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開題報告（含論文綜述）
課題名稱： 汽車車門外板
沖壓模具設計
一、畢業(yè)設計（論文）選題的目的和意義。[ ⑴ 課題名稱；⑵ 有關的研究方向的歷史、現(xiàn)狀和發(fā)展情況分析；⑶ 前人在本選題研究領域中的工作成果簡述]
1、課題名稱：汽車車門外板沖壓模具設計
2、課題歷史、現(xiàn)狀和發(fā)展分析
車門是為駕駛員和乘客提供出入車輛的通道，并隔絕車外干擾，在一定程度上減輕側面撞擊，保護乘員。汽車的美觀也與車門的造型有關。車門的好壞，主要體現(xiàn)在，車門的防撞性能，車門的密封性能，車門的開合便利性，當然還有其它使用功能的指標等。防撞性能尤為重要，因為車輛發(fā)生側碰時，緩沖距離很短，很容易就傷到車內(nèi)人員。
我國汽車模具行業(yè)近來發(fā)展迅速，進步也很大，但與國外先進水平相比，仍存在明顯差距。主要表現(xiàn)在以下幾點：?一是制造精度差。以密封件為例，許多人都反映，我國國產(chǎn)汽車密封性能不好。其實，這不僅與密封材料及密封件制造水平有關，與相關模具水平更有直接關系。目前，國外的汽車企業(yè)都在實施"2毫米"工程，但在我國，單一零件還能夠做到，幾百個零件裝配到一起就沒有保證了，關鍵在于模具。?二是模具壽命短。僅以鋁壓鑄模為例，國外先進水平已達100萬次以上，而我國只有20萬次，僅為國外水平的1/5。?三是模具開發(fā)周期長。以前，我國汽車車型幾十年不變，汽車模具的開發(fā)也很慢。隨著競爭的激烈，汽車產(chǎn)品更新?lián)Q代速度加快，相應地要求模具行業(yè)縮短模具開發(fā)周期。目前，國外中型壓鑄模的開發(fā)周期僅為1-2個月，汽車覆蓋件模具開發(fā)周期為6-7個月，而我國則為國外水平的2-3倍。因此，國內(nèi)一些較有實力的汽車模具廠雖有開發(fā)新模具的實力，卻常因跟不上汽車產(chǎn)品更新?lián)Q代的步伐而失去市場競爭力。
快速發(fā)展的數(shù)字化模具技術近年來得到迅速發(fā)展的數(shù)字化模具技術，是解決汽車模具開發(fā)中所面臨的許多問題的有效途徑。所謂數(shù)字化模具技術，就是計算機技術或計算機輔助技術在模具設計制造過程中的應用?？偨Y國內(nèi)外汽車模具企業(yè)應用計算機輔助技術的成功經(jīng)驗，數(shù)字化汽車模具技術主要包括以下方面：可制造性設計，即在設計時考慮和分析可制造性，保證工藝的成功;模具型面設計的輔助技術，發(fā)展智能化的型面設計技術;CAE輔助分析和仿真沖壓成形的工藝過程，預測和解決可能出現(xiàn)的缺陷和成形問題;用3D的模具結構設計取代傳統(tǒng)的2D設計;模具的制造過程采用CAPP、CAM和CAT技術;在數(shù)字化技術指導下處理解決試模過程中和沖壓生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題。
3、工作成果簡述
我國目前為汽車服務的模具約已占到了全部模具產(chǎn)量的三分之一左右。在這占模具總量三分之一的汽車模具中，沖壓模具要占其中一半，舉例來說，制造一輛普通轎車本身便需要約1500個模具，當中便有接近1000個的沖壓模具和超過200個的內(nèi)飾件模具。由此可見汽車沖壓模具在模具行業(yè)和汽車工業(yè)中的重要地位。隨著模具行業(yè)的不斷發(fā)展，汽車模具在國內(nèi)的模具行業(yè)已經(jīng)有著舉足輕重的位置。近十年來，我國汽車工業(yè)取得了長足發(fā)展。迅猛發(fā)展的中國汽車工業(yè)為國內(nèi)的汽車模具帶來了廣闊的發(fā)展空間，以中國當下逐年遞增的汽車產(chǎn)量，外資紛紛進入中國設廠，要同時滿足熾熱的內(nèi)需及出口需求，汽車模具的需求必然成為中國模具行業(yè)邁入升級換代的一個良好契機。
4、選題的意義
