冲压模具毕业设计开题报告

冲压模具毕业设计开题报告

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冲压模具毕业设计开题报告 1

一、课题的来源

课题来源于生产实际，探讨冲压加工中较常见零件的工艺方法和结构设计。课题涉及知识面较广，且设计要求较高，对同学的设计能力，特别是思考能力是一个很好的锻炼。课题研究内容包括机械工程学科的力学，材料学，机械原理，机械设计，公差与互换性，机械制造工艺等知识，特别锻炼同学规范性设计的能力。使同学能得到全面的锻炼。课题要求同学具备较强的机构设计能力和创新能力，对同学是一个挑战。课题为典型的机械设计类课题，涉及机械知识全面，与工程机械专业方向结合紧密。

二、选题的现实意义和理论意义

冲压加工是现代机械制造业中先进高效的加工方法之一。它是利用安装在压力机上的模具，在常温或加热的条件下对板材施加压力使其变形和分解，从而获得一定形状、尺寸的零件的加工方法。因为它主要用于加工板料零件，所以又称板料冲压。

冲压加工的特点如下：

（1）借助压力机的压力，利用模具能获得壁薄、质量轻、刚性好、形状复杂的零件，这些零件用其他的方法难以加工甚至无法加工；

（2）冲压加工的零件精度高、尺寸稳定，具有良好的互换性；

（3）.冲压加工是少、无切削加工的一种，部分零件冲压直接成形，大部分无需任何再加工，材料利用率高，达85%以上；

（4）.生产效率高，生产过程容易实现机械化和自动化，适合于大批大量生产；

（5.）操作简单，便于组织生产和管理。

冲压加工的缺点是模具制造的周期长，制造成本高，不适于单件小批量生产；其次，冲压加工多用机械压力机，由于滑块往复运动快，大量手工操作，劳动强度较大，易发生事故，安全生产与管理要求高，须采用必要的安全技术措施来保证。

冲压加工的应用十分广泛，不仅可以加工金属材料，而且可以加工非金属材料。在现代制造业，比如汽车、拖拉机、农业机械、电机、电器、仪表、化工容器、玩具以及日常生活用品的生产方面，都占有十分重要的地位。

冲压加工在国民经济各个领域应用范围相当广泛。例如，在宇航，航空，军工，机械，农机，电子，信息，铁道，邮电，交通，化工，医疗器具，日用电器及轻工等部门里都有冲压加工。不但整个产业界都用到它，而且每个人都直接与冲压产品发生联系。像飞机，火车，汽车，拖拉机上就有许多大，中，小型冲压件。小轿车的车身，车架及

车圈等零部件都是冲压加工出来的。据有关调查统计，自行车，缝纫机，手表里有80%是冲压件；电视机，收录机，摄像机里有90%是冲压件；还有食品金属罐壳，钢精锅炉，搪瓷盆碗及不锈钢餐具，全都是使用模具的冲压加工产品；就连电脑的硬件中也缺少不了冲压件。

但是，冲压加工所使用的模具一般具有专用性，有时一个复杂零件需要数套模具才能加工成形，且模具制造的精度高，技术要求高，是技术密集形产品。所以，只有在冲压件生产批量较大的情况下，冲压加工的优点才能充分体现，从而获得较好的经济效益的。

当然，冲压加工也存在着一些问题和缺点。主要表现在冲压加工时产生的噪音和振动两种公害，而且操作者的安全事故时有发生。不过，这些问题并不完全是由于冲压加工工艺及模具本身带来的，而主要是由于传统的冲压设备及落后的手工操作造成的。随着科学技术的进步，特别是计算机技术的发展，随着机电一体化技术的进步，这些问题一定会尽快二完善的得到解决。

三、我国外的研究现状及分析

据统计，20xx年我国生产汽车冲压件约240万吨/8亿件，摩托车冲压件约28万吨/19亿件，拖拉机、农用车冲压件约96万吨/7.1亿件，家用空调和冰箱冲压件100万吨/12.8亿件。业内专家预计，随着冲压成形行业最大用户市场--汽车行业今后继续迅猛发展，我国冲压行业已迎来了一个快速发展机遇期，但能否抓住机遇获得新的更快的发展，前进的道路上尚有许多阻力和障碍需要克服与突破。

（1）机械化、自动化程度低

美国680条冲压线中有70%为多工位压力机，日本我国250条生产线有32%为多工位压力机，而这种代表当今国际水平的大型多工位压力机在我国的应用却为数不多；中小公司设备普遍较落后，耗能耗材高，环境污染严重；封头成形设备简陋，手工操作比重大；精冲机价格昂贵，是普通压力机的5~10倍，多数公司无力投资阻碍了精冲技术在我国的推广应用；液压成形，尤其是内高压成形，设备投资大，我国难以起步。

（2）生产集中度低

许多汽车集团大而全，形成封闭内部配套，导致各公司的冲压件种类多，生产集中度低，规模小，易造成低水平的重复建设，难以满足专业化分工生产，市场竞争力弱；摩托车冲压行业面临激烈的市场竞争，处于“优而不胜，劣而不汰”的状态；封头制造公司小而散，集中度仅39.2%。

