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任務(wù)書
畢業(yè)設(shè)計（論文）題目
鍋蓋成型工藝及模具設(shè)計
畢業(yè)設(shè)計（論文）工作內(nèi)容與基本要求（目標(biāo)、任務(wù)、途徑、方法，應(yīng)掌握的原始資料（數(shù)據(jù)）、參考資料（文獻）以及設(shè)計技術(shù)要求、注意事項等）（紙張不夠可加頁）
1.設(shè)計原始數(shù)據(jù)：
零件材料：1Cr13，退火態(tài)；料厚t=2mm；精度：IT12 ； 大批量生產(chǎn)；制件圖另附。
2.目標(biāo)：
通過本設(shè)計，綜合訓(xùn)練所學(xué)知識，全面掌握沖壓模具設(shè)計的特點和設(shè)計全過程；使 學(xué)生利用既有文獻和參考資料獨立進行畢業(yè)設(shè)計，從而具有查閱和檢索文獻的能力；理 論聯(lián)系實際，使學(xué)生的實際動手能力得到一定的鍛煉。訓(xùn)練應(yīng)用計算機進行綜合工程設(shè) 計的能力。
3.設(shè)計要求：1)完成沖壓件的工藝設(shè)計(工藝分析、工藝方案確定、工藝計算等)；
2)進行沖壓模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計和計算(主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計機模具工作 部分尺寸計算等)；
3)完成模具總裝配圖和模具主要零件圖；
4)編寫設(shè)計說明書及進行畢業(yè)答辯。
4.設(shè)計內(nèi)容：
1)與設(shè)計相關(guān)的文獻綜述1篇(不少于3000字)；
2)與專業(yè)相關(guān)的文獻翻譯1篇(不少于3000字)；
3)模具總裝配圖1套；
4)模具零件圖1套；
5)設(shè)計計算說明書1份(不少于8000字)；
6)包含本次設(shè)計的所有內(nèi)容的光盤一張。
5.主要參考資料：
[1]李奇涵主編. 沖壓成形工藝與模具設(shè)計. 科學(xué)技術(shù)出版社，2007.
[2]湯酞則主編. 冷沖模課程設(shè)計與畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo).湖南大學(xué)出版社，2008.
[3]肖祥芷等.中國模具設(shè)計大典第3卷.江西科學(xué)技術(shù)出版社，2003.
[4]羅益旋主編.最新沖壓新工藝新技術(shù)機模具設(shè)計實用手冊.銀聲音像出版社，2004.
6.時間進度安排：
第1周：對課題進行調(diào)研、完成開題報告；
第2-4周：完成文獻綜述與專業(yè)相關(guān)的文獻翻譯；
第5-10周：完成工藝和結(jié)構(gòu)分析、工藝和結(jié)構(gòu)設(shè)計計算、裝配圖和零件圖；
第11周：完成設(shè)計說明書的編制；
第12-13周：修改論文與圖紙，準(zhǔn)備答辯；
第14周：答辯。
畢業(yè)設(shè)計（論文）時間： 20xx 年 2 月 13日至 20xx年 5月 15日
計 劃 答 辯 時 間： 20xx 年 5 月 19 日
工作任務(wù)與工作量要求：原則上查閱文獻資料不少于12篇，其中外文資料不少于2篇；文獻綜述不少于3000字；文獻翻譯不少于3000字；畢業(yè)論文或設(shè)計說明書不少于8000字（同時提交有關(guān)圖紙和附件）。 提交相關(guān)圖紙、實驗報告、調(diào)研報告、譯文等其它形式的成果。畢業(yè)設(shè)計（論文）撰寫規(guī)范及有關(guān)要求，請查閱《黃河科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）指導(dǎo)手冊》。
專業(yè)（教研室）審批意見：
審批人（簽字）：
單位代碼
學(xué) 號
分 類 號
密 級
XX大學(xué)
畢業(yè)設(shè)計說明書
鍋蓋成型工藝及模具設(shè)計
院（系）名稱
專業(yè)名稱
學(xué)生姓名
指導(dǎo)教師
20xx年5月10日
開題報告表
課題名稱
鍋蓋成型工藝及模具設(shè)計
課題來源
教師擬定
課題類型
AY
指導(dǎo)教師
學(xué)生姓名
專 業(yè)
材料成型及控制工程
學(xué) 號
開題報告內(nèi)容：（調(diào)研資料的準(zhǔn)備，設(shè)計/論文的目的、要求、思路與預(yù)期成果；任務(wù)完成的階段內(nèi)容及時間安排；完成設(shè)計（論文）所具備的條件因素等。）
設(shè)計目的：
1）綜合運用大學(xué)期間所學(xué)的專業(yè)知識，對模具設(shè)計、機械設(shè)計和CAD課程等做一個綜合的訓(xùn)煉。
2）掌握沖壓模具工藝分析、模具總體結(jié)構(gòu)方案論證與設(shè)計、模具零件結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算、編寫技術(shù)文件等模具設(shè)計過程，鍛煉查閱文獻和軟件繪圖的能力。
要求：1）完成沖壓件的工藝設(shè)計（工藝分析、工藝方案的確定、工藝計算等）；
2）進行沖壓模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計和計算（主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計機模具工作部分尺寸計算等）；
3）完成模具總裝配圖和模具主要零件圖；
4）編寫設(shè)計說明書及進行畢業(yè)答辯。
思路：1）查找相關(guān)資料，了解國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)的現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢；
