课题名称

汽车车窗玻璃升降器外壳冲压工艺及模具设计

学生姓名

 

专业班级

B090303

课题类型

工程设计

指导教师

 

职称

讲师

课题来源

工程实际

1. 综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义

1.1国内外研究动态

    20世纪80年代前,很多模具是靠钳工用手打磨出来的;90年代,由于引入了数控加工机床、edm等较先进的设备,大大地提高了模具的生产工艺水平,生产周期及模具的品质也有了很大的缩短和改进。高精度加工己经把工人从繁重的体力劳动中解放出来。另一方面,cad/cam/cae等计算机辅助技术在模具行业也得到了广泛的应用,模具的设计及数控加工水平有了很大的提高,cad/cam/cae软件对于模具技术人员的工作效率和设计的可靠性已经有了很大的提高。目前各模具企业又面临着一个新的课题,如何把企业管理也同样从烦琐的事务中解放出来,让信息化管理为企业的生产效率提升作出贡献。所以模具企业管理的信息化己经成为模具行业发展和进步的必然趋势。     

近年来，由于我国国民经济的高速、稳定的增长，促进了我国模具工业的迅速发展壮大，因此，模具设计与制造专业或者相关的材料成型与控制专业已经成为我国国内具有优势的热门专业之一。在日常生活中我们的许多制品都是由模具来生产制造出来的，所以，越来越多的人开始从事模具行业的设计，因此，我国的模具设计水平有了进一步的提高和发展的空间。随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长，模具工业快速发展，必然会带来模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化，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发展。随着与国际接轨的脚步不断加快，市场竞争的日益加剧，人们已经越来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。而模具制造是整个链条中最基础的要素之一，模具制造技术现在已经逐渐的成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志和发展程度的标志之一。  模具工业部发达将严重影响汽车、IT与电子技术产品、机电产品、航空航天、船舶、建材、家用电器等制造业产品的生产。随着社会的进步与经济的发展，市场竞争越来越剧烈，迫使制造业在不断改善产品的性能与品质的前提下，最大限度地缩短新产品的开发周期、降低成本，以便快速响应用户最新的需求，快速、高效地开发新产品是竞争取胜的以个关键因素。实现新产品的快速、高效开发涉及多种领域的先进技术，例如，计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助工程（CAE）、计算机辅助制造（CAM）、新材料，以及产品与相应工艺装备的快速成型、制造等，其中也别是有关模具的设计与制作技术。国外模具工业的逐步转向我国发展，港资和台资企业在不断增加，台资模具企业在国内发展的比较快。然而国内模具生产水平低，模具的价格只有发达国家的1/3或1/5，这种相对较低的价格成为国内模具进入国际市场并与国外模具竞争的主要手段。国内模具在出口的同时，进口的外国模具也在不断增加，尤其是高精度汽车模具需大量进口。  国内模具行业的结构改革步伐日益加快，三资企业、民营企业得到了很大程度的发展，南方模具工业的发展比北方快，但在整个模具设计制造水平和标准化程度上，与德国、美国、日本等发达国家相比还存在相当大的差距。这一些主要表现在高档轿车和大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模方面，无论在设计还是加工工艺和能力方面，都有较大差距。轿车覆盖件模具，具有设计和制造难度大，质量和精度要求高的特点，可代表覆盖件模具的水平。虽然在设计制造方法和手段方面基本达到了国际水平，模具结构周期等方面，与国外相比还存在一定的差距。  我国模具行业的发展前景非常看好。新车型对模具有较大需求，整车的车型需要大中型的汽车模具，因此模具工业一定要承担起汽车零部件模具的设计，为我国汽车行业快速进入世界先进行列发挥应有的作用，从模具技术发展来看 高精度、低成本、交货期短时今后模具发展的一个趋势，模具的标准化加工和模具标准间的发展将会有力的促进中国汽车工业的发展。总之，在21世纪全球经济化的大形势下，全球的资本、技术、劳动力都在整合，加入WTO后，中国将成为世界制造基地，对我国模具工业来讲，机遇与挑战共存，协作、规划、管理将同时起步，以实现我国模具的跨越式发展。

