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1、湖北汽车工业学院科技学院毕业设计（论文）开题报告课题名称：中顶盖电动天窗冲压工艺及修边冲孔模设计指导老师： 鲍中美学生： 李鑫班级：KT1033-1 学号：20109330114专业： 材料成型与控制工程（模具设计）时间： 2014.3.171. 课题来源、背景和意义本课题来源于东风汽车模具有限公司，中顶盖电动天窗为冲压件，材料为DCO3，料厚0.8mm，大批量生产。产品如图1。图1 产品图该零件属冲压产品，而修边冲孔模更是冲压模具中的典型，因此对该课题进行设计研究是必要的。而该产品源于生产实际，不同于一般的理论性设计，对我们学习模具设计的学生来说，这样的应用型课题不但是对理论知识的巩固、提高
2、，更是一种对于大型模具设计经验的积累，为日后的工作提供宝贵的财富。同时，通过本次毕业设计来培养自己的综合应用的能力，利用设计生产来解决实际问题，结合工艺性和制件的特点，在分析修边冲孔模结构设计特点的基础上，以UG作为开发平台进行三维修边冲孔模设计。随着我国汽车工业的迅速发展，新型汽车更新换代的速度不断加快，传统的模具设计制造方法已不能适应产品开发的要求。因为修边冲孔模是冲压模具中的典型，因此直接制约着汽车产品的质量和新车型的开发。另外，经过本次设计还可以提高自己查阅文献的能力，以及通过网络媒体来解决问题的能力。2. 我国冲压模的现状及发展近年来，随着先进制造技术的快速发展，冲压成形技术无论在深
3、度和广度上都取得了前所未有的进展，其特征是与高新技术结合，在方法和体系上开始发生很大变化。计算机技术、信息技术、现代测控技术等冲压领域的渗透与交叉融合，推动了先进冲压成形技术的形成和发展。2.1冲压技术发展的特征20世纪初，美国福特汽车的工业化生产大大推动了冲压技术的研究和发展。研究工作基本上在板料成形技术和成形性两方面同时展开的。但20世纪的大部分时间里，对冲压技术的掌握基本上都是经验型的。80年代后有限元方法及CAD技术的发展，使以数值模拟仿真为中心的和计算机应用技术在冲压领域得以迅速发展并走向实用化，成为材料变形行为研究和工艺过程设计的有力工具。汽车冲压技术真正进入了分析阶段，传统的板成
4、形技术开始从经验走向科学化。同时冲压技术的发展涉及材料、能源、模具、设备等各方面。工艺方法的创新及其过程的科学分析与控制是技术发展的核心；模具技术是冲压技术发展的体现，是决定产品制造周期、成本、质量的重要因素。2.2冲压成型技术发展过程（1）先进成形技术的发展冲压技术的发展与材料和结构密切相关。预计未来几年之内，对环境要求的日益严格，将促使汽车材料和结构发生很大变化。为了减少城市CO2的排放量，汽车力求轻量化，其最突出的发展方向是提高所用材料的比强度和比刚度及发展高效的轻量化结构。复合板材料在汽车、飞机、医药、食品、化工、日用品等方面也均有广阔应用前景。此外，粘介质压力成形、磁脉冲成形，以及各
5、种无模成形技术的研究也有很大进展，显现出越来越多的工艺特性。（2）数字化成形技术的发展以有限元法为基础的冲压成形过程中计算机仿真技术或数值模拟技术，以冲压模具设计、冲压过程设计与工艺参数优化提供了科学的新途径，将是解决复杂冲压过程设计和模具设计的最有效手段。国外大型企业的应用步伐非常迅速，而汽车工业走在前列，现已逐渐成熟。数值模拟技术的发展趋势是：（1）进一步提高模拟计算的精度和速度；（2）降低软件对人员专业素质的要求；（3）降低软件对硬件平台的要求;(4)加强初始化设计环节的研究;(5)进一步向产品冲压制造系统扩展，实现制造全过程、全生命期的综合优化;(6)CAD| CAE技术普及。2.3冲
6、压成形技术的发展趋势进入21世纪后，冲压技术以更快的速度持续发展，发展的方向更加突出了“精、省、净”的需求。冲压成形技术将更加科学化、数字化、可控化；注重产品制造全过程，最大程度地实现多目标全局综合优化；对产品可制造性和成形工艺的快速分析与评估能力将有大的发展；冲压技术将具有更大的灵活性或柔性，以适应未来小指量多品种混流生产模式及市场多样化、个性化需求的发展趋势，加强企业对市场变化的快速响应能力；重视复合化成形技术的发展。2.4我国模具业与国外的差距近几年，我国模具业发展迅速，但远远不能适应国民经济发展的需要。低档模具过剩，高档模具供不应求，甚至有的依赖进口，其差距主要体现在：（1）价格因素
