冷冲压复合模具设计与三维造型 (2)

冷冲压复合模具设计与三维造型 (2),冷冲压复合模具设计与三维造型,(2),冲压,复合,模具设计,三维,造型 扬州大学机械工程学院 毕业设计（论文）前期工作材料 学生姓名： 胡晔明 学号： 100007112 专 业： 机械设计制造及其自动化 设计（论文）题目： 冷冲压复合模具设计 与三维造型 指导老师： 张剑锋 材 料 目 录 序号 名 称 数量 备注 1 毕业设计（论文）选题、审题表 1 2 毕业设计（论文）任务书 1 3 毕业设计（论文）实习调研报告 1 4 毕业设计（论文）开题报告（含文献综述） 1 5 毕业设计（论文）外文资料翻译（含原文） 1 6 毕业设计（论文）中期检查表 1 2014年 2 月17 日 扬州大学机械工程学院 本科生毕业设计（论文）选题、审题表 学 院 机械学院 选题教师 姓名 张剑锋 专 业 机械设计制造及其自动化 专业技术职务 教授 申报课题名称 冷冲压复合模具设计与三维造型 课题性质 A B C D E 课题来源 A B C D √ √ 课题简介 根据冷冲压件，设计一套含拉深工序的复合模具。使学生初步学会借助设计资料设计冲压模具，掌握冲压模具的设计步骤，模具设计资料的使用。 设计（论文） 要 求 （包括应具备的条件） 该课题主要完成电机罩壳冷冲压加工工艺设计、模具结构设计、主要零件三维造型及虚拟装配。学生的要求：具有模具设计的基础知识及三维CAD软件应用。 课题预计 工作量大小 大 适中 小 课题预计 难易程度 难 一般 易 √ √ 所在专业审定意见： 负责人（签名）： 年 月 日 院主管领导意见： 签名： 年 月 日 说明：1、该表作为本科学生毕业设计（论文）课题申报时专用，由选题教师填写，经所在专业有关人员讨论，负责人签名后生效； 2、有关内容的填写见背面的填表说明，并在表中相应栏打“” 课题一旦被学生选定，此表须放在“毕业设计（论文）资料袋”中存档。 扬州大学机械工程学院 毕业设计（论文）任务书 专 业： 机械设计制造及其自动化 学 生 姓 名： 胡晔明 学号： 100007112 毕业（论文）题目： 冷冲压复合模具设计 与三维造型 起 迄 日 期： 2014.2.17～2012.5.16 设计（论文）地点： 指 导 老 师： 张剑锋 专业负责人： 发任务书日期： 2014年 2 月 17 日  毕业设计（论文）任务书 1．本毕业设计（论文）课题应达到的目的： 通过该课题的毕业设计可以使学生掌握冲压模具设计的基本原理和方法，综合运用本专业所学的专业基础理论和专业知识分析和解决冲压工艺和模具设计中的问题，着重培养学生的工程设计能力（主要包括设计、计算，绘图及三维CAD软件应用能力）以及独立解决和分析问题的能力。 2．本毕业设计（论文）课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）： 1）查阅文献资料15篇以上、翻译不少于五千印刷符的英文资料； 2）冷冲压零件的工艺分析及冲压工艺设计； 3）拉深复合模设计； 4）拉深复合模主要零件的设计； 5）完成模具零件三维造型及模拟装配 6）加工工艺及模具设计说明书。 毕业设计（论文）任务书 3．对本毕业设计（论文）课题成果的要求（包括毕业设计论文、图表、实物样品等）： 1）零件冲压工艺规程； 一套 2）拉深复合模装配图 一套 3）拉深模主要零件的零件图，零件三维图与模拟装配图； 一套 4）冲压工艺规程及模具结构设计说明书； 一份 5）翻译不少于5000印刷符的英文资料。 一份 4．