小拨叉零件冲压模具设计开题报告

一、选题的依据及意义： 近年来,.由于模具技术的迅速发展, 模具设计与制造已成为一个行业越来越来引起人们的重视.模具是现代工业生产中重要的工艺装备,他在各种生产行业,特别是冲压和塑料成形加工中,应用极为广泛.我国模具工业总产值中,冲压模具的产值约为50.现代模具技术的发展,在很大程度上依赖于模具标准化的程度,优质模具材料的研究,先进的模具设计和制造技术,专用的机床设备及高水平的生产技术管理等等,但其中模具设计是至关重要的一个方面. 利用模具生产零件的方法已成为工业上进行成批或大批生产的主要技术手段,它对于保证制品质量,缩短试制周期,进而争先进入市场,以及产品更新换代和新产品开发都具有决定性意义.因此德国把模具成为”金属加工中的帝王”,把模具工业视为”关键 工业”,美国把模具成为”美国工业的基石”,把模具工业视为”不 可估量其力量的工业”,日本把模具说成”促进社会富裕繁荣的动力”把模具工业视为”整个工业发展的秘密” 从另一个方面来看,机床 刀具工业,素有”工业之母”之称,在各个工业发达国家中都占有非常重要的地位. 由于模具工业的重要性,模具成型工艺在各个工业部门得到了广泛的应用,使得模具行业的产值已经大大超过机床 刀具工业的产值.这一情况充分说明在国民经济蓬勃发展的过程中,在各个工业发达国家对世界市场进行激烈的争夺中,越多越多地采用模具来进行生产,模具工业明显地成为技术 经济和国力发展的关键. 从我国的情况来看,不少工业产品质量上不 去,新产品开发不出来,老产品更新速度慢,能源消耗指标高,材料消耗量大,这些都与我国模具生产技术落后,没有一个强大的 先进的模具工业密切相关. 因此,要使国民经济各个部门获得高速发展,加速实现社会主义四个现代化,就必须尽快将模具工业搞上去,使模具生产形成一个独立的工业部门,从而充分发挥模具工业在国民经济中的关键的作用. 冲压生产靠模具和压力机完成加工过程,与其他机械加工方法相比,其在技术和经济方面有如下特点: 冲压加工的生产效率高,且操作方便,易于实现机械化和自动化.普通压力机每分钟可以生产十几个零件,高速压力机每分钟可生产几百甚至上千件零件.所以它是一种高效率的加工方法. 冲压件的尺寸精度由模具来保证,所以质量稳定,互换性好. 冲压可加工出尺寸范围较大 形状较复杂的零件,小到仪表零件,大到汽车覆盖件,还可获得其他加工方法难以制造的壁薄 、 质量轻、 刚性好 、 表面质量高 、 形状复杂的零件. 冲压加工一般不需要加热毛坯,也不像切削加工那样,需大量切削金属,所以它不但节能,而且节约金属,故冲压件的成本较低. 由于冲压工艺具有上述突出的特点,因此在国民经济各个领域广泛应用.例如,航空航天、机械、电子通信 、交通 、兵器 、日用电器及轻工等产业都有冲压加工,不但在工业生产中广泛采用冲压工艺,而且可以说每个人每天都直接与冲压产品发生联系. 冲压在现代工业生产中,尤其是大批量生产中应用十分广泛.相当多的工业部门 越来越多地采用冲压加工方法加工零件部件,如汽车 、农机、仪表 、仪器 、电子、航空 、航天 、军工 、家电及轻工等行业.在这些工业部门中,冲压件所占比例相当大,少则60以上,多则90以上.不少过去用锻造 铸造 和切削加工方法制造的零件,现在大多也被质量轻 刚度好的冲压件所代替.因此可以说,如果生产中不广泛采用冲压工艺,许多工业部门要提高生产效率和产品质量 、 降低生产成本 、快速进行产品更新换代是难以实现的。 二、国内外研究概况及发展趋势（含文献综述）： 随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，许多新技术、新工艺、新设备、新材料不断涌现，促进了冲压技术的不断革新和发展。其主要表现和发展方向如下。 冲压成型理论及冲压工艺方面 冲压成型理论的研究是提高冲压技术的基础。目前国内外对冲压成型理论的研究非常重视，在材料冲压性能研究、冲压成型过程应力应变分析、板料变形规律研究及坯料与模具之间的相互作用研究等方面取得了较大进展。特别是随着计算机技术的飞跃发展和塑性变形理论的进一步完善，近年来国内外已开始应用塑性成型过程的计算机模拟技术，即利用有限元等数值分析方法模拟金属的塑性成型过程，根据分析结果，设计人员可预测某一工艺方案成型的可行性及可能出现的质量问题，并通过在计算机上选择修改相关参数，可实现工艺及模具的优化设计。这样既节省了昂贵的试模费用，也缩短了制造模具的周期。 