畢業(yè)設(shè)計開題報告

1、基于solid works的汽車發(fā)動機機蓋模具設(shè)計1、課題的來源課題來源于生產(chǎn)實際，探討沖壓加工中較常見零件的工藝方法和結(jié)構(gòu)設(shè)計。課題涉及知識面較廣，且設(shè)計要求高，對學(xué)生的設(shè)計能力，特別是思考能力是一個很好的鍛煉。課題研究內(nèi)容包括機械工程科學(xué)的力學(xué)，材料學(xué)，機械原理，機械設(shè)計，公差與互換性，機械制造工藝等知識，特別鍛煉學(xué)生規(guī)范性設(shè)計的能力。對學(xué)生是一個挑戰(zhàn)。課題為典型的機械設(shè)計類課題，涉及機械知識全面，與工程機械專業(yè)方向結(jié)合緊密。2、研究的目的和意義汽車工業(yè)是國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，汽車的更新?lián)Q代主要取決于車身的開發(fā)周期。而車身開發(fā)的關(guān)鍵在于汽車覆蓋件模具的設(shè)計與制造。據(jù)統(tǒng)計，一輛客車或轎車上約有

2、80%的零部件需要利用模具加工制造。一般汽車車身由數(shù)百個沖壓件組成，沖壓模高達1000套以上，模具的開發(fā)成本每年大約在2億美元左右。同時，在車型設(shè)計，模具設(shè)計與制造，模具調(diào)試，產(chǎn)品投產(chǎn)的整個周期中，模具設(shè)計和制造約占2/3的時間，成為制約新車型快速上市的關(guān)鍵因素。覆蓋件的制造是汽車車身制造的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。形狀較復(fù)雜的覆蓋件通常是要經(jīng)過多道工序的沖壓才能完成，然而覆蓋件的質(zhì)量的好壞很大程度上受拉延模質(zhì)量的控制，故而拉延模是沖出高品質(zhì)外觀的關(guān)鍵，因此，大型覆蓋件拉延模的設(shè)計和制造調(diào)試是汽車制造廠家和模具制造廠家必須攻克的一道難題。近年來隨著研究技術(shù)的發(fā)展和進一步完善，根據(jù)汽車覆蓋件模具設(shè)計的經(jīng)驗和規(guī)則

3、，在UG平臺上將模板技術(shù)和參數(shù)化方法應(yīng)用于汽車覆蓋件模具的設(shè)中，能夠大大地縮短傳統(tǒng)覆蓋件模具設(shè)計的周期，達到快速響應(yīng)制造。基于UG的模具設(shè)計與制造技術(shù)便由此而來。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，對汽車覆蓋件的要求越來越高，沖壓技術(shù)和模具是整個過程中的關(guān)鍵，沖壓模具的設(shè)計分析可以有效的提高產(chǎn)品的質(zhì)量，減少產(chǎn)品的浪費，縮短加工周期。該課題是運用Solid Works建模軟件結(jié)合實際應(yīng)用進行理論分析，對汽車中的發(fā)動機機蓋覆蓋件沖壓模的進行設(shè)計的一個過程。首先對發(fā)動機機蓋的Solid Works三維數(shù)學(xué)模型進行了分析，分析了汽車覆蓋件及其沖壓模的特點及要求，然后完成沖壓模具的設(shè)計。綜合運用了機械設(shè)計制造及其自動化

4、專業(yè)學(xué)生所學(xué)的大部分專業(yè)知識，是機械制造技術(shù)在實際工程等方面的具體應(yīng)用。本課題通過對汽車發(fā)動機機蓋模具的設(shè)計，研究了模具設(shè)計的加工工藝過程，有助于理解各種成型現(xiàn)象及成型過程，為制定優(yōu)化方案奠定基礎(chǔ)。培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)的流體力學(xué)、模具設(shè)計、計算機及應(yīng)用軟件的有關(guān)知識，解決工程設(shè)計中計算機輔助分析問題的能力。本課題所要研究內(nèi)容主要有：1熟悉Solid Works，完成汽車發(fā)動機機蓋模具的（中等以上復(fù)雜程度）建模；2. 熟悉沖壓模具設(shè)計流程，完成模型的轉(zhuǎn)化和修正；成型參數(shù)優(yōu)化的設(shè)計；3.完成沖壓模具設(shè)計。 3、汽車覆蓋件的特點和要求同一般沖壓件相比，覆蓋件具有材料薄、形狀復(fù)雜、結(jié)構(gòu)尺寸大和表面質(zhì)量

