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1、哈尔滨理工大学机械动力工程学院毕业设计（论文）开 题 报 告姓 名 ： 学 号 ： 专 业 ： 班 级： 指导教师： 2008 年 3 月 20 日课题题目及来源：题目：矩形罩落料拉深复合模CAD/CAPP/CAM设计 来源：生产实践课题研究的意义和国内外研究现状：国内外模具行业发展概况:根据国际专用工具协会和亚洲模具协会联盟的综合估计，全球的主要模具生产国家和地区如下: 1)日、美、德、法等工业发达国家 它们发展速度快，市场规模大，内需充足，较高，具备开发各种模具的能力。 2)发展中国家地区 包括韩国、新加坡、马来西亚、葡萄牙等国家和中国台湾、香港地区。属出口导向型，发展模式大致为由传统劳动
2、密集产业开始从事工业化生产，渐渐步入技术密集和资本密集产业的出口，模具工业已由初期的低精密度向较高精密度发展。 3)经济发展迅速的大国 如中国大陆、印度等。其人口众多，长期重视基础工业发展，模具工业技术主要集中在少数大型国有企业。我国自实行改革开放以来，经济发展迅速，带动模具工业迅速发展。 下面分别介绍一些国家和地区模具的发展情况。 1.日本 根据日本金型工业协会估计，1995年日本的模具产值约为15866亿日元，较上一年增长了13.9 。与其他产业相似，其模具行业在1991年发展到高峰后开始跌落，一直到1995年才有所回升，主要原因是1995年日本各大汽车厂将各类型车逐渐淘汰，由此对模具需求
3、迫切。 日本为全球第一大模具出口国，1991年起其模具出口额超过20亿美元，1995年为2586.87亿日元(约合28亿美元)，约占产值的16.3。1995年进口约占产值的1.2。出口规模较大的原因在于： (1)模具技术较高，质量良好，精密度符合各类客户需求。 (2)企业的海外投资很多，各海外工厂习惯于使用日本制造的模具， (3)按时交货且交货期短是日本模具的一大特色， 2.澳大利亚 澳大利亚的模具生产能力较强，达到了国际一流水平，它将高新技术应用于模具设计和制造中。 1)CAD/CAM/CAE一体化技术被广泛应用 它显示了用信息技术带动模具工业发展的优越性。澳大利亚塑料模具设计制造已普遍应用
4、了CADCAMCAE一体化技术。在CAD应用方面，己经甩掉了图板，二维CAD被广泛应用，三维的使用目前已达到了60，ProEUG，Solid，Edge，Mechanical Desktop等设计软件应用得很普遍，而且采用DNC网络联系到高精度和高效率加工中心。应用这些软件不仅可完成二维设计，同时可获得三维模型，为NC编程和CADCAM的集成提供了保证。应用三维设计，还可以在设计时进行装配干涉检查，保证设计和工艺的合理性。 2)企业规模 澳大利亚汽车模具企业规模不大，职工多在40-50人，最大的只有450人(制作模具的人数为68人，其他人员做产品零件)。多机床管理和一专多能、一人多职普遍被模具厂
5、采用，其车间机床很多但工人不多，多台数控机床在工作，但只有一个工人管理。 3) 实行JIT管理模式 澳大利亚的模具企业都是根据市场需要发展起来的，都有一套适应市场需要的科学的、严格的管理方法，从生产计划、工艺制定到作业流程控制、库存、统计等方面普遍使用了计算机化管理。在生产现场数据采集和统计都使用了条码技术，有些公司还应用了集成化管理，在公司内部，设计、工艺、生产部通过计算机网络DNC共享信息。在生产车间，制品、外购件和生产作业地干净整洁有条不紊，生产基本实现了零库存，做到了准时生产(JIT)。 4) 专业化生产和社会协作 为了在市场竞争中生存发展，每个模具企业都有自己的特色产品，都有自己的技
6、术优势，必须采用专业化生产方式，不能什么模具都制造。 Electeolux公司是一个较大的模具制造公司，主要做一些大型模具，拥有日本产OKUMA数控铣床3台，大型电加工设备。生产重点放在模具开发和制造及装配调试工作上，做许多机械零件加工外协。 5) 模具标准化程度较高 模具标准件可以在市场上采购，许多模具企业进行模具零件的粗加工，半精加工也由相对固定的协作厂家完成，模具冲压件由固定铸造厂粗加工后再送往协作厂进行半精加工。塑料模具用的钢材在钢厂进行粗加工作为标准模块运到模具厂，模具厂的热流道、定位、导向、斜楔、气动等都是标准件，由专业厂供给，这样大大地缩短了模具产品的制造周期。 3.葡萄牙 模具
7、工业是葡萄牙颇具国际竞争力的重要出口产业，生产规模在1995年己达3.2亿美元，制造厂家约250家，从业人员约7500人。但大部分为中小企业，每个工厂平均员工为30人。 由于地理因素及文化背景优势，葡萄牙的模具在美洲市场上广为各大公司认同，近年来葡萄牙人又加强了对欧盟市场的拓展，使其逐渐成为世界模具市场上一个强有力竞争者。 目前，葡萄牙的模具生产重心为塑料模具，占国内模具总产值的80以上。模具行业已普遍使用CADCAM技术，并采用CNC等精密加工机械，全行业用于研究开发及新设备的占全年产值的10，超过大部分主要竞争对手。葡萄牙的模具外销比例达85，1995年出口增长为22.5，接近2亿美元，进
