1、 毕业设计开题报告 机械设计制造及其自动化 柴油机油箱上体拉深模具设计 一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 振兴和发展我国的模具工业，日益受到人们的重视和关注。“模具是工业生产的基础工艺装备”也已经取得了共识。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通信等产品中， 60% 80%的零部件都要依靠模具成形。用模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。模具又是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。 目前全世界模具年产值约为 600 亿美元，日、美等工业发达国家的模具工业产值已超过
2、机床工业，从 1997 年开始，我国模具工业产值也超过了机床工业产值。模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，因为模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。鉴于模具工业的重要性，在1989 年 3 月国务院颁布的关于当前产业政策要点的决定中，把模具列为机械工业技术改造序列的第一位、生产和基本建设序列的第二位。 1997 年以来，又相继把模具及其加工技术和设备列入了当前国家重点鼓励发展的产业、产 品和技术目录和鼓励外商投资产业目录。经国务院批准，从 1997 年到 2000 年，对 80 多家国有专业模具厂实行增值税返还 70%的优惠政策，以扶植模具
3、工业的发展。所有这些，都充分体现了国务院和国家有关部门对发展模具工业的重视和支持。 模具 CAD/CAE/CAM 技术是改造传统模具生产方式的关键技术，能显著缩短模具设计与制造周期，降低生产成本，提高产品质量。它使技术人员能借助于计算机对产品、模具结构、成形（型）工艺、数控加工及成本等进行设计和优化。 目前，世界上大型的 CAD/CAE/CAM 软件系统有英国 Delcam 公司的系列化软件；以色列 Cimatron 公司的 Cimatron 系统；澳大利亚 Modflow 公司的软件 MPA、 MPX、 MPI；美国 PTC 公司 CAD/CAE/CAM 集成软件系统 Pro/E；美国 ED
4、S 公司的 UG；美国 Solidworks公司的 Solidworks 软件； C-mold 公司的注塑模 CAE 软件 C-mold；近年来，我国自主开发的有上海交大的冲裁模 CAD/CAM 系统；北京北航海尔软件有限公司的 CAXA 系列软件；吉林金网格模具工程研究中心的冲压 CAD/CAE/CAM 系统；华中科技大学研制的软件HSC3D4.5F；郑州工业大学 Z-mold 软件等 一些国内模具企业已经普及了二维 CAD，并陆续开始使用 UG Pro/Engineer 等国际通用软件，个别厂家还引进了多种 CAE 软件，并成功应用于冲压模的设计中。以汽车覆盖件模具为代表的大型冲压模具的制
5、造技术已取得很大进步，东风汽车公司模具厂、一汽模具中心等模具厂家异能生产部分轿车覆盖件模具。 虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展，但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。例如，精密加工设备在模具加工设备中的比重比较低；CAD/CAE/CAM 技术的普及 率不高；许多先进的模具技术应用不够广泛等等，致使相当一部分大型、精密、复杂和长寿命模具依赖进口。 标志冲模技术先进水平的多工位机进模和多功能模具，是我国重点发展的精密模具品种，有代表性的是集体电一体化的铁芯精密自动阀片多功能模具，已基本上达到国际水平，但总体上和国外多工位级进模相比，无论在制造精度，使用寿命上，还是模具结构和
6、功能上，仍存在一定的差距。 二、研究的基本内容，拟解决的主要问题： 在做 柴油机油箱上体拉深模具设计时 ，我查阅了很多网上的资料，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
7、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。经过本人的查阅分析，传统的板料拉深工艺中，一般采用钢模生产大型薄板件、覆盖件，但钢模制造周期长、难度大、成本高，这些不足在中小批量生产和新产品试制时更显突出。应用低熔点合金制造模具简单快捷、成本低、改型快，且合金材料可以反复使用。通过低和熔点合金材料的 6 大特点：强度高；熔点低；流动性好；收缩率小；无粘连性；无毒。还有低熔点合金模具是利用低熔点液态合金在模腔中凝固成形的，其凹凸模及压边圈是以样件为基准，经合金浇铸于样件的上下两面形成的，因而凸模和凹模是以样件为分
8、型面，其间隙均匀且等于样件 的厚度。低熔点合金制模的优点：制模周期短和制模简单。 通过对低熔点合金模具的进一步了解，然后 从零件结构特征、材料的性能、技术要求及结构工艺性的分析；改善模具设计；凸凹模双面间隙设计；选择合理的模架以及凹模结构设计和计算 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 。 三、研究步骤、方法及措施： 柴油机油箱上体拉深模具设计，在本设计中主要利用计算机辅助设计（主要利用proe， CAD 来设计），代替传统的手工设计、制造。 然后分阶段完成以下步骤： 1、计算工件的压力中心 ,选取适用的冲压机床。校核 :模板尺寸和弹簧顶力 , 拉深机床允许的模具厚度
9、,开模行程。 2、确定模具结构 ; 计算确定拉深模的压力中心计算拉深力。 设计拉深件下料尺寸。 拉深模间隙设计。 模具工作零件的结构设计。 卸料及顶出装置设计。 排除废料的漏料孔的设计。 3、拉深模具成型零件的工作尺寸的计算。 四、参考文献 1 吴承文 主编 .冲压模可视化仿真模拟 M.2003. 2冲压模具业发展现状及技术趋势现状机械 2002. 3邓明 , 应志强 . 凸模低熔点合金加键销固定法 J. 模具工业 , 1998 ( 6) : 45- 46. 4付树涛 , 郭磊可 . 低熔点合金模具在客车上的应用 J.客车技术与研究 , 2002 ( 2) : 30- 31. 5刘天骥 . 冲
10、压件缺陷及消除方法 M.重庆 .重庆大学出版社， 1987. 6中国机械工程学会锻压学会 . 锻压手册（冲压卷） M，北京机械工业出版社， 2002. 7杜生亚，陈烨 .应力应变分析在覆盖件成形工艺设计中的实际应用 M. 锻压技术，2000. 8 李秀 华 . 薄板 拉深 过程 中的 起皱 与防 皱的 探讨 U.阳 航空 工业学 院学报 ,2005,(6):4-5. 9 王元勋 . 矩形盒拉深时变压边力的数值模拟田 J.中机械工程 ,2007( 6): 1 226一 1229. 10中川威雄，等著 .郭青山，等译 .板料冲压加工 M.天津 :天津科学技术出版社 ,1982. 11施三茂 .X6
11、130 油底壳的整体拉深 J.金属成形工艺， 1984,（ 3） . 12董秋烈 .汽车发动机油底壳拉伸模设计 J.模具工业， 1995，（ 3）： 7-10。 . 13张怀青 .大型拉延模的 热处理工艺改进 J.金属热处理， 2000，（ 7） . 14成虹 .冲压工艺与模具设计 M.北京：高等教育出版社， 2002. 15谢建 .冲压技术及模具设计技术问答 M.上海：上海科学出版社， 2005. 16 W. M. Sing and K. P. Rao, Knowledge-based process layout system for axisymmetrical deep drawing
12、 using decision tables, Computers Ind. Engng., 32, 1997, pp. 299 319. 17 A. Soman and M. Campbell, A grammar-based approach to sheet metal design, in DETC-02, ASME Design Engg. Tech. Conference Proceedings, Montreal, Canada, 2002, pp. 485-493. 18 S. Kumar, “ A contribution to the development of knowledge based system for intelligent design of progressive dies” , Ph.D Thesis, Maharshi Dyanand University, Rohtak, India, 2006.