畢業(yè)設計是教學計劃中最后一個綜合性實踐教學環(huán)節(jié)，是學生在教師的指導下，獨立從事藝術設計工作的初步嘗試，其基本目的是培養(yǎng)學生綜合運用所學的基礎理論、專業(yè)知識、基本技能應對和處理問題的能力。是學生對四年所學知識和技能進行系統(tǒng)化、綜合化運用、總結和深化的過程。通過考察、立題、收集素材、設計方案、工藝制作等過程，檢查學生的思維能力、創(chuàng)造能力、實踐能力和掌握技藝的深度。通過畢業(yè)答辯、畢業(yè)設計和實習工作，來考核教學質量，對深化教學改革，提高人才培養(yǎng)工作水平具有重要的意義。本次選擇汽車車門模具的設計也是與我自己畢業(yè)以后從事汽車行業(yè)的工作有關，這也能讓我提前了解和熟悉自己以后的工作，對工作有很大的幫助，所以這個選題對我意義重大。
二、設計或研究主要內(nèi)容和重點，預期達到的目標及擬解決的主要問題和技術關鍵，有何創(chuàng)新之處。（此部分為重點闡述內(nèi)容）
1、設計的主要內(nèi)容和重點
本次設計的工件是汽車車門的外板，車門外板屬于車外覆蓋件，與一般沖壓件相比具有材料薄、空間尺寸大、質量要求高(光滑、美觀)、剛性好等特點，尤其是它的曲面使得整個工件的結構變得復雜，所以對于工件的造型是本設計的一個難點。擬利用UG軟件來完成工件的造型設計，但是之前沒有學過UG，需要現(xiàn)在學習再來完成造型，這也需要花費一定的時間和精力。
完成了零件的造型設計之后就是要對零件的成型工藝進行分析，車門等覆蓋件表面上任何微小的可見缺陷都會在涂漆后引起光的漫反射而影響外觀，因此車門覆蓋件表面不允許有波紋、皺折、凹痕、擦傷和其他破壞表面完美的缺陷。車門覆蓋件上的裝飾線和筋條要求清晰、平滑、左右對稱和過渡均勻。車門覆蓋件連接處的裝飾棱線，銜接應吻合流暢，不允許參差不齊。由于車門制件表面的質量要求比較高，以及市場需求量比較大，因此要求汽車車門等覆蓋件的生產(chǎn)實現(xiàn)高效率高品質的大批量生產(chǎn)，汽車模具體積比較龐大，價格比價昂貴，模具本身制造比較難，再加上模具本身易磨損的特點，因此車門等覆蓋件的生產(chǎn)成本比較高，總結以上車門等覆蓋件類的特點，使用普通的拉伸成型模具將難以達到要求，因為普通模具不僅增加了生產(chǎn)工序，甚至可能由于操作不當而使制件在生產(chǎn)最初的幾個工序中報廢，因此汽車車門等覆蓋件的生產(chǎn)盡量要一次成型，在保證制出合格制件的前提下盡量減少生產(chǎn)工序，這樣操作就可以實現(xiàn)簡單化，可以提高生產(chǎn)效率，減少大批量生產(chǎn)所需的簡單模具，減少了整個生產(chǎn)過程中參加生產(chǎn)的人數(shù)，大大降低了生產(chǎn)成本。
還有就是模具的結構設計，由于汽車車門的體積較大，所以凸凹模具的體積也相對較大，且需要有一定的抗沖擊變形和抗破壞能力（即滿足強度剛度和穩(wěn)定性要求）同時又要減輕自身的重量，減輕壓力機的工作負載，在一般工程中適合采用精密鑄造來制作凸凹模，且模具重量較重，為了裝卸方便，一般在模具的凹模和壓邊圈的左右兩邊分別留有起吊裝置安裝孔，或者起吊鉤，起吊裝置與凹模和壓邊圈的安裝孔的固定是采用了過盈方式連接在一起的。
2、預期達到的目標
通過對零件的造型設計，學會UG軟件的操作，掌握了UG的曲面設計的方法和技巧，讓自己具備能夠利用軟件進行簡單設計的能力；利用Dynaform軟件對工件成形進行分析和模擬，并做一些簡單的優(yōu)化，熟悉覆蓋件成形的條件和過程；通過論文的撰寫，了解到了論文撰寫的基本格式和需要注意的地方，為以后的論文撰寫打下了基礎；還通過工程圖的繪制，進一步熟悉了AutoCAD軟件的操作運用，很好的提高了繪圖能力。
最終得到以下的成果：
（1） 畢業(yè)論文一份，含目錄、中外文摘要，序言、成形工藝確定過程、設計一套完整的沖壓模具，優(yōu)化分析過程，存在問題，及需進一步改進的工作，結論、參考文獻，總字數(shù)在10000字以上。
（2）外文專業(yè)資料翻譯2000字以上。
（3）開題報告一份。
（4）畢業(yè)設計說明書一份。（模具總裝圖1張以及主要結構零件圖3張）
（5）所有內(nèi)容電子文檔一套。
（6）畢業(yè)論文成果材料清單一份。
三、研究方案：[ ⑴ 技術方案（有關方法、技術路線、技術措施）；⑵ 實施方案所需的條件（技術條件、試驗條件等）]