（3）冲压板材自给率不足，品种规格不配套

目前，我国汽车薄板只能满足60%左右，而高档轿车用钢板，如高强度板、合金化镀锌

板、超宽板(1650mm以上)等都依赖进口。

（4）科技成果转化慢先进工艺推广慢

在我国，许多冲压新技术起步并不晚，有些还达到了国际先进水平，但常常很难形成生产力。先进冲压工艺应用不多，有的仅处于试用阶段，吸收、转化、推广速度慢。技术开发费用投入少，导致公司对先进技术的掌握应用慢，开发创新能力不足，中小公司在这方面的差距更甚。目前，我国公司大部分仍采用传统冲压技术，对下一代轻量化汽车结构和用材所需的成形技术缺少研究与技术储备。

（5）大、精模具依赖进口

当前，冲压模具的材料、设计、制作均满足不了我国汽车发展的需要，而且标准化程度尚低，大约为40%~45%，而国际上一般在70%左右。

（6）专业人才缺乏

业内掌握先进设计分析技术和数字化技术的高素质人才远远不能满足冲压行业飞速发展的需要，尤其是摩托车行业中具备冲压知识和技术和技能的专业人才更为缺乏且大量外流。另外，众多合资公司由外方进行工程设计，掌握设计权、投资权，我方冲压技术人员难以真正掌握冲压工艺的真谛。

冲压成形用户市场的迅猛发展为冲压行业带来了全新的`发展机遇，虽然在冲压业发展的道路上还存在着各种各样的阻力与障碍，但我们始终相信，这些都阻挡不了冲压行业前进的步伐。

科学技术的迅猛发展, 尤其是在现有资源及环境不可过分乐观的形势下, 对冲压加工乃至整个塑性加工业等都提出了严重的挑战。 减轻重量, 节省材料, 降低能耗, 开拓创新已成为塑性加工业等面临的一个极其重要的课题。 不可否认在金属加工中, 冲压是成形效率和材料利用率最高的加工方式之一, 其具有自己独特的优势与特点。 面对严重挑战, 冲压加工正以新的姿态, 向铸造、 锻压、 焊接和机械加工等领域开拓, 已经并正在生产出许多具有时代特点的产品, 展现了冲压加工广阔的天地。 例如冲压发动机壳体、 冲压摇臂、 冲压摇臂座、 冲压排气管、 冲压焊接成形的离心泵、 冲压托架、 冲压焊接成形的汽车后轿壳、 冲压离合器壳体、 冲压变速箱壳体、 冲压皮带轮等等, 所有这些不仅一改过去工件由铸造、 焊接生产而呈现的粗笨外表, 许多冲压件的精度也毫不逊色于机械加工的产品, 其结构合理性甚至要超过某些机械加工产品, 尤其是其生产率又远非机械加工所能比拟。 而复合冲压、 微细冲压、 智能化冲压、 绿色冲压等高新技术又向我们展示了冲压加工极具魅力的新领域, 可以说冲压加工不论从深度, 还是从广度上都大有作为, 前景美好。

四、设计的目的、要求和规划

1、设计的目的

总结和巩固基础技术课程和专业课程中所获得的知识，综合应用这些知识，并将理论知识用于解决生产实际问题；通过设计使同学获得课堂讲授不易掌握的冲模结构知识；培养同学的设计、计算和绘图能力，培养同学独立解决冲压范围内工程问题的能力。

2、设计的要求

1) 巩固和扩大本课程所学的理论知识。

2) 综合运用本课程和其它课程的知识，能够设计一般冲压零件的工艺过程和模具。

3) 进一步提高设计、计算和绘图能力，熟悉工程计算方法和技巧，正确绘制装配图和零件工作图，要求做到 ：字体端正，图面整洁。通过编写计算说明书，提高总结技术问题与编写报告的能力。

4) 熟悉使用机械零件手册、冲压设计资料（如《模具设计与制造简明手册》、《冷冲压模具结构图册》）、技术规范、国家标准(如《冷冲模国家标准》)以及其它技术资料。

5) 树立正确的设计思想，设计必须从实际出发，在设计中培养同学认真踏实的工作态度和工作作风。

3、设计的工作规划

应充分研究设计任务书，了解产品用途，并进行冲压件的工艺性及尺寸公差等级分析，对于一些冲压件结构不合理或工艺性不好的，必须征询指导教师的意见后进行改进。在初步明确设计要求的基础上，可按以下步骤进行冲压总体方案的论证。