2）對產(chǎn)品進行分析，確定最佳工藝方案（如工件有落料、沖孔、拉伸等步驟），構(gòu)思模具總體結(jié)構(gòu)方案；
3）確定模具結(jié)構(gòu)和沖壓機規(guī)格并設(shè)計；
4）繪制模具裝配圖、部分零件圖。
預(yù)期成果：1）與設(shè)計相關(guān)的文獻綜述1篇（不少于3000字）；
2）與專業(yè)相關(guān)的文獻翻譯1篇（不少于3000字）；
3）模具總裝配圖1套；
4）模具零件圖1套；
5）設(shè)計計算說明書1份（不少于8000字）；
6）包含本次設(shè)計的所有內(nèi)容的光盤一張。
進度安排：1）第1周：對課題進行調(diào)研、完成開題報告。
2）第2-4周：完成文獻綜述與專業(yè)相關(guān)的文獻翻譯。
3）第5-10周：完成工藝和結(jié)構(gòu)分析、工藝和結(jié)構(gòu)設(shè)計計算、裝配圖和零件圖。
4）第11周：完成設(shè)計說明是的編制。
5）第12-13周：修改論文與圖紙，準(zhǔn)備答辯。
所具備的條件因素：由于在校期間的社會實踐及課程設(shè)計很少，自己所掌握的技巧和知識有限，只能利用自己平時所學(xué)的有限的專業(yè)知識，以及通過到圖書館查閱與設(shè)計有關(guān)的圖書資料和參考網(wǎng)絡(luò)上的相關(guān)知識來幫助自己完成這次畢業(yè)設(shè)計。
指導(dǎo)教師簽名： 日期：
課題來源：（1）教師擬訂；（2）學(xué)生建議；（3）企業(yè)和社會征集；（4）科研單位提供
課題類型：（1）A—工程設(shè)計（藝術(shù)設(shè)計）；B—技術(shù)開發(fā)；C—軟件工程；D—理論研究；E—調(diào)研報告 （2）X—真實課題；Y—模擬課題；Z—虛擬課題
要求（1）、（2）均要填，如AY、BX等。
鍋蓋成型工藝及模具設(shè)計
摘 要
本文設(shè)計了一套沖孔，落料，拉深復(fù)合模和一套單工序模。簡要介紹了當(dāng)前沖壓模具的發(fā)展形勢，其未來發(fā)展趨勢。文中對加工零件進行工藝分析，經(jīng)過分析和對比，采用沖孔，落料，拉深工序，經(jīng)過沖裁力、頂件力、卸料力等計算，確定壓力機的型號。再分析對沖壓件加工的模具適用類型，選擇所需設(shè)計的模具。得出需要設(shè)計的模具類型后，將模具的各工作零部件設(shè)計過程表達出來。在設(shè)計說明書的第一部分，主要敘述了沖壓模具的發(fā)展?fàn)顩r，說明了沖壓模具的重要性與本次設(shè)計的意義，接著是對沖壓件的工藝進行分析，確定了工藝方案。第二部分，設(shè)計零件排樣圖，完成了材料利用率的計算。再進行沖裁工藝力的計算和沖裁模工作部分的設(shè)計計算，為選擇沖壓設(shè)備提供依據(jù)。最后是主要零部件的設(shè)計和標(biāo)準(zhǔn)件的選擇。設(shè)計模具零件圖和裝配圖，以及模具的成型。
關(guān)鍵字：鍋蓋，成型工藝，模具，設(shè)計
Lid Molding Process and Mold Design
Abstract
This design carries on blanking, piercing and drawing compound dies design. Through accessing to informations, and analyzing the technologic properties of processing parts, We decide to carry on blanking, piercing and drawing processes. After calculating the quantitative value of the blanking force, the kicking force and the stripping force, We selecte the appropriate press equipment. Analyzing of the stamping dies for processing the application, to select the desired type of mold design, then We express the design process of the working parts. In the first part of the design specification, The article briefly outlines the press die at present development condition, Illustrates the importance of stamping die and the significance of this design, then, the article analysises the process of stamping, after that, we identify the technology program. In the second part, We design parts’ layout diagrams, calculate the utilization of material and the magnitude of edge blanking process, to provide a basis for selecting press equipment. In the last part, We briefiy design the major components and select standard parts, and also design the graphs of mold parts and the graphs of die assembling, and the forming of the mold.
Key words : Lid, Molding Process, Mold, Design
XX大學(xué)
畢業(yè)設(shè)計
文獻綜述
