內(nèi)翻遍側(cè)沖孔修邊模具設(shè)計(jì)開題報(bào)告

1、湖北汽車工業(yè)學(xué)院科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告課題名稱：前門門鎖加強(qiáng)板翻邊側(cè)沖孔側(cè)修邊模參數(shù)化設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師： 學(xué)生：班級(jí)學(xué)號(hào)： 專業(yè)：材料成型及控制工程（模具設(shè)計(jì)與制造）時(shí)間：2012年3月1日1、 課題名稱： 前門門鎖加強(qiáng)板翻邊側(cè)沖孔側(cè)修邊模參數(shù)化設(shè)計(jì)二、課題內(nèi)容 深入探討ug軟件中自頂向下的設(shè)計(jì)思路。利用其中的汽車覆蓋件模具專用模塊進(jìn)行前門門鎖加強(qiáng)板翻邊側(cè)沖孔側(cè)修邊模的參數(shù)化三維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并生成lom表及工程圖。3、 課題研究背景（一）國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀 近年來，我國沖壓模具水平已有很大提高。大型沖壓模具已能生產(chǎn)單套重量達(dá)50多噸的模具。為中檔轎車配套的覆蓋件模具內(nèi)也能生產(chǎn)了。精度達(dá)到12

2、m，壽命2億次左右的多工位級(jí)進(jìn)模國內(nèi)已有多家企業(yè)能夠生產(chǎn)。表面粗糙度達(dá)到ra1.5m的精沖模，大尺寸（300mm）精沖模及中厚板精沖模國內(nèi)也已達(dá)到相當(dāng)高的水平。 1）模具cad/cam技術(shù)狀況 我國模具cad/cam技術(shù)的發(fā)展已有20多年歷史。由原華中工學(xué)院和武漢733廠于1984年共同完成的精沖模cad/cam系統(tǒng)是我國第一個(gè)自行開發(fā)的模具cad/cam系統(tǒng)。由華中工學(xué)院和北京模具廠等于1986年共同完成的冷沖模cad/cam系統(tǒng)是我國自行開發(fā)的第一個(gè)沖裁模cad/cam系統(tǒng)。上海交通大學(xué)開發(fā)的冷沖模cad/cam系統(tǒng)也于同年完成。20世紀(jì)90年代以來，國內(nèi)汽車行業(yè)的模具設(shè)計(jì)制造中開始采用c

3、ad/cam技術(shù)。國家科委863計(jì)劃將東風(fēng)汽車公司作為cims應(yīng)用示范工廠，由華中理工大學(xué)作為技術(shù)依托單位，開發(fā)的汽車車身與覆蓋模具cad/capp/cam集成系統(tǒng)于1996年初通過鑒定。在此期間，一汽和成飛汽車模具中心引進(jìn)了工作站和cad/cam軟件系統(tǒng)，并在模具設(shè)計(jì)制造中實(shí)際應(yīng)用，取得了顯著效益。1997年一汽引進(jìn)了板料成型過程計(jì)算機(jī)模擬cae軟件并開始用于生產(chǎn)。 21世紀(jì)開始cad/cam技術(shù)逐漸普及，現(xiàn)在具有一定生產(chǎn)能力的沖壓模具企業(yè)基本都有了cad/cam技術(shù)。其中部分骨干重點(diǎn)企業(yè)還具備各cae能力。 模具cad/cam技術(shù)能顯著縮短模具設(shè)計(jì)與制造周期，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，已

4、成為人們的共識(shí)。在“八五”、九五“期間，已有一大批模具企業(yè)推廣普及了計(jì)算機(jī)繪圖技術(shù)，數(shù)控加工的使用率也越來越高，并陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量cad/cam系統(tǒng)。如美國eds的ug，美國parametric technology公司 pro/engineer，美國cv公司的cadss，英國delcam公司的doct5，日本hzs公司的crade及space-e, 以色列公司的cimatron 還引進(jìn)了autocad catia 等軟件及法國marta-daravision公司用于汽車及覆蓋件模具的euclid-is等專用軟件。國內(nèi)汽車覆蓋件模具生產(chǎn)企業(yè)普遍采用了cad/cam技術(shù)/dl圖的設(shè)計(jì)和模具結(jié)構(gòu)

