冲压模具设计开题报告

毕业设计（论文）开题报告题目：上弹簧座

学科部：理工学科部

专业：材料成型及控制工程

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指导教师：

填表日期：2012 年 2 月20 日

一、选题的依据及意义

选题依据：冲压--是在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。冲压模具是冲压生产必不可少的

工艺装备，是技术密集型产品。冲压件的质量、生产效率以及生产成本等，与模具设计和制造有直接关系。模具设计与制造技术水平的高低，是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一，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。我国冲压模无论在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都已有了很大发展，但与国民经济需求和世界先进水平相比，差距仍很大，一些大型、精密、复杂、长寿命的高档模具每年仍大量进口，特别是中高档轿车的覆盖件模具，目前仍主要依靠进口。一些低档次的简单冲模，已趋供过于求，市场竞争激烈。我国模具行业专业化程度还比较低，模具自产自配比例过高。国外模具自产自配比例一般为30%，我国冲压模自产自配比例为60%。这就对专业化产生了很多不利影响。现在，技术要求高、投入大的模具，其专业化程度较高，例如覆盖件模具、多工位级进模和精冲模等。而一般冲模专业化程度就较低。由于自配比例高，所以冲压模生产能力的分布基本上跟随冲压件生产能力的分布。但是专业化程度较高的汽车覆盖件模具和多工位、多功能精密冲模的专业生产企业的分布有不少并不跟随冲压件能力分布而分布，而往往取决于主要投资者的决策。例如四川有较大的汽车覆盖件模具的能力，江苏有较强的精密冲模的能力，而模具的用户大都不在本地。

选题意义：运用大学期间所学的专业课程知识、理论和毕业实习中学到的实践知识，正确地解决冲压模具设计中的工艺分析、工艺方案论证、工艺计算、模具结构设计和零件设计等问题。提高结构设计的能力。通过所给产品进行该产品模具设计，获得根据所生产制品来设计出经济高效、省力合理且能保证加工质量的模具的能力。、培养正确的设计思想和使用技术资料、国家标准等手册、图册工具书进行设计计算，数据处理，编写技术文件等方面的工作能力。熟练掌握查阅手册图表资料文献。充分利用与本冲压设计有关的各种资料，做到科学合理地熟练运用。设计题目既满足教学的前提，又满足生产实际，科学研究和实验室建设要求。

二、国内外研究现状及发展趋势（含文献综述）：

冲压加工是金属塑性加工的基本方法之一，它主要用于加工板料零件，所以也时常称为板料冲压。由于这种方法多在常温下进行，所以也叫做冷冲压。虽然上述两种叫法都不能十分确切地把冲压加工的内容充分地表达清楚，但在机械工程领域里已经得到广泛应用[1]冲压技术已经有一百多年的历史，其生产的作业形式及发展过程可以概括为：手工——机械——自动——无人。古代的冲压加工是依靠手工制作，现代冲压加工的标志是机械化。如今的冲压加工已有很大程度的自动化，并已开始向无人化水平发展。目前，国外冲压生产的水平及发展趋势如下：

1．冲压生产发展特点

（1）自动化

a.单机自动比如日本AIDA公司的高速冲床，每分钟可以进行一千多次的冲裁。

b.多机联合生产线比如生产汽车门板零件，由5台大吨位冲床组合，从板料自动送进到各道工序的加工到最后产品检验，全由计算机控制。

c.冲压自动线不仅有小型薄带料零件的冲压自动线，而且有大型厚板料零件的冲压自动线。有的工厂安装厚板零件自动冲压生产线，板料从开卷、反垂、送进、冲压到卷走废料、取出工件全部自动化。

d.小型冲压系统冲压设备不断推陈出新，比如日本推出的第三次冲床革命的新产品MP210压力机，可以直列式放置10副模具，并改机械传动为液压驱动的带料连续冲压设备，就是一个典型的例子。

（2）无人化

a.冲压柔性加工系统美国、德国、英国、日本等发达国家均有这种系统。比如，

日本 TOYOTA公司的柔性加工系统是通过数控使一组冲压设备实行自动协调加工。

b.冲压加工中心日本的AIDA公司很早就开始了冲压加工中心的研制。不过，对其研制进展缓慢，说明难度较大，所需人力，才力投资很大，可能要道1世纪前期才会开始普遍起来。

（3）精密化

精密化是针对冲压产品特别是小型零件精密化要求而发展的相应生产技术。例如彩色显像管电子枪用膜片零件，仅从上面三个直径为0.57mm小孔的孔径、孔的不圆度、孔间距精度均小于±0.10mm来看，足见其精度要求之高，日立公司用14道冲压工序、22个工步的级进模加工出来。显然该产品的精度是由模具的精度来保证的。

2．开发和发展冲压新理论、新工艺

冲压技术从一种加工方法经历一百多年的发展，成了一门应用技术科学，虽然其理论指导比较系统，但是仍未达到十分完善的地步，况且所有的基础科学和应用科学还都将不断发展[2]

冲压技术的新发展对模具制造行业也将有新的要求，而21世纪模具制造行业的基本特征是高度集成化、智能化、柔性化和网络化，追求的目标是提高模具质量及生产效率、缩短设计及制造周期、降低生产成本、最大限度地土高模具制造行业的应变能力，满足用户需求。具体表现在以下8个方面：

1.集成化技术

现代模具设计制造系统不仅应强调信息的集成，更应强调技术、人和管理的集成。在开发模具制造系统时强调“多集成”的概念，即信息集成、智能集成、串并行工作机制集成及人员集成，这更适合未来制造系统的需求。

2.智能化技术

应用人工智能技术实现产品生命周期各环节的智能化，实现生产过程各个环节的智能化，以及模具设备的智能化，也要实现人与系统的融合及人在其中智能的充分发挥。

3.网络技术的应用

网络技术包括硬件和软件的集成实现。各种通讯协议及制造自动化协议，信息通讯接口系统操作控制策略等，是实现跨国模具的成功例子。网络技术的应用为我国模具企业实现敏捷制造和动态联盟奠定了技术基础。

4.多学科多功能综合产品设计技术

未来产品的开发设计不仅用到机械科学的理论知识，还用到电磁学、光学、控制理论等。甚至需考虑到经济、心理、环境、卫生及社会等各方面的因素。产品的开发要进行多目标、全性能的优化设计，以求模具产品动态特性、效率、精度、使用寿命、可靠性、制造成本与制造周期的最佳组合。

5.虚拟现实与多媒体技术的应用

虚拟现实UR是人造的计算机环境，人处在这种环境中有身临其境的感觉，并强调人的介入与操作。这项技术在21世纪整个制造中都将有广泛的应用，可以用于培训、制造系统仿真、实现基于制造仿真的设计与制造、实现集成人的设计等。美国已于1999年借助此项技术成功修复太空望远镜。而多媒体技术主要是采用多种介质来存储、表达处理多种信息，融文学、语言、图象于一体，给人一种真实感。

6.反求技术的应用

常规的模具设计常以产品的已有设计信息为依据，这些设计信息通过工程图或者一些模型来表达，然后制定出加工工艺规划，最终通过模具和设备制造出产品。但是在许多情况下，一些产品并非来自设计概念，而是起源于另一些产品或实物。如果想要在只有产品原型或者实物模型而无产品图样的条件下，进行模具的设计和制造以便制造出产品；那么首先要