院（系）名稱
專業(yè)名稱
學(xué)生姓名
指導(dǎo)教師
20xx年3月10日
模具的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
1 前言
模具是工業(yè)生產(chǎn)中的重要工藝設(shè)備，是國民經(jīng)濟各部門發(fā)展的重要基礎(chǔ)，是衡量一個國家的生產(chǎn)力水平的重要標(biāo)志之一，模具已成為當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段和工業(yè)發(fā)展方向，也是機械制造業(yè)中技術(shù)先進、影響深遠的重要工藝裝備，具有生產(chǎn)效率高、材料利用率高、制件質(zhì)量優(yōu)良、工藝適應(yīng)性好等特點，隨著改革開放和國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，推動了模具技術(shù)和工業(yè)的新發(fā)展勢頭，在儀器儀表、家用電器、交通、通訊等各行業(yè)中，被廣泛用于汽車、機械、航空、航天、輕工、電子等行業(yè)[1]。模具設(shè)計的水平高低、模具的制造能力強弱以及模具的質(zhì)量的優(yōu)劣，將直接影響各種產(chǎn)品的質(zhì)量、經(jīng)濟效率的增長及整體工業(yè)水平的提高，現(xiàn)代工藝發(fā)展和生產(chǎn)效益的提升，絕大程度上是取決模具的發(fā)展和技術(shù)經(jīng)濟水平，模具工藝成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，現(xiàn)代模具是高新技術(shù)背景下的工藝密集型工業(yè)，其水平的高低，在很大程度上決定產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和產(chǎn)品的開發(fā)與制造能力。
2 目前我國模具存在的問題及發(fā)展方向
2.1我國模具存在的問題
我國在模具制造和工藝方面，無論是技術(shù)還是發(fā)展水平都已得到比較大的發(fā)展和提高，但由于各種原因，未能與國民經(jīng)濟的告訴發(fā)展的需要同步，無法達到各項指標(biāo)的飽和，迫于需要只能花費大量資金向國外進口模具來滿足國內(nèi)的需求，產(chǎn)生這種原因在于[2]：
（1）專業(yè)化和標(biāo)準(zhǔn)程度低。
（2）模具制造精度低和周期長。
（3）模具品種少，效率低, 經(jīng)濟效率也差。
（4）制造周期長，模具精度不高,制造技術(shù)相對落后。
（5）模具使用壽命短，新材料使用量還達不到11%，資源沒達到高效利用。
（6）管理不科學(xué)，導(dǎo)致落后，力量不集中，導(dǎo)致頂尖力量無法發(fā)揮或流失。
（7）未系統(tǒng)化和專業(yè)化培養(yǎng)專業(yè)人才，導(dǎo)致沒有創(chuàng)新元素滋生的主要原因。
2.2我國模具的發(fā)展方向
根據(jù)我國的模具技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題，我認為應(yīng)向以下幾方面發(fā)展[3]：
（1）開發(fā)、發(fā)展精密、復(fù)雜、大型、長壽命模具，以滿足國內(nèi)市場的需求。
（2）加速模具標(biāo)準(zhǔn)化和商業(yè)化，以提高模具質(zhì)量，縮短模具制造周期。
（3）大力開發(fā)和推廣運用模具CAD/CAM技術(shù)，提高模具制造過程和制動化程度。
（4）積極開發(fā)模具新品種、新工藝、新技術(shù)和新材料。
（5）發(fā)展模具加工成套設(shè)備，以滿足高速發(fā)展的模具工業(yè)需要。
因而我們需要提高勞動生產(chǎn)率、降低成本、擴大沖壓工藝應(yīng)用范圍；提高沖壓零件精度、減少生產(chǎn)周期、提高模具壽命；加強模具的標(biāo)準(zhǔn)化及專業(yè)化、管理的統(tǒng)一化及等級化，提高專業(yè)人員的專業(yè)水平。
3 沖壓模具的現(xiàn)狀
沖壓是利用安裝在沖壓設(shè)備上的模具對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。由于沖壓加工具有許多突出的優(yōu)點，因此在工業(yè)生產(chǎn)中，尤其是在大批量工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用[4]。從精細的電子元件、儀表指針到汽車的覆蓋件、高壓容器封頭以及航空航天器的蒙皮、機身等都需沖壓加工。隨著工業(yè)產(chǎn)品的不斷發(fā)展和生產(chǎn)技術(shù)水平的不斷提高，不少過去用鑄造、鍛造、切削加工方法制造的零件，已被質(zhì)量輕、剛度好的沖壓件所代替。
我國沖壓模具無論是在數(shù)量上、還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都有了很大的發(fā)展，但與國民需求和國際先進水平相比，差距仍很大，一些大型、復(fù)雜、精密、長壽命的高檔模具每年仍大量進口，特別是中高檔汽車的覆蓋件模具，目前仍主要依靠進口。一些低檔次的簡單沖模，已趨供過應(yīng)求，市場競爭激烈。我國沖壓模具產(chǎn)品質(zhì)量水平低主要表現(xiàn)在精度、表面粗糙度、壽命及模具的復(fù)雜程度上；生產(chǎn)工藝水平低則主要表現(xiàn)在加工工藝，加工裝備等方面。
雖然近年來我國模具行業(yè)發(fā)展迅速，但是離國內(nèi)的需要和國際水平有很大的差距，制造產(chǎn)業(yè)是一個國家的綜合國力及技術(shù)水平的體現(xiàn)，而模具行業(yè)的發(fā)展是制造產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵，針對這種情況，國家出臺了相應(yīng)的政策，正積極發(fā)展模具制造產(chǎn)業(yè)。