本課題是基于汽車車門外板的沖壓模具結構設計，具體研究方案如下：
（1）利用UG軟件完成零件的造型設計。
（2）根據(jù)零件的結構特點分析零件的成型工藝，一般情況下車門外板需要經(jīng)過下料、拉伸、修邊沖孔和翻邊等工藝。
（3）利用Dynaform軟件對其成形過程進行分析和模擬，對工件的沖壓方向、工藝補充、壓料面進行分析，確定毛坯形狀和尺寸，對成形結果分析和優(yōu)化。
（4）拉伸力的計算，包括拉伸力、壓邊力和壓力機的總壓力的計算。初步確定壓力機的型號。
（5）確定模具的基本結構方案，模具類型有單工序模具、復合模具和連續(xù)模具三種。本制件由于批量較大且屬于大型沖壓件，采用單工序模具比較合適。模具結構確定后需要根據(jù)制件的沖壓工藝制定定位方式和卸料方式。還有模具零部件的設計：
1) 根據(jù)沖壓件形狀和尺寸，確定凸、凹模加工精度、結構形式和固定方法；
2) 根據(jù)毛坯的特點、沖壓件精度和生產(chǎn)批量，確定定位、導料和擋料方式；
3) 根據(jù)制件和廢料形狀、大小，確定進料、出件和排除廢料的方式；
4) 根據(jù)板料厚度和沖壓件精度要求，確定壓料與卸料方式；
5) 根據(jù)生產(chǎn)批量，確定操作方式是手工操作，自動或半自動操作；
6) 根據(jù)沖壓特征和對模具壽命要求，確定合理的模具加工精度；
7) 根據(jù)所使用的設備，確定模具的安裝和固定方式。
（6）自行設計合適的模架。
（7）模具圖的繪制。
四、主要參考文獻目錄
[1] 張國方，宋景芬.車文化[M].北京：人民交通出版社，2008.07.
[2] 陳家瑞.汽車構造(下)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2000.
[3] 王望予.汽車設計[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004.
[4] 李大鑫，張秀棉.模具技術現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢綜述[M].模具制造，2005.
[5] 楊燦，蘇張磊.國內(nèi)汽車模具工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析[J].河南農(nóng)業(yè).2013
[6] 徐家川，王翠萍.汽車車身計算機輔助設計[M].北京：北京大學出版社，2012.
[7] 于永泗，齊 民.機械工程材料[M].大連：大連理工大學出版社，2010.
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[11] 鐘翔山.沖壓模具設計技巧、經(jīng)驗及實例[M].北京：化學工業(yè)出版社，2013.
[12] 姜奎華.沖壓工藝與模具設計[M].北京：機械工業(yè)出版社，1997.
[13] 朱江峰，童林軍.沖壓模具設計與制造[M].北京：北京理工大學出版社，2009.
五、畢業(yè)設計（論文）工作進度計劃。（必須包含一定工作量的計算機知識綜合應用環(huán)節(jié)）
第一階段：（ ）
1)召開畢業(yè)生會議，下達設計（論文）任務書。
2)收集、查閱、整理畢業(yè)設計需要的資料（互聯(lián)網(wǎng)、校圖書館、網(wǎng)上查詢書籍）。
3) 寫出開題報告3000字以上。
4) 查閱相關UG軟件資料并初步掌握運用此軟件，利用UG進行3D繪圖。
第二階段：（ ）
1) 分析零件的成型工藝，設計模具的基本結構。
2) 對設計出的結果進行分析，整理，檢查各項數(shù)據(jù)，此時2D模具總裝配圖也開始繪制。
3) 撰寫說明書（10000字以上，中、外文摘要、目錄、正文、參考文獻）。
4) 檢查，修改說明書存在的錯誤。
5) 完成畢業(yè)設計所需要的成果以及各種資料的齊全。
第三階段：（ ）
1) 指導教師審閱論文，提出修改意見，學生編輯修論文，學生論文打印稿經(jīng)指導老師評定之后交給評閱教師評閱。
2) 畢業(yè)設計答辯階段。
六、指導教師審核意見
指導教師簽字：
年 月 日
七、開題答辯結論和審核意見
教研室主任簽字：
年 月 日
7