5、要求高等特點。覆蓋件的工藝設(shè)計、沖模結(jié)構(gòu)設(shè)計和沖模制造工藝都具有特殊性。因此，在實踐中常把覆蓋件從一般沖壓件中分離出來，作為一個特殊的類別加以研究和分析。3.1表面質(zhì)量覆蓋件表面上任何微小的缺陷都會在涂漆后引起光線的漫反射而損壞外形的美觀，因此覆蓋件表面不允許有波紋、皺折、凹痕、擦傷、邊緣拉痕和其他破壞表面美感的缺陷。覆蓋件上的裝飾棱線和筋條要求清晰、平滑、左右對稱和過渡均勻，覆蓋件之間的棱線銜接應(yīng)吻合流暢，不允許參差不齊。總之覆蓋件不僅要滿足結(jié)構(gòu)上的功能要求，更要滿足表面裝飾的美觀要求。3.2形狀尺寸覆蓋件的形狀多為空間立體曲面，其形狀很難在覆蓋件圖上完整準(zhǔn)確地表達出來，因此覆蓋件的尺寸形狀

6、常常借助主模型來描述。主模型是覆蓋件的主要制造依據(jù)，覆蓋件圖上標(biāo)注出來的尺寸形狀，其中包括立體曲面形狀、各種孔的位置尺寸、形狀過渡尺寸等，都應(yīng)和主模型一致，圖面上無法標(biāo)注的尺寸要依賴主模型量取，從這個意義上看，主模型是覆蓋件圖必要的補充。 3.3 剛性覆蓋件拉延成型時，由于其塑性變形的不均勻性，往往會使某些部位剛性較差。剛性差的覆蓋件受到振動后會產(chǎn)生空洞聲，用這樣零件裝車，汽車在高速行駛時就會發(fā)生振動，造成覆蓋件早期破壞，因此覆蓋件的剛性要求不可忽視。檢查覆蓋件剛性的方法，一是敲打零件以分辨其不同部位聲音的異同，另一是用手按看其是否發(fā)生松弛和鼓動現(xiàn)象。3.4工藝性蓋件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸決定該件的

7、工藝性。覆蓋件的工藝性關(guān)鍵是拉延工藝性。覆蓋件一般都采用一次成型法，為了創(chuàng)造一個良好的拉延條件，通常將翻邊展開，窗口補滿，再加添上工藝補充部分，構(gòu)成一個拉延件。3.5加工工藝汽車車身外形是由許多輪廓尺寸較大且具有空間曲面形狀的覆蓋件焊接而成，因此對覆蓋件的尺寸精度和表面質(zhì)量有較高要求。車身覆蓋件要求表面平滑、按線清晰，不允許有皺紋、劃傷、拉毛等表面缺陷，此外還要求具有足夠的剛性和尺寸穩(wěn)定性。車身表面質(zhì)量的好壞取決于覆蓋件拉伸的結(jié)果，而拉伸模是拉出合格覆蓋件的關(guān)鍵。由于影響拉伸件質(zhì)量的因素主要是起皺、開裂、拉毛和回彈，所以從編制沖壓工藝到模具設(shè)計都必須認真考慮。模具制造完畢，在拉伸模調(diào)試過程中，

8、還必須對拉伸件的起皺和開裂現(xiàn)象進行仔細分析與研究，并采取相應(yīng)的措施。 拉伸件在拉伸過程中起皺和開裂的原因很多，主要原因有以下幾個方面： (1)拉伸模設(shè)計工藝性是否合理。 (2)模具加工質(zhì)量(表面精度、硬度等)引起的問題。 (3)壓力機精度(滑塊平行度等)。 (4)板料質(zhì)量(厚度超差)。 拉伸件的工藝性是編制覆蓋件沖壓工藝首先要考慮的問題，只有設(shè)計出一個合理的、工藝性好的拉伸件，才能保證在拉伸過程中不起皺、不開裂或少起皺、少開裂。在設(shè)計拉伸件時不但要考慮沖壓方向、沖壓位置、壓料面形狀、拉伸筋的形狀及配置、工藝補充部分等可變量的設(shè)計，還要合理地增加工藝補充部分，正確確定壓料面。各可變量設(shè)計之間又有

