【文章內(nèi)容簡介】 ..................................... 40 致 謝 ................................................................................................................................................... 41 附錄 A：排樣圖 .............................................................................................................................. 43 湖 南科技大學(xué)瀟湘學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 第一章 前 言 概述 模具制品在電子，機械，交通，國防，宇航，醫(yī)療器具，農(nóng)業(yè)等等各行各業(yè)廣泛的應(yīng)用，對模具的需求也在日益擴大，模具在國民經(jīng)濟中的地位也日益突出。模具是制造業(yè)的重要基礎(chǔ)工藝裝備。它以其特定的形狀通過一定的方式使原材料成形。用模具生產(chǎn)制件所達到的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)效率和低能耗、 低材耗，使模具工業(yè)在制造業(yè)中的地位越來越重要。 沖 壓 成形作為現(xiàn)代工業(yè)中一種十分重要的加工方法，用以生產(chǎn)各種板料零件 ,具有很多獨特的優(yōu)勢，其成形件具有自重輕、剛度大、強度高、互換性好、成本低、生產(chǎn)過程便于實現(xiàn)機械自動化及生產(chǎn)效率高等優(yōu)點，是一種其它加工方法所不能相比和不可替代的先進制造技術(shù)，在制造業(yè)中具有很強的競爭力，被廣泛應(yīng)用于汽車、能源、機械、信息、航空航天、國防工業(yè)和日常生活的生產(chǎn)之中。 在吸收了力學(xué)、數(shù)學(xué)、金屬材料學(xué)、機械科學(xué)以及控制、計算機技術(shù)等方面的知識后，已經(jīng)形成了沖壓學(xué)科的成形基本理論 。以沖壓產(chǎn)品為龍頭，以模具為中心，結(jié)合現(xiàn)代先進技術(shù)的應(yīng)用，在產(chǎn)品的巨大市場需求刺激和推動下，沖壓成形技術(shù)在國民經(jīng)濟發(fā)展、實現(xiàn)現(xiàn)代化和提高人民生活水平方面發(fā)揮著越來越重要的作用。 沖壓技術(shù)的進步 現(xiàn)代沖壓生產(chǎn)是一種大規(guī)模繼續(xù)作業(yè)的制造方式，由于高新技術(shù)的參與和介入，沖壓生產(chǎn)方式由初期的手工操作逐步進化為集成制造（圖 ）。生產(chǎn)過程逐步實現(xiàn)機械化、自動化、并且正在向智能化、集成化的方向發(fā)展。實現(xiàn)自動化沖壓作業(yè)，體現(xiàn)安全、高效、節(jié)材等優(yōu)點，已經(jīng)是沖壓生產(chǎn)的發(fā)展方向。 圖 沖壓作業(yè)方式的進化 沖壓自動化生產(chǎn)的實現(xiàn)使沖壓制造的概念有了本質(zhì)的飛躍。結(jié)合現(xiàn)代技術(shù)信息系統(tǒng)和現(xiàn)代化管理信息系統(tǒng)的成果，由這三方面組合又形成現(xiàn)代沖壓新的生產(chǎn)模式 — 計算機集成制造系統(tǒng) CIMS（ Computer Integrated Manufacturing System） 。 把產(chǎn)品概念形成、手工操作 自動化導(dǎo)入 柔性制造 集成制造 湖 南科技大學(xué)瀟湘學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 設(shè)計、開發(fā)、生產(chǎn)、銷售、售后服務(wù)全過程通過計算機等技術(shù)融為一體，將會給沖壓制造業(yè)帶來更好的經(jīng)濟效益，使現(xiàn)代沖壓技術(shù)水平提高到一個新的高度。 模具的發(fā)展與現(xiàn)狀 近 幾十年來，沖壓技術(shù)有了飛速的發(fā)展，它不僅表現(xiàn)在許多 新工藝與新技術(shù)在生產(chǎn)的廣泛應(yīng)用上，如：旋壓成形、軟模具成形、高能率成形等，更重要的是人們對沖壓技術(shù)的認識與掌握的程度有了質(zhì)的飛躍。 