华航HKHT手柄罩冲压工艺及模具设计-开题报告.doc

1、XX大学毕业设计开题报告题 目：华航HKHT手柄罩冲压工艺及模具设计 学 院： 机械工程学院 专 业： 材料成型及控制工程 学生姓名： 学 号 指导老师： 20xx年 3 月 24 日毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1文献综述：结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2500字以上的文献综述，文后应列出所查阅的文献资料。文 献 综 述0 引言模具工业是国民经济的基础产业, 是“百业之母”,是永不衰亡的行业, 模具工业的发展水平标志着一个国家工业水平及产品开发能力1。我国模具工业解放后从无到有, 在经历了半个多世纪的发展, 已有了较大的提高, 发展速度十分迅速, 目前已

2、初具规模。近年来, 对模具技术的探索和研究取得了可喜的成绩。我国模具设计与制造技术的发展经历了手工作坊制造阶段、工业化生产阶段和现代化生产阶段。伴随着计算机技术的快速发展, 数字化、信息化模具CAD/CAE/CAM技术和数控加工机床已普遍采用, 模具产业正处于高速发展阶段。虽然我国模具技术水平正在逐步提高, 但与工业较为先进的国家相比, 仍存在较大的差距, 纵观我国的模具工业, 既有高速发展的良好势头, 又存在模具品种少、精度低、结构欠合理、寿命短等一系列的不足, 无法满足整个工业迅速发展的迫切要求。 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高低的重要标志, 因为模具在很大程度

3、上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。随着我国加入WTO, 我国模具工业的发展将面临新的机遇和挑战。 1、冲压成型关键技术的国内外研究现状国外的冲裁模具行业始发与19世纪70年代，已经经历了一百多年历程，各方面技术都已经发展的比较成熟。在模具的设计、制造等方面都领先于中国，尤其是在20世纪40年代计算发明以后，计算机逐渐进入了模具生产的设计、制造、管理等各个领域。一些发达国家从20世纪50年代就开始了模具CAD/CAM技术的研究。如美国通用汽车公司早在20世纪50年代就将CAD/CAM技术应用于汽车覆盖件的设计与制造；20世纪70年代日本机械工程实验室和日本旭光学工业公司分别开发了连续模

4、设计系统MEL和冲空弯曲模系统PENTAX；1982年，日立公司研制了冲裁模CAD系统。到20世纪80年代，模具CAD/CAM技术已广泛应用于冷冲模具的设计与制造。而且目前国外的模具生产制件具备高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗等特点，在美国、日本、德国等一些发达国家模具工业带来的产值已经超过了机床工业。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高低的重要标志。 改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。近来模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分也发了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速

5、发展浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”；广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心；中外合资和外商独资的具企业现已有几千家。近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度，将技术步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维CAD，并陆续开始使UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等国际通用软件，个别厂家还引进了MoldflowC-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE软件，并成功应用于冲压模的设计虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展，但许多方面与工业发达 家相比仍有较大的差

6、距。例如，精密加工设备在模具加工设备中的比重比较低；CAD/CAE/CAM技术的普及率不高；许多先进的模具技术应用不够广泛等等，致使相当一部分大型、精密、复杂和长寿命模具依赖于进口。截至2005年，中国约有模具生产厂点2万余家，从业人员有50多万人，全年模具产值达534亿元人民币3。近十年来，随着国民经济的快速发展，作为工业品基础的模具工业，也得到了飞速发展，已成为国民经济建设中的重要产业，有专家认为，伴随着世界经济的一体化浪潮，全球制造业加速向中国大陆地区转移已是大势所趋，中国也将逐步发展成为世界级的制造业基地。广东珠江三角地区将在十年之内发展成为世界模具生产中心4。然而，与国际先进水平相比

7、，中国的模具行业的差距不仅表现在精度差距大、交货周期长等方面，模具寿命也只有国际先进水平的50左右，大型、精密、技术含量高的冲压模具和精密冲裁模具，每年都需要花费大量资金进口3。如今我国生产的模具精度已达到mm级，与20年前相比，模具寿命提高了几十倍，模具生产周期缩短了约3/4，模具的标准件使用覆盖率从几乎是零达到45%左右。20年来我国模具人才的培养也上了一个很大的台阶。20年前我国大专校都没有设立模具专业，而如今，已有六七十所大专院校设立了模具专业。中国模协在全国建有38个模具人才培训基地。我国模具总量虽然已居日、美、德之后达到第四位，但设计制造水平在总体上要比德美、日、法、意等发达国家落

8、后许多，也比英国、加拿大、西班牙、葡萄牙、韩国、新加坡等国有差距6。而模具是机床行业的一大市场，在这种发展趋势下，机床行业理应得到良好的发展，为模具行业实现生产强国的目标提供强有力的支持，但目前情况却不尽然。以模具生产最为集中的长三角、珠三角地区为例，他们使用的机床多为外商或台商生产的，一些关键设海外产品的比例已高达80%以上。近年来，模具进出口逆差达10亿多美元，除电加工机床国内还有一定的市场外，模具使用的关键设备如金属切削机床、数控机床等多依赖进口产品7。纵观我国的模具工业, 既有高速发展的良好势头, 又存在精度低、结构欠合理、寿命短等一系列不足, 无法满足整个工业迅速发展的迫切要求8。随

