一、毕业设计（论文）选题的目的和意义。[ ⑴ 课题名称；⑵ 有关的研究方向的历史、现状和发展情况分析；⑶ 前人在本选题研究领域中的工作成果简述]

1、课题名称：汽车车门外板冲压模具设计

2、课题历史、现状和发展分析

车门是为驾驶员和乘客提供出入车辆的通道，并隔绝车外干扰，在一定程度上减轻侧面撞击，保护乘员。汽车的美观也与车门的造型有关。车门的好坏，主要体现在，车门的防撞性能，车门的密封性能，车门的开合便利性，当然还有其它使用功能的指标等。防撞性能尤为重要，因为车辆发生侧碰时，缓冲距离很短，很容易就伤到车内人员。

我国汽车模具行业近来发展迅速，进步也很大，但与国外先进水平相比，仍存在明显差距。主要表现在以下几点： 一是制造精度差。以密封件为例，许多人都反映，我国国产汽车密封性能不好。其实，这不仅与密封材料及密封件制造水平有关，与相关模具水平更有直接关系。目前，国外的汽车企业都在实施"2毫米"工程，但在我国，单一零件还能够做到，几百个零件装配到一起就没有保证了，关键在于模具。 二是模具寿命短。仅以铝压铸模为例，国外先进水平已达100万次以上，而我国只有20万次，仅为国外水平的1/5。 三是模具开发周期长。以前，我国汽车车型几十年不变，汽车模具的开发也很慢。随着竞争的激烈，汽车产品更新换代速度加快，相应地要求模具行业缩短模具开发周期。目前，国外中型压铸模的开发周期仅为1-2个月，汽车覆盖件模具开发周期为6-7个月，而我国则为国外水平的2-3倍。因此，国内一些较有实力的汽车模具厂虽有开发新模具的实力，却常因跟不上汽车产品更新换代的步伐而失去市场竞争力。

快速发展的数字化模具技术近年来得到迅速发展的数字化模具技术，是解决汽车模具开发中所面临的许多问题的有效途径。所谓数字化模具技术，就是计算机技术或计算机辅助技术在模具设计制造过程中的应用。总结国内外汽车模具企业应用计算机辅助技术的成功经验，数字化汽车模具技术主要包括以下方面：可制造性设计，即在设计时考虑和分析可制造性，保证工艺的成功;模具型面设计的辅助技术，发展智能化的型面设计技术;CAE辅助分析和仿真冲压成形的工艺过程，预测和解决可能出现的缺陷和成形问题;用3D的模具结构设计取代传统的2D设计;模具的制造过程采用CAPP、CAM和CAT技术;在数字化技术指导下处理解决试模过程中和冲压生产中出现的问题。

3、工作成果简述

我国目前为汽车服务的模具约已占到了全部模具产量的三分之一左右。在这占模具总量三分之一的汽车模具中，冲压模具要占其中一半，举例来说，制造一辆普通轿车本身便需要约1500个模具，当中便有接近1000个的冲压模具和超过200个的内饰件模具。由此可见汽车冲压模具在模具行业和汽车工业中的重要地位。随着模具行业的不断发展，汽车模具在国内的模具行业已经有着举足轻重的位置。近十年来，我国汽车工业取得了长足发展。迅猛发展的中国汽车工业为国内的汽车模具带来了广阔的发展空间，以中国当下逐年递增的汽车产量，外资纷纷进入中国设厂，要同时满足炽热的内需及出口需求，汽车模具的需求必然成为中国模具行业迈入升级换代的一个良好契机。

4、选题的意义

毕业设计是教学计划中最后一个综合性实践教学环节，是学生在教师的指导下，独立从事艺术设计工作的初步尝试，其基本目的是培养学生综合运用所学的基础理论、专业知识、基本技能应对和处理问题的能力。是学生对四年所学知识和技能进行系统化、综合化运用、总结和深化的过程。通过考察、立题、收集素材、设计方案、工艺制作等过程，检查学生的思维能力、创造能力、实践能力和掌握技艺的深度。通过毕业答辩、毕业设计和实习工作，来考核教学质量，对深化教学改革，提高人才培养工作水平具有重要的意义。本次选择汽车车门模具的设计也是与我自己毕业以后从事汽车行业的工作有关，这也能让我提前了解和熟悉自己以后的工作，对工作有很大的帮助，所以这个选题对我意义重大。

