汽車車身支架體底板的壓彎成形模具設(shè)計(jì)【優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)+含14張CAD圖紙+帶開題報告+65頁加正文2.37萬字】-cymj04

汽車車身支架體底板的壓彎成形模具設(shè)計(jì)【優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)+含13張CAD圖紙+帶開題報告+65頁加正文2.37萬字】-cymj04

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汽車車身支架體-底板的壓彎成形模具設(shè)計(jì).doc

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設(shè)計(jì)副本

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摘  要

論文主要介紹了湖北省東風(fēng)（十堰）車身部件有限責(zé)任公司車身支架體底板的壓彎成形模設(shè)計(jì)。本文側(cè)重于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造，使用AutoCAD繪制二維工程圖，運(yùn)用pro/EWildfire 4.0軟件進(jìn)行三維數(shù)字化建模，模具的虛擬裝配，以及部分主要零部件的制造仿真，干涉分析。

本文對模具部分主要零部件的結(jié)構(gòu)、技術(shù)要求作了詳細(xì)說明；還對工藝方案的經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)可行性進(jìn)行了分析比較，模具參數(shù)作了理論計(jì)算；對整個模具的裝配步驟作了介紹，對主要零部件編制了制造工藝卡。著重介紹了數(shù)字化制造的概念，及NC加工的過程。筆者在整個壓彎成形模的設(shè)計(jì)過程中，嚴(yán)格按照零件的工藝要求，綜合考慮了模具結(jié)構(gòu)的可靠性與科學(xué)性，確保制件質(zhì)量的前提下，運(yùn)用數(shù)字化手段縮短模具設(shè)計(jì)制造周期。

關(guān)鍵詞： 車身-支架體-底板   壓彎成形模具  CAD/Pro/E

         三維數(shù)字化設(shè)計(jì)制造    虛擬裝配   制造仿真

Abstract

     Paper introduces the Hubei Dongfeng (Shiyan) Body Parts Co., Ltd. body frame backplane of bending the body forming die design. This paper focuses on computer-aided design and manufacturing, two-dimensional engineering drawings using AutoCAD drawing using the pro / EWildfire 4.0 software for three-dimensional digital modeling, mold assembly, and some major parts of the manufacturing simulation, interference analysis.

     This part of the main components of the mold structure, a detailed description of the technical requirements; also craft programs of economic and technical feasibility analysis and comparison, mold parameters have been calculated; of the entire mold assembly steps are introduced,the preparation of the main components of the manufacturing process card.Highlighted the concept of digital manufacturing, and NC machining process.I bend forming die in the entire design process, in strict accordance with the part of the process requirements, considering the reliability of the mold structure and science, under the premise of ensuring the quality of parts, the use of digital means to reduce the mold design and manufacturing cycle.

Keywords：Body - stents body - floor       bending Die    CAD/ Pro/E  

           Three-dimensional digital design and manufacturing

          modeling of virtual assembly       manufacturing simulation

目 錄

摘  要 1

Abstract 2

目  錄 3

1  緒  論 7

1.1 課題來源、目的、意義 7

1.1.1 課題的來源 7

1.1.2 本課題研究目的 7

1.1.3本課題研究的意義 7

1.2 國內(nèi)外模具發(fā)展與現(xiàn)狀 8

1.2.1沖壓模具市場情況 8

1.3模具工業(yè)未來前景 9

1.4 CAD在模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 10

1.4.1 國內(nèi)外模具CAD的發(fā)展?fàn)顩r 10

1.4.2 模具CAD技術(shù)的特點(diǎn) 11

1.5  數(shù)字化在模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 12

2  工藝分析與模具結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì) 13

2.1 工藝分析 13

2.1.1零件結(jié)構(gòu)分析 13

2.1.2零件加工工藝分析 13

2.2 制定工藝方案 13

3  工藝計(jì)算 15

3.1 毛坯展開計(jì)算 15

3.2彎曲力的計(jì)算 16

3.2.1自由彎曲力 16

3.2.2頂件力 17

3.2.3彎曲時壓力機(jī)的壓力確定 17

3.3計(jì)算壓力中心 17

3.3.1 確定壓力中心的目的 17

3.3.2 壓力中心的計(jì)算方法 17

4  沖壓設(shè)備選擇 19

4.1沖壓設(shè)備選擇的原則 19

4.2典型沖壓設(shè)備 19

4.2.1沖壓設(shè)備類型的選擇 19

4.2.2沖壓設(shè)備規(guī)格的確定原則 20

4.3選擇沖壓設(shè)備 20

4.4模具閉合高度校核 21

4.4.1閉合高度 21

4.4.2閉合高度的校核 21

5  模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 22

5.1 模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 22

5.1.1方案分析 22

5.1.2方案的可行性分析 24

6  模具主要零部件設(shè)計(jì) 25

6.1 模具主要零件 25

6.2 凸、凹模設(shè)計(jì) 25

6.2.1計(jì)算凸模和凹模之間的閉合間隙 25

6.2.2凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 26

6.2.3凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 27

6.3上、下模板選擇 27

6.3.1技術(shù)要求 27

6.3.2上模板 28

6.3.3下模板 28

6.4 彈簧的選擇 28

6.4.1 彈簧選擇原則 28

6.4.2 卸料彈簧的選擇 29

6.5定位方式設(shè)計(jì) 29

6.5.1工件定位 29

6.6導(dǎo)向零件選擇 30

6.6.1導(dǎo)柱、導(dǎo)套選擇 30

6.7 托桿設(shè)計(jì) 30

6.8 擋塊 31

7  模具二維圖繪制 32

7.1模具工程圖要求 32

7.1.1功能要求 32

7.1.2技術(shù)指標(biāo) 32

7.2二維工程圖 33

7.2.1上模板 33

7.2.2下模板 34

7.2.3凹模鑲塊 35

7.2.4凸模 36

7.2.5固定座 37

7.2.6總裝配圖 38

8 三維數(shù)字化設(shè)計(jì) 39

8.1三維數(shù)字化設(shè)計(jì)的基本概念 39

8.1.1數(shù)字化 39

8.1.2數(shù)字化設(shè)計(jì) 39

8.1.3傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程與數(shù)字化設(shè)計(jì)過程的比較 39

