1.丁祥桢-武科大毕设开题报告

本科毕业设计开题报告题目：罩套零件模具设计

学院:机械自动化学院专业:机械工程及自动化学号:201103130160学生姓名:丁祥桢指导教师:闻欣荣日期:2015年3月커몺뿆벼듳톧뾪쳢놨룦

11课题的目的和意义1.1意义1．综合运用和巩固机械设计相关课程的基本理论和专业知识，培养从事模具设计与机械设计的初步能力，为实际工作打下良好的基础。2．培养分析问题和解决问题的能力。经过该设计环节，应该能全面理解。3．掌握冲压工艺，模具设计模具制造等相关机械设计的内容；掌握冲压工艺与模

具设计的基本方法和步骤，模具零件的常用加工方法及工艺规程编制，模具装配工艺制定；独立解决在制定冲压工艺规程，设计冲模结构、编制模具零件加工工艺规程中出现的问题；会查阅技术文献和资料，以完成从事冲压技术工作的人员在模具设计与制作方面所必须具备的基本能力训练。4．培养认真负责、踏实细致的工作作风和严谨科学态度，强化质量意识的时间观念，养成良好的职业习惯。5．工业发展水平的不断提高，工业产品更新速度加快，对模具的要求越来越高，尽管改革开放以来，模具工业有了较大发展，但无论是数量还是质量仍满足不了国内市场的需要，目前满足率只能达到70%左右。6．造成产需矛盾突出的原因，一是专业化、标准化程度低，除少量标准件外购外，大部分工作量均需模具厂去完成。加工企业管理的体制上的约束，造成模具制造周期长，不能适应市场要求。二是设计和工艺技术落后，如模具CAD/CAM技术采用不普遍，加工设备数控化率低等，亦造成模具生产效率不高、周期长。总之，是拖了机电、轻工等行业发展的后腿。

1.2目的通过此次毕业设计，我们必须意识到，对模具设计的研究的目的和意义在于能够很好的认识模具工业在国民经济中的地位的重要性。因为利用模具成型零件的方法，实质上是一种少切削、无切削、多工序重合的生产方法，采用模具成型的工艺代替传统的切削加工工艺，可以提高生产效率，保证零件质量，节约材料，降低生产成本，从而取得很高的经济效益。利用模具生产零件的方法已经成为工业上进行成批或大批生产的主要技术手段，它对保证制品质量，缩短试用周期，进而争先占领市场，以及产品更新换代和新产品开发都具有决定性的意义。因此德国把模具称为“金属加工中的帝王”，把模具工业视为“关键工业”，美国把模具称为“美国工业的基石”，把模具工业视为“不可估量其力量的工业”，日本把模具说成是“促进社会富裕繁荣的动力”，把模具视为“整个工业发展的秘密”。커몺뿆벼듳톧뾪쳢놨룦22文献综述2.1国内模具设计状况模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，因为模具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。随着我国加入WTO，我国模具工业的发展将面临新的机遇和挑战。我国的模具工业的发展，日益受到人们的重视和关注。“模具是工业生产的基础工艺装备”也已经取得了共识。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通信等产品中，60%~80%的零部件都要依靠模具成形（型）。用模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其它加工制造方法所不能比拟的。模具又是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。目前全世界模具年产值约为600亿美元，日、美等工业发达国家的模具工业产值已超过机床工业。近几年，我国模具工业一直以每年15%左右的增长速度发展，2003年，我国模具总产值超过400亿元人民币。模具属于精密机械产品，因为它主要由机械零件和机构组成，如成形工作零件（凸模，凹模），导向零件有（导柱和导套），支承零件（模座），定位零件等，送料机构，抽芯机构，推料机构，检测与安全机构等。为提高模具的质量，部件组成。所以，模具应属于标注化程度较高的产品。过去中国工业中，模具较长期未受到重视，改个开放依赖，塑料成形，家用电器，仪表，摩托车等行业进入大批量生成，模具工艺有一定发展，但仍落后与需要，每年进口模具数量很大，除模具本身外，使用模具的设备如高效多工位冲压设备，现代化的锻压设备，压铸设备大型塑料成形设备以及供应高效冲压用的卷料设备的等落后。由于模具的多用途广泛，模具的种类繁多，科学在进行模具分类，对有计划在发展模具工艺，系统的研究，开发模具生成技术，促进模具设计，制造技术的现代化，充分发挥模具的功能和作用；对研究，制定模具技术表征，提高模具标准化技术iphe专业化协助生产水平，提高模具生产效率，缩短模具的制造周期都有十分重要的意义。金属板料冲压是模具在工艺生产中应用广泛的价格形式之一，随着市场竞争日趋加剧，产品质量不断提高，对生产安全，操作的方便性等要求也日益提高。模具作为冲压生产的基本要素，起设计制造技术受到普遍重视。因此学习模具课程，进行模具设计也是适应现代化工业要求的。设计一套完整的模具，要求设计者应具有动手能力和理论知识。如金属材料与热处理，机械设计制造基础，制图，机械工艺制造等等。冲压工艺与冲压设备正在不断地发展，特别是精密冲压。高速冲压、多工位自动冲压以及液压成形、超塑性冲压等各种冲压工艺的迅速发展，把冲压的技术水平提高到커몺뿆벼듳톧뾪쳢놨룦3了一个新高度。新型模具材料的采用和钢结合金、硬质合金模具的推广，模具各种表面处理技术的发展，冲压设备和模具结构的改善及精度的提高，显著地延长了模具的寿命和扩大了冲压加工的工艺范围。尽管我国模具工业与国外模具工业水平差距较大，但是发展空间和潜力仍然很大。有关专家预测，未来我国的模具经过行业结构调整后，模具日趋大型化、精密化、多功能化、标准化、快速化、高新化。展望未来，预测我国模具制造行业的发展趋势主要表现在以下方面：(1)开发拥有自主知识产权、具有较高水平的模具设计、加工及模具企业管理的软件，不断提高软件的智能化、集成化程度。(2)大力推广和应用高速、、五轴高速、高精度加工技术并研制相应设备，包括切削加工和电加工及复合加工等。在未来15年的时间里，中国机床行业应向模具行业逐步提供适合于模具高速高精加工的相应设备。(3)快速原型和快速经济模具制造新技术的进一步开发、提高和应用。(4)大力发展和推广信息化、数字化技术，除了CAD／CAM／CAE外，CAPP，PDM，PLM，ERP、WEB、电子商务等技术将在模具企业得到广泛应用。逆向工程、并行工程、敏捷制造技术将更多的得到研发及推广应用；大型级进模、高精度、高复杂性、高技术含量的先进模具三维设计和制造技术的研发；冲压工艺设计系统、模具型面设计系统、成形分析系统、模具结构设计系统、模具CAM系统和冲压专家咨询系统的车身模具数字化设计制造系统的研发；模具的集成；柔性及自动加工技术和网络及虚拟技术等。(5)将有更多的模具制造新工艺、新技术不断涌现，集中表现在模具制造的节能、节材技术，模具热处理、表面光整加工和表面处理新技术等。(6)模具城、模具重点骨干企业将在全国一些地区不断涌现；越来越多的中小型模具企业积极加入高新技术企业行列；我国模具生产规模的不断壮大，急需更多的模具人才，模具行业培训教育也因此而得到越来越多的重视和发展。(7)模具标准化水平和模具标准件的使用率得到更大程度上的提高。(8)进一步研究开发模具的抛光技术和设备。(9)模具工业新理念和新模式将逐步得到认同和推广应用。

