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河南理工大學萬方科技學院
本科畢業(yè)設計（論文）開題報告
題目名稱
芯軸托架的成形工藝與模具設計
學生姓名
專業(yè)班級
學號
一、 選題的目的和意義：
1目的
本次設計的任務是設計出的芯軸托架沖壓模具，通過設計能夠熟悉和掌握沖壓零件和沖壓模具的全過程，能夠根據(jù)不同金屬材料的性能及特點， 選擇適當?shù)哪＞呓Y構，并掌握模具主要零件的強度計算及每一個零件尺寸的確定，掌握材料的選擇，熱處理要求及制造工藝知識。通過該設計，能熟練運用計算機進行設計和繪圖。
2意義
模具是工業(yè)產(chǎn)品使用的重要工藝裝備，在現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)中，60%-90%的工業(yè)產(chǎn)品需要使用模具，模具工業(yè)已經(jīng)成為工業(yè)發(fā)展的基礎。許多新產(chǎn)品的開發(fā)和研制在很大程度上都依賴于模具生產(chǎn)，特別是汽車、摩托車、輕工、電子、航空等行業(yè)尤為突出。模具作為一種高附加值和技術密集型產(chǎn)品，其技術水品的高低已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水品的重要標志之一，它在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量，效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。振興和發(fā)展我國的模具工業(yè)，正日益受到人們的關注。模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎裝備，被稱為“工業(yè)之母”。75%的粗加工工業(yè)產(chǎn)品零件、50%的精加工零件由模具成型，絕大部分塑料制品也由模具成型。作為國民經(jīng)濟的基礎工業(yè)，模具設計機械、汽車、輕工、電子、化工、冶金、建材等各個行業(yè)，應用范圍十分廣泛。模具技術水品的高低，在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力，因此模具工業(yè)的發(fā)展水品標志著一個國家工業(yè)水平及產(chǎn)品開發(fā)能力。
隨著我過模具行業(yè)的發(fā)展，簡單模具的設計和制造都沒有困難，模具行業(yè)將向大型、精密、復雜、高效、長壽命和多功能方向發(fā)展。模具標準件的應用將日漸廣泛，模具標準化及模具標準件的應用能極大地影響模具制造周期。使用模具標準件不但能縮短模具制造周期，而且能提高模具質(zhì)量和降低模具制造成本另外采用計算機控制和機械手操作的快速換模裝置、快速試模裝置技術也會得到發(fā)展和提高。
在近年來，模具行業(yè)迅猛發(fā)展，其地域分布特色也日漸成形。從地區(qū)分布來看，以珠三角、長三角以及安徽等地發(fā)展較快，約占全國模具總產(chǎn)值的三分之二以上，模具發(fā)展有力地支持著這三個個地區(qū)工業(yè)的快速發(fā)展。從1999年至2009年產(chǎn)值從250億元增長到979.45億元，年均增長率在14.8%；進口從9.8274億美元增至19.64億美元；出口從1.328億美元增至18.43億美元；進口：出口從6.6：1跌至1.06：1。表明了我國模具工業(yè)總產(chǎn)值呈逐年遞增趨勢，模具進口金額的增幅有逐年下降的趨勢，出口比例逐年加大，同時反映我國模具任是供不應求的狀態(tài)，仍為世界上模具年進口量較大的國家?！笆濉币?guī)劃中，模具被認為是“工業(yè)生產(chǎn)的基礎工藝裝備”，國民經(jīng)濟的五大支柱產(chǎn)業(yè)機械、電子、汽車、石化、建筑都要求模具工業(yè)發(fā)展與之相適應。中國成模具制造大國當今世界正進行著新一輪的產(chǎn)業(yè)調(diào)整，一些模具制造逐漸向發(fā)展中國家轉移，中國正成為世界模具大國。
二、 國內(nèi)外研究綜述：
沖模CAD/CAM系統(tǒng)的發(fā)展是隨著CAD/CAM技術以及現(xiàn)代設計理論與方法的發(fā)展而不斷發(fā)展的，從最初以二維圖形技術為基礎的系統(tǒng)發(fā)展到了目前的以三維圖形技術及特征構形為主要特點的階段。
(1) 國外沖模CAD/CAM的發(fā)展概況
國外于20世紀60年代末開始模具CAD/CAM研究，20世紀70年代已投入生產(chǎn)使用。如美國的Diecomp公司于1973年研制成功計算機輔助設計級進模的PDDC系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括產(chǎn)品圖形于材料特性的輸入；在輸入的基礎上，再進行模具結構類型選擇、凹模排樣、凸模和其他嵌件設計，最后繪制模具總裝圖和零件圖及NC編程。
