矩形罩落料拉深復合模開題報告

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1、哈爾濱理工大學機械動力工程學院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 開題報告 姓 名： 學 號: 專 業(yè)： 班 級： 指導教師： 2008 年3月20日 課題題目及來源： 題目：矩形罩落料拉深復合模CAD/CAPP/CAM設(shè)計 來源：：生產(chǎn)實踐 國內(nèi)外模具行業(yè)發(fā)展概況： 根據(jù)國際專用工具協(xié)會和亞洲模具協(xié)會聯(lián)盟的綜合估計，全球的主要模具生產(chǎn) 國家和地區(qū)如下： 1)日、美、德、法等工業(yè)發(fā)達國家 它們發(fā)展速度快，市場規(guī)模大，內(nèi)需充足，較高，具備開發(fā)各種模具的能 力。 2)發(fā)展中國家地區(qū) 包括韓國、新加坡、馬來西亞、葡萄牙等國家和中國臺灣、香港地區(qū)。屬 出口導向型，發(fā)展模式大致為由

2、傳統(tǒng)勞動密集產(chǎn)業(yè)開始從事工業(yè)化生產(chǎn)，漸漸 步入技術(shù)密集和資本密集產(chǎn)業(yè)的出口，模具工業(yè)已由初期的低精密度向較高精 密度發(fā)展。 3)經(jīng)濟發(fā)展迅速的大國 如中國大陸、印度等。其人口眾多，長期重視基礎(chǔ)工業(yè)發(fā)展，模具工業(yè)技 術(shù)主要集中在少數(shù)大型國有企業(yè)。我國自實行改革開放以來，經(jīng)濟發(fā)展迅速， 帶動模具工業(yè)迅速發(fā)展。 下面分別介紹一些國家和地區(qū)模具的發(fā)展情況。 1.日本 根據(jù)日本金型工業(yè)協(xié)會估計，1995年日本的模具產(chǎn)值約為15866 億日元，較上一年增長了 13.9 %。與其他產(chǎn)業(yè)相似，具模具行業(yè)在 1991年發(fā) 展到高峰后開始跌落，一直到1995年才有所回升，主要原因是1995年日本各 大汽車

3、廠將各類型車逐漸淘汰，由此對模具需求迫切。 日本為全球第一大模具出口國，1991年起其模具出口額超過20億美元， 1995年為2586.87億日元(約合28億美元)，約占產(chǎn)值的16.3%。 1995年進口約 占產(chǎn)值的1.2%。出口規(guī)模較大的原因在于： (1)模具技術(shù)較高，質(zhì)量良好，精密度符合各類客戶需求。 (2)企業(yè)的海外投資很多，各海外工廠習慣于使用日本制造的模具， (3)按時交貨且交貨期短是日本模具的一大特色， 2.澳大利亞 澳大利亞的模具生產(chǎn)能力較強，達到了國際一流水平，它將高 新技術(shù)應用于模具設(shè)計和制造中。 1）CAD/CAM/CAE 一體化技術(shù)被廣泛應用 它顯示了用信息

4、技術(shù)帶動模具工業(yè)發(fā)展的優(yōu)越性。澳大利亞塑料模具設(shè)計 制造已普遍應用了 CAD/CAM/CAE一體化技術(shù)。在CAD應用方面，己經(jīng)甩 掉了圖板，二維CAD被廣泛應用，三維的使用目前已達到了 60%, Pro/E. UG, Solid, Edge, Mechanical Desktop等設(shè)計軟件應用得很普 遍，而且采用DNC網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系到高精度和高效率加工中心。應用這些軟件不僅可 完成二維設(shè)計，同時可獲得三維模型，為 NC編程和CAD/CAM的集成提供 了保證。應用三維設(shè)計， 還可以在設(shè)計時進行裝配干涉檢查，保證設(shè)計和工藝的合理性。 2）企業(yè)規(guī)模 澳大利亞汽車模具企業(yè)規(guī)模不大，職工多在 40-5