5、圖的設(shè)計(jì)均已實(shí)現(xiàn)二維cad，多數(shù)企業(yè)已經(jīng)向三維過渡，總圖生產(chǎn)逐步代替零件圖生產(chǎn)。且模具的參數(shù)化設(shè)計(jì)也開始走向少數(shù)模具廠家技術(shù)開發(fā)的領(lǐng)域。 在沖壓成型cae軟件方面，除了引進(jìn)的軟件外，華中科技術(shù)大學(xué)、吉林大學(xué)、湖南大學(xué)等都已研發(fā)了較高水平的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的軟件，并已在生實(shí)踐中得到成功應(yīng)用，產(chǎn)生了良好的效益?？焖僭停╮p）傳統(tǒng)的快速經(jīng)濟(jì)模具相結(jié)合，快速制造大型汽車覆蓋件模具，解決了原來低熔點(diǎn)合金模具靠樣件澆鑄模具，模具精度低、制件精度低，樣樣制作難等問題，實(shí)現(xiàn)了以三維cad模型作為制模依據(jù)的快速模具制造，它標(biāo)志著rpm應(yīng)用于汽車身大型覆蓋件試制模具已取得了成功。圍繞著汽車車身試制、大型覆蓋件模

6、具的快速制造，近年來也涌現(xiàn)出一些新的快速成型方法，例如目前已開始在生產(chǎn)中應(yīng)用的無模多點(diǎn)成型及激光沖擊和電磁成型等技術(shù)。它們都表現(xiàn)出了降低成本、提高效率等優(yōu)點(diǎn)。 2）模具設(shè)計(jì)與制造能力狀況 在國家產(chǎn)業(yè)政策的正確引導(dǎo)下，經(jīng)過幾十年努力，現(xiàn)在我國沖壓模具的設(shè)計(jì)與制造能力已達(dá)到較高水平，包括信息工程和虛擬技術(shù)等許多現(xiàn)代設(shè)計(jì)制造技術(shù)已在很多模具企業(yè)得到應(yīng)用。雖然如此，我國的沖壓模具設(shè)計(jì)制造能力與市場需要和國際先進(jìn)水平相比仍有較大差距。這一些主要表現(xiàn)在高檔轎車和大中型汽車覆蓋件模具及高精度沖模方面，無論在設(shè)計(jì)還是加工工藝和能力方面，都有較大差距。轎車覆蓋件模具，具有設(shè)計(jì)和制造難度大，質(zhì)量和精度要求高的特點(diǎn)

7、，可代表覆蓋件模具的水平。雖然在設(shè)計(jì)制造方法和手段方面基本達(dá)到了國際水平，模具結(jié)構(gòu)周期等方面，與國外相比還存在一定的差距。 標(biāo)志沖模技術(shù)先進(jìn)水平的多工位級(jí)進(jìn)模和多功能模具，是我國重點(diǎn)發(fā)展的精密模具品種。有代表性的是集機(jī)電一體化的鐵芯精密自動(dòng)閥片多功能模具，已基本達(dá)到國際水平。 但總體上和國外多工位級(jí)進(jìn)模相比，在制造精度、使用壽命、模具結(jié)構(gòu)和功能上，仍存在一定差距。 汽車覆蓋件模具制造技術(shù)正在不斷地提高和完美，高精度、高效益加工設(shè)備的使用越來越廣泛。高性能的五軸高速銑床和三軸的高速銑床的應(yīng)用已越來越多。nc、dnc技術(shù)的應(yīng)用越來越成熟，可以進(jìn)行傾角加工超精加工。這些都提高了模具面加工精度，提高了

8、模具的質(zhì)量，縮短了模具的制造周期。 模具表面強(qiáng)化技術(shù)也得到廣泛應(yīng)用。工藝成熟、無污染、成本適中的離子滲氮技術(shù)越來越被認(rèn)可，碳化物被覆處理（td處理）及許多鍍（涂）層技術(shù)在沖壓模具上的應(yīng)用日益增多。真空處理技術(shù)、實(shí)型鑄造技術(shù)、刃口堆焊技術(shù)等日趨成熟。激光切割和激光焊技術(shù)也得到了應(yīng)用。3)我國模具與國外的差距近年來，通過不懈的努力，國內(nèi)轎車沖壓件模具的設(shè)計(jì)制造能力取得了顯著的進(jìn)步。但是，在轎車特別是中高檔轎車外覆蓋件模具的開發(fā)上，我們與國際水平仍有較大差距。國內(nèi)模具與國外的差距主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：(1)原材料問題受售價(jià)限制，國產(chǎn)模具多采用2cr13和3cr13作精密熱處理，而國外則采用專用模具

