1、开题报告学 院 机械工程学院 专 业 材料成型及控制工程（模具设计制造及自动化）题 目 遮阳罩连接件模具设计 姓 名 指导教师（签名） 20xx年3月25日拟选题目遮阳罩连接件的冲压模具设计选题依据及研究意义冷冲压是在常温下，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、尺寸的一种加工方法。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的表面。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、质量轻、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
2、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。由于模具业与各行业都密切相关，所以，精密模具已使模具行业成为一个与高新技术产品互为依托的行业。例如，制造集成电路引线框架的精密级进冲模和精密的集成电路塑封模，计算机的机壳、接插件和许多元器件制造中的精密塑料模具与精密冲压模具等，都是电子产品生产中不可或缺的工艺装备。随着消费结构和产业结构的加速升级，必将对先进模具制造技术和先进生产装备提出更高的要求。这些中心目前绝大多数发展成为行业排头兵，有的已成为世界排头兵，取得了良好的经济效益。据了解，现在我国模具产业中至少有70%为民营企业，为我国模具行业发展的主力军。我国逐步
3、成为世界模具加工大国和出口大国，并且已成为世界五金生产大国之一，拥有广阔的市场和消费潜力。模具业还是增值率高、增值税较重的基础行业。据国家税务总局对一万多家工业企业流转税平均负担率的统计，模具行业比其它行业高出5.07%，这与现代模具产业高投入的产业特点不协调，限制了模具工业的发展。目前，技术含量低的模具已供过于求，市场利润空间狭小，而技术含量较高的中、高档模具，远远不能适应国民经济发展的需要。精密、复杂的冲压模具和塑料模具、轿车覆盖件模具、电子接插件等电子产品模具这类高档模具，仍有很大一部分依靠进口。这些表明我国模具业的发展潜力仍然很巨大。鉴于模具工业的特点和重要性，政府对模具产业的发展极为
4、重视，并采取了多种措施给予大力扶持。根据官方的文件，模具业在今后的发展方向主要有已下3点：1、更加注意其产品结构的战略性调整，使结构复杂、精密度高的高档模具得到更快的发展。2、模具协会积极推进中西部地区模具行业的发展，努力缩小发达地区和不发达地区的差距。3、积极推进模具企业，特别是国有企业的体制创新，转换经营体制，大力发展混合所有制经济，明晰产权和完善法人治理结构。模具的设计过程是和生产实际过程分不开的，所以设计的方法是要在深入学习机械原理、机械设计、CAD/CAM、UG、冲压工艺及冲模设计等相关在课题研究中需要掌握的理论知识，应用理论联系实际，实践推动理论的研究方法进行模具的设计工作。冷冲压
5、模具多为安装在压力机上的，对放置在内的板料在室温下施加变形力，使其产生变形，从而获得一定形状,尺寸和性能的产品零件的特殊专用工具。文献综述（对已有相关代表性研究成果的综合介绍与评价）在模具制造的方法中，冷冲压与其他加工方法相比，具有独到的特点：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。冲压技术对发展生产、增加效益、更新产品等方面具有重要作用。在近半个世纪以来，我国的冷冲压工艺和其它生产工艺一样，得到了迅速的发展。在一些工厂中，建立了具有现代规模和技术先进的冷冲压生产车间，并建立了专门研究冷冲压技术的科研机构及专业性工厂，培养了大批从事冷冲压生产的科技人员，广泛地开展
