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1、毕业设计（论文）开题报告题目电饭煲传感器外壳冲压工艺与模具设计专 业 名 称 机械设计制造及其自动化班 级 学 号 078105330学 生 姓 名 熊勇指 导 教 师 罗海泉填 表 日 期 2011 年 3 月 10 日说 明开题报告应结合自己课题而作，一般包括：课题依据及课题的意义、国内外研究概况及发展趋势（含文献综述）、研究内容及实验方案、目标、主要特色及工作进度、参考文献等内容。以下填写内容各专业可根据具体情况适当修改。但每个专业填写内容应保持一致。论文题目：电饭煲传感器外壳冲压工艺及其模具设计一、选题的依据及课题的意义模具是现代工业发展的标志, 反映一个国家的工业发展的水平和地位。模
2、具的使用性能, 特别是使用寿命反映了工业装备的现代化程度, 且直接影响到产品的更新换代和市场竞争力。因此世界各国都非常重视模具工业的发展, 采取了最现代的设计方法, 提高模具的质量。在我国, 模具行业成为新的支柱产业, 但精度不高、寿命短一直是影响模具发展的重要因素, 模具寿命的提高是一个十分迫切的任务。模具设计的特点：(1) 设计过程复杂,信息含量大。(2) 设计因素众多,专业分工细致。(3) 计算、分析过程烦琐。(4) 制造资源要求高。现代模具的设计手段(如CAD/ CAE/ CAM集成化技术) 、制造精度( 如激光技术) 和表面处理技术(如化学渗透处理) 的应用, 大大提高了模具的使用寿
3、命, 同时也改善了模具表面的摩擦学特性, 使模具行业得到了快速的发展, 但目前模具使用寿命偏短仍是研究的前沿问题。提高模具使用寿命的方法有：(一)合理选用模具材料。1. 合理的模具材料的选用；2. 合理的模具结构。(二)模具的热处理工艺。从模具失效分析得知, 45%的模具失效是由于热处理不当造成的。采用热处理新技术是提高模具性能的经济而有效的重要措施。表面强化的主要目的的是提高模具表面的耐磨性、耐蚀性和润滑性能。模具热处理工艺包括基体强韧化和表面强化处理。基体的强韧化在于提高基体的强度和韧度,减少断裂和变形。(三)模具的机械加工工艺。模具的可靠性是模具的四大质量指标(性能、可靠性、经济性和安全
4、性)之一, 是反映模具动态质量的指标,也是模具质量的核心。一副模具的可靠性是通过设计、制造直至使用的各个阶段的共同努力才得以保证的。“设计”奠定模具可靠性的基础,“制造”实现模具的可靠性设计目标,“使用”则是验证和维持模具可靠性目标。模具的机械加工工艺是直接影响模具使用寿命和产品质量的重要环节。加工实践证明:采用正确的加工工艺,使高精度模具的型腔表面粗糙度改善一倍,就可使模具使用寿命提高50%。这一点对塑料模具尤为重要。CAE 技术可以使模具设计人员在模具加工之前,就能在计算机上通过仿真模拟来准确评价不同的设计方案,观察产品在模具中的成形以及是否产生内部或外部的缺陷,进而修改模具直接到最优。C
5、AE 技术为模具设计提供了可靠的验证优化工具,特别在模具设计的试验阶段。模具设计的试验阶段是设计完成后的关键阶段,传统上都是先制造物理样模,再投入试验。如果某些地方试验失败, 则重新设计- 制造- 试验, 如此反复直到完全通过,既耗费时间又极为昂贵。若采用CAE 技术,则可在模具加工之前,在计算机上通过过程模拟来准确评价不同的设计方案,帮助模具设计者分析模具形状、工艺参数等与产品性能之间的关系,使模具设计者在模具制造之前就能观察到成型时的应力分布、分子和纤维取向分布以及是否会产生内部或外部的缺陷,进而修改模具直到满意状态,而不是等到试模以后再返修模具。通过建立有限元模型,运用成形缺陷模拟和虚拟
6、修模,解决由于不规则的形状而导致塑性流动的不均匀性所产生的拉裂和起皱，并运用在有限元分析过程中得到的工艺参考参数，如板料应力应变分布、成形力和压边力变化曲线等，缩短冲压模具设计周期。模具协同设计是以任务为核心,以设计组织者为主体,联系和控制所有设计小组成员,共同完成产品设计的协同过程。其工作环境是一个典型的CSCW(Computer Supported Cooperative Work)。二、研究概况及发展趋势综述中国虽然很早就开始制造模具和使用模具，但长期未形成产业。直到20世纪80年代后期，中国模具工业才驶入发展的快车道。近年，不仅国有模具企业有了很大发展，三资企业、乡镇（个体）模具企业的
