1、毕业论文开题报告 机械设计制造及其自动化 自行车脚蹬内板级进模设计 一、 选题的背景和意义 本课题是关于落料、冲孔连续模具的设计 .这一课题 是建立在金属塑性变形的基础上，利用模具和冲压设备对板料金属进行加工，以获得所需要的零件形状和尺寸。 它 以冲压零件为基础，分析其制造方法，冲压加工工艺过程及进行冲压级进模设计。 在现代机械制造业中，模具工业已成为国民经济中一个非常重要的行业，许多新产品的开发和生产，在很大程度上依赖于模具制造技术，特别是在汽车、轻工、电子和航天等行业中尤显重要。 它作为重要的生产装备行业在为各行 各业服务的同时，也直接为高技术产业服务。由于模具生产要采用一系列高新技术，如
2、 CAD/CAE/CAM/CAPP 等技术、计算机网络技术、激光技术、逆向工程技术和并行工程技术、快速成型技术及敏捷制造技术、高速加工及超精密加工技术等等。 因此 模具制造能力的强弱和模具制造水平的高低，已经成为衡量一个国家机械制造技术水平的重要标志之一，直接影响着国民经济中许多部门的发展。 模具的制造经历了二个阶段，第一阶段采用普通切削速度仿型铣、数控铣或者电火花加工方法进行粗加工和半精加工 ,然后通过曲线磨削、电火花加工以及人工完成精加工 。第二阶段在传统的加工方法中加入计算机辅助制造 (CAM)/计算机辅助设计 (CAD)软硬件系统，由于加工设备的完善从而达到智能化的 NC 加工技术，
3、世界模具市场仍然是供不应求 ,近几年 ,世界模具市场总量一直保持在 600 亿 650亿美元之间。美、日、法、瑞等国每年出口模具约占其本国模具总产值的 1/3,我国模具的出口量还不到总产值的 5%,我国模具出口可以发展的空间非常广阔，但是就我国模具行业的现状来看 ,产品结构不尽合理 ,大多数产品多是低值产品 ,而技术含量高的模具需要进口 ,主要缺口在精密 ,大型 ,复杂 ,长寿命模具方面 ,我 国未来模具的发展方向只要有一下几方面：模具结构日趋大型、精密、复杂及寿命日益提高。模具材料是模具工业的基础，开发优质模具材料刻不容缓。技术方面要采用高新技术，就是在设计过程中充分把计算机技术运用到其中去
4、，如 CAD/CAE/CAM 一体化软件的运用，能方便的对模具可制造性评价和数控加工、成形过程模拟及信息的管理与共享 ,大大提高了模具设计制造的效率。在模具加工中采用电加工，数控加工，高速铣削等一系列先进制造工艺，高速铣1 削具有工件温升低、热变形小、切削力小、加工平稳、加工质量好、加工效率高及可加工硬材等优点，加工设 备的不断完善从而达到智能化的 NC 加工技术，一定会使我国的磨具更上一个台阶。 随着我国国民经济发展和人民生活水平的提高， 人们对产品的审美观，价值观也不断提高，从而对各类工、模具产品，无论是内在质量还是外表美观等方面均要求日益精臻，困此势必对模具材料在数量上、系列上和质量上提
5、出更高的要求。 社会发展到今天，在大批量模具的生产中尽可能减少模具成本，从而提高生产效率 。 由于历史和体制上的原因，我国模具专业化和标准化水平一直很低，其中冲压模具的专业化比塑料模和压铸模更低。这在一定程度上妨碍了冲压模具的发展，根据国内外模具专业化情况来看，专业化可以有多层意思： 1）模具生产独立于其他产品生产，专业生产模具外供； 2）按模具种类划分，专门从事某一类模具生产； 3）在某一类模具中，按其服务对象或模具工艺及尺寸大小，选取该类模具中的某种模具进行专业化生产； 4）专业生产模具中的某一些零件供给模具生产企业； 5）按工序开展专业化协作。例如目前社会上专门从事模具设计的公司、专门进