6、了冷冲压生产的科技及学术活动，编辑出版了各种冷冲压技术资料，从而使冷冲压生产技术得到了迅速发展。在冷冲压生产中，出现了很多可喜的高科技成果。冲压加工的工艺和设备正在不断地发展，例如精密冲裁、冷挤压、多工位自动冲压、高速成形、液压成形、超塑冲压等，把冷冲压生产技术提高到了新的水平。为了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。近年来，出现了很多制造周期短、使用寿命长的新型冲模结构。并且，模具加工工艺及模具材料也相应地在不断革新，例如采用钢结硬质合金、硬质合金或低熔点合金浇注模具、采用电加工技术及计算机制造冲模等以适用于不同的生产条件。而且冲压出的零件制品一般不需要进一步机械加工，互
7、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。所以在工业生产中，尤其在大批量生产中应用十分广泛。相当多的工业部门都越来越多地次采用冷冲压加工产品零部件，如机械制造、车辆生产、航空航天、电子、电器、轻工、仪表及日用品等行业。在这些工业部门中，冲压件所占的比重都相当大，不少过去用铸造、锻造、切削加工方法制造的零件，现在已被质量轻、刚度好的冲压件所代替。目前，国内市场对中高档家电、汽车、塑料制品模具的需求量很大，但要求国产模具必须在质量、交货期等方面满足用户的需求。我国加入WTO后，伴随着世界经济的一体化浪潮，全球制造业加速向中国大陆地区转移已是大势所趋，中国也将逐步发展成为世界级的
8、制造业基地。中低档的模具国际市场潜力十分巨大，只要国产模具的质量能够有提高，交货期能够保证，模具出口的前景是十分乐观的。优势明显的广东特别是珠三角地区，将在十年之内发展成为世界模具生产中心。同时，由于近年来我国每年用近10亿美元进口模具，其中精密、大型、复杂、长寿命模具占多数，所以从减少进口角度出发，这类高档模具在市场的分额比例也将逐步增大。现代模具其高技术、人才密集、高技术背景下的工艺密集型工业的特点，是在新型工业化道路上走在前面的产业，模具作为重要的制造装备行业在为各行各业服务的同时，也直接为高新技术产业服务，模具在制造业产品研发、创新和生产中所具有的独特的重要地位，使得模具制造能力和水平
9、的高低也成为国家创新能力的重要标志。冷冲压更是在汽车生产中占有绝对重要的地位.据悉，2009年我国乘用车换型就达到221款(其中轿车175款)，比2008年多114款。自主车型120款，而像中档帕萨特的全套冲模价值就超过2.5亿元人民币，大型塑料模具价值约3500万至4000万；从汽车的心脏发电机的缸体压铸到汽车白车身冲压件，从加快我国节能环保型汽车的研发进程(如汽车发动机塑料进气歧管国外已占80%，注塑模具的实现)，到新材料超强钢板热压成形模，都需要模具带动汽车产业核心零部件的国产化，中高档轿车覆盖件模具，汽车轻量化新型材料成形模具及多工位级进模具均是推进汽车自主品牌发展的保障，模具装备是汽
10、车装备中的重要组成部分。多级锻造过程需要仔细设计措施防止缺陷的最终产品。因此,设计必须考虑材料流在整个过程和装载的压力限制，为了避免产品缺陷如折叠和填充不足。能源消耗过程需要转换成一个节能过程。为了这个目的锻造过程是应用于制造弹簧定位销的实现更少的物质损失和更高的生产力。然而一个广泛蔓延的过程由两个壁垒有限:几何精度和强度不够造成的填充不足和折叠等缺陷。 这些障碍是可以克服的如果物质流是完全符合给定的几何形状。在这项研究中,多级锻造工艺对弹簧定位销的一个按模组设计考虑到材料流动使用有限元分析。设计多级锻造工艺对弹簧导杆销成形载荷和材料流动在每一步分析利用商业有限元代码变形。然后,结果会由设计的