8.2 零件建模 41

8.2.1建模的基本概念 41

8.2.2三維實(shí)體建模的意義 42

8.2.3三維實(shí)體建模使用的軟件平臺 42

8.2.4上模板建模過程 43

8.2.5三維建模中應(yīng)注意的問題 43

8.3 總裝配 44

8.4干涉檢查、分析 45

9 模具主要零部件制造工藝的編制 46

9.1數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì) 46

9.1.1數(shù)控加工工藝路線設(shè)計(jì) 46

9.1.2數(shù)控加工工藝 48

9.2上模板加工工藝 49

9.3下模板加工工藝 50

9.4凹模鑲塊加工工藝 51

9.5凸模加工工藝 52

9.6固定座加工工藝 53

9.7裝配工藝 54

10 數(shù)字化制造 55

10.1 基本概念 55

10.1.1數(shù)字化制造 55

10.1.2 設(shè)計(jì)模型 55

10.1.3工件 55

10.1.4制造模型 56

10.1.5數(shù)控加工模型 56

10.1.6數(shù)字化設(shè)計(jì)制造的主要性能要求 56

10.1.7 NC加工的優(yōu)勢 57

10.2 Pro/Mfg的操作流程 57

10.3 Pro/MFG加工方法 58

10.4凸模NC加工 59

10.4.1建立參考模型 59

10.4.2進(jìn)行制造設(shè)置 59

10.4.3加工序列 60

10.4.4各序列的參數(shù)設(shè)置如下表 60

10.4.5數(shù)控加工程序（見附件） 62

結(jié)   論 63

致謝 64

參考文獻(xiàn) 65

畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 開 題 報 告 課題名稱 汽車支架體 課題來源 東風(fēng)（十堰）車身部件有限責(zé)任公司 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 班 級 號 13 學(xué)生姓名 周坤 指導(dǎo)教師 陳 勇 尹綏玉 完成日期 2011 年 2 月 21 日 3 月 14 日 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報告 - 1 - 1 課題來源、目的、意義 題的來源 本課題將針對湖北省東風(fēng)（十堰）車身部件有限責(zé)任公司制造車間實(shí)際的車身支架體底板進(jìn)行壓彎成形模具設(shè)計(jì)。 課題研究目的 通過對汽車車身支架體底板的研究，綜合模具設(shè)計(jì)所要考慮的各個方面，運(yùn)用所學(xué)知識結(jié)合三維軟件 ，設(shè)計(jì)出一套完整的模具，并達(dá)到操作方便，省時省力，效率高，精度高等指標(biāo)。 由于汽車車身支架體底板是大批量生產(chǎn)，是薄板零件，從加工工藝方面要求考慮，選用沖壓模具進(jìn)行加工制造最為適合，因此本畢業(yè)設(shè)計(jì)將緊緊圍繞沖壓模具，充分運(yùn)用我們所學(xué)的專業(yè)知識，結(jié)合實(shí)習(xí)實(shí)踐對其設(shè)計(jì)，同時以三維軟件 做輔導(dǎo)完成這套沖壓模具的設(shè)計(jì)。從而達(dá)到對大學(xué)知識的鞏固，鍛煉我們應(yīng)用知識能力，對實(shí)踐問題的創(chuàng)新能力，為以后的 就業(yè)作鋪墊。 課題研究的意義 模具是零件成形過程的重要工藝裝備，是汽車摩托車、電機(jī)電器、 品等制造業(yè)的重要基礎(chǔ)裝備。由于用模具成形的產(chǎn)品精度高、一致性好、外形美觀，加之生產(chǎn)過程可實(shí)現(xiàn)高效、大批量并節(jié)材、節(jié)能，所以模具也常被人們譽(yù)為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)之母。由于模具自身的特點(diǎn)，模具技術(shù)水平 的高低 ，已經(jīng)成為衡量一個國家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志，也是保持這些國家的產(chǎn)品在國際市場上優(yōu)勢的核心競爭力。 我通過對東風(fēng)（十堰）車身部件有限責(zé)任公司的汽車支架體 用壽命短，材料 利用率低；模具品種少加工效率低；標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化、系列化程度低；部分精度不能達(dá)標(biāo)；模具生產(chǎn)制造周期長；模具換代緩慢；效率不夠等等。 通過這些研究設(shè)計(jì)，可以縮短生產(chǎn)周期、降低制造成本，增長模具的使用壽命，湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報告 - 2 - 依據(jù)生產(chǎn)過程的實(shí)施，提高加工精度和產(chǎn)品質(zhì)量，從而可以使企業(yè)獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益，增強(qiáng)企業(yè)的市場競爭力。 2 國內(nèi)外概況、預(yù)測和文獻(xiàn)綜述 題的國內(nèi)外研究概況 壓模具市場情況 國模具行業(yè)的總體狀況 ［ 1］ 我國政府對模具工業(yè)和模具技術(shù)發(fā)展非常重視，特別是在改革開放以來，充分肯定了模 具工業(yè)和技術(shù)在制造業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)中的重要基礎(chǔ)地位。國家投入 大量資金 ， 已取得不少 技術(shù)成果，大大縮短了我國與世界發(fā)達(dá)國家的技術(shù)差距。概括起來 主要有以下幾個方面 ： 屬于產(chǎn)品生產(chǎn)的工裝行業(yè)，發(fā)展成了有相當(dāng)規(guī)模的，具有高技術(shù)行業(yè)特征的資金密集型、技術(shù)密集型裝備制造產(chǎn)業(yè)。 工師傅為主導(dǎo)的技藝型手工生產(chǎn)方式，進(jìn)入到了普遍采用數(shù)字化、信息化設(shè)計(jì)生產(chǎn)技術(shù)的現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的時代。 展成為以民營企業(yè)為主 、多種所有制企業(yè)形式共存的新格局。 具業(yè)的發(fā)展給予制造業(yè)以有力的支撐。 現(xiàn)在，我國已成為制造業(yè)的大國， 也 是模具生產(chǎn)大國。 點(diǎn)骨干模具企業(yè)隊(duì)伍已經(jīng)形成。一批企業(yè)的生產(chǎn)能力和技術(shù)水平有了大幅的提高。企業(yè)裝備水平普遍提高，加工中心等數(shù)控機(jī)床、 術(shù)普遍采用， 術(shù)也逐漸被采用。 現(xiàn)在國內(nèi)汽車覆蓋件模具生產(chǎn)企業(yè)普遍采用了 術(shù) /的設(shè)計(jì)和模具結(jié)構(gòu)圖的設(shè)計(jì)均已實(shí)現(xiàn)二維 數(shù)企業(yè)已經(jīng)向三維過渡，總圖生產(chǎn)逐步代替零件圖 生產(chǎn)。 新能力有所提高，新技術(shù)得到推廣應(yīng)用。如三維設(shè)計(jì)技術(shù)的研發(fā)和湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報告 - 3 - 應(yīng)用，信息化管理技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用，雙料 (色 )注塑技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用，高光無痕注塑技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用，以塑代鋼產(chǎn)品的成型技術(shù)的開發(fā)、應(yīng)用，高強(qiáng)板、不等厚焊接板的沖壓成形技術(shù)、高強(qiáng)板熱壓成形技術(shù)、氮?dú)鈴椈傻难邪l(fā)應(yīng)用，等等。 國模具工業(yè)體系基本完整。模具產(chǎn)業(yè)布局有所改善。 但 與發(fā)達(dá)國家相比，我國模具工業(yè)還有較大差距，主要是，我國還處于全球產(chǎn)業(yè)鏈分工的中低端，模具產(chǎn)品也處于中低檔。 外模 具制造業(yè)的現(xiàn)狀 ［ 2］ 1、 在組織模具開發(fā)、生產(chǎn)方面，發(fā)達(dá)國家普遍采用并行工程和項(xiàng)目管理等技術(shù)和管理方法，加強(qiáng)了對工作流的控制，縮短了模具開發(fā)周期，保證了質(zhì)量；在專業(yè)化生產(chǎn)方面，發(fā)達(dá)國家更加普遍。專業(yè)化分工是提高生產(chǎn)效率，縮短模具設(shè)計(jì)制造周期和保證產(chǎn)品質(zhì) 量的必然發(fā)展趨勢，它有利于突出自己的核心業(yè)務(wù)，有利于積累產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)管理及服務(wù)的經(jīng)驗(yàn)，以在短期內(nèi)提供高質(zhì)量、低威本模具 ; 2、 在高新技術(shù)的應(yīng)用方面，發(fā)達(dá)國家對各種高新技術(shù)的應(yīng)用更加廣泛，更加深入，水平也較高，包括數(shù)字化模具技術(shù) (三維設(shè)計(jì)、 ) 、成形過程模擬 (術(shù)、高速加工技術(shù)、自動化加工技術(shù)、新材料成形技術(shù)、表面處理技術(shù)、新型模具技術(shù)、信息化管理技術(shù)等等。高新技術(shù)的不斷開發(fā)和廣泛應(yīng)用使得模具的設(shè)計(jì)制造水平達(dá)到空前的高度 D 設(shè)計(jì)已達(dá)到了 70%～ 89%。 、 軟件的應(yīng)用很普遍。應(yīng)用這些軟件不僅可完成 2D 設(shè)計(jì)，同時可獲得 3 程和 集成提供了保證。 3、 在新技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新方面，包括威形方法的創(chuàng)新，成形品質(zhì)改善的創(chuàng)新，新材科成形技術(shù)的創(chuàng)新等． 國模具行業(yè)的 發(fā)展 方向 ［ 3］ 模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，是高技術(shù)行業(yè)。模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)水平的高低，是衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志之一。沖壓技術(shù)發(fā)展方向滿足產(chǎn)品開發(fā)在 T( Q( C( S( E(要求。 (1)沖壓成形理論及沖壓工藝：加強(qiáng)理論研究，開展 術(shù)應(yīng)用。開發(fā)和應(yīng)用沖壓新工藝。 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報告 - 4 - (2)模具先進(jìn)制造工藝及設(shè)備：數(shù)控化、高速化、復(fù)合化加工技術(shù)、先進(jìn)特種加工技術(shù)、精密磨削、微細(xì)加工技術(shù)、先進(jìn)工藝裝備技術(shù)、數(shù)控測量； (3)模具新 材料及熱、表處理：提高使用性能 ,改善加工性能 ，提高壽命。 (4)模具 術(shù)：二、三維相結(jié)合的數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)與數(shù)字化制造技術(shù)。 (5)快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)：加快模具的制造速度，降低模具生產(chǎn)成本。適應(yīng)小批量試制。 (6)先進(jìn)生產(chǎn)管理模式：并行工程思想、標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化生產(chǎn)。 題的研究趨勢預(yù)測 未來沖壓模具制造技術(shù)發(fā)展趨勢應(yīng)該 是 適應(yīng)模具產(chǎn)品 “交貨期短 ”、 “精度高 ”、 “質(zhì)量好 ”、 “價格低 ”的要求服務(wù)。 