林天贵开题报告.doc

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1、毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告课题名称汽车顶盖后雨檐冲压工艺分析与拉延模设计系 部材料工程系专 业材料成形及控制工程（模具设计及制造）班 级T1033-4学 号姓 名林天贵指导教师叶四友2014年 3 月 日一、课题名称汽车顶盖后雨檐冲压工艺分析与拉延模设计。二、本课题及相关领域的国内外现状及发展冲压模局具在我国的现状的发展：改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。近年来，模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”；广东一些

2、大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心；中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家。 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CAD，并陆续开始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等国际通用软件，个别厂家还引进了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE软件，并成功应用于冲压模的设计中。 以汽车覆盖件模具为代表的大型冲压模具的制造技术已取得很大进步，东风汽车公司模具厂、一汽模具中心等模具厂家已能生产部分轿车

3、覆盖件模具。此外，许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。经过多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技术方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。 例如，吉林大学汽车覆盖件成型技术所独立研制的汽车覆盖件冲压成型分析KMAS软件，华中理工大学模具技术国家重点实验室开发的注塑模、汽车覆盖件模具和级进模CAD/CAE/CAM软件，上海交通大学模具CAD国家工程研究中心开发的冷冲模和精冲研究中心开发的冷冲模和精冲模CAD软件等在国内模具行业拥有不少的用户。 虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展，但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。例如，精

4、密加工设备在模具加工设备中的比重比较低；CAD/CAE/CAM技术的普及率不高；许多先进的模具技术应用不够广泛等等，致使相当一部分大型、精密、复杂和长寿命模具依赖进口。 未来冲压模具制造技术发展趋势 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。达到这一要求急需发展如下几项：(1)全面推广CAD/CAM/CAE技术 我国模具CAD/CAM技术的发展已有20多年历史。由原华中工学院和武汉733厂于1984年共同完成的精冲模CAD/CAM系统是我国第一个自行开发的模具CAD/CAM系统。由华中工学院和北京模具厂等于1986年共同完成的冷冲模CAD/CA

5、M系统是我国自行开发的第一个冲裁模CAD/CAM系统。上海交通大学开发的冷冲模CAD/CAM系统也于同年完成。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CAD/CAM技术。国家科委863计划将东风汽车公司作为CIMS应用示范工厂，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件模具CAD/CAPP/CAM集成系统于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CAD/CAM软件系统，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CAE软件并开始用于生产。 21世纪开始CAD/CAM技术逐渐普及，现在具有一定生产

6、能力的冲压模具企业基本都有了CAD/CAM技术。其中部分骨干重点企业还具备各CAE能力。 模具CAD/CAM技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的CAD/CAM系统。如美国EDS的UG，美国Parametric Technology公司的Pro/Engineer，美国CV公司的CADS5，英国DELCAM公司的DOCT5，日本HZS公司的CRADE及space-E，以色列公司的Cimatron，还引进了AutoCAD、CATIA等软件

7、及法国Marta-Daravision公司用于汽车及覆盖件模具的Euclid-IS等专用软件。国内汽车覆盖件模具生产企业普遍采用了CAD/CAM技术。DL图的设计和模具结构图的设计均已实现二维CAD，多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。 在冲压成型CAE软件方面，除了引进的软件外，华中科技大学、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，并已在生产实践中得到成功应用，产生了良好的效益。 快速原型(RP)与传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

8、度低、制件精度低，样件制作难等问题，实现了以三维CAD模型作为制模依据的快速模具制造，并且保证了制件的精度，为汽车行业新车型的开发、车身快速试制提供了覆盖件制作的保证，它标志着RPM应用于汽车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。 模具CAD/CAM/CAE技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CAD/CAM/CAE技术的条件已基本成熟，各企业将加大CAD/CAM技术培训和技术服务的力

9、度；进一步扩大CAE技术的应用范围。计算机和网络的发展正使CAD/CAM/CAE技术跨地区、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。(2)高速铣削加工 国外近年来发展的高速铣削加工，大幅度提高了加工效率，并可获得极高的表面光洁度。另外，还可加工高硬度模块，还具有温升低、热变形小等优点。高速铣削加工技术的发展，对汽车、家电行业中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向发展。(3)模具扫描及数字化系统 高速扫描机和模具扫描系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的诸多功能，大大缩短了模具的在研制制造周期。有些快

10、速扫描系统，可快速安装在已有的数控铣床及加工中心上，实现快速数据采集、自动生成各种不同数控系统的加工程序、不同格式的CAD数据，用于模具制造业的“逆向工程”。模具扫描系统已在汽车、摩托车、家电等行业得到成功应用，相信在“十五”期间将发挥更大的作用。(4)电火花铣削加工 电火花铣削加工技术也称为电火花创成加工技术，这是一种替代传统的用成型电极加工型腔的新技术，它是有高速旋转的简单的管状电极作三维或二维轮廓加工(像数控铣一样)，因此不再需要制造复杂的成型电极，这显然是电火花成形加工领域的重大发展。国外已有使用这种技术的机床在模具加工中应用。预计这一技术将得到发展。(5)提高模具标准化程度 我国模具

