汽車后門外板沖壓成型工藝分析及模具設(shè)計【后門B柱外板】
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本科生畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告
學(xué)生姓名:
導(dǎo)師姓名、職稱:
所屬學(xué)院:
專業(yè)班級:
設(shè)計(論文)題目: 汽車后門外板沖壓成型工
藝分析及模具設(shè)計
年 月 日
開題報告
一.設(shè)計目的及意義
這次畢業(yè)設(shè)計的題目是汽車后門外板沖壓成型工藝分析及模具設(shè)計。目的是對給定的零件進(jìn)行沖壓模具設(shè)計,對其進(jìn)行詳細(xì)的工藝分析,并確定零件的沖壓工藝方案。通過本次的畢業(yè)設(shè)計能夠掌握較復(fù)雜零件沖壓模具設(shè)計與制造的一般方法,對零件沖壓工藝方案的制定、工藝計算及模具設(shè)計有更深層次的認(rèn)識,并學(xué)會對模具設(shè)計資料的檢索與整合以及對已有資料的充分合理的使用。該實踐性課題是對理論學(xué)習(xí)水平的實踐和檢驗,對以后從事類似的工作有一定的指導(dǎo)性與實踐性意義。
隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,沖壓在機(jī)械,家電,航天航空,交通運(yùn)輸?shù)雀鱾€行業(yè)里越來越顯得重要。小到一個螺絲,大到汽車覆蓋件,列車,飛機(jī)用的大管壁管材,都是利用擠壓機(jī)基于沖壓模具沖壓生產(chǎn)的。
沖壓件的產(chǎn)生多是應(yīng)用沖壓工藝完成的,沖壓工藝是一種高效的生產(chǎn)方法,采用復(fù)合模,尤其是多工位級進(jìn)模,可在一臺壓力機(jī)上完成多道沖壓工序,實現(xiàn)由帶料開卷、矯平、沖裁到成形、精整的全自動生產(chǎn)。與其它加工方式相比有優(yōu)點(diǎn)如下:
(1) 沖壓加工的生產(chǎn)效率高,且操作方便,易于實現(xiàn)機(jī)械化與自動化。其原因是沖壓依靠沖模和沖壓設(shè)備來完成加工,普通壓力機(jī)的行程次數(shù)為每分鐘幾十次,高速壓力要每分鐘可達(dá)數(shù)百次甚至千次以上,而且每次沖壓行程就可能得到一個沖件。
(2) 沖壓時由于模具保證了沖壓件的尺寸與形狀精度,且一般不破壞沖壓件的表面質(zhì)量,而模具的壽命一般較長,所以沖壓的質(zhì)量穩(wěn)定,互換性好,具有“一模一樣”的特征。
(3) 沖壓可加工出尺寸范圍較大、形狀較復(fù)雜的零件,如小到鐘表的秒表,大到汽車縱梁、覆蓋件等,加上沖壓時材料的冷變形硬化效應(yīng),沖壓的強(qiáng)度和剛度均較高。
(4) 沖壓一般沒有切屑碎料生成,材料的消耗較少,且不需其它加熱設(shè)備,因而是一種省料,節(jié)能的加工方法,沖壓件的成本較低。
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(jì)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、鍛壓成形、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,使坯料加工成符合產(chǎn)品要求的零件。模具已廣泛應(yīng)用于電機(jī)電器產(chǎn)品、電子和計算機(jī)產(chǎn)品、儀表、家用電器、汽車、軍械、通用機(jī)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(fù)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。
近年來,國內(nèi)外各大汽車制造企業(yè)都將車身外形的設(shè)計和制造能力作為衡量汽車,特別是轎車車型的開發(fā)水平的重要標(biāo)志,而覆蓋件模具正是車身生產(chǎn)的主要工藝設(shè)備。為此,世界各國均大量的人力和財力開展汽車覆蓋件模具設(shè)計及其制造技術(shù)的研究與開發(fā)。工藝設(shè)計是連接產(chǎn)品設(shè)計與制造的紐帶和橋梁,合理的成型工藝設(shè)計是模具設(shè)計與制造的基礎(chǔ),也是決定覆蓋件能否順利成型的關(guān)鍵,它將直接產(chǎn)品的質(zhì)量、成本、生產(chǎn)效率以及模具的使用壽命等方面。覆蓋件工藝設(shè)計及其關(guān)鍵技術(shù)已成為人們研究的熱點(diǎn),本文通過對汽車后門沖壓成型工藝的分析及其模具設(shè)計,深入了解沖壓件工藝分析、工藝選擇、影響因素、制造過程等,同時掌握基本模具設(shè)計方法和設(shè)計方案。
