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畢
業(yè)
設
計
開
題
報
告
課題名稱 目 錄
一、 課題概述 .......................................................................................................................... 1
1.1 課題來 源 ................................................................................................................... 1
1.2 課題研 究的目的 ....................................................................................................... 1
1.3 課題研 究的意義 ....................................................................................................... 1
二、 國內外行 業(yè)現(xiàn)狀以及前景分析 ...................................................................................... 2
2.1 國內外 產業(yè)現(xiàn)狀 ....................................................................................................... 2
2.2 對模具 行業(yè)前景預測 ............................................................................................... 3
三、模具設計方 案選擇及分析 ................................................................................................ 4
3.1 模具零 件工藝性分析 ............................................................................................... 4
3.2 模具方案 設計 .............................................................................................................. 5
3.3 方案可 行性選擇 ....................................................................................................... 7
四、 對模具預 計達到的要求和預計的關鍵技術 .................................................................. 8
4.1 對模具 預計的要求 ................................................................................................... 8
4.1.2 技 術指標 ........................................................................................................ 8
4.2 預計的 關鍵技術 ....................................................................................................... 9
五、畢業(yè)設計進 展計劃 .......................................................................................................... 10
參考文獻 .................................................................................................................................. 11
一 、 課題概述
1.1 課題來源
本課題來 自東風越野車股份有限公司，最終形成對側圍密封梁拉延模具的進行計算
機輔助設計， 實現(xiàn)模具三維數(shù)字化設計與虛擬裝配進行三維數(shù)字化設計。
1.2 課題研究的目的
為了實現(xiàn) 汽車零部件量產化，提高企業(yè)生產加工效率，形成一套固有且自動化產業(yè)
設備為形勢所 逼。針對越野車側圍密封梁拉延模具，進行數(shù)字 化設計，形成一套對側位
密封梁進行拉 延的自動化設備，從而提高生產效率，獲得高質量產品，提高生產經濟性。
1.3 課題研究的意義
經過相關 技術人員介紹，目前在運用的設備主要由以下幾 個方面的不足：①模具生
產周期比較長，工作較為復雜，有部分工序可以一步完成，用是不會影響產品質量。對
其進行適當?shù)?改進可以提高生產效率，創(chuàng)造更多的價值。②設 備性能單一，并沒有做到
一物多用的功 能。
經過上述分析 ，對原有的拉延模具改造是大勢所趨，只有這樣才能適應社會發(fā)展潮
流。通過對模具進行綜合分析，來提高其效率以及提升其功能，從而縮短生產周期，提
升產品質量， 創(chuàng)造更大的生產效益。
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湖 北 汽 車 工 業(yè) 學 院 畢 業(yè) 設 計（開題 報告）
二、 國內外行 業(yè)現(xiàn) 狀以及 前景分析
2.1 國內外產業(yè)現(xiàn)狀
現(xiàn)在，模具技術已成為衡量一個國家產品制造水平的重要標志之 一。沒有高水平的
模具就沒有高 水平的產品已成為共識。就工程制造而言，由于世界各國經濟的高速發(fā)展
和國民生活水 準的大大提高，人們對汽車、家用電器、住宅等的需求與日俱增，促進了
拉延技術的快 速發(fā)展，同時也就對模具技術提出了更高的要求。
國內外模 具工業(yè)的發(fā)展與現(xiàn)狀歐美和日韓等發(fā)達地區(qū)的模具工業(yè)起步較早，擁有比
較先進的生產 管理技術及經驗，值得我們國內模具行業(yè)學習和借鑒。在歐美，許多模具
企業(yè)將高新技 術應用于模具的設計和制造，主要體現(xiàn)在：
（1）充分發(fā) 揮了信息技術帶動和提升模具工業(yè)的優(yōu)越性；
（2）高速切削、五軸高速加工技術基本普及，大大縮減制模周期，提高企業(yè)的市場
競爭力；
（3）快速成 形技術和快速制模技術得到普遍應用；
（4）從事模 具行業(yè)的人員精簡，一專多能，一人多職，精益生產；
（5）模具產品 專業(yè)化，市場定位準確；
（6）采用先 進的管理信息系統(tǒng)，實現(xiàn)集成化管理；
（7）工藝管理先進、標準化程度高。日本模具加工的 未來發(fā)展方向主要表現(xiàn)為無人
手修模、無放 電加 工、加工時間縮短等方面。
中國雖然 在很早以前就制造模具和使用模具，但一直未形 成產業(yè)。由于長期以來模
具制造一 直作 為保證 企業(yè)產 品生產的手 段被視 為生 產后方 。因此一直 發(fā)展緩 慢。1984
年成立了中國 模具工業(yè)協(xié)會，1987 年模具首次被列入機電產品目錄，當時全國共有生產
模具的廠點約 6 000 家?？偖a值約 30 億元。隨著中國改革開放的日益深入，市場經濟
進程的加快，模具及其標準件、配套件作為產品，制造 生產的企業(yè)大量出現(xiàn)，模具產業(yè)
得到快速發(fā)展。在市場競爭中，企業(yè)的模具生產技術提高很快，規(guī)模不斷發(fā)展，提高很
快。20 世紀 90 年代 以來，中國在汽車行業(yè)的模具設計制造中開始采用 CAD／CAM 技術。
國家科委 863 計劃將東風汽車公司作為 CIMS 應用示范點，在模具和設計制造中得到了
實際應用，取 得顯著效益。
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湖 北 汽 車 工 業(yè) 學 院 畢 業(yè) 設 計（開題 報告）
2.2 對模具行業(yè)前景預測
2.2.1 繼續(xù)全 力推廣 CAD/CAE/CAM 的發(fā)展，其將在模具行業(yè)發(fā)揮越來越重要的作用。
2.2.2 模具檢 測設備向精密、高效和多功能發(fā)展。
2.2.3 一體化 加工是目前正在發(fā)展的新技術。
2.2.4 模具工 業(yè)新工藝、新理念和新模式 等創(chuàng)新思維將帶領模具行業(yè)達到下一個巔
峰。
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三、模 具設 計方案 選擇及分 析
3.1 模具零件工藝性分析
東風越野車側 圍密封梁如下圖圖 1 所示
圖 1
根據(jù)公東 風越野車股份有限公司加工方案，加工分三步：1.拉延成型 2.修邊沖孔 3.
