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XXXX大學(xué)
畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告
題 目： 電極板沖孔工藝及模具設(shè)計(jì)
系 別： 機(jī)電工程系
專(zhuān) 業(yè)： 材料成型及控制工程(模具CAD/CAM)
學(xué)生姓名：
學(xué) 號(hào)：
指導(dǎo)教師：
年 月 日
- 4 -
畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開(kāi)題報(bào)告
系別
機(jī)電工程系
專(zhuān)業(yè)
材料成型及控制工程
班級(jí)
模具
姓名
學(xué)號(hào)
聯(lián)系方式
題目
電極板沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)
1． 選題的意義與目的
模具是現(xiàn)代工業(yè)的重要工藝設(shè)備，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，它在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有越來(lái)越重要的地位，發(fā)展前景十分廣闊。沖壓加工在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，尤其是大批量生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。相當(dāng)多的工業(yè)部門(mén)越來(lái)越多地采用沖壓法加工產(chǎn)品零部件，如汽車(chē)、農(nóng)機(jī)、儀器、儀表、電子、航空、航天、家電及輕工等行業(yè)。在這些工業(yè)部門(mén)中，沖壓件所占的比重都相當(dāng)?shù)拇?，少則60%以上，多則90%以上。不少過(guò)去用鍛造=鑄造和切削加工方法制造的零件，現(xiàn)在大多數(shù)也被質(zhì)量輕、剛度好的沖壓件所代替。
畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要目的有兩個(gè)：一是掌握查閱查資料手冊(cè)的能力，能夠熟練的運(yùn)用工程軟件進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。二是掌握模具設(shè)計(jì)方法和步驟,了解模具的加工工藝過(guò)程。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)是電極板沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)，通過(guò)本次設(shè)計(jì)不僅使我們了解沖壓件的結(jié)構(gòu)工藝性和模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之間的關(guān)系，還可以掌握模具設(shè)計(jì)的步驟與方法。同時(shí)，設(shè)計(jì)過(guò)程本身對(duì)于我們模具專(zhuān)業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)就是一種挑戰(zhàn)，是一種創(chuàng)新，也是對(duì)自己所學(xué)知識(shí)的一次檢驗(yàn)，對(duì)我們的設(shè)計(jì)能力和經(jīng)驗(yàn)的積累也是有利的。還有助于我們鞏固書(shū)本上所學(xué)到的理論知識(shí)，加深對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的理解，將理論知識(shí)與實(shí)際生產(chǎn)緊密聯(lián)系起來(lái)，可以大大提高我們的綜合能力，為將來(lái)的工作打下良好基礎(chǔ)。
2． 文獻(xiàn)綜述
模具制造技術(shù)迅速發(fā)展，已成為現(xiàn)代制造技術(shù)的重要組成部分。在現(xiàn)代化工業(yè)進(jìn)程中，模具的地位及其重要性越來(lái)越被人們所重視，一個(gè)國(guó)家模具工業(yè)技術(shù)水平的高低，直接代表著這個(gè)國(guó)家工業(yè)設(shè)計(jì)制造水平的技術(shù)水平，它在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力。
然而，與國(guó)際先進(jìn)水平相比，中國(guó)的模具行業(yè)的差距不僅表現(xiàn)在精度差距大、交貨周期長(zhǎng)等方面，模具壽命也只有國(guó)際先進(jìn)水平的50%左右，大型、精密、技術(shù)含量高的轎車(chē)覆蓋件沖壓模具和精密沖裁模具，每年都需要花費(fèi)大量資金進(jìn)口。 沖壓模具技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)主要是模具產(chǎn)品向著更大型、更精密、更復(fù)雜及更經(jīng)濟(jì)的方向 發(fā)展，模具產(chǎn)品的技術(shù)含量不斷提高，模具制造周期不斷縮短，模具生產(chǎn)朝著信息化、 無(wú)圖化、精細(xì)化、自動(dòng)化的方向發(fā)展，模具企業(yè)正向著技術(shù)集成化、設(shè)備精良化、產(chǎn)品 品牌化、管理信息化、經(jīng)營(yíng)國(guó)際化的方向發(fā)展。
三．研究現(xiàn)狀
我國(guó)沖壓模具無(wú)論在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都已有了很大發(fā)展，但與國(guó)發(fā)經(jīng)濟(jì)需求和世界先進(jìn)水平相比，差距仍很大，一些大型、精度、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命的高檔模具每年仍大量進(jìn)口，特別是中高檔轎車(chē)的覆蓋件模具，目前仍主要依靠進(jìn)口。一些低檔次的簡(jiǎn)單沖模，已趨供過(guò)于求，市場(chǎng)竟?fàn)幖ち摇?