1) 酝酿冲压模具设计安排的初步方案，并画出各步的冲压工序草图；

2) 通过工序安排计算及《冲压模具结构图册》等技术资料，验证各步的冲压模具设计方案是否可行，构画该道工序的模具结构草图。

3) 构画其它模具的结构草图，进一步推敲上述冲压工序安排方案是否合理可行。

4) 冲压工序安排方案经指导教师过目后，即可正式绘制各步的冲压工序图，并着手按照“任务书”上的要求进行课程设计。

冲压模具毕业设计开题报告 2

一、课题来源及背景

中国汽车市场自20xx年来，出现快速发展的整体态势，轿车产业的发展最显着，前三季度，国内汽车生产量近16万辆，同比增长12.7%,销售量为15.8万，同比增长12.7%.从汽车市场分析结构来看，目前B级车的份额从20xx年的50.4%下降到18.2%,A0与A00级市场占比重也显着降低，而A级车市场的份额提高10%.1.0至1.6升排量，市场占比达60%以上，同比增长超过20%,这表明普通家庭购车已经成为市场的主力，购买力进一步增强。

快速崛起的自主品牌汽车企业，从小到大，从弱到强，不仅在商用车领域占据了主导地位，同时在以乘用车为代表的市场中也获得了显着的进步。因此，中国的自主品牌汽车起步晚，基础比较薄，但是发展速度非常快。市场份额由20xx年不到15%上升至20xx年23%.在汽车制造领域各工艺环节的发展中，冲压工艺的发展更为迅速，国内汽车企业，车身冲压车间生产安排前期依靠经验的情况较普遍，随着管理方法的不断优化。冲压车间操作人员，设备保全人员，质量保证人员，物流人员，生产调度及其他工作人员，系统的开展日常生产和质量管理，提高了员工的质量意识，规范了生产管理流程。在模具的管理领域，按照静态信息和动态信息，建立动态的模具档案及模具信息汇总，合理安排模具的维护和使用。在自动化生产领域，通过引进世界着名品牌的工业机器人，大大提高了生产效率，保证产品质量。

由于机器人冲压自动化生产线的特点很好地适应了当今汽车行业车身更新换代速度快的要求，机器人自动化生产线越来越为汽车制造企业所接受，在世界范围内被广泛应用。国外的机器人技术已相当成熟，六轴机器人被广泛应用于自动化上下料系统。近年来，ABB机器人公司为诸多国内汽车公司提供了冲压自动化系统，制定了冲压自动化生产线技术方案，应用了其研制的IRB6660等机器人并配以旋转七轴技术极大的促进了冲压自动化技术的发展。

海马轿车作为自主汽车品牌中的一员，从工厂建设初期就十分重视冲压自动化工艺规划、设备选型、产能安排等多个方面，作为整车制造的第一道工艺，它的优劣将直接影响整车质量。针对冲压自动化工艺及设备开展深入研究将有助于工艺、生产、设备、质检、模具等多个部门高效、协同工作。

作者全程参与了公司对于本自动化冲压线规划、设计、安装、调试、管理的全过程，希望通过本课题的研究，将整个冲压线各环节积累技术研究成果系统的做以总结，既对本生产线各项技术原理做出透彻分析，同时对该技术在实际应用中存在的问题及作者提出的技术改进措施做了详细研究和分析，可以作为相关领域开展技术管理工作的重要依据。

二、课题研究意义及目的

海马轿车自动化冲压线作为郑州基地的第一条自动化生产线，在生产、工艺、设备等领域技术研究方面尚处于探索阶段，公司为了提高生产效率，确保产品质量获得市场竞争力，实现冲压自动化已经成为发展的必然趋势。重要意义如下：

（1）稳定和提高车身覆盖件的冲压质量汽车覆盖件形状复杂，零件一般为1.0mm左右的`薄钢板，刚性差，常常因为人工搬运操作带来的变形，表面划伤等原因，造成废品率很高。采用机器人来完成工件的搬运，彻底避免了工件表面磕碰划伤，提高车身覆盖件的冲压质量。

（2）提高生产效率传统非自动冲压线，每台压机一般需要安排2~4个工人完成工件的上下料工作，生产效率低而且不稳定。而机器人冲压自动线产可达3000~4000件/班，生产效率比普通线高1倍，但价格比普通线仅高50%.

（3）改善工人劳动条件一般大、中型车身覆盖件重达几十公斤，两台压机之间距离一般为3~8米，人工搬运劳动强度大，而且工作现场噪声大，环境恶劣。机器人的应用将工人从繁重、简单乏味的工作中解脱出来。

（4）缩短产品改型换代的周期，减小相应的设备投资机器人冲压自动线可以通过修改机器人程序以适应不同的工件,因而适应多种汽车覆盖件混合生产型生产线，并能够实现各种不规则板料的自动生产，进而降低物耗、降低成本、节约投资。

（5）减少不安全因素压机等大型生产设备，常常由于工人安全意识不足或操作失误，造成严重的人身伤害事故。采用机器人冲压自动线实现了无人化的冲压生产，杜绝了生产过程中人身安全事故的发生。

通过对自动化冲压线各项技术的研究可以为公司后期新线的规划及技术改造奠定坚实基础。同时，公司作为国内汽车行业的典型代表，通过冲压自动化先进技术的研究及应用，可以为同行业起到良好的示范作用，实现技术价值与投入之比的最大化。