2.2国外模具设计状况2.2.1概述模具工业是“工业之母”，全世界80～90％的产品和零部件都是依靠模具成形的。模具的应用领域非常广泛，在现实生活中几乎无所不见，无所不闻，它在国民经济中已经古据了极其重要的地位。为此，及时了解当今世界模具工业的发展动态，有助于我们清醒地认清各种制造行业的形势，协助政府进行长远的宏观调控，帮助模具企业厂家做好正确的市场定位。커몺뿆벼듳톧뾪쳢놨룦4国外，特别是欧美和日韩等发达地区的模具工业起步较早，拥有比较先进的生产管理技术及经验，值得我们国内模具行业学习和借鉴。在欧美，许多模具企业将高新技术应用于模具的设计和制造，主要体现在：(1)CAD/CAE/CAM/ERP的广泛使用，发挥了信息技术带动和提升模具工业的优越性；(2)高速切削、五轴高速加工技术基本普及，大大缩减制模周期，提高企业的市场竞争力；(3)快速成形技术和快速制模技术得到普遍应用；(4)从事模具行业的人员精简，一专多能，一人多职，精益生产；(5)模具产品专业化，市场定位准确：(6)采用先进的管理信息系统，实现集成化管理；(7)工艺管理先进、标准化程度高。据调查研究，日本模具加工的未来发展方向主要表现为无人手修磨、无放电加工、加工时间缩短、五轴加工等方面。近几年，模具制造伴随着模具工业的发展，涌现了许多相关的新技术、新工艺值得同行们关注。2.2.2模具表面处理方面(1)PCVD技术(等离子增强化学气相沉积)。该技术是借助气体辉光放电产生的低温等离子体来增强反应物质的化学活性，促进气相间的化学反应，从而能在较低温度下沉积出优质镀层。用PCVD法可在各类模具表面造成超硬、耐热强化层，有效提高各类模具的使用寿命，经PCVD模具强化技术处理后，模具寿命至少提高l倍。(2)离子渗氮工艺。该工艺显著地缩短了渗氮的时间，通过不同气体组份调节控制渗层组织，降低渗氮层的表面脆性，变形小，渗层硬度分布曲线较平稳，不易产生剥落和热疲劳，提高了模具的抗蚀性、耐磨性、抗疲劳性和防粘附性。(3)激光热处理工艺，包括激光淬火，激光熔凝硬化和激光合金化工艺，大大改善模具表面组织性能，提高抗蚀性和使用寿命(高达14倍)。(4)稀土元素表蕊处理工艺，通过加入稀土元素，可以提高渗速(25％～30％)，强化表面，改善模具表层组织结构，此外，稀土元素还可与钢中低熔点有害物质如P、S、Pb等发生作用形成高熔点化合物，达到净化表面作用。(5)纳米表面工程技术。纳米结构涂层在强度、韧性、抗蚀、耐磨、热障、抗热疲劳等方面都有显著改善，且一种涂层可同时具有上述多种性能。经纳米材料表面处理后的金属材料表面具有较高的硬度、良好的自润性、良好的耐磨性及耐蚀性。2.2.3模具制造方法方面(1)模具数字化制造技术得到不断发展和提高。在数字化制造研究领域里，上海交通大学模具CAD国家工程研究中心走得比较远，拥有了自主创新品牌。数字化技术常见的有基于知识的工程(KBE)等等。