踏板的彎曲與脹形模具設(shè)計(jì)

踏板的彎曲與脹形模具設(shè)計(jì),踏板,彎曲,曲折,模具設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 題目： 踏板的彎曲與脹形 院系： 重慶理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 專業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)生： 劉伯洲 學(xué)號(hào)： 10921470250 指導(dǎo)老師： 文琍 踏板的彎曲脹形模具設(shè)計(jì)開題報(bào)告 一、課題的來源 課題來源于生產(chǎn)實(shí)際，探討沖壓加工中較常見零件的工藝方法和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。課題涉及知識(shí)面較廣，且設(shè)計(jì)要求較高，對(duì)學(xué)生的設(shè)計(jì)能力，特別是思考能力是一個(gè)很好的鍛煉。課題研究內(nèi)容包括機(jī)械工程學(xué)科的力學(xué)，材料學(xué)，機(jī)械原理，機(jī)械設(shè)計(jì)，公差與互換性，機(jī)械制造工藝等知識(shí)，特別鍛煉學(xué)生規(guī)范性設(shè)計(jì)的能力。使學(xué)生能得到全面的鍛煉。課題要求學(xué)生具備較強(qiáng)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力，對(duì)學(xué)生是一個(gè)挑戰(zhàn)。課題為典型的機(jī)械設(shè)計(jì)類課題，涉及機(jī)械知識(shí)全面，與工程機(jī)械專業(yè)方向結(jié)合緊密。 二、選題的現(xiàn)實(shí)意義和理論意義 沖壓加工是現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中先進(jìn)高效的加工方法之一。它是利用安裝在壓力機(jī)上的模具，在常溫或加熱的條件下對(duì)板材施加壓力使其變形和分解，從而獲得一定形狀、尺寸的零件的加工方法。因?yàn)樗饕糜诩庸ぐ辶狭慵?，所以又稱板料沖壓。 沖壓加工的特點(diǎn)如下： （1）. 借助壓力機(jī)的壓力，利用模具能獲得壁薄、質(zhì)量輕、剛性好、形狀復(fù)雜的零件，這些零件用其他的方法難以加工甚至無法加工； （2）. 沖壓加工的零件精度高、尺寸穩(wěn)定，具有良好的互換性； （3）.沖壓加工是少、無切削加工的一種，部分零件沖壓直接成形，大部分無需任何再加工，材料利用率高，達(dá)85%以上； （4）.生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)過程容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，適合于大批大量生產(chǎn)； （5.）操作簡單，便于組織生產(chǎn)和管理。 沖壓加工的缺點(diǎn)是模具制造的周期長，制造成本高，不適于單件小批量生產(chǎn)；其次，沖壓加工多用機(jī)械壓力機(jī)，由于滑塊往復(fù)運(yùn)動(dòng)快，大量手工操作，勞動(dòng)強(qiáng)度較大，易發(fā)生事故，安全生產(chǎn)與管理要求高，須采用必要的安全技術(shù)措施來保證。 沖壓加工的應(yīng)用十分廣泛，不僅可以加工金屬材料，而且可以加工非金屬材料。在現(xiàn)代制造業(yè)，比如汽車、拖拉機(jī)、農(nóng)業(yè)機(jī)械、電機(jī)、電器、儀表、化工容器、玩具以及日常生活用品的生產(chǎn)方面，都占有十分重要的地位。 沖壓加工在國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛。例如，在宇航，航空，軍工，機(jī)械，農(nóng)機(jī)，電子，信息，鐵道，郵電，交通，化工，醫(yī)療器具，日用電器及輕工等部門里都有沖壓加工。不但整個(gè)產(chǎn)業(yè)界都用到它，而且每個(gè)人都直接與沖壓產(chǎn)品發(fā)生聯(lián)系。像飛機(jī)，火車，汽車，拖拉機(jī)上就有許多大，中，小型沖壓件。小轎車的車身，車架及車圈等零部件都是沖壓加工出來的。據(jù)有關(guān)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，自行車，縫紉機(jī)，手表里有80%是沖壓件；電視機(jī)，收錄機(jī)，攝像機(jī)里有90%是沖壓件；還有食品金屬罐殼，鋼精鍋爐，搪瓷盆碗及不銹鋼餐具，全都是使用模具的沖壓加工產(chǎn)品；就連電腦的硬件中也缺少不了沖壓件。 但是，沖壓加工所使用的模具一般具有專用性，有時(shí)一個(gè)復(fù)雜零件需要數(shù)套模具才能加工成形，且模具制造的精度高，技術(shù)要求高，是技術(shù)密集形產(chǎn)品。