ZL50裝載機總體及工作裝置設計
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畢業(yè)設計（論文）開題報告書
題目 支架零件沖壓工藝與沖模設計
專業(yè)名稱 機械設計制造及其自動化
班級學號 078105317
學生姓名 羅建
指導教師 陳為國
2011年 3 月 20 日
說 明
開題報告應結(jié)合自己課題而作，一般包括：課題依據(jù)及課題的意義、國內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢（含文獻綜述）、研究內(nèi)容及實驗方案、目標、主要特色及工作進度、參考文獻等內(nèi)容。以下填寫內(nèi)容各專業(yè)可根據(jù)具體情況適當修改。但每個專業(yè)填寫內(nèi)容應保持一致。
一、 選題的依據(jù)
沖壓工藝及模具設計是汽車、家電等產(chǎn)品生產(chǎn)中常用的制造工藝及方法。
本課題可鍛煉綜合運用所學知識，獨立進行沖壓工藝分析及模具設計制造的能力。
本課題的任務是：設計支架零件沖壓工藝與沖模設計。通過畢業(yè)設計，熟悉常用沖壓材料的適用性能，能正確選擇模具材料能提出合適的熱處理工藝，掌握沖壓模具設計的基本程序和方法。主要內(nèi)容包括：沖壓工藝分析與參數(shù)計算；沖壓工藝方案的確定與優(yōu)選；關鍵工序成形的數(shù)值仿真驗證。凸模、凹模、定位、導向、連接、卸料等工件零件的設計；模具裝配圖與零件圖設計等等。
二、國內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢（含文獻綜述）
2．1國內(nèi)模具發(fā)展狀況
近年來，我國沖壓模具水平已有很大提高。近年來，模具行業(yè)結(jié)構調(diào)整和體制改革步伐加快，主要表現(xiàn)為：大型、精密、復雜、長壽命中高檔模具及模具標準件發(fā)展速度快于一般模具產(chǎn)品；塑料模和壓鑄模比例增大；專業(yè)模具廠數(shù)量及其產(chǎn)能增加較快；“三資”及私營企業(yè)發(fā)展迅速；股份制改造步伐加快等。大型沖壓模具已能生產(chǎn)單套重量達50多噸的模具。為中檔轎車配套的覆蓋件模具國內(nèi)也能生產(chǎn)了。精度達到1～2μm，壽命2億次左右的多工位級進模國內(nèi)已有多家企業(yè)能夠生產(chǎn)。表面粗糙度達到Ra<1.5μm的精沖模，大尺寸（Φ>300mm）精沖模及中厚板精沖模國內(nèi)也已達到相當高的水平。在國家產(chǎn)業(yè)政策的正確引導下，經(jīng)過幾十年努力，現(xiàn)在我國沖壓模具的設計與制造能力已達到較高水平，包括信息工程和虛擬技術等許多現(xiàn)代設計制造技術已在很多模具企業(yè)得到應用。
從地區(qū)分布來說，以珠江三角洲和長江三角洲為中心的東南沿海地區(qū)發(fā)展快于中西部地區(qū)，南方的發(fā)展快于北方。目前發(fā)展最快、模具生產(chǎn)最為集中的省份是廣東和浙江，這兩個省的模具產(chǎn)值已占全國總產(chǎn)值的6成以上。我國模具總產(chǎn)值雖然已位居世界第三，但設計制造水平在總體上要比德國、美國、日本、法國、意大利等發(fā)達國家落后許多，也要比英國、加拿大、西班牙、韓國、新加坡等落后。我國模具行業(yè)專業(yè)化程度還比較低，模具自產(chǎn)自配比例過高。
落后和差距主要表現(xiàn)在：精密加工設備在模具加工設備中的比重比較低；CAD/CAE/CAM技術的普及率不高；許多先進的模具技術應用不夠廣泛等等，致使相當一部分大型、精密、復雜和長壽命模具依賴進口。
2．2國內(nèi)模具未來發(fā)展趨勢
1.全面推廣CAD/CAE/CAM技術
2.高速銑削加工
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。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。
3.模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)
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。
4.電火花銑削加工
削加工技術是一種替代傳統(tǒng)的用成型電極加工型腔的新技術，它是有高速旋轉(zhuǎn)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。
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，目前我國模具標準件使用率已達到30%左右。國外發(fā)達國家一般為80%左右。
6.優(yōu)質(zhì)材料及先進表面處理技術
優(yōu)質(zhì)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技術是能否充分發(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。
7.模具研磨拋光將自動化、智能化
模具表面的質(zhì)量對模具使用壽命、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。
8.模具自動加工系統(tǒng)的發(fā)展
我國長遠發(fā)展的目標：
