畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告題目:汽車穩(wěn)定桿卡子沖壓模具設(shè)計系別機電信息系專業(yè)機械設(shè)計制造及其自動化班級姓名學號導師2012年12月26日-1-1、課題研究的目的與意義1.1綜合運用和鞏固機械設(shè)計相關(guān)課程的基本理論和專業(yè)知識，培養(yǎng)從事模具設(shè)計與機械設(shè)計的初步能力，為實際工作打下良好的基礎(chǔ)。1.2培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力。經(jīng)過該設(shè)計環(huán)節(jié)，應該能全面理解掌握沖壓工藝，模具設(shè)計模具制造等相關(guān)機械設(shè)計的內(nèi)容；掌握沖壓工藝與模具設(shè)計的基本方法和步驟，模具零件的常用加工方法及工藝規(guī)程編制，模具裝配工藝制定；獨立解決在制定沖壓工藝規(guī)程，設(shè)計沖模結(jié)構(gòu)、編制模具零件加工工藝規(guī)程中出現(xiàn)的問題；會查閱技術(shù)文獻和資料，以完成從事沖壓技術(shù)工作的人員在模具設(shè)計與制作方面所必須具備的基本能力訓練。1.3培養(yǎng)認真負責、踏實細致的工作作風和嚴謹科學態(tài)度，強化質(zhì)量意識的時間觀念，養(yǎng)成良好的職業(yè)習慣。1.4工業(yè)發(fā)展水平的不斷提高，工業(yè)產(chǎn)品更新速度加快，對模具的要求越來越高，盡管改革開放以來，模具工業(yè)有了較大發(fā)展，但無論是數(shù)量還是質(zhì)量仍滿足不了國內(nèi)市場的需要，目前滿足率只能達到70%左右。造成產(chǎn)需矛盾突出的原因，一是專業(yè)化、標準化程度低，除少量標準件外購外，大部分工作量均需模具廠去完成。加工企業(yè)管理的體制上的約束，造成模具制造周期長，不能適應市場要求。二是設(shè)計和工藝技術(shù)落后，如模具CAD/CAM技術(shù)采用不普遍，加工設(shè)備數(shù)控化率低等，亦造成模具生產(chǎn)效因此我們必須意識到，對模具設(shè)計的研究的目的和意義在于能夠很好的認識模具工業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位的重要性。因為利用模具成型零件的方法，實質(zhì)上是一種少切削、無切削、多工序重合的生產(chǎn)方法，采用模具成型的工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)的切削加工工藝，可以提高生產(chǎn)效率，保證零件質(zhì)量，節(jié)約材料，降低生產(chǎn)成本，從而取得很高的經(jīng)濟效益。利用模具生產(chǎn)零件的方法已經(jīng)成為工業(yè)上進行成批或大批生產(chǎn)的主要技術(shù)手段，它對保證制品質(zhì)量，縮短試用周期，進而爭先占領(lǐng)市場，以及產(chǎn)品更新?lián)Q代和新產(chǎn)品開發(fā)都具有決定性的意義。因此德國把模具稱為“金屬加工中的帝王”，把模具工業(yè)視為“關(guān)鍵工業(yè)”，美國把模具稱為“美國工業(yè)的基石”，把模具工業(yè)視為“不可估量其力量的工業(yè)”，日本把模具說成是“促進社會富裕繁榮的動力”，把模具視為“整個工業(yè)發(fā)展的秘密”。因此，要使國民經(jīng)濟各個部門獲得高速發(fā)展，加速實現(xiàn)社會主義四個現(xiàn)代化，就必須盡快將模具工業(yè)搞上去，使模具生產(chǎn)形成一個獨立的工業(yè)部門，從而充分發(fā)揮模具工業(yè)在國民經(jīng)濟中的關(guān)鍵作用。