大型沖壓模具已能生產(chǎn)單套重量達 50 多噸的模具。為中檔轎車配套的覆蓋件模具國內(nèi)也能生產(chǎn)了。精度達到 1~2μm，壽命 2 億次左右的多工位級進模國內(nèi)已有多家企業(yè)能夠生產(chǎn)。表面粗糙度達到 Ra≦ ，大尺寸 （ Φ≧ 300mm） 精沖模及中厚板精沖模國內(nèi)也已達到相當(dāng)高的水平。 模具 CAD/CAM 技術(shù)狀況 我國模具 CAD/CAM 技術(shù)的發(fā)展已有 20 多年歷史。由原華中工學(xué)院和武漢 733 廠于 1984 年共同完成的精沖模 CAD/CAM 系統(tǒng)是我國第一個自行開發(fā)的模具 CAD/CAM系統(tǒng)。由華中工學(xué)院和北京模具廠等于 1986 年共同完成的冷沖模 CAD/CAM 系統(tǒng)是我國自行開發(fā)的第一個沖裁模 CAD/CAM 系統(tǒng)。上海交通大學(xué)開發(fā)的冷沖模 CAD/CAM 系統(tǒng)也于同年完成。 20 世紀(jì) 90 年代以來，國內(nèi)汽車行業(yè)的模具設(shè)計制造中開始采用CAD/CAM 技術(shù)。國家科委 863 計劃將東風(fēng)汽車公司作為 CIMS 應(yīng)用示范工廠，由華中理工大學(xué)作為技術(shù)依托單位，開發(fā)的汽車車身與覆蓋件模具 CAD/CAPP/CAM 集成系統(tǒng)于 1996 年初通過鑒定。在此期間，一汽和成飛汽車模具中心引進了工作站和 CAD/CAM軟件系統(tǒng)，并在模具設(shè)計制造中實際應(yīng)用，取得了顯著效益。 1997 年一汽引進了板料成型過程計算機模擬 CAE 軟件并開始用于生產(chǎn)。 模具設(shè)計與制造能力狀況 在國家產(chǎn)業(yè)政策的正確引導(dǎo)下，經(jīng)過幾十年努力，現(xiàn)在我國沖壓模具的設(shè)計與制造能力已達到較高水平，包括信息工程和虛擬技術(shù)等許多現(xiàn)代設(shè)計制造技術(shù)已在很多模具企業(yè)得到應(yīng)用。 雖然如此，我國的沖壓模具設(shè)計制造能力與市場需要和國際先進水平相比仍有較大差距。這些主要表現(xiàn)在高檔轎車和大中型 汽車覆蓋件模具及高精度沖模方面，無論在設(shè)計還是加工工藝和能力方面，都有較大差距。轎車覆蓋件模具，具有設(shè)計和制造難度大，質(zhì)量和精度要求高的特點，可代表覆蓋件模具的水平。雖然在設(shè)計制造方法和手段方面已基本達到了國際水平，模具結(jié)構(gòu)功能方面也接近國際水平，在轎車模具國產(chǎn)化進程中前進了一大步，但在制造質(zhì)量、精度、制造周期等方面，與國外相比還存在一定的差距。 湖 南科技大學(xué)瀟湘學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 專業(yè)化程度及分布狀況 我國模具行業(yè)專業(yè)化程度還比較低，模具自產(chǎn)自配比例過高。國外模具自產(chǎn)自配比例一般為 30%，我國沖壓模具自產(chǎn)自配比例為 60%。這就對 專業(yè)化產(chǎn)生了很多不利影響。現(xiàn)在，技術(shù)要求高、投入大的模具，其專業(yè)化程度較高，例如覆蓋件模具、多工位級進模和精沖模等。而一般沖模專業(yè)化程度就較低。由于自配比例高，所以沖壓模具生產(chǎn)能力的分布基本上跟隨沖壓件生產(chǎn)能力的分布。但是專業(yè)化程度較高的汽車覆蓋件模具和多工位、多功能精密沖模的專業(yè)生產(chǎn)企業(yè)的分布有不少并不跟隨沖壓件能力分布而分布，而往往取決于主要投資者的決策。例如四川有較大的汽車覆蓋件模具的能力，江蘇有較強的精密沖模的能力，而模具的用戶大都不在本地。 另外， 模具是工業(yè)生產(chǎn)中的基礎(chǔ)工藝裝備，是一種高附加值的 高技術(shù)密集型產(chǎn)品，也是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域，其技術(shù)水平的高低已成為衡量一個國家制造水平的重要標(biāo)志。隨著國民經(jīng)濟總量和工業(yè)產(chǎn)品技術(shù)的不斷發(fā)展，各行各業(yè)對模具的需求量越來越大，技術(shù)要求也越來越高。我國模具年生產(chǎn)總量雖然已位居世界第三，其中，沖壓模占模具總量的 40%以上，但在整個模具設(shè)計制造水平和標(biāo)準(zhǔn)化程度上，與德國、美國、日本等發(fā)達國家相比還存在相當(dāng)大的差距。