要 達(dá)到這一要求未來沖壓模具制造技術(shù)發(fā)展 有以下幾個趨勢 ［ 4］ ： (1)全面推廣 術(shù) 。 模具 術(shù)是模具設(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 術(shù)的條件已基本成熟，各企業(yè)將加大 術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)的力度；進(jìn)一步擴(kuò)大 術(shù)的應(yīng)用范圍。模具 向集成化、三維化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化和信息化方向發(fā)展。 (2)高速銑削加工 。 國外近年來發(fā)展的高速銑削加工，大幅度提高了加工效率，并可獲得極高的表面光潔度。另外，還可加工高硬度模塊，還具有溫升低、熱變形小等優(yōu)點(diǎn)。高速銑削加工技術(shù)的發(fā)展，對汽車、家電行業(yè)中大型型 腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向發(fā)展。 (3)模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng) 。 高速掃描機(jī)和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ退璧闹T多功能，大大縮短了模具的在研制制造周期。有些快速掃描系統(tǒng)，可快速安裝在已有的數(shù)控銑床及加工中心上，實(shí)現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、自動生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的加工程序、不同格式的 據(jù)，用于模具制造業(yè)的 “逆向工程 ”。 (4)電火花銑削加工 。 電火花銑削加工技術(shù)也稱為電火花創(chuàng)成加工技術(shù)，這是一種替代傳統(tǒng)的用成型電極加工型腔的新技術(shù)，它是有高速旋轉(zhuǎn)的簡 單的管狀電極作三維或二維輪廓加工 (像數(shù)控銑一樣 )，因此不再需要制造復(fù)雜的成型電極，這顯然是電火花湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報告 - 5 - 成形加工領(lǐng)域的重大發(fā)展。 而 高速加工、復(fù)合加工、精益生產(chǎn)、敏捷制造及新材料、新工藝、新技術(shù)將不斷得到發(fā)展。 (5)提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度 。 我國模具標(biāo)準(zhǔn)化程度正在不斷提高，估計(jì)目前我國模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率已達(dá)到 30%左右。國外發(fā)達(dá)國家一般為 80%左右。 (6)優(yōu)質(zhì)材料及先進(jìn)表面處理技術(shù) 。 選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用相應(yīng)的表面處理技術(shù)來提高模具的壽命就顯得十分必要。模具熱處理和表面處理是否能充分發(fā)揮模具鋼材料性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。模具熱處 理的發(fā)展方向是采用真空熱處理。模具表面處理除完善應(yīng)發(fā)展工藝先進(jìn)的氣相沉積 ( )、等離子噴涂等技術(shù)。 (7)模具研磨拋光將自動化、智能化 。 模具表面的質(zhì)量對模具使用壽命、制件外觀質(zhì)量等方面均有較大的影響，研究自動化、智能化的研磨與拋光方法替代現(xiàn)有手工操作，以提高模具表面質(zhì)量是重要的發(fā)展趨勢。 （ 8)模具自動加工系統(tǒng)的發(fā)展 。 這是我國長遠(yuǎn)發(fā)展的目標(biāo)。模具自動加工系統(tǒng)應(yīng)有多臺機(jī)床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤；有完整的機(jī)具、刀具數(shù)控庫；有完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng)；有質(zhì)量監(jiān)測控制系統(tǒng)。 3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 及可行性分析 統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 汽車支架體 所示：板厚 北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報告 - 6 - 圖 1 汽車支架體 根據(jù)東風(fēng)車身廠有限公司生產(chǎn)加工實(shí)際情況，分為四道工序： 1、落料沖孔； 2、壓彎成形； 3、整形修邊； 4、沖孔翻孔 ； 5、修邊沖孔。 本課題研究其中的第二道工序：壓彎成型工序。 加工本工序的模具為單工序模，模具結(jié)構(gòu)相對簡單，加工制造相對方便，制造周期短，工藝成本低；要求能夠沖壓出合格的外形，能夠自動頂出沖壓件、適合工廠大批量生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高， 模具制造容易，模具的使用壽命長。 在壓彎成形模中，凹模采用鑲塊形式節(jié)省工具鋼，降低成本，同時使加工制造方便，在保證模具質(zhì)量的同時，還便于模具的調(diào)整、維修和更換。 課題的研究方案如下： 案一： 導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向，選用正裝式結(jié)構(gòu) ,凹模安裝在下工作臺 , 凸模安裝在上模板上 ,采用彈性壓料裝置，同時又作卸料裝置［ 10］ 。模具組成如圖 2 所示： 圖 2 方案一 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報告 - 7 - 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10優(yōu)點(diǎn)：采用導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向方便可靠，雖然制件精度及質(zhì)量要求較高，但是標(biāo)準(zhǔn)件，成本較低；在凸模內(nèi)安裝三個彈簧，既作彈性壓料裝置又作卸料裝置； 缺點(diǎn)：由于鑲塊較多，凹模制造比較復(fù)雜，對工人模具裝配的要求較高；由于沖壓面不是平面，有一定的側(cè)向沖壓力，而導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向抗側(cè)壓力的能力弱。 案二： 導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向，選用倒裝式結(jié)構(gòu) ,凸模安裝在下模板上 , 凹模安裝在上模板上 ,采用彈性壓料裝置，彈性卸料裝置，模具結(jié)構(gòu)如圖 3 所示： 圖 3 方案二 1 2 3 4 5 6、 7— 彈簧 8 9 優(yōu)點(diǎn)：不用托桿，結(jié)構(gòu)得到簡化。 缺點(diǎn)：倒裝結(jié)構(gòu)凸模在下模板，放制件又不易找正，取制件時會損壞凸模和制件；較大的凹模跟隨上模板運(yùn)動，對凹模有較大沖擊，操作和安全性差，維修不方湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報告 - 8 - 便。 案三： 導(dǎo)板導(dǎo)向，選用正裝式結(jié)構(gòu) ,凹模安裝在下工作臺 ,凸模安裝在上模板上 , 采用彈性壓料裝置，頂出器卸料裝置［ 10］ 。如圖 4 所示： 圖 4 方案三 1 2 3 4 5 6 7 8 9優(yōu)點(diǎn)：正裝結(jié)構(gòu)，放制件時由于自重容易找正，；采用導(dǎo)板導(dǎo)向能承受沖擊力，結(jié)構(gòu)簡單成本低，便于操作； 缺點(diǎn)：采用導(dǎo)板導(dǎo)向，制件精度及質(zhì)量較低，制造復(fù)雜；凸模制造比較復(fù)雜，裝配要求較高，凸模在上模板安裝和維護(hù)比較麻煩； 案的可行性分析： 方案一與方案二比較：方案二采用倒裝結(jié)構(gòu)頂出制件的能力有限，易造成取件困難；同時對裝配和維修有影響；方案一凹模裝配雖然對精度要求高，但放制件時由于湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報告 - 9 - 自 重容易找正，維修方便。 方案一與方案三比較：方案三采用導(dǎo)板導(dǎo)向，雖然成本低，結(jié)構(gòu)簡單，可以承受側(cè)向力，但導(dǎo)向精度不高，一般用于精度不高的場合，另外它的加工比較困難，而且必須采用行程可調(diào)壓力機(jī)；方案一用導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向，其導(dǎo)向比導(dǎo)板可靠，精度高，壽命長，安裝使用方便，廣泛用于生產(chǎn)批量大，精度要求高的沖裁件。 綜合以上幾方面考慮，方案一采用導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向、凸凹模正裝，適合大批量生產(chǎn)，模具壽命長，有利于生產(chǎn)組織和操作安全，工件精度高；同時正裝調(diào)整容易，定位加工精度高，模具壽命較長。雖然模具相對較為復(fù)雜、成本也相對較高， 但大批量生產(chǎn)還是可取的。 因此，從滿足經(jīng)濟(jì)性、高效率、高精度的角度出發(fā)，選擇方案一作為最終確定方案 。 4 預(yù)計(jì)達(dá)到的要求及預(yù)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù) 計(jì)需達(dá)到要求、技術(shù)指標(biāo) 具要求［ 1］ （ 1）凸、凹模是模具上的關(guān)鍵零件，不但精密而且復(fù)雜，它應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和硬度，不能在沖壓過程中斷裂或破壞。 對其材料及熱處理應(yīng)有適當(dāng)要求，防止硬度太高而脆裂。 （ 2）模具要有恰當(dāng)?shù)拈]合高度，應(yīng)滿足用戶沖床要求，為使模具正常工作，閉合高度必須與沖床的閉合高度相適應(yīng)，應(yīng)介于最大與最小閉合高度之間。 （ 3）螺釘、螺母、彈簧 、等緊固彈性零件采用標(biāo)準(zhǔn)件，選用時在保證緊固和彈性頂出功能同時，為避免碰傷人手和妨礙操作，應(yīng)避免緊固件暴露在外表面操作位置上。 防止碰傷人手和妨礙操作。 （ 4）導(dǎo)向零件的作用是保證凸凹模在沖壓工作時有精確的配合間隙。 因此，導(dǎo)柱、導(dǎo)套的間隙應(yīng)小于沖裁間隙。 導(dǎo)柱設(shè)在下模座，應(yīng)安排在遠(yuǎn)離模塊和壓料板的部位，保證在沖程下死點(diǎn)時導(dǎo)柱的上端面在上模板頂面以下最少 5 至 10 毫米。 導(dǎo)柱應(yīng)安排在遠(yuǎn)離模塊和壓料板的部位，使操作者的手臂不用越過導(dǎo)柱送取料。 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報告 - 10 - （ 5）支承及夾持零件它包括上下模板、模柄、凸凹模固定板、墊板、限位器等；上下 模板是沖模的基礎(chǔ)零件；其他各種零件都分別安裝固定在上面。模板的平面尺寸，尤其是前后方向應(yīng)與制件相適應(yīng)，過大或過小均不利于操作。 （ 6）托桿應(yīng)具有足夠的頂出力，運(yùn)動要有限位。 術(shù)指標(biāo) ［ 5］ （ 1）制件精度± （ 2）上、下模板材料 上未注明圓角半徑尺寸為 5配前倒去除工作零件的工作部分外所有棱邊； （ 3）凸材料為 模材料為 上未注倒角（刃口除外） 2Х 45°，倒圓角 注公差尺寸的極限偏差按 79 規(guī)定的 ，孔尺寸 為尺寸為 度尺寸為 （ 4）導(dǎo)柱和導(dǎo)套材料為 20#,出器材料為 45#， 定板材料為 45#， 板和反側(cè)板材料為 （ 5）托桿、彈簧、內(nèi)六角螺釘、圓柱銷選用標(biāo)準(zhǔn)件； （ 6）粗糙度要求：刃口、滑動面 m；剛結(jié)合面 m；與零件不附著的加工面 m;不需要機(jī)械加工的按鑄件表面要求；凸、凹模、頂出器等模具零件的型面按數(shù)模要求進(jìn)行加工； （ 7）模具閉合后凸模進(jìn)入凹模 137配保證凸模與凹模之間 的間隙為 （ 8）上下模座、凸凹模塊、固定板的兩平面的平行度應(yīng)符合公差要求； （ 9） 對鑄造和鍛造零件加工前應(yīng)分別進(jìn)行時效處理和退火處理，凸凹模修整前要熱處理達(dá)到硬度要求； （ 10）模具涂紅色防銹漆，限位部分涂黃色安全漆。 