9、相輔相成的關(guān)系，如何協(xié)調(diào)各變量的關(guān)系是成形技術(shù)的關(guān)鍵，要使之不但滿足該工序的拉伸，還要滿足該工序沖模設(shè)計和制造工藝的需要，并給下道熔邊、翻邊工序創(chuàng)造有利條件。3.6課題研究的內(nèi)容本課題通過CAD/CAE軟件來輔助設(shè)計和對設(shè)計方案進行優(yōu)化，選取合理的工藝參數(shù)。本課題所要進行的研究內(nèi)容主要有；1確定凹模和型芯的結(jié)構(gòu)，抽心力，確定導(dǎo)向機構(gòu)，定位機構(gòu)，退出機構(gòu)以及校核：2.熟悉solid woks軟件，并利用軟件完成模具各零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計；3.繪制主要零件的工程圖和模具總裝圖。4 課題研究的技術(shù)路線沖壓機選擇 分型面的選擇成型零件的設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計導(dǎo)向機構(gòu)推出機構(gòu)冷卻系統(tǒng)沖壓模的建模，主要零件繪圖，裝配圖

10、等編寫說明書5 工作的主要階段、進度及技術(shù)指標(biāo)（1） 2015年12月14日下達任務(wù)書，學(xué)習(xí)畢業(yè)設(shè)計（論文）要求及有關(guān)規(guī)定。（2） 2015年12月14日至2016年1月20日閱讀指定的參考資料及文獻(包括5-10萬個印刷符號與課題或本專業(yè)相關(guān)的外文資料)，整理收集資料，明確課題任務(wù)，完成兩大件：開題報告（含文獻綜述）和外文翻譯（3） 2016年2月29日至3月12日畢業(yè)實習(xí)，撰寫實習(xí)報告（4） 2016年3月15日至5月20日完成畢業(yè)設(shè)計（論文）正文：即設(shè)計計算，建模編程、調(diào)試程序，繪圖，編寫畢業(yè)設(shè)計說明書、完成論文結(jié)構(gòu)的設(shè)計和撰寫論文，提交初稿及修改論文，包括：論文提綱、理論分析及計算等；

11、（5） 2016年5月23日至31日整理畢業(yè)設(shè)計（論文）資料，完善并提交成果（6） 2016年6月1日至6月3日教師批閱、評閱畢業(yè)設(shè)計（論文）成果（7） 2016年6月6日至6月10日畢業(yè)答辯6 課題研究的最終目標(biāo)及完成時間通過對注射工藝的深入研究，結(jié)合本專業(yè)對材料成型工藝和模具設(shè)計知識的掌握，完成塑料注塑模具重要工藝參數(shù)的合理選取，采用PRO/E軟件及AutoCAD軟件輔助完成模具各零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計及繪制模具總裝圖、主要零件的工程圖。通過對該課題的學(xué)習(xí)與摸索,增強獨立處理問題的能力和模具設(shè)計的能力。論文最終完成時間是5月20日。提交的成果包括外文翻譯、開題報告、設(shè)計說明書一份，圖紙電子檔不少

12、于十二張。7現(xiàn)有條件及必須采取的措施現(xiàn)有條件：閱讀了若干相關(guān)文獻，對注塑模具有了一定的認識與了解，對機械設(shè)計也有了一定的理論基礎(chǔ)，掌握了PRO/E軟件建模方法并具備了一定的計算機有限元分析能力，且具備本課題所必須掌握的軟件：AUTOCAD、PRO/E。必須采取的措施：由于對AUTOCAD、PRO/E軟件的用法還不是十分熟悉，對設(shè)計造成了一定的影響與困擾，所以必須加強對AUTOCAD、PRO/E軟件的操作刻不容緩，包括操作方法和過程。參考文獻1模具實用技術(shù)叢書編委會,編. 塑料模具設(shè)計與應(yīng)用實例. 機械工業(yè)出版社，20102蔣昌華主編.塑料成型工藝與模具設(shè)計.北京理工大學(xué)出版社，20103模具實用技術(shù)叢書編委會編. 塑料模具設(shè)計與應(yīng)用實例. 機械工業(yè)出版社，20104肖景容.沖壓工藝學(xué)M.北京: 機械工業(yè)出版社, 1999.5鮑益東. 汽車車身部件一步逆成形有限元法與碰撞仿真研究:博士學(xué)位論文.吉林:吉林大學(xué),2004.6沈啟彧,衛(wèi)原平,王玉國,等.金屬板料成形的一步有限元模擬方法.上海交通大學(xué)學(xué)報,2000.7江洪,魏崢,王濤威等. Solid Works二次開發(fā)實例解析.北京: 機械工業(yè)出版社. 2004.8江洪, 李仲興,邢啟恩等. Solid Works二次開發(fā)基礎(chǔ)與實例教程.北京: 電子工業(yè)出版社. 2003.9吳智華, 楊其主編. 高分子材料成型工藝學(xué).四川大學(xué)出版