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廣西科技大學鹿山學院
畢業(yè)設計(論文)開題報告
題 目: Z形彎曲件沖壓工藝及模具
系 別:
專業(yè)班級:
姓 名:
學 號:
指導教師:
二〇 年 月 日
一、選題的背景和意義(所選課題的歷史背景、國內外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢)
模具是制造業(yè)的重要基礎工藝裝備,工業(yè)產品大批量生產和新產品開發(fā)都離不開模具,用模具生產制件所達到的(四高二低)高精度,高復雜程度,高一致性,高生產率和低耗能、低耗材,使模具工業(yè)在制造業(yè)中的地位越來越重要。模具品種繁多,共有10大類,包括沖壓、塑料、橡膠、鑄造、鍛壓等,用于制造業(yè)中幾乎所有產品的生產,可見模具的服務范圍已包括國民經(jīng)濟的許多方面,現(xiàn)在模具技術已成為衡量一個國家產品制造水平的重要標志之一,沒有高水平的模具就沒有高水平的產品已成為共識。因而,設計制造出高質量的模具已勢在必行。
模具設計和制造技術水平的高低,是衡量一個國家產品制造水平高低的重要標志之一,在很大程度上決定著產品的質量、效益和新產品的開發(fā)能力。本課題旨在鍛煉畢業(yè)生的思維,熟練掌握和運用大學四年所學知識,能夠進行獨立的設計作業(yè)。
針對題目使畢業(yè)生得到機械原理、機械零件設計、機械制造技術基礎及模具設計與制造的綜合訓練。針對題目使學生獲得沖壓工藝規(guī)程、模具設計與制造加工基礎知識,工藝參數(shù)及加工設備的選取,計算機輔助繪圖及資料、手冊的查閱。 培養(yǎng)綜合運用所學知識分析問題和解決實際問題的能力、探求真理的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力并受到工程設計與科學理論結合的初步訓練等方面的能力。鞏固所學的專業(yè)知識,鍛煉動手能力,培養(yǎng)工程意識,強化工程應用能力,為未來的工作打下良好的基礎 。
近幾年,我國模具制造水平大幅度提高。一個國家的模具技術水平,已成為衡量國家制造業(yè)水平的一個重要標志,也是保持這些國家的產品在國際市場上優(yōu)勢的核心競爭力。中國模具行業(yè)加快了體制改革和機制轉換步伐,產業(yè)結構日趨合理。相關機構預測到2018年,中國將一躍成為全球最大的模具制造業(yè)基地之一。據(jù)國際模協(xié)秘書長羅百輝介紹,這幾年全球58%的模具是由德國等國家生產制造的,中國等亞洲國家的比例只占到1%,但今后東歐國家的模具將會有較大幅度的增長,而亞洲國家的生產比例將提高至22%左右。
模具,是工業(yè)生產的基礎工藝裝備,在電子、汽車、電機、電器、儀表、家電和通訊等產品中,60%—80%的零部件都依靠模具成形,模具質量的高低決定著產品質量的高低,因此,模具被稱之為“百業(yè)之母”。模具又是“效益放大器”,用模具生產的最終產品的價值,往往是模具自身價值的幾十倍、上百倍。由于現(xiàn)代模具企業(yè)大多體現(xiàn)出技術密集、資金密集和高素質勞動力密集以及高社會效益的特點,模具制造業(yè)已成為高新技術制造產業(yè)的一部分。近年來,伴隨著國產設備水平的不斷提升,也有不少模具企業(yè)開始選擇了國產機床。超精密鏡面銑床、納米級車銑復合中心、超精密數(shù)控車床等也已用于模具制造。不過有些高端設備主要還是靠國外進口。但現(xiàn)階段我國模具制造業(yè)確實取得了顯著的成功。據(jù)國際模協(xié)秘書長羅百輝介紹,我國以大型、精密、復雜、長壽命模具為代表的高水平的模具的比例已經(jīng)達到了三分之一以上。
