沖壓模具畢業(yè)設(shè)計開題報告

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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。課題涉及學(xué)問面較廣，且設(shè)計要求較高，對同學(xué)的設(shè)計實(shí)力，特殊是思索實(shí)力是一個很好的熬煉。課題探討內(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，公差與互換性，機(jī)械制造工藝等學(xué)問，特殊熬煉同學(xué)規(guī)范性設(shè)計的實(shí)力。使同學(xué)能得到全面的熬煉。課題要求同學(xué)具備較強(qiáng)的機(jī)構(gòu)設(shè)計實(shí)力和創(chuàng)新實(shí)力，對同學(xué)是一個挑戰(zhàn)。課題為典型的機(jī)械設(shè)計類課題，涉及機(jī)械學(xué)問全面，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板材施加壓力使其變形和分解，從而獲得肯定形態(tài)、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、形態(tài)困難的零件，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，部分零件沖壓干脆成形，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)過程簡單實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動化，適合于大批大量生產(chǎn)；

（5.）操作簡潔，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)動快，大量手工操作，勞動強(qiáng)度較大，易發(fā)生事故，平安生產(chǎn)與管理要求高，須采納必要的平安技術(shù)措施來保證。

沖壓加工的應(yīng)用非常廣泛，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，都占有非常重要的地位。

沖壓加工在國民經(jīng)濟(jì)各個領(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。不但整個產(chǎn)業(yè)界都用到它，而且每個人都干脆與沖壓產(chǎn)品發(fā)生聯(lián)系。像飛機(jī)，火車，汽車，拖拉機(jī)上就有很多大，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，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，全都是運(yùn)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，沖壓加工所運(yùn)用的模具一般具有專用性，有時一個困難零件須要數(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)批量較大的狀況下，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)在沖壓加工時產(chǎn)生的噪音和振動兩種公害，而且操作者的平安事故時有發(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，特殊是計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，隨著機(jī)電一體化技術(shù)的進(jìn)步，這些問題肯定會盡快二完善的得到解決。

三、我國外的探討現(xiàn)狀及分析

據(jù)統(tǒng)計，20XX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101萬噸/12.8億件。業(yè)內(nèi)專家預(yù)料，隨著沖壓成形行業(yè)最大用戶市場--汽車行業(yè)今后接著迅猛發(fā)展，我國沖壓行業(yè)已迎來了一個快速發(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)的道路上尚有很多阻力和障礙須要克服與突破。

（1）機(jī)械化、自動化程度低

美國680條沖壓線中有70%為多工位壓力機(jī)，日本我國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；中小公司設(shè)備普遍較落后，耗能耗材高，環(huán)境污染嚴(yán)峻；封頭成形設(shè)備簡陋，手工操作比重大；精沖機(jī)價格昂貴，是一般壓力機(jī)的5~10倍，多數(shù)公司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，我國難以起步。

（2）生產(chǎn)集中度低

很多汽車集團(tuán)大而全，形成封閉內(nèi)部配套，導(dǎo)致各公司的沖壓件種類多，生產(chǎn)集中度低，規(guī)模小，易造成低水平的重復(fù)建設(shè)，難以滿意專業(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)；封頭制造公司小而散，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意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)等都依靠進(jìn)口。

（4）科技成果轉(zhuǎn)化慢先進(jìn)工藝推廣慢

在我國，很多沖壓新技術(shù)起步并不晚，有些還達(dá)到了國際先進(jìn)水平，但經(jīng)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，汲取、轉(zhuǎn)化、推廣速度慢。技術(shù)開發(fā)費(fèi)用投入少，導(dǎo)致公司對先進(jìn)技術(shù)的駕馭應(yīng)用慢，開發(fā)創(chuàng)新實(shí)力不足，中小公司在這方面的差距更甚。目前，我國公司大部分仍采納傳統(tǒng)沖壓技術(shù)，對下一代輕量化汽車結(jié)構(gòu)和用材所需的成形技術(shù)缺少探討與技術(shù)儲備。

（5）大、精模具依靠進(jìn)口

當(dāng)前，沖壓模具的材料、設(shè)計、制作均滿意不了我國汽車發(fā)展的須要，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)駕馭先進(jìn)設(shè)計分析技術(shù)和數(shù)字化技術(shù)的高素養(yǎng)人才遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿意沖壓行業(yè)飛速發(fā)展的須要，尤其是摩托車行業(yè)中具備沖壓學(xué)問和技術(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，駕馭設(shè)計權(quán)、投資權(quán)，我方?jīng)_壓技術(shù)人員難以真正駕馭沖壓工藝的真諦。

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，但我們始終信任，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)境不行過分樂觀的形勢下,對沖壓加工乃至整個塑性加工業(yè)等都提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。減輕重量,節(jié)約材料,降低能耗,開拓創(chuàng)新已成為塑性加工業(yè)等面臨的一個極其重要的課題。不行否認(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)。面對嚴(yán)峻挑戰(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)出很多具有時代特點(diǎn)的產(chǎn)品,呈現(xiàn)了沖壓加工廣袤的天地。例如沖壓發(fā)動機(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,全部這些不僅一改過去工件由鑄造、焊接生產(chǎn)而呈現(xiàn)的笨拙外表,很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,前景美妙。

四、設(shè)計的目的、要求和規(guī)劃

1、設(shè)計的目的

總結(jié)和鞏固基礎(chǔ)技術(shù)課程和專業(yè)課程中所獲得的學(xué)問，綜合應(yīng)用這些學(xué)問，并將理論學(xué)問用于解決生產(chǎn)實(shí)際問題；通過設(shè)計使同學(xué)獲得課堂講授不易駕馭的沖模結(jié)構(gòu)學(xué)問；培育同學(xué)的設(shè)計、計算和繪圖實(shí)力，培育同學(xué)獨(dú)立解決沖壓范圍內(nèi)工程問題的實(shí)力。

2、設(shè)計的要求

1)鞏固和擴(kuò)大本課程所學(xué)的理論學(xué)問。

2)綜合運(yùn)用本課程和其它課程的學(xué)問，能夠設(shè)計一般沖壓零件的工藝過程和模具。

3)進(jìn)一步提高設(shè)計、計算和繪圖實(shí)力，熟識工程計算方法和技巧，正確繪制裝配圖和零件工作圖，要求做到：字體端正，圖面整齊。通過編寫計算說明書，提高總結(jié)技術(shù)問題與編寫報告的實(shí)力。

4)熟識運(yùn)用機(jī)械零件手冊、沖壓設(shè)計資料（如《模具設(shè)計與制造簡明手冊》、《冷沖壓模具結(jié)構(gòu)圖冊》）、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)計思想，設(shè)計必需從實(shí)際動身，在設(shè)計中培育同學(xué)仔細(xì)踏實(shí)的工作看法和工作作風(fēng)。

3、設(shè)計的工作規(guī)劃

應(yīng)充分探討設(shè)計任務(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分析，對于一些沖壓件結(jié)構(gòu)不合理或工藝性不好的，必需征詢指導(dǎo)老師的看法后進(jìn)行改進(jìn)。在初步明確設(shè)計要求的基礎(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)計支配的初步方案，并畫出各步的沖壓工序草圖；

2)通過工序支配計算及《