9、材料dini、2316，其綜合機(jī)械性能，耐磨、耐腐蝕性能及拋光亮度均明顯優(yōu)于國產(chǎn)計(jì)算機(jī)。這從根本上影響了國產(chǎn)模具的外觀質(zhì)量和使用壽命。(2) 制造工藝水平國內(nèi)模具生產(chǎn)廠家，工藝條件參差不齊，差距很大。不少廠家由于設(shè)備不配套很多工作依賴手工完成，嚴(yán)重影響了精度和質(zhì)量。(3) 模具設(shè)計(jì)體系國內(nèi)一些生產(chǎn)廠家雖然也采用了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(cad)和計(jì)算機(jī)輔助制造技術(shù)(cam)，但依舊停留在引進(jìn)、消化和吸收階段，難以形成具有成熟的理論指導(dǎo)和設(shè)計(jì)體系。因此，規(guī)范模具設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)的開發(fā)是當(dāng)務(wù)之急。(4) 調(diào)試水平模具就其本質(zhì)而言屬于工裝，生產(chǎn)出合格制品才是最終目的。因此，模具的質(zhì)量、性能依賴試模結(jié)果檢驗(yàn)。國內(nèi)

10、模具廠因交貨期短，試模設(shè)備局限，往往把質(zhì)量檢驗(yàn)工作放在用戶處試模，易給用戶造成大量的損失和浪費(fèi)。而且由于修模受時(shí)間，場地限制，往往難以調(diào)試出最佳狀態(tài)。而國外一些發(fā)展較好的企業(yè)都擁有自己的試模場所和設(shè)備，可以模擬用戶的工作條件試模，所以能在最短的時(shí)限達(dá)到很好的效果。(5) 價(jià)格因素目前一些廠商只關(guān)心價(jià)格，而忽略了模具的技術(shù)質(zhì)量，對(duì)用戶而言合理的質(zhì)量價(jià)格比是最優(yōu)選擇，所以進(jìn)口模具價(jià)格比國產(chǎn)模具高8-10倍，仍有其市場空間。國內(nèi)一些模具廠，迫于競爭需要，盲目壓價(jià)，甚至以次充好，粗制濫造，是一種不負(fù)責(zé)任的短期行為，將為國產(chǎn)模具的發(fā)展帶來重創(chuàng)。當(dāng)然，在確保品質(zhì)的前提下，加強(qiáng)管理，擴(kuò)大規(guī)模，降低成本無疑是

11、努力的方向。(6) 配套體系我國模具生產(chǎn)企業(yè)習(xí)慣埋頭搞生產(chǎn)科研，而忽視了與其他設(shè)備供應(yīng)商、原料供應(yīng)商合作。無形中使用戶走了許多彎路。我們的模具廠必須和其他廠家及各大科研院所共同合作，為用戶創(chuàng)造最佳的制品，創(chuàng)造更大的利潤，才有希望為自己營造廣闊的發(fā)展空間。（二）課題的研究意義 我國沖壓模具無論在數(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、長壽命的高檔模具每年仍大量進(jìn)口，特別是中高檔轎車的覆蓋件模具，目前仍主要依靠進(jìn)口。深入研究沖壓模具的成型技術(shù)，已成為我國發(fā)展的趨勢。 根據(jù)我國海關(guān)統(tǒng)計(jì)資料,2004年我國共進(jìn)口沖壓模

12、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年我國沖壓模具市場總規(guī)模約為266.6億元.其中國內(nèi)市場需求為260.4億元,總供應(yīng)約為213.8億元,市場滿足率為82%.在上述供求總體情況中,有幾個(gè)具體情況必須說明: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,因此技術(shù)含量高的中高檔模具市場滿足率低于沖壓模具總體滿足率,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滿足率要高于沖壓模具市場總體滿足率;二是由于我國的模具價(jià)格要比國際市場低格低許多,具有一定的竟?fàn)幜?因此其在國際市場前景看好,2005年沖壓模具出口達(dá)