由于沖壓工藝具有生產(chǎn)率、生產(chǎn)成本低、材料利用率高、能成型復(fù)雜零件、適合大批量生產(chǎn)等優(yōu)點，在某些領(lǐng)域已取代機械加工，并正逐步擴大其應(yīng)用范圍，據(jù)國際生產(chǎn)技術(shù)協(xié)會預(yù)測，到本世紀(jì)中期，機械零部件中60%的粗加工，80%的精加工要有模具來完成。因此，沖壓技術(shù)對發(fā)展生產(chǎn)、增加效益、更新產(chǎn)品等方面具有重要作用。在近半個世紀(jì)以來，我國的冷沖壓工藝和其他的生產(chǎn)工藝一樣，得到了迅速的發(fā)展。在一些工廠中，建立了具有現(xiàn)代規(guī)模和技術(shù)先進的冷沖壓生產(chǎn)車間，并建立的專門研究冷沖壓技術(shù)的科研機構(gòu)及專業(yè)性工廠，培養(yǎng)了大批從事冷沖壓生產(chǎn)的科研人員，廣泛開展了學(xué)習(xí)冷沖壓生產(chǎn)技術(shù)的學(xué)術(shù)活動，從而使冷沖壓技術(shù)得到了迅速發(fā)展。在冷沖壓生產(chǎn)中取得了很多可喜的成果，沖壓加工的工藝和設(shè)備正在不斷地發(fā)展，例如精密沖裁、冷擠壓、多工位自動沖壓、高速成型、液壓成型等，把冷沖壓技術(shù)提高到了新的水平。為了適應(yīng)冷沖壓工藝水平的提高，我國對沖模的研制也在不斷加強。近年來出現(xiàn)了很多生產(chǎn)周期短、使用壽命長的新型沖模結(jié)構(gòu)。并且，模具加工工藝及模具材料也相應(yīng)的不斷更新，例如采用鋼結(jié)硬質(zhì)合金、采用電加工技術(shù)及計算機制造沖模等以適用于不同的生產(chǎn)條件。從而使沖壓生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量、勞動生產(chǎn)率大大提高、生產(chǎn)成本大幅度下降，有利于推動了我國社會主義建設(shè)和發(fā)展。
4 模具技術(shù)的發(fā)展趨勢
4.1 模具軟件功能集成化
隨著計算機軟件的發(fā)展和進步，CAD/CAE/CAM等技術(shù)也日臻成熟，其現(xiàn)代模具中的應(yīng)用也越來越廣泛?？梢灶A(yù)料不久的將來，模具制造業(yè)將從機械制造業(yè)中分離出來，而獨立成為國民經(jīng)濟中不可或缺的支柱產(chǎn)業(yè)，與此同時，也進一步促進了模具制造技術(shù)向集成化、智能化、高效化方面發(fā)展[6]。因此，大力發(fā)展模具工業(yè)可以促進我國更快的走向工業(yè)化國家。
4.2 冷沖壓模具的發(fā)展方向及措施
發(fā)展模具工業(yè)的關(guān)鍵是制造模具的技術(shù)和相關(guān)人才以及模具材料。模具技術(shù)的發(fā)展應(yīng)為適應(yīng)模具產(chǎn)品交貨期短、質(zhì)量高、精度好、價格低的要求服務(wù)。達到這一要求急需發(fā)展以下幾項：
4.2.1 全面推廣CAD/CAE/CAM技術(shù)
模具CAD/CAE/CAM技術(shù)是模具設(shè)計制造的發(fā)展方向。隨著微機軟件的發(fā)展和進步，普及CAD/CAE/CAM技術(shù)的條件已基本成熟。計算機和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正使CAD/CAE/CAM技術(shù)跨地區(qū)、跨行業(yè)、跨院所地在整個行業(yè)中推廣成為可能，實現(xiàn)技術(shù)資源重新整合，使虛擬制造成為可能。
4.2.2 高速銑削加工
國外近年來發(fā)展的高速銑削加工，大幅度提高了加工效率，并可獲得極高的表面光潔度。
4.2.3 電火花銑削加工
4.2.4 提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度
我國模具標(biāo)準(zhǔn)化程度正在不斷提高，估計目前我國模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率已達到30%。國外發(fā)達國家為80%左右。
4.2.5 優(yōu)質(zhì)材料和先進表面處理技術(shù)
選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用相應(yīng)的表面處理技術(shù)來提高模具的壽命就顯得十分必要。
4.2.6 模具研磨拋光將自動化、智能化
模具表面的質(zhì)量對模具使用壽命，制件外觀質(zhì)量等方面均有較大的影響，研究自動化、智能化的研磨與拋光方法替代現(xiàn)有手工操作，以提高模具表面質(zhì)量是重要的發(fā)展趨勢。
4.3 發(fā)展過程中遇到的問題及解決方法
雖然近年來我國模具行業(yè)職工隊伍發(fā)展迅速，估計目前已達近萬人，但由于模具企業(yè)數(shù)量的急劇膨脹、傳統(tǒng)教育的力不從心以及模具技師的老齡化，模具人才遠遠跟不上行業(yè)的發(fā)展需求，主要表現(xiàn)在總量不足[10]。對中國的模具企業(yè)來說，如何更好的管理人才，如何留住人才，如何為人才提供足夠的平臺和發(fā)展空間是擺在眼前的一個嚴峻的、迫切需要解決的課題，否則，人才急缺問題將成為我國模具工業(yè)繼續(xù)高速發(fā)展的一個重要障礙。
目前我國模具工業(yè)的發(fā)展步伐日益加快，但在整個模具設(shè)計制造水平和標(biāo)準(zhǔn)化程度上，與發(fā)達國家相比還存在相當(dāng)大的差距[7]。存在的問題和差距主要表現(xiàn)在以下5個方面：（1）總量供不應(yīng)求。（2）企業(yè)組織結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)結(jié)構(gòu)和進出口結(jié)構(gòu)都不合理。（3）模具產(chǎn)品水平低很多，生產(chǎn)周期長。（4）開發(fā)能力差，經(jīng)濟效益較差。（5）與國際水平相比，模具企業(yè)的管理落后。
