神龙吉普车右后翼子板里板封板隔板落料冲孔模具设计开题报告

毕 业 设 计 开 题 报 告 课题名称 神龙吉普车右后翼子板里板封板隔板落料冲孔模具设计 课题来源 神龙（武汉）汽车有限公司 专 业 班 级 学 号 学生姓名 指导教师 完成日期 1 一、 课题来源、目的、意义 1 课题的来源 本课题最终形成 神龙吉普车右后翼子板里板封板隔板落料冲孔模具 进行三维数字化设计。 2 本课题研究目的 通过 其他公司的 试验，针对 神龙吉普车右后翼子板里板封板隔板落料冲孔模具 ，完成三维数字化设计，用以指导 神龙吉普车右后翼子 板里板封板隔板落料冲孔模具 的 生产实践，达到提高生产效率、获得 高质量产品 的目标。 3 本课题研究的意义 我就神龙吉普车右后翼子板里板隔板落料冲孔模具设计，通过现场调研发现存在如下主要问题： 1：模具制造周期长，成本高，人工操作量大，劳动时间长，根据工厂的生产设备，规划出好的生产加工工艺过程，设计出合理的方案，达到降低生产成本，提高生产效率的目的，以方便后面的工艺设计。 2：此次生产需要了解产品，对图纸进行深入分析。 基于上述原因，对神龙吉普车右后翼子板里板隔板落料冲孔模具设计研究已势在必行。通过对神龙吉普车右后翼 子板里板隔板落料冲孔模具设计，不但能够缩短生产周期，降低制造成本，提高加工精度，延长刀具寿命，而且依据本公司产品的生产及发展需要，可以建立或完善生产加工工艺流程，从而更大程度上提高模具设计水平，获取更大的经济利益。 二、 国内外概况、预测和文献综述 1. 课题的国内外研究概况 冲压模具市场情况 ： 我国冲压模具无论在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都已有了很大发展，但与国发经济需求和世界先进水平相比，差距仍很大，一些大型、精度、复杂、长寿命的高档模具每年仍大量进口，特别是中高档轿车的覆盖件模具，目前仍主要依靠 进口。一些低档次的简单冲模，已趋供过于求，市场竟争激烈。 现将 2004 年我国冲压模具市场情况简介如下： 冲压是汽车制造的四大工艺之一，车身的制造精度在很大程度上取决於冲压及其总成的精度。冲压技术源於大批量生产的发展和需要，尤其是汽车工业的发展，现在依然如此。 我国汽车冲压技术的发展现状表现在以下几个方面。 2 1. 外覆盖件自动化生产程度较高 ， 外覆盖件对表面质量要求高，只能依靠自动化生产。我国汽车外覆盖件的自动化生产虽然算不上是高速冲压，但是自动化程度也相当高。这主要表现在广泛采用自动化成綫冲压方面。 成线冲压 一般由 4 台压机组成一个完整的封闭冲压线，中间是机器人自动送料和取件，生产节拍约为 1015次 /型的是首台双动 163000 2. 底 板、顶盖类内覆盖件采用自动或半自动化生产 这类零件主要由批量决定其生产方式，一般采用自动化或半自动化生产。除合资公司外，本土企业最初起步基本上都是采用半自动化冲压的生产方式。 3. 底盘骨架件多由零部件企业制造 底盘骨架件多由零部件公司制造并发往主机厂。成规模的零部件公司一般有6 条冲压綫，考虑到便于质量控制和主机厂生产物流管理，这类零部件公司都有焊接甚至後续的油漆或喷涂工艺，从而能够向主机厂直接提供总成部件。 4. 精密冲压技术发展迅速 精密冲压技术伴随着钟表制造业的发展起源于瑞士，是汽车工业发展中的关键技术之一，在汽车的一些总成制造上有着重要应用，如门铰链总成、玻璃升降器总成等。这类零件料厚 3求零件精度高、强度好、总成动作顺畅可靠。 我国模具 术的发展已有 20 多年历史。由原华中工学院和武汉733 厂于 1984 年共同完成的精神模 统是我国第一个自行开发的模具 统。