手机喇叭外壳冲压模具设计_毕业设计论文.doc

泸州职业技术学院 毕业设计 12/6/2010（时间）机械工程系毕业设计报告 手机喇叭外壳冲压模具设计学生姓名所在系部机械工程系年 级专 业模具设计与制造指导教师成 绩指导教师评阅书指导教师评价：一、撰写（设计）过程1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神 优 良 中 及格 不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度 优 良 中 及格 不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力 优 良 中 及格 不及格4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性 优 良 中 及格 不及格5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况 优 良 中 及格 不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ 优 良 中 及格 不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格建议成绩： 优 良 中 及格 不及格（在所选等级前的内画“”）指导教师： （签名） 单位：（盖章）年 月 日评阅教师评阅书评阅教师评价：一、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ 优 良 中 及格 不及格二、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格建议成绩： 优 良 中 及格 不及格（在所选等级前的内画“”）评阅教师： （签名） 单位：（盖章）年 月 日第 35 页 共 35 页教研室（或答辩小组）及教学系意见教研室（或答辩小组）评价：一、答辩过程1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况 优 良 中 及格 不及格2、对答辩问题的反应、理解、表达情况 优 良 中 及格 不及格3、学生答辩过程中的精神状态 优 良 中 及格 不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ 优 良 中 及格 不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格评定成绩： 优 良 中 及格 不及格（在所选等级前的内画“”）教研室主任（或答辩小组组长）： （签名）年 月 日教学系意见：系主任： （签名）年 月 日目 录摘 要7引 言8第一章 手机零件成形工艺分析9 1分析制件的冲压工艺性9 1.1 工件图9 1.2 材料10 1.3 结构分析10 1.4 尺寸精度与表面粗糙度10 1.5 确定冲压工艺方案10 1.6 毛坯计算11第二章 落料拉深部分设计12 1排样12 2拉深次数n的计算12 2.1确定是否用压边圈12 3拉深系数13 4拉深高度13 5冲裁力的计算13 6冲孔力的计算14 7 压边力14 8压力机总压力14第三章 压力机的选择15 1选择压力机15 2确定冲压方向16第四章 模具结构及零件的选择17 1模具结构选择17 1.1导柱导套的选择17 1.2主要工作零件18 1.3 其它零件设计19 1.4其它标准零件22 2模具工作部分的尺寸和公差的确定23 2.1拉深凸模与拉深凹模圆角半径23第五章 模具结构设计25 1模具结构设计25 2闭合高度h0：26第六章 模具整修27 1整修工序27结论30致谢31参考文献32摘 要本设计进行了落料、冲孔、拉深复合模的设计。文中简要概述了冲压模具目前的发展状况和趋势。对产品进行了详细工艺分析和工艺方案的确定。按照冲压模具设计的一般步骤，计算并设计了本套模具上的主要零部件，如：凸模、凹模、凸模固定板、垫板、凹模固定板、卸料板、导尺、挡料销、导正销等。模架采用标准模架，选用了合适的冲压设备。设计中对工作零件和压力机规格均进行了必要的校核计算。此外，本模具采用始用挡料销和钩形挡料销挡料。模具的冲孔和落料凸模分别用不同的固定板固定，便于调整间隙；冲孔凹模和落料凹模则采用整体固定板固定。