在信息化帶動工業(yè)化發(fā)展的今天，在經(jīng)濟全球化趨向日漸加速的情況下，我國沖壓模具必須盡快提高水平。通過改革與發(fā)展，采取各種有效措施，在沖壓模具行業(yè)全體職工的共同努力奮斗之下，我國沖壓模具也一定會不斷提高水平，逐漸縮小與世界先進水平的差距?！笆晃濉逼陂g，在科學發(fā)展觀指導下，不斷提高自主開發(fā)能力、重視創(chuàng)新、堅持改革開放、走新型工業(yè)化道路，將速度效益型的增長模式逐步轉(zhuǎn)變到質(zhì)量和水平效益型軌道上來，我國的沖壓模具的水平也必然會更上一層樓。
2. 3.國外模具發(fā)展情況
國外發(fā)達國家的模具廠大體分為獨立的模具廠和隸屬于一些大的集團公司的模具廠，一般規(guī)模都不大，但專業(yè)化程度高，生產(chǎn)效率極高。
國外模具企業(yè)一般不超過100人，多數(shù)在50人以下。在人員結(jié)構上，設計、質(zhì)量控制、營銷人員超過30%，管理人員在5%以下。我國每個職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合1萬美元左右，而國外模具工業(yè)發(fā)達國家大多15～20萬美元，有的達到 25～30萬美元。國外先進國家模具標準件使用覆蓋率達70%以上，而我國才達到45％。國內(nèi)模具企業(yè)中一些私營、合資企業(yè)人員結(jié)構和國外差不多。
國外模具企業(yè)對人員素質(zhì)要求較高，技術人員一專多能，一般能獨立完成從工藝到工裝的設計；操作人員具備多種操作技能；營銷人員對模具的了解和掌握很深。國內(nèi)模具企業(yè)分工較細，缺乏綜合素質(zhì)較高的人員。
國外模具企業(yè)CAD/CAE/CAM的技術的應用比較廣泛,逆向工程、快速原型制造鑄造模具的使用也比較多。國內(nèi)模具企業(yè)中一些骨干廠家在這方面和國外差距已經(jīng)不大，有些已經(jīng)達到國外水平。但一些中小型模具企業(yè)與國外的差距還是很大的。不過在模具材料方面，隨著國外技術的引進和中國研發(fā)能力的提高，差距在逐漸縮小。
國外模具總量中,大型、精密、復雜、長壽命模具的比例占到50%以上；國外模具企業(yè)的組織形式是"大而專"、"大而精"。在模具的價格和制造周期上，國外模具價格一般是國內(nèi)模具的5-10倍，制造周期是2-3倍。在這兩方面應該說國內(nèi)模具企業(yè)還是具有一定競爭優(yōu)勢的。
三、研究內(nèi)容及實驗方案
1．課題研究的主要內(nèi)容
1.工藝分析
由工件圖可知，該工件的形狀，尺寸，精度和材料等均符合沖壓工藝性要求，沖壓的主要工序有：落料、沖裁等，工藝比較復雜，生產(chǎn)批量大。
2．拍樣圖設計
由所給零件圖畫出零件展開圖，合理安排工位，要注意尺寸質(zhì)量問題及控制。
3.沖壓工藝參數(shù)計算等
4.模具結(jié)構的設計
凹模、凸模的設計
5．模具裝配圖與零件圖的設計
6．撰寫畢業(yè)設計說明書
2．本課題研究方法
1.從老師指定的零件圖入手，收集資料撰寫開題報告。繪制零件沖件圖，。根據(jù)零件的材料與厚度，進行工藝分析與計算，初步確定零件的加工制造工藝。
2.要進行模具的結(jié)構設計。本次設計還需要選擇模架，初步擬定選擇后側(cè)導柱模架，尺寸規(guī)格的選擇還需要進一步的計算。本次設計先設計出排樣圖，計算出搭邊值，這要考慮到提高原材料的利用率。確定模具的壓力中心后計算沖裁力，頂件力，彎曲力等，算出總力后即可根據(jù)模具設計大典選擇壓力機的種類及型號。之后計算模具的刃口尺寸。再確定模具的主要結(jié)構要素，如確定送料方式，確定卸料方式。選擇各模具零件的標準外形尺寸，有上模板、固定板、凹模、卸料板、固定板、下墊板的尺寸。再確定一下螺釘和銷釘?shù)臄?shù)量與尺寸。
3.進行模具的裝配圖與零件圖的設計。查找零件與裝配的技術要求，以及各零件的材料、硬度和規(guī)格，最后用計算機繪制正式的裝配圖，再由指導教師指定零件圖，用計算機繪出圖紙，標明尺寸，技術要求以及形位公差、粗糙度等。
四、總的工作任務，進度安排以及預期結(jié)果
1、總的工作任務
1、 獨立完成畢業(yè)設計
2、 按圖標準設計一套模具的裝配圖和有關的關鍵零件圖，圖紙比例1：1，畢業(yè)設計圖紙不少于2.5張A0圖紙。
3、 制訂模具的裝配工藝和成形零件的工藝，并編制出成形零件的工藝卡。
4、 按學院畢業(yè)設計的書寫格式要求，撰寫設計說明書。
5、完成6000字符以上的畢業(yè)設計有關的外文資料翻譯。
2、工作進度
1. 查閱相關資料，外文資料翻譯（6000字符以上），撰寫開題報告。
第1周—第2周
2.繪制支架沖件圖，分析沖件成形工藝及坯料展開。
第3周—第6周
3.編制吊支架沖壓成形工藝規(guī)程。
第7周—第8周
4.繪制吊支架沖裁?？傃b圖及零件圖。
第9周—第13周
5.撰寫畢業(yè)設計說明書（論文）。
第14周—第16周
6.畢業(yè)設計審查，畢業(yè)答辯。
第17周
3．預期結(jié)果
1.完成一篇相關英文資料的翻譯。
2.完成對吊支架沖壓件的結(jié)構和功能分析，確定總體方案設計，并繪制出零件圖。
3.完成模具部分零件的工藝設計，撰寫詳細的設計說明書。
我希望能提前完成任務，并且把錯誤降低到最低點，使本設計應具有相當?shù)膶嵱眯浴?
五、參考文獻
[1] 王樹勛等合編 典型模具結(jié)構圖冊 第１版 廣州：華南理工大學出版社，2005
[2] 王孝培主編 沖壓手冊 第２版 北京：機械工業(yè)出版社，2005
[3] 翁其金等主編 沖壓工藝與模具設計 第1版 北京：機械工業(yè)出版社，2008
[4] 模具設計手冊和國家標準：、《冷沖模國家標準》
[5] 中國模具工業(yè)協(xié)會標準件委員會編 《中國模具標準件手冊》 第1版 上海：上?？茖W普及出版社，1989