3110 菱形垫片冲压模具设计
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- 1 -西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文)开题报告题目: 菱形垫片冲压模具设计系 别 机电信息系 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 B070203 班 姓 名 秦 伟 学 号 B07020316 导 师 樊 亚 军 2010 年 11 月 29 日21毕业设计(论文)综述:冲压:在室温下,利用安装在压力机上的模具对被冲材料施加一定的压力,使之产生分离和塑性变形,从而获得所需要形状和尺寸的零件(也称制件)的一种加工方法。因为通常使用的材料为板料,故也常称为板料冲压。冲压生产的三要素:合理的冲压工艺、先进的模具、高效的冲压设备冲压加工的特点(1)生产率高、操作简单。高速冲床每分钟可生产数百件、上千件;(2)一般无需进行切削加工,节约原料、节省能源;(3)冲压件的尺寸公差由冲模来保证,产品尺寸稳定、互换性好。 “一模一样” ;(4)冲压产品壁薄、量轻、刚度好,可以加工形状复杂的小到钟表、大到汽车纵梁、覆盖件等。局限性:由于冲模制造是单件小批量生产,精度高,是技术密集型产品,制造成本高。因此,冲压生产只适应大批量生产。由于冷冲压在技术上和经济上的特别之处,因而在现代工业生产中占有重要的地位。在汽车、拖拉机、电器、电子、仪表、国防、航空航天以及日用品中随处可见到冷冲压产品。一个国家模具工业发展的水平能反映出这个国家现代化工业化发展的程度。冲压技术的发展趋势(1)冲压工艺方面,为了提高生产率和产品质量,降低成本和扩大冲压工艺的应用范围,研究和推广各种冲压新工艺是冲压技术发展的重要趋势。 (2)冲模设计与制造方面,在冲模设计与制造上,有两种趋向应给予足够的重视:模具结构与精度正朝着两个方向发展;模具设计与制造的现代化。 (3)冲压设备及冲压自动化方面,性能良好的冲压设备是提高冲压生产技术水平的基本条件。高效率、高精度、长寿命的冲模需要高精度、高自动化的冲压设备与之相匹配;为了满足新产品小批量生产的需要,冲压设备朝多功能、数控方向发展;为了提高生产效率和安全生产,应用各种自动化装置、机械手乃至机器人的冲压自动生产线和高速压力机纷纷投入使用。 (4)冲压基本原理的研究,冲压工艺、冲模设计与制造方面的发展,均与冲压变形基本原理的研究进展密不可分。例如,板料冲压工艺性能的研究,冲压成形过程应力应变分析和计算机模拟,板料变形规律的研究,从坯料变形规律出发进行坯料与冲模之间相互作用的研究,在冲压变形条件下的摩擦、润滑机理方面的研究等,都为逐步建立起紧密结合生产实际的先进冲压工艺及模具设计方法打下了基础。2本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施本课题的基本要求是:确定冲压工艺方案后,应通过分析比较,选择合理的模4具结构型式,使其尽量满足以下要求:(1)能冲出复合技术要求的工件;(2)能提高生产率;(3)模具制造和维修方便;(4)模具有足够的寿命;(5)模具易于安装调整,且操作方便安全。模具装配图一张(A0 以上) ;零件图若干;设计计算说明书一份。零件图如下:假单确定设计方案如下:方案一:落料;使用简单冲孔工具,冲出中心 40mm 大孔;使用简单冲孔工具,冲出两边 210mm 小孔;使用弯曲模具,折弯零件上 12.8mm 的折弯板。方案二:落料;使用复合冲孔模具,一次成型零件上 40mm 大孔以及210mm 小孔;使用弯曲模具,折弯零件上 12.8mm 的折弯板。两方案优缺点比较如下:方案一:使用简单冲裁模具,结构简单,易于制造和维修,适合中小批量生产。且分步进行冲孔加工,易于保证孔加工的定位精度 ,但是由于其需要设置导向机构,因此在一定程度上增大了模具整体的几何尺寸。方案二:使用复合冲裁模具,在进行冲裁时,一次定位就可以完成冲裁件内部孔的几何尺寸,故制件的内外形的位置尺寸精度高,生产效率高,适合位置精度高、生产批量大的制件选用。但这种模具结构复杂,制作困难、周期长,在侧冲孔凸模插入凹模深度较大时,加剧了冲孔凸模和凸凹模的磨损而降低其使用寿命。5综上所述:本次设计的菱形垫片属于小批量生产,且其内外形尺寸相差不大,故适宜选择方案一。3本课题研究的重点及难点,前期已开展工作本课题主要是对菱形垫片冲压模具进行设计,其加工方法比较简单,通过落料,冲孔,再冲孔,弯曲等步骤加工完成。