由此可得，我國模具制造，應(yīng)該向以下所述的幾點進行實行。這樣對我國的模具行業(yè)有巨大的歷史意義，這影響著我國能不能走到世界的前列和引領(lǐng)模具技術(shù)潮流。1.CAD/CAE/CAM計算機輔助設(shè)計、模擬、制造一體化。2.先進設(shè)備在現(xiàn)代模具制造中的作用。3.模具材料及表面處理技術(shù)。模具技術(shù)未來發(fā)展趨勢主要是朝信息化、高速化生產(chǎn)與高精度化發(fā)展[8]。（1）使計算機輔助設(shè)計/加工/工程技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。（2）讓大型模具企業(yè)擁有高速數(shù)控加工/加工中心/數(shù)控機床等先進的加工工藝與裝備，可以開展RP/RT或模具逆向工程工作，使硬件裝備站在與世界基本同步的水平線上。（3）在沖模的表面精整加工技術(shù)方面，要開展積極探索、積累經(jīng)驗。借助高速、精密的加工設(shè)備加工生產(chǎn)，獲得良好的尺寸精度和表面粗糙度，用新型的研磨或拋光方法代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手工研磨拋光，提高模具質(zhì)量。
在模具制造的方法中，冷沖壓與其他加工方法相比，具有獨到的特點[9]：操作工藝方便，便于組織生產(chǎn)，是一種高效低耗的加工方法，適合大批量生產(chǎn)。而且沖壓出的零件制品一般不需要進一步機械加工，互換性好，在耗費不大的情況下能獲得強度高、剛度大而且重量輕的零件。所以在工業(yè)生產(chǎn)中，尤其在大批量生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。相當(dāng)多的工業(yè)部門都越來越多的采用冷沖壓加工產(chǎn)品零部件，如機械制造、車輛生產(chǎn)、航空航天、電子、電器、輕工、儀表及日用品等行業(yè)。在這些工業(yè)部門中，沖壓件所占的比重都相當(dāng)大，不少過去用鑄造、鍛造、切削加工方法制造的零件，現(xiàn)在已被質(zhì)量輕、剛度好的沖壓件所替代。通過沖壓加工，大大提高了生產(chǎn)率，降低了成本?？梢哉f，如果在生產(chǎn)中不廣泛采用沖壓工藝，許多工藝部門的產(chǎn)品要提高生產(chǎn)率、提高質(zhì)量、降低成本，進行產(chǎn)品的更新?lián)Q代是難以實現(xiàn)的。
5 結(jié)論
沖壓模具的發(fā)展重點的選取應(yīng)根據(jù)市場需求、發(fā)展趨勢和目前狀況來確定，可按產(chǎn)品重點、技術(shù)重點和其他重點分別論述。產(chǎn)品的發(fā)展需求，目前急需發(fā)展的是汽車覆蓋模具，多功能，多工位級進模和精沖模，這些模具產(chǎn)品需求大，市場發(fā)展前景好。
多功能、多工位級進模中發(fā)展重點是高精度、高效率和大型、高壽命的級進模。精沖模中發(fā)展重點是厚板精沖模大型精沖模，并不斷提高其精度，為了提高沖壓模具的壽命，模具表面的各種強化超硬處理等技術(shù)也是發(fā)展的重點。對于模具數(shù)字化制造、系統(tǒng)集成、逆向工程、快速原型/模具制造及計算機輔助應(yīng)用技術(shù)等方面形成全方位解決方案，提高模具開發(fā)與工程服務(wù)，全面提高企業(yè)水平和模具質(zhì)量，這更是沖壓模具技術(shù)發(fā)展的重點。
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XX大學(xué)
畢業(yè)設(shè)計
文獻翻譯
院（系）名稱
專業(yè)名稱
學(xué)生姓名
指導(dǎo)教師
20xx年3月10日
數(shù)字級進模設(shè)計和制造的智能集成框架
摘要：本文報道了以大力發(fā)展數(shù)字級進模設(shè)計和制造的智能集成框架.集成框架是由一個特殊的輕質(zhì)PDM/ PLM（產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理/產(chǎn)品生命周期管理），WM（工作流程管理）系統(tǒng)于一體的綜合工程環(huán)境嵌入式框架，具有數(shù)據(jù)和流程為中心的集成功能。一個靈活的集成方法，基于CAD（計算機輔助設(shè)計）框架宗旨是迅速建立了系統(tǒng)，全面考慮，而這一進程的內(nèi)在特性。這個集成框架的引入，將大大改善一切進步的模具設(shè)計和制造過程的動態(tài)性能。
關(guān)鍵詞：級進模；數(shù)字化制造；產(chǎn)品數(shù)據(jù)集成；過程集成；集成框架
1引言
隨著計算能力的擴大，其應(yīng)用在產(chǎn)品開發(fā)過程中所涉及的任務(wù)和范圍越來越大，現(xiàn)代化的生產(chǎn)廠家對數(shù)字化制造（DM）的環(huán)境，新一代計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）有很大的依賴性。而獨立的DM硬件和軟件工具的重要組成部分，只有在這些工具完全集成在一個共同的產(chǎn)品數(shù)據(jù)和過程模型中，才能為個別產(chǎn)品的整體開發(fā)提供最大的有效作用。這促進了大量的研究工作，開發(fā)集成框架[1，2]或基于代理的架構(gòu)[3，4]，根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計和制造過程的數(shù)據(jù)，建立了廠房和資源信息之間的緊密聯(lián)系。歷史自助學(xué)科，例如CAD，CAE（計算機輔助工程），CAM（計算機輔助制造），甚至生產(chǎn)計劃，把他們匯聚在一個共同的工作流程中，使重要的產(chǎn)品更新，變更和修改得到共享。
