ZL50裝載機(jī)總體及工作裝置設(shè)計(jì)
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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告書(shū)
題目 支架零件沖壓工藝與沖模設(shè)計(jì)
專業(yè)名稱 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班級(jí)學(xué)號(hào) 078105317
學(xué)生姓名 羅建
指導(dǎo)教師 陳為國(guó)
2011年 3 月 20 日
說(shuō) 明
開(kāi)題報(bào)告應(yīng)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(guó)內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢(shì)（含文獻(xiàn)綜述）、研究?jī)?nèi)容及實(shí)驗(yàn)方案、目標(biāo)、主要特色及工作進(jìn)度、參考文獻(xiàn)等內(nèi)容。以下填寫(xiě)內(nèi)容各專業(yè)可根據(jù)具體情況適當(dāng)修改。但每個(gè)專業(yè)填寫(xiě)內(nèi)容應(yīng)保持一致。
一、 選題的依據(jù)
沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)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(yùn)用所學(xué)知識(shí)，獨(dú)立進(jìn)行沖壓工藝分析及模具設(shè)計(jì)制造的能力。
本課題的任務(wù)是：設(shè)計(jì)支架零件沖壓工藝與沖模設(shè)計(jì)。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，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(shè)計(jì)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(jì)算；沖壓工藝方案的確定與優(yōu)選；關(guān)鍵工序成形的數(shù)值仿真驗(yàn)證。凸模、凹模、定位、導(dǎo)向、連接、卸料等工件零件的設(shè)計(jì)；模具裝配圖與零件圖設(shè)計(jì)等等。
二、國(guó)內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢(shì)（含文獻(xiàn)綜述）
2．1國(guó)內(nèi)模具發(fā)展?fàn)顩r
近年來(lái)，我國(guó)沖壓模具水平已有很大提高。近年來(lái)，模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加快，主要表現(xiàn)為：大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)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(yíng)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(dá)50多噸的模具。為中檔轎車配套的覆蓋件模具國(guó)內(nèi)也能生產(chǎn)了。精度達(dá)到1～2μm，壽命2億次左右的多工位級(jí)進(jìn)模國(guó)內(nèi)已有多家企業(yè)能夠生產(chǎn)。表面粗糙度達(dá)到Ra<1.5μm的精沖模，大尺寸（Φ>300mm）精沖模及中厚板精沖模國(guó)內(nèi)也已達(dá)到相當(dāng)高的水平。在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的正確引導(dǎo)下，經(jīng)過(guò)幾十年努力，現(xiàn)在我國(guó)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。
從地區(qū)分布來(lái)說(shuō)，以珠江三角洲和長(zhǎng)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(gè)省的模具產(chǎn)值已占全國(guó)總產(chǎn)值的6成以上。我國(guó)模具總產(chǎn)值雖然已位居世界第三，但設(shè)計(jì)制造水平在總體上要比德國(guó)、美國(guó)、日本、法國(guó)、意大利等發(fā)達(dá)國(guó)家落后許多，也要比英國(guó)、加拿大、西班牙、韓國(guó)、新加坡等落后。我國(guó)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(guò)高。
落后和差距主要表現(xiàn)在：精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重比較低；CAD/CAE/CAM技術(shù)的普及率不高；許多先進(jìn)的模具技術(shù)應(yīng)用不夠廣泛等等，致使相當(dāng)一部分大型、精密、復(fù)雜和長(zhǎng)壽命模具依賴進(jìn)口。
2．2國(guó)內(nèi)模具未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
1.全面推廣CAD/CAE/CAM技術(shù)
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(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。
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(shù)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(jiǎn)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，這顯然是電火花成形加工領(lǐng)域的重大發(fā)展。
5.提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度
我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)化程度正在不斷提高，目前我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)件使用率已達(dá)到30%左右。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家一般為80%左右。
6.優(yōu)質(zhì)材料及先進(jìn)表面處理技術(shù)
優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用相應(yīng)的表面處理技術(shù)來(lái)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(shù)是能否充分發(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。
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(shì)。
8.模具自動(dòng)加工系統(tǒng)的發(fā)展
我國(guó)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的目標(biāo)：
在信息化帶動(dòng)工業(yè)化發(fā)展的今天，在經(jīng)濟(jì)全球化趨向日漸加速的情況下，我國(guó)沖壓模具必須盡快提高水平。通過(guò)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(guó)沖壓模具也一定會(huì)不斷提高水平，逐漸縮小與世界先進(jìn)水平的差距?！笆晃濉逼陂g，在科學(xué)發(fā)展觀指導(dǎo)下，不斷提高自主開(kāi)發(fā)能力、重視創(chuàng)新、堅(jiān)持改革開(kāi)放、走新型工業(yè)化道路，將速度效益型的增長(zhǎng)模式逐步轉(zhuǎn)變到質(zhì)量和水平效益型軌道上來(lái)，我國(guó)的沖壓模具的水平也必然會(huì)更上一層樓。
2. 3.國(guó)外模具發(fā)展情況
