端蓋的落料、拉深、沖孔復合模設計-沖壓模具【含11張CAD圖紙+PDF圖】

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（2007屆） 本科生畢業(yè)設計（論文）資料 學 院、系： 機械工程學院 專 業(yè)： 機械設計與制造及自動化 學 生 姓 名： 粟 向 班 級： 0302 學號 26030202 指導教師姓名： 曾立平 職稱 教授 最終評定成績： 湖南工業(yè)大學教務處 二○○六年九月制  目 錄 第一部分 過程管理資料 一、畢業(yè)設計（論文）課題任務書 ( 3 ) 二、本科畢業(yè)設計（論文）開題報告 ( 6 ) 三、本科畢業(yè)設計（論文）進展情況記錄 (13 ) 四、本科畢業(yè)設計（論文）中期報告 (15 ) 五、畢業(yè)設計（論文）指導教師評閱表 (16 ) 六、畢業(yè)設計（論文）評閱教師評閱表 (17 ) 七、畢業(yè)設計（論文）答辯及最終成績評定表 (18 ) 第二部分 設計說明書 八、設計說明書 (19 ) - 20 -  2007屆 本科生畢業(yè)設計（論文）資料 第一部分 過程管理資料  2007屆畢業(yè)設計（論文）課題任務書 院(系)： 機械工程學院 專業(yè)： 機械設計與制造及自動化 指導教師 曾立平 學生姓名 粟 向 課題名稱 端蓋的落料、拉深、沖孔復合模設計 內 容 及 任 務 內容： 1. 沖壓件零件圖一張（包括零件尺寸、精度、材料等）。 2. 生產(chǎn)批量為大批量生產(chǎn)。 3. 零件材料為20號鋼。 4. 材料厚度為2mm。 任務： 1. 落料、拉深復合?？傮w設計。 2. 設計說明書一份。 3. 設計圖紙齊全。 4. 自選一個重要模具零件編制加工工藝過程。 擬 達 到 的 要 求 或 技 術 指 標 一、模具 1. 保證規(guī)定的生產(chǎn)率和高質量的沖壓件的同時，力求成本低、模具壽命長。 2. 設計的模具必須保證操作安全、方便。 3. 沖模零件必須具有良好的工藝性，即制造裝配容易、便于管理。 4. 便于搬運、安裝、緊固到?jīng)_床上并且方便、可靠。 5. 保證模具強度的前提下，注意外形美觀，各部分比例協(xié)調。 二、說明書 1. 資料數(shù)據(jù)充分。 2. 計算過程詳細、完全。 3. 公式的字母含義應標明，有時還應標注公式的出處。 4. 內容條理清楚，按步驟書寫。 5. 說明書要求由計算機打印出來。 三、設計圖紙 1. 模具總裝圖一張。 2. 全部模具零件圖紙，總圖紙量不少于3張零號圖面。 進 度 安 排 起止日期 工作內容 2006.12.20～2007.01.06 完成畢業(yè)設計的選題和開題報告 2006.01.07—2007.02.26 對設計的相關資料進行整理。 2007.02.27—2007.03.01 進行設計的初期計算。 2007.03.02—2007.04.09 設計模具的結構。 2007.04.10—2007.05.09 繪制裝配圖和零件圖。 2007.05.10—2007.05.20 對整個設計進行合理性檢查 2007.05.21—2007.05.26 設計說明書的輸入以及畢業(yè)答辯的準備。 2007.05.28—2007.06.02 畢業(yè)設計答辯。 主 要 參 考 資 料 ［１］鄭家賢. 沖壓工藝與模具設計實用技術［Ｍ］.北京：機械工業(yè)出版社，2005. Zheng Jiaxian. Ramming craft and mold design practical technology［Ｍ］.Beijing: Mechanical industry Press,2005.(in Chinese) ［２］沖模設計手冊編寫組.沖模設計手冊［Ｍ］.北京：機械工業(yè)出版社，1999. Dies the design handbook compilation group. Dies the design handbook［Ｍ］. Beijing: Mechanical industry Press,1999.(in Chinese) ［３］劉心治.冷沖壓工藝及模具設計［Ｍ］.重慶：重慶大學出版社，1995. Liu Xinzhi. Cold ramming craft and mold design［Ｍ］.Chongqing: Chongqing University Press,2005.(in Chinese) ［４］盧險峰.沖壓工藝模具學［Ｍ］.