這是一種沖壓工具應(yīng)用于鈑金部件，工程套房的大規(guī)模生產(chǎn)中，AI（人工智能）和VR（虛擬現(xiàn)實）的級進模的設(shè)計和制造工具（模塊）的相繼出臺，極大地提高了開發(fā)過程中的性能。然而，所有這些工具的數(shù)據(jù)和流程集成解決方案的進展似乎落后于DM技術(shù)的進步。例如，最近報道的研究只涉及從產(chǎn)品的設(shè)計活動的子集（重）內(nèi)全額累進模具開發(fā)過程中沖壓工藝規(guī)劃（見圖1）使用知情的窗臺基于黑板架構(gòu)建模的集成[10]這本身似乎要遜色于目前比較流行的架構(gòu)，MAS（Multi-Agent系統(tǒng)）。幾乎沒有任何研究上可以找到完整的模具開發(fā)周期的集成。本文提出了一個集成框架，提供一個共同的軟件基礎(chǔ)設(shè)施，知識產(chǎn)權(quán)署取得的工具套件（智能級進模）的倡議[5，6]，并進一步下游模具組件制造或的CAPP（計算機輔助工藝規(guī)劃）的工具，所以從設(shè)計到制造的完整的模具開發(fā)過程可以團結(jié)整合。
2知識產(chǎn)權(quán)署的倡議
本文提出的集成框架的IPD系統(tǒng)的延伸，由新加坡國立大學(xué)和新加坡高性能計算研究所開發(fā)和不斷升級。瞳距系統(tǒng)[5，6]包括五個功能模塊（工具），即基于特征的建模，開展呃，工藝規(guī)劃模塊，配置模塊和圖紙編制模塊和兩個互補的模塊，即模具模板管理和知識型殼。上述圖中的虛線所示的上部與他們對應(yīng)相應(yīng)的功能模塊和工作的上IPD系統(tǒng)輸出的設(shè)計過程中的步驟。1.知識產(chǎn)權(quán)署倡議的主要貢獻體現(xiàn)在兩個方面。首先，在全數(shù)字化設(shè)計過程的每一個流程步驟實現(xiàn)設(shè)計信息存儲在一個合適的基于特征的形式，它可以重復(fù)使用的設(shè)計元素（例如，基于特征的產(chǎn)品模型和其他中級車型的定義）以及制造知識，使用知識為基礎(chǔ)的功能映射技術(shù)的下游設(shè)計任務(wù)自動化。其次，虛擬化設(shè)計，采用三維虛擬技術(shù)，例如3D條形布局。這提供了一個附加層設(shè)計檢查，以減少在早期設(shè)計階段的設(shè)計錯誤。
圖1 根據(jù)IPD系統(tǒng)級進模設(shè)計和制造流程及其擴展
3集成框架的必要性
而IPD系統(tǒng)提供一套人工智能和級進模設(shè)計任務(wù)的虛擬現(xiàn)實工具，還有內(nèi)部整合這些工具，并與其他下游生產(chǎn)功能的進一步改善(在圖下部)?；旧希贗PD系統(tǒng)集成解決的問題，只關(guān)注功能模塊之間的語義互操作性。也就是說，它已妥善一套管理的任務(wù)分解成復(fù)雜的設(shè)計過程，并為這些任務(wù)定義合適的形式信息的說明，使下游的描述一代可以直接使用從上游階段(S)的結(jié)果。此外IPD系統(tǒng)還允許由殼牌或以知識為基礎(chǔ)的黑板，這是一個在原IPD系統(tǒng)的輔助模塊的幫助下，一些業(yè)務(wù)整合功能。殼牌包括一個共同的知識/設(shè)計對象的基礎(chǔ)和推理引擎，使每一個功能模塊所需的計算智能。它提供了一個附加層之間的搜索和瀏覽的功能模塊和支持對象，這是有益的流程集成的鏈接。怎么過，從系統(tǒng)集成的角度來看，殼牌僅作為“啞”對象存儲功能，不提供任何激進的數(shù)據(jù)和流程管理方面的援助，以加強數(shù)據(jù)和過程的完整性。計算智能在知識產(chǎn)權(quán)署的最新版本，由殼牌啟用每個功能模塊直接嵌入在個別模塊本身，和殼牌被刪除。所有的功能模塊相互分離進一步變得更加自主。介紹這些自治區(qū)模塊的集成框架，以及生產(chǎn)制造應(yīng)用提供智能數(shù)據(jù)和過程管理援助，這是非?？扇〉?，如果一個特殊的PDM(產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理)/ PLM(產(chǎn)品生命周期管理)和WM(工作流程管理)嵌入式系統(tǒng)。
4目前的做法
目前的做法是試圖迅速建立集成框架。一些基本的想法的宗旨是從CAD框架[7]是借來的，而在1990年的到期，并在EDA領(lǐng)域的廣泛認可（電子設(shè)計自動化）。此外，一系列先進的系統(tǒng)建模，設(shè)計和分析技術(shù)，特別是物件導(dǎo)向（OO）和分布式對象技術(shù)，是用于識別和優(yōu)化系統(tǒng)的功能。
4.1數(shù)據(jù)集成和過程集成
引入擬議的集成框架的主要動機是在集成設(shè)計的幫助下進行的離散設(shè)計活動為數(shù)據(jù)集成和流程集成功能制造工具。利用各方面的數(shù)據(jù)集成功能，為最終用戶配備了一個全球性數(shù)據(jù)的整體的級進模開發(fā)項目和協(xié)助一套配置和版本管理設(shè)施。為某一特定項目的所有數(shù)據(jù)都立即集中和形成良好的組織，以便方便檢索和共享，并成立一個特殊的方式來抑制數(shù)據(jù)的不一致。與流程集成功能方面相比，采納最終用戶的建議，按照設(shè)計的活動和他們的優(yōu)先關(guān)系，以產(chǎn)生所需的所有工程數(shù)據(jù)收集方面的標(biāo)準(zhǔn)化進程序列（設(shè)計流量），并告知有什么做什，目前準(zhǔn)備做的是什么。圖2顯示的數(shù)據(jù)集成和流程集成功能將逐步使用，例如板材產(chǎn)品，這是一個漸進的模具開發(fā)模具開發(fā)周期中。以完成模具設(shè)計和制造的完整版本，最終用戶的不斷咨詢與設(shè)計流程，以確保所有必修輸入數(shù)據(jù)是正確的任務(wù)和工作。每一個人的任務(wù)完成后，相應(yīng)的數(shù)據(jù)輸出自動進入數(shù)據(jù)存儲和配置版本管理。圖2（a），是一個漸進的模具設(shè)計和制造的漢化版的設(shè)計流程。相應(yīng)的工作的GUI（圖形用戶界面）上的所有任務(wù)的IPD工具精心工作圍繞著設(shè)計流量。圖2（b）顯示所有的設(shè)計任務(wù)完成后，相應(yīng)的配置。