二、设计或研究主要内容和重点，预期达到的目标及拟解决的主要问题和技术关键，有何创新之处。（此部分为重点阐述内容）

1、设计的主要内容和重点

本次设计的工件是汽车车门的外板，车门外板属于车外覆盖件，与一般冲压件相比具有材料薄、空间尺寸大、质量要求高(光滑、美观)、刚性好等特点，尤其是它的曲面使得整个工件的结构变得复杂，所以对于工件的造型是本设计的一个难点。拟利用UG软件来完成工件的造型设计，但是之前没有学过UG，需要现在学习再来完成造型，这也需要花费一定的时间和精力。

完成了零件的造型设计之后就是要对零件的成型工艺进行分析，车门等覆盖件表面上任何微小的可见缺陷都会在涂漆后引起光的漫反射而影响外观，因此车门覆盖件表面不允许有波纹、皱折、凹痕、擦伤和其他破坏表面完美的缺陷。车门覆盖件上的装饰线和筋条要求清晰、平滑、左右对称和过渡均匀。车门覆盖件连接处的装饰棱线，衔接应吻合流畅，不允许参差不齐。由于车门制件表面的质量要求比较高，以及市场需求量比较大，因此要求汽车车门等覆盖件的生产实现高效率高品质的大批量生产，汽车模具体积比较庞大，价格比价昂贵，模具本身制造比较难，再加上模具本身易磨损的特点，因此车门等覆盖件的生产成本比较高，总结以上车门等覆盖件类的特点，使用普通的拉伸成型模具将难以达到要求，因为普通模具不仅增加了生产工序，甚至可能由于操作不当而使制件在生产最初的几个工序中报废，因此汽车车门等覆盖件的生产尽量要一次成型，在保证制出合格制件的前提下尽量减少生产工序，这样操作就可以实现简单化，可以提高生产效率，减少大批量生产所需的简单模具，减少了整个生产过程中参加生产的人数，大大降低了生产成本。

还有就是模具的结构设计，由于汽车车门的体积较大，所以凸凹模具的体积也相对较大，且需要有一定的抗冲击变形和抗破坏能力（即满足强度刚度和稳定性要求）同时又要减轻自身的重量，减轻压力机的工作负载，在一般工程中适合采用精密铸造来制作凸凹模，且模具重量较重，为了装卸方便，一般在模具的凹模和压边圈的左右两边分别留有起吊装置安装孔，或者起吊钩，起吊装置与凹模和压边圈的安装孔的固定是采用了过盈方式连接在一起的。

2、预期达到的目标

通过对零件的造型设计，学会UG软件的操作，掌握了UG的曲面设计的方法和技巧，让自己具备能够利用软件进行简单设计的能力；利用Dynaform软件对工件成形进行分析和模拟，并做一些简单的优化，熟悉覆盖件成形的条件和过程；通过论文的撰写，了解到了论文撰写的基本格式和需要注意的地方，为以后的论文撰写打下了基础；还通过工程图的绘制，进一步熟悉了AutoCAD软件的操作运用，很好的提高了绘图能力。

最终得到以下的成果：

（1） 毕业论文一份，含目录、中外文摘要，序言、成形工艺确定过程、设计一套完整的冲压模具，优化分析过程，存在问题，及需进一步改进的工作，结论、参考文献，总字数在10000字以上。

（2）外文专业资料翻译2000字以上。

（3）开题报告一份。

（4）毕业设计说明书一份。（模具总装图1张以及主要结构零件图3张）

（5）所有内容电子文档一套。

（6）毕业论文成果材料清单一份。

三、研究方案：[ ⑴ 技术方案（有关方法、技术路线、技术措施）；⑵ 实施方案所需的条件（技术条件、试验条件等）]

