汽车灯架成形模具设计开题报告.docx

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汽车灯架成形模具设计开题报告

附件三：

浙江理工大学本科毕业设计（论文）开题报告

班级

姓名

课题名称

汽车灯架成型模具设计

目录

1选题的背景与意义

1.1我国冲压模具技术和材料应用的现状和发展趋势

2研究的基本内容与拟解决的主要问题

2.1基本内容

2.2拟解决的主要问题

3总体研究思路及预期研究成果

3.1总体研究思路

3.2可行性分析

3.3预期研究成果

4研究工作计划

成绩：

答辩

意见

（从选题、任务工作量、质量预期、可行性等

几个方面）

答辩组长签名：

年月日

系

主

任

审

核

意

见

签名：

年月日

汽车灯架成型模具设计

1选题的背景与意义

冲压成型是指靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑

性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件（冲压件）的加工成型方法。

冲压成型在汽车制造中是一种十分重要的制造技术，而汽车覆盖件大都采用冲压而

成，其模具制造周期影响汽车的制造成本以及新产品开发的周期。

目前，国外汽车界提

出缩短产品的市场化周期、降低产品开发费用和减轻汽车的质量的了3R战略，其中的

一个重要环节就是降低车身覆盖件模具的制造费用和减少生产周期，因此在车身覆盖件

模具的研发方面各个国家都投入了大量的资金。

1.1我国冲压模具技术和材料应用的现状和发展趋势

模具是机械制造业中技术先进、影响深远的重要工艺装备，具有生产效率高、材料

利用率高、制件质量优良、工艺适应性好等特点，被广泛应用于汽车、机械、航天、航

空、轻工、电子、电器、仪表等行业。

然而，与国际先进水平相比，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、技术含量高的轿车覆盖件冲压模具和精密冲裁模具，每年都需

