凡勇军：毕业设计开题报告 2

毕业设计开题报告

机械工程学院2013 届

题目不对称弯曲件冲压模具设计

课题类型设计课题来源自拟

学生姓名凡勇军学号200901030008 专业材料成型年级班09-1

指导教师赵慧丽职称讲师填写日期：2013 年3 月18 日

一、本课题研究的主要内容、目的和意义

主要内容：本课题是不对称弯曲件冲压模具设计，要求其材料Q235，采用大批量生产，精度要求高。通过合理的设计凸凹模，选择合理的标准模架，制造出符合要求的制件。

目的：通过大学四年所学的知识对产品进行分析设计，得到符合设计要求和使用要求的产品零件，检验对所学相关课程理论、技能的理解程度、培养理论联系实际的良好习惯。

意义：作为大学学习的最后一项内容，对于四年大学知识的一个总结，提高我们综合运用知识的能力，为将来踏入社会做一个良好的铺垫。

二、文献综述

冲压作为现代工业中一种十分重要的加工方法，用以生产各种板料零件,具有很多独特的优势，其成形件具有自重轻、刚度大、强度高、互换性好、成本低、生产过程便于实现机械自动化及生产效率高等优点，是一种其它加工方法所不能相比和不可替代的先进制造技术，在制造业中具有很强的竞争力，被广泛应用于汽车、能源、机械、信息、航空航天、国防工业和日常生活的生产之中。

近几十年来，冲压技术有了飞速的发展，它不仅表现在许多新工艺与新技术在生产的广泛应用上，如：旋压成形、软模具成形、高能率成形等，更重要的是人们对冲压技术的认识与掌握的程度有了质的飞跃。

模具CAD/CAE/CAM是改造传统模具生产方式的关键技术，是一项高科技、高效益的系统工程。它以计算机软件的形式，为企业提供一种有效的辅助工具，使工程技术人员借助于计算机对产品性能、模具结构、成形工艺、数控加工及生产管理进行设计和优化。模具CAD/CAE/CAM技术能显著缩短模具设计与制造周期，降低生产成本和提高产品质量已成为模具界的共识。

模具是用来成型物品的工具，这种工具有各种零件构成。不同的模具是通过所成型材料物理状态的改变来实现，模具是由不同的零件所构成的。它主要是通过所成型材料的物理状态改变来实现物品外形的加工。在冲裁、成形冲压、模锻、冷镦、挤压、粉末冶金件压制、压力铸造，以及工程塑料、橡胶、陶瓷等制品的压塑或注塑的成形加工中，用以在外力作用下使坯料成为有特定形状和尺寸的制件的工具。对于冲裁、成形冲压、模锻、冷模具具有特定的轮廓或内腔形状，应用具有刃口的轮廓形状可以使坯料按轮廓线形状发生分离，即进行冲裁，用内腔形状可以使坯料获得相应的立体形状。冲压模应采用多工位级进模，可采用硬质合金镶块级进模，以提高寿命。

在小批量生产和新产品试制中，应采用结构简单、制造快、成本低的简易模具，如组合冲模、薄板冲模、聚氨酯橡胶模、低熔点合金模、锌合金模、超塑性合金模等。模具已开始采用计算机辅助设计(CAD)以及PROE冲压模应采用多工位级进模，可采用硬质合金镶块级进模，以提高寿命。在小批量生产和新产品试制中，应采用结构简单、制造快、成本低的简易模具，如组合冲模、薄板冲模、聚氨酯橡胶模、低熔点合金模、锌合金模、超塑性合金模等。模具已开始采用计算机辅助设计(CAD)以及PROE等三维建模软件，即通过以计算机为中心的一整套系

统对模具进行最优化设计。这是模具设计的发展方向。

我国从上世纪90年代开始，华中科技大学、上海交通大学、西安交通大学和北京机电研究院等相继开展了级进模CAD/CAM系统的研究和开发。如华中科技大学模具技术国家重点实验室在CAD软件平台上开发出基于特征的级进模CAD/CAM系统HMJC，包括板金零件特征造型、基于特征的冲压工艺设计、模具结构设计、标准件及典型结构建库工具和线切割自动编程5个模块。

