高速冲压设备分析与结构设计【开题报告】.doc

1、毕业设计开题报告 机械设计制造及其自动化 高速冲压设备分析与结构设计 一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 冲压成型作为现代工业中一种十分重要的加工方法，用以生产各种板料零件，具有很多独特的优势，其成形件具有自重轻，刚度大、强度高、互换性好、成本低，生产过程便于实现机械自动化及生产效率高等优点，是一种其他加工方法所不能相比和不可替代的先进制造技术，在制造业中具有很强的竞争力，被广泛应用于汽车、能源、机械、信息、航空航天、国防工业和日常生活的生产中。 在吸收了力学、数学、金属 材料学、机械科学以及控制、计算机技术方面的知识后，已经形成了冲压学科的成形基本理论。以冲压产品为龙头，以模

2、具为中心，结合现代先进技术的应用，在产品的巨大市场需求刺激和推动下，冲压成型技术在国民经济发展，实现现代化和提高人民生活水平方面发挥着越来越重要的作用。 近几十年来，冲压技术有了飞速的发展，它不仅表现在许多新工艺与新技术在生产的广泛应用上，如：旋压成形、软模具成形、高能率成形等，更重要的是人们对冲压技术的认识与掌握的程度有了质的飞跃。现代冲压生产是一种大规模继续作业的制造方式；由于高新技术的参与和介入， 冲压生产方式由初期的手工操作逐步进化为集成制造。生产过程逐步实现机械化、自动化、并且正在向智能化、集成化的方向发展。实现自动化冲压作业，体现安全、高效、节材等优点，已经是冲压生产的发展方向。

3、冲压是高效的生产方法，采用复合模；尤其是多工位级进模，可在一台压力机上完成多道冲压工序，实现由带料开卷、娇平；冲裁到成形、精整的全自动生产。生产效率高，劳动条件好，生产成本低，一般每分钟可生产数百件。 冲压主要按工序分类，可分为分离工序和形成工序两大类。分离工序也称冲裁，其目的是使冲压件沿一定轮廓线从板料上分离，同时保 证分离断面的质量要求。成形工序的目的是使板料在破坏的条件下发生塑性变形，制成所需形状和尺寸的工件。在实际生产中，常常是多工序综合应用于一个工件。冲裁、弯曲、拉伸、胀形、旋压、矫正是几种主要的冲压工艺。 冲压自动化生产的实现使冲压制造的概念有了本质的飞跃，结合现代技术信息系统和现

4、代化管理系统的成果，由这三方面组合又形成现代冲压新的生产模式 计算机集成制造系统 CIMScomputer Integrated Manufacturing System。把产品概念形成、设计、开发、生产、销售、售后服务全过程通过 计算机等技术融为一体，将会给冲压制造业带来更好的经济效益，使现代冲压技术水平提高到一个新的高度。 二、研究的基本内容，拟解决的主要问题： 在做 高速冲压设备分析与结构设计时 ，我参略了很多网上的资料，在大学期间，本人刻苦学习，努力学习本专业知识，打下良好的理论基础，加上平时学校组织的实习，理论与实践相结合，提高了本人理论指导实践的能力和动手能力。并能坚持很好地全部阅

5、读指导教师指定的参考资料、文献，并阅读了较多的自选资料和较多的外文资料。此外，还充分利用课余时间，提前学习专业软件，能够熟练运用 CAD/CAM/CAE 软件进行设计、分析、加工等操作，使产品提前得到的方案可行性设计，从中分析出最优方案，降低成本，减少实际中出现的问题，缩短开发时间和生产时间，提高生产效率和产品质量。 此次选题与本专业密切相关，能结合社会生产实际或科研实践，工程性强，现实意义明显，具有相当的先进性、深度和难度。经过本人的努力，对于这种高速冲压设备有了一定的了解，并用 CAE/CAD 软件 对制品的强度、应力等进行分析，改善制品的结构设计 ； 根据塑料制品的形状、精度、大小、工艺

6、要求和生产批量， 已经初步确定 相应的设计步骤、参数选择计算公式以及标准模 架等 ；最后还 利用数控编程软件模拟刀具在凹凸模 上的实时加工过程并显示有关的形状数据，同时还自动生成数控线切割指令等 。 三、研究步骤、方法及措施： 高速冲压设备分析与结构设计，在本设计中主要利用计算机辅助设计（主要利用开目CAD 来设计），代替传统的手工设计、制造。注塑模 CAD/CAE/CAM 系统的主要工作内容有：塑料件几何造型，型腔、型芯自动生成，模具结构概念设计，冲压设备结构详细设计（部装图及零件图的生成），运行过程模拟及工艺优化，冲模数控加工等。 以下是该结构设计的分阶段设计过程： (1)设备结构 设计

7、和工艺分析 (solidworks)：基于特征的三维造型软件为设计者提供了方便的设计平台，而且制品的质量、体积等各种物理参数为后续的模具设计和分析打下了良妤的基础 2010 年 2 月 16 日 -2010 年 3 月 2 日 。 (2)结构分析 (Analysis)：利用有限元分析软件可以对制品的强度、应力等进行分析，改善制品的结构设计 3 月 4 日 -3 月 20 日 。 (3)注射过程数值分析 (MoldFlow)：采用 CAE 方法可以模拟塑料熔体在模腔中的流动与保压过程，其结果对改进模具浇 注系统及调整注塑工艺参数有着重要的指导意义，同时还可检验模具的刚度和强度、制品的翘曲性、模壁

8、的冷却过程等 （ 4 月 1 日 -4 月 20日） 。 （ 4） 结构设计 (solidworks、开目 CAD)：根据 设备 的形状、精度、大小、工艺要求和生产批量，模具设计软件会提供相应的设计步骤、参数选择计算公式以及标准模架等，最后给出全套 设备 结构设计图 （ 4 月 20 日 -6 月 1 日） 。 （ 5)绘制标准的加工图和非标准零件的加工工艺规划 （ 6)进行试模和验收。这是生产过程中必要的一步。 四、参考文献 1李硕本等编著，冲压工艺理论与 新技术【 M】北京：机械工业出版社， 2002.11 2姜奎华主编；冲压工艺与模具设计【 M】，北京：，机械工业出版社 1998.5 3

9、薛啓翔编著，冲压模具设计制造难点与窍门【 M】，北京：机械工业出版社 2003.7 4郑家贤编著，冲压工艺与模具设计实用技术【 M】，北京：机械工业出版社 2005.1 5陈旭明等编著，高速冲压及模具设计 6 陈为、陶勇 主编 ： 冲压模具结构与制造 湖南大学出版社 7周斌兴主编：冲压模具设计与制造实训教程 国防工业出版社 8 薛啟翔 主编冲压模 具制造技术问答 化学工业出版社 9 林承全、胡绍平 主编， 冲压模具课程设计指导与范例化学工业出版社 10 徐政坤主编 冲压模具及设备机械工业出版社 11 徐政坤主编 冲压模具技术，机械工业出版社 12 李慧敏等编著 .冷冲压模具设计，化学工业出版社 13 马朝兴主编 .冲压模具设计手册 M.:化学工业出版社 ,