本课题是基于汽车车门外板的冲压模具结构设计，具体研究方案如下：

（1）利用UG软件完成零件的造型设计。

（2）根据零件的结构特点分析零件的成型工艺，一般情况下车门外板需要经过下料、拉伸、修边冲孔和翻边等工艺。

（3）利用Dynaform软件对其成形过程进行分析和模拟，对工件的冲压方向、工艺补充、压料面进行分析，确定毛坯形状和尺寸，对成形结果分析和优化。

（4）拉伸力的计算，包括拉伸力、压边力和压力机的总压力的计算。初步确定压力机的型号。

（5）确定模具的基本结构方案，模具类型有单工序模具、复合模具和连续模具三种。本制件由于批量较大且属于大型冲压件，采用单工序模具比较合适。模具结构确定后需要根据制件的冲压工艺制定定位方式和卸料方式。还有模具零部件的设计：

1) 根据冲压件形状和尺寸，确定凸、凹模加工精度、结构形式和固定方法；

2) 根据毛坯的特点、冲压件精度和生产批量，确定定位、导料和挡料方式；

3) 根据制件和废料形状、大小，确定进料、出件和排除废料的方式；

4) 根据板料厚度和冲压件精度要求，确定压料与卸料方式；

5) 根据生产批量，确定操作方式是手工操作，自动或半自动操作；

6) 根据冲压特征和对模具寿命要求，确定合理的模具加工精度；

7) 根据所使用的设备，确定模具的安装和固定方式。

（6）自行设计合适的模架。

（7）模具图的绘制。

四、主要参考文献目录

[1] 张国方，宋景芬.车文化[M].北京：人民交通出版社，2008.07.

[2] 陈家瑞.汽车构造(下)[M].北京：机械工业出版社，2000.

[3] 王望予.汽车设计[M].北京：机械工业出版社，2004.

[4] 李大鑫，张秀棉.模具技术现状与发展趋势综述[M].模具制造，2005.

[5] 杨灿，苏张磊.国内汽车模具工业发展现状分析[J].河南农业.2013

[6] 徐家川，王翠萍.汽车车身计算机辅助设计[M].北京：北京大学出版社，2012.

[7] 于永泗，齐 民.机械工程材料[M].大连：大连理工大学出版社，2010.

[8] 柯旭贵，张荣清.冲压工艺与模具设计[M].北京:机械工业出版社，2012.9.

[9] 龚红英.板料冲压成形CAE实用教程[M].北京：化学工业出版社，2010.

[10] 苏春建，于涛.金属板料成形CAE分析及应用[M].北京：国防工业出版社，2011.5.

[11] 钟翔山.冲压模具设计技巧、经验及实例[M].北京：化学工业出版社，2013.

[12] 姜奎华.冲压工艺与模具设计[M].北京：机械工业出版社，1997.

[13] 朱江峰，童林军.冲压模具设计与制造[M].北京：北京理工大学出版社，2009.

五、毕业设计（论文）工作进度计划。（必须包含一定工作量的计算机知识综合应用环节）

第一阶段：（   ）

1)召开毕业生会议，下达设计（论文）任务书。

2)收集、查阅、整理毕业设计需要的资料（互联网、校图书馆、网上查询书籍）。

3) 写出开题报告3000字以上。

4) 查阅相关UG软件资料并初步掌握运用此软件，利用UG进行3D绘图。

第二阶段：（    ）

1) 分析零件的成型工艺，设计模具的基本结构。

2) 对设计出的结果进行分析，整理，检查各项数据，此时2D模具总装配图也开始绘制。

3) 撰写说明书（10000字以上，中、外文摘要、目录、正文、参考文献）。

4) 检查，修改说明书存在的错误。

5) 完成毕业设计所需要的成果以及各种资料的齐全。

第三阶段：（   ）

1) 指导教师审阅论文，提出修改意见，学生编辑修论文，学生论文打印稿经指导老师评定之后交给评阅教师评阅。

2) 毕业设计答辩阶段。

六、指导教师审核意见

指导教师签字：

年    月    日

七、开题答辩结论和审核意见

教研室主任签字：

年    月    日