屏蔽罩冲压件模具设计

毕业设计说明书题 目:屏蔽罩冲压工艺及模具设计 年级、 专业: 姓 名: 学 号: 指 导 教 师: 完 成 时 间: 摘 要冲压模具在工业生产中应用广泛。冲压模具的设计充分利用了机械压力机的功用特点，在室温的条件下对坯件进行冲压成形，生产效率提高，经济效益显著。冲压模具的设计充分利用了机械压力机的功用特点，在室温的条件下对坯件进行冲压成形，生产效率提高，经济效益显著。 本文介绍的模具实例结构简单实用，使用方便可靠，对类似工件的大批量生产具有一定的参考作用。在传统的工业生产中，工人生产的劳动强度大、劳动量大，严重影响生产效率的提高。随着当今科技的发展， 工业生产中模具的使用已经越来越引起人们的重视，而被大量应用到工业生产中来。冲压模具的自动送料技术也投入到实际的生产中，冲压模具可以大大的提高劳动生产效率，减轻工人负担，具有重要的技术进步意义和经济价值。关键词:冲压、模具、制造 AbstractPunching die has been widely used in industrial production.The punching dies that utilized the feature of the normal punch shaped the workpiece in the room temperature,and its efficiency and economic situation is excellent. The dies here discussed can be easily made,conveniently used, and safely operated.And it could be used as the reference in the large scale production of similar workpieces. Punching die has been widely used in industrial production.In the traditional industrial production,the worker work very hard,and there are too much work,so the efficiency is low.With the development of the science and technology nowadays,the use of punching die in the industial production gain more attention, and be used in the industrial production more and more.Self-acting feed technology of punching die is also used in production, punching die could increase the efficience of production and could alleviate the work burden，so it has significant meaning in technologic progress and economic value.Key word: punching、die、manufacture目 录摘 要.II第章 绪论.11.1 课题来源和研究意义 .11.2 国内外在该方向的研究现状及分析 .11.3 本课题研究的主要内容 .21.4 本章小结 .2第 2章 屏蔽罩加工工艺综合分析.32.1 屏蔽罩加工工艺要求 .32.2 零件图分析 .32.3 冲压工艺性审查 .32.4 冲压件经济性和先进性分析 .42.5 工艺方案的确定 .42.6 本章小结 .5第 3章 单模的设计.63.1 冲压件的工艺分析 .63.1.1 冲件回弹值的计算.63.2 展开尺寸及排样 .63.3 计算冲压力（根据工步计算冲压力） .83.3.1 落料力.83.3.2 卸料力.83.3.3 翻边力的计算.83.3.4 翻边卸料力.83.4 确定模具压力中心，翻边模 .83.5 计算凸、凹模刃口尺寸 .103.5.1 翻边工作部分尺寸计算.103.6 凸模、凹模的结构设计 .103.7 模具总体设计及主要零部件设计 .133.7.1 模具总休装配设计.133.7.2 卸料弹簧的设计计算.143.7.3 模柄设计.153.7.4 模架设计.153.7.5 垫板设计.153.7.6 凸模固定板设计.153.7.7 卸料板设计.163.7.8 模具的闭合高度.163.8 冲压设备的选择 .163.8.1 公称压力的选择.163.8.2 行程次数.163.8.3 滑块行程（S ） .173.8.4 模具闭合高度.173.8.5 工作台面尺寸.183.8.6 模柄孔尺寸.183.9 模具的装配 .183.10 模具零件的加工 .193.11 本章小结 .20结 论.21设计心得.23致 谢.24参考文献.25第章 绪论1.1 课题来源和研究意义本设计题目由实习单位提供，经系指导老师审核通过的。本设计题目涉及的主要内容是对冲压模的设计, 研究目的是在厂原有的基础上，对模具进行改进设计，提高产品质量与效益。在二十世纪中期甚至更早,国外就已经出现很多对模具及模具工业的高度评价与精辟的比喻。例如: “模具是美国工业的基石”(美国)；“模具是促进社会繁荣富强的原动力”(日本)；“模具工业是金属加工的帝王”(德国)；“模具是黄金”(东欧)等。在二十世纪未,中国人才开始认识到其极端重要性,作出了科学的评价:“模具工业是现代工业之母”(中国)。21 世纪的制造业，正从以机器为特征的传统技术时代，向着以信息为特征的技术时代迈进，即用信息技术改造和提升传统产业。经济全球化和世界市场一体化加速发展，不断加剧了制造商之间的竞争，提出了快速反应市场的要求，与之相适应，制造业对柔性自动化技术及装备的要求更加迫切而强烈。同时，微电子技术和信息通信技术的快速发展，为柔性自动化提供了重要的技术支撑，工业装备的数控化、自动化、柔性化呈现蓬勃发展的态势。现今,全世界模具工业年总产值约为 650 亿美元，其中亚洲地区占到全世界一半的总产值。而在亚洲,最高属于日本,年产值达 200 亿美元上下。美国的年产值为 50 亿美元。中国也在后来居上,现在已经达到 70 亿美元。然而,产值并不等同于技术质量。虽然我国冲压模具无论在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都已有了很大发展，但与发展经济需求和世界先进水平相比，差距仍很大。一些大型、精度、复杂、长寿命的高档模具每年仍大量进口，特别是中高档轿车的覆盖件模具，目前仍主要依靠进口。而技术含量低的模具已供过于求,市场利润空间狭小。近五年来,平均每年进口模具约为 11.2 亿美元,2003 年就进口了近13.7 亿的模具,这还未包括随设备和生产线作为附件带进来的模具。这表示中国大陆模具业的发展潜力仍然很巨大。这就是这次研究的意义。1.2 国内外在该方向的研究现状及分析在世界上大多数国家和地区，模具及模具工业早已成为了一个行业，有专门的行业组织机构指导和推动模具工业的发展。比如日本有“型技术协会” ，台湾地区有“台湾模具工业同业公会” ，我国有“中国模具工业协会”,各省市均有其分会。模具行业已成为一个大行业，仅我国的模具企业已达到了数万家之多。近年来，我国冲压模具水平已有很大提高。大型冲压模具已能生产单套重量达 50 多吨的模具，中档轿车配套的覆盖件模具和多工位单模也能生产了。模具精度达到 12m，寿命 2 亿次左右。表面粗糙度达到 Ra1.5m 的精冲模、大尺寸（ 300mm）精冲模及中厚板精冲模国内也已达到相当高的水平。我国模具 CAD/CAM 技术的发展已有 20 多年历史。由原华中工学院和武汉 733 厂于1984 年共同完成的精冲模 CAD/CAM 系统是我国第一个自行开发的模具 CAD/CAM 系统。华中工学院和北京模具厂等在 1986 年共同完成的冷冲模 CAD/CAM 系统是我国自行开发的第一个冲裁模 CAD/CAM 系统。上海交通大学开发的冷冲模 CAD/CAM 系统也于同年完成。21 世纪开始，CAD/CAM 技术逐渐普及，现在具有一定生产能力的冲压模具企业基本都有了CAD/CAM 技术，其中部分骨干重点企业还具备各 CAE 能力。模具 CAD/CAM 技术能显著缩短模具设计与制造周期，降低生产成本，提高产品质量，已成为人们的共识。