变压器垫片冲模设计

毕业设计（论文）说明书变压器垫片冲模的设计山东科技大学毕业论文I目录摘要.ABSTRACT.1 绪论.11.1 课题背景11.2 国内外发展概况11.3 冲压变形理论基础51.4 模具材料选用71.5 课题相关工作92 零件工艺分析.102.1 工艺分析102.2 工艺方案及模具结构型式的确定103 工艺计算.123.1 排样设计123.2 冲压力计算133.3 确定模具压力中心143.4 凸、凹模刃口尺寸计算154 模具的总体设计.174.1 模具类型的选择174.2 定位方式的选择174.3 卸料、出件方式的选择184.4 导向方式的选择19山东科技大学毕业论文II5 模具主要零件的结构设计.215.1 凹模板215.2 凸模215.3 其他225.4 定位零件的结构设计225.5 卸料板与凸模之间的间隙225.6 导向零件的结构设计235.7 支持及夹持零件、紧固零件结构型式的选245.8 其他零件的结构设计255.9 模具零件的加工精度和配合要求265.10 选择冲压设备.276 模具的装配.307 结束语.318 参考文献.329 致谢.33山东科技大学毕业论文I摘要本设计是单工序落料模的设计，设计内容是从零件的工艺性分析开始的，根据工艺要求来确定设计的思路。冲裁是最基本的冲压工序。本设计重点是在分析冲裁变形过程及冲裁件质量影响因素的基础上，介绍冲裁工艺计算、工艺方案制定和冲裁模设计。涉及冲裁力与压力中心计算、间隙确定、刃口尺寸计算原则和方法、排样设计、冲裁工艺性分析与工艺方案制定、冲裁典型结构、零部件设计及模具标准应用、冲裁模设计方法与步骤等。 主要设计内容有：1、零件工艺性分析；2、确定冲裁工艺方案；3、选择模具的结构形式；4、进行必要的工艺计算；5、选择与确定模具的主要零部件的结构与尺寸；6、校核模具闭合高度及压力机有关参数；7、绘制模具总装图及零件图。关键词：落料；单工序；冲压模具山东科技大学毕业论文IIABSTRACTThis design is a single-process blanking die design, design content is from a part of the process of analysis, according to the technological requirements to determine design ideas. Blanking is the most basic punch. The design focuses on the analysis of blanking deformation process and cutting quality factors, introduced on the basis of blanking computing, process and die design. Involved blanking force and pressure center computing, gap identified, cutting edge size calculation principles and methods, layout design, blanking of analysis and process, blanking the typical structure, component design and die standard application, die design methods and steps, and so on. The main design content: 1, part process analysis; 2 determine blanking programme 3, select the stencil structural forms; 4, make the necessary technical calculation; 5, select and identify the main parts of the structure and dimensions; 6, check die height and press the relevant parameters; 7, drawing die General Assembly drawings and parts.Keyword：blank; single-process ; blanking die design山东科技大学毕业论文11 绪论1.1 课题背景近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维 CAD，为适应模具产品“交货期短 ”、“精度高”、“质量好” 、“价格低”的服务要求，并陆续开始使用 Solidworks、UG、Pro/Engineer 、I-DEAS 、Euclid-IS 等国际通用软件，个别厂家还引进了 Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris 和MAGMASOFT 等 CAE 软件，并成功应用于冲压模的设计中。Solidwork 是比较常用的三维机械设计软件，能满足中小型企业模具设计需求。并能大大减少了设计师的工作量，节约了工作时问，提高了工作效率，使设计师把更多的精力用在新产品的开发及创新上。1.2 国内外发展概况改革开放 20 多年来，我国的模具工业获得了飞速的发展，设计、制造加工能力和水平、都有一了很大的提高。据中国模具工业协会统计，1995 年中国模具总产值为 145 亿元，而 2003 年已达 450 亿元左了，年均增长 14%。另据统计 2004 年中国（不包括台湾、香港、澳门地区）共有模具专业生产厂、产品厂配套的模具车问（分厂）近 20000 家，约 60 万从业人员，年模具总产值达 1 亿元人民币以上的有十多家。但是，我国模具工业现有能力只能满足需求最的 60%左右，还不能适应国民经济发展的需要。据有关部门统计，1997 年进口模具价值 6.3 亿美元，这还不包括随设备一起进口的模具；1997 年出口模具仅为 7800 万美元。目前我国模具工业的技术水平和制造能力，是我国国民经济建设中的薄弱环节和制约经山东科技大学毕业论文2济持续发展的瓶颈。