冲压模具开题报告

1 课题的意义和目的

1.1 课题的意义

模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，因为模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。随着我国加入WTO，我国模具工业的发展将面临新的机遇和挑战。

我国的模具工业的发展,日益受到人们的重视和关注。“模具是工业生产的基础工艺装备”也已经取得了共识。在电子、汽车、电器、仪器仪表、家电和通讯等产品中，60%－80%的零部件都要依靠模具成形这些行业是模具行业的主要服务领域。用模具生产的制件具有高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗等特点，是其他加工方法所不及的。模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，在很大程度上决定着产品的质量和新产品的开发能力。

1.2 课题的目的

本次毕业设计的任务是盘型零件复合模模具设计，通过本次设计不仅使学生了解冲压件的结构工艺性和模具结构设计之间的关系，还可以掌握模具设计的步骤与方法。同时，还有助于学生巩固书本上所学到的理论知识，加深对专业知识的理解，将理论知识与实际生产紧密联系起来，大大提高了学生的综合能力，为将来的工作打下良好基础。

2 文献综述

2.1 我国的模具工业的发展状况

国民经济的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求, 也为其发展提供了大的动力。这些年来, 中国模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展, 年模具生产总量仅次于日、美之后位居世界第三位。但目前我国模具生产厂点多数是自产自用的工模具车间( 分厂) , 商品化模具仅占1/3左右 。从模具市场来看, 国内模具生产仍供不应求, 约20% 左右靠进口, 特别是精密、大型、复杂和长寿命的高档模具进口比例高达40% 。

由此可见, 虽然我国模具总量目前已达到相当规模,模具水平也有很大提高, 但在模具产品水平和生产工艺水平总体上要比德、美、日、法、意等发达国家至

少落后十年,主要表现在模具精度、寿命、复杂程度、设计、加工、工艺装备等方面与发达国家有较大的差距。国内模具的使用寿命只有国外发达国家的1/2至1/10，甚至更短, 模具生产周期却比国际先进水平长许多。此外, 模具的标准化、专业化、商品化程度低, 模具材料及模具相关技术比较落后, 也是造成与国外先进水平差距大的重要原因。CAD/CAE/CAM一体化先进技术已经在国内部分模具企业得到应用, 但要得到推广和普及仍很困难。

2.2模具 CAD/CAM/CAE 的发展概况

模具CAD/CAM/CAE是CAD/CAM/CAE技术的一个重要分支和组成部分。模具CAD/ CAM技术发展很快，应用范围日益广泛。在冲压模、锻造模、挤压模、注塑模和压铸模等方面都有比较成功的 CAD/CAM/CAE 系统，并且涌现了大量的文献资料。采用 CAD/CAM/CAE 技术是模具生产革命化的措施，也是模具技术发展的一个显著特点。

2.3模具 CAD/CAE/CAM一体化水平

模具CAD/CAE/CAM是改造传统模具生产方式的关键技术, 是一项高科技、高效益的系统工程。模具CAD/ CAE/CAM技术能显著缩短模具设计与制造周期, 降低生产成本和提高产品质量已成为模具界的共识。

我国近几年已有一大批模具企业推广应用计算机技术, 陆续引进了相当数量的CAD/CAE/CAM系统。如美国ED公司的UG 、PTC公司的Pro/Engineer 、CV公 司 的CADDS、AC-Tech 公司的 C-Mold、SFTC 公司的 DEFORM、澳大利亚 Moldflow公司的MF 、法国Matra-Datavision公司的Euclid-IS及德国的MAGMA SOFT 等。这些系统与软件的引进, 在我国模具行业中, 从模具图的生成到模具加工的自动编程, 并能运用CAE技术对成型过程进行计算机模拟等, 实现了CAD/CAE/CAM 的集成, 促进与推动了我国模具工业的发展。但在引进工作上也存在着不少问题, 缺少规划, 引进混乱, 偏爱高档, 消化不良, 使用效率低下, 二次开发不够等。

