本科畢業(yè)論文開題報告吉林大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告課題名稱：*******件修邊沖孔工藝（二）及三維模具設(shè)計課題性質(zhì)：生產(chǎn)實踐類課題來源：*******集團公司學(xué)院（系）：材料科學(xué)與工程學(xué)院專業(yè)：材料成型及控制工程年級：*******級學(xué)生姓名：*******指導(dǎo)老師年月日一．綜述本課題國內(nèi)外研究動態(tài)，說明選題的依據(jù)和意義1.1高強鋼板的應(yīng)用研究(1).高強鋼板研究意義節(jié)能、安全、環(huán)保是當(dāng)今世界汽車發(fā)展的主題。研究表明：減小汽車自重是汽車降低燃油消耗及減少排放的最有效措施之一。由于鋼鐵材料在強度、塑性、抗沖擊能力、回收使用及低成本方面具有綜合的優(yōu)越性，其在汽車材料中的主導(dǎo)地位仍是不可動搖的。目前汽車用鋼逐步向高強度化方向發(fā)展，當(dāng)鋼板厚度分別減少0.05、0.10和0.15mm時，車身減重分別為6%、12%和18%?？梢姡黾愉摪宓膹姸葟亩鴾p少鋼板的厚度是減輕車重的重要途徑，用高強度鋼板代替普通低碳鋼冷軋鋼板是汽車鋼鐵材料今后主要的發(fā)展方向。(2).高強鋼板的主要優(yōu)點可減輕零件的重量。一些資料表明，若鋼板的強度提高40～50MPa，車身外板制件的板厚可減小10%～15%，車身內(nèi)部制件的板厚可減小20%左右。加工硬化(或應(yīng)變硬化)率比普通鋼板高，可吸收更多的沖擊能量，因此用于底架的前后縱梁等處和要求高強度、耐久性部位，可以提高汽車的安全性。用于車身外部件，除了可減薄零件的厚度外，由于具有烘烤硬化性，在經(jīng)過油漆烘烤后，還可以增大零件表面硬度，提高外表面制件的抗凹陷性能。(3).高強鋼板的基本性能1吉林大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計開題報告研究表明，各類高強度鋼板因其固有的特性不同，用途也不同。如烘烤硬化鋼板具有沖壓成型前較軟、形狀穩(wěn)定性好和烘烤后抗凹陷性能較高的特點，特別適合于沖制汽車的外覆蓋件。雙相鋼和相變誘發(fā)塑性鋼具有高的強度、高的碰撞吸收能和高的抗疲勞性能等特點，適合于沖制結(jié)構(gòu)件和安全件等。從高強度鋼材的強度與伸長率的關(guān)系可以得知，各類鋼隨強度的提高，塑性明顯下降。但各種鋼因強化機制不同，在提高強度的同時塑性的下降程度也不同。利用相組織強化的鋼種則具有高強度和高塑性的綜合優(yōu)良特性，如TRIP鋼和DP鋼等。由于汽車車體零件多采用沖壓成形，塑性是汽車鋼扳的重要性能。因此，具有強度和塑性綜合優(yōu)良性能的鋼種成為高強度鋼板的發(fā)展趨勢。(4).高強鋼板的研究現(xiàn)狀高強度鋼在成本、強度方面具有雄厚傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，它的采用成為輕量化最具競爭力的有效措施。美國以PNGV為代表，歐洲以ULSAB為代表，都大量采用了高強度鋼，與同期轎車的平均值相比，ULSAB白車身的質(zhì)量僅為205kg，減輕了24％，但其抗扭剛度和抗彎剛度分別提高65％和5％，振動頻率也有很大改善，碰撞安全性提高，而成本卻下降了14％。到目前為止，我國針對載貨車車型已開發(fā)了超深沖高強度鋼板、烘烤硬化鋼板和含磷高強度鋼板，并初步形成了系列,同時國內(nèi)鋼鐵企業(yè)的技術(shù)進步也進一步使汽車行業(yè)具備了試制和生產(chǎn)高強度、輕量化轎車車身的條件。(5).高強鋼板的發(fā)展趨勢①.優(yōu)先發(fā)展高強化的先進高強度鋼板。②.開展對高強鋼板成形及應(yīng)用技術(shù)、性能評價方法等方面的系統(tǒng)深入研究。2吉林大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計開題報告③.進一步提高耐蝕性，發(fā)展鍍鋅鋼板。④.高強板表面毛化結(jié)構(gòu)。⑤.發(fā)展新的高強板的先進制造技術(shù)。1.2高強鋼板的冷沖壓技術(shù)國內(nèi)外研究動態(tài)和發(fā)展趨勢高強度汽車鋼板除基本力學(xué)性能外，其綜合成型性能越來越受到重視，這些性能主要包括成型極限、回彈性、擴孔性能和彎曲性能等。高強度IF鋼板(BIF340)的成型性能相對較高，可做深拉和深沖功能件，其他鋼種可做相應(yīng)變形功能件，以增強抗變形能力。烘烤硬化和各向同性鋼(BHl80和IS220)的成形性相當(dāng)；同等抗拉強度鋼(BHl80和IS220)的成形性相當(dāng)。高強鋼板沖壓成形的主要缺陷是：開裂、褶皺及表面撓曲。