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畢業(yè)設(shè)計(jì)
開(kāi)題論證報(bào)告
專(zhuān) 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
學(xué)生姓名 郭 峰
班 級(jí) B機(jī)制052班
學(xué) 號(hào) 0510110207
指導(dǎo)教師 袁鐵軍
完成日期 2009年3月31日
課題名稱(chēng)：基于pro/e的接線墊片級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)及凸模的加工仿真
一、課題來(lái)源、課題研究的主要內(nèi)容及國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀綜述
1、課題來(lái)源： 上海斯特斯五金有限公司。
2、課題研究的主要內(nèi)容：接線墊片是比較復(fù)雜的鈑金件，對(duì)沖壓工藝及模具的設(shè)計(jì)與制造有很高的要求，是一類(lèi)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。形狀和尺寸精度要求高的沖壓零件。該制件在市場(chǎng)上需求很大，是一種典型的大批量生產(chǎn)的鈑金制件。而擁有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的級(jí)進(jìn)模級(jí)進(jìn)模，也叫連續(xù)模由多個(gè)工位組成，各工位完成不同的加工，各工位順序關(guān)聯(lián)，在沖床的一次行程中完成一系列的不同的沖壓加工生產(chǎn)精度高，，生產(chǎn)精度高，便于實(shí)現(xiàn)自貢話或半自動(dòng)化生產(chǎn)，特別是以大批量生產(chǎn)，耗材耗能低，送料方便、安全可靠，不易發(fā)生事故，是制造接線墊片的理想工藝。但級(jí)進(jìn)模也存在一些確定，特別是多工位級(jí)進(jìn)模，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，造價(jià)很高，制造周期長(zhǎng)，因此在設(shè)計(jì)多工位級(jí)進(jìn)模是，必須全面、細(xì)致、持慎重態(tài)度。進(jìn)行級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)，需要大量的全面的機(jī)械設(shè)計(jì)以及模具方面的知識(shí)。在設(shè)計(jì)以及制造模具中全面涉獵到數(shù)字化技術(shù)，包括產(chǎn)品及模具的三維造型和采用數(shù)控加工技術(shù)制造產(chǎn)品的的全過(guò)程。
3、國(guó)內(nèi)沖壓模水平現(xiàn)狀
標(biāo)志沖模技術(shù)先進(jìn)水平的精密多工位級(jí)進(jìn)模，具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造難度大、精度高、壽命長(zhǎng)和生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)，是我國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的精密沖模。但是同時(shí)也存在一些缺點(diǎn)，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，造價(jià)很高，制造周期很長(zhǎng)。從精密多任務(wù)位級(jí)進(jìn)模的沖制件來(lái)看，包括電機(jī)鐵芯片級(jí)進(jìn)模、空調(diào)器翅片級(jí)進(jìn)模、集成電路引線框架級(jí)進(jìn)模、電子連接器級(jí)進(jìn)模、彩管電子槍零件級(jí)進(jìn)模、汽車(chē)零件級(jí)進(jìn)模、家電零件級(jí)進(jìn)模等?？梢哉f(shuō)，沖制件覆蓋了電子、通訊、汽車(chē)、機(jī)械、電機(jī)電器、儀器儀表和家電等產(chǎn)品范疇。從當(dāng)前國(guó)內(nèi)制造的精密多任務(wù)位級(jí)進(jìn)模的水平分析，在模具的技術(shù)含量、制品質(zhì)量、外觀制造精度、使用壽命和制造周期等方面均獲得了明顯進(jìn)步。