某型錐口罩沖壓工藝及其模具設(shè)計(jì)

某型錐口罩沖壓工藝及其模具設(shè)計(jì),某型錐,口罩,沖壓,工藝,及其,模具設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 題目 某型錐口罩沖壓工藝及其模具設(shè)計(jì) 專 業(yè) 名 稱 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 078105202 學(xué) 生 姓 名 陳凡 指 導(dǎo) 教 師 賀紅林 填 表 日 期 2011 年 3 月 26 日 一、國(guó)內(nèi)外沖壓行業(yè)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 　1、現(xiàn)狀 目前，中國(guó)17000多個(gè)模具生產(chǎn)廠點(diǎn)，從業(yè)人數(shù)約50多萬(wàn)。1999年中國(guó)模具工業(yè)總產(chǎn)值已達(dá)245億元人民幣。工業(yè)總產(chǎn)值中企業(yè)自產(chǎn)自用的約占三分之二，作為商品銷售的約占三分之一。在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，沖壓模具約占50%，塑料模具約占33%，壓鑄模具約占6%，其它各類模具約占11%。 鑒于模具作為包括機(jī)床工具、汽車制造、食品包裝等在內(nèi)的機(jī)械行業(yè)中機(jī)械基礎(chǔ)件產(chǎn)業(yè)，以及電工電器、電子及信息行業(yè)的支持產(chǎn)業(yè)，在發(fā)展先進(jìn)生產(chǎn)力當(dāng)中，處于非常關(guān)鍵并服務(wù)全行業(yè)的地位，其發(fā)展對(duì)產(chǎn)業(yè)配套能力的提升和促進(jìn)產(chǎn)業(yè)聚集優(yōu)勢(shì)的形成將起到重要作用。改革開放以來，中國(guó)模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大變化。除了國(guó)有專業(yè)模具廠外，其他所有制形式的模具廠家，包括集體企業(yè)、合資企業(yè)、獨(dú)資企業(yè)和私營(yíng)企業(yè)，都得到了快速發(fā)展，集體和私營(yíng)的模具企業(yè)在廣東和浙江等省發(fā)展得最為迅速。目前，國(guó)內(nèi)已能生產(chǎn)精度達(dá)2微米的精密多工位級(jí)進(jìn)模，工位數(shù)最多已達(dá)160個(gè)，壽命1～2億次。在大型塑料模具方面，現(xiàn)在已能生產(chǎn)48英寸電視的塑殼模具、6.5Kｇ大容量洗衣機(jī)的塑料模具，以及汽車保險(xiǎn)杠、整體儀表板等模具。在精密塑料模具方面，國(guó)內(nèi)已能生產(chǎn)照相機(jī)塑料模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具等。在大型精密復(fù)雜壓鑄模方面，國(guó)內(nèi)已能生產(chǎn)自動(dòng)扶梯整體踏板壓鑄模及汽車后橋齒輪箱壓鑄模。在汽車模具方面，現(xiàn)已能制造新轎車的部分覆蓋件模具。其他類型的模具，例如子午線輪胎活絡(luò)模具、鋁合金和塑料門窗異型材擠出模等，也都達(dá)到了較高的水平，并可替代進(jìn)口模具。 在中國(guó)，人們已經(jīng)越來越認(rèn)識(shí)到模具在制造中的重要基礎(chǔ)地位，認(rèn)識(shí)到模具技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。?許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展，加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度，將技術(shù)進(jìn)步視為企業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。此外，許多研究機(jī)構(gòu)和大專院校開展模具技術(shù)的研究和開發(fā)。目前，從事模具技術(shù)研究的機(jī)構(gòu)和院校已達(dá)30余家，從事模具技術(shù)教育的培訓(xùn)的院校已超過50余家。其中，獲得國(guó)家重點(diǎn)資助建設(shè)的有華中理工大學(xué)模具技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海交通大學(xué)CAD國(guó)家工程研究中心、北京機(jī)電研究所精沖技術(shù)國(guó)家工程研究中心和鄭州工業(yè)大學(xué)橡塑模具國(guó)家工程研究中心等。經(jīng)過多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技術(shù)、模具的電加工和數(shù)控加工技術(shù)、快速成型與快速制模技術(shù)、新型模具材料等方面取得了顯著進(jìn)步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計(jì)制造周期等方面做出了貢獻(xiàn)。 雖然中國(guó)模具工業(yè)在過去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重還比較低，CAD/CAE/CAM技術(shù)的普及率不高，許多先進(jìn)的模具技術(shù)應(yīng)用還不夠廣泛等等。特別在大型、精密、復(fù)雜和長(zhǎng)壽命模具技術(shù)上存在明顯差距，這些類型模具的生產(chǎn)能力也不能滿足國(guó)內(nèi)需求，因而需要大量從國(guó)外進(jìn)口?！　