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畢業(yè)設計
開題論證報告
專 業(yè) 機械設計制造及其自動化
學生姓名 郭 峰
班 級 B機制052班
學 號 0510110207
指導教師 袁鐵軍
完成日期 2009年3月31日
課題名稱：基于pro/e的接線墊片級進模的設計及凸模的加工仿真
一、課題來源、課題研究的主要內容及國內外現(xiàn)狀綜述
1、課題來源： 上海斯特斯五金有限公司。
2、課題研究的主要內容：接線墊片是比較復雜的鈑金件，對沖壓工藝及模具的設計與制造有很高的要求，是一類結構復雜。形狀和尺寸精度要求高的沖壓零件。該制件在市場上需求很大，是一種典型的大批量生產的鈑金制件。而擁有復雜結構的級進模級進模，也叫連續(xù)模由多個工位組成，各工位完成不同的加工，各工位順序關聯(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精度高，，生產精度高，便于實現(xiàn)自貢話或半自動化生產，特別是以大批量生產，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。但級進模也存在一些確定，特別是多工位級進模，結構比較復雜，造價很高，制造周期長，因此在設計多工位級進模是，必須全面、細致、持慎重態(tài)度。進行級進模設計，需要大量的全面的機械設計以及模具方面的知識。在設計以及制造模具中全面涉獵到數(shù)字化技術，包括產品及模具的三維造型和采用數(shù)控加工技術制造產品的的全過程。
3、國內沖壓模水平現(xiàn)狀
標志沖模技術先進水平的精密多工位級進模，具有結構復雜、制造難度大、精度高、壽命長和生產效率高等特點，是我國重點發(fā)展的精密沖模。但是同時也存在一些缺點，結構比較復雜，造價很高，制造周期很長。從精密多任務位級進模的沖制件來看，包括電機鐵芯片級進模、空調器翅片級進模、集成電路引線框架級進模、電子連接器級進模、彩管電子槍零件級進模、汽車零件級進模、家電零件級進模等?？梢哉f，沖制件覆蓋了電子、通訊、汽車、機械、電機電器、儀器儀表和家電等產品范疇。從當前國內制造的精密多任務位級進模的水平分析，在模具的技術含量、制品質量、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步。其中，部分高檔優(yōu)質模具的總體水平與國際同類模具水平相當。不僅替代了進口，而且還出口到歐、美、日等工業(yè)發(fā)達國家和地區(qū)。越來越多的大型、精密、復雜、長壽命模具出口大幅增加。 現(xiàn)在，中國已能生產精度達到2μm的多工位級進模，壽命可達3億沖次以上。有的企業(yè)甚至能生產出可在2000次／min的高速沖床上使用的多工位級進模，精度可達微米。
其中T05一0318汽車零件18工位級進模，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，制品形狀復雜，拉延深度起伏較大的立體曲面。模具壽命300萬沖次，制造周期45d等指標，達到了美國同類模具水平和用戶的認可。
有代表性的電機鐵芯自動疊片硬質合金多工位級進模，精度達2 m，步距精度達3 m，雙回轉精度1 ，拼塊精度1 m，表面粗糙度Ra0.1～0.4 m，壽命1億次；美國奧伯格、日本黑田、法國寶捷時等電機鐵芯雙排自動疊片模，精度為1 m，步距精度2 m，模具壽命2億次。雖然精度已接近國外先進水平，但壽命有一定差距。
高水平的空調器翅片多工位級進模，精度達2 m，凸、凹模的工作面近千處，沖裁間隙為0.01mm的達300多處，一次沖出翅片數(shù)達36列，模具壽命2億次以上；日本日高精機、美國OAK、意大利GBS公司制造的36～72列數(shù)翅片級進模，精度達2 m，步距精度3 m，壽命5億次以上。同樣，精度已接近國外先進水平，但模具壽命有較大差距。
二、本課題擬解決的問題
1、接線墊片屬沖裁零件，零件形狀簡單，但直線和圓弧過渡處的圓角太小。生產規(guī)模要求大，需要確定合適的工藝方案。
