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南京工程學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告
課 題 名 稱(chēng)： 空調(diào)零部件(導(dǎo)流板)的沖壓工藝
與模具設(shè)計(jì)
學(xué) 生 姓 名： 王文超
指 導(dǎo) 教 師： 符學(xué)龍
所 在 學(xué) 院： 江蘇財(cái)經(jīng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
專(zhuān) 業(yè) 名 稱(chēng)： 數(shù)控加工與模具設(shè)計(jì)
南京工程學(xué)院
2012年 2月 28日
說(shuō) 明
1．根據(jù)教育部對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)生必須撰寫(xiě)《畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告》，由指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)、教研室審查，系教學(xué)主任批準(zhǔn)后實(shí)施。
2．開(kāi)題報(bào)告是畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。學(xué)生應(yīng)當(dāng)在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，開(kāi)題報(bào)告不合格者不得參加答辯。
3．畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告各項(xiàng)內(nèi)容要實(shí)事求是，逐條認(rèn)真填寫(xiě)。其中的文字表達(dá)要明確、嚴(yán)謹(jǐn)，語(yǔ)言通順，外來(lái)語(yǔ)要同時(shí)用原文和中文表達(dá)。第一次出現(xiàn)縮寫(xiě)詞，須注出全稱(chēng)。
4．本報(bào)告中，由學(xué)生本人撰寫(xiě)的對(duì)課題和研究工作的分析及描述，應(yīng)不少于2000字，沒(méi)有經(jīng)過(guò)整理歸納，缺乏個(gè)人見(jiàn)解僅僅從網(wǎng)上下載材料拼湊而成的開(kāi)題報(bào)告按不合格論。
5．開(kāi)題報(bào)告檢查原則上在第8周完成，各系完成畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題檢查后，應(yīng)寫(xiě)一份開(kāi)題情況總結(jié)報(bào)告。
學(xué)士學(xué)位畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告
學(xué)生姓名
王文超
學(xué) 號(hào)
088810202015
專(zhuān) 業(yè)
數(shù)控加工與模具設(shè)計(jì)
指導(dǎo)教師
姓 名
符學(xué)龍
職 稱(chēng)
講師
所在學(xué)院
江蘇財(cái)經(jīng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
課題來(lái)源
自擬課題
課題性質(zhì)
工程設(shè)計(jì)
課題名稱(chēng)
空調(diào)零部件（導(dǎo)流板）的沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)
畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和意義
1.主要內(nèi)容
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是針對(duì)圖1所示的產(chǎn)品完成其成形工藝及模具設(shè)計(jì)，具體地說(shuō)需要完成如下各項(xiàng)任務(wù)：
（1）繪制產(chǎn)品零件圖（二維和三維）；
（2）查閱資料并就自己承當(dāng)?shù)恼n題方向?qū)懗鲩_(kāi)題報(bào)告；
（3）完成產(chǎn)品的工藝設(shè)計(jì)及模具設(shè)計(jì)并繪制模具及模具零件的工程圖；
（4）按規(guī)定格式和要求用Word打印畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）一份；
（5）用PowerPoint或其它軟件制作答辯提綱一份；
圖1 空調(diào)導(dǎo)流板的二維圖
2.意義
畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)即將步入社會(huì)的我們?cè)O(shè)計(jì)能力的一次全面考核，是從學(xué)習(xí)書(shū)本知識(shí)向?qū)嶋H操作過(guò)渡的一個(gè)重要階段，目的在于培養(yǎng)我們獨(dú)立思考、動(dòng)手以及解決問(wèn)題的能力。從選定的課題入手，首先要仔細(xì)分析產(chǎn)品零件圖，只有對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、材料性能有了透徹的了解，才能進(jìn)行初步設(shè)計(jì)，并逐層展開(kāi)。最重要的我們能夠獨(dú)立思考與設(shè)計(jì)，在老師的指導(dǎo)與工具資料的幫助下，能夠有更多的創(chuàng)造、更多屬于自己的成果。四年中我們所學(xué)的一切專(zhuān)業(yè)知識(shí)都將在這里得到運(yùn)用，這將是我們踏上工作道路的最后一次演練，更是理論與實(shí)際相結(jié)合的實(shí)戰(zhàn)演練。
文獻(xiàn)綜述
中國(guó)沖壓模具現(xiàn)狀
根據(jù)考古發(fā)現(xiàn)，早在2000多年前，我國(guó)已有沖壓模具被用于制造銅器，證明了中國(guó)古代沖壓成型和沖壓模具方面的成就在世界領(lǐng)先。1953年，長(zhǎng)春第一汽車(chē)制造廠在中國(guó)首次建立了沖模車(chē)間，該廠于1958年開(kāi)始制造汽車(chē)覆蓋件模具。我國(guó)于20世紀(jì)60年代開(kāi)始生產(chǎn)精沖模具。在走過(guò)了漫長(zhǎng)的發(fā)展道路之后，目前我國(guó)已形成了300多億元（未包括港、澳、臺(tái)的統(tǒng)計(jì)數(shù)字，下同。）各類(lèi)沖壓模具的生產(chǎn)能力。
近年來(lái)，我國(guó)沖壓模具水平已有很大提高。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(chē)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。
1.1 模具CAD/CAM技術(shù)狀況
我國(guó)模具CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展已有20多年歷史。由原華中工學(xué)院和武漢733廠于1984年共同完成的精沖模CAD/CAM系統(tǒng)是我國(guó)第一個(gè)自行開(kāi)發(fā)的模具CAD/CAM系統(tǒng)。由華中工學(xué)院和北京模具廠等于1986年共同完成的冷沖模CAD/CAM系統(tǒng)是我國(guó)自行開(kāi)發(fā)的第一個(gè)沖裁模CAD/CAM系統(tǒng)。上海交通大學(xué)開(kāi)發(fā)的冷沖模CAD/CAM系統(tǒng)也于同年完成。20世紀(jì)90年代以來(lái)，國(guó)內(nèi)汽車(chē)行業(yè)的模具設(shè)計(jì)制造中開(kāi)始采用CAD/CAM技術(shù)。國(guó)家科委863計(jì)劃將東風(fēng)汽車(chē)公司作為CIMS應(yīng)用示范工廠，由華中理工大學(xué)作為技術(shù)依托單位，開(kāi)發(fā)的汽車(chē)車(chē)身與覆蓋件模具CAD/CAPP/CAM集成系統(tǒng)于1996年初通過(guò)鑒定。在此期間，一汽和成飛汽車(chē)模具中心引進(jìn)了工作站和CAD/CAM軟件系統(tǒng)，并在模具設(shè)計(jì)制造中實(shí)際應(yīng)用，取得了顯著效益。1997年一汽引進(jìn)了板料成型過(guò)程計(jì)算機(jī)模擬CAE軟件并開(kāi)始用于生產(chǎn)。
模具CAD/CAM技術(shù)能顯著縮短模具設(shè)計(jì)與制造周期，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，已成為人們的共識(shí)。在“八五”、“九五”期間，已有一大批模具企業(yè)推廣普及了計(jì)算機(jī)繪圖技術(shù)，數(shù)控加工的使用率也越來(lái)越高，并陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量的CAD/CAM系統(tǒng)。如美國(guó)EDS的UG，美國(guó)Parametric Technology公司的Pro/Engineer，美國(guó)CV公司的CADS5，英國(guó)DELCAM公司的DOCT5，日本HZS公司的CRADE及space-E，以色列公司的Cimatron，還引進(jìn)了AutoCAD、CATIA等軟件
文獻(xiàn)綜述
