开题报告
课题名称汽车离合器踏板安装支架
成形工艺分析及模具设计
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年月日
题目:汽车离合器踏板安装支架
成形工艺分析及模具设计
开题依据
模具在制造业中属于非常重要的基础工艺装备,其技术水平是衡量一个国家制造业发展水平的关键指标之一。在汽车、航空和五金家电领域,冲压模具在所有类型的模具中所占的比例最大。近年来,我国冲压模具技术取得了很大的进步,尤其是以汽车覆盖件和航空饭金件模具为代表的大中型模具和以多工序级进模为代表的精密冲压模具,部分企业的某些产品已经达到了世界领先水平。但是,我国模具工业尤其是冲压模具设计与制造的整体水平和工业发达国家相比,仍有很大的差距,高精度的冲压模仍需大量进口,自给率不高。
多工序级进模是一种高效率、高精度、长寿命的冲压模具,在汽车结构件、五金家电和电一子仪器等领域应用非常广泛。由于级进模可以在压力机的一次行程中完成拉深、成形、弯曲以及冲裁等多个工序,因此可以非常显著地提高机床的利用率,实现产业的自动化生产,减少人工操作和降低生产安全风险。所以快速发展级进模是现代制造业发展的一个趋势,级进模也是衡量一个制造型企业强弱的重要依据和模具制造先进性的标准。
随着我国经济的飞速发展,交通运输行业日益繁荣。正因为如此,围绕汽车集团发展起来的零部件生产与加工技术不断创新。现如今,汽车零部件生产企业已经走向了集群化,此时探讨汽车零部件的大批量化生产技术有重要意义。
文献综述
2.1国内现状
我国是进入80年代后才开始研制级进模的,经历了三十多年的努力,从无到有,终于有了较大的发展。如80年代后期的大连电机厂、上海星火模具厂、南京720厂和90年代中期后来居上的湖南钻石硬质合金工具有限公司、天水长城精密模具厂、北京市机电研究院精密模具公司,在消化吸收国外先进级进模技术的基础上,自行研制出的一些中小型级进模,在生产中获得了较好的使用效果。
级进模CAD方面,许多高等院校作了大量的工作,如浙江大学、上海交通大学塑性工程系等。本世纪初,美国UGS公司与我国华中科技大学合作的在UG-2.0(现为NX)软件平台上开发出的基于三维几何模型的级进模CAD/CAM软件NX-PDW。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,己在2003年作为商品化产品投入市场。与此同时,新加坡、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。
随着技术的发展,对级进模的成形质量要求越来越高,但传统的级进模设计中较少考虑到冲压载体的变形对成形精度的影响,从而造成设计、制造的误差,最终使零件精度下降。由于级进模成形过程中金属的变形行为非常复杂,利用传统理论手段分析级进模载体的变形问题存在一定困难,迄今国内外相关的研究很少。[8]
2.2国外现状
国外级进模CAD/CAE/CAM的研究始于上世纪60年代末,70年代便有初步应用,但仅限于二维图形的简单冲裁级进模,其主要功能如条料排样、凹模布置、工艺计算和NC编程等。弯曲级进模CAD/CAM系统出现在80年代,如日本日立公司和富士通公司的弯曲级进模系统等。
为了能够适应复杂模具的设计,富士通系统采用了自动设计和交互设计相结合的方法,在该系统中除毛坯展开、弯曲回弹计算和工步排序为自动处理外,其余均需要设计人员的参与。[8]
(1)在国外CAD/CAE/CAM已成为普遍应用的技术。在CAD的应用方面,已经超越了甩掉图板、二维绘图的初级阶段,目前3D设计已达到了70-89%。PRO/E、UG、CIMATRON等软件的应用很普遍,一些国家还开发了级进模专用的3D设计软件。应用这些软件不仅可完成2D设计,同时可获得3D模型,为CNC编程和CAD/CAM的集成提供了保证。应用3D设计,还可以在设计时进行装配干涉的检查,保证设计和工艺的合理性。此外,CAE技术已经逐渐成熟,应用Dynaform,、Autoform等软件,模拟金属变形过程,分析应力应变的分布预测破裂、起皱、回弹等缺陷。[1-7]
(2)设计上采用了先进的设计理念。如为了便于模具设计与计算,各道工序均以一个统一的基准点为中心,以坐标尺