由华中工学院和北京模具厂等于 1986 年共同完成的冷冲模统是我国自行开发的第一个冲裁模 统。上海交通大学开发的冷冲模 统也于同年完成。 20 世纪 90 年代以来，国内汽车行业的模具设计制造中开始采用 术。国家科委 863 计划将东风汽车公司作为 用示范工厂，由华中理工大学作为技术依托单位，开发的汽车车身与覆盖模具 成系统于 1996 年初通过鉴定。在此期间，一汽和成飞汽车模具中心引进了工作站和 件系统，并在模具设计制造中实际应用，取得了显著效益。 1997 年一汽引进了板料成型过程计算机模拟 件并开始用于生产。 21 世纪开始 术逐渐普及，现在具有一定生产能力的冲压模具企业基本都有了 术。其中部分骨干重点企业还具备各 力。 模具 术能显著缩短模具设计与制造周期，降低生产成本，提高产品质量，已成为人们的共识。在 “八五 ”、九五 “期间，已有一大批模具企业推广普及了计算机绘图技术，数控加工的使用率也越来越高，并陆续引进了相当数量 统。如美国 国 司 国 司的 国 司的 本司的 以色列公司的 引进了 软件及法国 司用于汽车及覆盖件模具的 内汽车覆盖件模具生产企业普遍采用了 术 /的设计和模具结构图的设计均已实现二维 数企业已经向三维过渡，总图生产逐步代替零件图生产。且模具的参数化设计也开始走 向少数模具厂家技术开发的领域。 3 在冲压成型 件方面，除了引进的软件外，华中科技术大学、吉林大学、湖南大学等都已研发了较高水平的具有自主知识产权的软件，并已在生实践中得到成功应用，产生了良好的效益。 快速原型（ 统的快速经济模具相结合，快速制造大型汽车覆盖件模具，解决了原来低熔点合金模具靠样件浇铸模具，模具精度低、制件精度低，样样制作难等问题，实现了以三维 型作为制模依据的快速模具制造，它标志着用于汽车身大型覆盖件试制模具已取得了成功。 围绕着汽车车身试制、大型覆盖件模 具的快速制造，近年来也涌现出一些新的快速成型方法，例如目前已开始在生产中应用的无模多点成型及激光冲击和电磁成型等技术。它们都表现出了降低成本、提高效率等优点。 经过多年发展，精密冲压技术在我国汽车工业取得了可喜的成就，目前我国涌现一批实力雄厚的精冲企业。 随着国民经济的高速发展，市场竞争的日益加剧，人们已经越来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。而模具制造是整个链条中最基础的要素之一，模具制造技术现已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定企业的生存空间。近年许多模具企业加 大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维陆续开始使用 国际通用软件，并成功应用于冲压模的设计中。 2. 课题的研究趋势预测 模具技术的发展应该为适应模具产品“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”的要求服务，这样就需要全面推广 术模具。术是模具设计制造的发展方向，随着微机软件的发展和进步，普及 术的条件已基本成熟，各企业将加大 术培训和技术服务的力度；进一步扩大 术的应用范围。计算机和网络的发展正使术跨地区、跨企业、跨院所地在整个行业中推广成为可能，实现技术资源的重新整合，使虚拟制造成为可能。这样会降低生产成本，提高生产效率，缩短生产周期，从而为公司的发展提供更大的空间。所以对 神龙吉普车右后翼子板里板封板隔板落料冲孔模具 进行三维数字化设计 ，是非常必要的。 三、 模具设计方案及可行性分析 具设计方案 神龙吉普车右后翼子板里板封板隔板 如下图 1 所示： 4 图 1 右后翼 子板里板封板隔板 根据公司生产加工实际情况，分为五道工序： 题研究的是模具的落料冲孔工序。