模具设计开题报告

毕业设计（论文）开题报告

系（部）：机电工程系 2013年 3 月 20 日 课题名称 T30拖拉机消声器端罩冲压模具设计 学生姓名 崔飞航 专业班级 B090304 课题类型 工程设计 指导教师 方世杰 职称 副教授 课题来源 工程实际 1. 综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 1.1模具产业国内外的发展状况： 模具是工业生产的基础工艺装备。振兴和发展我国的模具工业，日益受到人们的重视和关注。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通讯等产品中，60-80%的零部件，都要依靠模具成形。模具工业在国民经济中占重要地位，模具工业是高新技术产业的一个组成部分；是高新技术产业化的重要领域，是装备工业的一个组成部分，模具工业地位之重要，还在于国民经济的五大支柱产业——机械、电子、汽车、石化、建筑，都要求模具工业的发展与之相适应。 1.1.1国内模具发展概况： 我国模具企业创新能力大幅提高，技术水平向专、精、优、强方向发展，涌现出许多高技术水平的精密冲压模具和新技术，从而推动行业进一步优化升级，模具产销量均已居国际前列，逆差进一步下降，产业发展势头迅猛。 模具行业产品结构调整加快，以大型、精密、复杂、长寿命模具为代表的技术含量较高模具的发展速度高于行业总体发展速度，占模具总量的35%左右。2007年模具出口增幅达35.73%，逆差进一步下降，进出口模具结构趋于合理，国产模具替代进口模具已成气候。 从行业结构看，民营企业快速发展，国有企业活力增强，面向市场的专业模具厂家数量和能力提高较快，适应模具行业生产特点的冲压件加工模具集聚生产园区得到发展，中西部等模具工业欠发达地区有较大进步。 精密塑料冲压件加工模具已能生产照相机和手机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具以及精度达5微米的7800腔塑封模具等。大型精密复杂压铸模已能生产自动扶梯整体踏板压铸模、汽车后桥齿轮箱压铸模以及汽车发动机壳体的铸造模具等。 我国涌现出一大批模具行业的龙头企业，如，汽车覆盖件模具有“四大家”，模具行业已有95家企业被授予“中国重点骨干模具企业”称号；在产业布局上，我国模具业正在从较发达的珠三角、长三角地区向内地和北方扩展，出现了一些新的模具生产较集中的地区，更为重要的是，我国模具产业不仅规模庞大，而且档次也越来越丰富，大型、精密、复杂、长寿命模具为代表的高水平模具比例达到了35%以上。 目前从总体上来看，我国还只能称的上是冲压件加工模具生产大国而并不能称的上是生产强国，产品与发达国家还有10年-15年差距，目前仍以中低档为主，我国的模具行业近年将在持续快速增长的同时，呈现以下特点：产品继续向着更加大型、精密、复杂及经济快速的方向发展，技术含量将不断提高，制造周期不断缩短，冲压件加工模具生产将继续朝着信息化、数字化、精细化、高速化和自动化方向发展，企业将进一步提升各方面的综合实力和核心竞争力。 1.1.2国外模具发展状况： 高新技术在欧美模具企业得到广泛应用,欧美许多模具企业的生产技术水平在国际上是一流的。将高新技术应用于模具的设计与制造，已成为快速制造优质模具的有力保证。 1> CAD/CAE/CAM的广泛应用，显示了用信息技术带动和提升模具工业的优越性。 在欧美，CAD/CAE/CAM已成为模具企业普遍应用的技术。在CAD的应用方面，已经超越了甩掉图板、二维绘图的初级阶段，目前3D设计已达到了70%～89%。PRO/E、UG、CIMATRON等软件的应用很普遍。应用这些软件不仅可完成2D设计，同时可获得3D模型，为NC编程和CAD/CAM的集成提供了保证。应用3D设计，还可以在设计时进行装配干涉的检查，保证设计和工艺的合理性。数控机床的普遍应用，保证了模具零件的加工精度和质量。30～50人的模具企业，一般拥有数控机床十多台。经过数控机床加工的零件可直接进行装配，使装配钳工的人数大大减少。CAE技术在欧美已经逐渐成熟。在注射模设计中应用CAE分析软件，模拟塑料的冲模过程，分析冷却过程，预测成型过程中可能发生的缺陷。在冲模设计中应用CAE软件，模拟金属变形过程，分析应力应变的分布，预测破裂、起皱和回弹等缺陷。CAE技术在模具设计中的作用越来越大，意大利COMAU公司应用CAE技术后，试模时间减少了50%以上。 2>高速切削是以高切削速度、高进给速度和高加工质量为主要特征的加工技术，其加工效率比传统的切削工艺要高几倍，甚至十几倍。 目前，欧美模具企业在生产中广泛应用数控高速铣，三轴联动的比较多，也有一些是五轴联动的，转数一般在1.5万～3万r/min。