以大型覆蓋件沖模為代表，我國已能生產(chǎn)部分轎車覆蓋件模具。轎車覆蓋件模具設(shè)計和制造難度大，質(zhì)量和精度要求高，代表覆蓋件模具的水平。在設(shè)計制造方法、手段上已 基本達到了國際水平，模具結(jié)構(gòu)功能方面也接近國際水平，在轎車模具國產(chǎn)化進程中前進了一大步。但在制造質(zhì)量、精度、制造周期和成本方面，以國外相比還存在一定的差距。標(biāo)志沖模技術(shù)先進水平的多工位級進模和多功能模具，是我國重點發(fā)展的精密模具品種，在制造精度、使用壽命、模具結(jié)構(gòu)和功能上，與國外多工位級進模和多功能模具相比，存在一定差距。 總之，隨著 我國工業(yè)化快速推進，模具工業(yè)也得到了迅速發(fā)展 ， 模具整體水平有了較大提升，大型、精密、復(fù)雜、高效、長壽命為主要代表的中高檔模具又上了新的臺階。其中，代表先進沖壓模具技術(shù)的大型精密 復(fù)雜沖模和精密多工位級進模 ， 不但數(shù)量有所增加，而且產(chǎn)品水平有明顯提升 ， 在模具結(jié)構(gòu)、制造精度、使用壽命、性能、技術(shù)含量和制造周期等方面獲得了明顯進步。其中，大部分模具在壽命和主要性能上與國際先進水平的差距越來越小，部分高檔優(yōu)質(zhì)模具的總體水平與國際先進水平相當(dāng)，不僅完全替代進口，并有一部分模具出口到工業(yè)發(fā)達國家和地區(qū)。但 是我國模具行業(yè)發(fā)展情況依然與工業(yè)發(fā)達的國家相比仍有較大的差距 . 主要表現(xiàn)在： （ 1） 模具制造精度方面與國際先進水平相比，在模具的精細化制造程度上低一級。 （ 2） 模具使用壽命方面與國際 先進水平相比，低 30%以上。特別是刃磨一次壽命低，導(dǎo)致模具維護次數(shù)增加，降低了沖壓生產(chǎn)效率。還有模具在高速沖床上使用的沖次速度低 150 次 /min 左右。 （ 3） 模具可靠性和穩(wěn)定性方面與國際先進水平相比，在試模和模具使用中的調(diào)整及湖 南科技大學(xué)瀟湘學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 維修時間增加 30%以上。國內(nèi)模具可靠性和穩(wěn)定性方面的差距較國際先進水平低，是直接影響國內(nèi)模具的市場競爭力要素。 模具 CAD/CAE/CAM 技術(shù) 模具技術(shù)未來發(fā)展趨勢主要是朝信息化、高速化生產(chǎn)與高精度化發(fā)展。因此從設(shè)計技術(shù)來說，發(fā)展重點在于大力推廣 CAD/CAE/CAM 技 術(shù)的應(yīng)用，并持續(xù)提高效率，特別是板材成型過程的計算機模擬分析技術(shù)。模具 CAD、 CAM 技術(shù)應(yīng)向宜人化、集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，并提高模具 CAD、 CAM 系統(tǒng)專用化程度。 沖壓技術(shù)的進步首先通過模具技術(shù)的進步來體現(xiàn)出來。對沖模技術(shù)性能的研究已經(jīng)成為發(fā)展沖壓成形技術(shù)的中心和關(guān)鍵。 20 世紀(jì) 60 年代初期，國外飛機、汽車制造公司開始研究計算機在模具設(shè)計與制造中的應(yīng)用。通過以計算機為主要技術(shù)手段，以數(shù)學(xué)模型為中心，采用人機互相結(jié)合、各盡所長的方式，把模具的設(shè)計、分析、計算、制造、檢驗、生產(chǎn)過程連成一個有機整體，使 模具技術(shù)進入到綜合應(yīng)用計算機進行設(shè)計、制造的新階段。模具的高精度、高壽命、高效率成為模具技術(shù)進步的特征。 模具 CAD/CAE/CAM 是改造傳統(tǒng)模具生產(chǎn)方式的關(guān)鍵技術(shù)，是一項高科技、高效益的系統(tǒng)工程。它以計算機軟件的形式，為企業(yè)提供一種有效的輔助工具，使工程技術(shù)人員借助于計算機對產(chǎn)品性能、模具結(jié)構(gòu)、成形工藝、數(shù)控加工及生產(chǎn)管理進行設(shè)計和優(yōu)化。模具 CAD/CAE/CAM 技術(shù)能顯著縮短模具設(shè)計與制造周期，降低生產(chǎn)成本和提高產(chǎn)品質(zhì)量已成為模具界的共識。 