開(kāi)題報(bào)告-電動(dòng)機(jī)外殼級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì).docx

電動(dòng)機(jī)外殼級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告班級(jí)（學(xué)號(hào)）機(jī)械0905 2009010168 姓名 馬文碩指導(dǎo)教師 鐘建琳一、綜述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(jì)和制造有直接關(guān)系。模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)水平的高低，是衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)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(kāi)發(fā)能力。1、多工位級(jí)進(jìn)模特點(diǎn)多工位級(jí)進(jìn)模是在普通級(jí)進(jìn)模的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種高精度、高效率、長(zhǎng)壽命的模具，是技術(shù)密集型模具的重要代表，是沖模發(fā)展方向之一。這種模具除進(jìn)行沖孔落料工作外，還可根據(jù)零件結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和成形性質(zhì)，完成壓筋、沖窩、彎曲、拉深等成形工序，甚至還可以在模具中完成裝配工序。沖壓時(shí)，將帶料或條料由模具入口端送進(jìn)后，在嚴(yán)格控制步距精度的條件下，按照成形工藝安排的順序，通過(guò)各工位的連續(xù)沖壓，在最后工位經(jīng)沖裁或切斷后，便可沖制出符合產(chǎn)品要求的沖壓件。為保證多工位級(jí)進(jìn)模的正常工作，模具必須具有高精度的導(dǎo)向和準(zhǔn)確的定距系統(tǒng)，配備有自動(dòng)送料、自動(dòng)出件、安全檢測(cè)等裝置。所以多工位級(jí)進(jìn)模與普通沖模相比要復(fù)雜，具有如下特點(diǎn)： （1）在一副模具中，可以完成包括沖裁，彎曲，拉深和成形等多道沖壓工序；減少了使用多副模具的周轉(zhuǎn)和重復(fù)定位過(guò)程，顯著提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率和設(shè)備利用率。 （2）由于在級(jí)進(jìn)模中工序可以分散在不同的工位上，故不存在復(fù)合模的“最小壁厚”問(wèn)題，設(shè)計(jì)時(shí)還可根據(jù)模具強(qiáng)度和模具的裝配需要留出空工位，從而保證模具的強(qiáng)度和裝配空間。 （3）多工位級(jí)進(jìn)模通常具有高精度的內(nèi)、外導(dǎo)向（除模架導(dǎo)向精度要求高外，還必須對(duì)細(xì)小凸模實(shí)施內(nèi)導(dǎo)向保護(hù)）和準(zhǔn)確的定距系統(tǒng)，以保證產(chǎn)品零件的加工精度和模具壽命。 （4）多工位級(jí)進(jìn)模常采用高速?zèng)_床生產(chǎn)沖壓件，模具采用了自動(dòng)送料、自動(dòng)出件、安全檢測(cè)等自動(dòng)化裝置，操作安全，具有較高的生產(chǎn)效率。目前，世界上最先進(jìn)的多工位級(jí)進(jìn)模工位數(shù)多達(dá) 50 多個(gè)，沖壓速度達(dá) 1000 次分以上。 （5）多工位級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)復(fù)雜，鑲塊較多，模具制造精度要求很高，給模具的制造、調(diào)試及維修帶來(lái)一定的難度。同時(shí)要求模具零件具有互換性，在模具零件磨損或損壞后要求更換迅速，方便，可靠。所以模具工作零件選材必須好（常采用高強(qiáng)度的高合金工具鋼、高速鋼或硬質(zhì)合金等材料），必須應(yīng)用慢走絲線切割加工、成型磨削、坐標(biāo)鏜、坐標(biāo)磨等先進(jìn)加工方法制造模具。 （6）多工位級(jí)進(jìn)模主要用于沖制厚度較薄（一般不超過(guò)2mm）、產(chǎn)量大，形狀復(fù)雜、精度要求較高的中、小型零件。用這種模具沖制的零件，精度可達(dá) IT10 級(jí)。2、多工位級(jí)進(jìn)模發(fā)展現(xiàn)狀標(biāo)志著沖模技術(shù)先進(jìn)水平的精密多工位級(jí)進(jìn)模，具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造難度大、精度高、壽命長(zhǎng)和生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)，是我國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的精密沖模。從精密多工位級(jí)進(jìn)模的沖制件來(lái)看，包括電機(jī)鐵芯片級(jí)進(jìn)模、空調(diào)器翅片級(jí)進(jìn)模、集成電路引線框架級(jí)進(jìn)模、電子連接器級(jí)進(jìn)模、彩管電子槍零件級(jí)進(jìn)模、汽車零件級(jí)進(jìn)模、家電零件級(jí)進(jìn)模等?？梢哉f(shuō)，沖制件覆蓋了電子汽車、通訊、機(jī)械、電機(jī)電器、儀器儀表和家電等產(chǎn)品范疇。從當(dāng)前國(guó)內(nèi)制造的精密多工位級(jí)進(jìn)模的水平分析在模具的技術(shù)含量、制造精度、使用壽命和制造周期等方面均獲得了明顯進(jìn)步。其中部分高檔優(yōu)質(zhì)模具的總體水平與國(guó)際同類模具水平相當(dāng)。