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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告
2015 屆
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目：支撐板沖壓模具設(shè)計(jì)與制造工藝研究
院（系） 機(jī)械工程學(xué)院
專業(yè)名稱 材料成型及控制工程
學(xué)生姓名
學(xué)生學(xué)號(hào)
指導(dǎo)教師
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)學(xué)生開題報(bào)告
課題名稱
支撐板沖壓模具設(shè)計(jì)與制造工藝研究
課題類型
設(shè) 計(jì)
課題來源
縱向
導(dǎo)師
學(xué)生姓名
學(xué)號(hào)
專業(yè)
材料成型及控制工程
一、 課題的意義和研究的必要性
沖壓是通過模具對板料施加壓力或拉力使其塑性成形，或?qū)Π辶鲜┘蛹羟辛κ拱辶戏蛛x，從而獲得一定尺寸、形狀和性能的一種零件加工方法。沖壓加工與其他加工方法相比，在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面有如下特點(diǎn)[1]：
1） 沖壓件的尺寸精度有模具保證，所以制品質(zhì)量穩(wěn)定，互換性好，在一般情況下可以直接滿足裝配和使用要求。
2） 由于利用模具加工，所以可獲得其他加工方法所不能或難以制造的壁薄、質(zhì)量輕、剛性好、表面質(zhì)量高、形狀復(fù)雜的零件。
3） 沖壓加工一般不需要加熱毛坯，也不像切削加工那樣大量切削金屬，所以它不但節(jié)能，而且節(jié)約金屬。沖壓加工的材料利用率一般可達(dá)70%-85%，所以沖壓件呈批量生產(chǎn)時(shí)其成本比較低，經(jīng)濟(jì)效益較高。
4） 對于普通壓力機(jī)每分鐘可生產(chǎn)幾十件制品，而高速壓力機(jī)每分鐘可生產(chǎn)幾百上千件，所以它是一種高效率的加工方法。
沖壓加工作為一個(gè)行業(yè)，在國民經(jīng)濟(jì)的加工工業(yè)中占有重要地位。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，沖壓件在各個(gè)行業(yè)中均占相當(dāng)大的比例，尤其在汽車、電機(jī)、儀表、軍工、家用電器等方面所占比例更大。沖壓加工的應(yīng)用范圍極廣，從精密的電子元件、儀表指針，到重型汽車的覆蓋件和大梁、高壓容器封頭以及航空航天器的蒙皮、機(jī)身等均需沖壓加工。
對于我們材料成型及控制工程專業(yè)來講，模具設(shè)計(jì)與制造方面的知識(shí)是一個(gè)本專業(yè)的知識(shí)和課題，我們需要進(jìn)一步的了解和認(rèn)識(shí)。本次課題要求對給定的零件進(jìn)行沖壓模具的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的模具是一套集落料、沖孔、彎曲三個(gè)作用的復(fù)合模具。通過本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，能鞏固我們所學(xué)中有關(guān)冷沖模具設(shè)計(jì)課程的內(nèi)容，掌握冷沖壓模具設(shè)計(jì)的方法和步驟，而且能掌握冷沖模具設(shè)計(jì)的基本技能，比如計(jì)算、繪圖、查閱設(shè)計(jì)資料和手冊、熟悉標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等，使理論和生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)綜合運(yùn)用，從而能培養(yǎng)和提高我們獨(dú)立工作的能力。
隨著我國工業(yè)的快速發(fā)展，各個(gè)行業(yè)成形產(chǎn)品的大量需求，對模具設(shè)計(jì)與制造的發(fā)展和要求有著迫切的需要，我們進(jìn)行模具設(shè)計(jì)制造的課題研究同樣對以后從事這方面的工作有著很大的幫助。
二、 課題資料及相關(guān)知識(shí)的準(zhǔn)備
前期，鞏固學(xué)習(xí)了之前學(xué)習(xí)過的冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)。在圖書館搜集并查閱了《沖壓模具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖冊》，系統(tǒng)地學(xué)習(xí)沖壓加工中的沖裁加工和彎曲加工，學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)落料沖孔、彎曲模具的基本方法。
中期，我們參觀東風(fēng)汽車有限公司和華夏精沖技術(shù)有限公司，了解到模具生產(chǎn)在當(dāng)今工業(yè)中的比重和發(fā)展前景，區(qū)別了精沖與普沖的區(qū)別。在校機(jī)械廠，老師又帶領(lǐng)我們對沖床進(jìn)行了拆裝實(shí)驗(yàn)，近距離的增加了模具結(jié)構(gòu)的感性認(rèn)識(shí)。
后期，我們還在網(wǎng)上進(jìn)行了大量的搜集工作，搜集到關(guān)于模具制造、模具設(shè)計(jì)、模具在工業(yè)中的應(yīng)用等知識(shí)，增加了對模具的興趣。我們又結(jié)合各自的課題，在借鑒了大量的設(shè)計(jì)方法和大量的相關(guān)文獻(xiàn)，對自已課題的構(gòu)思有了進(jìn)一步的要求。
三、 課題的目的和要求
