1、毕业论文开题报告 机械设计制造及其自动化 S 形梁冲压模具设计及变形过程分析 一、选题的背景和意义 汽车工业是全球制造业的支柱产业之一，随着市场需求的变化，汽车的更新换代速度日趋加快，汽车覆盖件模具是汽车车身制造的关键装备，其设计、制造速度直接决定了汽车工业的发展。传统覆盖件模具设计制造过程中存在设计制造周期长、信息共享程度低、依靠经验设计，其结果难以预测以及冲压工艺设计效率低等问题，难以实现快速响应制造的要求。 当今世界工业发达国家都将汽车工业作为国民经济的支柱产业之一。一辆汽车有两个关键的组成部分：外形 车身和发动机。汽车车身模具，特别是大中型覆盖件模具是车身制造技术的重要组成部分。模具设
2、计和制造，约占三分之二的时间成为汽车改型的制约因素。汽车覆盖件是指构成汽车车身或驾驶室、覆盖发动机和底盘的薄金属板料制成的异形体表面和内部零件。轿车的车前板和车身、载重车的车前板和驾驶室等都是由覆盖件和一般冲压件构成的。覆盖件组装后构成了车身或驾驶室的全部外部和内部形状，它既是外观装饰性的零件，又是封闭薄壳状的受力零件。覆盖件的制造时汽车车身制造的关键环节。 汽车模具的结构及模块化设计正是本着提高模具自身质量，和模具制造速 度，达到缩短模具设计、制造周期， 减轻设计人员劳动强度 ，提高市场竞争力为目的。 二、研究目标与主要内容 （含论文提纲） 基于 dynaform 的汽车钣金类模具的结构设计
3、，以及模块化、参数化、系列化设计的研究与应用技术 （ 1）深入了解汽车模具的基本结构，能根据实际要求，在指导教师的指导下，完成模具的结构设计； （ 2）建立汽车覆盖件模具的工艺数模； （ 3）对已建立的工艺数模，进行有限元分析。 1 引言 1.1 研究背景 1.1.2 国内研究现状 1.1.3 国外研究现状 2 S 梁的模具设计 2.1 工艺分析 2.2 拉深件变形的过程分析 2.3 拉深工艺计算 2.3.1 毛坯尺寸计算 2.3.2 拉深力的计算 2.3.3 压边力计算 2.4 拉深模结构设计 2.4.1 压边圈及压边 装置设计 2.4.2 拉深凸凹模间隙 3 S 梁的有限元分析 3.1 快
4、速设置 3.1.1 快速设置界面 3.1.2 定义工具 3.1.3 定义毛坯材料 3.1.4 设置工具控制参数 3.2 分析求解 3.3 后置处理 3.3.1 绘制变形过程 3.3.2 绘制厚度变化过程，成形极限图 4 S 梁的工艺改进 4.1 S 梁圆角半径对成型极限的影响 4.2 S 梁圆角半径对板料厚度的影响 4.3 压边力对成型极限的影响 4.4 压边力对板料厚度的影响 结论 参考文献 三、拟采取的研究方法、研究手段及技术路线、实验方案等 通过对 S 梁结构分析，以及根据实际的具体要求，确定模具设计方案，用大型 UG专业三维绘图软件绘制出汽车覆盖件模具的工艺数模，再用 dynaform
5、 分析。 首先将模具的简单结构以数字文件的方式表达出来，再对模具的各方面工艺参数进行经验取值。之后将产品数模导入到 dynaform 里做网格划分，进行有限元分析，再取不同的 R 值和压边力做成趋势图，对产品的减薄和起皱进行提前预测，最后取比较合适的工艺参数进行模具设计，努力 做到一次试模成功。 技术上最关键的就是， dynaform 的运用，包括数模的导入、网格、快速设置等。主要的数据是由 dynaform 的后处理得出，它将提供后期的主要分析依据。 四、参考文献 1 王秀凤，郎利辉 .板料成形 CAE 设计及应用 .北京航空航天大学出版社 .2010. 2 崔令江 .汽车覆盖件冲压成形技术
6、 .机械工业出版社 .2003. 3 李志尊 ,韩凤起 .UG NX CAD 基础应用与范例解析 .机械工业出版社 .2004. 4 王高潮 .模具 CAD UG NX 应用 .机械工业出版社 .2007. 5 石琳 .模具 CAD/CAM.机械工业出版社 .2008. 6 夏琴香，袁宁 .模具设计及计算机应用 .华南理工大学出版社 .2008. 7 李发致 .模具先进制造技术 .机械工业出版社 .2003. 8 林通， AutoForm 钣金冲压成形分析从入门到精通 . 9 P.J. Lovett,A.Ingram,C.N. Bancroft. Knowledge-based for SME
7、s A Methodology. Journal of Materials Processing Technology. 2000(107):384-389. 10 Jae Yeol Lee. Geometric Reasonning for Knowledge-based Parametric Design Using Graph Representation. Computer-Aided design. 1996,28(6):831-841. 五、研究的整体方案与工作进度安排 （内容、步骤、时间） 结合实际需求，在充分调研的基础上，完成模具的结构设计。具体步骤如下： (1)制定工艺数型，
8、设计规范，设计过程及方法； (2)对工艺数模结构分析； (3)用 dynaform 进行有限元分析； (4)完成结构设计任务，并用 画出二维工程图。 工作进度安排如下： 1-4 周：收集资料，熟悉课题，建立总体方案和完成外文翻译； 5-8 周：熟悉 UG 软件并学习模具设计的要领及设计规范； 9-12 周：设计 S 梁模具，用 UG 创建工艺数模； 13-16 周：完成基于 dynaform 的有限元分析； 17-19 周：系统总体调试，结构总体检查，完成毕业论文并准备毕业论文答辩。 六、研究的主要特点及创新点 了解汽车覆盖件类模具的结构和制造过程；熟悉模具本体，凸模，凹模，压料圈的构造和关系；完成 S 梁模具的结构设计和计算；使用 dynaform 进行有限元分析；设计完成的图纸符合工艺要求，有利于制造。