加工这道工序的模具是冲裁模，它在结构上的主要特征是有一个或者几个具有双重作用的工作零件 凸凹模，如在落料冲孔复合模中有一个既能作落料凸模又能作冲压孔凹模的凸凹模。安装调整较级进模容易，操作简单， 生产效率成倍提高 ，冲压精度高 提高冲压件的质量 ，适合于大批量生产。 题的研究方案： 计方案 1）方案一： 导柱导套导向，选用倒装式结构 ,凹模安装在 上模板上 ,凸模安装在下模板上，采用弹簧卸料，如图 2 所示： 5 图 2 方案一 1上模板 2导套 3顶出器 4卸料板 5 圆冲头 6、 7推杆 8螺钉 9 凹模 10导柱 11螺栓 12下模板 13退料板 14凸模 15 弹簧 优点：采用导柱导套导向可靠，加工方便，容易装配，制件精度及质量较高； 缺点：不便于加工和装配。导套导柱抗侧压力能力较差。 2)方案二： 导套导柱导向，采用弹簧卸料装置，如图 3 所示 ： 图 3 方案二 6 1上模板 2导套 3顶出器 4圆冲头 5、 13弹簧 6螺钉 7凹模 8导柱 9 螺栓 10下模板 11退料板 12凸模 优点：导柱导套导向可靠，精度高，弹簧卸料装置结构简单； 缺点：弹簧易于疲劳，需要定期更换，且可靠性无法保证。 3）方案三 ： 导板导向，选用倒装式结构 ,凸模安装在下工作台 ,凹模安装在上模板上 ,弹簧卸料。如图 4 所示： 图 4 方案三 1导板 2上模座 3顶出器 4卸料板 5 圆冲头 6、 7推杆 8螺钉 9 凹模 10、 11 螺栓 12下模板 13退料板 14凸模 15 弹簧 优点：采用导板导向，抗侧压力能力高，便于成型。 缺点：导板导向精度不高，加工和热处理困难。 案的可行性分析： 方案比较： 方案一用导柱导套导向，其导向比导板可靠，精度高，寿命长，使用安装方便，广泛用于生产批量大，精度要求高的冲裁件；方案二采用弹簧卸料装置，易疲劳，可靠性差；方案三采用导板导向，成本较低低， 但导向精度不高，一般用于精度不高的场合，另外它的加工比较困难，而且必须采用 7 行程可调压力机。 综合以上考虑，从满足经济性、高效率、高精度的角度出发，选择方案一。 四 预计达到的要求及预计的关键技术 计需达到要求、技术指标 具要求 （ 1）凸、凹模是模具上的关键零件，不但精密而且复杂，它应有足够的强度和硬度，不能在冲压过程中断裂或破坏。 对其材料及热处理应有适当要求，防止硬度太高而脆裂。 （ 2）模具要有恰当的闭合高度，应满足用户冲床要求，为使模具正常工作，闭合高度必须与冲床的闭合高度 相适应，应介于最大与最小闭合高度之间。 （ 3）导向零件的作用是保证凸凹模在冲压工作时有精确的配合间隙。 因此，导柱、导套的间隙应小于冲裁间隙。 导柱设在下模座，应安排在远离模块和压料板的部位，保证在冲程下死点时导柱的上端面在上模板顶面以下最少 5 至 10 毫米。 导柱应安排在远离模块和压料板的部位，使操作者的手臂不用越过导柱送取料 。 （ 4）螺钉、螺母、弹簧、等紧固弹性零件采用标准件，选用时在保证紧固和弹性顶出功能同时，为避免碰伤人手和妨碍操作，应避免紧固件暴露在外表面操作位置上。 防止碰伤人手和妨碍操作。 （ 5） 。 定位零 件定位块是确定坯料安装位置的零件，设计时应考虑操作方便，不应有过定位。 （ 6）支承及夹持零件它包括上下模板、模柄、 冲头 固定板、 背托板 等；上下模板是冲模的基础零件； 模柄直径必须配合冲床安装孔，模柄均以上两支螺栓直接锁紧在上模上方 ;其他各种零件都分别安装固定在上面。模板的平面尺寸，尤其是前后方向应与制件相适应，过大或过小均不利于操作。 （ 7）托杆应具有足够的顶出力，运动要有限位。 