7、目前一些厂商只关心价格，而忽略了模具的技术质量，对用户而言合理的质量价格比是最优选择，所以进口模具价格比国产模具高8-10倍，仍有其市场空间。国内一些模具厂，迫于竞争需要，盲目压价，甚至以次充好，粗制滥造，是一种不负责任的短期行为，将为国产模具的发展带来重创。当然，在确保品质的前提下，加强管理，扩大规模，降低成本无疑是努力的方向。（2）制造工艺水平 国内模具生产厂家，工艺条件参差不齐，差距很大。不少厂家由于设备不配套很多工作依赖手工完成，严重影响了精度和质量。（3）模具设计体系 国内一些生产厂家虽然也采用了计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造技术(CAM)，但依旧停留在引进、消化和吸收阶段
8、，难以形成具有成熟的理论指导和设计体系。因此，规范模具设计软件系统的开发是当务之急。（4）原材料问题 受售价限制，国产模具多采用2Cr13和3Cr13作精密热处理，而国外则采用专用模具材料DINI、2316，其综合机械性能，耐磨、耐腐蚀性能及抛光亮度均明显优于国产材料。这从根本上影响了国产模具的外观质量和使用寿命。（5）调试水平 模具就其本质而言属于工装，生产出合格制品才是最终目的。因此，模具的质量、性能依赖试模结果检验。国内模具厂因交货期短，试模设备局限，往往把质量检验工作放在用户处试模，易给用户造成大量的损失和浪费。而且由于修模受时间，场地限制，往往难以调试出最佳状态。而国外一些发展较好的
9、企业都拥有自己的试模场所和设备，可以模拟用户的工作条件试模，所以能在最短的时限达到很好的效果。（6）配套体系 我国模具生产企业习惯埋头搞生产科研，而忽视了与其他设备供应商、原料供应商合作。无形中使用户走了许多弯路。我们的模具厂必须和其他厂家及各大科研院所共同合作，为用户创造最佳的制品，创造更大的利润，才有希望为自己营造广阔的发展空间。3. 课题主要任务和成型方案3.1 设计内容（1）通过分析零件结构、制定工艺方案，设计其中修边冲孔1道工序相应的模具，并进行相关工艺设计计算。（2）利用二维/三维设计软件完成模具设计。要求工艺、工序方案确定合理，模具的设计与各工艺参数的计算、校核正确，设备确定得当
10、； （3）根据所设计的模具选择合适的冲压设备，使该模具能适用于大批量生产。3.2设计方案通过分析可知工件需进行修边和冲孔这两道工序，在完成这两道工序时可采用的冲裁方案有三种：方案一：先修边后冲孔，单工序冲裁；方案二：修边+冲孔，复合冲裁；方案三：修边冲孔级进冲裁；零件属于中批量生产，因此采用方案一单工序冲裁须要模具数量较多，零件的精度不易保证，生产率低，所用费用也高，不合理；若采用方案三级进模冲裁，只需一副模具，生产率高，操作方便，但是生产成本高；采用方案二复合冲裁时，同样只需一副模具，生产率高，操作方便，适合大批量生产。根据以上分析，该零件采用方案二修边+冲孔复合冲裁工艺方案。3.3 课题重
11、点和难点（1）修边、冲孔工艺属于剪切加工，其设计重点有:a.冲压方向和切断面的强度；b.冲模刃口的选择；c.废料处理(废料形状、盛废料装置、废料滑槽角度)；d.加工压力；e.冲模刚性等。（2）修边冲孔模模具是结构比较复杂、零件比较多的模具，其设计难点有；a.冲裁间隙的确定。b.加工压力以及各种尺寸的计算。4. 课题工作计划序号设计（论文）各阶段任务日 期1制定工作计划，熟悉与分析产品结构，收集资料，了解并掌握相关生产工艺知识。12.31-2.212完成开题报告、英文翻译。2.22-3.203确定工艺方案，完成工艺设计。3.20-3.294完成模具结构设计。3.30-5.205完善设计、撰写设计
12、说明书、准备答辩。5.2-6.46毕业答辩。6.5-6.105.参考文献1现代模具技术编委会 编.汽车覆盖件模具设计与制造.国防工业出版，1998.12冲模设计手册编写组 编著.冲模设计手册.机械工业出版社，2004.53史铁梁. 冷冲模设计指导.机械工业出版社，1997.54郑可煌. 实用冲压模具设计手册.宇航出版社，1985. 95李尧等. 冲压工艺及模具设计.机械工业出版社，2003.86. 梁炳文主编.板金冲压工艺手册.北京：国防工业出版社，19897. 许发樾. 模具标准应用手册.北京：机械工业出版社，19948. 张鼎承. 模具设计手册.北京：机械工业出版社，19889. 陈炎嗣，郭景仪.冲压模具设计与制造技术.北京:北京出版社，1991.4.10. 胡石玉，龚光容.模具制造技术南京东南大学出版社，1997. 1211. 黄毅宏著，模具制造工艺，北京机械工业出版社，200012. 李发致著，模具先进制造技术，北京机械工业出版社，2003