5、0人，最大的只有450人 （制作模具的人數(shù)為68人，其他人員做產(chǎn)品零件）。多機床管理和一專多能、一 人多職普遍被模具廠采用，具車間機床很多但工人不多，多臺數(shù)控機床在工作， 但只有一個工人管理。 3）實行JIT管理模式 澳大利亞的模具企業(yè)都是根據(jù)市場需要發(fā)展起來的，都有一套適應市場需 要的科學的、嚴格的管理方法，從生產(chǎn)計劃、工藝制定到作業(yè)流程控制、庫存、 統(tǒng)計等方面普遍使用了計算機化管理。在生產(chǎn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集和統(tǒng)計都使用了條 碼技術(shù)，有些公司還應用了集成化管理，在公司內(nèi)部，設(shè)計、工藝、生產(chǎn)部通 過計算機網(wǎng)絡(luò)DNC共享信息。在生產(chǎn)車間，制品、外購件和生產(chǎn)作業(yè)地干凈整 潔有條不紊，生產(chǎn)基本實現(xiàn)了零

6、庫存，做到了準時生產(chǎn) （JIT）。 4）專業(yè)化生產(chǎn)和社會協(xié)作 為了在市場競爭中生存發(fā)展，每個模具企業(yè)都有自己的特色產(chǎn)品，都有自 己的技術(shù)優(yōu)勢，必須采用專業(yè)化生產(chǎn)方式，不能什么模具都制造。 Electeolux公司是一個較大的模具制造公司，主要做一些大型模具，擁有日 本產(chǎn)OKUMA數(shù)控銃床3臺，大型電加工設(shè)備。生產(chǎn)重點放在模具開發(fā)和制造 及裝配調(diào)試工作上，做許多機械零件加工外協(xié)。 5）模具標準化程度較高 模具標準件可以在市場上采購，許多模具企業(yè)進行模具零件的粗加工，半 精加工也由相對固定的協(xié)作廠家完成，模具沖壓件由固定鑄造廠粗加工后再送 往協(xié)作廠進行半精加工。塑料模具用的鋼材在鋼廠進行

7、粗加工作為標準模塊運 到模具廠，模具廠的熱流道、定位、導向、斜楔、氣動等都是標準件，由專業(yè) 廠供給，這樣大大地縮短了模具產(chǎn)品的制造周期。 3 .葡萄牙 模具工業(yè)是葡萄牙頗具國際競爭力的重要出口產(chǎn)業(yè)，生產(chǎn)規(guī)模在 1995年己達3.2億美元，制造廠家約250家，從業(yè)人員約7500人。但大部分為 中小企業(yè)，每個工廠平均員工為 30人。 由于地理因素及文化背景優(yōu)勢，葡萄牙的模具在美洲市場上廣為各大公司 認同，近年來葡萄牙人又加強了對歐盟市場的拓展，使其逐漸成為世界模具市 場上一個強有力競爭者。 目前，葡萄牙的模具生產(chǎn)重心為塑料模具，占國內(nèi)模具總產(chǎn)值的 80%以上。 模具行業(yè)已普遍使用CAD/

8、CAM技術(shù)，并采用CNC等精密加工機械，全行業(yè) 用于研究開發(fā)及新設(shè)備的占全年產(chǎn)值的10%,超過大部分主要競爭對手。葡萄 牙的模具外銷比例達85%, 1995年出口增長為22.5%,接近2億美元，進口額 為3431萬美元。美、加曾為其最大出口市場。1986年葡萄牙加入歐盟后，市 場重心轉(zhuǎn)移到歐洲，美國和加拿大所占市場份額從 1985年的65%降低至U目前 的 30%。 4 .中國臺灣 中國臺灣的模具工業(yè)具有相當?shù)囊?guī)模和水平，1998年模具產(chǎn)值 曾達到19.5億美元。近幾年因中國臺灣經(jīng)濟衰退，中國臺灣的模具產(chǎn)值連續(xù)下 降，1999年降低到17.2億美元，2000年又降到15.5億美元，兩年共下

9、降了 20.5%。中國臺灣模具出口占模具總產(chǎn)值的 30%左右，中國大陸是中國臺灣模 具銷售的主要市場之一。 各類模具在中國臺灣模具產(chǎn)值中所占的比例為：塑料模具占 45% ,沖壓模 具占36%,沖壓模具占8%,鍛造模具占3%,其他模具占8%。中國臺灣模具 企業(yè)有以下特點： (1)模具生產(chǎn)效率高、工期短、人均產(chǎn)值高。 (2)專業(yè)分工細，技術(shù)精益求精，客戶相對穩(wěn)定。 (3)模具企業(yè)帶件生產(chǎn)比較普遍，有利于企業(yè)的發(fā)展。 (4)緊跟主產(chǎn)品需求開發(fā)模具，重視開拓海外市場。 (5)CAD/CAE/CAM和高速切削加工技術(shù)應用廣泛。 課題研究的意義： 沖壓模具設(shè)計是否正確合理、先進和適用，對于

