沖壓模具畢業設計論文內容及意義

沖壓模具畢業設計論文內容及意義

　　無論是在學校還是在社會中，大家總少不了接觸論文吧，論文是我們對某個問題進行深入研究的文章。你知道論文怎樣才能寫的好嗎？以下是小編為大家整理的沖壓模具畢業設計論文內容及意義，歡迎大家借鑒與參考，希望對大家有所幫助。

　　1.1本課題研究的主要內容

　　（1）對給定零件進行工藝分析并確定工藝方案；

　　（2）模具總體結構設計及相關工藝計算；

　　（3）進行模具零部件的設計；

　　（4）繪制模具裝配圖和非標準件的零件圖；

　　（5）擬定主要零件的制造工藝；

　　（6）編寫設計說明書（論文）；

　　1.2課題研究的意義

　　本課題要求對給定零件防塵蓋進行落料、沖孔、翻邊、成形復合沖壓模設計，通過對零件進行詳細的工藝分析確定零件的沖壓工藝方案并制定部分零件的制造工藝，如：凸模、凹模、凸凹模、凸模固定板、墊板、凹模固定板、卸料板、導尺、擋料銷、導正銷等。通過該課題能夠讓學生掌握中等復雜程度零件沖壓模具設計與制造的一般方法，對零件沖壓工藝方案的制定、工藝計算及模具設計有了更深層次的認識，并學會對模具設計資料的檢索與整合以及對已有資料的充分合理的使用，該實踐性課題是對學生理論學習水平的實踐和檢驗，可對以后從事類似的工作有一定的指導性與實踐性意義。

　　2、畢業設計（論文）研究現狀和發展趨勢（文獻綜述）

　　2.1沖壓技術的發展現狀

　　隨著科學技術的不斷進步，工業產品生產日益復雜與多樣化，產品性能和質量也在不斷提高，因而對冷沖壓技術提出了更高的要求。沖壓技術自身也在不斷地創新和發展。沖壓技術的發展現狀主要可以歸納為以下幾個方面：

　　(1)沖壓加工自動化與柔性化

　　為了適應大批量高、高效率生產的需要，在沖壓模具和設備上廣泛應用了各種自動化的進、出料機構。對于大型沖壓件，例如汽車覆蓋件，專門配置了機械手或機器人。這不僅僅大大提高了沖壓件的生產品質和生產率，而且也增加了沖壓工作的安全性。在中、小件的大批量生產方面，現已廣泛應用多工位級模、多工位壓力機或高速壓力機。在中、小批量多品種生產方面，正在發展柔性制造系統。為了適應多品種生產時不斷更換模具的需要，已成功地開發出快速換模系統。

　　(2)塑性成形的基礎理論已基本形成

　　沖壓成形工藝近年來有很多新的發展，在精密沖裁、精密成形、精密剪切、復合材料成形、超塑性成形、軟模成形以及電磁成形等方面取得很大的進展。沖壓件的成形精度、生產率越來越高。精密沖壓的范圍越來廣，由平板零件精密沖裁拓寬到精密彎曲、精密拉深及立方體精密成形等。可加工的工件的厚度也不斷提高，并可對高強度合金材料進行精密沖裁。

　　計算機輔助工程在沖壓領域得到較好的應用，可進行應力、應變等的分析，排樣、毛坯的優化設計及工藝過程的模擬與分析等，實現沖壓過程的優化設計。

　　此外，沖壓成形性能和成形極限的研究，沖壓件成形難度的判定以及成形預報等技術的發展，均標志著沖壓成形已從原來的經驗、實驗分析開始走上由沖壓理論指導的科學聯系使沖壓成形趲計算機輔助工程化和智能化的發展道路。

　　(3)以有限元為核心的塑性成形數值仿真技術日趨成熟,為人們認識成形過程的本質規律提供了新途徑。

　　以有限元為核心的塑性成形數值仿真技術可以用于沖壓成形過程的分析、優化和模具設計，能顯著減少模具和調試周期，降低生產成本提高產品質量。在國外已得到廣泛的應用，在我國隨著產品更新換代的頻繁化，模具設計與制造工作量急劇加大，對沖壓成形的分析及模具CAD/CAE/CAM現代化設計手段的需求也急劇增加，CAE技術正在得到普遍重視并將得到更廣泛的應用。