落料凸模内装有导正销，保证了工件上孔和外形的相对位置准确，提高了加工精度。如此设计出的结构可确保模具工作运行可靠和冲压产品大批量生产的要求。 关键词：复合膜；校核；冲压；模具；工艺；设计。引 言随着国民经济的发展，冲压模具在兵器工业、机械工业、电子工业及日用品的生产中的应用越来越广泛。冲压生产和模具工业得到了迅速的发展。冲压是一种先进的金属加工方法。它是建立在金属塑性变形的基础上，利用模具和冲压设备对板料产生塑性变形或分离，从而获得一定形状、尺寸和性能的零件。冲压生产具有生产效率高、操作简单、便于实现机械化和自动化等特点。采用精密复杂的模具，能加工出形状复杂的零件，且尺寸精度准确，材料利用率高，零件重量轻。在大批量生产中，是一种先进的优质、高产、低消耗和低成本的加工方法。伴随计算机技术的发展，面向产品设计的三维设计软件系统日臻完善。ug就是被公认为世界一流的企业级cad/cam/cae一体化软件之一。它被广泛应用于航空航天、汽车、电子、玩具等各行各业当中。本论文是关于手机零部件冲压模具设计。其中涉及到零件的冲压工艺设计、落料拉深复合模设计、胀形冲孔复合模设计和压力机选择等。论文中若有错误和不足之处，望各位老师能批评指正。第一章 手机零件成形工艺分析1. 分析制件的冲压工艺性1.1工件图1.2 材料10钢 材料厚度 t=1mm由冲压模具设计与制造p27，表1.3.6：抗拉b 335470（n/）抗剪 260360（n/mm）弹性模数 e 190000 (n/mm)屈服点s 200 （n/mm）（%） 32%1.3 结构分析该零件是手机喇叭零件，形状特征包括冲孔，拉深面，冲孔，是对称结构，较为简单。产品零件需要经过多道工序才能完成，基本工序应包括落料，拉深、冲孔等。拉深底部冲出一大孔，尺寸精度相对比较高。制件应注意尺寸之间的影响，以及工序之间相互的影响。1.4 尺寸精度与表面粗糙度尺寸精度按it11级精度；表面粗糙度rn=12.515 确定冲压工艺方案根据零件的结构形状可知，零件所需的冲压基本工序为落料、冲孔、拉伸。根据零件的特点和工艺要求，可能有以下加工原则。方案一：落料拉深拉深冲孔；方案二：落料冲孔拉深；方案三：落料冲孔拉深拉深；方案四：落料拉深冲孔。对比以上方案，择优选择哪种方案方案一，如果选择先落料，然后拉深两次，在进行冲孔，可能会影响工件质量，因为，中间两步可以一步完成，可以减少工序，保证工件质量。方案二，先进行落料，冲孔，拉深，也不可行。因为工件先进行冲孔，工件在加工过程，会造成变形，凸起等，造成工件损伤，所以，方案二部可行。方案三，落料冲孔拉深拉深，显然，造成了方案一和方案二两种错误，所以，方案三不可行。方案四，落料拉深冲孔，对比以上三种方案，方案四更加符合要求。确定方案：落料拉深冲孔复合模16. 毛坯计算毛坯直径d的计算因为拉深相对高度h/d=16/99=0.162，因为是无凸缘零件，h20,查课本表得，取修边余量=1mm毛坯直径d按下式计算:d=d 12+4d2(h+)+6.28rd1+8r21/2=942+4*99(16+1)+6.28*2.5*94+8*2.52 1/2=130.74mm 第二章 落料拉深部分设计1. .排样由中国模具设计大典p50选用轧制薄钢板 15001500单行直排 a=1.2 a1=1.5轮廓尺寸：amaxbmax=404209.95条料宽：b=amax+2a+毛坯修边量 =473.28进距：l0=bmax+2a1=2111.15条数：n1=500/473.28=1（余26.72）每条个数：n2=1500/211.15=7(余21.95)总个数： n=n1n2=7利用率：=（762117）/（5001500） =57.80%2. 拉深次数n的计算2.1确定是否用压边圈毛坯相对厚度t/d=1/200100=0.5 h/d=0.14所以应采用压边圈3.拉深系数t/d100=1/200100=0.5 d凸/d=156/150=1.04查2 p208 表4-20h1/d1=0.500.62而： h/d=23.4/150=0.156显然 h/dh1/d1 故：只需一次拉深，且拉深系数2p208 m1=0.55可拉深直径d=dm1=2160.55=119=15mm)=0.18*130=23.4mm,初选为25mm. 凹模壁厚：c=(1.52)h=37.550,取c=45mm 所以凹模外径：l=130+2*45=220(mm) 根据冷冲压典型组合尺寸有关标准 凹模外径d取250mm 2.