上海交通大学为瑞士法因托精冲公司开发成功精密冲裁级进模CAC/CAM系统，西安交通大学开发出多工位弯曲级进模CAD系统等。展望国内外模具CAD/CAE/CAM技术的发展，本世纪的科学技术正处于日新月异的变革之中，通过与计算机技术的紧密结合，人工智能技术、并行工程、面向装配、参数化特征建模以及关联设计等一系列与模具工业相关的技术发展之快，学科领域交叉之广前所未见。

目前我国模具年生产总量虽然已位居世界第三，其中，冲压模占模具总量的40%以上，但在整个模具设计制造水平和标准化程度上，与德国、美国、日本等发达国家相比还存在相当大的差距。在设计制造方法、手段上已基本达到了国际水平，模具结构功能方面也接近国际水平，在轿车模具国产化进程中前进了一大步。但在制造质量、精度、制造周期和成本方面，以国外相比还存在一定的差距。

此不对称弯曲件是在机械制造中常用的一种零部件，它可以加大牢固面积，增加连接部件的稳定性。在机械生产中有着重要的作用。本文针对此不对称弯曲件所需要的各方面的要求进行冲压模具的设计，综合各种方案，设计出生产效率较高、能够普及的冲压模具。

三、拟采取的研究方法和可行性论证

1、拟采取的研究方法：

该工件有一个圆孔，两侧为圆形，且一个侧面呈垂直并以圆角过度连接，另一个侧面成一定的角度倾斜，有以下三种工艺方案：

（1）用单工序模冲孔落料弯曲。

（2）落料同时冲孔弯曲。

（3）级进模具先冲孔、落料再弯曲。

方案一：该方案最显著的优点便是冲模结构简单，操作化易于实现并且制造周期短；但是冲压效率较低，从才建的累计误差较大，精度较低，因为模具数量多，因此需要大量的冲压设备，而且压力机一次行程内只能完成一个工序，模具的寿命低。

方案二：该方案使用复合模进行落料，然后再冲孔切边，最后弯曲，压力机一次行程内科完成多个工序，生产效率较高，冲裁件的精度也较高，不熟送料误差影响，内外形相对位置一致性好，冲件表面较为平整，适宜冲裁薄料，可充分利用断料和边角条料，冲裁面积小。但是该方案难以实现操作机械化合自动化，制件和废料的排除工序复杂，冲件不能自动漏下，出件存在问题。

方案三：使用一副多工位级进模，该模具在压力机的一次行程内能够完成多个工序（包括冲孔落料弯曲），所以生产效率高，并容易实现操作的机械化和自动化，并且模具的强度高，寿命较长。

2、可行性论证：综上所述，为了保证工件的精度，拟采用第三种方案。

四、预期结果

对工件进行工艺分析，根据制件材料，形状，尺寸等要求确定合适的成型工艺选定相应的成型设备和成型工艺参数，注塑时在工艺参数控制较好的情况下，零件成型的要求可以得到保证，满足设计需要，符合设计要求，可实施性高。

五、研究进度安排

2013.3.3-2013.3.20 毕业设计课题调研、文献阅读。

2013.3.21-2013.4.20 不对称弯曲件的冲压模具的设计、相关计算和有关参数校核。

2013.4.21-2013.5.15 绘制装配图、零件图。

2013.5.16-2013.5.20 完成设计说明书。

2013.5.21 准备答辩。

六、主要参考文献

[1] 翁其金，徐新成．冲压工艺及冲模设计[M]．北京：机械工业出版社，2004.7.

[2] 林承全. 冲压模具课程设计指导与范例[M]．北京：化学工业出版社，2008.1.

[3] 杨占尧. 最新冲压模具标准及应用手册[M]. 北京：化学工业出版社，2010.10.

[4] 薛啟翔. 冲压模具设计结构图册[M]. 北京：化学工业出版社，2009.8.

[5] 薛啟翔. 冲压工艺与模具设计实例分析[M]. 北京：机械工业出版社，2008.4.

[6] 魏春雷，吴俊超. 冲模设计与案例分析[M]. 北京：北京理工大学出版社，2010.12.

[7] 王卫卫. 材料成型设备[M]．北京：机械工业出版社，2004.8.

七、审核意见

指导教师对开题的意见：

指导教师签字：年月日学院审核意见：

审核人签字：年月日说明：1、该表每生一份，学院妥善存档；

2、课题来源填：“国家、部、省、市科研项目”或“企、事业单位委托”或“自拟课

题”或“其它”；课题类型填：“设计”或“论文”或“其它”。