及法國(guó)Marta-Daravision公司用于汽車(chē)及覆蓋件模具的Euclid-IS等專(zhuān)用軟件。國(guó)內(nèi)汽車(chē)覆蓋件模具生產(chǎn)企業(yè)普遍采用了CAD/CAM技術(shù)。DL圖的設(shè)計(jì)和模具結(jié)構(gòu)圖的設(shè)計(jì)均已實(shí)現(xiàn)二維CAD，多數(shù)企業(yè)已經(jīng)向三維過(guò)渡，總圖生產(chǎn)逐步代替零件圖生產(chǎn)。且模具的參數(shù)化設(shè)計(jì)也開(kāi)始走向少數(shù)模具廠家
技術(shù)開(kāi)發(fā)的領(lǐng)域。在沖壓成型CAE軟件方面，除了引進(jìn)的軟件外，華中科技大學(xué)、吉林大學(xué)、湖南大學(xué)等都已研發(fā)了較高水平的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的軟件，并已在生產(chǎn)實(shí)踐中得到成功應(yīng)用，產(chǎn)生了良好的效益。
快速原型(RP)與傳統(tǒng)的快速經(jīng)濟(jì)模具相結(jié)合，快速制造大型汽車(chē)覆蓋件模具，解決了原來(lái)低熔點(diǎn)合金模具靠樣件澆鑄模具，模具精度低、制件精度低，樣件制作難等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了以三維CAD模型作為制模依據(jù)的快速模具制造，并且保證了制件的精度，為汽車(chē)行業(yè)新車(chē)型的開(kāi)發(fā)、車(chē)身快速試制提供了覆蓋件制作的保證，它標(biāo)志著RPM應(yīng)用于汽車(chē)車(chē)身大型覆蓋件試制模具已取得了成功。
? 圍繞著汽車(chē)車(chē)身試制、大型覆蓋件模具的快速制造，近年來(lái)也涌現(xiàn)出一些新的快速成型方法，例如目前已開(kāi)始在生產(chǎn)中應(yīng)用的無(wú)模多點(diǎn)成型及激光沖擊和電磁成型等技術(shù)。它們都表現(xiàn)出了降低成本、提高效率等優(yōu)點(diǎn)。
1.1.1 模具設(shè)計(jì)與制造能力狀況
?? 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。
? 雖然如此，我國(guó)的沖壓模具設(shè)計(jì)制造能力與市場(chǎng)需要和國(guó)際先進(jìn)水平相比仍有較大差距。這些主要表現(xiàn)在高檔轎車(chē)和大中型汽車(chē)覆蓋件模具及高精度沖模方面，無(wú)論在設(shè)計(jì)還是加工工藝和能力方面，都有較大差距。轎車(chē)覆蓋件模具，具有設(shè)計(jì)和制造難度大，質(zhì)量和精度要求高的特點(diǎn)，可代表覆蓋件模具的水平。雖然在設(shè)計(jì)制造方法和手段方面已基本達(dá)到了國(guó)際水平，模具結(jié)構(gòu)功能方面也接近國(guó)際水平，在轎車(chē)模具國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程中前進(jìn)了一大步，但在制造質(zhì)量、精度、制造周期等方面，與國(guó)外相比還存在一定的差距。 ?
標(biāo)志沖模技術(shù)先進(jìn)水平的多工位級(jí)進(jìn)模和多功能模具，是我國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的精密模具品種。有代表性的是集機(jī)電一體化的鐵芯精密自動(dòng)閥片多功能模具，已基本達(dá)到國(guó)際水平。但總體上和國(guó)外多工位級(jí)進(jìn)模相比，在制造精度、使用壽命、模具結(jié)構(gòu)和功能上，仍存在一定差距。
汽車(chē)覆蓋件模具制造技術(shù)正在不斷地提高和完善，高精度、高效益加工設(shè)備的使用越來(lái)越廣泛。高性能的五軸高速銑床和三軸的高速銑床的應(yīng)用已越來(lái)越多。NC、DNC技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越成熟，可以進(jìn)行傾角加工和超精加工。這些都提高了模具型面加工精度，提高了模具的質(zhì)量，縮短了模具的制造周期。
模具表面強(qiáng)化技術(shù)也得到廣泛應(yīng)用。工藝成熟、無(wú)污染、成本適中的離子滲氮技術(shù)越來(lái)越被認(rèn)可，碳化物被覆處理（TD處理）及許多鍍（涂）層技術(shù)在沖壓模具上的應(yīng)用日益增多。真空處理技術(shù)、實(shí)型鑄造技術(shù)、刃口堆焊技術(shù)等日趨成熟。激光切割和激光焊接技術(shù)也得到了應(yīng)用。
1.2 沖壓模具的發(fā)展重點(diǎn)與展望
? 發(fā)展重點(diǎn)的選取應(yīng)根據(jù)市場(chǎng)需求、發(fā)展趨勢(shì)和目前狀況來(lái)確定。可分為產(chǎn)品重點(diǎn)、技術(shù)重點(diǎn)兩個(gè)方面來(lái)研究。
1.2.1沖壓模具產(chǎn)品發(fā)展重點(diǎn)。