? 2、未來沖壓模具制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 巨大的市場(chǎng)需求將推動(dòng)中國(guó)模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展。 1999年中國(guó)大陸制造工業(yè)對(duì)模具的總市場(chǎng)需求量約為330億元，今后幾年仍將以每年10%以上的速度增長(zhǎng)。對(duì)于大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具需求的增長(zhǎng)將遠(yuǎn)超過每年10%的增幅。 ?汽車、摩托車行業(yè)的模具需求將占國(guó)內(nèi)模具市場(chǎng)的一半左右。1999年，國(guó)內(nèi)汽車年產(chǎn)量為183萬(wàn)輛，。保有量為1500萬(wàn)輛，預(yù)計(jì)到2005年汽車年產(chǎn)量將達(dá)300萬(wàn)輛。汽車、摩托車行業(yè)的發(fā)展將會(huì)大大推動(dòng)模具工業(yè)的高速增長(zhǎng)，特別是汽車覆蓋件模具、塑料模具和壓鑄模具的發(fā)展。例如，到2005年汽車行業(yè)將需要各種塑料件36萬(wàn)噸，而目前的生產(chǎn)能力僅為20多萬(wàn)噸，因此發(fā)展空間十分廣闊。?家用電器，如彩電、冰箱、洗衣機(jī)、空調(diào)等，在國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)很大。目前，我國(guó)的彩電的年產(chǎn)量已超過3200萬(wàn)臺(tái)，電冰箱、洗衣機(jī)和空調(diào)的年產(chǎn)量均超過了1000萬(wàn)臺(tái)。家用電器行業(yè)的發(fā)展對(duì)模具的需求量也將會(huì)很大。 ?其他發(fā)展較快的行業(yè)，如電子、通訊和建筑材料等行業(yè)對(duì)模具的需求，都將對(duì)中國(guó)模具工業(yè)和技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生巨大的推動(dòng)作用。 模具是工業(yè)生產(chǎn)中使用極為廣泛的基礎(chǔ)工藝裝備。模具在機(jī)械，電子，輕工，紡織，航空，航天等工業(yè)領(lǐng)域里，已成為使用最廣泛的工業(yè)化生產(chǎn)的主要工藝裝備，它承擔(dān)了這些工業(yè)領(lǐng)域中60%--80%產(chǎn)品零件，組件和部件的加工生產(chǎn)。“模具就是產(chǎn)品質(zhì)量”，“模具就是經(jīng)濟(jì)效益”的觀念已被越來越多的人所認(rèn)識(shí)和接受。模具生產(chǎn)技術(shù)的高低，已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品的制造水平的重要標(biāo)志。 現(xiàn)代模具的產(chǎn)生和發(fā)展與現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展基本上是同步的，是現(xiàn)代制造業(yè)的重要組成部分。它的發(fā)展大體經(jīng)歷了以下幾個(gè)階段：最先是手工技術(shù)為主，輔之以機(jī)械化、半機(jī)械化的加工工具生產(chǎn)。此時(shí)，人們依靠人工的鋸、銼、鑿和車床、刨床等設(shè)備生產(chǎn)模具；當(dāng)用銑床、磨床等精加工設(shè)備制造模具時(shí)，模具進(jìn)入了工業(yè)化生產(chǎn)階段。 綜上所述，模具技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)的重要代表，模具工業(yè)是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個(gè)重要組成部分，模具工業(yè)又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。 二、選題的依據(jù)和意義 模具是工業(yè)生產(chǎn)的主要工藝裝備，模具工業(yè)是國(guó)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，使坯料成形加工成符合產(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(jì)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。 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)品的開發(fā)能力。 三、 本課題研究?jī)?nèi)容 本課題研究的是“錐口罩”的沖壓工藝與設(shè)計(jì)相應(yīng)的沖壓模具。 1、分析沖壓件工藝性，提出幾種可供選擇的工藝方案，并分析各自的優(yōu)缺點(diǎn)。 2、確定沖裁工藝方案 3、進(jìn)行必要的工藝計(jì)算 4、選擇模具的結(jié)構(gòu)形式 5、選擇與確定模具的主要零部件的結(jié)構(gòu)與尺寸 6、校核模具閉合高度及壓力機(jī)有關(guān)參數(shù) 7、繪制模具總裝圖及零件圖 四、本課題研究方案 由于“錐口罩”零件沖壓成形需多道次完成，因此制定合理的成形工藝方案十分重要?？紤]到生產(chǎn)批量大，應(yīng)在生產(chǎn)合格零件的基礎(chǔ)上盡量提高生產(chǎn)率效率，降低生產(chǎn)成本。