术指标 （ 1） 落料零件精度 零件位精度 （ 2）上、下模板材料 上未注明圆角半径尺 寸为 5配前倒去除工作零件的工作部分外所有棱边； （ 3）凸凹材料均为 图中未注明倒角 注明圆角 观为度 ；未注公差尺寸的极限偏差按 79 规定的 ，孔尺寸偏差为尺寸偏差为 度尺寸偏差为 8 （ 4）导柱和导套材料为 45#,出器材料为 45#， 定板材料为 45#， 料板材料为 45#, （ 5）托杆、弹簧、内六角螺钉、圆柱销等均选用标准件； （ 6）粗糙度要求： 刃口、滑动面 m；刚结合面 m；与零件不附着的加工面 m;不需要机械加工的按铸件表面要求；凸、凹模、顶出器等模具零件的型面按数模要求进行加工； （ 7）导柱直径一般采用 222530柄直径必须配合冲床安装孔，一般情况下， 15t 以下直径为 255 380t 以上用 50座的尺寸选择标准化，尺寸配合母模的尺寸，上下模座尺寸相同，下模座通常比上模座稍后或者一样厚。模具闭合后凸模进入凹模 137配保证凸模与凹模之间的间隙为 均匀； （ 8） 上下模座、凸凹模块、固定板的两平面的平行度应符合公差要求；固定板、脱模板和背托板的尺寸和母模相同； （ 9） 对铸造和锻造零件加工前应分别进行时效处理和退火处理，背托板材质必须淬火处理；凸凹模修整前要热处理达到硬度要求； （ 10）模具涂红色防锈漆，限位部分涂黄色安全漆。 计的关键技术 1）、凸、凹模设计、尺寸的确定，零件尺寸的展开和压力中心的计算； 2）、凸模设计、凹摸镶块的设计，顶出机构的设计； 3）、应用三维软件 实现模具的三维实体建模，生成二维图； 4）、应用三维软件 进行装配仿真 、装配分析，干涉检验； 5）、模具关键零件的虚拟制造与有限元分析。 五 课题研究进展计划 序号 设计（论文）各阶段名称 日 期 1 搜集资料 ,撰写开题报告 1 2 模具方案选择 ,结构设计 4 3 模具三维数字化设计 6 4 模具虚拟装配与装配分析 10 9 5 生成模具二维工程图 12 6 核心模型三维数字化制造与工艺 14 7 撰写论文 16 六 现有的条件及设备 在本模具设计中使用 压力机。 七 参考文献 1 张 鼎 承主 编 . 冲模设计 手 册 机械工业 出版社， 1988 2 王孝培主编 . 冲压 手 册 (第二版 ). 北京 : 机械工业 出版社， 1999 3 陈锡栋 等 编 . 冲模设计应 用 实 例 . 北京 : 机械工业 出版社， 1999 4 胡灿如等编 . 汽车冲压标准汇编 . 北京 . 中国汽车工业总公司， 1993 5 袁定福 编 著 具设计 . 北京 : 清华 大 学 出版社， 2003 6 杨占尧编著 . 冲压模具图册 . 北京：高等教育出版社， 2004 7 李发致编 . 模具先进制造技术 械工业出版社 ,2003 8 赵振译等编著 . 实用冲裁技术 北京： 化学工业出版社， 2004 开 题 报 告 要 求 1、 开题报告必须在 收集和阅读有关资料，考查生产现场，参考类似产品，进行分析、对比、论证的基础上进行撰写。 10 2、 开题报告的内容一般包括： 课题的来源、目的、意义、国内外的现状及发展；进行可行性分析及系统设计方案；系统达到的功 能要求、技术指标；所应用的新技术、新工艺、新装置等及关键技术；系统研究的重点和难点；预测课题的经济效益和社会效益以及可能取得的成果等。 3、 开题报告不得少于 3000 汉字，并附有毕业设计计划安排。 4、 开题报告要求在毕业设计前四周内完成。 导师评语（应根据“开题报告要求”，组织所指导的学生进行交流，对学生开题报告的内容、设计方案、应用技术以及预测成果等进行综合评价。） 导师签名： 2011年 月 日