某型錐口罩沖壓工藝及其模具設(shè)計
某型錐口罩沖壓工藝及其模具設(shè)計,某型錐,口罩,沖壓,工藝,及其,模具設(shè)計
畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告
題目 某型錐口罩沖壓工藝及其模具設(shè)計
專 業(yè) 名 稱 機械設(shè)計制造及其自動化
班 級 學 號 078105202
學 生 姓 名 陳凡
指 導 教 師 賀紅林
填 表 日 期 2011 年 3 月 26 日
一、國內(nèi)外沖壓行業(yè)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
1、現(xiàn)狀
目前,中國17000多個模具生產(chǎn)廠點,從業(yè)人數(shù)約50多萬。1999年中國模具工業(yè)總產(chǎn)值已達245億元人民幣。工業(yè)總產(chǎn)值中企業(yè)自產(chǎn)自用的約占三分之二,作為商品銷售的約占三分之一。在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中,沖壓模具約占50%,塑料模具約占33%,壓鑄模具約占6%,其它各類模具約占11%。
鑒于模具作為包括機床工具、汽車制造、食品包裝等在內(nèi)的機械行業(yè)中機械基礎(chǔ)件產(chǎn)業(yè),以及電工電器、電子及信息行業(yè)的支持產(chǎn)業(yè),在發(fā)展先進生產(chǎn)力當中,處于非常關(guān)鍵并服務(wù)全行業(yè)的地位,其發(fā)展對產(chǎn)業(yè)配套能力的提升和促進產(chǎn)業(yè)聚集優(yōu)勢的形成將起到重要作用。改革開放以來,中國模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大變化。除了國有專業(yè)模具廠外,其他所有制形式的模具廠家,包括集體企業(yè)、合資企業(yè)、獨資企業(yè)和私營企業(yè),都得到了快速發(fā)展,集體和私營的模具企業(yè)在廣東和浙江等省發(fā)展得最為迅速。目前,國內(nèi)已能生產(chǎn)精度達2微米的精密多工位級進模,工位數(shù)最多已達160個,壽命1~2億次。在大型塑料模具方面,現(xiàn)在已能生產(chǎn)48英寸電視的塑殼模具、6.5Kg大容量洗衣機的塑料模具,以及汽車保險杠、整體儀表板等模具。在精密塑料模具方面,國內(nèi)已能生產(chǎn)照相機塑料模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具等。在大型精密復雜壓鑄模方面,國內(nèi)已能生產(chǎn)自動扶梯整體踏板壓鑄模及汽車后橋齒輪箱壓鑄模。在汽車模具方面,現(xiàn)已能制造新轎車的部分覆蓋件模具。其他類型的模具,例如子午線輪胎活絡(luò)模具、鋁合金和塑料門窗異型材擠出模等,也都達到了較高的水平,并可替代進口模具。
在中國,人們已經(jīng)越來越認識到模具在制造中的重要基礎(chǔ)地位,認識到模具技術(shù)水平的高低,已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標志,并在很大程度上決定著產(chǎn)品質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。?許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展,加大了用于技術(shù)進步的投資力度,將技術(shù)進步視為企業(yè)發(fā)展的重要動力。此外,許多研究機構(gòu)和大專院校開展模具技術(shù)的研究和開發(fā)。目前,從事模具技術(shù)研究的機構(gòu)和院校已達30余家,從事模具技術(shù)教育的培訓的院校已超過50余家。其中,獲得國家重點資助建設(shè)的有華中理工大學模具技術(shù)國家重點實驗室,上海交通大學CAD國家工程研究中心、北京機電研究所精沖技術(shù)國家工程研究中心和鄭州工業(yè)大學橡塑模具國家工程研究中心等。經(jīng)過多年的努力,在模具CAD/CAE/CAM技術(shù)、模具的電加工和數(shù)控加工技術(shù)、快速成型與快速制模技術(shù)、新型模具材料等方面取得了顯著進步;在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計制造周期等方面做出了貢獻。
雖然中國模具工業(yè)在過去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展,但許多方面與工業(yè)發(fā)達國家相比仍有較大的差距。例如,精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重還比較低,CAD/CAE/CAM技術(shù)的普及率不高,許多先進的模具技術(shù)應(yīng)用還不夠廣泛等等。特別在大型、精密、復雜和長壽命模具技術(shù)上存在明顯差距,這些類型模具的生產(chǎn)能力也不能滿足國內(nèi)需求,因而需要大量從國外進口?! ?