計(jì)的關(guān)鍵技術(shù) 1）、凸、凹模設(shè)計(jì)、尺寸的確定，零件尺寸的展開和壓力中心的計(jì)算； 2）、凸模設(shè)計(jì)、凹摸鑲塊的設(shè)計(jì)，頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)； 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報告 - 11 - 3）、應(yīng)用三維軟件 實(shí)現(xiàn)模具的三維實(shí)體建模； 4）、應(yīng)用三維軟件 進(jìn)行裝配仿真、裝配分析，干涉檢驗(yàn)； 5）模具關(guān)鍵零件的 虛擬制造與有限元分析。 5 課題研究進(jìn)展計(jì)劃 序號 設(shè)計(jì)（論文）各階段名稱 日 期 1 搜集資料 ,撰寫開題報告 1 2 模具 方案選擇 ,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4 3 沖壓模具零件設(shè)計(jì)與校核 6 4 繪制模具 裝配圖和零件圖 8 5 模具三維數(shù)字化設(shè)計(jì) 10 6 模具虛擬裝配與制造與有限元分析 12 7 編制模具沖壓工藝卡，編寫模具主要零件制造加工工藝卡 14 周 8 撰寫論文、準(zhǔn)備答辯 15 6 現(xiàn)有的條件及設(shè)備 根據(jù)到公司實(shí)地考察，該公司有各 種噸位的壓力機(jī)。在本模具設(shè)計(jì)中使用壓力機(jī)。 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報告 - 12 - 參考文獻(xiàn) [1] 張鼎承主編 . 沖模設(shè)計(jì)手冊 機(jī)械工業(yè)出版社， 2000 [2] 王孝培主編 . 實(shí)用沖壓技術(shù)手冊 . 北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社， 2002 [3] 陳錫棟等編 . 沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例 . 北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社， 1999 [4] 胡燦如等編 . 汽車沖壓標(biāo)準(zhǔn)匯編 . 北京 . 中國汽車工業(yè)總公司， 1993 [5] 王新華著 北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社， 2003 [6] 楊占堯編著 . 沖壓模具圖冊 . 北京：高等 教育出版社， 2004 [7] 李發(fā)致編 . 模具先進(jìn)制造技術(shù) 械工業(yè)出版社 ,2003 [8] 趙振譯等編著 . 實(shí)用沖裁技術(shù) 北京： 化學(xué)工業(yè)出版社， 2004 [9] 張正修主編 . 導(dǎo)板式?jīng)_模技術(shù)及應(yīng)用 . 北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社， 2006 [10] 萬戰(zhàn)勝著 . 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)。 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2003 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報告 - 13 - 開 題 報 告 要 求 1、 開題報告必須在 收集和閱讀有關(guān)資料，考查生產(chǎn)現(xiàn)場，參考類似產(chǎn)品，進(jìn)行分析、對比、論證的基礎(chǔ)上進(jìn)行撰寫。 2、 開題報告的內(nèi)容一般包括： 課題的來源、目的、意義、國內(nèi)外的 現(xiàn)狀及發(fā)展；進(jìn)行可行性分析及系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案；系統(tǒng)達(dá)到的功能要求、技術(shù)指標(biāo)；所應(yīng)用的新技術(shù)、新工藝、新裝置等及關(guān)鍵技術(shù)；系統(tǒng)研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)；預(yù)測課題的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益以及可能取得的成果等。 3、 開題報告不得少于 3000 漢字，并附有畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)劃安排。 4、 開題報告要求在畢業(yè)設(shè)計(jì)前四周內(nèi)完成。 導(dǎo)師評語（應(yīng)根據(jù)“開題報告要求”，組織所指導(dǎo)的學(xué)生進(jìn)行交流，對學(xué)生開題報告的內(nèi)容、設(shè)計(jì)方案、應(yīng)用技術(shù)以及預(yù)測成果等進(jìn)行綜合評價。） 導(dǎo)師簽名： 2011 年 月 日 實(shí)習(xí)時間： 2014 年 2 月 27 日 實(shí)習(xí)地點(diǎn)：校辦工廠 實(shí)習(xí)感想： 這次認(rèn)識實(shí)習(xí)，讓我走進(jìn)了工廠、踏進(jìn)了車間，見到了工人是如何生產(chǎn) 汽車模具 。我想，實(shí)習(xí)只是一種手段，我們更多需要做的是在實(shí)習(xí)過程中，通過對工廠的了解和與工人、技術(shù)人員的交流，得以對所學(xué)專業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中所占地位與作用的認(rèn)識有所加深，培養(yǎng)事業(yè)心、使命感和務(wù)實(shí)精神，激發(fā)為振興中華而刻苦學(xué)習(xí)奮力工作的熱情，為更好地適應(yīng)從學(xué)生到工作者的過渡準(zhǔn)備條件。這次認(rèn)識實(shí)習(xí)，讓我了解機(jī)械零件的基本生產(chǎn)加工方法、機(jī)械制造工藝流程以及主要生產(chǎn)設(shè)備在生產(chǎn)中的作用等知識。同時 ，也得到一次綜合能力的訓(xùn)練和培養(yǎng)。在整個實(shí)習(xí)過程中，充分發(fā)揮學(xué)習(xí)主動性、積極性，在生產(chǎn)現(xiàn)場細(xì)心觀察，虛心請教，積極思維，多方了解，大膽提出自己的想法，在有限的實(shí)習(xí)時間里，使諸方面的能力都得到鍛煉。 實(shí)習(xí)目的： 過 此次 畢業(yè)實(shí)習(xí)，初步了解工廠或企業(yè)的 產(chǎn)品生產(chǎn)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、經(jīng)營管理等各主要環(huán)節(jié) ，掌握安全操作知識，培養(yǎng)文明生產(chǎn)的良好習(xí)慣 。 做到理論和實(shí) 踐 相結(jié)合， 進(jìn)一步了解 機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、 模具制造工藝、 模具設(shè)計(jì)與制造等專業(yè)理論知識在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用，培養(yǎng)運(yùn)用所學(xué)過的專業(yè)知識分析、解決實(shí)際問題的能力，增長見識，拓 寬知識面，為以后的學(xué)習(xí)和工作積累經(jīng)驗(yàn)，奠定良好的基礎(chǔ)。 也 學(xué)到了很多在學(xué)校永遠(yuǎn)都學(xué)不到了東西，在各個方面都有了很大的提高，掌握了工廠生產(chǎn)的很多知識和生產(chǎn)管理方面的知識，懂得了很多關(guān)于生產(chǎn)現(xiàn)場的知識，跟工人師傅學(xué)到了足可以受用終身的東西，當(dāng)然也體會到了工廠中很多的現(xiàn)實(shí)的東西。在 實(shí)習(xí) 過程中我們 獲得基本生產(chǎn)的感性知識，理論聯(lián)系實(shí)際，擴(kuò)大知識面；同時專業(yè)實(shí)習(xí)又是鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生業(yè)務(wù)能力及素質(zhì)的重要渠道，培養(yǎng)當(dāng)代大學(xué)生具有吃苦耐勞的精神，也是學(xué)生接觸社會、了解產(chǎn)業(yè)狀況了解國情的一個重要途徑，逐步實(shí)現(xiàn)由學(xué)生到社會的轉(zhuǎn)變，培 養(yǎng)我們初步擔(dān)任技術(shù)工作的能力、初步了解企業(yè)管理的基本方法和技能；體驗(yàn) 了 業(yè)工作的內(nèi)容和方法 。 總之，通過這個過程讓我體會到在校期間所做的類似于課程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)與真正的工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)有著天壤之別。課程設(shè)計(jì)僅僅考慮的是原理上的實(shí)現(xiàn)，工程項(xiàng)目除方案上的合理性外，經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性、市場效益等都在考慮范圍之內(nèi)。這對我大學(xué)的最后一個學(xué)期的學(xué)習(xí)提出了新的要求，新的 目標(biāo)。 實(shí)習(xí)內(nèi)容： 程 模具 計(jì)算機(jī)輔助模具設(shè)計(jì)與制造的簡稱。此過程指以計(jì)算機(jī)與數(shù)控加工設(shè)備為硬件條件，系統(tǒng)軟件與應(yīng)用軟件為依 托，網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)為支撐，實(shí)現(xiàn)從產(chǎn)品零件沖壓工藝分析 —— 沖壓模具結(jié)構(gòu)圖紙?jiān)O(shè)計(jì) —— 模具加工工序安排 —— 數(shù)控加工程序編制 —— 數(shù)控機(jī)床加工模具型面 —— 數(shù)控檢測等全過程的計(jì)算機(jī)化。 - 2 - 模具 工業(yè)生產(chǎn)中采用模壓技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn) (一 )生產(chǎn)率高 （ 二 )質(zhì)量好 (三 )材料消耗低 (四 )成 本 低 術(shù)推廣應(yīng)用階段 隨著 體化技術(shù)在設(shè)計(jì)和制造等領(lǐng)域的推廣和應(yīng)用，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的各個領(lǐng)域也得到了快速發(fā)展。因此，要求 計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)管理 信息系統(tǒng)進(jìn)行信息交流，這是一個更高層次上的企業(yè)內(nèi)的信息集成，也就是所謂的計(jì)算機(jī)集成制 造系統(tǒng)。這里的集成，不僅是設(shè)計(jì)和制造的集成 ,更是以信息集成為本質(zhì)的技術(shù)、組織機(jī)構(gòu)、人和制造環(huán)境的集成。 近 20 年來 ,我國模具工業(yè)得到了長足的進(jìn)步 ,主要取決于模具 術(shù)的成功應(yīng)用。模具 術(shù)已成為整個 術(shù)發(fā)展中最具活力、創(chuàng)造效益最高的應(yīng)用領(lǐng)域，同時，模具工業(yè)也是 術(shù)最普及、應(yīng)用最成熟的行業(yè)之一。如今，在我國模具行業(yè)中，從模具圖的自動生成、模具加工的自動編程，到運(yùn)用 術(shù)對成型過程進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬等，已基本實(shí)現(xiàn)了模具一體化。 . 