密封蓋沖壓模具設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告</b></p><p>　　設(shè) 計(jì) 題 目: 密封蓋沖壓模具設(shè)計(jì) </p><p>　　院 系 名 稱: 機(jī)電工程學(xué)院 </p><p>　　專 業(yè) 班 級(jí): 材料成型機(jī)控制工程 </p&

2、gt;<p>　　學(xué) 生 姓 名: </p><p>　　導(dǎo) 師 姓 名: </p><p>　　開(kāi) 題 時(shí) 間: 2012年3月9日 </p><p><b>　　密封蓋沖壓模具設(shè)計(jì)</b></p>

3、<p>　　1、課題研究的目的及意義</p><p>　　密封蓋是化工儀表裝置中的關(guān)鍵零件之一。密封蓋零件內(nèi)表面要求嚴(yán)格，生產(chǎn)批量較大。本課題是以密封蓋為例，制定合理的沖壓成型工藝并設(shè)計(jì)模具。隨著化工機(jī)械工業(yè)的迅速發(fā)展，其中密封蓋兩件的數(shù)量日益擴(kuò)大，材料為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼板，過(guò)去采用單工序的的簡(jiǎn)單模進(jìn)行生產(chǎn)，不僅工序多、生產(chǎn)率低，而且零件的尺寸精度往往達(dá)不到裝配的技術(shù)要求。因此迫切 需要改進(jìn)工藝，保證加

4、工精度，改善工人的勞動(dòng)條件。本課題通過(guò)合理設(shè)計(jì)工藝和模具結(jié)構(gòu)，即：沖孔-翻邊-落料連續(xù)沖壓工藝，提高密封蓋沖壓零件精度，及材料利用率，減少設(shè)備投資、降低成本，從而增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。</p><p><b>　　2文獻(xiàn)綜述</b></p><p><b>　　2.1前言</b></p><p>　　模具是制造業(yè)的重要基礎(chǔ)裝備，

5、它是“無(wú)與倫比的效益放大器 ”沒(méi)有高水平的模具，也就沒(méi)有高水平的工業(yè)產(chǎn)品，因此模具技術(shù)也成為一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志之一。正是因?yàn)槟＞叩闹匾约捌湓趪?guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要地位。由于模具行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，模具水跑水平得以提高，模具國(guó)產(chǎn)化取得了可喜的成就。歷年來(lái)進(jìn)口模具不斷增長(zhǎng)的勢(shì)頭有所控制，模具出口穩(wěn)步增長(zhǎng)。</p><p>　　但是中國(guó)模具生產(chǎn)總量雖然已位居世界前列，但設(shè)計(jì)制造水平在總體上要較發(fā)達(dá)國(guó)有很大差距。造成

6、差距的原因很多，除了長(zhǎng)期以來(lái)未將模具作為產(chǎn)品得到應(yīng)有的重視之外，還有下列幾個(gè)主要原因：</p><p>　　第一，體制不順，基礎(chǔ)薄弱。</p><p>　　第二，人才嚴(yán)重不足，科研開(kāi)發(fā)及技術(shù)攻關(guān)方面投入太少。</p><p>　　第三，工藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低。</p><p>　　第四，專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化的程度低、協(xié)作差。

7、</p><p>　　第五，模具材料及模具相關(guān)技術(shù)落后。</p><p><b>　　2.2中國(guó)現(xiàn)狀</b></p><p>　　我國(guó)沖壓模具無(wú)論在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都已有了很大發(fā)展，但與國(guó)發(fā)經(jīng)濟(jì)需求和世界先進(jìn)水平相比，差距仍很大，一些大型、精度、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命的高檔模具每年仍大量進(jìn)口，特別是中高檔轎車的覆蓋件模具，目前仍主要依