　　沖壓企業要從整體上提高效率、改進技術、優化管理、降低成本，還必須將計算機輔助技術集成運用。企業信息集成系統的推廣應用，將從根本上改變現有企業生產管理的低效率，促進企業的技術進步及人員素質的提高，會產生明顯的社會效益。信息集成技術的應用與網絡化技術的分不開的，而計算機網絡技術的應用必將成為企業在信息技術環境下贏得市場的關鍵工具。進入20世紀90年代以來，高新技術全面促進了傳統成形技術的改進及先進成形技術的形成與發展，同時沖壓技術也取得了長足的發展。

　　(4)CAD/CAE/CAM等技術的不斷深入應用,使模具質量提高、制造周期下降。

　　先進沖壓技術是指導信息技術新材料新工藝與傳統沖壓成形技術的結合。前,沖壓行業的技術水平和先進性，要表現在以CAD/CAE/CAPP/CAM技術為代表的數字化與信息化程度，及企業中信息集成和管理網絡程度。目前，國內汽車覆蓋件模具生產企業普遍采用了CAD/CAM技術，CAPP和技術也已開始使用。

　　隨著計算機的深入應用，我國不少企業已經在嘗試或開展計算機輔助沖壓工藝設計CAPP系統的應用。沖壓CAPP系統已從工藝設計發展到工藝信息的管理，設計方法也從派生式、創成式、混合式三種CAPP系統并舉的局面向智能化的混合式CAPP系統方向發展。但很多地方仍需要設計人員的決策與經驗，真正實用的基于知識的大型復雜沖壓件CAPP系統尚未建立。由于沖壓工藝設計過程的復雜性和模糊性，要想全面有效地解決問題，需要一種新型智能型工程設計方法，即基于知識的工程的KBE技術及信息管理技術綜合應用到沖壓件工藝設計中，建立智能型的優化CAPP系統，并實現與CAK/CAE/CAM及管理的集成化，將是該領域未來發展的方向。

　　(5)新的成形方法不斷出現并得到成功應用。

　　隨著計算機技術的發展和普及，沖壓模具也基本實現了計算機化，其中有代表性的是計算機輔助設計（CAD）、計算機輔助制造（CAM）和計算機輔助工程（CAE），有些企業還在AutoCAD平臺上進行了二次開發，形成了具有自己特色的、針對性非常強的沖壓模CAD軟件。目前，我國以汽車覆蓋件模具為代表的大型沖壓模具的制造技術已取得很大進步。幾大汽車模具廠由于采用了國際上先進的模具加工設備、制造技術和軟件，實現了CAD/CAE/CAM一體化，如今的國內沖壓模具企業幾乎全部甩掉了傳統的繪圖板，摒棄了落后的手工繪圖方式，大大提高了沖壓模具的設計開發和制造能力，縮短了模具的生產周期。例如捷達、富康、夏利等轎車的大型件模具均為國內設計制造，再如一汽模具公司和美國福特汽車公司聯合設計了大紅旗轎車發動機罩的內外板和左右前翼子板等高檔模具。此外，許多研究機構和大專院校也在開展模具技術的研究。如吉林大學汽車覆蓋件盛開技術所獨立研制的汽車覆蓋件沖壓成型分析KMAS軟件、華中理工大學模具技術國家重點實驗室開發的汽車覆蓋件模具和級進模CAD/CAE/CAM軟件、上海交大模具CAD國家工程研究中心開發的冷沖模具和精沖模具CAD軟件等在國內模具行業有不少的用戶。國內的模具企業也在充分抓住汽車工業所帶來的發展契機，加大設備、產品、生產規模的升級步伐，積極開拓國內市場。近年來，我國沖壓模具行業結構調整取得不小的成績，無論是企業組織結構、產品結構、技術結構和進出口結構，都在向著合理化的方向發展。目前全世界模具總產值約為680億美元，中國只占8%左右，為更新和提高裝備水平，沖壓模具企業每年都需進口設備。在創新開發方向的投入仍顯不足，沖壓模具行業內綜合開發能力的提升已嚴重滯后于生產能力的提高，主要問題體現在以下幾個方面：