目前, 在西方发达国家已进入了CAE实用化阶段,我国也已有一批从事CAE 技术的研究和应用的科技人才, 自主开发的 CAD/CAE/CAM系统有了很大发展, 主要有北航华正软件工程研究所开发的CAXA系统; 华中理工大学开发的注塑模HSC系统及CAE软件;上海交大模具CAD国家工程中心开发的冷冲模 CAD系统等, 能够为企业提供产品设计、三维造型与NC编程、逆向工程、三坐标测量、模具设计与分析、技术培训以及模具CAD/ CAE/CAM技术开发的全方位技

术支持, 为进一步普及模具CAD/CAE/CAM技术创造了良好条件。

虽然 CAD/CAE/CAM技术已在塑料模、汽车覆盖模、压铸模主要生产厂家得到了应用, 但在全行业还存在着较大空白, 一些国有企业的模具生产部门因缺乏资金, 许多作坊式的模具生产小厂缺乏必要的技术人才,先进的计算机模拟(CAE) 技术没能在模具开发中真正得到广泛应用, 大多国内的模具厂家还主要停留在传统的以经验知识为主的 "试错法"来开发模具产品, 这样必然需要投入大量的人力、物力, 增加了开发成本和延长了开发周期, 降低了产品的市场竞争力。

2.4展望我国模具工业的发展方向

在信息社会和经济全球化发展的进程中, 模具行业发展趋势主要是模具产品向着更大型、更精密、更复杂及更经济快速方面发展, 技术含量不断提高, 模具生产向着专业化、信息化、数字化、无图化、精细化、自动化方面发展; 模具业向着技术集成化、设备精良化、产品品牌化、管理信息化、经营国际化方向发展。

针对我国模具工业的现状, 通过进一步搞好模具行业的结构调整和创新, 抓住我国模具价格较低的竞争优势, 大力提高模具的开发效率, 增加大型、精密、复杂和长寿命等技术含量高的中高档模具的比例, 今后我国模具技术的研究重点和主要发展方向应该是:

(1) 高速、高精、复杂和长寿命模具加工技术的研究与应用。例如超精冲压模具制造技术、精密塑料和压铸模具制造技术等;

(2) 优质模具材料的研制和正确选用, 以及先进表面加工和处理技术的发展与应用;

(3) 模具专业化、标准化的发展及进一步推广应用;

(4) 快速成型与快速制模 (RP/RT)技术的发展与应用;

(5) CAD，CAM，CAE的广泛应用及其软件的不断先进和 CAD/CAE/CAM技术的进一步集成化、一体化、智能化, 从而提高模具设计的现代化、信息化和标准化水平。

3 设计内容

设计题目：盘型零件复合模模具设计

设计内容：给出完成的设计计算过程，画出模具装配图及所有零件图。主要的内容有：

（1）冲压零件的工艺性分析

根据设计题目的要求，分析冲压成型零件的结构工艺性，分析工艺件的形状特点。尺寸大小，精度要求及所用材料是否符合工艺要求。

（2）制定冲压工艺方案

在分析了冲压件的工艺型后，列出几种不同的冲压工艺方案，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，进行综艺分析，比较，然后确定适合于具体生产条件的最经济合理的工艺方案。