我們要想成為世界制造業(yè)大國,沒有先進的模具工業(yè)是不行的。在這方面我們還有很長的路要走,還有很多東西要學。首要的一條是要重視模具行業(yè)的發(fā)展,不但要有先進的技術,更要重視模具行業(yè)的商品化,讓模具行業(yè)從企業(yè)中走出來,成為一個具有市場競爭力的新興行業(yè)。據(jù)國際模協(xié)秘書長羅百輝調查,歐洲模具設計和生產的時間要比中國快,但因中國的勞動力成本低,對部分國外客戶有著很強的吸引力。同時,歐洲及世界各國之間的模具競爭也相應加劇。當前,越來越多的外資制造企業(yè)看到日益發(fā)展的中國模具,紛紛加入到中國的模具市場,許多國際知名品牌的汽車模具、沖壓模具、注塑模具企業(yè)也都進入中國,且進入中國市場的力度非常迅猛,速度也非???。尤其是在我國的華南地區(qū)廣東一帶,港資、臺資和外資制造企業(yè)規(guī)模已經(jīng)發(fā)展很大,模具的銷售總量成為中國最多的地區(qū)。國際模協(xié)秘書長羅百輝表示,外資企業(yè)進入中國市場,不僅將資金帶到中國市場,而且?guī)砹讼冗M的技術、設備和工廠管理。國外模具企業(yè)已越來越感受到來自中國同行所帶來的影響和壓力。
很多新興的模具企業(yè)善于總結整個中國模具行業(yè)發(fā)展歷程,從中吸取有價值的經(jīng)驗教訓,并將其消化吸收在企業(yè)的設計規(guī)劃和發(fā)展戰(zhàn)略中。國際模協(xié)秘書長羅百輝表示,很多模具制造企業(yè)還很注重企業(yè)的品牌建設,注重企業(yè)的信息化建設,注重企業(yè)的國際化市場的開拓,并實現(xiàn)了模具的專業(yè)化生產。
我國模具行業(yè)前路該怎樣走?據(jù)不完全統(tǒng)計,2004年國內模具進口總值達到600多億,同時,有近200個億的出口,如果我們把進口這一塊吃下來,這將是很大的一塊市場需求。國內模具企業(yè)要想獲得良性的發(fā)展,體制轉變和技術創(chuàng)新是提高模具行業(yè)水平的關鍵,同時也要解決好規(guī)模和效益的問題。
如何把模具行業(yè)的規(guī)模和效益做大 ?對于我國模具業(yè),且拋開技術研發(fā)層面的問題不談,我們先探討一下如何通過行業(yè)內的分工合作、策略聯(lián)盟共同把行業(yè)規(guī)模和效益做大。國內模具企業(yè)要想獲得良性的發(fā)展,必須要解決好規(guī)模和效益的問題。
專家分析模具業(yè)將向多功能方向發(fā)展,國際模協(xié)秘書長羅百輝認為,我國模具行業(yè)將向大型、精密、復雜、高效、長壽命和多功能方向發(fā)展。隨著車輛和電機等產品向輕量化方向發(fā)展,對壓鑄模的數(shù)量、壽命和復雜程度將提出越來越高的要求。隨著以塑料代鋼、以塑代木的發(fā)展和產品零件的精度和復雜程度的不斷提高,塑料模的比例將不斷提高,其精度和復雜程度也將隨著相應提高。
采用高新技術提升我國模具工業(yè)水平,發(fā)展我國的模具工業(yè),必須結合我國國情和提升模具工業(yè)實際,走新型工業(yè)化道路。從技術的發(fā)展來看,高精度、低成本、交貨期短是今后模具發(fā)展的一個趨勢,而我們要想趕上國際先進水平,技術創(chuàng)新是至關重要的一個環(huán)節(jié)。
信息化—中國未來模具企業(yè)競爭焦點,眾所周知,電子商務是代表著未來貿易發(fā)展的方向,也是經(jīng)濟發(fā)展和進步的一個必然趨勢。在市場競爭逐步深入的時期,企業(yè)創(chuàng)新能力越來越成為企業(yè)競爭力的重要組成部分,信息資源也越來越成為企業(yè)的戰(zhàn)略資源。
結語:目前,我國經(jīng)濟仍處于高速發(fā)展階段,國際上經(jīng)濟全球化發(fā)展趨勢日趨明顯,這為我國模具工業(yè)高速發(fā)展提供了良好的條件和機遇?!笆晃濉逼陂g中國模具工業(yè)發(fā)展迅速,產需兩旺,漸入佳境。但也要看到我國模具行業(yè)綜合水平落后的面貌未得到根本性的改變,一些深層次的問題尚待解決?,F(xiàn)在,中國可以說是世界模具生產大國之一,但還遠遠不是生產強國?!笆濉逼陂g,應該向生產強國這目標邁進。