7、发展也相当迅速。虽然中国模具工业发展迅速，但与需求相比，显然供不应求，其主要缺口集中于精密、大型、复杂、长寿命模具领域。由于在模具精度、寿命、制造周期及生产能力等方面，中国与国际平均水平和发达国家仍有较大差距，因此，每年需要大量进口模具。中国模具产业除了要继续提高生产能力，今后更要着重于行业内部结构的调整和技术发展水平的提高。结构调整方面，主要是企业结构向专业化调整，产品结构向着中高档模具发展，向进出口结构的改进，中高档汽车覆盖件模具成形分析及结构改进、多功能复合模具和复合加工及激光技术在模具设计制造上的应用、高速切削、超精加工及抛光技术、信息化方向发展。近年，模具行业结构调整和体制改革步伐加
8、大，主要表现在大型、精密、复杂、长寿命、中高档模具及模具标准件发展速度高于一般模具产品；塑料模和压铸模比例增大；专业模具厂数量及其生产能力增加；“三资”及私营企业发展迅速；股份制改造步伐加快等。从地区分布来看，以珠江三角洲和长江三角洲为中心的东南沿海地区发展快于中西部地区，南方的发展快于北方。目前发展最快、模具生产最为集中的省份是广东和浙江，江苏、上海、安徽和山东等地近几年也有较大发展。三、研究内容及实验方案差距和问题及解决的办法a.总量供不应求：国内模具自配率只有70%左右。其中低档模具供过于求，中高档模具自配率只有50%左右。b.企业组织结构、产品结构、技术结构和进出口结构均不合理c.模具
9、产品水平大大低于国际水平，生产周期却高于国际水平。产品水平低主要表现在模具的精度、型腔表面粗糙度、寿命及结构等方面。 d.研发能力较差，经济效益欠佳。我国模具企业技术人员比例低，水平较低，且不重视产品开发，在市场中经常处于被动地位。鉴于以上我国模具存在的问题，在以后模具生产中应用信息技术等高新技术改造传统的模具企业进一步提升模具工业的设计制造水平。在另一方面加快模具产品的结构调整，针对当前低档模具供过于求，高精密模具供不应求的情况不断增加高档模具的比重。发挥我国模具工业劳动力价格较低的优势，积极参与国际竞争扩大模具出口。另外注重模具技术人才的培养和改善模具制造的工艺装备也是当务之急。四、目标、
10、主要特色及工作进度本课题是电饭煲传感器外壳工艺分析和模具设计主要研究的是电饭煲传感器外壳的工艺和设计出合适的模具，模具的使用寿命是模具设计要综合考虑的关键因素, 若能把摩擦学设计加入到现代设计中将大大提高模具的服务寿命, 提高生产效率, 降低加工成本。为了达到目的拟采用以下的方法 1）工艺分析由工件可知，该工件的形状，尺寸，精度和材料等均符合冲压工艺性要求，冲压的主要工序有：落料，拉深，冲孔和切边等，工艺较简单，生产批量大，适宜用复合模冲制。2）排样图设计由所给零件图画出零件展开图，合理安排工位。3）冲压工艺参数计算坯料的展开长度及料宽计算进距计算冲材间隙值的确定凸凹模刃口尺寸的确定冲压力及压
11、力中心的计算翻边力计算弯曲力计算4）模具结构的设计凹模设计凸模设计成果预测：根据生产需要和技术经济要求，实现对电饭煲传感器外壳的模具设计。能够实现所设计的模具结构紧凑，动作准确，连续性生产，可靠，生产出来的冲压件尺寸、精度、表面质量都达到要求。生产效率高，生产成本低。 设计图纸：冲压模具CAD装配图，三维装配图，模具主要部分（凹模，凸模等）零件图共3张A0图纸。设计说明书一份（约15000字）；外文翻译一篇（约3000字）。时间进度计划：1绘制零件图，收集、查阅有关资料，外文资料翻译(6000字符)，撰写开题报告；第1周第4周 2对零件进行冲压工艺分析，确定工艺方案； 第5周第6周3计算、确定
12、冲压力模具工作部分尺寸及公差，选取模具结构；第7周第9周4设计专用模具一套，绘制装配图，拆绘主要零件图；（折合A1图4张）第10周第13周5撰写毕业论文、毕业设计审查、毕业答辩。 第14周第17周五、主要参考文献1 姜奎华主编. 冲压工艺与模具设计. 北京：机械工业出版社，2003.62 解汝升. 冲压模具设计与制造技术. 北京：中国标准出版社，19973 许发樾主编. 实用模具设计与制造手册. 北京：机械工业出版社，2001.24 廖念钊等主编. 互换性与技术测量. 北京：中国计量出版社，2011.2第5版5 Wilson，F.W.Die design handbook MaGraw Hill 1990.6