主要参考文献： 1）《机械制造工艺装备设计手册》 李庆寿 宁夏人民出版社 2）《UG范例教程》 黄贵东 清华大学出版社 3）《PRO/ENGINEER 2001机械设计实例教程》 卫朝富 中国铁道出版社 4）《模具设计与制造简明手册》 冯炳尧 上海科学技术出版社 5）《机械制造工艺标准手册》 张纪真 机械工业出版社 6）《中国模具设计大典》 中国机械工程协会 江西科学技术出版社 7）《冲压模具结构与设计图解》 （日）太田哲 国防工业出版社 8）《冲模结构图册》 9）《冲压工艺学》 李硕本 机械工业出版社 10）汽车覆盖件冲压成形技术 崔令江 机械工业出版社 毕业设计（论文）任务书 5、本毕业设计（论文）课题工作进度计划 起止日期 工 作 内 容 2.17～3.2 3.3～3.23 3.24～4.13 4.14～4.27 4.28～5. 7 5.8～5.16 1）资料收集、翻译、撰写开题报告 2周 2）编制冷冲压零件的冲压工艺规程 3周 包括冲压件的工艺性分析，确定工序性质、工序数目、工序顺序及工序间半成品的尺寸，确定冲模结构形式，选定冲压设备，进行必要的工艺计算并对冲压设备进行校核等。 3）冲模总体设计 3周 绘制冲模（总体）草图，初步确定冲模外形尺寸。 4）完成装配总图 2周 5）主要零部件设计 1.5周 设计各零部件具体结构，绘零件图；并完成零件三维造型及模拟装配。 6）整理设计说明书。 1.5周 所在专业审核意见： 负责人： 年 月 日 学院意见： 院长： 年 月 日 扬州大学机械工程学院 毕业设计（论文）开题报告 学 生 姓 名： 胡晔明 学号： 100007112 专 业： 机械设计制造及其自动化 设计（论文）题目： 冷冲压复合模具设计与三维造型 指 导 老 师： 张剑锋 2014年 月 日 毕业设计（论文）开题报告 1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述： 文 献 综 述 模具是机械制造业中技术先进、影响深远的重要工艺装备,具有生产效率高、材料利用率高、制件质量优良、工艺适应性好等特点,被广泛应用于汽车、机械、航天、航空、轻工、电子、电器、仪表等行业。2005年中国模具工业产值达到610亿元,增长率保持在25%的高水平,行业的生产能力约占世界总量的10%,仅次于日本、美国而位列世界第三。我国冲压模具产品的质量和生产工艺水平,总体上比国际先进水平低许多,而模具生产周期却要比国际先进水平长许多。 冷冲压是在常温下，利用冲模在压力机上对板料或坯料施加压力，使其产生塑性变形或分离，从而获得零件所需的形状、尺寸的一种压力加工的方法。利用冲压模具生产可以保证产品的尺寸精度，使产品质量稳定，而且在加工中不破坏产品表面。用模具生产零部件可以采用冶金厂大量生产的廉价的轧制港胞或钢带为配料，且在生产中不需要加热，具有生产效率高、质量好、重量轻、成本低且节约能源和材料等一系列优点。而模具则是大批量生产同形产品的工具，是生产各种工业产品的重要工艺装备。模具工业是国民经济的基础工业。目前，工业生产中普遍采用模具成形工艺方法，以提高产品的生产率和质量。冷冲压技术的发展和模具技术的发展是相互促进，共同发展的。应该说，冷冲模具的研究和创新对于现代工业发展具有积极意义。随着工业的迅速发展，产品对模具的要求越来越高，传统的模具设计方法已无法适应产品更新换代和质量提高的要求。三维CAD/CAM系统的成功应用，使得计算机不再仅仅是设计过程中的绘图工具，也是设计者进行空间思维的辅助工具。三维设计，已成为产品开发、模具设计及产品加工中这些薄弱环节的最有效的途经。 本课题以冷冲压过程设计案例，以Solidworks为工具，进行冲裁模、弯曲模和成形模的设计研究工作。以冷冲压技术结合先进的CAD/CAM技术，进而提高提高生产率、减轻劳动强度和缩短模具的设计制造周期，进行压力容器冲压模具设计。具备了如下优点： （1）冷冲压技术与其他加工方法相比具有：冷冲压操作工艺方便，便于组织生产，是一种高效低耗的加工方法，适合大批量生产。而且冲压出的零件制品一般不需要进一步机械加工，互换性好，在耗费不大的情况下能获得强度高、刚度大而重量轻的零件。 （2）课题结合模具CAD/CAM技术，产品的设计过程中直接由三维模型转为二维图，可大大缩短设计时间，提高设计效率和设计质量，且能够较好地完成研制设计任务。同传统的模具设计相比，它在提高生产率、保证产品质量，还是在降低成本、减轻劳动强度等方面，都具有很大优越性。 （3）随着计算机技术的发展，计算机不再仅仅是设计过程中的绘图工具，也是设计者进行空间思维的辅助工具。课题结合三维技术并且使计算机运用到了生产设计的实践中，有一定的创新性。 相关的最新成果及动态 从20世纪70年代至今，计算机逐渐进入了模具生产的设计、制造、管理等各个领域；辅助进行零件图形输入、毛胚展开、调料排样、确定模具尺寸和标准、绘制装配图和零件图、输出NC程序等工作，使得模具设计、加工精度与复杂性不断提高，模具制造周期不断缩短。当前国际上计算机（CAD）和计算机辅助制造（CAM）的发展趋势是：继续发展几何图形系统以满足复杂零件和模具的要求；在CAD和CAM的基础上建立生产集成系统（CIMS）；开展塑性成形模拟技术的研究，以提高工艺分析和模具CAD的理论水平和实用性；开发智能数据库和分布式数据库，开发专家系统和智能CAD等。 随着工业技术和科学技术的发展和快速适应工业产品更新换代和提高质量的要求，发达国家从20世纪50年代就开始了模具CAD/CAM技术的研究。如美国通用汽车公司早在20世纪50年代就将CAD/CAM技术应用于汽车覆盖件的设计与制造；20世纪70年代日本机械工程实验室和日本旭光学工业公司分别开发了连续模设计系统MEL和冲空弯曲模系统PENTAX；1982年，日立公司研制了冲裁模CAD系统。到20世纪80年代，模具CAD/CAM技术已广泛应用于冷冲模具的设计与制造。 冷冲压的加工工艺在我国的具有悠久的历史。半个世纪以来，我国的冷冲压工艺和其他生产工艺一样得到了迅速的发展。冷冲压加工的工艺和设备正在不断的发展（包括冲压模具技术的发展），把冷冲压技术提高到了新的水平。为适应冷冲压工艺水平的提高，我国对冲模的研制也在不断加强。但是总体上说，我国模具工业起步较晚、基础差，就总量来看，大型、精密、浮渣、长寿名命模具产需矛盾仍然十分突出。虽然在模具的制造方法、手段方面达到了国际水平，模具结构、功能方面也接近国际水平，但是在制造的质量、精度、制造周期和成本方面和国外还存在一定的差距。我国模具CAD/CAM技术从20世纪80年代才起步，长期处于低水平重复开发阶段，许多软件依赖于进口，对许多引进的CAD/CAM系统缺乏二次开发。以下是我国近年来模具产值模具进出口情况表： 从表一我们可以看出模具行业的发展是迅速的，其产值正在一年比一年提高。从表二看出我国模具的进出口重量保持上升势头，由于在大型、精密、浮渣、长寿命模具缺乏的情况下，高技术的模具依赖于进口。所以研究和提高冷冲压模具，并把CAD/CAM技术运用于模具设计的实际中去对于我国模具发展的具有十分重要的意义。 目前冲压技术的发展方向： （1）精密冲裁：普通冲裁件断面粗糙、精度低，而精密冲裁可以使零件有光洁的断面和高的精度。目前已有的相当一部分过去用切割加工的零件改为精密冲裁，精密冲裁工件的厚度可达到2mm。因此，精密冲裁以无切屑加工代替了大量切削加工，从而大大降低了生产成本。 （2）应用先进工艺：气体、液体、橡胶、超塑性成型等先进工艺，对某些复杂零件的成型有明显的效果，要深入研究其变形机理，确定合理工艺参数，提高成型效能和实用性。 （3）冲压生产机械化、自动化：研制自动送、退料装置，多工位自动压力机，自动生产线，带自动保护的监视和检测装置等，这是提高劳动生产率、减轻劳动强度和保证操作安全的有效措施。 （4）模具标准化：不仅要有各种规格和精度的模架标准，还要发展典型模具结构和零部件的标准化工作，降低模具设计复杂程度，降低模具制造技术，缩短生产准备周期。 （5）发展模具的计算机辅助设计与辅助制造：计算机辅助设计，就是用电子计算机作为信息处理手段，进行最佳判断、计算，实现综合设计。计算机辅助制造，就是生产人员借助计算机对模具制造实行监督、控制和管理。将模具设计与制造联成一个统一的计算机控制系统，是向自动化发展的有效途径，对提高模具设计与制造质量、简化模具设计和生产管理将起巨大的作用。 参考文献 [1]李名尧. 模具 CAD/CAM[M].