經(jīng)過(guò)幾十年努力，現(xiàn)在我國(guó)沖壓模具的設(shè)計(jì)與制造能力已達(dá)到較高水平，包括信息工程和虛擬技術(shù)等許多現(xiàn)代設(shè)計(jì)制造技術(shù)已在很多模具企業(yè)得到應(yīng)用。雖然如此，我國(guó)的沖壓模具設(shè)計(jì)制造能力與市場(chǎng)需要和國(guó)際先進(jìn)水平相比仍有較大差距。這一些主要表現(xiàn)在高檔轎車和大中型汽車覆蓋件模具及高精度沖模方面，無(wú)論在設(shè)計(jì)還是加工工藝和能力方面，都有較大差距。轎車覆蓋件模具，具有設(shè)計(jì)和制造難度大，質(zhì)量和精度要求高的特點(diǎn)，可代表覆蓋件模具的水平。雖然在設(shè)計(jì)制造方法和手段方面基本達(dá)到了國(guó)際水平，模具結(jié)構(gòu)周期等方面，與國(guó)外相比還存在一定的差距。3、多工位級(jí)進(jìn)模發(fā)展趨勢(shì)隨著與國(guó)際接軌的腳步不斷加快，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益加劇，人們已經(jīng)越來(lái)越認(rèn)識(shí)到產(chǎn)品質(zhì)量、成本和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力的重要性。近年來(lái)許多模具企業(yè)因此加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度，一些國(guó)內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維CAD，并陸續(xù)開(kāi)始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS等國(guó)際通用軟件，個(gè)別廠家還引進(jìn)了Moldflow。隨著與國(guó)際接軌的腳步不斷加快，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益加劇，人們已經(jīng)越來(lái)越認(rèn)識(shí)到產(chǎn)品質(zhì)量、成本和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力的重要性。近年來(lái)許多模具企業(yè)因此加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度，一些國(guó)內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維CAD，并陸續(xù)開(kāi)始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS等國(guó)際通用軟件，個(gè)別廠家還引進(jìn)了Moldflow等CAE軟件，并成功應(yīng)用于多工位級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)中。 多工位級(jí)進(jìn)模技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該為適應(yīng)模具產(chǎn)品“交貨期短”、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價(jià)格低”的要求服務(wù)。專家認(rèn)為，未來(lái)多工位級(jí)進(jìn)模具制造技術(shù)有以下幾大發(fā)展趨勢(shì)： （1）全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù) 模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向。隨著微機(jī)軟件的發(fā)展和進(jìn)步，普及CAD/CAM/CAE技術(shù)的條件已基本成熟，各企業(yè)將加大CAD/CAM技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)的力度；進(jìn)一步擴(kuò)大CAE技術(shù)的應(yīng)用范圍。計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正使CAD/CAM/CAE技術(shù)跨地區(qū)、跨企業(yè)、跨院所地在整個(gè)行業(yè)中推廣成為可能，實(shí)現(xiàn)技術(shù)資源的重新整合，使虛擬制造成為可能。 （2）高速銑削加工 國(guó)外近年來(lái)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粗糙度。另外，還可加工高硬度模塊，還具有溫升低、熱變形小等優(yōu)點(diǎn)。高速銑削加工技術(shù)的發(fā)展，對(duì)汽車、家電行業(yè)中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向發(fā)展。隨著與國(guó)際接軌的腳步不斷加快，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益加劇，人們已經(jīng)越來(lái)越認(rèn)識(shí)到產(chǎn)品質(zhì)量、成本和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力的重要性。近年來(lái)許多模具企業(yè)因此加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度，一些國(guó)內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維CAD，并陸續(xù)開(kāi)始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS等國(guó)際通用軟件，個(gè)別廠家還引進(jìn)了Moldflow。