數(shù)控系統(tǒng)是以數(shù)控技術(shù)為核心的現(xiàn)代化制造技術(shù) ,以微電子技術(shù)為基礎(chǔ) ,將傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)與現(xiàn)代化控制技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、信息處理技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)有機(jī)地結(jié)合在一起 ,構(gòu)成高度信息化 、高度柔性 、高度自動化的制造系統(tǒng) .。 計(jì)算機(jī)控制的數(shù)控機(jī)床 數(shù)控加工中心的高精度 高柔性及適合加工復(fù)雜零件的性能 ,正好滿足當(dāng)今市場競爭和工藝發(fā)展的需要 微機(jī)數(shù)字控制技術(shù)的應(yīng)用是機(jī)械制造行業(yè)現(xiàn)代化的標(biāo)志 ,它在很大程度上決定企業(yè)在市場競爭中的成敗 實(shí)習(xí)感悟： 在實(shí)習(xí)期間，我看到了很多以前沒看到的設(shè)備，在 老師的 指導(dǎo)下學(xué)到了 很多知識。把 以前所學(xué)的理論知識在這次 的生產(chǎn)實(shí)踐中得到了應(yīng)用。使在課堂中所學(xué)到的理論知識與實(shí)踐相結(jié)合，同時也鍛煉了我不斷學(xué)習(xí)新知識的能力。 在專業(yè)人員指導(dǎo)下，通過實(shí)習(xí)過程見習(xí)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及開發(fā)等環(huán)節(jié)，初步培養(yǎng)我們得知識運(yùn)用能力。概括起來有以下幾方面： （ 1） 了解了當(dāng)代 模具 工業(yè)的發(fā)展概況，生產(chǎn)程序及產(chǎn)品供求情況 ； （ 2） 了解了 目前先進(jìn)的鑄造模具，沖壓模具設(shè)計(jì)方式 ,制造方式 ,應(yīng)用的領(lǐng) - 3 - 域以及可拓展的方向； （ 3） 了解了 沖模設(shè)計(jì) ,制造 ,維修相關(guān)技術(shù)知識； （ 4） 見習(xí) 了 生產(chǎn)流程及技術(shù)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，鍛煉自己觀察能力及知識 運(yùn)用能力 ； 通過畢業(yè)實(shí)習(xí)， 加深我對所學(xué)專業(yè)在工業(yè)中所處的門類、地位和作用的認(rèn)識，鞏固專業(yè)思想，強(qiáng)化工程意識，培養(yǎng)事業(yè)心和務(wù)實(shí)精神 。 了解和掌握專業(yè)基本的生產(chǎn)實(shí)際知識，印證和鞏固已學(xué)過的專業(yè)基礎(chǔ)課與部分專業(yè)課，培養(yǎng)我在生產(chǎn)實(shí)踐中調(diào)查研究問題的能力以及理論聯(lián)系實(shí)際、運(yùn)用所學(xué)的知識分析解決實(shí)際工程問題的能力；開闊我們的專業(yè)視野，拓寬專業(yè)知識面，豐富工程實(shí)踐知識，了解專業(yè)的國內(nèi)外科技發(fā)展水平和現(xiàn)狀 。 在本次畢業(yè)實(shí)習(xí)中，我們也切身體會到了專業(yè)知識的重要性，深知自己的專業(yè)知識還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，在培訓(xùn)期間做設(shè)計(jì)的過程中，通過與指 導(dǎo)的老師溝通交流以及老師的耐心指導(dǎo)和正確的引導(dǎo)下，使我明確了自己專業(yè)的發(fā)展方向，并定下了自己的短期和長期目標(biāo)，短期目標(biāo)是找一份合適地工作，厚積薄發(fā)，長期目標(biāo)是在這個行業(yè)走的更長、更遠(yuǎn)，給自己的人生鋪好道路 劉申葳 20100130636 I 摘 要 論文主要介紹了湖北省東風(fēng)（十堰）車身部件有限責(zé)任公司車身支架體底板 的 壓彎成形模設(shè)計(jì)。 本文 側(cè)重于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) 與制造 ，使用 程 圖， 運(yùn) 用件進(jìn)行三維 數(shù)字化 建模 ，模具的 虛擬裝配 ，以及部分主要零部件的 制造仿真 ， 干涉分析。 本文對 模具 部分 主要零 部 件的結(jié)構(gòu)、技術(shù)要求 作了詳細(xì) 說明 ；還對 工藝方案的經(jīng)濟(jì)性 和技術(shù) 可行性進(jìn)行了 分析比較，模具 參數(shù)作了理論 計(jì)算 ；對 整個模具的裝配步驟 作了介紹，對 主要零部件編制 了 制造工藝 卡 。 著重介紹了數(shù)字化制造的概念，及 工的過程。筆 者 在 整個壓彎成形模的 設(shè)計(jì)過程中，嚴(yán)格按照零件的工藝要求，綜合考慮 了 模具結(jié)構(gòu)的可靠性 與科學(xué)性 ， 確保制件 質(zhì)量 的前提下 ， 運(yùn)用數(shù)字化手段 縮短模具設(shè)計(jì) 制造周期。 關(guān)鍵詞： 車身 底板 壓彎 成形 模具 三維 數(shù)字化設(shè)計(jì)制造 虛擬裝配 制造仿真 o., of on .0 of of of a of of of of of of C in in of of of of of to of 錄 摘 要 .................................................................................................................... I ................................................................................ 錯誤 !未定義書簽。 目 錄 ................................................................................................................. 緒 論 ............................................................................................................. 1 題來源、目的、意義 .............................................................................................. 1 題的來源 ........................................................................................................ 1 課題研究目的 ................................................................................................ 1 課題研究的意義 ............................................................................................. 1 內(nèi)外模具發(fā)展與現(xiàn)狀 .............................................................................................. 2 壓模具市場情況 ............................................................................................. 2 具工業(yè)未來前景 ....................................................................................................... 3 模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 .......................................................................................... 4 內(nèi)外模具 發(fā)展?fàn)顩r .......................................................................... 4 具 術(shù)的特點(diǎn) ...................................................................................... 5 數(shù)字化在模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 .................................................................................... 6 2 工藝分析與模具結(jié)構(gòu)形式設(shè) 計(jì) ..................................................................... 7 藝分析 ...................................................................................................................... 7 件結(jié)構(gòu)分析 ..................................................................................................... 7 件加工工藝分析 ............................................................................................. 7 定工藝方案 .............................................................................................................. 7 3 工藝計(jì)算 ......................................................................................................... 9 坯展開計(jì)算 .............................................................................................................. 9 曲力的計(jì)算 ............................................................................................................. 10 由彎曲力 ....................................................................................................... 10 件力 ............................................................................................................... 11 曲時壓力機(jī)的壓力確定 ............................................................................... 11 算壓力中心 ............................................................................................................. 11 定壓力中心的目的 ...................................................................................... 11 力中心的計(jì)算方法 ...................................................................................... 