目前国内外相继涌现出了精密冲压工艺；高能、高速成型工艺；超塑性成型工艺及无模多点成型工艺等精密、高效、经济的冲压新工艺。 冲模设计与制造方面 冲模是实现生产的基本条件。在冲模的设计和制造基础上，目前正朝着以下两方面发展：一方面，为了适应高速、自动、精密、安全等大批量现代化生产的需要，冲模正向高效率、高精度、高寿命及多工位、多功能方向发展，与此相适应的新型模具材料及其表面热处理技术与表面处理，各种高效、精密、数控、自动化的模具加工机床和检测设备以及模具CAD/CAM技术也正在迅速发展；另一方面，为了适应产品更新换代和试制或小批量生产的需要，锌基合金冲模、聚氨酯橡胶冲模、薄板冲模、钢带冲模、组合冲模等各种简易冲模及其制造技术也得到了迅速发展。 精密、高效的多工位及多功能连续模和大型复杂的汽车覆盖件冲模代表了现代冲模的技术水平。目前50个工位以上的连续模进距精度可达2 um，多工位连续模不仅可以完成冲压全过程，还可以完成焊接、装配等工序。我国已能自行设计、制造出达到国标水平的精密多工位连续模，例如某机电一体化的铁芯精密自动化连续模，其主要零件的制造精度可达25 um，进距精度可达23 um，总寿命达1亿次。 冲压设备和冲压生产自动化方面 性能良好的冲压设备是提高冲压生产技术水平的基本条件，高精度、高寿命、高效率的冲模需要高精度、高自动化的冲压设备匹配。 近年来，为了适应市场的激烈竞争，对产品质量的要求越来越高，且更新换代的周期大为缩短，冲压生产为适应这一新的要求，开发了多种适合不同批量生产的工艺、设备和模具。其中，无需设计专用模具、性能先进的转塔数控多工位压力机、激光切割和成型机、CNC折弯机等新设备已投入使用。特别是近几年在国内外已经发展起来、国内已开始使用的冲压柔性制造单元和冲压柔性制造系统代表了冲压生产的新的发展趋势。 三、研究内容及实验方案： 研究内容 ：小拨叉零件冲压模具设计及工艺原始资料及设计技术要求如下： 1、零件图； 2、零件材料牌号及厚度：Q235，4.0； 设计技术要求： 1、年生产纲领：80000件； 2、要求外文资料翻译忠实原文； 3、要求编制的冲压工艺规程合理； 4、要求设计的冲压模具满足加工要求； 5、要求图纸设计规范，符合制图标准； 6、要求毕业论文叙述条理清楚，设计计算正确，论文格式规范。方案 1、分析冲压件的工艺性 根据设计题目的要求，分析冲压件成型的结构工艺性，分析冲压件的形状特点、尺寸大小、精度要求及所用材料是否符合冲压工艺要求。 2、制定冲压件工艺方案 在分析了冲压件的工艺性后，通过可以列出几种不同工艺方案，从产品质量、生产效率、设备占用情况、模具制造的难易程度和模具寿命高低、工艺成本、操作方便和安全程度等方面，进行综合分析、比较，然后确定适合于工厂具体生产条件的最经济合理的工艺方案。 3、确定毛坯形状、尺寸和下料方式。 在最经济的原则下，决定毛坯的形状、尺寸和下料方式，并确定材料的消耗量。 4、确定冲模类型及结构型式。 5、进行必要的工艺计算 6、选择压力机 7、绘制模具总图和非标准零件图。 四、目标、主要特色及工作进度 目标和主要特色： 利用模具成型零件的方法，实质上是一种少切削、无切削、多工序重合的生产方法，采用模具成型的工艺代替传统的切削加工工艺，可以提高生产效率，保证零件的质量，节 约材料，降低生产成本，从而取得很高的经济效益。本设计的主要任务设计一套冲裁模及一套铆接，其制造过程包含冲裁和铆接两道工序。利用冲裁模可完成冲压成型工序，再由铆接模完成铆接工序得到最后的制件。在该设计中，重点在于对凸模、凹模和凸凹模的设计，因为凸凹模是冲压模的核心零件。 工作进度： 1绘制零件图，收集、查阅有关资料，外文翻译(6000实词以上)，撰写开题报告；3.1 3.19 3周2对零件进行冲裁/铆接工艺分析，确定工艺方案； 3.223.26 1周3计算、确定冲压力模具工作部分尺寸及公差，选取模具结构3.294.9 2周4设计模具装配图，拆绘部分零件图； 4.125.21 6周 5撰写毕业论文、毕业设计审查、毕业答辩。 5.24 7.2 6周五、参考文献 1姜奎华主编. 冲压工艺与模具设计. 北京：机械工业出版社，2003.6 2解汝升. 冲压模具设计与制造技术. 北京：中国标准出版社，19973. 许发樾主编. 实用模具设计与制造手册. 北京：机械工业出版社4廖念钊等主编. 互换性与技术测量. 北京：中国计量出版社，20015. Wilson，F.W.Die design handbook MaGraw Hill 1990.6