? 沖壓模具共有7小類(lèi)，并有一些按其服務(wù)對(duì)象來(lái)稱(chēng)呼的一些種類(lèi)。目前急需發(fā)展的是汽車(chē)覆蓋件模具，多功能、多工位級(jí)進(jìn)模和精沖模。這些模具現(xiàn)在產(chǎn)需矛盾大，發(fā)展前景好。
汽車(chē)覆蓋件模具中發(fā)展重點(diǎn)是技術(shù)要求高的中高檔轎車(chē)大中型覆蓋件模具，尤其是外覆蓋件模具。高強(qiáng)度板和不等厚板的沖壓模具及大型多工位級(jí)進(jìn)模、連續(xù)模今后將會(huì)有較快的發(fā)展。多功能、多工位級(jí)進(jìn)模中發(fā)展重點(diǎn)是高精度、高效率和大型、高壽命的級(jí)進(jìn)模。精沖模中發(fā)展重點(diǎn)是厚板精沖模大型精沖模，并不斷提高其精度
1.2.2 沖壓模具技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)。
模具技術(shù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)主要是朝信息化、高速化生產(chǎn)與高精度化發(fā)展。因此從設(shè)計(jì)技術(shù)來(lái)說(shuō)，發(fā)展重點(diǎn)在于大力推廣CAD/CAE/CAM技術(shù)的應(yīng)用，并持續(xù)提高效率，特別是板材成型過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬分析技術(shù)。模具CAD、CAM技術(shù)應(yīng)向宜人化、集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，并提高模具CAD、CAM系統(tǒng)專(zhuān)用化程度。
為了提高CAD、CAE、CAM技術(shù)的應(yīng)用水平，建立完整的模具資料庫(kù)及開(kāi)發(fā)專(zhuān)家系統(tǒng)和提高軟件的實(shí)用性十分重要。從加工技術(shù)來(lái)說(shuō)，發(fā)展重點(diǎn)在于高速加工和高精度加工。高速加工目前主要是發(fā)展高速銑削、高速研拋和高速電加工及快速制模技術(shù)。高精度加工目前主要是發(fā)展模具零件精度1μm以下和表面粗糙度Ra≦0.1μm的各種精密加工。提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度，搞好模具標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)供應(yīng)也是沖壓模具技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)之一。為了提高沖壓模具的壽命，模具表面的各種強(qiáng)化超硬處理等技術(shù)也是發(fā)展重點(diǎn)。 對(duì)于模具數(shù)字化制造、系統(tǒng)集成、逆向工程、快速原型/模具制造及計(jì)算機(jī)輔助應(yīng)用技術(shù)等方面形成全方位解決方案，提供模具開(kāi)發(fā)與工程服務(wù)，全面提高企業(yè)水平和模具質(zhì)量，這更是沖壓模具技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)。
1.3中國(guó)沖壓模具發(fā)展趨勢(shì)
根據(jù)國(guó)內(nèi)和國(guó)際模具市場(chǎng)的發(fā)展?fàn)顩r，以及未來(lái)我國(guó)的模具行業(yè)做出調(diào)整后，將呈現(xiàn)出十大發(fā)展趨勢(shì)：一是模具日趨大型化；二是模具的精度將越來(lái)越高；三是多功能復(fù)合模具將進(jìn)一步發(fā)展；四是熱流道模具在塑料模具中的比重將逐漸提高；五是氣輔模具及適應(yīng)高壓注射成型等工藝的模具將有較大發(fā)展；六是模具標(biāo)準(zhǔn)化和標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日漸廣泛；七是快速經(jīng)濟(jì)模具的前景十分廣闊；八是壓鑄模具的比例將不斷提高；九是塑料模具的比例將不斷增大；十是模具技術(shù)含量將不斷提高，中高檔模具比例將不斷增大。這就是我國(guó)模具行業(yè)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。
文獻(xiàn)綜述
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研究?jī)?nèi)容
1．設(shè)計(jì)、研究思路
本次設(shè)計(jì)按照工藝分析——工藝方案確定——模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的思路進(jìn)行。