汽車覆蓋件模具CAD/CAM的研究在世界各大汽車公司均取得成效。其中日本豐田汽車公司于1965年將數(shù)控技術用于模具加工，1980年開始采用模具CAD/CAM系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括NTDFE和CADEETT兩個設計軟件及加工凸凹模的TINCA軟件，可完成車身外形設計、車身結構設計、沖模CAD、主模型及沖模加工、夾具加工等。沖模CAD主要應用三維幾何構形與圖形變換的功能，其中有關工藝成型性能的評價，應用有限元分析方法和幾何模擬方法。該系統(tǒng)投入使用后?？墒垢采w件成型模的設計與加工時間縮短50%。
美國通用汽車公司、福特汽車公司和英國PSF公司均已建立覆蓋件拉延成型模CAD/CAM系統(tǒng)，特別是福特汽車公司在覆蓋件塑性成形方面取得很大成就，應用大應變彈塑性有限元方法，模擬覆蓋件的成型過程，預測其中的應力、應變分布，失穩(wěn)破裂及回彈的計算等。
（2）國內(nèi)沖模CAD發(fā)展概況
由于我國計算機技術發(fā)展較晚，于20世紀80年代才開始模具CAD/CAM的研究。到目前為止，先后通過國家有關部門鑒定的有：1984年華中科技大學建成的精沖模CAD/CAM系統(tǒng)，1985年機電研究院建成的沖裁模CAD/CAM系統(tǒng)。1986華中科技大學、上海交通大學建成的沖裁模CAD/CAM系統(tǒng)，隨后相繼又有西安交通大學、華中科技大學、上海交通大學等開展了拉延模、彎曲級進模CAD/CAM以及精沖級進模CAD/CAM的研究。
從20世紀90年代中期開始，華中科技大學模具技術國家重點實驗室在深入分析級進模設計特點的基礎上，將基于特征的特征的設計方法應用于級進模CAD/CAM系統(tǒng)的開發(fā)上，于1999年在AutoCAD軟件平臺上建成了基于基于特征的級進模CAD/CAM集成系統(tǒng)（HMJC系統(tǒng)）。系統(tǒng)共分：鈑金零件的特征造型，基于特征的沖壓工藝設計（條料排樣），模具結構及零件設計，級進模標準設件和典型結構建庫工具，線切割自動編程共5大模塊。其中，鈑金零件的特征造型模塊主要用于將鈑金零件的產(chǎn)品信息輸入計算機，建立鈑金零件的特征模型，為后續(xù)的工藝及模塊結構設計提供信息?；谔卣鞯臎_壓工藝設計模塊可實現(xiàn)鈑金零件自動展開、毛坯排樣及沖壓工序設計、工位布置、工藝參數(shù)設計等。由于在沖壓工藝設計時需考慮眾多因素，所以該模塊提供進行交互設計的各種操作命令，以便用戶快速確定設計結果。模具結構及零件設計模塊則為用戶提供設計模具總裝結構及模具零件的相關功能，使用戶可方便的設計出級進模，并輸出符合用戶要求的總裝圖與模具零件圖。級進模標準件和典型結構建庫工具用于建立用戶的標準件庫和典型結構庫，它面向用戶開放，可按需要進行添加刪除和修改。
三、 畢業(yè)設計（論文）所用的主要技術與方法：
1.在學校圖書館查閱相關資料。
2.在工廠的實踐畢業(yè)實習。
3.通過老師和工程師的指導。
4.通過瀏覽因特網(wǎng)上的相關資料。
5.通過對相關資料和數(shù)據(jù)的理論計算和分析
6.通過使用制圖軟件
四、 主要參考文獻與資料獲得情況：
[1] 王孝培 ． 沖壓手冊[K ]． 北京：機械工業(yè)出版社 ， 2002．
[2] 姜奎華 . 沖壓工藝與模具設計. 北京：機械工業(yè)出版社 ，1998．
[3] 王亞輝 ． 板料彎曲新模具的研制與開發(fā) [J]． 煤 礦機 械 ， 2006， 27
(4 )： 21 —23 ．
[4] 王新華． 沖模結構圖冊[M ]． 北京：機械工業(yè)出版社 ， 2003．
[5] 夏巨諶，李志剛．中國模具設計大典．北京：江西科學技術出版社，2006．
[6] 陳秀寧，施高義 . 機械設計課程設計 . 浙江：浙江大學出版社 ， 2004．
[7] 郝濱海 . 沖壓模具簡明設計手冊 . 北京：化學工業(yè)出版社 ，2004．
[8] 黃毅宏，李明輝 . 模具制造工藝 . 北京：機械工業(yè)出版社 ，2006．
[9] 夏德偉，張俊生，陳樹勇等主編 . UGnx4.0機械設計典型范例教程 .
北京：電子工業(yè)出版社 ， 2006．
[10] 太田哲，張玉良 . 沖壓模具結構圖解與設計圖解 . 北京：國防工業(yè)出版社 ，1980．
五、 畢業(yè)設計（論文）進度安排（按周說明）
進度安排：
（1）畢業(yè)實習 第1---4周
（2）查閱資料調(diào)研與參觀 第5---6周
（3）零件分析 第7周
（4）方案選擇與確定 第8周
（5）繪制零件圖與裝配圖 第9----12周
（6）編寫論文 第13---15周
（7）打印并交主審教師審閱 第16周
六、 指導教師審批意見：
指導教師： （簽名）
年 月 日
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