為了克服這些缺陷，歐洲、美國及日本的鋼鐵公司及汽車制造商不斷開發(fā)出高性能的鋼板和高級潤滑油。同時，還在開發(fā)新的成形技術(shù)，諸如液壓反脹成形、張力控制成形及成形缺陷模擬預(yù)測。采用高強材料進行沖壓件生產(chǎn)時，遇到的最大難題是成形件尺寸精度難以保證。為了解決這一難題，日本JFE公司正在研究應(yīng)用張力控制成形或改變從沖壓到彎曲的成形模以及用數(shù)字模擬優(yōu)化工具形狀的方法以減少回彈及壁翹曲。NKK公司為解決高強度鋼板沖壓開裂的問題，已開發(fā)一種新的鋼板易沖壓加工技術(shù)。這種技術(shù)是通過在模具上的開孔注入潤滑油，使鋼板模具間的間隙有數(shù)十微米的油膜，從而防止了沖壓時鋼板開裂，對現(xiàn)有的沖壓機略加改進即可應(yīng)用。對轎車門等復(fù)雜形狀的部件多使用294MPa的鋼板，采用這種技術(shù)可改用強度提高0.5倍的高強鋼板。目前，各汽車制造廠和鋼板生產(chǎn)廠均研究了各種各樣的成形技術(shù)，部分已實用化。根據(jù)高強鋼的種類及性能的不同，其在整車上的應(yīng)用部位也有顯著差3吉林大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計開題報告異。如高強度IF鋼和烘烤硬化鋼在轎車車身外覆蓋件上的應(yīng)用；590MPa～980MPa雙相鋼在轎車車身結(jié)構(gòu)件、加強板上的應(yīng)用；800MPaTRIP鋼在轎車車身加強板和保險杠、防沖柱上應(yīng)用；屈服強度為650MPa～700MPa大梁板和抗拉強度1500MPa彈簧鋼在商用車上的應(yīng)用。二．選題依據(jù)及意義依據(jù)：根據(jù)學(xué)生所學(xué)專業(yè)及教學(xué)大綱要求結(jié)合相關(guān)企業(yè)實際生產(chǎn)需要及設(shè)計模式，促使學(xué)生將所學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)知識及專業(yè)知識具體應(yīng)用到實踐中，培養(yǎng)其理論聯(lián)系實際的能力。同時所選課題是變速桿加強板的修邊沖孔工藝及三維模具設(shè)計，本課題中的設(shè)計中涉及了板材修邊、沖孔等工序，這些工序工藝在汽車、航空航天、國防、電器和電子等工業(yè)部門以及日用品生產(chǎn)中，都占據(jù)相當(dāng)重要的地位。本次設(shè)計是對模具設(shè)計中各重要工藝的再次鞏固和學(xué)習(xí)。意義：沖壓加工技術(shù)主要是利用沖壓設(shè)備和模具實現(xiàn)對金屬材料（板材）的加工過程。沖壓加工。有以下特點：大多是金屬塑性加工是金屬整體性保持的前提下，依靠塑性變形發(fā)生物質(zhì)轉(zhuǎn)移來實現(xiàn)工件形狀和尺寸變化的，切屑量相對較小，因而材料的利用率高。沖壓的加工過程中，除尺寸和形狀發(fā)生改變外，金屬的組織、性能也能得到改善和提高，經(jīng)過塑性加工將使其結(jié)構(gòu)致密、粗晶粒破碎細化和均勻，從而使性能提高。此外，塑性流動所產(chǎn)生的流線也能使其性能得到改善。加工過程便于實現(xiàn)生產(chǎn)過程的連續(xù)化、自動化，適于大批量生產(chǎn)，因而勞動生產(chǎn)率高。成型件的精度高，可實現(xiàn)少、無切削加工。有些大型的薄板金屬件（如汽車的覆蓋件）只能通過沖壓模具成型來4吉林大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計開題報告加工。基于沖壓模具加工具有以上的特點，聯(lián)系本次設(shè)計，由于本課題汽車變速桿加強板是薄板料的成型件，可引入沖壓模具來進行加工，故可采用連續(xù)沖壓技術(shù)和采用復(fù)合模進行加工。在保證沖壓拉深質(zhì)量的條件下，可以提高加工的效率。能達到“交貨期短”、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價格低”的要求。然而，由于模具的設(shè)備較龐大，能耗高，目前的模具設(shè)計到制造出成套的模具的周期還較長，故不利于模具的更新?lián)Q代。所以采用如此加工辦法來加工，應(yīng)考慮的沖壓件的批量的大小，由于汽車變速桿加強板屬于大批量的生產(chǎn)，所以值得設(shè)置一套沖壓模具。三．畢業(yè)設(shè)計研究內(nèi)容，擬解決的主要問題1.1設(shè)計內(nèi)容(1).問題描述：本課題是針對所給沖壓件的具體要求設(shè)計沖壓件的沖壓工藝及其模具。沖壓件尺寸如下圖1、圖2、圖3、圖4，變速桿加強板，材料：St14HF，強度極限=270～350，延伸率大于42%，料厚t=2.0mm，大批量生產(chǎn)。