2、文獻綜述（相關(guān)課題國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀）2.1國內(nèi)模具設(shè)計狀況近幾年來，我國轎車市場發(fā)展十分迅猛，2002年在轎車銷售超過100萬輛的基礎(chǔ)上，-2-2003年則向200萬輛人關(guān)邁進，達到了197萬輛。然而，在轎車熱迅速升溫的同時，不得不尷尬地面對這樣的現(xiàn)實市場上熱銷的絕多數(shù)車型是直接從國外引進的。由于國內(nèi)轎車覆蓋件模具設(shè)計制造能力從總體上看還比較薄弱，為了生產(chǎn)這些車型，各人汽車公司不得不耗資幾億、十幾億元采購海外模具。與國外汽車公司相比，由于生產(chǎn)規(guī)模比較小，這就造成單車均攤的模具成本遠高于國外車，這也是造成國產(chǎn)車整車制造成本居高不下的主要原因之一。國內(nèi)主要的轎車模具制造商有:一汽模具制造有限公司、東風汽車模具廠、天津汽車模具有限公司、成飛集成科技股份有限公司、南京模具裝備有限公司、上海千緣汽車車身模具有限公司等等。作為國內(nèi)最難轎車生產(chǎn)銷售商上海人眾汽車有限公司，也有自己的模具設(shè)計制造部門(TMM部)。目前，雖然國內(nèi)模具商在轎車內(nèi)覆蓋件模具設(shè)計制造方面已小有能力，并可承接整車廠的部分模具開發(fā)項目，但對于有很高型面精度和表面質(zhì)量要求的外覆蓋件，特別是中高檔轎車的外覆蓋件，整車廠很少會將這類模具交由國內(nèi)開發(fā)。2.2國外覆蓋模具設(shè)計目前，國外汽車公司為了降低模具開發(fā)、制造成本，縮短生產(chǎn)周期，將除轎車外覆蓋件之外的部分轎車沖壓件的模具都交由專業(yè)模具公司設(shè)計和制造，這些公司都有很強的開發(fā)能力，并在某些零件的模具制造方面擁有獨到的優(yōu)勢。但作為整車廠，考慮到新車型開發(fā)過程中的保密，對諸如翼子板、行李箱蓋、車門、側(cè)圍、車頂、前蓋等敏感零部件的模具，則都由自己的模具制造部門來設(shè)計和制造。2.3沖壓工藝傳統(tǒng)設(shè)計方法:首先，在經(jīng)驗基礎(chǔ)上，利用CAD設(shè)計工藝補充面；其次，將CAD數(shù)模傳遞給AutoForm等CAE軟件進行拉深過程模擬；根據(jù)模擬結(jié)果，在CAD中對工藝補充面進行調(diào)整，并將新的CAD數(shù)模傳遞給CAE，開始新的模擬求為比。這是一個從CAD到CAE再回到CAD的不斷反復的過程。由于每次在CAD中構(gòu)造曲面都遠較在AutoForm中復雜，因此，整個過程所花費的時間就多得多。而新方法在沖壓工藝設(shè)計初期，就用DiedesignerModule在AutoForm軟件中設(shè)計并調(diào)整拉深工藝補充面，與傳統(tǒng)的設(shè)計方法相比，就能夠大大提高設(shè)計效率。由于AutoForm是一款快速模擬軟件，為了在較短的時間內(nèi)對復雜沖壓件的成形過程進行評價，采用了膜單元來離散幾何模型，必然要降低模擬精度，因此，有些汽車公司在模具設(shè)計開始之前還要利用模擬精度高的CAE軟件，如德國人眾就采用了Indeed軟件，對拉深工序進行再次模擬(Indeed軟件的計算是基于帶厚度的殼單元的，能夠得到更為準確的計算結(jié)果，但是其計算所花費的時間通常是AutoForm的幾到十幾倍，該軟件比較適用于最終驗證)，所有拉深工藝必須通過Indeed模擬并驗證為是可行的，才可用于模具設(shè)計。