要花费大量资金进口。

中国虽然在很早以前就制造模具和使用模具，但一直未形成产

业。

由于长期以来模具制造一直作为保证企业产品生产的手段被视为生产后方，因此

一直发展缓慢。

1.1.1冲压成形技术介绍

冲压成形技术是金属加工成形技术之一，它利用模具和冲压机械对板坯进行压力加

工，使板坯产生塑性变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的制件。

它是机械制造工业

中加工成形零件的重要方法之一，应用范围非常广泛。

冲压成形技术相比其他成形方法

有以下特点：

①制件精确度高。

一般不再需要大量的机械加工就能获得强度高、刚性好、质量轻、互

换性好的零件。

②生产效率高。

每分钟少则几件、几十件，多大数百件。

③可生产复杂形状的制件。

用简单的机械设备，通过模具加工出复杂形状的制件，如枪、

炮弹壳、行军水壶、高压气瓶、饮料罐等。

④材料利用率高。

冲压生产制件可用廉价的板材或带材，材料利用率可到70%~80%，可

大大降低成本。

⑤有利于实现机械化和自动化。

减轻工人的劳动强度和改善劳动条件。

1.1.2计算机与冲压模具行业

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。

在冲压模具发展方面，主要表现在以下几

个方面：

第一，模具CAD／CAM／CAE技术是模具设计制造的发展方向。

计算机和网络的发展

正使CAD／CAM／CAE技术跨地区、跨企业、跨院所地在整个行业中推广成为可能，实现

技术资源的重新整合，使虚拟制造成为可能。

第二，模具“逆向工程”的飞速发展。

高速扫描机和模具扫描系统提供了从模型或

实物扫描到加工出期望的模型所需的诸多功能，大大缩短了模具的在研制制造周期。

有

些快速扫描系统，可快速安装在已有的数控铣床及加工中心上，实现快速数据采集、自

动生成各种不同数控系统的加工程序、不同格式的CAD数据，模具逆向工程已在汽车、

摩托车、家电等行业得到成功应用。

第三，先进加工手段的应用。

国外近年来发展的高速铣削加工，大幅度提高了加工

效率，并可获得极高的表面光洁度，高速铣削加工技术的发展，对汽车、家电行业中大

型模具制造注入了新的活力，同时电火花铣削加工技术也迅速发展，也为制造复杂模具

奠定了基础。

模具热处理和表面处理是否能充分发挥模具钢材料性能的关键环节，近年

来模具热处理的发展使用了模具表面处理除完善应发展工艺先进的气相沉积、等离子喷

涂等技术，能够制造出复杂模具，从而极大地提高了加工效率

近年来许多模具企业因此加大了用于技术进步的投资力度，一些国内模具企业已普

及了二维CAD，目前，以汽车覆盖件模具为代表的大型冲压模具的制造技术已取得很大

进步，东风汽车公司模具厂、一汽模具中心等模具厂家已能生产部分轿车覆盖件模具。

并开始使用UG、Pro／Engineer、I-DEAS等国际通用软件，个别厂家还引进了Moldflow

等CAE软件，并成功应用于冲压模的设计中。

1.1.3模具发展的关键问题

对于我国来说，模具自动加工系是我国长远发展的目标。

模具自动加工系统应有多

台机床合理组合，配有随行定位夹具或定位盘，有完整的机具、刀具数控库，有完整的

数控柔性同步系统，有质量监测控制系统。

特别是由于国外模具行业发展较成熟，对我

国模具冲压行业带来很大的挑战，由于汽车、飞机发展和环保要求的提高，对冲压带来

了压力，而产品集约化生产、个性化发展、节能性要求、环保性要求，将促使冲压行业

出现新一轮的技术革新和改造。

同时仿真技术的发展和应用是冲压发展必须借助的手

段，自动化和灵活性要求是冲压发展必须考虑的因素，冲压成型更加“科学化、数字化

和可控化”供应商一冲压厂，冲压厂一用户之间的合作越来越重要，在整个工业中，冲

压的关键在模具，冲压模具的发展至关重要。

2研究的基本内容与拟解决的主要问题

2.1基本内容

1）汽车灯架成型方案设计；

分析汽车灯架的结构特点、尺寸精度，利用CAD和Pro/E绘制二维图、三维图，最终确

定汽车灯架的工艺成型方案。

2）模具结构设计；

根据汽车灯架的工艺方案，结合汽车灯架的规格，制作模具的成本、精度要求和生产效

率等因素，确定模具总体结构形式，完成模具的结构设计，并验证其可靠性。

3）零件设计和相关计算；

2.2拟解决的主要问题

在网上进行搜索发现关于汽车配件，汽车灯架这一关键词目前有着较少的文献资

料。

以下为福特卡车灯架的基本信息。

目前看来，仍需查阅大量资料了解部分标准，并进行模具初步设计

所设计的模具首先应保证冲压件凸模能够顺利进入冲压凹模，不应出现凸模接触不

到的死区，即所有需冲压的部位要在一次冲压中完成。

避免点接触，接触部位应处于冲

模中心，以保证成型时材料不致窜动。

压料应尽量保证毛料平放，压料面各部位进料阻

力应均匀。

冲压深度均匀，拉入角相等，才能有效地保证进料阻力均匀，同时覆盖件冲

压成形的压料面形状是保证冲压过程中材料下破不裂和顺利成型，根据这些要求可以设

计冲压模具并且进行实际的生产制造。

3总体研究思路及预期研究成果

冲压成型是指靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑

性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件（冲压件）的加工成型方法。

根据课题要求，对该汽车灯架进行初步的冲压模具设计

3.1总体研究思路

分析福特卡车的汽车灯架结构特点，尺寸精度。

根据汽车灯架的结构特点和课题要求，最终选择设计冲压模。

完成相关二维图

根据汽车灯架的形状、尺寸及加工工艺的要求，设计出完成其相关功能的模具结构。

3.2可行性分析

汽车灯架是汽车覆盖件之一，冲压成型在汽车制造中是一种十分重要的制造技术，

而汽车覆盖件大都采用冲压而成，其模具制造周期影响汽车的制造成本以及新产品开发

的周期。

随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。

在前人植树

后人乘凉的基础上，本设计论文对汽车灯架成型模具设计是基本可行的。

本设计的工作主要涉及冲压成型工艺、机械原理和机械设计等方面的知识，以及

Pro/E设计工具，本人已学习了这些相关课程，并取得了较好的成绩，掌握了本设计所

需的基本知识。

指导老师曾任教我们冲压成型工艺并在该领域有相当经验，我相信在老师指导下能

顺利完整此次设计并取得预期的研究成果。

3.3预期研究成果

得出相关二维零件图，装配图，以及相关分析图。

设计出汽车灯架的冲压模具，写

出设计论文。

4研究工作计划

起止时间

内容

2012.12.15-2012.12.20

前期资料准备、毕业设计任务书、文献综述、外文翻译。

2012.12.21-2013.01.08

查阅资料（包括外文资料），撰写文献综述、开题报告及翻译外

文资料。

2013.01.08-2013.01.13

完成开题报告，开题报告答辩。

2013.01.14-2013.03.05

总体方案设计，初步分析计算，结构设计。

2013.03.06-2013.04.05

方案设计，分析计算，结构设计，图纸绘制，撰写说明书。

2013.04.05-2013.04.17

毕业设计中期检查完成情况以及数据核对，填写记录。

2013.04.18-2013.05.05

完成图纸绘制，说明书撰写。

提交毕业设计（论文）。

2013.05.06-2013.05.15

毕业设计审阅

2013.05.15

毕业设计答辩

参考文献

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[2]金敦水．冲压模具间隙分析及模具结构设计[J]．煤矿机械，2010，（05）．

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[4]张志鹏.张志刚.冲压常见问题及解决办法，模具制造，2006．6．

[5]王孝培.冲压手册（第二版）[M].北京：

机械工业出版社.2000

[6]雷正保.拉延筋模拟方法对覆盖件CAE结果影响的工业试验[J].汽车工程.2004.26

（1）：

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[7]汽车零件的热冲压成型工艺（）

[8]冯桂香.基于CAE的汽车配件成型特性分析.2011.10

[9]赵军.葛晓宏.易际明.复杂汽车冲压零件成型工艺分析文章编号：

1672-0121（2011）

02-0056-02

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[11]夏国栋.汽车覆盖件冲压模具精细化设计的关键技术研究.2011.01

[12]我们冲压模具的发展重点与展望机械工程师2006年11期

[13]AFewPointersforPickingaBestStampingDieRobertA.Capizzio