在“八五”、九五“期间，已有一大批模具企业推广普及了计算机绘图技术，数控加工的使用率也越来越高，并陆续引进了相当数量 CAD/CAM 系统。如美国 EDS 的UG，美国 Parametric Technology 公司的 Pro/Engineer，美国 CV 公司的 CADSS，英国DELCAM 公司的 DOCT5，日本 HZS 公司的 CRADE 及 space-E, 以色列公司的 Cimatron 还引进了 AutoCAD CATIA 等软件及法国 Marta-Daravision 公司用于汽车及覆盖件模具的Euclid-IS 等专用软件。国内汽车覆盖件模具生产企业普遍采用了 CAD/CAM 技术/DL 图的设计和模具结构图的设计均已实现二维 CAD，多数企业已经向三维过渡，总图生产逐步代替零件图生产。在冲压成型 CAE 软件方面，除了引进的软件外，华中科技术大学、吉林大学、湖南大学等都已研发了较高水平的具有自主知识产权的软件，并已在实践中得到成功应用，产生了良好的效益。快速原型（RP）传统的快速经济模具相结合，快速制造大型汽车覆盖件模具，解决了原来低熔点合金模具靠样件浇铸模具，模具精度低、制件精度低和制造难等问题，实现了以三维 CAD 模型作为制模依据的快速模具制造。它标志着 RPM 应用于汽车身大型覆盖件试制模具已取得了成功。围绕着汽车车身试制、大型覆盖件模具的快速制造，近年来也涌现出一些新的快速成型方法。例如，目前已开始在生产中应用的无模多点成型及激光冲击和电磁成型等技术。它们都表现出了降低成本、提高效率等优点。1.3 本课题研究的主要内容1.屏蔽罩冲裁工艺方案；2.屏蔽罩模具总体方案设计；3.模具各零件尺寸计算；4.模具总装配图与零件图绘制。1.4 本章小结本章从国内外当今模具的发展状况这个角度介绍了课题的研究意义，在此基础上提出课题设计的任务。第 2 章 屏蔽罩加工工艺综合分析2.1 屏蔽罩加工工艺要求屏蔽罩零件图如图 2-1 所示，材料为 304 不锈钢，材料厚度 0.8mm，已知年产量 10t万件，为大批量生产。要求表面无划痕、孔不允许严重变形、冲口无毛刺、翻边无裂纹。设计其冲压模，确定冲压工艺方案。 （304 材质的屈服强度是 200MPa，抗拉强度约是 540-700MPa，抗剪强度约是 430-550MPa，具有良好的塑性，其冲裁、成形加工性较好。 ）图 2-1 屏蔽罩零件图2.2 零件图分析该件尺寸精度要求不高，由冲裁和翻边即可成形。冲压难点在于如何计算模具模具尺寸，模具的结构设计，同时要保证产品不能变形。2.3 冲压工艺性审查在分析冲压工艺性的基础上，其审查内容见下表所示：表 2-1 冲压工艺性审查表工艺性项目 冲压件工艺性状 工艺性允许值 工艺性评价冲裁工艺性落料1.形状精度等级 IT14翻边工艺性1.形状 四边翻边，对称2.翻边半径 R13.直边高度 翻边高度一致4.精度 IT14由以上分析可知，该零件的工艺性较好，可以冲压加工。2.4 冲压件经济性和先进性分析冲压是该件最好的加工方法。由于批量较大，为提高生产率，宜采用简单一点的组合工序。 2.5 工艺方案的确定方案一：首先整体落料，再进行翻边；方案二：冲侧刃，切废料，翻边，空工步，最后切断，产品掉下。上述三方案的综合比较见下表：表 2-2 冲压工艺方案比较表项 目 方案一 方案二模具数量 二套 一套制件质量 有回弹，不易控制形状尺寸精度较好，有回弹，可控制生产率 较高 较高模具寿命结构复杂，生产效率高，模具成本高，维修困难，回弹无法控制。根据上表比较，选定方案一。由于冲压件弯曲尺寸精度均为 IT14，方案一回弹可控制。对其影响不大。同时，采用这样的方案，在提高生产率的同时也很好地保证与外形尺寸精度。2.6 本章小结本章分析了屏蔽罩整体加工工艺性，对其工艺性进行审查，并对冲压件进行了经济性与先进性分析，最后确定工艺方案。第 3 章 单模的设计3.1 冲压件的工艺分析该产品落料，翻边等工序结合，结构较为简单，整个形状由直线组成。由零件图可知，该件的经济精度为 IT14，符合冲裁精度要求，精度要求能够在冲裁加工中得到保证，一次冲压成形。其尺寸要求、生产批量等情况，也均符合冲裁的工艺要求。材料为 304 不锈钢。该工件的翻边内圆角半径为 1mm，大于最小弯曲半径rmin=0.4t=0.40.8=0.32mm,故该工件形状、尺寸、精度均满足翻边工艺的要求，可以采用翻边工序加工。3.1.1