模具 CAD/CAE/CAM 在近 20 年中經(jīng)歷了從簡單到復(fù)雜，從試 點到普及的過程。進入本世紀(jì)以來，模具 CAD/CAE/CAM 技術(shù)發(fā)展速度更快，應(yīng)用范圍更廣。 在級進模 CAD/CAE/CAM 發(fā)展應(yīng)用方面，本世紀(jì)初，美國 UGS 公司與我國華中科技大學(xué)合作在 UGII（現(xiàn)為 NX）軟件平臺上開發(fā)出基于三維幾何模型的級進模CAD/CAM 軟件 NXPDW。該軟件包括工程初始化、工藝預(yù)定義、毛坯展開、毛坯排樣、廢料設(shè)計、條料排樣、壓力計算和模具結(jié)構(gòu)設(shè)計等模塊。具有特征識別與重構(gòu)、全三維結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)等顯著特色，已在 2022 年作為商品化產(chǎn)品投入市場。與此同時，新加波、馬來西亞、印度及我國臺灣、香 港有關(guān)機構(gòu)和公司也在開發(fā)和試用新一代級進模 CAD/CAM系統(tǒng)。 我國從上世紀(jì) 90 年代開始，華中科技大學(xué)、上海交通大學(xué)、西安交通大學(xué)和北京機電研究院等相繼開展了級進模 CAD/CAM 系統(tǒng)的研究和開發(fā)。如華中科技大學(xué)模具技術(shù)國家重點實驗室在 Auto CAD 軟件平臺上開發(fā)出基于特征的級進模 CAD/CAM 系統(tǒng)HMJC，包括板金零件特征造型、基于特征的沖壓工藝設(shè)計、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計、標(biāo)準(zhǔn)件及典型結(jié)構(gòu)建庫工具和線切割自動編程 5 個模塊。上海交通大學(xué)為瑞士法因托（ Fiool）精沖公司開發(fā)成功精密沖裁級進模 CAC/CAM 系統(tǒng)。西安交通大學(xué)開發(fā)出多工位彎曲級湖 南科技大學(xué)瀟湘學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 進模 CAD 系統(tǒng)等。近年來，國內(nèi)一些軟件公司也競相加入了級進模 CAD/CAM 系統(tǒng)的開發(fā)行列，如深圳雅明軟件制作室開發(fā)的級進模系統(tǒng)、富士康公司開發(fā)的用于單沖模與復(fù)合模的 CAD 系統(tǒng) FoxCAD 等。 展望國內(nèi)外模 具 CAD/CAE/CAM 技術(shù)的發(fā)展，本世紀(jì)的科學(xué)技術(shù)正處于日新月異的變革之中，通過與計算機技術(shù)的緊密結(jié)合，人工智能技術(shù)、并行工程、面向裝配、參數(shù)化特征建模以及關(guān)聯(lián)設(shè)計等一系列與模具工業(yè)相關(guān)的技術(shù)發(fā)展之快，學(xué)科領(lǐng)域交叉之廣前所未見。今后 10 年新一代模具 CAD/CAE/CAM 系統(tǒng)必然是當(dāng)今最好的設(shè)計理念、最新的成形理論和最高水平的制造方法相結(jié)合的產(chǎn)物，其特點將反映在專業(yè)化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化、智能化四個方面。主要表現(xiàn)在： 此文檔為不完全文件，我這有全套畢業(yè)設(shè)計壓縮包，里面有說明書和 CAD 裝配圖和零件圖圖紙，翻譯，開題報告，實習(xí)報告，你能用到的基本都有。若有你需要的材料可以聯(lián)系我， qq 號 944439233 或 734570778，我這里還有其他題目的畢業(yè)設(shè)計全本，歡迎介紹朋友下載。 注塑模具還可以定制哦！ 歡迎下次光臨！ 課題 研究目標(biāo) 、擬解決的關(guān)鍵問題 本次畢業(yè)設(shè)計目標(biāo) (1）此次畢業(yè)設(shè)計旨在全面了解級進模設(shè)計相關(guān)技術(shù)知識以及理論聯(lián)系實際，對現(xiàn)階段模具設(shè)計中存在的問題提出解決方案，為提高模具行業(yè)技術(shù)水平做出貢獻。級進模是由多個工位組成，各工位按順序關(guān)聯(lián)完成不同的加工，在沖床的一次行程中完成一系列的不同的沖壓加工。一次行程完成以后，由沖床送料機按照一個固定的步距將材料向前移動，這樣一副模具上就可以完成多個工序，一般有沖孔，