|
|
轿车后门衬板冲孔/翻边/落料级进模设计
开题报告
一、本课题研究的目的，意义
模具是现代工业，特别是汽车、拖拉机、航空、无线电、电机、电器、仪器、仪表、兵器、日用品等工业必不可少的工艺装备。锻件、冲压件、压铸件、粉末冶金零件以及非金属零件，如
塑料、陶瓷、橡胶玻璃等制品都是用模具成型的。模具技术直接影响制造业的发展、产品更新换代能力和产品竞争能力。模具工业潜力很大，前景广阔。近十多年来，美国、日本、德国等发达国家的模具总产值已超过机床总产值。模具技术进步极大地促进了工业产品生产发展，因而深受赞誉。美国工业界认为“模具工业是美国工业的基石”；在日本，模具被誉为“进入富裕社会的原动力”；在联邦德国，模具被冠之以“金属加工业中的帝王”之称；在罗马尼亚，有“模具就是黄金”之说。可见模具工业在世界各国经济发展中具有极其重要的地位。模具技术已成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一。
模具高级技工在冲模制造流程中的中心地位是无可代替的，他们对保证模具质量、提高产品的市场竞争里起着非常重要的作用。为适应现代制造业发展和产品技术既不的需要，加快高级技能人才的培养。
模具作为一种高附加值的技术密集产品，它的技术水平已经成为衡量一个国家制造业水平的重要评价指标之一。而要提高模具技术水平不但要有先进的制造设备，更重要的是有掌握先进制造设备的人才。人力资源是企业最重要的战略资源，它决定这企业长远的，持续的发展。
二、国内外研究现状
我国的模具工业发展经历了艰辛的历程。解放前，由于我国基础工业薄弱，模具使用得很少。所用的模具都是在模具作坊中制作的，这些模具大多数结构简单，精度低。就模具的结构形式而言，多为冲压模。制造方法多为由有经验的老钳工带领徒弟手工研锉，缺乏设计图纸和工艺文件，谈不上有什么模具工业。
解放后，由于经济发展的需要，特别是由于东北地区担负着电机、仪表、电器、变压器等产品的生产任务，模具工业得到了迅速发展。当时虽然缺乏先进的技术，但是由于结合我国实际情况，组织了专门的技术力量，因而取得了明显的进步：
冲模结构由单工序模向复合模发展，并可生产少量级进模。
由整体模向拼块模发展。
模具制造技术则由手工加工为主发展到采用成型磨削。
1951年和1952年制成了800KW和3000KW水轮发电机的大型扇形复合冲模。
到1954年，前苏联和东欧社会主义国家的有关模具技术和设备开始输入我国，这对我国模具工业的发展起到了促进作用，对模具技术人才的培养、工艺技术的发展和关键设备的使用都有很大的帮助。在此情况下，成型磨削开始取代大部分手工操作，热处理变形基本得到控制，模具制造的精度和表面粗糙度明显提高，模具的制造周期也大大缩短。
在1966年至1976年期间，由于整个国民经济都受到很大的干扰和影响，模具工业没有获得应有的突飞猛进，但是广大模具工作者在总结推广模具设计和制造经验及先进技术方面做了大量工作，编写《模具手册》，对模具生产的发展起到了良好的指导作用。
自从1977年以来，由于机械、电子、轻工、仪表、交通等工业的蓬勃发展，对模具的需求越来越多，在供货期上则要求越来越短。20世纪80年代后期，计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助制造（CAM）技术开始在冲模、锻模和塑料模中应用，并取得发展。
加入WTO后，各行业大批境外企业的涌入，使作为支持工业的模具行业迎来发展机遇，同时也面临国外先进技术和高品质产品的挑战。到目前为止，我国技术含量低的模具已供过于求，市场利润空间狭小，而技术含量高较高的中、高档模具还远远不能适应国民经济发展的需要，精密、复杂的冲压模具和塑料模具、轿车覆盖件模具、电子接插件等电子产品模具等高档模具需要进口。因此，模具工业发展前景广阔。
三、拟采取的研究路线
(一)加工方案的分析.由零件图可知，该零件包含冲孔和落料两个工序。形状较为规则，尺寸较小，精度要求IT10。材料低硬度，强度极限为40MPa.
