天津理工大学本科毕业设计开题报告
届：2015 学院：材料科学与工程 专业：材料成型及控制工程 2015年3 月 11 日
毕业设计题目 拉深件冲压模具设计及DYNAFORM有限元分析 学生姓名 指导教师 赵安 周坤涛、毕大森 学号 职称 20114387 讲师、教授 1、 课题的意义 当今，我国是一个制造大国。并且在经济全球化新的形势下，随着资本、科学技术和劳动力多方面的影响，我国即将成为世界制造的大基地。模具作为制造业的核心，现在制造行业中，几乎各个制造业越来越多的采用模具工艺来提供产品。特别是在近些年，汽车工业和航空工业快速发展，给模具产业发展带来了无限的商机。在金属材料和非金属材料的塑性加工过程中，模具是一种不可缺少的工艺装备。并且，模具的使用性能尤其是其使用寿命在一定程度上反映了一个国家的工业水平。在电子、仪器、汽车 、家电、通信、仪表等产业中，超过一半的零部件都依靠模具成型来实现。因为采用模具生产的零部件，其表现出来的高精度、高复杂度、高生产率、高度一致性和低消耗是其他加工方法不能比拟的。同时，模具又是“效益放大器”，用模具加工制造的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍，甚至是上百倍。模具生产技术水平的高低已成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志，在一定程度上决定着产品的质量、效益和新产品的研发能力。模具工业表现在以下几个方面： （1）、模具工业是高新制造技术产业的一个重要组成部分。 （2）、模具工业是高新技术产业化的重要领域。其中，模具技术水平的提高和模具工业技术的提高离不开高新技术的嫁接。CAD\\CAE\\CAM技术在模具行业中的应用和快速原型制造技术的应用使模具的设计制造技术发生了重要影响。 （3）、模具工业是装备工业的一个重要组成部分。模具作为基础工艺装备，在工艺装备拥有重要地位。国民经济各产业部门需要的零部件很大一部分是用模具加工制造的。 （4）、模具工业地位极为重要，国民经济五大支柱产业——机械、电子、汽车、石化和建筑都需要模具产业的发展与之相适应，以满足五大支柱产业发展的需求。机械、汽车工业需用大量的模具，尤其是大型轿车覆盖件，电子产品的紧密塑料模具和冲压模具。但遗憾的是，目前在质与量上还都不能满足这些支柱产业的需求。 其中，冲压件的生产在我国工业生产中占有重要的地位，起着重要作用。 天津理工大学教务处制表
冲压拉深工业更是现代机械加工较为普遍的方法。用金属进行冷冲压，拉深加工制成各种容器或装饰件占当今制造产业相当大的比例，生产过程常 2、国内外发展状况 国外，特别是欧美和日韩等发达国家，早在20世纪50年代，在开发冷冲压新技术的同时，集中了部分优势人才和资金，集合时常的需要，将模具作为一个统一的产业来发展，取得了明显的效果。经过多年的耕耘，不仅在模具精度、模具结构、模具寿命、制模周期等方面取得了显著的突破。而且在板材成型的过程模拟、模具优化和可靠性设计等方面形成了新的理论和方法。在欧美，许多模具企业将高新技术应用于模具设计和制造。主要体现在：1、发挥信息技术提升和带动模具产业的优越性；2、高速切削，五轴高速加工技术普及，缩减制模周期，提高了企业的市场竞争力；3、快速成型技术和快速制模技术的应用；4、从事模具行业的人才精简，一专多能，精益生产；5、模具产业专业化，市场定位准确；6、采用先进的管理信息系统，实现集成化管理；7、工艺管理先进，标准化程度高。 我国虽然在很早以前就制造和使用模具，但一直并未形成产业。一直以来被当作产品生产的工艺后方，生产的模具也主要是自产自配。直至1987年，模具才作为产品被列入机电产品目录。