　　(1)各層次的沖壓模具技術人才資源不足，尤其是高級模具設計人員、CNC數控機床操作工等，需求缺口較大。

　　(2)模具標準化程度不高，模具及其零件部件的商品率偏低。

　　(3)模具制造的專業化程度和集中化程度待進一步提高。

　　(4)模具修理機制不健全，因拖延修理期影響生產的事時有發生。

　　(5)模具壽命偏低，使模具費占產品成本比率過高且長期居高不下。

　　(6)模具及零部件市場價偏低，模具修理費用更低，而且沒有市場指導價，完全靠購銷雙方“議價”，地區與廠際之間價差懸殊。

　　(7)模具新技術、新工藝、新設備、新材料推廣應用緩慢，特別是國內自行開發的模具新材料大多至今未能推廣應用。

　　(8)設備老化嚴重，超期服役的情況普遍。

　　(9)各類模具的標準及技術指導性文件不齊全，特別是與國際市場接軌的各類模具國家標準缺口大。

　　(10)模具鋼的精煉和模具鍛坯的鍛造技術推廣應用問題，至今未能解決。

　　上述一系列問題表明，中國目前的模具結構還需要進一步調整，增長方式也需要進一步轉變，必須從量的擴張逐漸轉變到以質為先的軌道上來。只有這樣，我國模具產品的質量與水平才能真正提升，才能的擁有國際市場的競爭力，才能使模具產品的出口量的增長與質的提升相結合。

　　2.2沖壓技術的發展趨勢

　　21世紀的今天,中國憑借豐富且廉價的人力資源、龐大的市場及其它許多有利條件，已成為承接工業發達國家模具業轉移的良好目的地。隨著國際交往的日益增多和外資在中國模具行業的投入日漸增加，中國模具已經與世界模具密不可分，中國模具在世界模具中的地位和影響越業越重要。據相關專業人士分析，未來十年，中國模具工業和技術的主要發展方向將主要集中在以下幾個方面：

　　(1)模具結構日趨大型、精密、復雜及壽命日益提高。由于成型零件日趨大型及高效率生產所要求的一模多腔，使模具日趨大型化；隨著零件微型化和模具結構發展的要求，今后模具加工的精度將更小，這必將促進超精密加工的發展。

　　(2)CAD/CAE/CAM技術在模具設計制造中的廣泛應用。在模具設計與制造中，開發并應用計算機輔助設計的制造系統(CAD/CAE/CAM)，發展高精度、高壽命模具和簡易模具(軟模、低熔點合金模具等)制造技術以及通用組合模具、成組模具、快速換模裝置等，以適應沖壓產品的更新換代和各種生產批量的要求。模具制造是設計的延續，推行模具設計與制造一體化可達到優化設計的要求。實踐證明，模具CAD/CAE/CAM技術是當代最合理的模具生產方式，既可用于建模、為數控加工提供NC程序，也可針對不同的模具類型，以相應的基礎理論，通過數值模擬方法達到預測產品成型過程的目的，改善模具結構。從CAD/CAE/CAM一體化的角度分析，其發展趨勢是集成化、三維化、智能化和網絡化，其中心思想是讓用戶在統一的環境中實現CAD/CAE/CAM協同作業，以充分發揮各單元的優勢和功效。因此，應大力進行高端輔助設計制造軟件的培訓、推廣和應用。

　　(3)快速經濟模具技術的推廣應用。快速模具制造及快速成型技術是在近兩來迅速發展起來的，并正向著高精度、更快捷的方向發展。與傳統的模具技術相比，該技術具有制模周期短、成本特點，是綜合經濟效益較顯著的模具制造技術。近年來快速模具制造商投入了很大的人力和物力，對各種模具的快速制造工藝進行研發，對傳統的快速模具制造技術進行改造，嫁接了先進的RP及NC技術，有效滿足一些高精度、高壽命模具的生產需求。

　　(4)提高模具標準化水平和模具標準件的使用率。模具標準化及模具標準件的應用將極大地影響模具制造周期，還能提高模具的質量和降低模具制造成本。模具標準件應進一步增加規格、品種、發展和完善銷售網絡，保證供貨速度，為客戶提供交貨期短、精度高、生產工藝性好、使用壽命長、價格低的優質模具標準件。