模具生产是单件订单式生产,在管理信息化中有其强烈的特殊性。设计是制造的一部分,工艺设计不充分,设计与工艺信息可直接重复利用价值不大。因此,根据企业生产特点把握全面信息化管理与实用、简化管理的平衡点,是信息化的关键。这就造成很难照搬成熟的管理软件。例如汽车模具企业没有传统意义上的原材料,仓库管理等等。购置的都是部件与部件的半成品,不存在入库出库过程,制造费用的摊销每个企业也是都不一样。又比如成本核算更应该采用项目管理的办法,而不是采用一般加工制造业的办法,什么pdm、erp等软件不经过彻底的改造是完全不适应的。

1.2选题的依据和意义

   改革开放30多年来,中国模具生产作为一个产业有了翻天覆地的变化。这种变化主要体现在三个方面:产能变化、生产方式变化、技术革命。大多数人看到的是中国模具产业作为一个行业的从无到有、从小到大、从拾漏补缺到成为主力,以及模具需求和产量的快速增长变化。但更重要的是生产方式转变和技术革命。后两种变化是一种更加深刻、更加根本性的变化。生产方式的转变主要体现在,从过去传统的小而全的后方车间、作坊式的生产,转变为高度市场专业协作的大规模生产方式;从完全非标生产到相对标准化和准标准化生产。模具生产技术革命,浓缩到一点就是企业信息化也就是数字化制造和信息化管理。

2. 研究的基本内容，拟解决的主要问题

     此次设计主要围绕着汽车车窗玻璃升降器外壳冲压模具设计展开的，通过对玻璃升降器外壳的分析，运用落料、冲孔、拉深和翻边等冲压工序设计复合模具。通过查阅资料。认真分析了要完成的任务，设计主要内容如下：

1) 对零件进行工艺分析，进行冲压工艺方案及模具结构方案设计。

2) 对复合冲压模具零部件工艺参数进行参数选择及计算。

3) 确定冲压加工工艺规程，绘制复合冲压模具装配图和零件图。

4) 利用CAD/CAE/CAM技术进行装配仿真，干涉实验。

设计冲压复合模具时，其结构比较复杂，需要解决以下几个问题：

1) 压力机的许用压力和复合模压力的关系。

2) 复合模中凹凸模的设计。

3) 复合模选用的模架。

4) 复合模中的卸料和推荐装置。

5) 复合模工作部分零件的材料选用。

 

3. 研究步骤、方法及措施

（1）根据升降器外壳冲压工艺及模具设计的要求，查找国内外升降器外壳冲压工艺及模具设计研究现状和资料，并完成总体方案的设计；

（2）根据机构运动要求，完成汽车车窗玻璃升降器外壳冲压工艺及模具设计；

（3）综合设计方案，画出有关装配图和零件图；

  （4）结合图纸和设计方案写出说明书。

4. 研究工作进度

（1）第四周~第五周：调研查阅文献资料，完成开题报告。

  （2）第六周~第八周：进行方案设计，完成总体设计。

  （3）第九周~第十三周：进行技术设计，完成各部分结构设计（装配图）。

  （4）第十四周~第十五周：设计计算完成论文说明书和外文翻译。

  （5）第十六~第十七周：准备和参加答辩。

5. 主要参考文献

[1]党根茂.模具设计与制造[M].西安：西安电子科技大学出版社,2004.

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

[3]薛启翔.冲压模具与制造[M].北京：化学工业出版社,2004.

[4]张荣清.模具设计与制造[M].北京：高等教育出版社,2009.

[5]陈炎嗣.冲压模具设计与制造技术[M].北京：北京出版社,1991.

[6]薛启翔.冲压模具结构设计手册[M].北京：化学工业出版社,2005.

[7]罗继相.浅析我国模具行业现状及发展趋势和对策

   www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-MJJS200,2004 .                                              

[8]万战胜.冲压模具技术[M].北京：中国铁道部出版社,1983.

[9]靖永慧.现在模具行业发展                                 

   www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-NJYJ200,2001.

[10]中国机械协会.中国模具设计大典[M].江西：江西科学技术出版社,2003.

[11]丁仁亮.CATIA V5基础教程[M].北京：机械工业出版社,2007.

[12]Park,Sang B. An expert system of progressive die design for electron gun grid  

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[13]R.S.Rao.Stress Analysis of Stamping Dies Spinger-Verlag New York Inc.  

J.Mater.Shaping Technology.[J](1990)8:17-22.

[14]Mathivanan D.Computer Aided Design Report[N],Follow-up on Parametric  

    Technology,1990.