北京：机械工业出版社，2004，1 [2]徐炜炯.冷冲压技术问答（上册）[M].北京：机械工业出版社，1995，1 [3]华中科技大学.模具设计基础及模具CAD [M]. 北京：机械工业出版社，2005，1-2 [4]王秀凤等.冷冲压模具设计与制造[M]. 北京：北京航空航天大学出版社，2005，1-2 [5]李名尧. 模具 CAD/CAM[M].北京：机械工业出版社，2004，13 [6]表格来自中国轻工模具网.www.mouldscity.com [7]徐炜炯.冷冲压技术问答（上册）[M].北京：机械工业出版社，1995，1 [8]文群. 提高冷冲压模具寿命的措施 [N] .中国化工报.2007-4-4. [9]殷国富. Solidworks 2004模设计实例精解[M].北京：机械工业出版社，2005，1-2  毕业设计（论文）开题报告 2．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）： 课题主要内容是研究冷冲压模具的设计，根据冷冲压过程设计其冷冲压模具。首先应该深入学习机械设计、机械CAD/CAM、冷冲压技术等相关在课题研究中需要掌握的理论知识，理论的掌握是实践的基础。同时应该对所设计的冷冲模具的对象结构和生产制造工艺进行全面的了解。再运用Solidworks对所涉及的压力容器进行三维实体的绘制，并利用Solidworks的工程图生成功能输出二维视图。这样利用三维软件就可以加速产品开发的进程，缩短了设计的周期，也确保了产品的质量。把计算机辅助设计运用到了压力容器设计的实际之中，这也是本课题的创新点之一。 冷冲模具是模具类别中应用最广泛的一种，通过模具对金属的直接加压使其产生塑性变形，金属材料分离，以获得一定尺寸和性能的金属零件。模具的设计过程是和生产实际分不开的。所以设计的方法是要在深入学习机械设计、机械CAD/CAM、冷冲压技术等相关在课题研究中需要掌握的理论知识，发挥Solidworks这一三维设计软件在模具设计与制造中的作用同时，并且与XXX厂产品的生产过程和工艺相结合，运用理论联系实际，实践推动理论的研究方法进行有效方法进行压力容器的冲裁模、弯曲模和成形模的设计工作。 模具设计者进行模具设计时，首先应该根据所收集到的设计资料，经过充分理解、研究、确定模具结构设想后，在允许的情况下调查使用单位和制造单位，征求其意见，摸清设备状况及技术情况以及加工能力，作出初步方案开始进行模具设计。 冷冲模具的一般设计路线为： （1) 分析整理技术资料，确定设计依据。 （2）确定工艺方案，决定模具结构形式。 （3）绘制模具草图，进行零部件设计及必要的工艺计算。 （4）进行冲模的总体设计。 （5）模具主要零件结构设计。 （6）选定冲压设备。 （7）绘制模具总图。 （8）绘制各非标准零件图 （9）编写设计计算说明书。 毕业设计（论文）开题报告 指导教师意见： 1．对“文献综述”的评语： 2．对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测： 指导老师： 年 月 日 所在专业审查意见： 负责人： 年 月 日 扬州大学机械工程学院 毕业设计（论文）外文资料翻译 教 科 部： 专 业： 机械设计制造及其自动化 姓 名： 胡晔明 学 号： 100007112 外 文 出 处： （用外文写） 指导老师评语 签 名： 年 月 日 注：请将该封面与附件装订成册。 扬州大学机械工程学院毕业设计（论文）中期检查表 学生姓名 胡晔明 学号 100007112 指导教师 张剑锋 选题情况 课题名称 冷冲压复合模具设计与三维造型 难易程度 偏难 适中 偏易 工 作 量 较大 合理 较小 符合规范化 的要求 任务书 有 无 开题报告 有 无 外文翻译质量 优 良 中 差 学习态度 出勤情况 好 一般 差 工作进度 快 按计划进行 慢 中期工作汇报及解答问题情况 优 良 中 差 中期成绩评定： 所在专业意见： 负责人 年 月 日