国内已经认识到了模具在制造业中的重要基础地位，许多模具企业十分重视技术发展，增大了用于模具技术进步的投资。（一）模具设计分析方面的状况：模具 CAD/CAE/CAM 技术是改造传统模具生产方式的关键技术，能显著缩短模具设计与制造周期，降低生产成本，提高产品质最。它使技术人员能借助于计算机对产品、模具结构、成型工艺、数控加工及成本等进行设计和优化。以生产家用电器的企业为代表，陆续引进了相当数最的CAD/CAM 系统，实现了 CAD/CAM 的集成，并采用 CAE 技术对成型过程进行计算机模拟等，数控加工的使用率也越来越高，取得了一定的经济效益，促进和推动了我国模具 CAD/CAE/CAM 技术的发展。近年来，我国自开发的有冲裁模 CAD/CAM 系统；CAXA 系列软件为进一步普及模具CAD/CAM 技术创造了良好条件。但目前我国计算机辅助技术的软件开发，尚处于较低水平，需要知识和经验的积累。无论是应用广泛性，还是技术水平上都与国外存在很大的差距。在应用 CAE 进行模具方案设计和分析计算方面，也才刚刚起步，大多还处于试用阶段。（二）我国未来模具的研发探讨模具设计的标准化、网络化、智能化、三维化、集成化 1、标准化标准化是实现模具专业化生产的基本前提，是系统提高整个模具行业技术水平和经济效益的重要手段，是机械制造业向深层次发展必由之路。国际上工业发达的国家和公司都极为重视模具的标准化，我国的模具标准化程度不足 30%，而且标准品种少、质量低、交货期长，严重阻碍模具的合理流向和效能发挥。CAD/CAM 系统可建立标准零件数据库，非标准零件数据库和模具参数数据库。标准零件库中的零件在 CAD 设计中可以随时调用，并采用山东科技大学毕业论文3GT（成组技术）生产。非标准零件库中存放的零件，虽然与设计所需结构不尽相同，但利用系统自身的建模技术部可以方便地进行修改，从而加快设计过程，典型模具结构库是在参数化设计的基础上实现的，按用户要求对相似模具结构进行修改，即可生成所需结构。2、集成化模具 CAD/CAM 技术与 GT、CE(Concurrent Engineering)、CAE、CAPP(Computer Aided Process Program-ming)等技术密切相连，组成一个有机的整体，其关键在于建立一个统一的全局模具产品数据模型，在产品开发，模具设计中，提供全部的信息，使信息共享，交换处理和反馈，它综合了计算机技术，系统集成技术，并行技术和管理技术，体现了系统化思想直至发展为 CIMS(Computer Integrated Manufacture System，计算机集成制造系统) 。模具软件功能的集成化要求软件的功能模块比较齐全，同时各功能模块采用同一数据模型，以实现信息的综合管理与共享，从而支持模具设计、制造、装配、检验、测试及生产管理的全过程，达到实现最佳效益的日的。如英国 Delcam 公司的系列化软件就包括了曲面/实体几何造型、复杂形体工程制图、工业设计高级渲染、塑料模设计专家系统、复杂形体 CAM、艺术造型及雕刻自动编程系统、逆向工程系统及复杂形体在线测量系统等。集成化程度较高的软件还包括：Pro/E、UG 和 CAT1A 等。3、模具设计、分析及制造的三维化。传统的二维模具结构设计已越来越不适应现代化生产和集成化技术要求。模具设计、分析、制造的三维化、无纸化要求新一代模具软件以立体的、直观的感觉来设计模具，所采用的三维数字化模型能方便地用于产品结构的 CAE 分析、模具可制造性评价和数控加工、成形过程模拟及信息的管理与共享。如 Pro/E、U G 和 CAT1A 等软件具备参数化、基于特征、山东科技大学毕业论文4全相关等特点，从而使模具并行工程成为可能。另外，Cimatran 公司的Moldexpert, Delcam 公司的 Ps-mold 及日立造船的 Spaee-E/mold 均是 3D 专业注射模设计软件，可进行交互式 3D 型腔、型芯设计、模架配置及典型结构设计。澳大利亚 Moldflow 公司的三维真实感流动模拟软件MoldflowAdvisers 己经受到用户广泛的好评和应用。面向制造、基于知识的智能化功能是衡量模具软件先进性和实用性的重要标志之一。如Cimatron 公司的注射模专家软件能根据脱模力向自动产生分型线和分型面，生成与制品相对应的型芯和型腔，实现模架零件的全相关，自动产生材料明细表和供 NC 加工的钻孔表格，并能进行智能化加工参数设定、加工结果校验等。4、网络化与协同设计随着模具工业规模的不断扩大，要做到资源信息共享、交换等，网络化设计的发展是必然的，将以微机为中心的智能工作站达成了分布式系统构成 CAD/CAM/CAE/CAPP 微机局域网络，结构灵活，功能愈加强大，并伴随着 Internet/Intranet 网的进一步拓展，系统提供了异地设计人员在同一时间对同一个参数进行评价和修改，实现异地操作与数据交换，使一个项目在多台计算机上协作完成，以适应不同地区的现有资源和生产设备资源的要求和利用。这种基于 Internet 下的协同设计实现了企业间的“集成化”，它将成为模具制造业全球化的发展趋势。随着模具在企业竞争、合作、生产和管理等力一面的全球化、国际化，以及计算机软硬件技术的迅速发展，模具软件应用的网络化的发展趋势是使 CAD/CAE/CAM 技术跨地区、跨企业、跨院所在整个行业中推广，实现技术资源的重新整合，使虚拟设计、敏捷制造技术成为可能。美国在其21 世纪制造企业战略中指出，到 2006 年要实现汽车工业敏捷生产/虚拟工程方案，使汽车开发周期从 40 个月缩短到 4 个月。山东科技大学毕业论文55、智能化CAD/CAM 系统智能化主要表现在专家系统思想的引入，通过虚拟专家来处理模具设计制造中的问题，专家系统具有数据模块知识库模块和控制模块，专家系统可以解决知识表示，特征统计，推理力法，概念设计等问题，具有启发性、灵活性等特点，整个系统具备人上智能(AI)理想的智能模具 CAD/CAM 系统响应，自动产生设计方案，对方案进行最优评价和选择，并对模具设计制造提供全方位的过程响应和处理。1.3 冲压变形理论基础1.3.1 塑性变形的基本概念在金属材料中，原子之间作用着相当大的力，足以抵抗重力的作用，所以在没有其他外力作用的条件下，金属物体将保持自有的形状和尺寸。当物体受到外力作用之后，它的形状和尺寸将发