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1、 1开题报告1 课题名称垫圈冲孔落料级进模设计 2 选题背景冲压模具是冲压生产必不可少的工艺装备，是技术密集型产品。冲压件的质量、生产效率以及生产成本等，与模具设计和制造有直接关系。模具设计与制造技术水平的高低，是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。 3 选题理由模具工业在我国已经成为国民经济发展的重要基础工业之一。国民经济的支柱产业如机械、电子、汽车、石油化工和建筑业等都要求模具工业的发展与之相适应。特别是汽车、电机、电器、家电和通信等产品中，60%80%的零部件都要依靠模具成形。由于冲压工艺具有生产率、生产成本低、材料利用率高、
2、能成形复杂零件、适合大批量生产等优点，在某些领域已取代机械加工，并正逐步扩大其应用范围。据国际生产技术协会预测，到本世纪中，机械零部件中 60%的粗加工、80%的精加工要由模具来完成。因此，冲压技术对发展生产、增加效益、更新产品等方面具有重要作用。因此，发展冲压模具成为重中之重。这便是本人选择冲压模具设计的理由所在。 4 冲压模具的技术发展趋势（1）CAD/CAE/CAM 技术在模具设计制造中的广泛应用模具制造是设计的延续，推行模具设计与制造一体化可达到优化设计的要求。实践证明，模具 CAD/CAM/CAE 技术是当今最合理的模具生产方式，即可用于建模、为数控加工提供 NC 程序，也可针对不同
3、的模具类型，以相应的基础理论，通过数值模拟方法达到预测产品成型（形）过程的目的，改善模具结构。从 CAD/CAE/CAM 一体化的角度分析，其发展趋势是集成化、三维化、智能化和网络化，其核心理念是让用户在统一的环境中实现 CAD/CAE/CAM 协同作业，以便充分发挥各单元的优势和攻效。（2）快速经济制模技术的推广应用快速模具制造及快速成型技术（RP）是在近两年内迅速发展起来的，并向着高精度、更快捷的方向发展。与传统的模具技术相比，该技术具有制模周期短、成本低的特点，是综合经济效益较显著的模具制造技术。近年来快速模具制造嫁接了先进的 RP2及 NC 技术，有效满足了一些高精度、高寿命模具的生产
4、需求。具体新技术包括快速原型制造技术（RPM） 、表面现象成形技术、浇铸成型制模技术、冷挤压及超塑成形制模技术等。（3）新技术在塑料模具中的推广应用采用新型热流道技术是塑料模设计制造中的一大变革，可显著提高模具制造的生产效率和质量，并能大幅度节省制件的原材料和节约能源，国外模具企业已有一半用上了该项技术，有的企业甚至已达 80%以上；气体辅助注射成型也是塑料成型的一种新工艺，它具有注射压力低、制品翘曲变形少、表面好、易于成型、壁厚差异可以较大等优点，可在保证产品质量的前提下，大幅度降低成本。（4）提高模具标准化水平和模具标准件的使用率模具标准化及模具标准件的应用将极大地影响模具制造周期，还能提
5、高模具的质量和降低模具制造成本。模具标准件应进一步增加规格、品种，发展和完善销售网络，保证供货速度，为客户提供交货期短、精度高、生产工艺性好、使用寿命长、价格低的优质模具标准件。（5）开发优质模具材料和先进的表面处理技术模具材料是模具工业的基础。当前，国外模具材料系列日趋完善与细化，系列化程度已越来越高。中国是世界第一产钢大国，国内开发的高级优质模具钢品种虽然不少，但推广应用不足，每年所需要约 70 万顿模具钢，有相当一部分需要进口。为了扭转这种局面，应根据模具对使用性能的新要求，通过调整材料部分，或借助先进的工艺方法和工艺手段，不断开发具有特殊使用性能的新型模具材料。（6）高速铣削在模具加工
6、中的推广应用高速铣削具有工件温升低、切削力小、加工平稳、加工质量好、加工效率高(为普通铣削加工的 510 倍)及可加工硬材料（60HRC）等诸多优点，是高精度型腔模具的重要加工手段。国外近年来发展的高速铣削加工，主轴转速可达到40000100000r/min，快速进给速度达到 3040m/min，换刀时间可提高到 13s，大副度提高了加工效率，并可获得 Ra10m 的加工表面粗糙度，形状精度可达 10m。高速铣削加工技术的发展，促进了模具加工的发展，特别是给汽车、家电行业中大型腔模具制造方面注入了新的活力。（7）研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程随着三坐标测量机、扫描仪等先进测量仪器的应用
7、，现代检测技术正向高速度、高精度、高适应性、数字化、自动化方向发展。3逆向工程（RE）又称反向工程或求反工程，通过对实物或零件进行扫描测量以及各种先进的数据处理手段获得产品的几何信息，然后充分利用 CAD/CAM 技术快速、准确地建立产品的数字几何模型，进行数据重构设计，最后经过适当的工程分析、结构设计和 CAM 编程，就可以加工出产品模具。（8）开发成形新工艺和模具，培养新理念和新模式在成形工艺方面，主要有冲压模具功能复合化、超塑性成形、塑性精密成形技术、塑料模气体辅助注射技术及热流道技术、高压注射成形技术等。另外，随着先进制造技术的不断发展和模具行业整体水平的提高，在模具行业出现了一些新的
8、设计、生产、管理理念与模式，主要有：适应模具单件生产特点的柔性制造技术；创造最佳管理和效益的团队精神，精益生产；提高快速应变能力的并行工程、虚拟制造及全球敏捷制造、网络制造等新的生产哲理；广泛采用标准件的分工协作生产模式；适应可持续发展和环保要求的绿色设计与制造等。此外，大力研发模具的抛光技术和模具制造设备，可进一步改善成型产品的表面质量。 5 研究思路及意义由于该冲压模具的设计包含了产品的工艺分析、模具的结构设计、零部件尺寸的计算以及大量 CAD 制图任务等，可以让人更深入的了解整个设计过程。对即将跨入模具行业我们，能完成一个像这样的课题，应该很不错了。这个课题让不仅增加了我们对模具设计整体
9、的感性认识，并且充分的考验了我所学的知识（如大量 CAD 制图技术）。更重要的是通过整个设计，知道了我们该改善的地方，增加了我们进入这个行业的信心，以便更好的适应这个行业。 6 计划进度2010 年 11 月 04 日2010 年 11 月 15 日 确定课题及完成相关资料的收集和整理，学习并且了解类似模具的相关知识。2010 年 11 月 15 日2010 年 11 月 20 日 完成设计任务书、开题报告、文献综述、外文翻译等文本的编写，以及对所设计的垫圈结构和尺寸的确定。2010 年 11 月 20 日2011 年 01 月 01 日 完成对垫圈的工艺分析，模具零部件设计及尺寸计算，编写设计说明书。2011 年 01 月 01 日2011 年 03 月 18 日 通篇检查论文的错误、漏洞和不足之处，修改论文。整理资料，准备答辩。