1.在技術(shù)方面：
現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，推動(dòng)了我國(guó)模具工業(yè)的前進(jìn)。CAD／CAE／CAM技術(shù)的日臻完善和在模具制造上的應(yīng)用，使其在現(xiàn)代模具的制造中發(fā)揮越來(lái)越造的必然趨勢(shì)。
計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)／輔助制造（CAD/CAM）技術(shù)發(fā)展至今已較完善。隨著技術(shù)的發(fā)展，CAD/CAM 技術(shù)在模具的生產(chǎn)中，將普遍采用經(jīng)過(guò)市場(chǎng)調(diào)查及其周密的研究，進(jìn)行生產(chǎn)決策，下達(dá)生產(chǎn)計(jì)劃及實(shí)施措施，緊接著模具開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)者使用模CAD 工作站，完成模具設(shè)計(jì)中的造型、計(jì)算、分析以及繪制工程圖，而且可在設(shè)計(jì)階段對(duì)產(chǎn)品性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，可使設(shè)計(jì)者從繁重的繪圖中解放出來(lái)，能有更多的時(shí)間作創(chuàng)造性的工作[10]。在模具制造過(guò)程中引入CAD/CAM 系統(tǒng)后，對(duì)于沖壓模具而言，不需要再使用主模型和靠模，加工精度也得到了提高。其主要差別是對(duì)尺寸的控制從根本上得到了改善。通常的方法是用CAD 數(shù)據(jù)精確地加工出模具的主要型腔表面，然后將其他零件與主要型腔面進(jìn)行配合加工。
2.在制造方面：
2004年我國(guó)共進(jìn)口沖壓模具5.61億美聯(lián)社元,約合46.6億元.從上述數(shù)字可以得出2004年我國(guó)沖壓模具市場(chǎng)總規(guī)模約為266.6億元.其中國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求為260.4億元,總供應(yīng)約為213.8億元,市場(chǎng)滿(mǎn)足率為82%.[3]在上述供求總體情況中,有幾個(gè)具體情況必須說(shuō)明:一是進(jìn)口模具大部分是技術(shù)含量高的大型精密模具,而出口模具大部分是技術(shù)含量較低中的中低檔模具,因此電極板滿(mǎn)足率低于沖壓模具總體滿(mǎn)足率,這些模具的發(fā)展已滯后于沖壓件生產(chǎn),而技術(shù)含量低的中低檔模具市場(chǎng)滿(mǎn)足率要高于沖壓模具市場(chǎng)總體滿(mǎn)足率;二是由于我國(guó)的模具價(jià)格要比國(guó)際市場(chǎng)低格低許多,具有一定的竟?fàn)幜?因此其在國(guó)際市場(chǎng)前景看好,2005年沖壓模具出口達(dá)到1.46億美元,比2004年增長(zhǎng)94.7%就可說(shuō)明這一點(diǎn);三是近年來(lái)港資、臺(tái)資、外資企業(yè)在我國(guó)發(fā)展迅速，這些企業(yè)中大量的自產(chǎn)自用的沖壓模具無(wú)確切的統(tǒng)計(jì)資料，因此未能計(jì)入上述數(shù)字之中。
3.在優(yōu)化方面（發(fā)展趨勢(shì)）：
電極板作為沖壓模具方面，可優(yōu)化方面包括材料的優(yōu)化創(chuàng)新，結(jié)構(gòu)方面的優(yōu)化，工藝方面的優(yōu)化，設(shè)備方面的更新進(jìn)步等。
(1)全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)
模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向。隨著微機(jī)軟件的發(fā)展和進(jìn)步，普及CAD/CAM/CAE技術(shù)的條件已基本成熟，各企業(yè)將加大CAD/CAM技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)的力度；進(jìn)一步擴(kuò)大CAE技術(shù)的應(yīng)用范圍。計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正使CAD/CAM/CAE技術(shù)跨地區(qū)、跨企業(yè)、跨院所地在整個(gè)行業(yè)中推廣成為可能，實(shí)現(xiàn)技術(shù)資源的重新整合，使虛擬制造成為可能。
(2)高速銑削加工
國(guó)外近年來(lái)發(fā)展的高速銑削加工，大幅度提高了加工效率，并可獲得極高的表面光潔度。另外，還可加工高硬度模塊，還具有溫升低、熱變形小等優(yōu)點(diǎn)。高速銑削加工技術(shù)的發(fā)展，對(duì)汽車(chē)、家電行業(yè)中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向發(fā)展。
(3)模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)