所以，只有在沖壓件生產(chǎn)批量較大的情況下，沖壓加工的優(yōu)點(diǎn)才能充分體現(xiàn)，從而獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益的。 當(dāng)然，沖壓加工也存在著一些問題和缺點(diǎn)。主要表現(xiàn)在沖壓加工時(shí)產(chǎn)生的噪音和振動(dòng)兩種公害，而且操作者的安全事故時(shí)有發(fā)生。不過，這些問題并不完全是由于沖壓加工工藝及模具本身帶來的，而主要是由于傳統(tǒng)的沖壓設(shè)備及落后的手工操作造成的。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，隨著機(jī)電一體化技術(shù)的進(jìn)步，這些問題一定會(huì)盡快二完善的得到解決。 三、國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀及分析 據(jù)統(tǒng)計(jì)，2003年我國生產(chǎn)汽車沖壓件約240萬噸/8億件，摩托車沖壓件約28萬噸/19億件，拖拉機(jī)、農(nóng)用車沖壓件約96萬噸/7.1億件，家用空調(diào)和冰箱沖壓件100萬噸/12.8億件。業(yè)內(nèi)專家預(yù)計(jì)，隨著沖壓成形行業(yè)最大用戶市場--汽車行業(yè)今后繼續(xù)迅猛發(fā)展，中國沖壓行業(yè)已迎來了一個(gè)快速發(fā)展機(jī)遇期，但能否抓住機(jī)遇獲得新的更快的發(fā)展，前進(jìn)的道路上尚有許多阻力和障礙需要克服與突破。 （1）機(jī)械化、自動(dòng)化程度低 美國680條沖壓線中有70%為多工位壓力機(jī)，日本國內(nèi)250條生產(chǎn)線有32%為多工位壓力機(jī)，而這種代表當(dāng)今國際水平的大型多工位壓力機(jī)在我國的應(yīng)用卻為數(shù)不多；中小企業(yè)設(shè)備普遍較落后，耗能耗材高，環(huán)境污染嚴(yán)重；封頭成形設(shè)備簡陋，手工操作比重大；精沖機(jī)價(jià)格昂貴，是普通壓力機(jī)的5~10倍，多數(shù)企業(yè)無力投資阻礙了精沖技術(shù)在我國的推廣應(yīng)用；液壓成形，尤其是內(nèi)高壓成形，設(shè)備投資大，國內(nèi)難以起步。 （2）生產(chǎn)集中度低 許多汽車集團(tuán)大而全，形成封閉內(nèi)部配套，導(dǎo)致各企業(yè)的沖壓件種類多，生產(chǎn)集中度低，規(guī)模小，易造成低水平的重復(fù)建設(shè)，難以滿足專業(yè)化分工生產(chǎn)，市場競爭力弱；摩托車沖壓行業(yè)面臨激烈的市場競爭，處于“優(yōu)而不勝，劣而不汰”的狀態(tài)；封頭制造企業(yè)小而散，集中度僅39.2%。 （3）沖壓板材自給率不足，品種規(guī)格不配套 目前，我國汽車薄板只能滿足60%左右，而高檔轎車用鋼板，如高強(qiáng)度板、合金化鍍鋅板、超寬板(1650mm以上)等都依賴進(jìn)口。 （4）科技成果轉(zhuǎn)化慢先進(jìn)工藝推廣慢 在我國，許多沖壓新技術(shù)起步并不晚，有些還達(dá)到了國際先進(jìn)水平，但常常很難形成生產(chǎn)力。先進(jìn)沖壓工藝應(yīng)用不多，有的僅處于試用階段，吸收、轉(zhuǎn)化、推廣速度慢。技術(shù)開發(fā)費(fèi)用投入少，導(dǎo)致企業(yè)對(duì)先進(jìn)技術(shù)的掌握應(yīng)用慢，開發(fā)創(chuàng)新能力不足，中小企業(yè)在這方面的差距更甚。目前，國內(nèi)企業(yè)大部分仍采用傳統(tǒng)沖壓技術(shù)，對(duì)下一代輕量化汽車結(jié)構(gòu)和用材所需的成形技術(shù)缺少研究與技術(shù)儲(chǔ)備。 （5）大、精模具依賴進(jìn)口 當(dāng)前，沖壓模具的材料、設(shè)計(jì)、制作均滿足不了國內(nèi)汽車發(fā)展的需要，而且標(biāo)準(zhǔn)化程度尚低，大約為40%~45%，而國際上一般在70%左右。 （6）專業(yè)人才缺乏 業(yè)內(nèi)掌握先進(jìn)設(shè)計(jì)分析技術(shù)和數(shù)字化技術(shù)的高素質(zhì)人才遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足沖壓行業(yè)飛速發(fā)展的需要，尤其是摩托車行業(yè)中具備沖壓知識(shí)和技術(shù)和技能的專業(yè)人才更為缺乏且大量外流。另外，眾多合資公司由外方進(jìn)行工程設(shè)計(jì)，掌握設(shè)計(jì)權(quán)、投資權(quán)，我方?jīng)_壓技術(shù)人員難以真正掌握沖壓工藝的真諦。 沖壓成形用戶市場的迅猛發(fā)展為沖壓行業(yè)帶來了全新的發(fā)展機(jī)遇，雖然在沖壓業(yè)發(fā)展的道路上還存在著各種各樣的阻力與障礙，但我們始終相信，這些都阻擋不了沖壓行業(yè)前進(jìn)的步伐。 