北京：機械工業(yè)出版社，1997. Lu Xianfeng. Ramming craft mold study［Ｍ］.Beijing: Mechanical industry Press,1997.(in Chinese) ［5］中國機械工程學會鍛壓學會.鍛壓手冊［Ｍ］.北京：機械工業(yè)出版社，2002. China mechanical engineering academic society forging and stamping academic society. Forging and stamping handbook［Ｍ］.Beijing: Mechanical industry Press,2002.(in Chinese) ［6］鐘毓斌.沖壓工藝與模具設計［Ｍ］.北京：機械工業(yè)出版社，2002. Zhong Yubin. Ramming craft and mold design［Ｍ］.Beijing: Mechanical industry Press,2002.(in Chinese) ［7］彭建聲.簡明模具工實用技術手冊［Ｍ］.北京：機械工業(yè)出版社，2004. Peng Jiansheng. Concise mold labor practical technical manual［Ｍ］.Beijing: Mechanical industry Press,2004.(in Chinese) 教研室 意見 簽名： 年 月 日 院(系)主管領導意見 簽名： 年 月 日  湖 南 工 業(yè) 大 學 本科畢業(yè)設計開題報告 （2007屆） 學 院、系： 機械工程學院 專 業(yè)： 機械設計與制造及自動化 學 生 姓 名： 粟 向 班 級： 0302 學號 26030202 指導教師姓名： 曾立平 職稱 教授 2007年 0 1 月 14 日 題目：端蓋的落料、拉深、沖孔復合模設計 1. 結合課題任務情況，查閱文獻資料，撰寫1500～2000字左右的文獻綜述。 一、本選題的目的和意義?? 模具是制造業(yè)的重要工藝基礎，在我國，模具制造屬于專用設備制造業(yè)。中國雖然很早就開始制造模具和使用模具，但長期未形成產(chǎn)業(yè)。直到20世紀80年代后期，中國模具工業(yè)才駛入發(fā)展的快車道。近年，不僅國有模具企業(yè)有了很大發(fā)展，三資企業(yè)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)（個體）模具企業(yè)的發(fā)展也相當迅速。模具作為一種高附加值和技術密集型產(chǎn)品，其技術水平的高低已經(jīng)成為一個國家制造業(yè)水平的重要標志之一。因此我選擇了模具設計的課題，即設計一副能夠生產(chǎn)端蓋的模具，并且結構合理、能保證制品的精度、表面質量。在設計中能熟練使用PRO/E?、AUTOCAD?等機械、模具相關繪圖軟件。 二、國內外發(fā)展情況 1、國內方面： 模具生產(chǎn)技術水平的高低，已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標志，因為模具在很大程度上決定著產(chǎn)品的質量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。中國經(jīng)濟的高速發(fā)展對模具工業(yè)提出了越來越高的要求，也為其發(fā)展提供了巨大的動力。近10年來，中國模具工業(yè)一直以每年15%左右的增長速度快速發(fā)展。但與發(fā)達國家相比，中國模具工業(yè)無論在技術上，還是在管理上，都存在較大差距。特別在大型、精密、復雜、長壽命模具技術上，差距尤為明顯。中國每年需要大量進口此類模具，在模具產(chǎn)品結構上，中低檔模具相對過剩，市場競爭加劇價格偏低，降低了許多模具企業(yè)的效益。而中高檔模具能力不足，模具的開發(fā)能力較弱，技術人才嚴重不足，科研開發(fā)和技術攻關投入少等一系列問題，嚴重制約了中國模具行業(yè)的發(fā)展。 由于近年市場需求的強大拉動，中國模具工業(yè)高速發(fā)展，市場廣闊，產(chǎn)銷兩旺。2003年我國模具產(chǎn)值達到450億元人民幣以上，約折合50多億美元，按模具總量排名，中國緊隨日本、美國其后，位居世界第三。中國模具已涵蓋了各種用于金屬和非金屬成形的特殊裝備，被分為10大類、46小類。1996年至2002年間，中國模具制造業(yè)的產(chǎn)值年平均增長14%左右，2003年增長25%左右，廣東、江蘇、浙江、山東等模具發(fā)達地區(qū)的增長在25%以上。