模具設(shè)計完備，應通過圖紙結(jié)合泡沫模型進行驗收，各道工序用不同顏色的線條標記在泡沫模型上，這樣做直觀而清晰。還應組織包括工藝設(shè)計者、項目規(guī)劃員、模具調(diào)-3-試人員、模具操作者等相關(guān)人員進行討論驗收。對于在沖壓工藝上難以解決的成形問題，還應邀請產(chǎn)品開發(fā)人員一同討論，尋求對產(chǎn)品進行更改設(shè)計的可能性。2.4模具上的應用目前，新車型的很多外覆蓋件，如翼子板(圖5)前蓋外板、車頂?shù)鹊姆呎喂ば蛑?，采用了一種稱之為“旋轉(zhuǎn)斜楔”的新工藝。其工作原理見圖6，旋轉(zhuǎn)斜楔上的凹槽部分是沖壓件需整形的區(qū)域，當整形過程完成后，氣缸驅(qū)動的托架推動旋轉(zhuǎn)斜楔繞滾筒轉(zhuǎn)動，從而達到對零件讓位的目的，方便整形后的零件從模具上取出。旋轉(zhuǎn)斜楔的優(yōu)點是:因整形部分與沖壓件托料部分的拼接處非常光順，故零件上無明顯壓痕；模具結(jié)構(gòu)簡單；維修保養(yǎng)簡便且費用低。近年來，通過不懈的努力，國內(nèi)轎車沖壓模具的設(shè)計制造能力取得了顯著的進步。但是，在轎車特別是中高檔轎車外覆蓋件模具的開發(fā)上，我們與國際水平仍有較人差距。不過，這種差距并非不能縮小，只要我們多加強國際交流，多吸取國外同行的設(shè)計制造經(jīng)驗，一定能夠加快轎車覆蓋件模具的國產(chǎn)化進程。3、3、采用的設(shè)計方案（基本理論）與技術(shù)路線3.1通過對產(chǎn)品零件的形狀、尺寸與材料性質(zhì)分析，可知該零件適合沖裁。沖裁該零件包括落料、沖孔兩個基本的工序，可以采用以下三中工藝方案：先落料，在沖孔，采用單工序模生產(chǎn)。落料沖孔復合沖壓，采用復合模生產(chǎn)。沖孔落料連續(xù)沖壓，采用級進模生產(chǎn)。方案模具結(jié)構(gòu)簡單，但需要兩道工序，兩套模具，顯然生產(chǎn)效率很低，難以滿足大批兩生產(chǎn)。由于零件結(jié)構(gòu)簡單，為提高生產(chǎn)效率，主要應采用復合沖裁或級進沖裁方式。由于孔邊距尺寸有公差要求。為了更好的保證尺寸精度，最后確定采用復合沖裁方式進行生產(chǎn)。根據(jù)工件尺寸可知，凸凹模壁厚大雨最小壁厚，為便于操作，所以復合模結(jié)構(gòu)采用倒裝復合模及彈性卸料和定位釘定位方式。3.2擬訂的技術(shù)路線：沖壓工藝過程設(shè)計沖壓模具設(shè)計模具零件制造模具制造與裝配撰寫設(shè)計報告。沖壓工藝過程有：分析零件圖（沖壓件圖）、確定沖壓件的工藝總體方案、確定各工序的工藝方案，初步設(shè)備、編制沖壓工藝規(guī)程。沖壓模具設(shè)計有：確定模具類型和結(jié)構(gòu)形式、選擇卸料或工件的定位方式、選擇卸料和出料方式、繪制模具總裝配圖、選用標準模具零件、合理選擇沖壓設(shè)備校核基本參數(shù)、繪制模具非標準零件圖。模具零件制造有：認真審核模具設(shè)計圖、編制模具零件加工工藝規(guī)程等。4、可能存在的問題4.1壓力機上安裝與調(diào)整模具，是一件很重要的工作，它直接影響到?jīng)_壓的生產(chǎn)。因-4-此安裝和調(diào)整沖模不但要熟悉壓力機和模具的結(jié)構(gòu)性能，而且要嚴格執(zhí)行安全操作1制度。模具安裝的一般注意事項有：檢查壓力機上的打料裝置，將其暫時調(diào)整到最高位置，以免在調(diào)整壓力機閉合高度是被壓彎；檢查模具的閉合高度與壓力機的閉合高度是否合理；檢查下模頂桿和上模打料桿是否符合壓力機的打料裝置的要求；模具安裝前應將上下模板和滑板底面的油污擦干凈，并檢查有無遺物，防止影響正確安裝和發(fā)生以外事故。4.