11、标准化程度正在不断提高，估计目前我国模具标准件使用覆盖率已达到30%左右。国外发达国家一般为80%左右。(6)优质材料及先进表面处理技术 选用优质钢材和应用相应的表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。模具热处理和表面处理是否能充分发挥模具钢材料性能的关键环节。模具热处理的发展方向是采用真空热处理。模具表面处理除完善应发展工艺先进的气相沉积(TiN、TiC等)、等离子喷涂等技术。(7)模具研磨抛光将自动化、智能化 模具表面的质量对模具使用寿命、制件外观质量等方面均有较大的影响，研究自动化、智能化的研磨与抛光方法替代现有手工操作，以提高模具表面质量是重要的发展趋势。(8)模具自动加工系统的发

12、展 这是我国长远发展的目标。模具自动加工系统应有多台机床合理组合；配有随行定位夹具或定位盘；有完整的机具、刀具数控库；有完整的数控柔性同步系统；有质量监测控制系统。在信息化带动工业化发展的今天，在经济全球化趋向日渐加速的情况下，我国冲压模具必须尽快提高水平。通过改革与发展，采取各种有效措施，在冲压模具行业全体职工的共同努力奋斗之下，我国冲压模具也一定会不断提高水平，逐渐缩小与世界先进水平的差距。“十一五”期间，在科学发展观指导下，不断提高自主开发能力、重视创新、坚持改革开放、走新型工业化道路，将速度效益型的增长模式逐步转变到质量和水平效益型轨道上来，我国的冲压模具的水平也必然会更上一层楼。三、

13、总体设计方案及可行性分析 （1）、零件的工艺性分析 车架缓冲橡胶安装板如右图所示，该零件通过两个6mm孔用螺钉与车架联结，形状对称，弯曲半径大于所用材料的最小弯曲半径，总拉伸系数小于极限拉伸系数，可一次拉伸成行。形状精度要求不高，因此可用冲压方法加工。并且形状特征包括弯曲面，拉深面，冲孔，外沿边等。产品零件需要经过多道工序才能完成，基本工序应包，括拉深、冲孔、弯曲、修边。制件应注意尺寸之间的影响，以及工序之间相互的影响。（2）、零件尺寸精度 该零件未注公差:按IT14级确定。 (3)、总体设计方案及可行性分析 根据产品的形状和结构分析可得：该产品需要进行拉伸、冲孔、翻边、弯曲等几种操作，初步确

14、定以下两种种方案：1、拉伸修边冲孔弯曲2、落料冲孔拉伸弯曲方案一与方案二相比采用先拉伸后修边冲孔，最后弯曲的成型方案。该方案考虑到了，该工件是带凸缘低矩形拉伸件，成形中由于流动条件和材料的各项异性，毛胚垃深后，工件边口不齐。因此，一般拉深后都需要进行修边。注意到了工序之间相互的影响，以及意尺寸之间的影响。此方案中将冲孔与外修边工序结合起来同时完成，仅能更好的完成冲孔要求，而且还减少了模具工序，大大降低成本，同时进行修边冲孔还可对模具起到整形的作用。此方案既保证了制件的工艺要求，还最大化减少了工序数量，由此可见，此方案更加合理。因此采用方案一在以上工序中我主要负责的是第二道工序的设计。根据修边冲

15、孔模分为正装和倒装两种形式，模具结构设计方面大体分两种方案：正装修边冲孔模和倒装修边冲孔模。可以知道正装时，板料是在压紧的状态下分离，冲件平直度高，但冲孔废料落在下模工作面上不易清除，有可能影响到操作和安全。倒装时，冲孔废料直接由冲孔凸模从凸凹模内推下，无顶件装置，结构简单，操作方便。通过对比分析，工件精度要求不高，不需采用正装修边冲孔模；且考虑到安全、效率问题及简化模具设计与制造等综合因素，选用倒装拉延模。四、进程安排序号设计（论文）各阶段名称日 期11、 熟悉课题以及UG软件接受相关培训并自学课题所需内容2、 开始准备外文翻译及开题报告1月10日-2月28日21、 完成开题报告及外文翻译2

16、、 完成冲压工艺分析，完成三维冲压工序间制件图3、 完成模具结构初步设计设计，编写设计计算资料2月28日-3月20日33、 中期总结报告4、 完成全部模具三维结构设计3月20日-5月6日41、 生成全部工程图2、 整理完成毕业设计说明书4月6日-5月20日51、 最后修改设计说明书及工程图的格式规范5月20日-5月30日6准备答辩5月30日-6月3日7五、参考文献1向小汉，陈文勇，汽车覆盖件模具设计，机械工业出版社，2013年5月第1版2崔令江，汽车覆盖件冲压成形技术，机械工业出版社，2003年5月第1版3李用哲，汽车覆盖件模具设计与制造全过程检验图解，机械工业出版社，2010年第1版4胡平，汽车覆盖件模具设计，机械工业出版社，2012年1月第1版5李雅，汽车覆盖件冲压成形技术, 机械工业出版社，2012年3月第1版6东风汽车模具有限公司技术部，东风模具设计规范，2005年第1版