13、到1.46億美元,比2004年增長94.7%就可說明這一點(diǎn);三是近年來港資、臺(tái)資、外資企業(yè)在我國發(fā)展迅速，這些企業(yè)中大量的自產(chǎn)自用的沖壓模具無確切的統(tǒng)計(jì)資料，因此未能計(jì)入上述數(shù)字之中。 q98uh/y-x)c0c 模具技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該為適應(yīng)模具產(chǎn)品“交貨期短”、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價(jià)格低”的要求服務(wù)。達(dá)到這一要求急需發(fā)展如下幾項(xiàng)： t5on8qu0 中國機(jī)械資訊網(wǎng):o!sly:i (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)

14、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。 w$pf0 (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(diǎn)。高速銑削加工技術(shù)的發(fā)展，對(duì)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。 g sc2pc)et7wp!i0 中國機(jī)械資訊網(wǎng)dzb;d _gkv (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

15、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、摩托車、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。 中國機(jī)械資訊網(wǎng),n q/r4ndps0b (4)電火花銑削加工電火花銑削加工技術(shù)也稱為電火花創(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

16、電火花成形加工領(lǐng)域的重大發(fā)展。國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。 中國機(jī)械資訊網(wǎng)h&m9al (5)提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度我國模具標(biāo)準(zhǔn)化程度正在不斷提高，估計(jì)目前我國模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率已達(dá)到30%左右。國外發(fā)達(dá)國家一般為80%左右。 中國機(jī)械資訊網(wǎng)b8z(qe%awg中國機(jī)械資訊網(wǎng)w|$k ?a0u3m6yj (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

17、等)、等離子噴涂等技術(shù)。 4p ?oh,o),xadmspa0 z#ce8b9y0 (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。 中國機(jī)械資訊網(wǎng)*qv e8ml,kfqe中國機(jī)械資訊網(wǎng)d8a:j_aa n(8)模具自動(dòng)加工系統(tǒng)的發(fā)展這是我國長遠(yuǎn)發(fā)展的目標(biāo)。模具自動(dòng)加工系統(tǒng)應(yīng)有多臺(tái)機(jī)床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤；有完整的機(jī)具、刀具數(shù)控庫；有完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng)；有質(zhì)量監(jiān)測控制系統(tǒng)。四 總體設(shè)計(jì)方案及可行性分析根據(jù)產(chǎn)品的形狀和結(jié)構(gòu)分析可得：該產(chǎn)品需

18、要進(jìn)行拉延、沖孔、翻邊、側(cè)沖孔、側(cè)修邊等幾種操作，初步確定以下三種方案：1、落料拉延修邊沖孔內(nèi)翻邊外翻邊側(cè)沖孔側(cè)修邊2、落料拉延修邊沖孔外翻邊沖孔側(cè)沖孔側(cè)修邊修邊內(nèi)翻邊3、落料拉延修邊沖孔外翻邊修邊沖孔內(nèi)翻邊側(cè)沖孔側(cè)修邊側(cè)沖孔側(cè)修邊方案一：由于工件工藝孔很多，僅僅一步修邊沖孔是無法完成所有孔的。方案二：此產(chǎn)品的特點(diǎn)是孔較多，分兩次沖孔可以簡化模具的結(jié)構(gòu)，降低成本;但是此方案設(shè)計(jì)的工序太多增加了成本。方案三：此方案中將工藝孔與外翻邊、內(nèi)翻邊和側(cè)修邊工序結(jié)合起來同時(shí)完成，不僅能更好的完成沖孔要求，而且還減少了模具工序，大大降低成本；在翻邊的同時(shí)進(jìn)行修邊沖孔還可對(duì)模具起到整形的作用。此方案既保證了制件的工藝要求，還最大化減少了工序數(shù)量，由此可見，此方案與前兩種方案相比更加合理。拉延修邊沖孔外翻邊修邊沖孔內(nèi)翻邊側(cè)沖孔側(cè)修邊側(cè)沖孔側(cè)修邊五、課題研究