6、行型腔加工或电加工协作的企业、专门接受测量或热处理委托业务的企业及专业从事抛光业务的企业等等，这种多层次的专业化促进了模具行业的发展。但专业化的路途仍旧遥远，必须加 快进程才能适应形势。因此，这也是发展重点。行业调整是一个十分繁重的任务，模具行业更是如此。模具行业面临的调整任务主要有：模具企业组织结构的调整。使模具分厂独立出来，成为面向社会、自负盈亏的独立法人是调整的方向。模具企业按小而精、小而专、小而特的方向发展，并且在条件成熟情况下企业之间进行联合，以及发展产、学、研和科、工、贸相结合的联合体，也是调整的方向。规模效应也引起大家的重视。模具产品结构的调整。随着汽车工业、电子信息工业和家电工
7、业的发展，冲压模具市场结构正在发生很大变化。与此相适应，冲压模具产品结构必须进 行相应的调整。例如汽车覆盖件模具、汽车零件精冲模具、高精度高难度的引线框架冲模、接插件多工位级进模、各种电机定转子级进冲模等，其产品种类和产量必将有很大发展，有关企业必须根据市场需求来调整其产品结构。总体来看，应不断提高技术含量的大型、精密、复杂、长寿命模具的比例。模具技术结构的调整。 21世纪已进入信息时代，信息时代的发展日新月异，模具行业和企业要发展必须把握时代脉搏，自觉主动地调整自已的技术结构。传统的模具设计制造技术必须用先进适用的高新技术进行改造，模具的技术含量必将逐步而快速地提高，现代化工业企业管理 技术
8、也必将逐步替代作坊式的管理模式。模具行业和模具企业，只有不断进行技术结构的调整，才能在瞬息万变的市场经济中立于不败之地。模具进出口结构的调整。2 2005 年，我国冲压模具进口 7.26 亿美元，出口 1.97 亿美元，进出口相抵后净进口 5.29亿美元，进出口之比 3.7:1。我国的冲压模具出口量只占生产量的 5%。这样的结构明显不合理。模具工业发达国家，模具产出中一般都有 30%左右的出口，出口模具大大多于进口模具。我们虽然不可能在短时间内达到模具工业发达国家一样的进出口结构，但努力扩大出口，逐步改善结构，经过若干年努力 ，尽量做到进出口基本平衡，则应该是我们调整的目标。 在信息化带动工业
9、化发展的今天，在经济全球化趋向日渐加速的情况下，我国冲压模具必须尽快提高水平。通过改革与发展，采取各种有效措施，在冲压模具行业全体职工的共同努力奋斗之下，我国冲压模具也一定会不断提高水平，逐渐缩小与世界先进水平的差距。“十一五”期间，在科学发展观指导下，不断提高自主开发能力、重视创新、坚持改革开放、走新型工业化道路，将速度效益型的增长模式逐步转变到质量和水平效益型轨道上来，我国的冲压模具的水平也必然会更上一层楼 。 二、研究目标与主要内容 研 究目标 ： 本课题主要研究 级进模 的设计 ， 如工件的工艺分析，工件的坯科计算 ，结构的设计，零件的设计和卸料 、还有模具的装配、调试和检测。 主要内
10、容 （含论文提纲）： 1 绪论 1.1 设计背景和设计的意义 1.2零件的工艺性分析 1.3冲裁工艺方案的确定 2 排样方案的确定及计算 3 主要工序力的计算 3.1 翻边力的计算 3.2 冲裁力的计算 4 模具中主要尺寸的计算 5 模具结构设计 6 模具主要零部件设计 6.1 定位方式的选择 6.2 卸料出件方式的选择 6.3导向方式的选择 7 模具的装配、调试和检测 3 7.1 模具的装配 7.2 冲裁模具的调试 7.3 模具的检测 8 总结和展望 三、拟采取的研究方法、研究手段及技术路线、实验方案等 研究方法、研究手段： 1、 研究设计任务， 下载和 查 看外文 文献资料， 着手开始翻译
11、外文文献。然后查看中文文献编写开题报告和文献综述。 2、研究模具： 根据任务的要求对模具进行分析，了解模具的结构，进行工艺分析确定模具结构。 3、 构思模具结构总体方案， 对模具加工步骤进行合理的分配。 4、设计计算，修改、完善 设计方案。 排样方案的确定及计算 计算 翻边力和 冲裁力 主要尺寸的计算 5、 确定待设计模具的有关结构要素 。 6、绘制模具装配图，拆绘模具零件工作图。 四、参考文献 1、 杜志俊 现代模具综述 湖北省十堰职业技术学院 1999 2、 韦春州 U G 软件在冲压工艺及模具设计中的应用 广西机械 2002 3、宋满仓等 .注射模具设计与制造实战 .北京：机械工业出版社