其中，部分高檔優(yōu)質(zhì)模具的總體水平與國(guó)際同類(lèi)模具水平相當(dāng)。不僅替代了進(jìn)口，而且還出口到歐、美、日等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)。越來(lái)越多的大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具出口大幅增加。 現(xiàn)在，中國(guó)已能生產(chǎn)精度達(dá)到2μm的多工位級(jí)進(jìn)模，壽命可達(dá)3億沖次以上。有的企業(yè)甚至能生產(chǎn)出可在2000次／min的高速?zèng)_床上使用的多工位級(jí)進(jìn)模，精度可達(dá)微米。
其中T05一0318汽車(chē)零件18工位級(jí)進(jìn)模，模具外形尺寸3100 mm×1210mm×650mm，模具重量約7T，制品材制為2.5mm厚的冷軋板，一次可沖出不同形狀的兩種制品，制品形狀復(fù)雜，拉延深度起伏較大的立體曲面。模具壽命300萬(wàn)沖次，制造周期45d等指標(biāo)，達(dá)到了美國(guó)同類(lèi)模具水平和用戶(hù)的認(rèn)可。
有代表性的電機(jī)鐵芯自動(dòng)疊片硬質(zhì)合金多工位級(jí)進(jìn)模，精度達(dá)2 m，步距精度達(dá)3 m，雙回轉(zhuǎn)精度1 ，拼塊精度1 m，表面粗糙度Ra0.1～0.4 m，壽命1億次；美國(guó)奧伯格、日本黑田、法國(guó)寶捷時(shí)等電機(jī)鐵芯雙排自動(dòng)疊片模，精度為1 m，步距精度2 m，模具壽命2億次。雖然精度已接近國(guó)外先進(jìn)水平，但壽命有一定差距。
高水平的空調(diào)器翅片多工位級(jí)進(jìn)模，精度達(dá)2 m，凸、凹模的工作面近千處，沖裁間隙為0.01mm的達(dá)300多處，一次沖出翅片數(shù)達(dá)36列，模具壽命2億次以上；日本日高精機(jī)、美國(guó)OAK、意大利GBS公司制造的36～72列數(shù)翅片級(jí)進(jìn)模，精度達(dá)2 m，步距精度3 m，壽命5億次以上。同樣，精度已接近國(guó)外先進(jìn)水平，但模具壽命有較大差距。
二、本課題擬解決的問(wèn)題
1、接線墊片屬?zèng)_裁零件，零件形狀簡(jiǎn)單，但直線和圓弧過(guò)渡處的圓角太小。生產(chǎn)規(guī)模要求大，需要確定合適的工藝方案。
2、、傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)，絕大多數(shù)都是依靠工程人員的經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行鑄件及模具的設(shè)計(jì)，這既耗時(shí)又耗力，模具的設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)，從而影響生產(chǎn)效益。本課題將采用基于CAD/CAM/CAE技術(shù)來(lái)設(shè)計(jì)制造模具，從而提高模具設(shè)計(jì)與制造的速度。
3、沖壓工藝規(guī)程是沖壓工藝人員，在零件投產(chǎn)錢(qián)所編制的一種能知道整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的工藝性技術(shù)文件。一個(gè)合理的工藝規(guī)程，既能使生產(chǎn)做到有條不紊，穩(wěn)定而高效，同時(shí)還能達(dá)到確保產(chǎn)品質(zhì)量和降低成本的目的。假如工藝規(guī)程編制的不合理，則會(huì)造成生產(chǎn)周期長(zhǎng)、工模具的破損、成本提高等一系列的不良后果。嚴(yán)重時(shí)，由于設(shè)備、模具選擇的不合理還會(huì)發(fā)生人身傷亡事故。
4、級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)復(fù)雜，特別是級(jí)進(jìn)模排樣圖的設(shè)計(jì)更為重要，其好壞決定模具的成敗。設(shè)計(jì)多工位級(jí)進(jìn)模時(shí)，首先要設(shè)計(jì)條料的排樣圖，這是多工位級(jí)進(jìn)模的重要依據(jù)。
5、如何合理確定步距的大小。級(jí)進(jìn)模的步距是確定條料在模具中每送進(jìn)一次所需要向前移動(dòng)的固定距離。步距的精度直接影響零件的精度。