　　(5)開發優質模具材料和先進的表面處理技術。模具材料是模具工業的基礎，制造沖壓件用的傳統金屬材料，正逐步被高強鋼板、涂敷鍍層鋼板、塑料夾層鋼板和其他復合材料或高分子材料替代。隨著材料科學的發展，加強研究各種新材料的沖壓成形性能，不斷發展和改善沖壓成形技術。當前，國外模具材料系列日趨完善與細化，國內開發的高級優質模具鋼品種雖然不少，但推廣應用不足，每年所需約70萬噸模具鋼還要有相當一分進口。

　　模具表面處理技術對模具的制造精度、模具的強度、模具的壽命、模具的制造成本等有著直接的影響。稀土表面工程技術和納米技術表面工程技術的出現進一步推動模具制造的表面工程技術的發展。同時處理技術由大氣熱處理向真空熱處理發展。

　　(6)沖壓成形技術將更加科學化、數字化，可控化。科學化主要體現深入研究沖壓變形的基本規律、各種沖壓工藝的變形理念、失穩理論與變形程度等對成形過程、產品質量、成本、效益的預測和可控程序。數字化主要體現在應用有限元、邊界元等技術，對沖壓過程進行數字模擬分析，以預測某一工藝過程中坯料對沖壓的適應性及可能出現的質量問題，從而優化沖壓方案。

　　(7)成形過程的數值模擬技術將在實用化方向取得很大的發展，并與化制造系統很好地集成。人工智能技術、智能化控制將從簡單形狀零件成形發展到覆蓋件等復雜開關零件成形，從而真正進入實用階段。

　　(8)注重產品制造全過程，最大程度地實現多目標全局優化。優化將從傳統的單一成形環節向產品制造全過程及全生命期的系統整體發展。

　　(9)對產品可制造性和成形工藝的快速分析與評估能力將有大的發展。以便宜從產品初步設計甚至構思時起，就能針對零件的可成形性及所需性能的保證度，作出快速分析評估。

　　(10)沖壓技術將具有更大的靈活性或柔性，以適應未來小指量多品種混流生產模式及市場多樣化、修改化需求的發展趨勢，加強企業對市場變化的快速響應能力。推廣應用數控沖壓設備、沖壓柔性加工系統(FMS)、多工位高速自動沖壓機以及智能機器人送料取件，進行機械化與自動化的流水線沖壓生產。

　　3、畢業設計（論文）研究方案及工作計劃（含工作重點與難點及擬采用的途徑）

　　3.1畢業設計（論文）研究方案的確定

　　(1)通過對防塵蓋工件的工藝分析，確定工作的重點主要集中在模具工作部分零件的設計（比如：凸模、凹模、凸凹模），各種固定板的設計和相關尺寸計算和校核。

　　(2)設計時前后工序的關聯性以及模具的關聯性，合理安排工序，盡量使模具的結構更緊密。同時在設計的過程中還要考慮到所設計零件的可加工性，要盡可能多的選用標準零件，達到規范化設計的要求成為此畢業設計的難點。

　　(3)針對此次模具設計工作量大，工作難度大的特點，擬采用計算機輔助設計AutoCAD、UG等相關專業軟件來完成模具的設計，從而來節省時間和精力；收集相關文獻、期刊論文來加以輔助設計；針對自身理論方面的不足，將更多地向指導老師請教學習；當然，在具體的設計中也要不斷地去實踐設計的模具的實用性與經濟性，使設計更趨于精確化，規范化，系統化。

　　設計中所提供的防塵蓋材料為厚度0.80mm的10鋼，該零件需內孔翻邊和淺拉伸起伏成形。一般沖制該零件需落料、沖孔、翻邊、成形四道工序來完成。為了減少工序，對該零件進行詳細分析研究，并查閱有關資料，認為該零件可一次沖制成形，并將該零件設計為落料沖孔翻邊成形復合模。

　　3.2畢業設計（論文）工作計劃的安排

　　畢業設計(論文)工作計劃安排表起始周結束周工作任務一周二周畢業設計（論文）開題報告三周三周對給定零件進行工藝分析并確定工藝方案四周五周模具總體結構設計及相關工藝計算六周七周進行模具零部件的設計八周八周繪制模具裝配圖和非標準件的零件圖九周十周擬定主要零件的制造工藝十一周十二周編寫設計說明書（論文）十三周十五周預留時間4、主要參考文獻

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