12、， 2003.4 4、 刘少达 仲恺 .我国塑料模具工业的现状及发展趋势 ,2004 5、涂序斌 冲压模设计中的五要素 九江职业技术学院学报 2005.3 6、翁其金 ,徐新成 . 冲压工艺及冲模设计 机械工业出版社 ,2005 7、 刘胜国 我国冲压模具技 术的现状与发展 湖北 黄石理工学院学报 2007 8、黄荣学 ,范洪远国模具工业发展概述及展望，机械工业出版社 2007 9、李铭杰 冲模设计应用实例 机械工业出版社 2007.9 10、曹立文 新编实用冲压模具设计手册 人民邮电出版社 2007.10 11、 王新华 ,陈登 . 简明冲模设计手册 机械工业出版社 ， 2008. 12、
13、Liu Shengguo.The Current Situation and Development of Stamping Die Technology in 4 China.J Vo.l 23 No. 1Feb 2007 13、 Jae Yeo Lee and Kwangsoo Kim.A feature-based approach to extracting machining featuresJ.Computer-Aided Design, Vol.30,No.13, 1998 五、研究的整体方案与工作进度安排 （内容、步骤、时间） 整体设计方案： 本工件的外形和两个 5.5mm 的
14、孔，属于落料 、 冲孔工序，中间带有凸台的孔，可以采用两种方法冲压。第一种是先作浅拉 深，然后冲底孔。在进行拉深时，圆锥部位的材料一部分是从底面流动得来的，另一部分要从主板上流动而来，而后者若为材料流动留有余量，就要增加工件排样的步距，从而造成材料消耗增加。第二种方法是先冲预孔，再进行冲压。此则属于翻边（也称为翻孔）工序。翻边时材料流动的特点是预孔周围的材料沿圆周方向伸长，使材料变薄；而在径向材料长度几乎没有变化，即材料在径向没有伸长，因而不会引起主板上的材料流动。在排样时，只要按正常冲裁设计搭边值即可，可节省材料。所以选用第二种方案。 工作进度安排： 2010.11.10-2010.11.2
15、0 查阅 外文 资料 完成外文翻译 2010.11.21-2010.11.30 查阅文献资料完成文献 综述 2010.11.31-2010.12.10 查找资料、复习有关课程，写出开题报告 2010.12.11-2010.12.20 熟习冲压理论知识，了解模具设计的基本知识 2010.12.20-2010.12.30 方案设计 2011.2.20-2011.3.10 中期检查 2011.3.11-2011.4.10 模具设计，绘制图样 2011.4.11-2011.4.30 编写毕业论文 2011.5.1-2011.5.10 检查校核各项设计和图纸，准备答辨 六、研究的预期目标及主要特点及创新点 预期目标： 自行车脚蹬内板级进模 的 设计 ， 绘制设计图纸， 编写毕业论文 。 特点及创新点： 本课题设计的是连续式多工序模具，即压力机在一次形程内在模具的不同工位上完成多道冲压工序。与单工序模具和复合模具相比，连续模具的主要特点是生产效率高，容易实现机械化和自动化。 本设计对自行车脚蹬内板材料的性能和工艺要求等方面对材料进行分析， Q215 F 性能 : b=340Mpa,塑性好，有一定得 强度，用于5 制造受力不大的零件。价格便宜，工艺性能好，所以大量用于金属结构件。