8、靠進(jìn)口。一些低檔次的簡(jiǎn)單沖模，已趨供過(guò)于求，市場(chǎng)竟?fàn)幖ち摇?lt;/p><p>　　近年來(lái)，我國(guó)沖壓模具水平已有很大提高。大型沖壓模具已能生產(chǎn)單套重量達(dá)50多噸的模具。為中檔轎車配套的覆蓋件模具內(nèi)也能生產(chǎn)了。精度達(dá)到1~2μm，壽命2億次左右的多工位級(jí)進(jìn)模國(guó)內(nèi)已有多家企業(yè)能夠生產(chǎn)。表面粗糙度達(dá)到Ra≤1.5μm的精沖模，大尺寸（φ≥300mm）精沖模及中厚板精沖模國(guó)內(nèi)也已達(dá)到相當(dāng)高的水平。</p>

9、<p>　　但總體上和國(guó)外多工位級(jí)進(jìn)模相比，在制造精度、使用壽命、模具結(jié)構(gòu)和功能上，仍存在一定差距。</p><p>　　模具表面強(qiáng)化技術(shù)也得到廣泛應(yīng)用。工藝成熟、無(wú)污染、成本適中的離子滲氮技術(shù)越來(lái)越被認(rèn)可，碳化物被覆處理（TD處理）及許多鍍（涂）層技術(shù)在沖壓模具上的應(yīng)用日益增多。真空處理技術(shù)、實(shí)型鑄造技術(shù)、刃口堆焊技術(shù)等日趨成熟。激光切割和激光焊技術(shù)也得到了應(yīng)用。</p><p&g

10、t;　　多工位級(jí)進(jìn)模是當(dāng)代先進(jìn)模具技術(shù)的典型代表，是沖壓模具重點(diǎn)發(fā)展的方向之—。利用多工位級(jí)進(jìn)?？梢栽凇蹦＞咧型瓿蓻_裁、彎曲、拉深、成形等多種沖壓工序，其特點(diǎn)是生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)周期短、操作人員少，非常適合大批量生產(chǎn)。多工位級(jí)進(jìn)模可以采用自動(dòng)送料、高速?zèng)_壓、無(wú)人操作下的完全自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)，是高精密、高效率、長(zhǎng)壽命“三高”模具的典型代表。</p><p>　　多工位級(jí)進(jìn)模的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，模具制造精度高，這對(duì)模具設(shè)計(jì)

11、者來(lái)說(shuō)需要考慮的內(nèi)容多，例如：坯料排樣圖設(shè)計(jì)、進(jìn)料系統(tǒng)以及模具結(jié)構(gòu)等都需要仔細(xì)考慮以滿足工藝要求。</p><p>　　多工位級(jí)進(jìn)模配合高速?zèng)_床，可以實(shí)現(xiàn)高速自動(dòng)化作業(yè)，大幅提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本。多工位級(jí)進(jìn)?？梢栽谝慌_(tái)沖壓設(shè)備、一付模具上對(duì)復(fù)雜沖壓件進(jìn)行沖裁、彎曲、拉深、成形等加工。選擇多工位級(jí)進(jìn)模制造大批量生產(chǎn)的沖壓件是非常合適的。多工位級(jí)進(jìn)模精度高、壽命長(zhǎng)，主要關(guān)鍵部件采用高速鋼甚至硬質(zhì)合金制造。硬質(zhì)合

12、金制造的模具壽命一般高達(dá)1億次，最高可達(dá)到3億次。模具制造精度要求高，模具必須具有高精度的導(dǎo)向和準(zhǔn)確的定距系統(tǒng)。例如：一般級(jí)進(jìn)模的位置精度為±0.005mm，尺寸精度一般為0.005mm，一些精度要求高的級(jí)進(jìn)模位置精度甚至要達(dá)到±0.002mm，尺寸精度達(dá)到0.0025mm。</p><p><b>　　2.3發(fā)展前景 </b></p><p>　

13、　近年來(lái)，中國(guó)模具制造水平已有較大提高。在生產(chǎn)手段上，模具企業(yè)設(shè)備數(shù)控化率已有較大提高，CAD/CAE/CAM技術(shù)的應(yīng)用面已大為擴(kuò)展，高速加工及RP/RT等先進(jìn)技術(shù)的采用已越來(lái)越多，模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率及模具商品化率都有較大幅度的提高。另外，三資企業(yè)的蓬勃發(fā)展進(jìn)一步促進(jìn)了模具設(shè)計(jì)制造水平及企業(yè)管理水平的提高，有些企業(yè)已實(shí)現(xiàn)信息化管理和全數(shù)字化無(wú)圖制造。經(jīng)過(guò)近幾年的發(fā)展，模具的開(kāi)發(fā)、創(chuàng)新和企業(yè)管理等方面已顯示出一些新的發(fā)展趨勢(shì)： <