二.基本內(nèi)容
1.完成汽車后門外板沖壓模具的總體方案設(shè)計
(1)對零件的形狀、結(jié)構(gòu)、精度和各項技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行工藝性分析,確定模具類型及結(jié)構(gòu)形式;
(2)計算沖裁力、卸料力、推件力、頂件力及沖壓合力,正確選擇
壓力機(jī)的型號,確定排樣方式、模具結(jié)構(gòu)方案,進(jìn)行方案的設(shè)計;
2.完成該零件的模具裝配圖和典型零件圖的繪制
(1)確定成型部分鑲塊鑲拼方法,選擇合理的結(jié)構(gòu)參數(shù),確定各部 位結(jié)構(gòu);
(2)計算凸、凹模刃口尺寸;
(3)校核模具的推桿行程,重要部件的強(qiáng)度,核對全部圖紙;
3.完成該零件模具開合模運(yùn)動仿真
三.研究方法
1.通過網(wǎng)上查找資料和閱讀學(xué)校圖書館的相關(guān)書籍做好理論知識的儲備。
2.相關(guān)軟件的學(xué)習(xí)。
3.擬定各種可行性方案進(jìn)行對比,選出最佳方案。
4.對分析數(shù)據(jù)和結(jié)果進(jìn)行全面的歸納整理,撰寫論文。
四.技術(shù)方案
1.沖壓工藝方案的分析與確定。
零件的結(jié)構(gòu)如下圖:
零件 局部A
根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)分析可知, 成形該零件所需基本工序落料、沖孔、拉深、彎曲,整形5種,進(jìn)行可行性組合,得到以下三種工藝方案(方案中,落料得出零件外形輪廓和底板兩個T形口與一個矩形口,拉深得出底板右端淺凹槽,1、2、3、4、5均是在彎曲后進(jìn)行局部拉深而成):
A.落料→拉深→整形→彎曲→沖孔得出兩端的小孔→整形。
B.拉深→落料→整形→沖孔得出兩端的小孔→彎曲→整形。
C.拉深→落料→整形→彎曲→沖孔得出兩端的小孔→整形。
2.最佳工藝方案的確定
方案A中,先落料再進(jìn)行拉深,落料完成后,待拉深部位的尺寸小,且大部分已被切去,此時再拉深,被拉深部位受力不均勻,而且在拉深過程中周邊材料對它的變形補(bǔ)償少,容易拉裂。
方案B中,先沖孔后彎曲,從零件圖上可知,右端小孔所在的平面是斜面,且尺寸小,在彎曲過程中帶有拉伸應(yīng)力,容易使小孔變形,影響小孔精度。
方案C中,先拉深后落料,先彎曲后沖孔,能有效避免前兩種方案可能出現(xiàn)的問題,兩次整形,提高了零件精度。
綜上,確定使用C方案。工序如下:
工序一-坯料
工序二-拉森
工序三-落料
工序四-彎曲
工序五-沖孔
五.模具設(shè)計
根據(jù)方案C的工序,用到的主要模具有沖裁模、彎曲模、拉伸膜。為提高生產(chǎn)效率,保證零件更高的尺寸精度,在對坯料進(jìn)行拉深之后,可采用多工位彎曲成形連續(xù)復(fù)合模將落料、彎曲、沖孔三工序在一套多工位連續(xù)模上完成。
六.進(jìn)度安排
第1-2周 調(diào)研,完成調(diào)研報告;
第3周 開題報告,研究方案的確定;
第4-7周 完成模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(全部圖紙);
第8-11周 完成模具動畫設(shè)計
第12-13周 完成設(shè)計說明書及其它要求工作;
第14周 交設(shè)計說明書及相關(guān)資料;
第16周 畢業(yè)答辯;
指導(dǎo)教師意見:
指導(dǎo)教師簽名:
年 月 日
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上傳時間:2021-04-22
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