本課題要求對給定的零件進行沖壓模設計,通過對零件進行詳細的工藝分析確定零件的沖壓工藝方案工藝。通過課題讓我們能夠掌握中等復雜程度零件的沖壓模具設計和制造的一般方法,對零件沖壓工藝方案的確定、工藝計算及模具設計有更深層次的認識,并學會對模具設計資料的檢索與整合以及對已有資料的充分合理的使用,該實踐性課題是對學生理論學習水平的實踐和檢驗,可對以后從事類似的工作有一定的指導性和實踐性意義。
二、研究的基本內容和擬解決的主要問題
本課題研究的主要內容
(1)對給定零件進行工藝分析并確定工藝方案
(2)模具總體結構設計及相關工藝計算
(3)進行模具零部件的設計
(4)繪制模具裝配圖和非標準件的零件圖
(5)編寫設計說明書
課題研究的主要內容
該零件的材料為20鋼,較軟的碳素鋼,強度硬度很低,而韌性較高,有好的深沖、彎曲等冷加工性能性能。且該零件形狀簡單,彎曲半徑大于材料允許的最小彎曲半徑,可以考慮采用復合沖壓的形式。該零件尺寸較小,因此加工精度較高,但一般沖壓都能滿足其尺寸精度的要求。綜合以上分析,得出的結論是:該零件工藝性能較好,適于沖壓。
1)方案對比
該工件包括落料、沖孔、彎曲三個基本工序可以采用以下三種工藝方案:
方案一:落料沖孔復合----彎曲--- ---彎曲;
方案二:落料沖孔復合—一次彎曲;
方案三:落料---彎曲---沖孔。
2)方案分析
方案一:該方案工序合理,步驟符合工件形狀要求,生產效率不高,模具的兩次彎曲操作復雜
方案二:該方案經(jīng)計算可沖孔落料復合完成,且不會致使彎曲過程中孔變形、生產效率高,且易于操作
方案三:該方案在生產過程中需要三副模具,在后來工序中一步一步操作需要時間較多,且三副模具制作也不方便。
3)方案確定
比較上述三種工藝方案,方案二最佳。方案一、三均不能達到零件要求,
(1) 通過對工件的工藝分析,確定工作的重點主要集中在模具工作部分零件的設計(例凸模,凹模,凸凹模),各種固定板的設計和相關尺寸的計算和校核。
(2) 設計前后工序的關聯(lián)性以及模具的關聯(lián)性,合理安排工序,盡量使模具的結構更緊密,同時在模具的設計過程中還要考慮到所設計的零件的課加工性,要盡量多的選用標準件,達到規(guī)范化設計的要求成為此畢業(yè)設計的難點。
針對此次模具設計工作量大,工作難度大的特點,擬采用計算機輔助設計AutoCAD、UG等相關軟件來完成模具的設計,從而節(jié)省時間和精力;收集相關文獻、期刊論文來加以輔助設計;針對自身理論方面的不足將更多的向輔導老師請教學習;當然,子啊具體的設計中也要不斷的去實踐設計的模具的實用性與經(jīng)濟性,使設計更趨于精確化,規(guī)范化,系統(tǒng)化。
三、研究方法及措施
(二)研究方法:?
1.文獻資料法:通過查閱和收集關于沖壓模具相關的文獻材料。?
2.問卷調查法和實地考察:通過到工廠實際了解加工工藝方式,掌握研究的第一手資料。?
3.數(shù)理統(tǒng)計法:對獲得的材料進行整理。?
(三)技術路線?
查閱及收集相關的文獻資料→實地走訪企業(yè)工廠→資料整理→撰寫論文
四、研究工作的步驟、進度
第一周 1、熟悉課題,查閱并收集有關資料,為寫開題報告做準備;
2、繪制產品零件圖;
3、完成工藝性分析,提出設計方案
4、寫出開題報告,并完成其修改
第二周 1、模具總體結構設計,及工藝結構計算
2、完成模具零件結構形式確定及設計,選擇設備
3、繪制模具裝配圖和非標準零件零件圖,
第三周 1、擬定主要零件的制造工藝
2、編寫畢業(yè)設計說明書,完成初稿并交與輔導老師指導
第四周 1、針對畢業(yè)設計所出現(xiàn)問題有目的的修改確定終稿
2、準備畢業(yè)答辯
五、主要參考文獻(其中外文文獻不少于2篇)
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Singapore:?Institute?of?High?Performance?Computing?,2004.06
六、導師評語:
簽字: 年 月 日