要提高生產(chǎn)效率，應(yīng)該盡量復(fù)合能復(fù)合的工序。但復(fù)合程度太高，模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝、調(diào)試?yán)щy，模具成本提高，同時(shí)可能降低模具強(qiáng)度，縮短模具壽命。根據(jù)葉輪零件實(shí)際情況，可能復(fù)合的工序有：落料與第一次拉深；最后一次拉深和整形；沖孔。 根據(jù)“錐口罩”零件形狀，可以確定成形順序是先拉深中間的錐形圓筒，然后成形外圈圓筒。這樣能保持已成形部位尺寸的穩(wěn)定，同時(shí)模具結(jié)構(gòu)也相對(duì)簡(jiǎn)單。 沖孔在最后成形外圈圓筒進(jìn)行。為保證3個(gè)mm的圓孔均勻，沖孔不要逐沖裁。 因此“錐口罩”零件的沖壓成形主要有以下幾種工藝方案： 方案一：1) 落料； 2) 第一次拉深； 3) 整形； 4) 后續(xù)拉深; 5) 切邊； 6) 沖孔。 方案二：1) 落料與第一次拉深復(fù)合； 2) 整形； 3) 后續(xù)拉深； 4) 切邊； 5) 沖孔。 方案三： 1) 落料與第一次拉深復(fù)合； 2) 沖孔； 3) 整形； 4) 后續(xù)拉深； 5) 切邊。 方案四：1) 落料與第一次拉深復(fù)合； 2) 后續(xù)拉深； 3) 沖孔； 4) 整形； 5) 切邊。 方案一復(fù)合程度低，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝、調(diào)試容易，但生產(chǎn)道次多，效率低，不適合大批量生產(chǎn)。 方案二至四將落料、拉深復(fù)合，主要區(qū)別在于整形、后續(xù)拉深、沖孔的組合方式以及順序不同。沖小孔此工序提前進(jìn)行，使之在最后完成所有工序時(shí)容易造成孔的精度要求降低，達(dá)不到要求，且在其他工序在進(jìn)行加工時(shí)，小孔易變形，另外，這也加大了工人的勞動(dòng)時(shí)間，易造成較多廢料，不經(jīng)濟(jì)。需要注意的是，只有當(dāng)拉深件高度較高，才有可能采用落料、拉深復(fù)合模結(jié)構(gòu)形式，因?yàn)闇\拉深件若采用落料、拉深復(fù)合模具結(jié)構(gòu)，落料凸模（同時(shí)又是拉深凹模）的壁厚太薄，強(qiáng)度不夠。 綜上所述，，從制造、投產(chǎn)、操作和經(jīng)濟(jì)效益等各方面考慮，采用最終的方案如下： 1) 落料； 2) 首次拉深; 3) 整形； 4) 后續(xù)拉深； 5) 切邊； 6) 沖孔。 具體方案如下： 工序1： 落料； 工序2： 首次拉深的圓筒； 工序3： 首次拉深錐口為的錐形圓筒； 工序4： 整形； 工序5 ：第二次拉深的圓筒； 工序6： 第二次拉深錐口為的錐形圓筒； 工序7： 第三次拉深的圓筒； 工序8： 第三次拉深錐口為的錐形圓筒； 工序9： 切邊； 工序10：沖孔。 五、研究目標(biāo)，主要特色及工作進(jìn)度 1.研究目標(biāo)： 本課題研究的沖壓模具能夠完成“錐口罩”的沖壓工藝，同時(shí)保證質(zhì)量，提高材料的利用率，減少生產(chǎn)時(shí)間，提高效率，減少人工操作。我需要完成以下工作： （1）工藝編制： 1．沖孔件的工藝分析； 2．沖孔件的尺寸計(jì)算； 3．壓力機(jī)的選擇； 4．工序卡編制。 （2）.沖孔模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： 1．凹、凸模刃口尺寸的計(jì)算； 2．標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇； 3．非標(biāo)準(zhǔn)零件的設(shè)計(jì)。 （3）.解決主要關(guān)鍵問題： 1沖孔件工藝的分析和編制； 2沖孔模的設(shè)計(jì)； 2.主要特色： （1）. 材料的利用率高。. （2）.產(chǎn)品的精度高。 （3）.效率高。 （4）.自動(dòng)化程度高。 3.工作進(jìn)度 3月1號(hào)——3月14號(hào)：畢業(yè)實(shí)習(xí)，寫實(shí)習(xí)報(bào)告。 3月15號(hào)——3月23號(hào)：分析設(shè)計(jì)任務(wù)書，寫開題報(bào)告。 3月24號(hào)——3月28號(hào)：制訂工藝方案。 3月29號(hào)——4月4號(hào)：計(jì)算工藝參數(shù)。 4月5號(hào)——5月5號(hào)：設(shè)計(jì)模具，繪制圖紙。 5月6號(hào)——5月20號(hào)：寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書。 5月21號(hào)——5月23號(hào)：準(zhǔn)備答辯。 六．參考文獻(xiàn) 1.翁其金《沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》機(jī)械工業(yè)出版社.2004. 2.張如華《沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》清華大學(xué)出版社.2006. 3.《沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)》機(jī)械工業(yè)出版社.2000. 4.周大雋《沖模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要領(lǐng)與規(guī)范》機(jī)械工業(yè)出版社.新.2006. 5.王同海《實(shí)用沖壓設(shè)計(jì)技術(shù)》機(jī)械工業(yè)出版社.1995. 10