（3）确定毛皮形状及计算尺寸

在最经济的原则下，确定毛坯的形状，尺寸和下料方式，并确定材料的消耗量。

（4）确定冲压模具的类型及其结构形式

根据所确定的工艺方案和冲压零件的形状特点，精度要求，生产批量，模具制造条件等选定冲模类型及结构形式，绘制模具结构草图。

（5）进行必要的工艺计算

计算毛坯尺寸，冲压力（包括冲裁力，弯曲力，拉深力，卸料力，推件力，压边力等），模具压力中心，凹凸模的间隙，卸料橡胶或弹簧的自由高度等。

（6）选择压力机

压力机型号的确定主要是取决于冲压工艺的要求和冲模结构情况。

（7）绘制模具总装图和模具零件图

根据上述分析，计算及方案确定后，绘制模具总装图及零件图。

（8）编写设计计算说明书

（9）设计总结及答辩

4 设计进度计划

1、第一周：周一实习动员，导师见面，周二、周三看录像，周四、周五借工作服安全帽，借参考资料、查阅文献；

2、第二周～第五周：开始生产实习、毕业实习，定期撰写实习笔记；

3、第六周：撰写实习报告和开题报告，文献翻译，实习结束；

4、第七周：完成总体工艺方案的分析和确定；

5、第八周：完成工艺计算和模具关键结构方案设计；

6、第九～第十周：完成模具总体结构设计，选择合适的成型设备；

7、第十一～第十二周：完成模具零件的详细设计；

8、第十三～第十四周：编制模具零件制造工艺方案，撰写毕业设计说明书；

9、第十五周：完成所有设计文档、资料的整理收尾工作，答辩。

5 参考文献

[1] 秦珂 我国模具工业特点、基本状况及有关情况[J . ] 航空制造技术, 2005 (6 ) :36-38.

[2] 中国模具工业协会.模具行业“十一五”规划[J ] . 模具工业,2005(7 ) :3-8.

[3] 李沪曾, 赵卫华, 等， 高速切削加工在我国模具制造中的应用推广 [J .]模具工程, 2005 (4 ) : 20-23.

[4] 赵昌盛 .我国模具材料的应用及模具的表面强化技术[J] .机械工人( 热加工) , 2005 (6) : 24-26.

[5] 郝松涛, 郝志凯.我国冷作模具钢的发展和应用[J] .现代制造工程, 2005

(6) : 124-126 14.

[6 ] 李德群, 肖祥芷.模具CAD/CAE/CAM的发展概况及趋势[J] .模具工业, 2005 (7) :9-12. ,

[7 ] 陈志明, 张海鸥, 王桂兰.我国模具工业的现状与发展[J] .锻压技术, 2004 (5 ) :1-4.

[8] 刘玲, 周旭东.模具CAD/CAE/CAM的发展和展望[J ] .机械研究与应用, 2004 (3 ) : 5-6 8.

[9]李晓莉,张苗.计算机文化基础.教学新模式的探索.西安:西安电子科技大学出版社,2004.

[10]刘玲,周旭东.模具CADV CAE/ CAM的发展和展望[J]. 机械研究与应用,2004,7(3):5-8.

[11]赵丹阳,宋满仓,王敏杰.模具现代制造技术综述[J].模具制造, 2003,(8):2.

[12]李志刚.模具 CAD/CAM[ M]北京:机械工业出版社,2000.

[13] Giarratano J, Riley G (1998) Expert systems: principles and program-ming, 3rd edn. PWS, Boston.

[14] Fogg B, Jaimeson B (1975) The influencing factors in optimizing presstool die layouts and a solution using computer aids. CIRP Ann 24: 429–434.

[15]Nakaham S, Toshio K, Tamura K, Asuke F, Soda C, Nakamura T(1978) Computer aided progressive die design. Proceedings of the 19thMachine Tool Design and Research Conference. Macmillan, London, 1978, pp 1–12.

[16] Murakami H, Shirai K, Yamada O, Isoda K (1980) A CAD systemvfor progressive dies. Proceedings of the 21th Machine Tool Design andResearch Conference, Macmillan, London, 1980, pp 587–591.

[17] Bergstrom K, Kivivuori S, Osenius S, Korhonen A (1988) Computeraided design of progressive die. In: Chersot JL, Ohate E (eds) Mod-elling of metal

forming processes. Kluwer, New York, pp 155–162.

[18] Duffey MR, Sun Q (1991) Knowledge-based design of progressivestamping dies. In: Venkatesh VC, McGeough JA (eds) Computer-aidedproduction engineering. Elsevier, Amsterdam, pp 241–247.

6 导师意见

导师签字：年 月 日