三、解決方案及預(yù)期效果
（一）解決方案
（1）接線墊片沒(méi)有標(biāo)注公差，尺寸的極限偏差數(shù)值可按GB/T1800.3-1998
IT14級(jí)處理。模具試沖是允許毛刺高度在0.05mm內(nèi)，生產(chǎn)時(shí)允許毛刺高度在0.15mm內(nèi)。表面粗糙度為6.3微米。在先落料再?zèng)_孔、沖孔落料復(fù)合模和沖孔落料級(jí)進(jìn)模三個(gè)工藝方案中選擇沖孔落料級(jí)進(jìn)模方案，以保證生產(chǎn)效率高，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造，采用導(dǎo)正銷(xiāo)定位還可以保證零件尺寸的精度。
（2）把數(shù)字化設(shè)計(jì)及制造的理念貫穿到全部的設(shè)計(jì)及制造工作中去，使用Pro/e軟件進(jìn)行鑄件及模具的設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中用Pro軟件進(jìn)行沖壓分析，以設(shè)計(jì)出沖壓系統(tǒng)，制定合理的鑄造工藝，同時(shí)用專(zhuān)業(yè)的高效的大型加工軟件對(duì)凸模進(jìn)行數(shù)控仿真加工。
（3）分析沖壓件的工藝性，確定出各加工工序的性質(zhì)、數(shù)量、加工順序及復(fù)雜程度，并將幾種不同的工藝方法加以分析和比較，從中選擇一種合理的加工方案，并且根據(jù)技術(shù)要求，制定出所需的其他輔助工序，如熱處理、磷化處理及表面處理和組裝等。
（4）計(jì)算確定最經(jīng)濟(jì)的皮料形狀、排樣方式、條料裁剪方式及材料的消耗量。計(jì)算沖裁力以合理地選擇壓力機(jī)和設(shè)計(jì)模具。
（5）確定步距的基本尺寸。步距基本尺寸取決與零件的外形輪廓尺寸和兩零件間的搭邊寬度。影響步距精度的因素主要有：零件的精度等級(jí)、形狀復(fù)雜程度、零件材質(zhì)和厚度；磨具的工位數(shù)；沖壓時(shí)條料的送進(jìn)方式和定距方式等。合理的配合適用級(jí)進(jìn)模的四種定距方式:定位銷(xiāo)定距、側(cè)刀定距、導(dǎo)正銷(xiāo)定距和自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)定距以使定距效果更好。
（二）預(yù)期效果：
1. 產(chǎn)品迎合市場(chǎng)要求，有廣闊的市場(chǎng)前景，適于自動(dòng)化及機(jī)械化生產(chǎn)，表面精度達(dá)到一定水平，結(jié)構(gòu)精度較高。
2.在實(shí)際生產(chǎn)中，材料消耗小，工序數(shù)量和工時(shí)省，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、維修方便、壽命提高，生產(chǎn)效率高，滿(mǎn)足生產(chǎn)精度要求。
3 模具具高效率、長(zhǎng)壽的特點(diǎn)，模具制造成本低。
4.模具使用方便，定位裝置和定位兩件穩(wěn)定可靠，擋料及頂尖裝置靈活，坯料的傳遞路線、傳遞動(dòng)作最簡(jiǎn)單。同時(shí)模具維修方便。
四、課題進(jìn)度安排
2月27日～2月28日 布置任務(wù)。
3月1日～3月14日 調(diào)查研究，畢業(yè)實(shí)習(xí)。
3月15日～3月31日 方案論證，總體設(shè)計(jì)----開(kāi)題階段。
4月1日～4月14日 技術(shù)設(shè)計(jì)（部件設(shè)計(jì)）。
4月14日～5月14日 工作設(shè)計(jì)（零件設(shè)計(jì)）。
5月15日～5月31日 撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)--中期工作階段。
6月1日～6月2日 畢業(yè)設(shè)計(jì)預(yù)答辯。
6月3日～6月9日 修改資料。
6月10日～6月11日 評(píng)閱材料。
6月12日～6月13日 畢業(yè)答辯。
6月14日～6月15日 材料整理裝袋。
五、指導(dǎo)教師意見(jiàn)
簽名:
年 月 日
六、專(zhuān)業(yè)系意見(jiàn)
簽名:
年 月 日
七、學(xué)院意見(jiàn)
簽名:
年 月 日
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