支撐板沖孔落料、彎曲模具，主要用于冷沖壓件的生產(chǎn)，結(jié)構(gòu)具有一定的普遍性和典型性，屬于工程設(shè)計(jì)類型題目。滿足培養(yǎng)目標(biāo)要求，學(xué)生通過該模具的設(shè)計(jì)，可使所學(xué)機(jī)械學(xué)、力學(xué)、材料學(xué)、成型學(xué)等知識(shí)得到綜合應(yīng)用。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及模具設(shè)計(jì)能力能受到訓(xùn)練，可有力地提高學(xué)生分析問題，解決問題及獨(dú)立工作的能力。
通過不同工藝的比較，了解產(chǎn)品工藝、工裝設(shè)計(jì)的全過程，自身學(xué)會(huì)綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際工程問題的能力，拓展在沖壓零件的工藝與模具設(shè)計(jì)方面的知識(shí)，培養(yǎng)自己創(chuàng)新意識(shí)的實(shí)踐能力。
四、 設(shè)計(jì)的思路與預(yù)期效果
1、 設(shè)計(jì)思路
（1）查閱模具設(shè)計(jì)手冊，參照其它模具設(shè)計(jì)的例子，確定支撐板的設(shè)計(jì)參數(shù)。
（2）根據(jù)支撐板的設(shè)計(jì)參數(shù)，進(jìn)行沖壓件工藝性分析及確定工藝方案和模具設(shè)計(jì)方案。
（3）計(jì)算零件的展開圖尺寸，確定排樣方式及計(jì)算材料利用率。
（5）沖壓工藝計(jì)算：沖壓力的計(jì)算，凹凸模刃口尺寸的計(jì)算。
（6）模具的總體設(shè)計(jì)：模具凸凹模的基本尺寸設(shè)計(jì)。
（7）模具模具主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
（8）沖壓設(shè)備的選擇。
（9）模具總裝配圖及主要零件圖的繪制：用CAD畫模具的總裝配圖；用UG畫部分零件的三維圖，并導(dǎo)出其二維圖；用UG畫爆炸圖。
（10）完成設(shè)計(jì)說明書。
2、分析零件產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)工藝性
如下所示，圖1為支撐板三維圖，圖2為支撐板零件工件圖
圖1
圖2
工件名稱： 支撐板
生產(chǎn)批量： 大批量
材料： 碳素鋼Q235A,厚度t=2mm
其工藝性分析如下：
1）材料分析
該零件采用的是2mm厚的碳素鋼Q235A鋼板制成，Q235A鋼板的抗拉強(qiáng)度為370-500MPA，屈服強(qiáng)度為215MPA左右，所以該材料具有較高的強(qiáng)度和剛度，且有良好的塑性和表面質(zhì)量和一定的伸長率，滿足沖壓工藝對材料的要求，適合沖壓加工，能夠保證沖壓過程順利完成。
2）結(jié)構(gòu)分析
由圖1對零件進(jìn)行分析可知，零件具有對稱性。零件上兩個(gè)φ6的兩個(gè)孔為非重要尺寸，所以第一步完成落料沖孔工序，以保證后續(xù)彎曲的精度。而孔與零件外形邊緣的距離也較遠(yuǎn)，因此，沖孔與落料時(shí)，不易引起工件的破裂。綜上所述該沖裁件需要落料、沖孔、彎曲三步基本工藝。
3）精度分析
該零件成型件要求去除毛刺，且沖裁件的尺寸要求精度為IT14精度要求不是很高，所以工件可以用普通沖裁進(jìn)行加工。
3、 工藝模具設(shè)計(jì)
(1) 沖壓件工藝方案的確定:
1）方案對比，該工件包括落料，沖孔，彎曲三個(gè)基本工序，可有以下四種工藝方案：
方案一：采用落料、沖孔、彎曲三個(gè)單工序模進(jìn)行加工；
方案二：采用落料、沖孔、彎曲合在一起的復(fù)合模加工；
方案三：采用落料、沖孔、彎曲級(jí)進(jìn)模加工；
方案四：采用先落料、沖孔，再彎曲，用一套落料沖孔復(fù)合模和一套彎曲模進(jìn)行加工；
（2）方案分析：
方案一：模具簡單，但需要三道工序和三副模具，生產(chǎn)效率低，難以滿足該工件大批量生產(chǎn)的要求。
方案二：模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，很多地方難以把握，設(shè)計(jì)起來太難。
方案三：級(jí)進(jìn)模的工位數(shù)較多，難以準(zhǔn)確地對條料進(jìn)行定位，不好保證沖壓件的質(zhì)量。
方案四：先采用復(fù)合模具落料-沖孔沖裁能夠保證沖裁精度，適用范圍廣、效益高。用彎曲模進(jìn)行彎曲，能保證沖裁件的精度。
綜上所述，該工件適用方案四，即先采用一套落料-沖孔復(fù)合模加工，再用一套彎曲模具進(jìn)行加工。
4、 設(shè)計(jì)的預(yù)期效果
希望通過本次設(shè)計(jì)工作，養(yǎng)成獨(dú)立完成沖壓零件的相關(guān)工藝及模具設(shè)計(jì)，能夠設(shè)計(jì)出加工合格產(chǎn)品的模具結(jié)構(gòu)，提高分析和解決實(shí)際問題的能力，培養(yǎng)自己嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工作作風(fēng)。
五、 設(shè)計(jì)時(shí)間安排
2015.03.23~2014.04.03 完成文獻(xiàn)綜述、外文文獻(xiàn)的翻譯以及開題報(bào)告。
2015.04.06~2015.04.17 分析零件，確定模具結(jié)構(gòu)，模具工藝方案。
2015.04.20~2015.04.30 進(jìn)行沖裁模、彎曲模的尺寸計(jì)算。
2015.05.04~2015.05.15 運(yùn)用UG軟件進(jìn)行三維圖的繪制和裝配。
2015.05.17~2015.05.29 運(yùn)用CAD軟件進(jìn)行零件二維圖的繪制和總裝配圖的繪制，書寫說明書。
2015.06.01~2015.06.07 檢查論文、圖紙等材料，根據(jù)修改意見，完善相關(guān)材料，提交畢業(yè)設(shè)計(jì)全部材料終稿。
六、 參考文獻(xiàn)
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指導(dǎo)教師簽名： 日期：
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