側修邊沖孔。
在這我們 主要討論其第一步加工步驟——拉延模具設計。它在結構上的主要特征有
凸模、凹模、 壓邊圈，除此之外還必須有導向裝置、卸料裝置、定位器、平衡塊、墊塊
以及其它一些 非結構特征。同時還要從其經濟性角度出發(fā)，綜合考慮，設計出最佳方案，
從而提高產品 質量以及創(chuàng)造更大的經濟效益。
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3.2 模具方案設計
1—上模座 2— 定位器 3—下模座 4—限位器 5—卸料螺釘 6—彈簧 7—
螺栓 8—凸模 9—銷釘 10—壓邊圈 11—托桿 12—導板
方案一 ：采用單動拉延模具。單動壓力 機的壓邊力是通過 凹模下行時作用在壓邊圈上的
反作用力提供 的。一般采用倒裝拉深。單動壓力機成形，凸模和壓邊圈在下，凸模直接
安裝在工作臺 上，壓邊圈則使用壓力機下面的頂出缸，通過頂桿獲得所需的壓料力。
單動拉延 的優(yōu)點在于：模具結構簡單。制造容易、成本低。
缺點是： 拉延深度有限、壓邊力難以控制、對復雜零件的成形難以保證。
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方案二：采用雙 動拉延模具。雙動壓力機能通過單獨的機構提供壓邊力。正裝拉深。采
用雙動壓力機 成形，凸模和壓邊圈在上，凸模安裝在內滑塊上，壓邊圈安裝在外滑塊上，
成形時外滑塊 首先下行，壓邊圈將毛坯緊緊壓在凹模面上，然 后內模塊下行，凸模將毛
坯引伸到凹模 腔內，毛坯在凸模、凹模和壓邊圈的作用下進行大塑性變形。
雙動拉延 的優(yōu)點在于：拉延深度大，壓邊力大而穩(wěn)定，且易于調整，能獲得很大的
拉深成形力， 壓力波動小。
缺點是： 模具結構復雜、制造難度大、成本高。
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3.3 方案可行性選擇
采用單動 拉延模具。在早期對于大型汽車覆蓋件，為保證產品質量，拉延一般都設
計成雙動，采 用雙動壓力機拉延。但是 經過多年的發(fā)展， 由于氮氣 罐等裝 置的出現(xiàn)，
隨著壓力機性 能和工藝設計水平的提高，目前單動壓機已經完 全滿足以上要求，并且沖
壓效率更高，能耗更低，壓機結構更簡單，安裝 維護更方便。同時由于單動壓力機還具
有可以降低模 具結構的復雜性，能提供變壓邊力，且?guī)в歇毩⒌膲毫ω摲答佈a償通路、
壓力波動范圍 小、價格便宜等優(yōu)點，所以此次方案考慮單動拉延模具。
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四、 對模 具預 計達到的要求和預計 的關鍵 技術
4.1 對模具預計的要求
（1）凸凹模 是模具上的關鍵零件，不但精密而且復雜，它應有足夠的強度和硬度，
不能在拉延過 程中斷裂或破壞。凸凹模的材料為鉬鉻鑄鐵，對其材料及熱處理應有適當
要求，防止硬 度太高而脆裂。
（2）模具要有恰當?shù)拈]合高度，應滿足用戶壓床要求，為使模具正常工作，閉合高
度必須與沖床 的閉合高度相適應，應介于最大與最小閉合高度之間。
（3）導向零件的作用是保證凸凹模在沖壓工作時有精確的配合間隙。導柱設在下模
座，應安排在 遠離壓料圈的部位，使操作者的手臂不用越過導柱送取料。
（4）螺釘、螺母等緊固、彈性零件采用標準 件，選用時在保證緊固和彈性頂出功能
同時，為避免碰傷人手和妨礙操作，應避免緊固件暴露在外表面操作位置上。防止碰傷
人手和妨礙操 作。
（5）定位零 件定位器是確定坯料安放位置的零件，設計時應考慮操作方便。
（6）支承及夾持 零件它包括上下模座等；上下模座是拉延模的基礎零件；其他各種
零件都分別安裝固定在上面。模座的平面尺寸應與 制件相適應。
（7）托桿應 具有足夠的頂出力，運動要有限位。
4.1.2 技術指標
（1）型面精 度±0.5mm。