5吉林大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計開題報告圖1變速桿加強板曲面三維圖圖2修邊沖孔模坯料三維圖6吉林大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計開題報告圖3修邊沖孔工藝圖圖4變速桿加強板零件圖7吉林大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計開題報告(2).具體應(yīng)完成的設(shè)計內(nèi)容有:①.模具整體方案設(shè)計，包括零件的工藝分析、模具類型的確定、壓力中心計算、刃口尺寸計算、壓力機選擇、定位方案、推件、出件裝置的確定等；②.模具整體裝配圖和模具主要零件圖的設(shè)計；③.編寫設(shè)計畢業(yè)論文或者設(shè)計說明書。(3)本研究主要是研究沖壓過程中的工藝性、沖裁間隙、凸凹模刃口尺寸的確定、排樣、沖壓力與壓力的中心的計算。完成本課題后可獲得以下成果：①.熟練掌握沖壓模具設(shè)計過程，完成工藝設(shè)計，完成一套完整的模具設(shè)計,電腦繪制出模具的裝配圖和零件圖。撰寫出設(shè)計說明書。②.獲得一副沖裁模具的設(shè)計技術(shù)與圖紙，沖裁過程中可能出現(xiàn)的問題及解決方案。1.2擬解決的主要問題重點解決的是如何合理實現(xiàn)修邊沖孔工藝的模具設(shè)計。由于變速桿加強板的零件形狀復(fù)雜，難點是合理地設(shè)計修邊沖孔工序，并準確的設(shè)計模具的刃口配合尺寸，保證沖壓件的成形及成型質(zhì)量。四．研究步驟、方法及措施(1).設(shè)計前的準備：豐富模具設(shè)計基礎(chǔ)知識，熟悉板材沖壓工藝及模具設(shè)計過程，熟悉沖壓成形原理，沖壓件的沖壓工藝分析,確定工藝方案,完成工藝設(shè)計。(2).手繪進行草圖設(shè)計。(3).沖壓模的三維造型設(shè)計：通過AUTOCAD和CATIA進行模具的各個8吉林大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計開題報告零件及裝配圖設(shè)計，完成沖壓模具的三維實體造型設(shè)計。(4).設(shè)計說明書：簡述整個沖壓工藝及模具的設(shè)計過程以及相應(yīng)的設(shè)計計算。五．研究工作進度時間：第八學(xué)期2011/3/21——2011/3/25外文翻譯開題報告2011/3/28——2011/4/1工藝性分析，確定工藝方案2011/4/4——2011/4/15設(shè)計草圖，總裝配圖設(shè)計2011/4/18——2011/4/29零件圖設(shè)計2011/4/25——2011/5/21三維造型設(shè)計與裝配2011/5/23——2011/05/27編寫說明書2011/05/30——2011/06/3檢查整理文檔及打印出圖2011/06/6——2011/06/10準備答辯六．主要參考文獻[1]王孝培.沖壓手冊[M].機械工業(yè)出版社,2000.[2]杜繼濤，甘屹，齊從謙，等．TRB及其軋制應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)[J]．汽車技術(shù)，2007，(7)：45-48．[3]龍江啟，蘭鳳崇，陳吉清．車身輕量化與鋼鋁一體化結(jié)構(gòu)新技術(shù)的研究進展[J]．機械工程學(xué)報，2008，44(6)：27-35．[4]馬鳴圖．先進汽車用鋼[M]．北京：冶金工業(yè)出版社，2008．[5]肖景容,姜奎華.沖壓工藝學(xué)[M].機械工業(yè)出版社,2000.[6]馬朝興，徐立章，沈志鋼，等.沖壓模具設(shè)計手冊[M].化學(xué)工業(yè)出版9吉林大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計開題報告社，2009.[7]王忠洲.國內(nèi)外模具發(fā)展概況[J].四川工業(yè)學(xué)院學(xué)報,1992,(02).[8]崔令江，汽車覆蓋件沖壓成形技術(shù)[M]，北京，機械工業(yè)出版社，2003.6.[9]BEngl.RecentExperiencewiththeApplicationofTRIPandOtherMultiphaseSteels[J].SAEpaper982480:1-8.[10]張秉璋，板料沖壓模具設(shè)計[M]，西北工業(yè)大學(xué)出版社，1997，西安.[11]中國模具設(shè)計大典－VOL3沖壓模具設(shè)計[M]，江西科技出版社，2003.10第二篇：數(shù)學(xué)本科畢業(yè)論文開題報告200字本科畢業(yè)論文開題報告題