9、着计算机技术的发展和普及，冲压模具也基本实现了计算机化，其中有代表性的是计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)和计算机辅助工程(CAE)9。在计算机辅助设计方面，如今的国内冲压模具企业几乎全部甩掉了传统的绘图板，摒弃了落后的手工绘图方式。使用最多的是由美国Autodesk公司出品的AutoCAD软件，有些企业还在AutoCAD平台上进行了二次开发(如深圳某台资公司在AutoCAD R13基础上进行专项开发，形成了由十二块模板组成的系列冲压模具)，形成了具有自己特色的、针对性非常强的冲压模CAD软件；也有许多企业使用国产的AutoCAD产品(如开目CAD、CAXA等)。文献1016指

10、出，国内的CAD软件:北京北航海尔软件有限公司开发的CAXA实体设计,专注于产品创新工程,为用户提供三维创新设计的CAD平台;北京高华计算机有限公司推出的高华CAD;浙江大天电子信息工程有限公司开发的基于特征的参数化造型系统GS-CAD98;广州红地技术有限公司开发的基于STEP标准的CAD/CAM系统金银花( Lonicera)，系统美国UGS公司与我国华中科技大学合作在UG-II（现为NX）软件平台上开发出基于三维几何模型的级进模CAD/CAM软件NX-PDW，上海交通大学为瑞士法因托（Finetool）精冲公司开发成功精密冲裁级进模CAC/CAM系统，西安交通大学开发出多工位弯曲级进模C

11、AD系统等。该软件包括工程初始化、工艺预定义、毛坯展开、毛坯排样、废料设计、条料排样、压力计算和模具结构设计等模块。具有特征识别与重构、全三维结构关联等显著特色，已在2003年作为商品化产品投入市场。与此同时，新加波、马来西亚、印度及我国台湾、香港有关机构和公司也在开发和试用新一代级进模CAD/CAM系统。目前国内模具企业陆续开始 Unigraphics、ProEngineer、Ciman、CATIA、IDEAS、Euclid、PowerSHAPE等国际先进的、多功能软件设计冲压模具特别是利用这些软件进行三维实体造型设计和部件干涉检查，以期能够及早发现设计存在的问题和减少试模期间进行的修整。加

12、入WTO以后，中国的机械制造业有了很大的发展。我国的冲压行业既充满发展的机遇，又面临进一步以高新技术改造传统技术的严峻挑战。当前，我国模具行业面临的主要问题是模具设计体系的开发和完善；制造工艺水平的提高；以及配套产业的建设等问题，随着经济水平的快速发展，国民经济和国防建设事业将向冲压成形技术的发展提出更多更新更高的要求。2、冲压模具的发展趋势 伴随着世界经济的一体化浪潮，全球制造业加速向中国大陆地区转移已是大势所趋，中国也将逐步发展成为世界级的制造业基地。广东珠江三角地区将在十年之内发展成为世界模具生产中心。未来我国的模具将呈现八大发展趋势：一是模具日趋大型化。这是由于模具成型的零件日渐大型化

13、和高生产效率要求而发展的“一模多腔”所造成的。二是模具的精度越来越高。10 年前，精密模具的精度一般为5 微米，现在已达到23 微米，不久1 微米精度的模具将上市。这要求超精加工。三是多功能复合模具将进一步发展。新型多功能复合模具除了冲压成型零件外，还担负叠压、攻丝、铆接和锁紧等组装任务，对钢材的性能要求也越来越高。四是标准件的应用将日渐广泛。模具标准化及模具标准件的应用将极大地影响模具制造周期，且还能提高模具的质量和降低模具制造成本。因此，模具标准件的应用在“十五”期间必将得到较大的发展。五是快速经济模具的前景十分广阔。现在是多品种小批量生产时代，21 世纪这种生产方式占工业生产的比例将达到

14、75%以上。由此，一方面是制品使用周期缩短，另一方面花样变化频繁，要求模具的生产周期愈短愈好，因此开发快速经济模具将越来越引起人们的关注。六是随着车辆和电机等产品向轻量化发展，压铸模的比例将不断提高，同时对压铸模的寿命和复杂程度也将提出越来越高的要求。七是以塑代钢、以塑代木的进程进一步加快，塑料模具的比例将不断增大。同时，由于机械零件的复杂程度和精度的不断提高，对塑料模具的要求也越来越高。八是模具技术含量将不断提高，中、高档模具比例将不断增大，这也是产品结构调整所导致模具市场走势的变化。 3、小结冲模结构设计的优劣，是确保冲压工艺实施并获取高质量冲压零件的关键；是确保操作安全、节能降耗、实现绿

15、色制造的基础；是实现优质高产与冲压过程机械化与自动化的前提；也是拓宽冲压加工范围，广泛推行无切割加工的重要手段17 。市场对于产品的需求不仅局限在使用功能的满足, 还要求外表美观、精致、技术含量高、舒适、豪华人性化等。因此适应市场对产品多样化需求,模具结构将趋于更复杂、尺寸精度将要求更高、表面精糙度要求低。总之, 将进一步提高模具技术含量, 进一步增加模具设计、制造难度。在产品市场多样化的环境条件下, 产品的市场寿命将缩短, 产品改型速度将加快。这不仅将模具年需求量提高, 使供模期要求也越来越短。企业要保持产品的市场竞争力, 参考文献 1 赵向阳，章跃.工艺及模具设计.北京：清华大学出版社，20072兰英. 浅谈端盖冲压工艺及模具设计J. 科技创新导报, 2008,(05).3王钦. 中国模具产业的市场竞争态势分析N机电商报, 2009.4方瑶. 模具将呈十大发展趋势N. 广东建设报, 2008 .