隨著與國(guó)際接軌的腳步不斷加快，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益加劇，人們已經(jīng)越來(lái)越認(rèn)識(shí)到產(chǎn)品質(zhì)量、成本和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力的重要性。近年來(lái)許多模具企業(yè)因此加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度，一些國(guó)內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維CAD，并陸續(xù)開(kāi)始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS等國(guó)際通用軟件，個(gè)別廠家還引進(jìn)了Moldflow等CAE軟件，并成功應(yīng)用于多工位級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)中。 （3）模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng) 高速掃描機(jī)和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ退璧闹T多功能，大大縮短了模具的在研制制造周期。有些快速掃描系統(tǒng)，可快速安裝在已有的數(shù)控銑床及加工中心上，實(shí)現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的加工程序、不同格式的CAD數(shù)據(jù)，用于模具制造業(yè)的“逆向工程”。 （4）提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度 我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)化程度正在不斷提高，估計(jì)目前我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率已達(dá)到30%左右。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家一般為80%左右。 （5）優(yōu)質(zhì)材料及先進(jìn)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(lái)提高模具的壽命就顯得十分必要。模具熱處理和表面處理是否能充分發(fā)揮模具鋼材料性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。模具熱處理的發(fā)展方向是采用真空熱處理。模具表面處理除完善應(yīng)發(fā)展工藝先進(jìn)的氣相沉積(TiN、TiC等)、等離子噴涂等技術(shù)。 （6）模具研磨拋光將自動(dòng)化、智能化 模具表面的質(zhì)量對(duì)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(dòng)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(shì)。 （7）模具自動(dòng)加工系統(tǒng)的發(fā)展 這是我國(guó)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的目標(biāo)。模具自動(dòng)加工系統(tǒng)應(yīng)有多臺(tái)機(jī)床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤；有完整的機(jī)具、刀具數(shù)控庫(kù)；有完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng)；有質(zhì)量監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)。 二、研究?jī)?nèi)容 圖1 制件圖電動(dòng)機(jī)外殼零件圖如圖1所示，零件材料為10F，該零件材料適宜沖壓加工，零件厚度為0.6mm。要求：根據(jù)產(chǎn)品圖、制件的產(chǎn)量，進(jìn)行工藝分析，設(shè)計(jì)排樣并繪制排樣圖，確定該模具所使用的模架形式（包括導(dǎo)向系統(tǒng)），卸料結(jié)構(gòu)，導(dǎo)料裝置，送料和定距方式，凸、凹模的結(jié)構(gòu)形式及固定方法等，繪制模具總裝圖，模具相關(guān)零件圖。三、實(shí)現(xiàn)方法及預(yù)期目標(biāo)（1）預(yù)計(jì)達(dá)到的目標(biāo)：充分理解掌握大學(xué)四年所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，達(dá)到理論知識(shí)與處理實(shí)際問(wèn)題相結(jié)合的目的。通過(guò)該級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)，能夠比較深刻的了解連續(xù)模的設(shè)計(jì)原則及指導(dǎo)思想。培養(yǎng)調(diào)查研究相關(guān)文獻(xiàn)檢索和閱讀能力；培養(yǎng)沖壓模具設(shè)計(jì)、計(jì)算與繪圖的能力；培養(yǎng)使用UG等繪圖軟件進(jìn)行三維造型和輔助AutoCAD進(jìn)行二維成型的能力。通過(guò)工藝分析，能夠了解級(jí)進(jìn)模與單工序模、復(fù)合模之間的優(yōu)缺點(diǎn)。