14、/p><p>　　（1）在模具的質(zhì)量、交貨周期、價(jià)格、服務(wù)四要素中，已有越來(lái)越多的用戶將交貨周期放在首位。</p><p>　?。?）大力提高開(kāi)發(fā)能力，將開(kāi)發(fā)工作盡量往前推，直至介入到模具用戶的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中去，甚至在尚無(wú)明確用戶對(duì)象之前進(jìn)行開(kāi)發(fā)，變被動(dòng)為主動(dòng)。</p><p>　　（3）隨著模具企業(yè)設(shè)計(jì)和加工水平的提高，模具的制造正在從過(guò)去主要依靠鉗工的技藝轉(zhuǎn)變?yōu)橹饕揽?/p>

15、技術(shù)。這不僅是生產(chǎn)手段的轉(zhuǎn)變，也是生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變和觀念的上升。 </p><p>　?。?）模具企業(yè)及其模具生產(chǎn)正在向信息化迅速發(fā)展。</p><p>　?。?）隨著人類社會(huì)的不斷進(jìn)步，模具必然會(huì)向更廣泛的領(lǐng)域和更高水平發(fā)展。</p><p>　?。?）發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家的模具正加速向中國(guó)轉(zhuǎn)移，其表現(xiàn)方式為：一是遷廠，二是投資，三是采購(gòu)。 </p><

16、p>　　3、基本內(nèi)容、擬解決的主要問(wèn)題</p><p><b>　　3.1基本內(nèi)容</b></p><p>　　本課題以密封蓋為設(shè)計(jì)對(duì)象，利用三維設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行沖件建模，制定合理的工藝方案并設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)，并完成二維工程圖和設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)。</p><p><b>　　技術(shù)要求：</b></p><p

17、>　　1、材料為08F，材料厚度2mm；</p><p>　　2、表面劃傷劃痕深度不大于2mm；</p><p>　　3、毛刺小于0.05mm；</p><p>　　3.2擬解決的主要問(wèn)題</p><p>　　由零件的排樣圖可知零件的沖壓工藝內(nèi)容主要包括沖孔、翻遍成形。在之前的沖壓模具課程設(shè)計(jì)中對(duì)于沖裁件的沖裁間隙的確定、凸模和凹模工作

18、部分尺寸的計(jì)算以及沖裁力的計(jì)算都有一定的掌握，但是沒(méi)有做過(guò)翻邊成形的零件，因而本課題的設(shè)計(jì)難點(diǎn)在于解決翻邊成形。</p><p><b>　　4、技術(shù)路線</b></p><p>　　4.1工藝分析和工藝方案制定</p><p>　　4.1.1工藝性分析</p><p>　　采用先沖預(yù)孔，在進(jìn)行翻邊工藝。翻邊時(shí)材料流動(dòng)的

19、特點(diǎn)是預(yù)孔周圍的材料沿圓周方向伸長(zhǎng)，使材料變薄而徑向材料長(zhǎng)度幾乎沒(méi)有變化，因而不會(huì)引起材料流動(dòng)。在排樣時(shí)只按要正常沖裁設(shè)計(jì)搭邊值即可，這樣即可明顯節(jié)省材料。根據(jù)上述分析可知，密封蓋零件應(yīng)采用沖孔—翻邊—落料連續(xù)沖壓工藝。</p><p>　　4.1.2制定工藝方案，填寫(xiě)工藝卡</p><p>　　首先在工藝分析的基礎(chǔ)上，確定沖壓件加工總體方案，然后確定沖壓加工成形方案，它是制定沖壓成形工藝