11、冷锻过程和原工艺效率的评估开发的过程做对比。我国的模具市场主要分布在浙江、江苏、上海、广东、山东和台湾等地方，其中浙江和广东最为突出。浙江人的市场操作意识相当强，从当初的火锅产品、不锈钢保温杯到去年风靡一时的滑板车，给他们带来了滚滚财源。目前，在深圳周边及珠三角地区聚集了6000多家模具企业，从业人员超过20万人。已连续在深圳举办了五届的华南国际模具展，吸引了25个国家和地区的1000多家企业参加，是当今中国最具专业化、国际化水准的模具工业展会。随着模具技术的发展，世界各国对模具工业的发展都十分重视，但由于基础和体制的不同，其发展的速度及水平状态也有明显的差距。当今世界模具工业的基本格局是以日
12、、美及欧洲各工业化国家作为世界模具技术发展的领头羊，占据了世界模具市场的半壁江山，他们拥有现代的设计方法和先进的模具制造设备，特别是近几年这些国家把 系统作为模具工业发展的臂翼，其发展的势头如日中天。在信息化带动工业化发展的今天 , 我国的模具设计加工和制造技术落后于国际水平 , 我们的模具企业管理技术更落后于国际水平的现实必须引起我们足够的重视 。正确合理地选用模具标准件 , 提高模具标准化程度可以极大地缩短模具制造周期 、 提高质量和降低成本 。 因此模具标准化程度将不断提高 。要快速提高我国模具工业水平 , 我国模具行业全体职工必须努力学习 , 牢牢掌握世界模具技术的发展方向 ,充分发挥
13、主观能动性 , 脚踏实地 、 充满信心地去创造美好的未来 。研究内容（包括基本思路、框架、主要研究方式、方法等）1.工艺性分析 1）分析零件的尺寸、形状，加工要求，表面粗糙度等。分析零件的材料以及材料的性能 和制件的用途；2）分析工艺资料及件的变形方式 ，成型可能性分析等；3）分析材料是否满足强度要求，是否满足材料性能的成形性关系等。4）了解工件的生产批量（决定模具的形式、结构、材料等）5）了解工件原材料的规格与毛坯情况；6）分析冲压车间的设备资料或情况；7）分析车间制造模具的技术能力和设备条件以及可采用的模具标准件情况；2.运用UG绘制零件图，分析零件的成型原理，选择成型设备1）学习UG软件
14、，运用UG进行绘制零件图。2）根据零件的成形特点及成形原理分析，以及工艺性分析的结果，再根据现有设备选出适合的成形设备。3.确定具体的工艺方案 1）根据制件本身结构特点，选择零件件冲压成形基本工序，如冲孔、落料、弯曲、成型等。根据零件结构的工艺性，并根据零件测绘出的弯曲件图，确定最合理的方案，确定总工序数、工序顺序、各工序的加工内容、冲压方向等。根据弯曲件的结构、形状尺寸，选择合适的毛坯。对弯曲件展开，初步确定毛坯的形状和外形尺寸，制定材料消耗定额。选定各个工序的模具结构形式，选定毛坯和各工序制件的送、卸料方向和方法。4.模具主要结构的计算和设计制件模具结构的零件主要有：冲孔凸、凹模刃口尺寸和
15、落料凸、凹模刃口尺寸以及弯曲凸、凹模刃口尺寸的计算。根据制件结构形式对模具主要零件尺寸进行计算，并绘制出相应的模具的结构。选择定位装置的形式及位置，选择卸料和推件装置，选择导向零件，如选用导柱、导套导向或者导板导向等。选择安装、紧固零件，如模柄、上下模座的结构形式。考虑各个零件的安装位置。5.利用UG进行模具各个主要结构的绘制以及最终的装配。研究进程安排第一阶段：查资料写开题报告；英文翻译；零件测绘以及根据所测绘的数据进行三维造型，把造型的零件图转换成二维工程图第二阶段：排样图的设计以及材料利用率的计算；冲裁力和压力中心计算；对成型零部件的尺寸计算；其他零部件的计算和设计；根据计算结果，正确绘制冷冲模模具结构图。第三阶段：撰写设计说明书，准备答辩主要参阅文献参考文献数量不少于15篇，其中外文文献不少于3篇1陈智勇,施雯,张键. 不同成分CrMoN涂层对模具钢表面性能的影响J. 上海金属. 2010(04):9-152吴平桂. 汽车大型模具用钢的研究进展J. 科技创新导报. 2009(06):11-123洪慎章. 现代模具工业的发展趋势及企业特征J. 航空制造技术 , 2003,(06):28-304周永泰. 模具设计和加工技术的发展方向