重点在于冲孔和弯曲加工部分,由于该菱形垫片需要进行两次冲孔,且冲出的孔之间存在位置精度与形状精度,且精度等级不一,弯曲时是进行了一次 90 的弯曲,因此,本课题的难点就在于如何才能满足孔之间的各种精度的要求,同时能够安全快速的完成 90 弯板的弯曲加工。近期需要完成的工作就是阅览多方面的相关冷冲压模具设计的资料,补充在冲压模具设计中的知识空缺,了解冲压模具的组成,并制定符合本课题的设计方案,并估算各套模具的几何尺寸。4完成本课题的工作方案及进度计划第一周至第三周:做毕业设计准备工作,查找相关资料,补充设计知识,确定加工方案做好开题答辩工作。第四周至第八周:根据前期补充的知识,进行模具结构的简单设计,完成中期报告。第九周至第十二周:对各套冲压模具机构尺寸、强度等进行具体计算。第十三周至第十六周:绘制冲压模具机械工程图及相应零件图,完成毕业设计论文,做好毕业答辩准备5 指导教师意见(对课题的深度、广度及工作量的意见)指导教师: 年 月 日 6注:1. 正文:宋体小四号字,行距 22 磅。2. 开题报告由各系集中归档保存。参考文献:【1】 陈剑鹤模具设计基础 ,机械工业出版社,2003【2】 胡世光板料冷压成形原理 ,国防工业出版社,1979【3】 彭大署金属塑性加工原理 ,中南大学出版社,2004【4】 吴诗惇冲压工艺学 ,西北工业大学出版社,1987【5】 马正元,韩启冲压工艺与模具审计 ,机械工业出版社,1998【6】 胡世光板料冷压成形原理 ,国防工业出版社,1979【7】 翁其金、徐新城冲压工艺及冲压模设计 ,机械工业出版社,2000【8】 王俊彪多工位级进模具设计 ,西北工业大学出版社,1999【9】 付宏生冷冲压成型工艺与模具设计制造 ,化学工业出版社,2002【10】 杨玉英大型薄板成形技术 ,国防工业出版社,1996【11】 李硕本, 冲压工艺学 ,机械工业出版社,1988【12】 Sheet metal forming simulation using EAS solid-shell finite elements.Parente, M.P.L. (Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering, University of Porto, 4200-465 Porto, Portugal); Fontes Valente, R.A.; Natal Jorge, R.M.; Cardoso, R.P.R.; Alves de Sousa, R.J. Source: Finite Elements in Analysis and Design, v 42, n 13, p 1137-1149, September 2006【13】 Incremental sheet metal forming on CNC milling machine-tool.Kopac, J. (University of Ljubljana, Faculty of Mechanical Engineering, A?kerceva 6, 1000 6 所在系审查意见:系主管领导: 年 月 日- 1 -Ljubljana, Slovenia); Kampus, Z. Source: Journal of Materials Processing Technology, v 162-163, n SPEC. ISS., p 622-628, May 15, 2005【14】 Sheet metal forming of titanium blanks using flexible mediaAlberti, N. (Univ of Palermo, Palermo, Italy); Forcellese, A.; Fratini, L.; Gabrielli, F. Source: CIRP Annals - Manufacturing Technology, v 47, n 1, p 217-220, 1998【15】 Application of a neural network machine learning model in theselection system of sheet metal bending tooling.Lin, Zone-Ching (Natl Taiwan Inst of Technology, Taipei, Taiwan); Chang, Da-Yuan Source: Artificial Intelligence in Engineering, v 10, n 1, p 21-37, 1996
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