10、沖壓生產(chǎn)中沖壓件合格率 的高低，作業(yè)循環(huán)的快慢，模具的制造難易程度及模具的使用壽命等都具有重 要的影響。本課題正是考慮到以上的因素，選擇了沖壓模具設(shè)計。這也正是符 合當前研究的熱點和市場的需求。不論在科研還是實際生產(chǎn)中都有著深刻的現(xiàn) 實意義。 課題研究的主要內(nèi)容和方法，研究過程中的主要問題和解決辦法： 沖壓模的總體設(shè)計應包括以下的主要內(nèi)容： 沖壓模具設(shè)計時首先要根據(jù)沖制零件的生產(chǎn)批量，考慮采用單沖還是復沖. 對單件小批量生產(chǎn)的零件可以采用單沖；而對大批量生產(chǎn)，可采用復沖或級進 模。正確的考慮這一因素可以降低生產(chǎn)成本。然后根據(jù)沖制的零件圖，考慮起 加工工序，選擇沖模形式可結(jié)構(gòu)。這是設(shè)計過程

11、中的主要階段。同時還要考慮 很多因素，其中有；零件形狀、尺寸精度、材料、沖模制造條件，車間設(shè)備條 件，技術(shù)條件等。 在確定了沖模的形式后，就可以對沖模作具體的設(shè)計。此時應考慮下列問題： 1）必須保證沖制零件的質(zhì)量。 2）結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，容易修磨，容易拆裝。 3）盡量采用標準結(jié)構(gòu)和避免不必要的加工精度。 4）沖模的安裝尺寸應該符合沖床的規(guī)格，及沖模的閉合高度和沖床的閉 合高度想適應；沖模相應尺寸與沖床臺面尺寸、臺面孔尺寸，模柄孔 尺寸相適應。 5）對形狀不對稱的沖模，要使其壓力中心與模柄的軸線重合。 6）沖模中的主要零件如上、下模座、導柱導套、模柄、導正釘?shù)?，可?據(jù)《常用冷沖

12、模具零件標準》選用。 7）沖模中各主要尺寸的公差配合和表面粗糙度可從表 2-1中選用。 表2-1 模具制造公差配合 零部件配合名 稱 采用配 合 表面粗糙度 Ra（um） 零部件配合名 稱 采用配合 表面粗糙度 Ra（um） 模柄外徑與沖 床滑塊內(nèi)孔 H7/d11 1.60 凹模外徑與模 座止口內(nèi)徑 H7/js6 1.60/0.80 模柄凸緣直徑 與模座模柄安 裝孔內(nèi)徑 H7/n6 1.60 導套外徑與模 座導套孔內(nèi)徑 H7r6,s6 0.80/1.6 熱套圈外徑與 換座上口內(nèi)徑 H7/K6 1.60 導柱外徑與導 套內(nèi)徑 H6/h5 H

13、7/h6 1.6 熱套圈內(nèi)徑與 凸凹模外徑 U8/h7 1.60 銷釘孔與銷釘 H7/n6 1.60 8）決定模刃尺寸和凸凹模間的間隙。 確定沖壓?？傮w設(shè)計方案，應考慮如下幾點： a、沖壓件成型可靠，質(zhì)量能滿足產(chǎn)品的各項技術(shù)要求。 b、模具結(jié)構(gòu)簡單、先進、合理、動作準確可靠，維修方便。 c、制造成本低、省工、省料。 d、能充分發(fā)揮沖壓機的生產(chǎn)能能力。 課題研究所需的參考文獻： 1.機械零件設(shè)計手冊 2,實用沖壓模具設(shè)計手冊.宇航出版社，1990.5,鄭可鋰 3.沖壓模具設(shè)計與制造技術(shù),北京出版社，郭景儀主編 4,沖壓工藝學,機械工業(yè)出版社，2000,楊玉英

14、 5,雪茗齋電腦教育研究室 Pro/ENGINEER WildFire機械設(shè)計實例課堂,人民郵 電出版社，2006: 364?379 6. Emanuel Sachsetc.Dimensional control,Surfacefinish and hardness.Progesson tooling by 3D Printing.In Proceedings of Solid Free form Fabrication Smposium,2000:75 ~ 89 Feintool.Fine-Blanking Practical Handbook,2001:32~57 指導教師審查意見: 指導教師簽字： 200年 月 日 指導委員會意見審核意見: 組長簽字： 200年 月 日