闭合高度h0：模具闭合高度应为上模、下模板、弹性卸料板、凹模、垫板、固定板等厚度的总和。即 h0=（60+6+20+68+65+10-1）mm=228mm“-1mm”是考虑凸模进入凹模的深度。根据生产现场调整，可略有增减，以制件完全分离为准。所选压力机闭合高hmax240mm,hmin=210满足：hmax-5mmh0hmin+10mm 第六章 模具整修1整修工序 整修是将普通冲裁后的毛坯放在整修模中，进行一次或多次加工，除去粗糙不平的冲裁剪切面和锥度，从而得到光滑平整的断面。整修后，零件尺寸精度可达it6it7级，表面粗糙度ra值可达0.80.4um.常用的整修方法主要有外缘整修、内孔整修、叠料整修和振动整修。 1下模座 2垫板 3凹模固定板 4导柱 5导套 6整形凹模 7凸模固定板 8整形凸模 9上模座 10螺钉 11推杆 12模柄 13推件器 14销钉外缘整修 其整修过程相当于用压力机切削加工。将预先留有整修余量的工件置于整修凹模上，由凸模将毛坯压入凹模，毛坯外缘金属纤维被凹模切断，形成环行切削n1,n2.随着凸模下降，外缘金属纤维逐步被切去，切屑逐步外移断裂，直至最后阶段，切屑成长减弱，又相当于普通剪切变形，产生裂纹，完全切断分离。整修后得到的工件断面光洁垂直，只是在最后断裂时有很小的粗糙面（约0.1mm左右）。外缘整修的质量与整修次数、整修余量及整修模结构等因素有关。 整修次数与工件的材料厚度、形状有关。对于厚度在3mm以下，外形简单、圆滑的工件一般只需一次整修，厚度大于3mm或工件有尖角时，需进行多次整修，否则会产生撕裂现象。一次整修余量沿外形周边需均匀分布。 毛坯上所留整修余量必须适当，才能保证整修后得到光滑平直的断面。从图可看到，总的双边切除余量为 s=z+d 式中 s总的双边被切除金属量; z落料模双边间隙（mm）; d双边整修余量（mm）内孔整修切除余量的内孔整修，其工作原理与外缘整修相似，不同的是利用凸模切除余量，整修目的是校正孔的坐标位置，降低表面粗糙度和提高孔的尺寸精度，一般可达it5it6级，表面粗糙度ra值达0.2um.这种整修方法除要求凸模刃口锋利外，还需有合理的余量。过大的余量不仅会降低凸模寿命，而且切断面将被拉裂，影响光洁度与精度。余量过小则不能达到整修的目的。修孔余量与材料种类、厚度、预先制孔的方式（冲孔或钻孔）等因素有关。修孔余量可用下式计算：d =2s+c=2.82x+c 式中d双边修孔余量（mm）； s修正前孔具有的最大偏心距（mm）; c补偿定位误差，可查表；x, y修正前孔可能具有的最高坐标误差。 内孔整修时，凸模应从孔的小端进入。孔在整修后由于材料的弹性变形，使孔径稍有缩小，其缩小值近似为：铝0.0050.010mm,黄铜0.0070.012mm,软钢0.0080.015mm.内孔整修还有一种是用心棒精压。它是利用硬度很高的心棒或钢珠，强行通过尺寸稍小一些的毛坯孔，将孔表面压平。此法用于d/t34及t3mm的情况。它不但可以利用钢珠加工圆形孔，而且可以利用心棒加工带有缺口等的非圆形孔。叠料整修 用一般的整修方法，要得到小的间隙必须有相当高精度的模具，而且还有一个最佳整修余量的选择问题，通过一次整修不一定能得到光滑的表面。 由于整修时凸模不进入凹模内，所以模具制造容易，而且也不存在凸模的磨损问题，与一般整修方法相比，适用材料的范围和允许加工余量的范围都宽。其缺点是在下一行行程的毛坯进入之后，就必须除去切屑，所以需要有相应的措施。为提高切削性能和使切屑容易排出，可以采用在凹模端面上加工出1015的前角或断屑槽，以及用高压的压缩空气吹掉切屑。此外，由于下一次行程的毛坯起了凸模作用。而毛坯比凸模的料软得多，相当于在凸模刃口加上圆角，因而产生的毛坯相当大。振动整修是借助与专门压力机在凸模上附加一个轴向振动，断续地进行切削。这样使原来比较难于整修的材料变得容易整修，还能降低整修表面的粗糙度。结论：(1)通过对手机零件工件的工艺分析，充分了解了此零件的各种工艺，以及在设计模具和工序安排过程中应该注意的事项，使工艺过程和模具设计更趋于合理化，掌握了设计时的工序安排过程中应该注意的原则和一些必要的事宜。 (2)设计时，要考虑到前后工序的关联性，以及模具的关联性，合理安排工序，尽量使模具的结构更紧密。同时在设计的过程中还要考虑到所设计零件的可加工性，要尽可能多的选用标准零件，达到规范化设计的要求。(3)大量运用计算机辅助设计扭autocad来完成模具的设计，从而省不少时间和精力，同时也使设计更