2．課題研究的主要內(nèi)容
該零件的材料為 Q235是一種鋼材的材質(zhì)。Q代表的是這種材質(zhì)的屈服度，后面的235，就是指這種材質(zhì)的屈服值，在235MP左右。并會(huì)隨著材質(zhì)的厚度的增加而使其屈服值減小。由于含碳適中，綜合性能較好，強(qiáng)度、塑性和焊接等性能得到較好配合，用途最廣泛。常軋制成盤(pán)條或圓鋼、方鋼、扁鋼、角鋼、工字鋼、槽鋼、窗框鋼等型鋼，中厚鋼板。大量應(yīng)用于建筑及工程結(jié)構(gòu)。用以制作鋼筋或建造廠房房架、高壓輸電鐵塔、橋梁、車(chē)輛、鍋 爐、容器、船舶等，也大量用作對(duì)性能要求不太高的機(jī)械零件。
圖2 空調(diào)導(dǎo)流板的零件圖
1）方案對(duì)比
該工件包括拉深、沖孔、翻邊邊、落料四個(gè)基本工序可以采用以下三種工藝方案：
方案一：先拉深，再?zèng)_孔，再翻邊，后落料。單工序模生產(chǎn)。
方案二：拉深-沖孔-翻邊-落料級(jí)進(jìn)沖壓。級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。
方案三：落料-拉深-沖孔-翻邊復(fù)合模沖壓。復(fù)合模生產(chǎn)。
2）方案分析
方案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造周期短，制造簡(jiǎn)單，但需要兩副模具，成本高而生產(chǎn)效率低，難以滿(mǎn)足大批量生產(chǎn)的要求。
方案二只需一副模具，生產(chǎn)效率高，操作方便，精度也能滿(mǎn)足要求，模具制造工作量和成本比較高。適合大批量生產(chǎn)。
方案三只需一副模具，制件精度和生產(chǎn)效率都較高，且工件最小壁厚大于凸凹模許用最小壁厚模具強(qiáng)度也能滿(mǎn)足要求。沖裁件的內(nèi)孔與邊緣的相對(duì)位置精度較高，板料的定位精度比方案三低，模具輪廓尺寸較小。
通過(guò)對(duì)上述三種方案的分析比較，該工件的沖壓生產(chǎn)采用方案二最佳
研究?jī)?nèi)容
3．解決的關(guān)鍵問(wèn)題
本課題采用UG進(jìn)行三維造型，用AutoCAD進(jìn)行二維繪圖，通過(guò)對(duì)零件結(jié)構(gòu)、尺寸、材料性能的深入了解，確定了初步的工藝方案，通過(guò)計(jì)算得出該零件只需一次拉深，并考慮到翻邊帶來(lái)的影響，決定了不同位置的孔的沖裁順序，由此確定了完整的工藝方案。在零件結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)中，由產(chǎn)品結(jié)構(gòu)決定了凸模、凹模、固定板墊板等零件形狀均采用圓形，模架采用四角導(dǎo)柱模架。
4．預(yù)期成果
（1）產(chǎn)品零件二維圖、三維造型圖；
（2）開(kāi)題報(bào)告一份；（畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和意義、文獻(xiàn)綜述、研究?jī)?nèi)容、研究計(jì)劃、特色與創(chuàng)新）
（3）模具裝配圖及各零件圖；
（4）設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份及光盤(pán)。
研究計(jì)劃
第1-2周 1、熟悉課題，查閱并收集有關(guān)資料，為寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告做準(zhǔn)備；
2、繪制產(chǎn)品零件圖；
3、完成工藝性分析，提出設(shè)計(jì)方案；
第3-6周 1、寫(xiě)出開(kāi)題報(bào)告初稿；
2、完成工藝計(jì)算；
3、完成模具零件結(jié)構(gòu)形式確定及設(shè)計(jì)，選擇設(shè)備；
第7-8周 1、第4周完成開(kāi)題報(bào)告的最后定稿；
2、繪制模具草圖；
第9-12周 繪制模具裝配圖及各設(shè)計(jì)件零件圖
第13-15周 編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，打印并準(zhǔn)備答辯
第16 周 打印畢業(yè)設(shè)計(jì)資料并準(zhǔn)備答辯
特色與創(chuàng)新
模具設(shè)計(jì)中應(yīng)用了大量的二維繪圖軟件,使產(chǎn)品更具直觀性,便于設(shè)計(jì)和制造。由產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、尺寸及材料性能確定了工藝方案。
指導(dǎo)教師
意 見(jiàn)
指導(dǎo)教師簽名：
2012年3月2 日
教研室
意 見(jiàn)
主任簽名：
2012年3月4 日
學(xué)院意見(jiàn)
教學(xué)院長(zhǎng)簽名：
2012年3月5日