电脑后板SK03级进成形工艺与模具设计开题报告

1. 研究目的与意义

课题研究内容包括零件的冲孔、落料、弯曲、卷圆等知识，使学生能得到全面的锻炼。课题为典型的模具设计类课题，涉及机械知识全面，与工程机械专业方向结合紧密。模具毕业设计是学校教学计划的最后一个重要环节；是我们综合素质与工程实践能力培养效果的全面检验。模具毕业设计培养我们综合应用所学基础课、技术基础课、专业课知识和相应技能的能力，解决模具设计问题的综合能力和创新能力，提高学生的综合素质和分析、处理问题的本领。

课题涉及知识面较广，且设计要求较高，对学生的设计能力，特别是思考能力是一个很好的锻炼。通过毕业设计提高了我们模具设计能力和创新能力，锻炼学生规范性设计的能力。为以后的工作打下了扎实的基础。

2. 课题关键问题和重难点

本课题主要具体研究关键问题如下：

（1）电脑后板零件对零件进行工艺性分析和材料参数分析，确定冲压方向，毛坯展开计算，进行排样设计。其中难点是弯曲时的回弹角度，这里拟通过加大一定的弯曲角度来抑制回弹。

（2）在电脑后板零件设计中，弯曲角度也是一个难点。这个零件弯曲角度小于90度，大大增加了设计难度，设计中要采取多次弯曲，同时还会带来一些其他问题，比如小于90度弯曲会造成脱模困难，要在设计中考虑出模问题。

3. 国内外研究现状（文献综述）

由于模具工业的重要性，模具成型工艺在各个工业部门得到了广泛的应用，使得模具行业的产值已经大大超过机床刀具工业的产值。[1]这一情况充分说明在国民经济蓬勃发展的过程中，在各个工业发达国家对世界市场进行激烈的争夺中，越多越多地采用模具来进行生产，模具工业明显地成为技术经济和国力发展的关键[2]。

板料冲压成形过程中既存在塑性变形,又存在弹性变形,卸载后由于弹性变形的恢复,会产生回弹现象[3]。回弹在金属板料成形过程中是不可避免的,它的存在影响了零件成形的质量,增加了调模、修模的工作量。因此,在实际生产中需要对回弹进行预测和控制。由于回弹是整个成形历史的累积效应,与模具形状、材料特性、摩擦接触等因素相关,所以零件回弹的计算非常复杂[4]。早期的回弹研究主要采用实验和解析的方法,研究对象局限于规则几何形状和边界条件较为简单的二维弯曲成形。随着汽车行业和航空业的发展,对以自由曲面为特征的板料成形精度要求的提高,使得三维复杂板料冲压成形后的回弹预测问题成为该领域的研究热点。目前,常用的回弹预测理论主要有形变理论、增量理论和能量理论。随着有限元算法理论和计算机技术的发展,通过数值模拟计算回弹的方法得到了广泛研究。在众多模拟算法中,包括采用冲压加载成形和卸载回弹过程都采用隐式求算法、显式算法模拟成形过程。在冲压成形过程,再用隐式算法计算卸载回弹过程。和其他方法比较,将显示和隐式有限元程序结合起来求解回弹的方法,由于具有计算效率高,计算相对准确的特点,成为求解回弹问题使用最多的一种手段。本文采用显式和隐式相结合的方法对板料卷圆的成形及回弹过程进行了模拟,通过对有限元参数进行调整,实现了对板料卷圆回弹的预测[5]。

u形冲压件弯曲的回弹是弯曲工艺研究重要内容,金属板材在弯曲成型过程中,获得塑性变形的同时总是伴随着弹性变形。当弯曲成型加工结束后,卸掉冲压载荷时,取出弯曲件会发现产生弹性恢复,其弯曲角度和外形尺寸都发生与施加载荷时变形方向相反的变化,使弯曲件的几何精度受到损害,形成u形弯曲件生产中较难解决的问题。通过分析金属板材弯曲回弹的表现形式、影响因素,总结了控制弯曲回弹的具体措施[6]。

4. 研究方案

电脑后板工件材料为08，料厚为1.5mm。两个中心孔之间的中心距为15mm，尺寸精度要求一般，为it13级。弯曲部分内侧最小弯曲半径为0.5mm；低端弯曲半径为4mm，由于弧度较大，需要多次弯曲。除此之外，零件的翘起与垂直地面方向约为30；最后还有切外形和落料等工序。

制造该工件需要冲孔、弯曲、落料等多道工序使用冲孔，弯曲，落料级进模具。级进模由多个工位组成，各工位按顺序关联完成不同的加工，在冲床的一次行程中完成一系列的不同的冲压加工。一次行程完成以后，由冲床送料机按照一个固定的步距将材料向前移动，这样在一副上就可以完成多个工序，一般有冲孔，落料，折弯，切边，拉伸等等。

对卷圆件的冲压工艺性的分析可知,弯曲和脱模是模具设计的难点,有两种工艺方案如下:

5. 工作计划

毕业设计前一学期完成英文翻译，收集、查阅、文献资料并准备开题报告。第1周完成英文翻译，提交英文翻译给指导老师批阅。英文翻译经指导老师批阅合格并确认后,译文和原文均上传至毕业设计管理系统。译文封面用标准模版。第2周查阅文献资料，完成产品三维造型，确定设计方案，撰写开题报告。第3周完成开题报告，经指导老师批阅合格并确认后，上传至毕业设计管理系统。开题报告封面用标准模版。

第4周绘制模具装配草图。第5周计算机绘制模具装配总图。第6周中期检查，在毕业设计管理系统上网完成期中检查报告的填写。第7周修改模具装配总图。第8周计算机绘制模具主要零件图。第9周修改模具主要成型零件图，准备撰写毕业设计论文。第10周完成毕业设计报告（论文）的撰写，并提交给指导老师批阅和确认。第11周上传毕业设计报告（论文）的附件至毕业设计管理系统。论文封面用标准模版。第12周评阅、成果验收，规范化检查。第13周答辩评分。