2、未來沖壓模具制造技術(shù)發(fā)展趨勢
巨大的市場需求將推動中國模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展。
1999年中國大陸制造工業(yè)對模具的總市場需求量約為330億元,今后幾年仍將以每年10%以上的速度增長。對于大型、精密、復雜、長壽命模具需求的增長將遠超過每年10%的增幅。
?汽車、摩托車行業(yè)的模具需求將占國內(nèi)模具市場的一半左右。1999年,國內(nèi)汽車年產(chǎn)量為183萬輛,。保有量為1500萬輛,預(yù)計到2005年汽車年產(chǎn)量將達300萬輛。汽車、摩托車行業(yè)的發(fā)展將會大大推動模具工業(yè)的高速增長,特別是汽車覆蓋件模具、塑料模具和壓鑄模具的發(fā)展。例如,到2005年汽車行業(yè)將需要各種塑料件36萬噸,而目前的生產(chǎn)能力僅為20多萬噸,因此發(fā)展空間十分廣闊。?家用電器,如彩電、冰箱、洗衣機、空調(diào)等,在國內(nèi)的市場很大。目前,我國的彩電的年產(chǎn)量已超過3200萬臺,電冰箱、洗衣機和空調(diào)的年產(chǎn)量均超過了1000萬臺。家用電器行業(yè)的發(fā)展對模具的需求量也將會很大。
?其他發(fā)展較快的行業(yè),如電子、通訊和建筑材料等行業(yè)對模具的需求,都將對中國模具工業(yè)和技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生巨大的推動作用。
模具是工業(yè)生產(chǎn)中使用極為廣泛的基礎(chǔ)工藝裝備。模具在機械,電子,輕工,紡織,航空,航天等工業(yè)領(lǐng)域里,已成為使用最廣泛的工業(yè)化生產(chǎn)的主要工藝裝備,它承擔了這些工業(yè)領(lǐng)域中60%--80%產(chǎn)品零件,組件和部件的加工生產(chǎn)?!澳>呔褪钱a(chǎn)品質(zhì)量”,“模具就是經(jīng)濟效益”的觀念已被越來越多的人所認識和接受。模具生產(chǎn)技術(shù)的高低,已成為衡量一個國家產(chǎn)品的制造水平的重要標志。
現(xiàn)代模具的產(chǎn)生和發(fā)展與現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展基本上是同步的,是現(xiàn)代制造業(yè)的重要組成部分。它的發(fā)展大體經(jīng)歷了以下幾個階段:最先是手工技術(shù)為主,輔之以機械化、半機械化的加工工具生產(chǎn)。此時,人們依靠人工的鋸、銼、鑿和車床、刨床等設(shè)備生產(chǎn)模具;當用銑床、磨床等精加工設(shè)備制造模具時,模具進入了工業(yè)化生產(chǎn)階段。
綜上所述,模具技術(shù)是先進制造技術(shù)的重要代表,模具工業(yè)是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個重要組成部分,模具工業(yè)又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。
二、選題的依據(jù)和意義
模具是工業(yè)生產(chǎn)的主要工藝裝備,模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè)。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中,產(chǎn)品零件廣泛采用沖壓、鍛壓成壓鑄成形、擠壓成形、塑料注射或其他成形加工方法,與成形模具相配套,使坯料成形加工成符合產(chǎn)品要求的零件。模具已廣泛應(yīng)用于電機電器產(chǎn)品、電子和計算機產(chǎn)品、儀表、家用電器、汽車、軍械、通用機械等產(chǎn)品的生產(chǎn)中。用模具生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來的高精度、高復雜程度、高生產(chǎn)率和低消耗,是其他加工制造方法所不能比擬的。
沖壓模具是沖壓生產(chǎn)必不可少的工藝裝備,是技術(shù)密集型產(chǎn)品。沖壓件的質(zhì)量、生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)成本等,與模具設(shè)計和制造有直接關(guān)系。模具設(shè)計與制造技術(shù)水平的高低,是衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標志之一,在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。
三、 本課題研究內(nèi)容
本課題研究的是“錐口罩”的沖壓工藝與設(shè)計相應(yīng)的沖壓模具。
1、分析沖壓件工藝性,提出幾種可供選擇的工藝方案,并分析各自的優(yōu)缺點。
2、確定沖裁工藝方案
3、進行必要的工藝計算