（2）上模座 的材料為鉬鉻鑄鐵、下模座的材料為 HT300 ，其上未注明圓角半徑尺寸
為 R3～5mm，裝配 前倒去除工作零件的工作部分外所有棱邊。
（3）凸凹材 料均為鉬鉻鑄鐵, 圖中未注明倒角 C5-10，未注明圓角 R5-10，未注公
差尺寸的極限 偏差按 GB1804—79 規(guī)定的 IT14 級。
（4）導柱和 導套材料為 45#,HRC58-62。
（5）托桿、 內六角螺釘、圓柱銷等均選用標準件。
（6）粗糙度 要求：型面、滑動面 0.8μ m；剛結合面 1.6μ m；與零件不附著的加工
面 6.3μ m；不需要機械加工的按鑄件表 面要求；凸凹模、壓邊圈等模具零件的型面按
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數(shù)模要求進 行加工；
（7）對鑄造零件加工前應分別進行時效處理和退火處理，凸凹模修整前要熱處理達
到硬度要求。 鑄件壁厚按技術協(xié)議要求，筋條之間的距離一般不能超過 300mm。鑄件減
重孔應依照技 術協(xié)議執(zhí)行。上下模座設置注入式起重棒。
（8）到底墊塊固定在下模座上，在下模座和壓邊圈之間應鑄造出凸臺，凸臺直徑比
到底墊塊直 徑大 10mm 左右。到底墊塊的位置需要與筋條位置對應。材料為 45#，熱處
理 HRC40-45。
（9）平衡塊固定在壓邊圈上，在凹模和壓邊圈之間應鑄造出凸臺，凸臺直徑比到平
衡 塊 直 徑大 10mm 左右 。 平衡 塊的位 置 需要 與筋 條位置 對 應。 材料為 45# ，熱 處理
HRC40-45。
（10）型面部 分比周圍非型面部分高出至少 20cm，型面比板料線周邊范圍大 10cm。
（11）模具觸 料前至少 30mm，導向開始導入，保證壓邊圈頂出范圍內工作正常。
（12）模具涂 紅色防銹漆，限位部分涂黃色安全漆。
4.2 預計的關鍵技術
（1）對選取 可行性方案中力的分析。
（2） 設計方 案是否適用于實地操作。
（3）設計中 對 cad 技術有較高的要求。
（4）對 proe 的 三維軟件的要求等。
（5）凸模設 計、凹模設計以及頂出機構的設計等。
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五、畢 業(yè)設 計進展 計劃
畢業(yè)設計具 體進度安排見表
序號
設計（ 論文）各階段名稱
日 期
1
論文定 題以及搜集資料
1-2 周
2
撰寫開 題報告并進行方案選擇分析
3-5 周
3
模具三 維數(shù)字化設計
6-9 周
4
模具虛 擬裝配與裝配分析
10-11 周
5
生成模 具 cad 圖
12-14 周
6
撰寫論 文
15-16 周
10
湖 北 汽 車 工 業(yè) 學 院 畢 業(yè) 設 計（開題 報告）
參考文 獻
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開 題 報 告 要 求
開題報告必須在收集和閱讀有關資料，考查生產現(xiàn)場，參考類似產
品，進行分析、對比、論證的基礎上進行撰寫。
開題報告的內容一般包括：課題的來源、目的、意義、國內外的現(xiàn)
狀及發(fā)展；進行可行性分析及系統(tǒng)設計方案；系統(tǒng)達到的功能要求、
技術指標；所應用的新技術、新工藝、新裝置等及關鍵技術；系統(tǒng)
研究的重點和難點；預測課題的經濟效益和社會效益以及可能取得
的成果等。
開題報告不得少于 3000 漢字，并附有畢業(yè)設計計劃安排。
開題報告要求在畢業(yè)設計前四周內完成。
導師 評語（ 應根 據(jù)“開 題報告要 求”，組織 所指導 的學生
進 行交流 ，對學生開題報告的內 容、設 計方案 、應用技術以及
預 測成果 等進行綜合評價。）
導師 簽名：
200 年 月 日
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