8、口额为3431万美元。美、加曾为其最大出口市场。1986年葡萄牙加入欧盟后，市场重心转移到欧洲，美国和加拿大所占市场份额从1985年的65降低到目前的30。4.中国台湾 中国台湾的模具工业具有相当的规模和水平，1998年模具产值曾达到19.5亿美元。近几年因中国台湾经济衰退，中国台湾的模具产值连续下降，1999年降低到17.2亿美元，2000年又降到15.5亿美元，两年共下降了20.5。中国台湾模具出口占模具总产值的30左右，中国大陆是中国台湾模具销售的主要市场之。 各类模具在中国台湾模具产值中所占的比例为：塑料模具占45，冲压模具占36，冲压模具占8，锻造模具占3，其他模具占8。中国台湾模具
9、企业有以下特点： (1)模具生产效率高、工期短、人均产值高。 (2)专业分工细，技术精益求精，客户相对稳定。 (3)模具企业带件生产比较普遍，有利于企业的发展。 (4)紧跟主产品需求开发模具，重视开拓海外市场。 (5)CAD/CAE/CAM和高速切削加工技术应用广泛。 课题研究的意义:冲压模具设计是否正确合理、先进和适用, 对于冲压生产中冲压件合格率的高低, 作业循环的快慢, 模具的制造难易程度及模具的使用寿命等都具有重要的影响。本课题正是考虑到以上的因素，选择了冲压模具设计。这也正是符合当前研究的热点和市场的需求。不论在科研还是实际生产中都有着深刻的现实意义。课题研究的主要内容和方法，研究过
10、程中的主要问题和解决办法：冲压模的总体设计应包括以下的主要内容：冲压模具设计时首先要根据冲制零件的生产批量，考虑采用单冲还是复冲。对单件小批量生产的零件可以采用单冲；而对大批量生产，可采用复冲或级进模。正确的考虑这一因素可以降低生产成本。然后根据冲制的零件图，考虑起加工工序，选择冲模形式可结构。这是设计过程中的主要阶段。同时还要考虑很多因素，其中有；零件形状、尺寸精度、材料、冲模制造条件，车间设备条件，技术条件等。在确定了冲模的形式后，就可以对冲模作具体的设计。此时应考虑下列问题：1） 必须保证冲制零件的质量。2） 结构简单，制造方便，容易修磨，容易拆装。3） 尽量采用标准结构和避免不必要的加
11、工精度。4） 冲模的安装尺寸应该符合冲床的规格，及冲模的闭合高度和冲床的闭合高度想适应；冲模相应尺寸与冲床台面尺寸、台面孔尺寸，模柄孔尺寸相适应。5） 对形状不对称的冲模，要使其压力中心与模柄的轴线重合。6） 冲模中的主要零件如上、下模座、导柱导套、模柄、导正钉等，可根据常用冷冲模具零件标准选用。7） 冲模中各主要尺寸的公差配合和表面粗糙度可从表2-1中选用。表2-1 模具制造公差配合零部件配合名称采用配合表面粗糙度Ra(um)零部件配合名称采用配合表面粗糙度 Ra(um)模柄外径与冲床滑块内孔H7/d111.60凹模外径与模座止口内径H7/js61.60/0.80模柄凸缘直径与模座模柄安装孔
12、内径H7/n61.60导套外径与模座导套孔内径H7r6,s60.80/1.6热套圈外径与换座上口内径H7/K61.60导柱外径与导套内径H6/h5H7/h61.6热套圈内径与凸凹模外径U8/h71.60销钉孔与销钉H7/n61.608）决定模刃尺寸和凸凹模间的间隙。确定冲压模总体设计方案，应考虑如下几点： a、冲压件成型可靠，质量能满足产品的各项技术要求。b、模具结构简单、先进、合理、动作准确可靠，维修方便。c、制造成本低、省工、省料。d、能充分发挥冲压机的生产能能力。课题研究所需的参考文献：1. 机械零件设计手册2. 实用冲压模具设计手册.宇航出版社，1990.5，郑可锽3. 冲压模具设计与
13、制造技术.北京出版社，郭景仪主编4. 冲压工艺学.机械工业出版社，2000，杨玉英 5. 雪茗斋电脑教育研究室 Pro/ENGINEER WildFire机械设计实例课堂.人民邮电出版社，2006：364379 6. Emanuel Sachs etc.Dimensional control,Surface finish and hardness. Progess on tooling by 3D Printing.In Proceedings of Solid Free form Fabrication Smposium,2000: Feintool.Fine-Blanking Practical Handbook,2001:3257指导教师审查意见：指导教师签字： 200 年 月 日指导委员会意见审核意见：组长签字： 200年 月 日