圖2 數(shù)據(jù)集成和過程集成的數(shù)字級進模具設(shè)計與制造
4.2整體工程環(huán)境的架構(gòu)和框架的功能
基于目前的做法，整個工程環(huán)境（圖3）由級進模設(shè)計、制造工具（一般稱為CAX的工具）和集成框架，或者CAX框架（比喻的CAD框架）。該框架還包括工作臺應(yīng)用程序共享的所有工具，框架內(nèi)核和兩個數(shù)據(jù)庫，管理數(shù)據(jù)庫和“原始”的設(shè)計數(shù)據(jù)庫。擁有設(shè)計中的“原始”的設(shè)計數(shù)據(jù)庫中存儲的對象的指針指向管理數(shù)據(jù)庫存儲元數(shù)據(jù)。擁有設(shè)計中的“原始”的設(shè)計數(shù)據(jù)庫中存儲的對象的指針指向管理數(shù)據(jù)庫存儲元數(shù)據(jù)?？蚣軆?nèi)核被設(shè)計成一個事務(wù)處理系統(tǒng)，并啟用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的功能，通過包裝工作臺應(yīng)用程序的GUI直接或CAX信息工具調(diào)用。但根據(jù)監(jiān)管的框架和所有設(shè)計結(jié)果顯示該項目的進展將通過框架集中存儲庫遷移到的CAX工具可以自主工作?；旧希魏喂ぞ呒蚕淼墓δ?，可分配的框架。然而，當(dāng)前的主要問題是產(chǎn)品數(shù)據(jù)和流程管理功能，級進模設(shè)計和制造工藝的特點是全面考慮。因此，該框架的核心是進一步分解成三部分組成，數(shù)據(jù)和過程管理的核心，元數(shù)據(jù)處理組件和設(shè)計數(shù)據(jù)處理組件。
4.3實施路線圖
采取三個步驟，建立框架結(jié)構(gòu)圖。如圖3。第一步是使主要執(zhí)行決定，概念化的“骨骼”的框架，而不考慮管理數(shù)據(jù)庫架構(gòu)的細節(jié)。第二步是開發(fā)管理數(shù)據(jù)庫架構(gòu)或相關(guān)的信息模型，并進一步指定其他組件框架與基于數(shù)據(jù)庫開發(fā)模式的更多細節(jié)。第三步是開發(fā)工作臺申請表格離子GUI（圖形用戶界面），并從這個GUI測試框架功能。包裝工具，使他們能夠直接調(diào)用一些框架內(nèi)原有的接口功能（主要設(shè)計對象的入住和退房）沒有必要離開那里，進入替補工作的GUI來調(diào)用這些功能很容易。因此，因此，實施包裝不被認為是在當(dāng)前原型的細節(jié)。
圖3 綜合工程環(huán)境的基礎(chǔ)上汽車框架K[7]
4.4 “骨骼”的框架
圖4顯示了第一步完成后，并利用圖3中的客戶端和服務(wù)器端的功能分區(qū)之間的“骨骼”的框架。如下所示的執(zhí)行主要有關(guān)決定。在企業(yè)范圍內(nèi)的微軟的信息基于Windows的內(nèi)部網(wǎng)應(yīng)該是正常的工作平臺和元數(shù)據(jù)以及設(shè)計數(shù)據(jù)都集中在服務(wù)器端的“樞紐”。一種常見的面向?qū)ο缶幊陶Z言，Java中，選擇實現(xiàn)所有新創(chuàng)建的框架組件。對象存儲面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（OODBMS）被選定為管理數(shù)據(jù)庫來存儲元數(shù)據(jù)。元數(shù)據(jù)的遠程訪問是熬過?申請表格離子小號的要求瓦特HICH服務(wù)器交互用元數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫和RMI（遠程方法調(diào)用），確認分布式對象技術(shù)之一，用于自雙方的客戶端 - 服務(wù)器應(yīng)用程序和應(yīng)用程序Java編寫的。 1設(shè)計對象文件的傳輸通過“的CIFS（通用互聯(lián)網(wǎng)文件系統(tǒng)）協(xié)議[8]。JCIFS的SMB客戶端庫[9]，哪個使任何Java應(yīng)用程序來遠程訪問共享文件和中小型企業(yè)文件服務(wù)器上的目錄（即微軟（R）Windows的“股份”），就是用于開發(fā)基于Java的客戶端應(yīng)用程序。
圖4 “骨骼”的框架
4.5系統(tǒng)建模和數(shù)據(jù)庫架構(gòu)的管理
根據(jù)面向?qū)ο蟮脑瓌t，指定在面向?qū)ο笾械能浖到y(tǒng)，也就是相當(dāng)于確定一組對象和它們之間的關(guān)系，或在面向?qū)ο竽Ｐ椭卸x一個形狀像UML（統(tǒng)一建模語言）圖表。一旦達到足夠的面向?qū)ο竽Ｐ?，那么最有?chuàng)意的部分系統(tǒng)的開發(fā)工作接近完成。如當(dāng)前的集成框架，以哪個包含OODBMS的制度，這些對象可以分為兩部分，分為：瞬態(tài)（即，實例是內(nèi)部應(yīng)用程序的內(nèi)存）或可持久性（即，實例都存儲在OODBMS的）。應(yīng)做的理論準(zhǔn)備和分析，為以后的工作充分奠定了基礎(chǔ)。具體來說，一系列的IDEF0模型被用來定義上下文中參與的工具與框架耦合的正常工作。整體設(shè)計和制造過程中的特點逐步得到了充分的體現(xiàn)，捕捉到設(shè)計變更的傳播特性。推導(dǎo)出一個先進的設(shè)計版本控制和配置的管理模式，以支持設(shè)計變更傳播管理。最后，過程管理模式是建立在產(chǎn)品的管理模式基礎(chǔ)上。圖5是一個開發(fā)的系統(tǒng)模型，其中突出的是信息數(shù)據(jù)庫模式（無陰影部分）結(jié)構(gòu)的概述。它的內(nèi)容如下。主要是產(chǎn)品和過程管理的核心管理OODBMS的所有項目。每個項目都有一個配置的版本，也就是一個工作流程和層次結(jié)構(gòu)的設(shè)計對象的版本。進一步明確工作流程作為設(shè)計活動的層次。在配置版本或相應(yīng)的工作流程（稱為一個組成）的組成部分，分級組織，即組成包含一些子成分能得到進一步的遞歸分解，直至根組件，設(shè)計對象或活動。為了節(jié)省空間，層次關(guān)系沒有詳細顯示。