当时全国共有生产模具的厂家6000家，总产值约30亿元。经过20多年的发展，中国的模具工业已有了长足的进步。我国模具企业CAD\\CAE\\CAM等数字、信息化技术的使用方面正在不断地扩大，水平也在不断的提高。目前，我国模具总量虽然已达到相当大的规模，模具水平也有了显著地提高，但是在总体上，我国模具生产的商品化、专业化、标准化程度还比较低，商品化模具只占60％左右，专业模具企业只占模具行业的少数，而且装备比较落后。由于资金缺乏，设备数控化水平远低于国际水平，总之，我国模具设计制造水平在总体上比发达国家落后许多，为此，发达国家有许多东西值得我国借鉴和学习，这样才能是我国模具工业屹立世界之林。 3、 本课题的研究内容 （1）、冲压零件图一张（包括零件尺寸，名称，材料） （1）、落料，带凸缘圆筒件拉深模具设计 （2）、使用DYNAFORM软件对模具的结构参数和工艺参数进行模拟分析 （3）、对模拟的结果进行分析，进行改进或优化 在拉深过程中，筒壁与底部转角处稍上的地方变薄最为严重，容易在该处出现拉裂，另外还可能会出现失稳起皱的现象，厚度变化及材料硬化等问题，因此要充分考虑薄板的冲压力、间隙、冲压精度等问题。拉深系数值得大小决定拉深件的精度高低和质量好坏。拉深系数取得过小，会使拉深件在凸模圆角处严重变薄，甚至出现起皱或破裂，影响拉深件的质量甚至出现废品，应取较大的拉深系数。凸、凹模设计是否合理，不但关系到产品质量，而且直接影响拉深变形程度，因此应该合理设计凸、凹模 。 4、研究方法 （1）、结合设计的课题进行文献的检索 （2）、有条件的参观实习，对拉深模具结构更有进一步的了解 天津理工大学教务处制表
（3）、在导师的指导下独立完成模具的总体和零件的设计 （4）、学会幻灯片PPT的制作，按照规范格式撰写毕业设计说明书 5、研究步骤 （1）、利用大学所学的知识确定零件的加工路线，毛坯尺寸及供需余量，工艺计算 （2）、根据计算数据作图，利用dynaform模拟软件分析 （3）、撰写设计说明书 6、任务完成计划 1、2015.1.20——2015.1.30查找文献资料；整理文献综述；翻译英文文献资 2、2015.3.8——2015.3.20 完成开题报告 3、2015.3.21——2015.3.28检查英文翻译和开题，确定工作方案 4、2015.3.29——2015.4.5确定设计草图；完成相关的分析、计算 5、2015.4.9——2015.4.15检查设计草图；完成相关的分析、计算 6、2015.4.17——2015.4.24完成设计图纸（装配图、主要零件图，总图量不少于2.5张0号图纸）。完成分析、计算和模拟工作 7、2015.4.25——2.15.4.30完成毕业设计阶段检查 8、2015.5.1——2015.5.5完成毕业设计说明书 9、2015.6. 准备毕业设计答 7、参考文献 （1）向伟、李波《冲压模具设计》 （2）刘胜国我国冲压模具技术的现状与发展》 （3）杨立军、齐艳梅、党新安《基于DYNAFORM的筒形件拉深成形数值模拟技术》 （4）李庆余、张佳主编.机械设计基础.机械工业出版社 （5）刘朝儒、彭福荫、高政.机械制图.高等教育出版社 （6）李奇涵主编.冷冲压成形工艺与模具设计.科学出版社 （7）柯旭贵、张荣清主编.冲压工艺与模具设计.机械工业出版社 （8）中国模具设计大典 （9）安家菊.基于DYNAFORM宽凸缘拉深件数值模拟分析 （10）王秀凤、张永春主编.冷冲压模具设计与制造.北京航空航天大学出版社 指导 教师 意见 签字： 年 月 日
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