科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展, 尤其是在現(xiàn)有資源及環(huán)境不可過分樂觀的形勢下, 對(duì)沖壓加工乃至整個(gè)塑性加工業(yè)等都提出了嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。 減輕重量, 節(jié)省材料, 降低能耗, 開拓創(chuàng)新已成為塑性加工業(yè)等面臨的一個(gè)極其重要的課題。 不可否認(rèn)在金屬加工中, 沖壓是成形效率和材料利用率最高的加工方式之一, 其具有自己獨(dú)特的優(yōu)勢與特點(diǎn)。 面對(duì)嚴(yán)重挑戰(zhàn), 沖壓加工正以新的姿態(tài), 向鑄造、 鍛壓、 焊接和機(jī)械加工等領(lǐng)域開拓, 已經(jīng)并正在生產(chǎn)出許多具有時(shí)代特點(diǎn)的產(chǎn)品, 展現(xiàn)了沖壓加工廣闊的天地。 例如沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)殼體、 沖壓搖臂、 沖壓搖臂座、 沖壓排氣管、 沖壓焊接成形的離心泵、 沖壓托架、 沖壓焊接成形的汽車后轎殼、 沖壓離合器殼體、 沖壓變速箱殼體、 沖壓皮帶輪等等, 所有這些不僅一改過去工件由鑄造、 焊接生產(chǎn)而呈現(xiàn)的粗笨外表, 許多沖壓件的精度也毫不遜色于機(jī)械加工的產(chǎn)品, 其結(jié)構(gòu)合理性甚至要超過某些機(jī)械加工產(chǎn)品, 尤其是其生產(chǎn)率又遠(yuǎn)非機(jī)械加工所能比擬。 而復(fù)合沖壓、 微細(xì)沖壓、 智能化沖壓、 綠色沖壓等高新技術(shù)又向我們展示了沖壓加工極具魅力的新領(lǐng)域, 可以說沖壓加工不論從深度, 還是從廣度上都大有作為, 前景美好。 四、設(shè)計(jì)的目的、要求和規(guī)劃 1、設(shè)計(jì)的目的 總結(jié)和鞏固基礎(chǔ)技術(shù)課程和專業(yè)課程中所獲得的知識(shí)，綜合應(yīng)用這些知識(shí)，并將理論知識(shí)用于解決生產(chǎn)實(shí)際問題；通過設(shè)計(jì)使學(xué)生獲得課堂講授不易掌握的沖模結(jié)構(gòu)知識(shí)；培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)、計(jì)算和繪圖能力，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決沖壓范圍內(nèi)工程問題的能力。 2、設(shè)計(jì)的要求 1) 鞏固和擴(kuò)大本課程所學(xué)的理論知識(shí)。 2) 綜合運(yùn)用本課程和其它課程的知識(shí)，能夠設(shè)計(jì)一般沖壓零件的工藝過程和模具。 3) 進(jìn)一步提高設(shè)計(jì)、計(jì)算和繪圖能力，熟悉工程計(jì)算方法和技巧，正確繪制裝配圖和零件工作圖，要求做到 字體端正，圖面整潔。通過編寫計(jì)算說明書，提高總結(jié)技術(shù)問題與編寫報(bào)告的能力。 4) 熟悉使用機(jī)械零件手冊(cè)、沖壓設(shè)計(jì)資料（如《模具設(shè)計(jì)與制造簡明手冊(cè)》、《冷沖壓模具結(jié)構(gòu)圖冊(cè)》）、技術(shù)規(guī)范、國家標(biāo)準(zhǔn)(如《冷沖模國家標(biāo)準(zhǔn)》)以及其它技術(shù)資料。 5) 樹立正確的設(shè)計(jì)思想，設(shè)計(jì)必須從實(shí)際出發(fā)，在設(shè)計(jì)中培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真踏實(shí)的工作態(tài)度和工作作風(fēng)。 3、設(shè)計(jì)的工作規(guī)劃 學(xué)生應(yīng)充分研究設(shè)計(jì)任務(wù)書，了解產(chǎn)品用途，并進(jìn)行沖壓件的工藝性及尺寸公差等級(jí)分析，對(duì)于一些沖壓件結(jié)構(gòu)不合理或工藝性不好的，必須征詢指導(dǎo)教師的意見后進(jìn)行改進(jìn)。在初步明確設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上，可按以下步驟進(jìn)行沖壓總體方案的論證。 1) 醞釀沖壓模具設(shè)計(jì)安排的初步方案，并畫出各步的沖壓工序草圖； 2) 通過工序安排計(jì)算及《沖壓模具結(jié)構(gòu)圖冊(cè)》等技術(shù)資料，驗(yàn)證各步的沖壓模具設(shè)計(jì)方案是否可行，構(gòu)畫該道工序的模具結(jié)構(gòu)草圖。 3) 構(gòu)畫其它模具的結(jié)構(gòu)草圖，進(jìn)一步推敲上述沖壓工序安排方案是否合理可行。 4) 沖壓工序安排方案經(jīng)指導(dǎo)教師過目后，即可正式繪制各步的沖壓工序圖，并著手按照“任務(wù)書”上的要求進(jìn)行課程設(shè)計(jì)。