高速掃描機(jī)和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ退璧闹T多功能，大大縮短了模具的在研制制造周期。有些快速掃描系統(tǒng)，可快速安裝在已有的數(shù)控銑床及加工中心上，實(shí)現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的加工程序、不同格式的CAD數(shù)據(jù)，用于模具制造業(yè)的“逆向工程”。模具掃描系統(tǒng)已在汽車(chē)、摩托車(chē)、家電等行業(yè)得到成功應(yīng)用，相信在“十五”期間將發(fā)揮更大的作用。
(4)電火花銑削加工
電火花銑削加工技術(shù)也稱(chēng)為電火花創(chuàng)成加工技術(shù)，這是一種替代傳統(tǒng)的用成型電極加工型腔的新技術(shù)，它是有高速旋轉(zhuǎn)的簡(jiǎn)單的管狀電極作三維或二維輪廓加工(像數(shù)控銑一樣)，因此不再需要制造復(fù)雜的成型電極，這顯然是電火花成形加工領(lǐng)域的重大發(fā)展。國(guó)外已有使用這種技術(shù)的機(jī)床在模具加工中應(yīng)用。預(yù)計(jì)這一技術(shù)將得到發(fā)展。
(5)提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度
我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)化程度正在不斷提高，估計(jì)目前我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率已達(dá)到30%左右。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家一般為80%左右。
(6)優(yōu)質(zhì)材料及先進(jìn)表面處理技術(shù)
選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用相應(yīng)的表面處理技術(shù)來(lái)提高模具的壽命就顯得十分必要。模具熱處理和表面處理是否能充分發(fā)揮模具鋼材料性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。模具熱處理的發(fā)展方向是采用真空熱處理。模具表面處理除完善應(yīng)發(fā)展工藝先進(jìn)的氣相沉積(TiN、TiC等)、等離子噴涂等技術(shù)。
(7)模具研磨拋光將自動(dòng)化、智能化
模具表面的質(zhì)量對(duì)模具使用壽命、制件外觀質(zhì)量等方面均有較大的影響，研究自動(dòng)化、智能化的研磨與拋光方法替代現(xiàn)有手工操作，以提高模具表面質(zhì)量是重要的發(fā)展趨勢(shì)。
三．創(chuàng)新思路
電極板，運(yùn)用的范圍很廣泛，如下圖所示。
創(chuàng)新是如今社會(huì)所推崇的，結(jié)構(gòu)是要根據(jù)不同的部件連接需要而設(shè)定，所以在工藝方面設(shè)計(jì)得更加合理，更加方便加工，生產(chǎn)效率更高。通過(guò)分析以及查找相關(guān)資料，目前，市場(chǎng)上的大多電極板基本上是成熟的，特點(diǎn)為結(jié)構(gòu)上的不同。工藝方面，復(fù)合模和級(jí)進(jìn)模具都適合電極板沖壓，但由于孔心距尺寸精度要求高，為更好地保證尺寸精度，最后確定用復(fù)合沖裁的方式進(jìn)行生產(chǎn)。
四．論文提綱
摘要
本文的主要目標(biāo)就是構(gòu)建一個(gè)沖壓模具工藝過(guò)程，通過(guò)上網(wǎng)搜索資料，在專(zhuān)業(yè)書(shū)籍中查閱相關(guān)知識(shí)，對(duì)沖壓模具乃至模具設(shè)計(jì)的整個(gè)流程有一個(gè)清晰的了解，把理論知識(shí)通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)運(yùn)用到實(shí)際當(dāng)中，充分消化沖壓模具設(shè)計(jì)過(guò)程的每一個(gè)細(xì)節(jié)。通過(guò)本次設(shè)計(jì)，掌握冷沖壓模具設(shè)計(jì)的方法和步驟，掌握冷沖壓模具設(shè)計(jì)的基本技能，懂得了怎樣分析零件的工藝性，怎樣確定工藝方案，了解了模具的基本結(jié)構(gòu)，提高了計(jì)算能力，繪圖能力，熟悉了相應(yīng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)對(duì)相關(guān)的課程進(jìn)行了全面的復(fù)習(xí)，使獨(dú)立思考能力有了提高。
五．進(jìn)度安排
序號(hào)
任務(wù)名稱(chēng)
開(kāi)始時(shí)間
結(jié)束時(shí)間
1
選題
2
下達(dá)任務(wù)書(shū)
3
完成開(kāi)題報(bào)告
4
完成初稿設(shè)計(jì)
6
中期檢查
7
修改，完成終稿
8
答辯
六．參考文獻(xiàn)
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［14］ 高森年編著.機(jī)電一體化.科學(xué)出版社；2001.91-95
指導(dǎo)教師意見(jiàn)：
指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日
教研室或系審核意見(jiàn)：
教研室（系）主任簽名： 年 月 日
備注：本開(kāi)題報(bào)告須裝入學(xué)生的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）檔案袋存檔。