2、、傳統(tǒng)的設計，絕大多數(shù)都是依靠工程人員的經驗來進行鑄件及模具的設計，這既耗時又耗力，模具的設計周期長，從而影響生產效益。本課題將采用基于CAD/CAM/CAE技術來設計制造模具，從而提高模具設計與制造的速度。
3、沖壓工藝規(guī)程是沖壓工藝人員，在零件投產錢所編制的一種能知道整個生產過程的工藝性技術文件。一個合理的工藝規(guī)程，既能使生產做到有條不紊，穩(wěn)定而高效，同時還能達到確保產品質量和降低成本的目的。假如工藝規(guī)程編制的不合理，則會造成生產周期長、工模具的破損、成本提高等一系列的不良后果。嚴重時，由于設備、模具選擇的不合理還會發(fā)生人身傷亡事故。
4、級進模設計復雜，特別是級進模排樣圖的設計更為重要，其好壞決定模具的成敗。設計多工位級進模時，首先要設計條料的排樣圖，這是多工位級進模的重要依據(jù)。
5、如何合理確定步距的大小。級進模的步距是確定條料在模具中每送進一次所需要向前移動的固定距離。步距的精度直接影響零件的精度。
三、解決方案及預期效果
（一）解決方案
（1）接線墊片沒有標注公差，尺寸的極限偏差數(shù)值可按GB/T1800.3-1998
IT14級處理。模具試沖是允許毛刺高度在0.05mm內，生產時允許毛刺高度在0.15mm內。表面粗糙度為6.3微米。在先落料再沖孔、沖孔落料復合模和沖孔落料級進模三個工藝方案中選擇沖孔落料級進模方案，以保證生產效率高，模具結構簡單，易于制造，采用導正銷定位還可以保證零件尺寸的精度。
（2）把數(shù)字化設計及制造的理念貫穿到全部的設計及制造工作中去，使用Pro/e軟件進行鑄件及模具的設計，在設計過程中用Pro軟件進行沖壓分析，以設計出沖壓系統(tǒng)，制定合理的鑄造工藝，同時用專業(yè)的高效的大型加工軟件對凸模進行數(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、數(shù)量、加工順序及復雜程度，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）計算確定最經濟的皮料形狀、排樣方式、條料裁剪方式及材料的消耗量。計算沖裁力以合理地選擇壓力機和設計模具。
（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、形狀復雜程度、零件材質和厚度；磨具的工位數(shù)；沖壓時條料的送進方式和定距方式等。合理的配合適用級進模的四種定距方式:定位銷定距、側刀定距、導正銷定距和自動送料機構定距以使定距效果更好。
（二）預期效果：
1. 產品迎合市場要求，有廣闊的市場前景，適于自動化及機械化生產，表面精度達到一定水平，結構精度較高。
2.在實際生產中，材料消耗小，工序數(shù)量和工時省，模具結構簡單、制造容易、維修方便、壽命提高，生產效率高，滿足生產精度要求。
3 模具具高效率、長壽的特點，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、傳遞動作最簡單。同時模具維修方便。
四、課題進度安排
2月27日～2月28日 布置任務。
3月1日～3月14日 調查研究，畢業(yè)實習。
3月15日～3月31日 方案論證，總體設計----開題階段。
4月1日～4月14日 技術設計（部件設計）。
4月14日～5月14日 工作設計（零件設計）。
5月15日～5月31日 撰寫畢業(yè)設計說明書--中期工作階段。
6月1日～6月2日 畢業(yè)設計預答辯。
6月3日～6月9日 修改資料。
6月10日～6月11日 評閱材料。
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、指導教師意見
簽名:
年 月 日
六、專業(yè)系意見
簽名:
年 月 日
七、學院意見
簽名:
年 月 日
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