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1、 毕业设计开题论证报告专 业 机械设计制造及其自动化 学生姓名 班 级 学 号 指导教师 完成日期 2010年3月31日 课题名称：柴油机垫片冲压工艺及模具设计一、课题来源、课题研究的主要内容及国内外现状综述本次的毕业设计是柴油机垫片冲压工艺及其模具的设计，来源于扬州柴油机厂，课题的目的是让我们在以往对模具设计学习的基础上熟悉冲压模具的设计流程。它既是一次检阅，也是一次锻炼，使我们系统地掌握冲压模具设计的技术，并与Auto CAD，Pro/E等模具设计软件相结合，提高我们的机械模具设计能力。本次设计对柴油机垫片进行冲压模具设计，对该零件进行冲压工艺分析和有关工艺计算，确定合理的冲压工艺方案，根
2、据精度以及生产批量的不同设计两套冲压模具。正确的选用标准模架，使用Pro/e三维绘图软件绘制模具三维图，对冲压结构进行了工艺分析及装配。明确了设计思路，确定了冲压成型工艺过程并对各个具体部分进行了详细的计算和校核。如此设计出的结构可确保模具工作运用可靠，保证了与其他部件的配合。根据三维图用CAD绘制模具二维装配图和零件图。模具是现代工业的重要工艺设备，随着科学技术的不断进步，它在国民经济中占有越来越重要的地位，发展前景十分广阔。模具工业是技术密集型、资本密集型和投资密集型的产业，就冷冲模具而言，在冲模设计与制造上，模具结构与精度正朝着两个方面发展：一是为了适应高速、自动、精密、安全等大批量自动
3、化生产的需要，冲模正向高效、精密、长寿命、多工位、多功能方向发展；另一方面，为适应市场上产品更新换代迅速的要求，各种快速成形方法和简易经济冲模的设计与制造也得到了迅速的发展。同时，计算机技术、信息技术等先进技术在模具技术中得到广泛的应用，使模具设计与制造水平发生了深刻的革命性的变化。目前最为突出的是模具CAD/CAE/CAM。在这方面，在这方面，国际上有许多应用成熟的计算机软件，我们不但能消化，应用国外的有关软件，少数单位还能自行开发或正在开发模具软件，尽管其总体水平与国际上的还有差距，但它代表了我国模具技术的发展成果与发展方向。虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展，但许多方面与
4、工业发达国家相比仍有较大的差距。例如，精密加工设备在模具加工设备中的比重还比较低，CAD/CAE/CAM技术的普及率不高，许多先进的模具技术应用还不够广泛等等。特别在大型、精密、复杂和长寿命模具技术上存在明显差距，这些类型模具的生产能力也不能满足国内需求，因而需要大量从国外进口。在中国，人们已经越来越认识到模具在制造中的重要基础地位，认识到模具技术水平的高低，已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定着产品质量、效益和新产品的开发能力。 许多模具企业十分重视技术发展，加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。此外，许多研究机构和大专院校开展模具技术的研
5、究和开发。目前，从事模具技术研究的机构和院校已达30余家，从事模具技术教育的培训的院校已超过50余家。其中，获得国家重点资助建设的有华中理工大学模具技术国家重点实验室，上海交通大学CAD国家工程研究中心、北京机电研究所精冲技术国家工程研究中心和郑州工业大学橡塑模具国家工程研究中心等。经过多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技术、模具的电加工和数控加工技术、快速成型与快速制模技术、新型模具材料等方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。二、本课题拟解决的问题1、运用大学期间所学的专业课程知识、理论和毕业实习中学到的实践知识，正确地解决冲压模具设计中的工艺分析、