圖5 資料結(jié)構(gòu)的概述
4.6工作臺界面
最后一步是根據(jù)分配框架的職能操作分配的認真的定義，來進行工作臺界面的設(shè)計。圖6顯示了開發(fā)圖形用戶界面的截圖。它包含四個窗口。在最上面由左到右分別是“項目瀏覽器”和“配置版本的瀏覽器”。在左下角是“設(shè)計流量瀏覽器”。在右邊的是“產(chǎn)品層次瀏覽器”。工作臺應(yīng)用程序的使用方法是，用戶從其中找到一個項目，然后找到一個配置版本，以查看其詳細的工作狀態(tài)。找到相應(yīng)的設(shè)計流量和產(chǎn)品流的層次結(jié)構(gòu)，然后提交給用戶。通過這些直觀的圖形瀏覽器，瀏覽器顯示的設(shè)計流程，活動和優(yōu)先配置版本的關(guān)系。他們通過“特殊”的運行時間信息顯示已做了什么，什么應(yīng)該做和下一步需要做什么。該產(chǎn)品的層次瀏覽器顯示主要反映設(shè)計對象版本上的所有即時更新方面的組成和項目的進展?fàn)顩r。它也可以用來接受用戶對設(shè)計對象的業(yè)務(wù)，特別是檢查和退房行動，以推動工程進程進展。檢查操作，節(jié)省了更新設(shè)計共同設(shè)計對象庫中的對象版本，而檢查出操作從共同設(shè)計的對象庫加載在工作區(qū)中的設(shè)計對象的版本。這些對象的操作被激活一個彈出菜單，通過連接到選定的設(shè)計。所有的設(shè)計活動和工程數(shù)據(jù)，在任何時間，在課程設(shè)計，在良好的控制馬爾薩斯。有沒有額外的搜索需要啟動所需的操作，并沒有混亂的數(shù)據(jù)生產(chǎn)工程師。
圖6 界面的截圖
5過程動力學(xué)
一般來說，引進已開發(fā)的集成框架不能從根本上理解設(shè)計的靜態(tài)視圖和制造工藝序列圖是怎么過，用戶的角度看，最終過程的動態(tài)性能將大大改善。工作在工程集成框架支持的環(huán)境中，用戶可以隨時能夠看到整個過程及其進展情況，同時，較好的執(zhí)行本地設(shè)計或制造任務(wù)。不僅起到設(shè)計過程中的步驟可視化的結(jié)果，也是工程流程的需要。把過程中涉及的任務(wù)和它們的優(yōu)先級關(guān)系方面的知識，嵌入式虛擬化，能夠達到最佳效果。這可以大大降低用戶的專業(yè)知識要求，對使用的IPD系統(tǒng)進行設(shè)計，使其循序漸進和生產(chǎn)活動，有助于減少設(shè)計錯誤和數(shù)據(jù)不一致的發(fā)生。
產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理功能，能夠保證所有重大的設(shè)計變化，推出新的設(shè)計或老版本都能夠正確傳達調(diào)高或調(diào)低。它將不再使用戶在使用的過程中迷失方向，他們工作的時候有幾個選擇，他們在工作時不會被不可預(yù)知的事情打斷他們的工作。此外，對一個設(shè)計的改變也能夠產(chǎn)生一個完整的且內(nèi)部一致的配置版本，可以不被孤立。沒有這樣的東西，設(shè)計出來的東西屬于不同配置的版本，那么就對應(yīng)不同數(shù)據(jù)，原始設(shè)計和變更的設(shè)計對象可能互相混淆，并錯誤地將不兼容的版本配置相結(jié)合。
并行工程策略可支持提供開發(fā)團隊成員將共享最新的設(shè)計更新設(shè)施之外的集成框架。它使一個復(fù)雜的基因反彈序列徹底分解的開發(fā)任務(wù)，使較小的和相對獨立的，而且可以并行執(zhí)行的任務(wù)很容易識別。例如，任務(wù)的不同部分（見圖6），任務(wù)和不同的配置版本的CAPP設(shè)計變更傳播到生產(chǎn)設(shè)計的替代品，可以分配給同時進行的團隊中的不同的工程師工作，這加快整體發(fā)展的過程。
6結(jié)論
一個級進模設(shè)計和制造的集成框架已經(jīng)形成。它提供智能化產(chǎn)品數(shù)據(jù)和過程管理的幫助，并大大改善動態(tài)過程中存在的不可預(yù)知的變更設(shè)計和多個設(shè)計版本。由CAD框架的宗旨，定義系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和功能要求的全球視野的啟發(fā)。三個主要步驟是采取進一步的發(fā)展的關(guān)鍵。首先，“骨骼”一個空的數(shù)據(jù)庫管理計劃的框架派生的同時，能夠?qū)崿F(xiàn)決策的范圍。第二步是開發(fā)數(shù)據(jù)庫架構(gòu)或相關(guān)的管理信息模型，并進一步指定其他組件框架與基于數(shù)據(jù)庫開發(fā)模式的更多細節(jié)。進行了理論準(zhǔn)備，以確定最相關(guān)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理和流程管理機制。最后，一個直觀的圖形用戶界面工作臺設(shè)計，并摸索出一套演示會議是測試和評價的職能分配框架。
擬議的集成框架，可以在許多方面進行擴展，它在不久的將來將得到更大的擴展和延伸。例如，它可能為了具體的報告，來協(xié)助建立和更新項目的進展情況。保持在全球信息庫的相關(guān)信息，可用于自動創(chuàng)建進度報告草案。又比如，它可以對設(shè)計師進行支持和對管理起到一定的擴展作用，并允許項目從不可預(yù)知的工程過程中恢復(fù)丟失的關(guān)鍵工程設(shè)計內(nèi)容。有關(guān)的任務(wù)，可以很容易地被進行分配給新來的工程師，新來的工程師可以很容易知道和該項目有關(guān)的歷史和當(dāng)前狀態(tài)，就好像他是從一開始就參與該項目的工程師。
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