20、過(guò)程的核心。</p><p>　　4.2工藝計(jì)算和設(shè)計(jì)</p><p>　　4.2.1沖壓工藝計(jì)算和設(shè)計(jì)</p><p>　　（1）排樣及材料利用率計(jì)算：就設(shè)計(jì)級(jí)進(jìn)模而言，排樣圖設(shè)計(jì)是進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)的第一步。需要選擇適當(dāng)?shù)拇钸呏担梢越档统杀颈ＷC工件質(zhì)量及模具壽命。本課題零件應(yīng)采用工件周邊都留有搭邊，可以使條料具有一定的剛度，便于送料。</p><

21、p>　?。?）翻邊工序的計(jì)算：首先計(jì)算毛坯孔徑，然后校核變形程度。</p><p>　　（3）沖壓力計(jì)算、壓力中心的確定、沖壓設(shè)備的選用：根據(jù)上述工藝分析可知需要計(jì)算沖孔力、落料力、翻邊力及整形力。確定壓力中心，最后校核變形程度。</p><p><b>　　4.3模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　密封蓋沖壓件的好壞與沖壓模具的設(shè)

22、計(jì)有直接關(guān)系，因此根據(jù)具體零件的形狀、尺寸及材料必須正確合理設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)。根據(jù)工藝性分析，采用沖孔—翻邊—落料級(jí)進(jìn)模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是最佳的工藝。</p><p>　　5、設(shè)計(jì)論文進(jìn)度安排</p><p>　　2月27日～3月１8日：調(diào)研、搜集文獻(xiàn)資料，書(shū)寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告。</p><p>　　3月19日～4月5日：對(duì)制件進(jìn)行沖壓成形工藝分析，確定設(shè)計(jì)方案、模具總體結(jié)構(gòu)；<

23、;/p><p>　　4月6日～4月12日：用Pro/e、UG等三維設(shè)計(jì)軟件，對(duì)制件三維實(shí)體建模；</p><p>　　4月13日～4月25日：完成沖壓工藝計(jì)算；</p><p>　　4月26日～5月20日：進(jìn)行模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、零部件設(shè)計(jì)和工程圖繪制；</p><p>　　5月21日～6月5日：編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，打印圖紙；</p>&

24、lt;p>　　6月6日～6月15日：完成設(shè)計(jì)，進(jìn)行答辯準(zhǔn)備。</p><p><b>　　主要參考資料</b></p><p>　　[1] 寧建華.多工位級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)方法與技巧[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.</p><p>　　[2] 劉占軍.沖壓排樣技巧[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.</p><p&

25、gt;　　[3] 劉占軍.多工位級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)及實(shí)例精解[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2009.</p><p>　　[4] 薛啟祥.沖壓模具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖冊(cè)[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2010。</p><p>　　[5] 王鵬駒，成紅.沖壓模具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.</p><p>　　[6] 肖祥芷.中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典[S].江西科技出版社，200

26、3.</p><p>　　[7] 劉永生.彎曲件工藝性的幾個(gè)要點(diǎn)[J].電子工藝技術(shù)，2007.</p><p>　　[8] 丁松聚.冷沖模設(shè)計(jì)[J].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.</p><p>　　[9]肖弦,林章輝. 淺談機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2008.</p><p>　　[10] 王新華主編. 沖裁模典

27、型結(jié)構(gòu)圖冊(cè). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.4.</p><p>　　[11] 李名望主編. 沖壓模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)指南[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008.8.</p><p>　　[12] 楊惠英主編. 機(jī)械制圖[M]. 北京：清華大學(xué)出版社，2008.5.</p><p>　　[13] 朱炳麒主編. 理論力學(xué)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.6.

28、</p><p>　　[14] 丁松聚主編. 冷沖模設(shè)計(jì). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.10.</p><p>　　[15] 齊曉杰主編. 塑料模具成型工藝與模具設(shè)計(jì). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.10. </p><p>　　[16] 翁其金主編. 塑料模塑工藝與塑料模設(shè)計(jì). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999.10.</p><p>

29、　　[17] 李志剛主編. 模具CAD/CAM. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999.10</p><p>　　[18] 2007 American Institute of Physics [ABSTRACT FROM AUTHOR]</p><p>　　[19]Zhi-Xin,Jia Hong-Lin Li,Xue-Chang Zhang,Hong-Bing Wu,Ming-Cai Fan