近兩年，我國的模具技術有了很大的提高，生產(chǎn)的模具有些已接近或達到國際水平。2003年模具出口3.368億美元，比上年增長在33.5%，形勢喜人。 總的來看，我國技術含量低的模具已供過于求，市場利潤空間狹小，而技術含量較高的中、高檔模具還遠不能適應國民經(jīng)濟發(fā)展的需要，精密、復雜的沖壓模具和塑料模具、轎車覆蓋件模具、電子接插件等電子產(chǎn)品模具等高檔模具仍有很大一部分依靠進口。 近五年來，我國平均每年進口模具約11.2億美元，2003年就進口了近13.7億美元的模具，這還未包括隨設備和生產(chǎn)線作為附件帶進來的模具。中國現(xiàn)有模具企業(yè)超過2萬家，從業(yè)人數(shù)50多萬人。中國的模具生產(chǎn)目前主要集中在華南和華東，大約占了全國模具制造業(yè)產(chǎn)值和銷售額的三分之二，每年平均增長在20%左右。 2、國外方面： 我國模具生產(chǎn)廠中多數(shù)是自產(chǎn)自配的工模具車間（分廠），自產(chǎn)自配比例高達60%左右，而國外模具超過70%屬商品模具。專業(yè)模具廠大多是“大而全”、“小而全”的組織形式，而國外大多是“小而專”、“小而精”。國內大型、精密、復雜、長壽命的模具占總量比例不足30%，而國外在50%以上。2004年，模具進出口之比為3.7﹕1，進出口相抵后的凈進口額達13.2億美元，為世界模具凈進口量最大的國家。 3、未來沖壓模具制造技術發(fā)展趨勢 模具技術的發(fā)展應該為適應模具產(chǎn)品“交貨期短”、“精度高”、“質量好”、“價格低”的要求服務。達到這一要求急需發(fā)展如下幾項： (1) 全面推廣CAD/CAM/CAE技術　　 模具CAD/CAM/CAE技術是模具設計制造的發(fā)展方向。隨著微機軟件的發(fā)展和進步，普及CAD/CAM/CAE技術的條件已基本成熟，各企業(yè)將加大CAD/CAM技術培訓和技術服務的力度；進一步擴大CAE技術的應用范圍。計算機和網(wǎng)絡的發(fā)展正使CAD/CAM/CAE技術跨地區(qū)、跨企業(yè)、跨院所地在整個行業(yè)中推廣成為可能，實現(xiàn)技術資源的重新整合，使虛擬制造成為可能。 (2) 高速銑削加工 國外近年來發(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。高速銑削加工技術的發(fā)展，對汽車、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) 高速掃描機和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或實物掃描到加工出期望的模型所需的諸多功能，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，實現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、自動生成各種不同數(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、摩托車、家電等行業(yè)得到成功應用，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也稱為電火花創(chuàng)成加工技術，這是一種替代傳統(tǒng)的用成型電極加工型腔的新技術，它是有高速旋轉的簡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雜的成型電極，這顯然是電火花成形加工領域的重大發(fā)展。國外已有使用這種技術的機床在模具加工中應用。預計這一技術將得到發(fā)展。 (5)提高模具標準化程度 我國模具標準化程度正在不斷提高，估計目前我國模具標準件使用覆蓋率已達到30%左右。國外發(fā)達國家一般為80%左右。 (6)優(yōu)質材料及先進表面處理技術 選用優(yōu)質鋼材和應用相應的表面處理技術來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發(fā)展工藝先進的氣相沉積(TiN、TiC等)、等離子噴涂等技術。 (7)模具研磨拋光將自動化、智能化 模具表面的質量對模具使用壽命、制件外觀質量等方面均有較大的影響，研究自動化、智能化的研磨與拋光方法替代現(xiàn)有手工操作，以提高模具表面質量是重要的發(fā)展趨勢。 (8)模具自動加工系統(tǒng)的發(fā)展 這是我國長遠發(fā)展的目標。模具自動加工系統(tǒng)應有多臺機床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤；有完整的機具、刀具數(shù)控庫；有完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng)；有質量監(jiān)測控制系統(tǒng)。 2.選題依據(jù)、主要研究內容、研究思路及方案。 這次設計的任務是設計端蓋的一副模具，并繪出模具裝配圖、模具零件圖以及編寫設計說明書。 首先我們需要知道模具在加工中的作用和設計的基本要求。模具的作用是將壓力機的作用力通過模具傳遞給金屬板料，在其內部產(chǎn)生使之變形的內力，使板料毛坯發(fā)生變形，從而獲得滿足一定性能要求的及符合所需尺寸及形狀的制品。在生產(chǎn)實際中,模具的作用在于保證沖件的質量、提高生產(chǎn)率和降低成本等。為此除了采用行之有效的工藝手段、進行正確的模具設計及選擇合理的模具結構之外，還必須滿足以下幾個要求：①制造精度高 ②操作性能良好 ③使用壽命長 ④制造周期短 ⑤模具成本低。 對于端蓋，它屬于帶凸緣圓筒型件，從結構上我們可以得知需要落料、拉深和沖孔三個工序過程。從零件的工藝性分析可以看出此零件對落料是很適合的。但從拉深方面考慮就需要計算出拉深系數(shù)，判斷能否一次拉深成功，這也是本設計中需要重點分析的地方。其次對于零件是否可以成型方面也要進行詳細的計算和核算校核,再有對模具結構和壓力機的選擇也是重點。在模具零件的結構設計上，也需要注意很多細小而不可忽視的問題。 對于整個設計過程可以按以下的方法來設計計算。 1、 取得必要的資料 ① 取得注明具體技術要求的產(chǎn)品零件圖。 ② 收集工件加工的工藝工藝過程卡片。 ③ 了解工件的生產(chǎn)批量。 ④ 確認工件原材料的規(guī)格及毛坯情況。 ⑤ 熟悉沖壓車間的設備和情況。 2、 確定工藝方案 ① 對零件進行工藝性分析。 ② 根據(jù)工藝計算，確定工序數(shù)目。 ③ 計算拉深系數(shù)，確定拉深次數(shù)。 ④ 根據(jù)生產(chǎn)批量、尺寸大小、精度要求選擇合理的加工方案。 3、 進行必要的工藝計算。 ① 設計材料的排樣和計算毛坯尺寸。 ② 計算落料力、卸料力、壓邊力、拉深力和頂件力等。 ③ 計算或估算模具各主要零件的厚度。 ④ 計算凸、凹模的工作部分尺寸。 4、 模具的總體設計 在上述分析計算的基礎上，進行模具的結構的總體設計，估算出外形尺寸。 5、 模具主要零部件的結構設計 ① 工作部分零件的設計。（凸模、凹模、凸凹模等） ② 定位零件的設計。（擋料銷） ③ 卸料零件的設計。（卸料板） ④ 導向零件的設計。（導柱、導套） 6、 選定沖壓設備 ① 壓力機的標稱壓力必須大于沖壓的工藝力。 ② 壓力機的裝模高度必須符合模具的閉合高度的要求。 ③ 壓力機的行程要符合要求。 7、 繪制模具總圖 ① 主視圖 ② 俯視圖 ③ 工件圖 ④ 排樣圖 ⑤ 列出明細表 ⑥ 技術要求及說明 8、 繪制各非標準件的零件圖 9、分析一個主要零件的加工工藝路線。 3.工作進度及具體安排。 2006.12.20—2007.01.06 完成畢業(yè)設計的選題和開題報告。 2006.01.07—2007.02.26 對設計的相關資料進行整理。 2007.02.27—2007.03.01 進行設計的初期計算。 2007.03.02—2007.04.09 設計模具的結構。 2007.04.10—2007.05.09 繪制裝配圖和零件圖。 2007.05.10—2007.05.20 對整個設計進行合理性檢查。 2007.05.21—2007.05.26 設計說明書的輸入以及畢業(yè)答辯的準備。 2007.05.28—2007.06.02 畢業(yè)設計答辯。 4.指導教師意見。 指導教師： 年 月 日 說明：開題報告作為畢業(yè)設計（論文）答辯委員會對學生答辯資格審查的依據(jù)材料之一，此報告應在導師指導下，由學生填寫，將作為畢業(yè)設計（論文）成績考查的重要依據(jù)，經(jīng)導師審查后簽署意見生效。 本科畢業(yè)設計（論文）進展情況記錄 畢業(yè)設計（論文）題目： 端蓋的落料、拉深、沖孔復合模設計 班級：__0302_____學號：26030202學生：__粟向___指導教師： 曾立平 時 間 任務完成情況 指導教師意見 第 一 周 至 第二周 和指導老師溝通，討論相關設計計劃和具體安排。 