采用高速铣削技术，可大大缩短制模时间。经高速铣削精加工后的模具型面，仅需略加抛光便可使用，节省了大量修磨、抛光的时间。欧美模具企业十分重视技术进步和设备更新。设备折旧期限一般为4～5年。增加数控高速铣床，是模具企业设备投资的重点之一。 3>由于市场竞争日益激烈，产品更新换代不断加快，快速成型和快速制模技术应运而生，并迅速获得普遍应用。 在欧洲模具展上，快速成型技术和快速制模技术占据了十分突出的位置，有SLA、SLS、FDM和LOM等各种类型的快速成型设备，也有专门提供原型制造服务的机构和公司。 欧美模具企业的先进技术和先进管理，使其生产的大型、精密、复杂模具，对促进汽车、电子、通讯、家电等产业的发展起了极其重要的作用，也给模具企业带来了良好的经济效益。美国的模具企业，人均年销售额在20万美元左右；意大利人均年销售额也在10万美元以上。与国内的模具企业相比，即使扣除价格因素的影响，欧美模具企业的生产效率也比我们高许多倍。要缩小与先进工业国家的差距，必须加快技术进步，提高CAD/CAE/CAM的应用程度，增加数控加工设备的比重，用信息技术进一步提高模具的设计制造水平。同时，要学习和借鉴国外的先进管理经验，进一步深化企业改革。目前，国内有些模具厂冲模、塑料模都做，大型、中型、小型模具都做，这样很难干好，必须走小而专、小而精、小而特的道路。同时要增强参与国际竞争的意识，加强国际经济技术合作与交流，在提高模具国产化程度的同时，进一步扩大出口，走向世界。 1.2选题目的与意义 综合1.1的分析以及专业所学，本次课题的选取为《T30拖拉机消声器端罩冲压模具设计》，设计从工程实际入手，主要围绕冲压模具展开，旨在结合当今冲压模具发展状况与趋势，以生产高质精密产品和提高制件的数字化、高速化、自动化生产为原则，设计出一套能满足生产需求的冲压模具机构。 在本课题的设计过程中，我的CAD、Pro/E以及手工制图能力将得到锻炼与提高，同时冲压模具结构设计、冲压成形工艺分析、冲压模具数字化设计、冲压模具零件的选材、热处理及制造方面的知识将得以增强，是理论知识应用于实际设计的一次很好的结合。 2. 研究的基本内容，拟解决的主要问题 2.1 课题研究的内容： （1）冲压零件工艺性分析； （2）压件工艺方案制定； （3）毛坯形状、尺寸和下料方式确定； （4）冲模类型及结构型式确定； （5）工艺计算； （6）压力机选择； （7）模具总图和非标准零件图绘制； （8）设计计算说明书编写。 2.2课题研究拟解决的主要问题： （1）冲压模具的设计思路和设计方法； （2）合理设计模具结构； （3）正确选择零件材料、热处理方式，尺寸精度和形位精度； （4）正确使用手册和相关技术资料，运用标准和规范； （5）编写技术文件和整理资料。 3. 研究步骤、方法及措施 3.1．研究步骤 （1）查阅资料 了解制件的加工精度、材质的要求、力学性能的要求，冲压工艺成型方法技术及工艺过程，知道冲压件的特性，对冲压模具类型进行合理的选择 （2）根据冲压件特性及冲压模具以及冲压工艺选择合适的设备，然后确定合适的模具尺寸 （3）根据所选的参数求解所需要的压力，确定各部分的配合关系，校核各部分模具的强度，画相关的模具装配图与零件图。 （4）对所设计模具进行结构 生产过程及工艺的分析 确定其合理性，对不合适部分进行修正，然后重新校核。 （5）对所设计的模具进行设计计算说明书的书写，对图纸的校核，以及准备毕业答辩的相关内容资料 3.2．设计（或研究）方法、措施 （1）根据所学专业知识，设计理论、实验数据进行理论设计。 （2）查阅相关文献及参考资料结合使用实践进行经验设计。 （3）画出装配图，检验设计是否合理。 （4）总结设计经验，得出设计心得。 4. 研究工作进度 （1）第4~5周 完成毕业设计开题报告及开题报告答辩； （2）第6~9周 收集资料、理论分析、方案设计、数据计算、工艺设计、中期检查； （3）第9~12周 撰写毕业设计说明书、绘制工程装配草图； （4）第12~16周 教师检查，批改设计方案、工程图及设计说明书；学生修改图纸及说明书，定稿；毕业设计资格审查； （5）第17周 进行毕业设计答辩 5. 主要参考文献 [1] 李奇涵. 冲压成形工艺与模具设计. 北京：科学出版社，2007 [2] 陈于萍，周兆元. 互换性与测量技术基础. 北京：机械工业出版社，2005 [3] 张正修. 冲模实用典型结构图集. 北京：机械工业出版社，2009 [4] 彭建声. 简明模具工实用技术手册. 北京：机械工业出版社，2011 [5] 姜伯军. 级进冲模设计与模具结构实例. 北京：机械工业出版社，2007 [6] 虞传宝. 冷冲压及塑料成型工艺与模具设计资料. 北京：机械工业出版社，1992 教研室意见 教研室主任签字： 年 月 日