4、選擇模具的結(jié)構(gòu)形式
5、選擇與確定模具的主要零部件的結(jié)構(gòu)與尺寸
6、校核模具閉合高度及壓力機有關(guān)參數(shù)
7、繪制模具總裝圖及零件圖
四、本課題研究方案
由于“錐口罩”零件沖壓成形需多道次完成,因此制定合理的成形工藝方案十分重要??紤]到生產(chǎn)批量大,應(yīng)在生產(chǎn)合格零件的基礎(chǔ)上盡量提高生產(chǎn)率效率,降低生產(chǎn)成本。要提高生產(chǎn)效率,應(yīng)該盡量復合能復合的工序。但復合程度太高,模具結(jié)構(gòu)復雜,安裝、調(diào)試困難,模具成本提高,同時可能降低模具強度,縮短模具壽命。根據(jù)葉輪零件實際情況,可能復合的工序有:落料與第一次拉深;最后一次拉深和整形;沖孔。
根據(jù)“錐口罩”零件形狀,可以確定成形順序是先拉深中間的錐形圓筒,然后成形外圈圓筒。這樣能保持已成形部位尺寸的穩(wěn)定,同時模具結(jié)構(gòu)也相對簡單。
沖孔在最后成形外圈圓筒進行。為保證3個mm的圓孔均勻,沖孔不要逐沖裁。
因此“錐口罩”零件的沖壓成形主要有以下幾種工藝方案:
方案一:1) 落料;
2) 第一次拉深;
3) 整形;
4) 后續(xù)拉深;
5) 切邊;
6) 沖孔。
方案二:1) 落料與第一次拉深復合;
2) 整形;
3) 后續(xù)拉深;
4) 切邊;
5) 沖孔。
方案三: 1) 落料與第一次拉深復合;
2) 沖孔;
3) 整形;
4) 后續(xù)拉深;
5) 切邊。
方案四:1) 落料與第一次拉深復合;
2) 后續(xù)拉深;
3) 沖孔;
4) 整形;
5) 切邊。
方案一復合程度低,模具結(jié)構(gòu)簡單,安裝、調(diào)試容易,但生產(chǎn)道次多,效率低,不適合大批量生產(chǎn)。
方案二至四將落料、拉深復合,主要區(qū)別在于整形、后續(xù)拉深、沖孔的組合方式以及順序不同。沖小孔此工序提前進行,使之在最后完成所有工序時容易造成孔的精度要求降低,達不到要求,且在其他工序在進行加工時,小孔易變形,另外,這也加大了工人的勞動時間,易造成較多廢料,不經(jīng)濟。需要注意的是,只有當拉深件高度較高,才有可能采用落料、拉深復合模結(jié)構(gòu)形式,因為淺拉深件若采用落料、拉深復合模具結(jié)構(gòu),落料凸模(同時又是拉深凹模)的壁厚太薄,強度不夠。
綜上所述,,從制造、投產(chǎn)、操作和經(jīng)濟效益等各方面考慮,采用最終的方案如下:
1) 落料;
2) 首次拉深;
3) 整形;
4) 后續(xù)拉深;
5) 切邊;
6) 沖孔。
具體方案如下:
工序1: 落料;
工序2: 首次拉深的圓筒;
工序3: 首次拉深錐口為的錐形圓筒;
工序4: 整形;
工序5 :第二次拉深的圓筒;
工序6: 第二次拉深錐口為的錐形圓筒;
工序7: 第三次拉深的圓筒;
工序8: 第三次拉深錐口為的錐形圓筒;
工序9: 切邊;
工序10:沖孔。
五、研究目標,主要特色及工作進度
1.研究目標:
本課題研究的沖壓模具能夠完成“錐口罩”的沖壓工藝,同時保證質(zhì)量,提高材料的利用率,減少生產(chǎn)時間,提高效率,減少人工操作。我需要完成以下工作:
(1)工藝編制:
1.沖孔件的工藝分析;
2.沖孔件的尺寸計算;
3.壓力機的選擇;
4.工序卡編制。
(2).沖孔模結(jié)構(gòu)設(shè)計:
1.凹、凸模刃口尺寸的計算;
2.標準模架的選擇;
3.非標準零件的設(shè)計。
(3).解決主要關(guān)鍵問題:
1沖孔件工藝的分析和編制;
2沖孔模的設(shè)計;
2.主要特色:
(1). 材料的利用率高。.
(2).產(chǎn)品的精度高。
(3).效率高。
(4).自動化程度高。
3.工作進度
3月1號——3月14號:畢業(yè)實習,寫實習報告。
3月15號——3月23號:分析設(shè)計任務(wù)書,寫開題報告。
3月24號——3月28號:制訂工藝方案。
3月29號——4月4號:計算工藝參數(shù)。
4月5號——5月5號:設(shè)計模具,繪制圖紙。
5月6號——5月20號:寫畢業(yè)設(shè)計說明書。
5月21號——5月23號:準備答辯。
六.參考文獻
1.翁其金《沖壓工藝及模具設(shè)計》機械工業(yè)出版社.2004.
2.張如華《沖壓工藝及模具設(shè)計》清華大學出版社.2006.
3.《沖模設(shè)計手冊》機械工業(yè)出版社.2000.
4.周大雋《沖模結(jié)構(gòu)設(shè)計要領(lǐng)與規(guī)范》機械工業(yè)出版社.新.2006.
5.王同?!秾嵱脹_壓設(shè)計技術(shù)》機械工業(yè)出版社.1995.
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某型錐口罩沖壓工藝及其模具設(shè)計,某型錐,口罩,沖壓,工藝,及其,模具設(shè)計
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