指導教師簽名： 年 月 日 第 三 周 至 第 四 周 準備好設計的相關書籍，對以前學過的模具知識進行溫習，以此來熟悉自己設計的大概內容。 指導教師簽名： 年 月 日 第 五 周 至 第 六 周 開始對設計進行初步的計算。 指導教師簽名： 年 月 日 注：教師監(jiān)督學生如實記錄畢業(yè)設計（論文）過程中根據(jù)《課題任務書》擬定的進度與進展情況以及畢業(yè)設計（論文）撰寫過程中遇到的問題和困難，并簽署意見。  第 七 周 至 第 九 周 設計模具的主要結構，并繪出零件圖和裝配圖。 指導教師簽名： 年 月 日 第 十 周 至 第 十 一 周 對整個設計進行合理性檢查。 指導教師簽名： 年 月 日 第 十二 周 至 第 十三 周 設計說明書的輸入以及畢業(yè)答辯的準備。 指導教師簽名： 年 月 日 注：教師監(jiān)督學生如實記錄畢業(yè)設計（論文）過程中根據(jù)《課題任務書》擬定的進度與進展情況以及畢業(yè)設計（論文）撰寫過程中遇到的問題和困難，并簽署意見。 本科畢業(yè)設計（論文）中期報告 填表日期： 2007 年 5 月 28 日 院（系） 機械工程學院 班級 0302 學生姓名 粟 向 課題名稱： 端蓋的落料、拉深、沖孔復合模設計 課題主要任務： 了解模具的結構和構造， 對模具進行系統(tǒng)的分析，做出一套完善的模具 1、簡述開題以來所做的具體工作和取得的進展或成果 開題以來，認真查閱了一系列的參考文獻和與設計相關的書籍，對課題有了初步的整體了解，并通過參考各種資料書中有關冷沖模的設計過程，對設計步驟和方法有了更深層次的了解。通過前段時間的設計計算和結構分析以及在曾立平教授的認真指導下，端蓋的結構設計是此課題最為重要的，也是難點之處，所以這對下一步的工作有著深刻的意義。 2、下一步的主要研究任務，具體設想與安排 1．對結構進行進一步的分析，做出初步的結構方案。 2．在做出的初步方案上進行修改，使其進一步完善。 3．確立方案后，接下來就是繪圖和說明書的整理。 3、存在的具體問題 個人對模具設計的了解深度有限，存在的主要問題是整個結構設計過程中，經(jīng)常遇到一些不起眼的問題，需同學和老師的指導，在整個結構設計中還不完善，需進一步的修改和完善。 4、指導教師對該生前期研究工作的評價 指導教師簽名： 日 期： 畢業(yè)設計（論文）指導教師評閱表 院（系）： 機械工程學院 學生姓名 粟向 學 號 26030202 班 級 0302 專 業(yè) 機械設計與制造及自動化 指導教師 姓 名 曾立平 課題名稱 端蓋的落料、拉深、沖孔復合模設計 評語：（包括以下方面，①學習態(tài)度、工作量完成情況；②檢索和利用文獻能力、計算機應用能力；③學術水平或設計水平、綜合運用知識能力和創(chuàng)新能力；） 是否同意參加答辯： 是□ 否□ 指導教師評定成績 分值： 指導教師簽字： 年 月 日 畢業(yè)設計（論文）評閱教師評閱表 院、系： 機械工程學院 學生姓名 粟向 學 號 26030202 班 級 0302 專 業(yè) 機械設計與制造及自動化 課題名稱 端蓋的落料、拉深、沖孔復合模設計 評語：（對論文學術評語，包括選題意義；文獻利用能力；所用資料可靠性；創(chuàng)新成果及寫作規(guī)范化和邏輯性） 針對課題內容給設計者（作者）提出3個問題，作為答辯時參考。 1. 2. 3. 評 分： 是否同意參加答辯 是□ 否□ 評閱人簽名： 年 月 日 畢業(yè)設計（論文）答辯及最終成績評定表 院、系（公章）： 機械工程學院 學生姓名 粟向 學號 26030202 班級 0302 答辯 日期 課題名稱 端蓋的落料、拉深、沖孔復合模設計 指導 教師 曾立平 成 績 評 定 分值 評 定 教師 1 教師 2 教師 3 教師 4 教師 5 小計 課題介紹 思路清晰，語言表達準確，概念清楚，論點正確，實驗方法科學，分析歸納合理，結論嚴謹，設計（論文）有應用價值。 30 答辯 表現(xiàn) 思維敏捷,回答問題有理論根據(jù)，基本概念清楚，主要問題回答準確大、深入,知識面寬。 70 合 計 100 答 辯 評 分 分值： 答辯小組長簽名： 答辯成績a： × ％＝ 指導教師評分 分值： 指導教師評定成績b： × ％＝ 評閱教師評分 分值： 評閱教師評定成績c： × ％＝ 最終評定成績： 分數(shù)： 等級： 答辯委員會主任簽名： 年 月 日 說明：最終評定成績＝a+b+c，三個成績的百分比由各院、系自己確定。 2007屆 本科生畢業(yè)設計（論文）資料 第二部分 設計說明書（或畢業(yè)論文）