根据镶片（如图1）包括冲孔、落料两道冲压工序。模具形状较为规则即可以在一个工位完成所有工序。可采用以下两种方案可采用以下几个方案：
（1）方案一（级进模）
夹头镶片包括冲孔、落料两道冲压工序在内。形状较为规则，尺寸较小，精度要求IT10。可采用级进模。
（2）方案二（倒装复合模）
将冲孔、落料两道冲压工序用一副模具直接完成冲孔、落料两道工序。采用冲孔、落料倒装复合模（弹性卸料）。模具结构参看所附装配图。
（3）方案三（正装复合模）
正装复合模方案完成工序和倒装复合模完成的工序一样。凸凹模在上模。弹性卸料板卸料。
方案比较：
方案一：采用级进模，安全性好，，但是考虑到级进模结构复杂，工件精度加工精度不高,对称度和位移误差较大,以及加工难度较大，装配位置精度要求高，按照实际生产，级进模成本也高。
方案二：倒装复合模，冲孔废料由下模漏出，工件落在下模表面，需要及时清理。安全性相对较低。但工件精度较高,同轴度,对称度及位置度误差较小,生产效率较高,对材料要求不严,可用边角料.
方案三：正装复合模，冲孔废料和工件都落在下模表面，安全性更差。
综合以上两个方案分析比较结果说明，本零件采用第二方案最为合适。
（二）模具结构型式的选择
确定冲压工艺方案后，应通过分析比较，选择合理的模具结构型式，使其尽量满足以下要求：
（1）能冲出符合技术要求的工件；
（2）能提高生产率；
（3）模具制造和维修方便；
（4）模具有足够的寿命；
（5）模具易于安装调整，且操作方便、安全。
1、模具结构型式
在确定采用复合模后，便要考虑采用正装式还是倒装式复合模。大多数情况优先采用倒装式复合模，这是因为倒装式复合模的虫孔废料可以通过凸凹模从压力机工作台孔中漏出。工件由上面的凹模带上后，由推荐装置推出，再由压力机附上的接件装置接走。条料由下模的卸料装置脱出。这样操作方便而且安全，能保证较高的生产率。而正装式复合模，冲孔废料由上模带上，再由推料装置推出，工件则由下模的推件装置向上推出，条料由上模卸料装置脱出，三者混杂在一起，如果万一来不及排出废料或工件而进行下一次冲压，就容易崩裂模具刃口。
故本零件采用倒装式复合模结构。
2、定位装置 为了使条料送料时有准确的位置,保证冲出合格的制件,同时考虑到零件生产批量不多,且要求模具结构尽量简单,所以采用定位销定位。 因为板料厚度t=0.5mm,属于较小厚度的板材,且制件尺寸不大,固采用侧面两个固定挡料销定位导向,在送料方向由于受凸模和凹模的影响,为了不至于削弱模具的强度,在送给方向采用一个弹簧挡料装置的活动挡料销.
3、推件装置
在倒装式复合模中，冲裁后工件嵌在上模部分的落料凹模内，需由刚性或弹性推件装置推出。刚性推件装置推件可靠，可以将工件稳当地推出凹模。但在冲裁时，刚性推件装置对工件不起压平作用，故工件平整度和尺寸精度比用弹性推件装置时要低些。
由于刚性推件装置已能保证工件所有尺寸精度，又考虑到刚性推件装置结构紧凑，维护方便，故这套模具采用刚性结构。为兼顾工件的平整度和尺寸精度，可在刚性推件装置和凸模固定板之间镶嵌橡胶。
4、卸料装置
复合模冲裁时，条料将卡在凸凹模外缘，因此需要在下模设置卸料装置。
在下模的弹性卸料装置一般有两种形式：一种是将弹性零件（如橡胶），装设在卸料板与凸凹模固定板之间；另一种是将弹性零件装设在下模板下。由于该零件的条料卸料力不大，故采用前一种结构，并且使用橡胶作为弹性零件。
5、导向装置
采用二导柱式模架。
四、进度安排
起讫日期 工作内容
第1-3周 调研查阅收集相关资料，了解此课题的研究背景及动态，完
成开题报告及科技文献翻译。
第4-5周 根据原始数据进行设计计算，初步完成系统方案设计。
第6周 与指导老师讨论设计方案的可行性，确定最终系统设计。
第7周 完成模具零件的加工设计。
第8周 完成装配图。
第9-10周 毕业论文撰写
第11周 指导老师审查毕业论文
第12周 毕业论文定稿并打印