（2）技術(shù)方案:工藝性分析：零件精度要求較高，整個(gè)零件需拉伸與擠孔成形，2.95 0+0.015孔精度等級(jí)為IT8，要求精度很高，內(nèi)孔尺寸為10.80+0.03+0.08 mm，公差等級(jí)IT9，精度要求也很高，拉伸后需要多次整形，考慮以上零件要求，只有用級(jí)進(jìn)模才能保證精度要求。工藝方案：根據(jù)工件的情況，結(jié)合工件的外形尺寸和形狀，確定工件包括落料、沖孔、拉深等工序，可以有以下三種工藝方案：方案一：采用單工序模生產(chǎn)。若采用方案一，由于孔的精度要求較高，加工所需工序也較多，因此單算孔的加工部分就需十副模具才能完成。單工序模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作周期短，制作成本低廉；但生產(chǎn)效率低，沖出的制件精度不高，且工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，不適合大批量的生產(chǎn)。因此，不采用該方案。方案二：采用復(fù)合模生產(chǎn)。復(fù)合模結(jié)構(gòu)緊湊，沖出的制件精度較高，適合大批量生產(chǎn)，特別是孔與制件外形的同心度容易保證。若采用方案二，根據(jù)復(fù)合模的特點(diǎn)，制件的精度和批量都能滿足，但要用三副以上模具，模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，模具制造較困難，制造周期長(zhǎng)，使生產(chǎn)效率大大下降，且提高了生產(chǎn)成本。因此，不采用該方案。方案三：采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。在一副級(jí)進(jìn)模上可對(duì)形狀十分復(fù)雜的沖壓件進(jìn)行沖裁、彎曲、拉深成形等工序，故生產(chǎn)率高，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，適于大批量生產(chǎn)。由于采用條料（或帶料）進(jìn)行連續(xù)沖壓，所以操作方便安全。若采用方案三，只需一副模具即可成型，能滿足生產(chǎn)所需的精度和批量，操作安全方便，且生產(chǎn)效率高。適合所加工零件精度高、大批量生產(chǎn)的要求。因此，采用該方案。難點(diǎn)分析2.95 0+0.015的內(nèi)孔精度要求很高，需多步工藝成形才能保證精度要求，應(yīng)先設(shè)計(jì)多個(gè)工位來(lái)擠高精度內(nèi)孔：先打凸包，再?zèng)_孔，然后孔成形完畢。再進(jìn)行外形拉伸：先拉伸外形，再整形完成。由于工件孔的要求較高，在級(jí)進(jìn)模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和加工制造上都有一定的困難，且級(jí)進(jìn)模是單件生產(chǎn)，試模失敗后很難修改，因此要精心設(shè)計(jì)，各種問(wèn)題都應(yīng)該考慮周全。主要設(shè)計(jì)計(jì)算材料利用率的初算、搭邊值和條料寬度的確定、步距的確定。沖壓力的計(jì)算、壓力中心的計(jì)算、壓力機(jī)的選擇。工作部分計(jì)算：沖裁間隙、模具刃口尺寸的計(jì)算。模具總體設(shè)計(jì)1）確定送料方式2）定位方式選擇和定位裝置3）卸料方式的選擇4）模架選擇5）卸料板及其配套設(shè)施選擇6）導(dǎo)料裝置7）模具材料的選用處理四、對(duì)進(jìn)度的具體安排第1周根據(jù)老師所布置的題目，擬定調(diào)研提綱，準(zhǔn)備調(diào)研；在圖書館和網(wǎng)上查閱相關(guān)資料，提出畢設(shè)計(jì)劃。第2周繼續(xù)調(diào)研，查閱、整理并消化相關(guān)資料；檢索有關(guān)級(jí)進(jìn)模的中英文文獻(xiàn)，挑重點(diǎn)內(nèi)容細(xì)讀。第3周繼續(xù)調(diào)研，收集相關(guān)資料；英文翻譯；確定初步的設(shè)計(jì)方案。第4周資料整理，完成開(kāi)題報(bào)告及英文翻譯、準(zhǔn)備開(kāi)題的PPT，開(kāi)題。第5周根據(jù)所制定的方案，確定排樣、料寬及步距等相關(guān)參數(shù)，完成相關(guān)計(jì)算，完善設(shè)計(jì)方案。第6周設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)，計(jì)算各工位凸、凹模尺寸并校核。第7周計(jì)算各工位凸、凹模尺寸并校核，繪制模具總裝配圖草圖；完成各種零部件的參數(shù)計(jì)算和校核。第8周零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、畫草圖，進(jìn)行總裝配圖的修改和完善。第9周零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、繪制草圖，進(jìn)行總裝配圖的修改和完善。第10周零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、總裝配圖的修改和完善，繪制相關(guān)零件圖。第11周檢查所做設(shè)計(jì)，改錯(cuò)；總裝配圖繪制、修改及完善。第12周總裝配圖設(shè)計(jì)尺寸及配合等的標(biāo)注、畫相關(guān)零件圖。第13周繪制相關(guān)零件圖；再次檢查所做設(shè)計(jì)，改錯(cuò)，整理設(shè)計(jì)資料。第14周繪制相關(guān)零件圖；數(shù)據(jù)整理，歸納，檢查所做畢設(shè)，撰寫畢設(shè)論文提綱。第15周撰寫畢設(shè)論文，整理圖紙，論文裝訂，準(zhǔn)備PPT及其他答辯材料，全面復(fù)習(xí)，準(zhǔn)備答辯。第16周完成畢設(shè)論文的撰寫，整理圖紙，論文裝訂，準(zhǔn)備PPT及其他答辯材料，全面復(fù)習(xí)，準(zhǔn)備答辯。第17周答辯。五、參考文獻(xiàn)1. 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