6、工艺方案论证、工艺计算、模具结构设计和零件设计等问题。2、提高结构设计的能力。通过所给产品进行该产品模具设计，获得根据所生产制品来设计出经济高效、省力合理且能保证加工质量的模具的能力。3、进行技术方面和经济方面的工艺分析。4、确定工序过程安排、排料方案的确定和最佳模具结构的工艺方案。5、进行毛坯尺寸、冲裁压力、卸料力、材料利用率、模具压力中心、弹性装置的选用与计算、凸凹模刃口工作尺寸及公差的确定。6、对所选用的压力机冲压力校核和封闭高度校核等有关工艺参数校核。7、熟练掌握查阅手册图表资料文献。充分利用与本冲压设计有关的各种资料，做到科学合理地熟练运用。三、解决方案及预期效果1. 冲压加工的经济
7、性分析:冲压加工方法是一种先进的加工方法，因其生产率高，材料利用率高，操作简单等一系列优点而被广泛采用。由于模具费用高，生产批量的大小对冲压加工的经济性起着决定性作用。批量越大，冲压加工的单件成本就越低。2 冲压件的工艺性分析:冲压件的工艺性是指该零件冲压加工的难易程度。方案一：用单工序模冲孔，落料。 方案二：落料同时冲孔 方案三：级进模具先冲孔再落料。三种方案的比较:方案一: 优点:较易实现操作化,通用性好,适合中小批量生产,冲模结构简单,重量较轻,尺寸较小,制造周期短,价格低,成本低廉. 缺点:冲压生产效率较低,工人的劳动强度大,冲载件的累计误差大,精度较低,因模具数量多,所需的冲压设备也
8、多,压力机一次行程内只能完成一个工序.模具的寿命低,操作不够安全.方案二: 优点:使用复合模进行落料,然后在冲孔切边，压力机一次行程内可完成多个工序,生产效率较高,冲载件的精度也较高,不受送料误差影响,内外形相对位置一致性好,冲件表面较为平整,适宜冲薄料,也适宜冲脆性或软质材料,可充分利用短料和边角条料,冲模的面积小. 缺点:复合模难以实现操作机械化和自动化,工人的劳动强度较单工序低,制件和废料排除较复杂,冲件不能自动漏下,存在出件问题,可实现部分机械化,但通用性较差,仅适用于大批量生产,且模具制造较复杂,价格较高.方案三:只用一副多工位级进模 优点:多工位级进模在压力机的一次行程内能完成多个
9、工序(包括冲孔,落料),所以生产效率高,并容易容易实现操作机械化和自动化,尤其适用于单机上实现现代化,可采用高速压力机生产,操作安全,工人的劳动强度低,模具强度较高,寿命较长. 缺点:通用性较差,仅适用于中小型零件的大批量生产,模具制造与价格都较高,要求冲床的运动精度高,刚度好,振动小,对冲压的运动精度高,板料的要求高,模具结构复杂,制造精度高,调试,维修困难,价格昂贵.综合考虑，为了保证孔的精度，采用第二或者第三种方案。3 选择卸料方式; 为了将冲压后卡箍在凸模上、凹模上的制件或废料卸掉，可将制件从凹模中推出来（凹模在上模）或顶出来（凹模在下模），以保证下次冲压正常进行。4.选用模具零件:
10、设计、计算、选用模具的工作零件、定位零件、压料和卸料零件、导向零件、连接和金股零件要尽量按冷冲模国家标准（GB2851-2875-1981）选用，5. 绘制模具零件图:按照模具的总装配图，拆绘模具零件图。零件图应标注全部尺寸、公差、表面粗糙度、材料及热处理、技术要求等。 四、课题进度安排3月1日3月14日毕业实习阶段。毕业实习，查阅资料，到多个公司实践，撰写实习报告。3月15日3月31日开题阶段。提出总体设计方案及草图，填写开题报告。4月1日5月14日 设计初稿阶段。完成总体设计图、部件图、零件图。5月15日5月31日 中期工作阶段。完善设计图纸，编写毕业设计说明书，中期检查。6月1日6月2日毕业设计预答辩。6月3日6月9日毕业设计整改。图纸修改、设计说明书修改、定稿，材料复查。6月10日6月11日毕业设计材料评阅。6月12日6月13日毕业答辩。6月14日6月15日材料整理装袋。五、指导教师意见 签名 年 月日六、专业系意见 签名 年 月日七、学院意见 签名 年 月日