11 4 沖壓設(shè)備選擇 ............................................................................................... 13 壓設(shè)備選擇的原則 ................................................................................................. 13 型沖壓設(shè)備 ............................................................................................................. 13 壓設(shè)備類型的選擇 ....................................................................................... 13 壓設(shè)備規(guī)格的確定原則 ............................................................................... 14 擇沖壓設(shè)備 ............................................................................................................. 14 具閉合高度校核 ..................................................................................................... 15 合高度 ........................................................................................................... 15 合高度的校核 ............................................................................................... 15 5 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ............................................................................................... 16 具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .................................................................................................... 16 案分析 ........................................................................................................... 16 案的可行性分析 ........................................................................................... 18 6 模具主要零部件設(shè)計(jì) ................................................................................... 19 具主要零件 ............................................................................................................ 19 、凹模設(shè)計(jì) ............................................................................................................ 20 算凸模和凹模之間的閉合間隙 ................................................................... 20 模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ................................................................................................... 20 模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ................................................................................................... 21 、下模板選擇 ......................................................................................................... 21 術(shù)要求 ........................................................................................................... 22 模板 ............................................................................................................... 22 模板 ............................................................................................................... 22 簧的選擇 ................................................................................................................ 22 簧選擇原則 .................................................................................................. 22 料彈簧的選擇 .............................................................................................. 23 位方式設(shè)計(jì) ............................................................................................................. 24 件定位 ........................................................................................................... 24 向零件選擇 ............................................................................................................. 24 柱、導(dǎo)套選擇 ............................................................................................... 24 桿設(shè)計(jì) .................................................................................................................... 24 塊 ............................................................................................................................ 25 7 模具二維圖繪制 ........................................................................................... 26 具工程圖要求 ......................................................................................................... 26 能要求 ........................................................................................................... 26 術(shù)指標(biāo) ........................................................................................................... 27 維工程圖 ................................................................................................................. 27 模板 ............................................................................................................... 27 模板 ............................................................................................................... 28 模鑲塊 ........................................................................................................... 29 模 ................................................................................................................... 30 定座 ............................................................................................................... 31 裝配圖 ........................................................................................................... 32 8 三維數(shù)字化設(shè)計(jì) ............................................................................................. 33 維數(shù)字化設(shè)計(jì)的基本概念 ..................................................................................... 33 字化 ............................................................................................................... 33 字化設(shè)計(jì) ....................................................................................................... 33 V 統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程與數(shù)字化設(shè)計(jì)過程的比較 ................................................... 