研究的方向應(yīng)主要集中在以下幾個(gè)方面：①提高數(shù)值模擬的精度，對(duì)非線性有限元無(wú)網(wǎng)格劃分技術(shù)的進(jìn)一步研究，使模擬結(jié)果更加逼近現(xiàn)實(shí)。②解決幾何模型到有限元分析模型的自動(dòng)轉(zhuǎn)換問(wèn)題，把有限元技術(shù)與CAD、CAM、人工智能技術(shù)相結(jié)合，形成一個(gè)智能化的CAD/CAM/CAE集成設(shè)計(jì)系統(tǒng)，從而能更好地指導(dǎo)模具設(shè)計(jì)和工藝優(yōu)化。③加深對(duì)模具應(yīng)力、失效和壽命的

9、研究，在它們之間建立起更完善的相關(guān)模型或準(zhǔn)則。④探索有效的數(shù)值模擬方法來(lái)預(yù)測(cè)和解決模具材料低疲勞問(wèn)題[11,12]。 三、設(shè)計(jì)（研究）的重點(diǎn)與難點(diǎn)，擬采用的途徑（研究手段）： 1.設(shè)計(jì)的重點(diǎn) （1） 沖壓件工藝分析和工藝方案的確定； （2） 工作零件刃口尺寸計(jì)算； （3） 工作零件結(jié)構(gòu)尺寸； （4） 標(biāo)注零件和沖床的選擇； （5） 裝配圖和零件圖的繪制。 2.設(shè)計(jì)的難點(diǎn) （1）沖裁件的形狀和尺寸； （2）沖壓力與壓力中心的計(jì)算； （3）工作零件結(jié)構(gòu)尺寸； （4）凸凹模設(shè)計(jì)； （5）排樣設(shè)計(jì)。 3.擬采用的途徑 （1）查找文獻(xiàn)相關(guān)書籍對(duì)本次設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行大致了解，

10、做到胸有成竹； （2）參照類似范例和以前的課程設(shè)計(jì)，制定設(shè)計(jì)流程、進(jìn)行計(jì)算和制圖等； （3）在具體設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到難題，通過(guò)查找資料進(jìn)行針對(duì)解決。 四、設(shè)計(jì)（研究）進(jìn)度計(jì)劃： 第1-4周：熟悉課題任務(wù)，查閱國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)資料, 進(jìn)行畢業(yè)實(shí)習(xí)、收集資料，完成實(shí) 習(xí)報(bào)告。 第5周：完成開題報(bào)告(包括文獻(xiàn)綜述、英文資料翻譯、課題研究方案設(shè)計(jì)、思路）。 第6-7周：進(jìn)行各種計(jì)算與確定沖壓工藝方案。 第8-9周：零件草圖、裝配圖草圖的繪制。 第10-11周：零件圖、裝配圖的繪制。 第12-13周：填寫沖壓工藝卡、機(jī)加工工藝過(guò)程卡。 第14周：初編設(shè)計(jì)說(shuō)明書與英文簡(jiǎn)介

11、。 第15-16周：整理與修改圖紙、工藝卡及說(shuō)明書。 第17周：撰寫研究論文縮寫稿或答辯提綱、總結(jié)及進(jìn)行畢業(yè)答辯。 五、參考文獻(xiàn)： [1] 劉勝國(guó). 我國(guó)沖壓模具技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 黃石理工學(xué)院學(xué)報(bào)，2007-2（1）： 13. [2] 三豐. 模具行業(yè)回顧與展望[J].航空制造技術(shù)，2013（1/2）：72-73. [3] 翁其金，徐新成. 沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.7 [4] 夏巨諶，張啟勛. 材料成形工藝[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.1 [5] 任朝軍. 基于層次分析法的沖裁件質(zhì)量影響

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