國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的模具廠大體分為獨(dú)立的模具廠和隸屬于一些大的集團(tuán)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(guó)外模具企業(yè)一般不超過(guò)100人，多數(shù)在50人以下。在人員結(jié)構(gòu)上，設(shè)計(jì)、質(zhì)量控制、營(yíng)銷人員超過(guò)30%，管理人員在5%以下。我國(guó)每個(gè)職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合1萬(wàn)美元左右，而國(guó)外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家大多15～20萬(wàn)美元，有的達(dá)到 25～30萬(wàn)美元。國(guó)外先進(jìn)國(guó)家模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達(dá)70%以上，而我國(guó)才達(dá)到45％。國(guó)內(nèi)模具企業(yè)中一些私營(yíng)、合資企業(yè)人員結(jié)構(gòu)和國(guó)外差不多。
國(guó)外模具企業(yè)對(duì)人員素質(zhì)要求較高，技術(shù)人員一專多能，一般能獨(dú)立完成從工藝到工裝的設(shè)計(jì)；操作人員具備多種操作技能；營(yíng)銷人員對(duì)模具的了解和掌握很深。國(guó)內(nèi)模具企業(yè)分工較細(xì)，缺乏綜合素質(zhì)較高的人員。
國(guó)外模具企業(yè)CAD/CAE/CAM的技術(shù)的應(yīng)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(guó)內(nèi)模具企業(yè)中一些骨干廠家在這方面和國(guó)外差距已經(jīng)不大，有些已經(jīng)達(dá)到國(guó)外水平。但一些中小型模具企業(yè)與國(guó)外的差距還是很大的。不過(guò)在模具材料方面，隨著國(guó)外技術(shù)的引進(jìn)和中國(guó)研發(fā)能力的提高，差距在逐漸縮小。
國(guó)外模具總量中,大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具的比例占到50%以上；國(guó)外模具企業(yè)的組織形式是"大而專"、"大而精"。在模具的價(jià)格和制造周期上，國(guó)外模具價(jià)格一般是國(guó)內(nèi)模具的5-10倍，制造周期是2-3倍。在這兩方面應(yīng)該說(shuō)國(guó)內(nèi)模具企業(yè)還是具有一定競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的。
三、研究?jī)?nèi)容及實(shí)驗(yàn)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(fù)雜，生產(chǎn)批量大。
2．拍樣圖設(shè)計(jì)
由所給零件圖畫(huà)出零件展開(kāi)圖，合理安排工位，要注意尺寸質(zhì)量問(wèn)題及控制。
3.沖壓工藝參數(shù)計(jì)算等
4.模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
凹模、凸模的設(shè)計(jì)
5．模具裝配圖與零件圖的設(shè)計(jì)
6．撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
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(xiě)開(kāi)題報(bào)告。繪制零件沖件圖，。根據(jù)零件的材料與厚度，進(jìn)行工藝分析與計(jì)算，初步確定零件的加工制造工藝。
2.要進(jìn)行模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)還需要選擇模架，初步擬定選擇后側(cè)導(dǎo)柱模架，尺寸規(guī)格的選擇還需要進(jìn)一步的計(jì)算。本次設(shè)計(jì)先設(shè)計(jì)出排樣圖，計(jì)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(jì)算沖裁力，頂件力，彎曲力等，算出總力后即可根據(jù)模具設(shè)計(jì)大典選擇壓力機(jī)的種類及型號(hào)。之后計(jì)算模具的刃口尺寸。再確定模具的主要結(jié)構(gòu)要素，如確定送料方式，確定卸料方式。選擇各模具零件的標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)行模具的裝配圖與零件圖的設(shè)計(jì)。查找零件與裝配的技術(shù)要求，以及各零件的材料、硬度和規(guī)格，最后用計(jì)算機(jī)繪制正式的裝配圖，再由指導(dǎo)教師指定零件圖，用計(jì)算機(jī)繪出圖紙，標(biāo)明尺寸，技術(shù)要求以及形位公差、粗糙度等。
四、總的工作任務(wù)，進(jìn)度安排以及預(yù)期結(jié)果
1、總的工作任務(wù)
1、 獨(dú)立完成畢業(yè)設(shè)計(jì)
2、 按圖標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)一套模具的裝配圖和有關(guān)的關(guān)鍵零件圖，圖紙比例1：1，畢業(yè)設(shè)計(jì)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(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)的書(shū)寫(xiě)格式要求，撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。
5、完成6000字符以上的畢業(yè)設(shè)計(jì)有關(guān)的外文資料翻譯。
2、工作進(jìn)度
1. 查閱相關(guān)資料，外文資料翻譯（6000字符以上），撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)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(kāi)。
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.繪制吊支架沖裁模總裝圖及零件圖。
第9周—第13周
5.撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）。
第14周—第16周
6.畢業(yè)設(shè)計(jì)審查，畢業(yè)答辯。
第17周
3．預(yù)期結(jié)果
1.完成一篇相關(guān)英文資料的翻譯。
2.完成對(duì)吊支架沖壓件的結(jié)構(gòu)和功能分析，確定總體方案設(shè)計(jì)，并繪制出零件圖。
3.完成模具部分零件的工藝設(shè)計(jì)，撰寫(xiě)詳細(xì)的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。
我希望能提前完成任務(wù)，并且把錯(cuò)誤降低到最低點(diǎn)，使本設(shè)計(jì)應(yīng)具有相當(dāng)?shù)膶?shí)用性。
五、參考文獻(xiàn)
[1] 王樹(shù)勛等合編 典型模具結(jié)構(gòu)圖冊(cè) 第１版 廣州：華南理工大學(xué)出版社，2005
[2] 王孝培主編 沖壓手冊(cè) 第２版 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005
[3] 翁其金等主編 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 第1版 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008
[4] 模具設(shè)計(jì)手冊(cè)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：、《冷沖模國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》
[5] 中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)件委員會(huì)編 《中國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)件手冊(cè)》 第1版 上海：上?？茖W(xué)普及出版社，1989