33 件建模 .................................................................................................................... 35 模的基本概念 ............................................................................................... 35 維實(shí)體建模的意義 ....................................................................................... 35 維實(shí)體建模使 用的軟件平臺 ....................................................................... 36 模板建模過程 ............................................................................................... 36 維建模中應(yīng)注意的問題 ............................................................................... 37 裝配 ........................................................................................................................ 37 涉檢查、分析 ......................................................................................................... 39 9 模具主要零部件制造工藝的編制 ................................................................. 40 控加工工藝設(shè)計(jì) ..................................................................................................... 40 控加工工藝路線設(shè)計(jì) ................................................................................... 40 控加工工藝 ...................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 模板加工工藝 ......................................................................................................... 43 模板加工工藝 ......................................................................................................... 44 模鑲塊加工工藝 ..................................................................................................... 45 模加工工藝 ............................................................................................................. 46 定座加工工藝 ......................................................................................................... 47 配工藝 ..................................................................................................................... 48 10 數(shù)字化制造 ................................................................................................... 49 本概念 .................................................................................................................. 49 字化制造 ..................................................................................................... 49 計(jì)模型 ........................................................................................................ 49 件 .................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 造模型 ......................................................................................................... 49 控加工模型 ................................................................................................. 50 字化設(shè)計(jì)制造的主要性能要求 ................................................................. 50 C 加工的優(yōu)勢 ............................................................................................... 50 操作流程 ................................................................................................. 51 工方法 ................................................................................................... 52 模 工 ............................................................................................................ 53 立參考模型 ................................................................................................. 53 行制造設(shè)置 ................................................................................................. 53 工序列 ......................................................................................................... 54 序列的參數(shù)設(shè)置如下表 ............................................................................. 54 控加工程序（見附件） ............................................................................. 56 結(jié) 論 ............................................................................................................... 57 致謝 ..................................................................................................................... 58 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................. 59 1 1 緒 論 題來源、目的、意義 題的來源 本課題將針對湖北省東風(fēng)（十堰）車身部件有限責(zé)任公司制造車間實(shí)際 生產(chǎn) 的車身支架體底板進(jìn)行壓彎成形模具設(shè)計(jì)。 課題研 究目的 通過對汽車車身支架體底板的研究，綜合模具設(shè)計(jì)所要考慮的各個方面，運(yùn)用所學(xué)知識結(jié)合三維軟件 ，設(shè)計(jì)出一套完整的模具，并達(dá)到操作方便，省時省力，效率高，精度高等指標(biāo)。 由于汽車車身支架體底板是大批量生產(chǎn)， 且 是薄板零件，從加工工藝方面要求考慮，選用沖壓模具進(jìn)行加工制造最為適合，因此本畢業(yè)設(shè)計(jì)將緊緊圍繞沖壓模具，充分運(yùn)用我們所學(xué)的專業(yè)知識，結(jié)合實(shí)習(xí)實(shí)踐對其設(shè)計(jì)，同時以三維軟件 為 輔 助 完成這套沖壓模具的設(shè)計(jì)。從而達(dá)到對大學(xué)知識的鞏固，鍛煉我們應(yīng)用知識 的 能力 和解決 實(shí) 際 問題的能力，為以后的就業(yè)作鋪 墊。 課題研究的意義 模具是零件成形過程的重要工藝裝備，是汽車 、 摩托車、電機(jī)電器等制造業(yè)的重要基礎(chǔ)裝備。由于用模具成形的產(chǎn)品精度高、一致性好、外形美觀，加之生產(chǎn)過程可實(shí)現(xiàn)高效、大批量并節(jié)材節(jié)能，所以模具也常被人們譽(yù)為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)之母。模具技術(shù)水平的高低 ，已經(jīng)成為衡量一個國家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志，也是保持 其 產(chǎn)品在國際市場上優(yōu)勢的核心競爭力。 通過 畢業(yè)設(shè)計(jì)的 研究 性 設(shè)計(jì)， 可以使模具的 尺寸 精確、表面光潔；結(jié)構(gòu)合理、生產(chǎn) 2 效率高、易于自動化；設(shè)計(jì)符合工藝需要， 縮短生產(chǎn)周期、降低制造成本，增長模具的使用壽命 ；通過數(shù)字化的設(shè)計(jì)流程 ，提高 模具制造效率、 產(chǎn)品質(zhì)量和加工精度，從而可以使企業(yè)獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益，增強(qiáng)企業(yè)的市場競爭力。 內(nèi)外模具發(fā)展與現(xiàn)狀 壓模具市場情況 國模具行業(yè)的總體狀況 ［ 1］ 我國政府對模具工業(yè)和模具技術(shù)發(fā)展非常重視，特別是在改革開放以來，充分肯定了模具工業(yè)和技術(shù)在制造業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)中的重要基礎(chǔ)地位。國家投入 大量資金 ， 已取得不少 技 術(shù)成果，大大縮短了我國與世界發(fā)達(dá)國家的技術(shù)差距。概括起來 主要有以下幾個方面 ： 屬于產(chǎn)品生產(chǎn)的工裝行業(yè)，發(fā)展成了有相當(dāng)規(guī)模的，具有高技術(shù)行業(yè)特征的資金密集型、技術(shù)密集型裝備制造產(chǎn)業(yè)。 工師傅為主導(dǎo)的技藝型手工生產(chǎn)方式，進(jìn)入到了普遍采用數(shù)字化、信息化設(shè)計(jì)生產(chǎn)技術(shù)的現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的時代。 點(diǎn)骨干模具企業(yè)隊(duì)伍已經(jīng)形成。一批企業(yè)的生產(chǎn)能力和技術(shù)水平有了大幅的提高。企業(yè)裝備水平普遍提高，加工中心等數(shù)控機(jī)床、 術(shù)也逐漸被采用。 國模具工業(yè)體系基本完整。模具產(chǎn)業(yè)布局有所改善。 但 與發(fā)達(dá)國家相比，我國模具工業(yè)還有較大差距，主要是，我國還處于全球產(chǎn)業(yè)鏈分工的中低端，模具產(chǎn)品也處于中低檔。 外模具制造業(yè)的現(xiàn)狀 ［ 2］ 1、 在組織模具開發(fā)、生產(chǎn)方面，發(fā)達(dá)國家普遍采用并行工程和項(xiàng)目管理等技術(shù)和管理方法，加強(qiáng)了對工作流的控制，縮短了模具開發(fā)周期，保證了質(zhì)量；在專業(yè)化生產(chǎn)方面，發(fā)達(dá)國家更加普遍。專業(yè)化分工是提高生產(chǎn)效率，縮短模具設(shè)計(jì)制造周期 和保證 3 產(chǎn)品質(zhì)量的必然發(fā)展趨勢，它有利于突出自己的核心業(yè)務(wù)，有利于積累產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)管理及服務(wù)的經(jīng)驗(yàn)，以在短期內(nèi)提供高質(zhì)量、低威本模具 ; 2、 在高新技術(shù)的應(yīng)用方面，發(fā)達(dá)國家對各種高新技術(shù)的應(yīng)用更加廣泛，更加深入，水平也較高，包括數(shù)字化模具技術(shù) (三維設(shè)計(jì)、 ) 、成形過程模擬 (術(shù)、高速加工技術(shù)、自動化加工技術(shù)、新材料成形技術(shù)、表面處理技術(shù)、新型模具技術(shù)、信息化管理技術(shù)等等。高新技術(shù)的不斷開發(fā)和廣泛應(yīng)用使得模具的設(shè)計(jì)制造水平達(dá)到空前的高度 0%～ 89%。 、 軟件的應(yīng)用很普遍。應(yīng)用這些軟件不僅可完成 2D 設(shè)計(jì)，同時可獲得 3D 模型，為 程和 3、 在新技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新方面，包括威形方法的創(chuàng)新，成形品質(zhì)改善的創(chuàng)新，新材科成形技術(shù)的創(chuàng)新等． 國模具行業(yè)的發(fā)展方向 ［ 1］ 模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，是高技術(shù)行業(yè)。模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)水平的高低，是衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志之一。沖壓技術(shù)發(fā)展方向滿足產(chǎn)品開發(fā)在T( Q( C( S( E(要求。 (1)沖壓成形理論及沖壓工藝：加強(qiáng)理論研究，開展 術(shù)應(yīng)用。開發(fā)和應(yīng)用沖壓新工藝。 (2)模具先進(jìn)制造工藝及設(shè)備：數(shù)控化、高速化、復(fù)合化加工技術(shù)、先進(jìn)特種加工技術(shù)、精密磨削、微細(xì)加工技術(shù)、先進(jìn)工藝裝備技術(shù)、數(shù)控測量； (3)模具新材料及熱、表處理：提高使用性能 ,改善加工性能 ， 提高壽命。 (4)模具 術(shù)：二、三維相結(jié)合的數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)與數(shù)字化制造技術(shù)。 (5)快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)：加快模具的制造速度，降低模具生產(chǎn)成本。適應(yīng)小批量試制。 (6)先進(jìn)生產(chǎn)管理模 式：并行工程思想、標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化生產(chǎn)。 具工業(yè)未來前景 未來沖壓模具制造技術(shù)發(fā)展趨勢應(yīng)該 是 適應(yīng)模具產(chǎn)品 “ 交貨期短 ” 、 “ 精度高 ” 、“ 質(zhì)量好 ” 、 “ 價格低 ” 的要求服務(wù)。 要 達(dá)到這一要求未來沖壓模具制造技術(shù)發(fā)展 有以 4 下幾個 趨勢 ［ 4］ ： (1)全面推廣 術(shù) 。 模具 術(shù)是模具設(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，模具 向集成化、三維化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化和信息化方向發(fā)展。 (2)高速銑削加工 。 國外近年來發(fā)展的高速銑削加工，大幅度提高 了加工效率，并可獲得極高的表面光潔度。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向發(fā)展。 (3)模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng) 。 高速掃描機(jī)和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ退璧闹T多功能，大大縮短了模具的在研制制造周期。 (4)電火花銑削加工 。 電火花銑削加工技術(shù)也稱為電火花創(chuàng)成加工技術(shù)，這是一種替代傳統(tǒng)的用成型電極加工型腔的新技術(shù)，它是有高速旋轉(zhuǎn)的簡單的管狀電極作三維或二維輪廓加工，是電火花成形加工領(lǐng)域的重大發(fā)展。 (5)提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度 。 我國模具標(biāo)準(zhǔn)化程度正在不斷提高，估計(jì)目前我國模具標(biāo)準(zhǔn) 件使用覆蓋率已達(dá)到 30%左右。國外發(fā)達(dá)國家一般為 80%左右。 (6)優(yōu)質(zhì)材料及先進(jìn)表面處理技術(shù) 。 模具熱處理和表面處理是否能充分發(fā)揮模具鋼材料性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。模具表面處理應(yīng)發(fā)展工藝先進(jìn)的氣相沉積等離子噴涂等技術(shù)。 (7)模具研磨拋光將自動化、智能化 。 模具表面的質(zhì)量對模具使用壽命、制件外觀質(zhì)量等方面均有較大的影響，研究自動化、智能化的研磨與拋光方法替代現(xiàn)有手工操作，以提高模具表面質(zhì)量是重要的發(fā)展趨勢。 （ 8)模具自動加工系統(tǒng)的發(fā)展 。 模具自動加工系統(tǒng)應(yīng)有多臺機(jī)床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤；有完整的機(jī)具 、刀具數(shù)控庫；有完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng)；有質(zhì)量監(jiān)測控制系統(tǒng)。 模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 內(nèi)外模具 發(fā)展?fàn)顩r ［ 6］ 術(shù)經(jīng)過近半個世紀(jì)的發(fā)展，在理論、技術(shù)、系統(tǒng)和應(yīng)用等方面都有了長足的進(jìn)步。 術(shù)的發(fā)展帶來了設(shè)計(jì)、制造和生產(chǎn)水平質(zhì)的飛躍，它已經(jīng)成為企業(yè)現(xiàn)代化、信息化和集成化的攻關(guān)任務(wù)。在一些工業(yè)水平發(fā)展比較高的國家里， 術(shù)已成為解決模具設(shè)計(jì)薄弱環(huán)節(jié)的有效手段、模具行業(yè)自動化的重要工具。汽車行業(yè) 的應(yīng)用狀況直接影響了企業(yè)的發(fā)展水平。 美國 術(shù) 始于 50 年代末期。進(jìn)入 70 年代，出現(xiàn)了面向中小企業(yè)的 80 年代以來，伴隨著計(jì)算機(jī)軟、硬件技術(shù)的突飛猛進(jìn)， 產(chǎn)品設(shè)計(jì)擴(kuò)展到工程設(shè)計(jì)。機(jī)械行業(yè)率先應(yīng)用 大汽車公司已經(jīng)開發(fā)建立了自己 的 日本模具 0年代初已具備相當(dāng)規(guī)模。三菱汽車公司從 1960年開始發(fā)展，至今已形成了從車型款式設(shè)計(jì)到車身組裝的完整的 田汽車公司在80 年代初采用冷沖模 統(tǒng)，該系統(tǒng) 包括設(shè)計(jì)覆蓋件的 件及加工凸凹模的 件。 1989 年正式推出了汽車覆蓋件模具 統(tǒng)，即模具11]。 在西歐各國中，英國利蘭汽車公司主要發(fā)展了車身 們已在 58計(jì)算機(jī)、 坐標(biāo)測量儀及其它圖形設(shè)備上建立了完善的系統(tǒng)，可對油泥模型上采集的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，生成車身曲面并進(jìn)行光順處理；法國雷諾公司應(yīng)用 主導(dǎo)軟件，目前已有 95%的工作量由該軟件進(jìn)行，雷諾公司進(jìn)一步開發(fā)了各種 實(shí)用性模塊，如用于干涉檢驗(yàn)的 于鈑金分析的 具 術(shù)的特點(diǎn) 模具 為劃時代的新技術(shù)，是因?yàn)樗哂腥缦绿攸c(diǎn)： (1)便于實(shí)現(xiàn)模具通用化 本完成了幾何造型向參數(shù)化造型的過渡，使零件設(shè)計(jì)的通用化成為可能。特征技術(shù)以工序零件為依據(jù)，實(shí)現(xiàn)從工藝特征到結(jié)構(gòu)特征的映射。模具 取特征信息，從 而迅速設(shè)計(jì)出相應(yīng)零件。 (2)提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率 傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)為手工設(shè)計(jì)，從二維草圖出發(fā)，依靠圖紙組織整個生產(chǎn)過程，模具制造基本基于經(jīng)驗(yàn)和技巧。采用 術(shù)，發(fā)揮人機(jī)各長，模具質(zhì)量不再依賴于人的因素，更大程度上依賴于物化因素，模具質(zhì)量更為可靠。計(jì)算機(jī)模擬仿真能夠迅速完善模具結(jié)構(gòu)，減少返修時間和成本， 可以 為企業(yè)贏得了生產(chǎn)時間。 6 (3)增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益 益具有一定的滯后性。但從長遠(yuǎn)來看 算機(jī)的高 速運(yùn)作，將大批模具工作者從繁重的體力勞動和復(fù)雜的設(shè)計(jì)計(jì)算過程中解放出來，有能力從事新產(chǎn)品和新技術(shù)的開發(fā)。以計(jì)算機(jī)為工具，發(fā)揮人的能動性和創(chuàng)造性，企業(yè)能夠快速適應(yīng)市場形勢的變化，應(yīng)變能力增強(qiáng)。 (4)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程制造服務(wù) 短了用戶和制造商之間的距離。利用網(wǎng)絡(luò)可以進(jìn)行遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)和服務(wù)，便于發(fā)揮各研究部門的專長，進(jìn)行優(yōu)勢互補(bǔ)。 數(shù)字化 在模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 ]8[ 數(shù)字化已成為產(chǎn)品研制生產(chǎn)的必要手段。采用數(shù)字化技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)制造系統(tǒng)和制造過 程信息的存儲、傳輸、共享和處理，從而實(shí)現(xiàn)對復(fù)雜系統(tǒng)問題的定量化、最優(yōu)化、可視化的解決方案。 以數(shù)字化為核心的制造業(yè)