笔记本电脑上壳冲压模设计.doc

1 2016届届 分 类 号: 单位代码:10452 毕业 论文 （设计 ） 笔记本电脑上壳冲压模设计笔记本电脑上壳冲压模设计 姓 名 学 号 年 级 专 业 系 （院） 机械工程学院机械工程学院 指导教师 2016 年 3 月 30 日 I 摘 要 笔记本电脑由于携带方便而广受欢迎。轻量化是笔记本电脑的发展趋势，因此外 壳制造使用镁合金材料，上壳的制造采用冲压模具。材料确定后要查表并计算修边余 量，然后确定毛坯外形及查表得出计算公式计算尺寸，然后查表得出拉深次数，其中 要确定加工工艺为落料、拉深、冲孔、修边。设计冲裁工序时要先由公式计算冲裁力， 然后查表得出顶件力系数，由公式可计算出顶件力大小，再加上冲裁力和推料力就得 出了压力机要提供的力，由此选择压力机型号，再由公式和查表计算出落料件尺寸和 精度即可。拉深工艺计算时先查表得出抗拉强度和系数，再由公式计算拉深力。再查 表得出计算公式并计算压边力，将二者加起来就得到了压力机应提供的总压力，由此 选择压力机型号。设计冲孔工序时，由公式计算冲孔力、推料力和卸料力，其中的系 数查表可得。 关键词：镁合金；冲裁；拉深 II ABSTRACT The notebook computers are widely used in recent years because it is easy to carry. The development trend of notebook computer is light weight, so the shell of computers is made by magnesium alloy material, and the manufacture of the shell use the stamping die. After the determination of the materials, look-up the table to calculate the trimming allowance, and determine the blank shape. And then according to look-up table to calculate the size, check table to attain the number of drawing, determine the processing technology for falling material, drawing, punching and trimming. When design the blanking process, it needs to finish the formula calculation of blanking force and look-up table to get the top force coefficient. By formula the force size together with the punch force and pushing force to attain the needed pressure force, then choose the type of press. By the formula and look-up table calculation to choose the blossoming materials size. During the drawing process calculation, the first step is look up the table to draw the tensile strength and coefficient, and then according the formula to calculate the drawing force. Then look at the table to calculate the formula and calculate the pressure side force, then will get the total pressure of the press should be provided, which select the type of press. In the process of punching design, according to the formula to design the punching force, pushing force and unloading force. Key words: Magnesium alloy; punching; drawing III 目 录 1 绪论1 1.1 选题背景及目的 .1 1.2 国内外研究状况 .2 1.3 课题研究方法 .2 1.4 论文构成 .2 2 冲压工艺规程的编制3 2.1 冲压件的工艺分析 .3 2.1.1 材料3 2.1.2 结构工艺性分析 .4 2.2 确定毛坯形状及尺寸 .4 2.2.1 计算修边余量5 2.2.2 确定盒形件的毛坯尺寸6 2.6 毛坯尺寸、外形 .7 2.3 排样设计及材料利用率计算 .8 2.3.1 排样方式8 2.3.2 求材料利用率的大小 8 2.4 确定工艺方案 .8 2.4.1 确定基本工序8 2.4.2 比较不同加工方案8 2.5 工艺计算 .9 2.5.1 落料工序9 2.5.2 拉深工序.11 2.5.3 冲孔工序.12 2.5.4 修边工序.12 2.6 冲压工艺过程卡片 13 3 拉深模设计.16 3.1 模具的结构形式 16 3.2 计算模具的刃口尺寸 16 3.2.1 计算上下模刃口尺寸.16 3.2.2 计算压力中心.17 IV 3.3 零件设计及标准件选择 18 3.3.1 凸模的设计.18 3.3.2 凹模的设计.19 3.3.3 设计定位板.19 3.3.4 弹性压边圈的设计.19 3.3.5 拉深筋的设计.20 3.3.6 设计上下模座与导柱导套.20 3.3.7 出件装置的设计.20 3.4 模具闭合高度的计算 21 3.5 装配图及零件图的绘制 21 3.6 压力机的校核 21 4 修边模设计.22 4.1 模具的结构形式 22 4.2 压力中心计算 22 4.3 零件设计和标准件的选用 23 4.3.1 斜楔和滑块的设计.23 4.3.2 滑块返回行程的复位机构.25 4.3.3 设计出件装置.25 4.3.4 设计上模座.26 4.3.5 下模座的设计.26 4.3.6 压料板的设计.26 4.3.7 防磨板的设计.27 4.3.8 设计导板.27 4.4 模具闭合高度的计算 27 4.5 装配图及零件的图绘制 28 4.6 压力机校核 28 总结29 参 考 文 献.30 1 1 绪论 1.1 选题背景及目的 镁合金主要以镁组成，质地很轻，刚度和强度很高，超过了铝，并且对环境没有 损害1 1很多常用金属在加工时都或多或少会污染环境，很多小型加工厂为了利益不惜 牺牲环境，而镁合金在此方面有很大优势。镁合金质量较小，密度比常见金属都要小， 强度较大，比常用金属都要大，加工性能好，因此对于制造小型便携设备优势明显， 在保证重量小的前提下，硬度也可以达到最高，而且加工成本低，受很多企业的青睐。 而且镁合金材料的外观好看，便于上色，对产品的外观设计具有巨大优势2。该材料 在诸多产业都能用到，方便加工，小到手机达到航空设备，镁合金材料的应用越来越 广泛。 由于镁合金材料的诸多优势，所以镁合金材料越来越受国内外的重视，发展也 很迅速，在诸多领域都能看到镁合金材料的应用。这种情况从上世纪就开始了，从对 金属镁的研究到镁合金的研究，全球工业做出了长足的进步，并从中获得的巨大的利 益。上个世纪时期，全球工业还远不如现在发达，对镁的研究也很局限，最初对镁的 使用大多在航空领域。随着工业的不断发展，经济水平的不断提升，镁的产量也越来 越大，再加上对其他行业材料的要求越来越高，污染愈加严重，资源向着枯竭的方向 发展。所以，镁才向着其他领域渗透，而且应用效果很好，尤其在汽车行业，由于镁 质量轻，从而降低的汽车的整体重量，在保证一定强度的基础上大大减轻了重量，减 小了油耗，节约了大量不可再生的石油资源，从而又间接对环境做出了巨大贡献。金 属行业可以代表一个国家的工业化发展水平，我国对工业化发展相当重视，同时也就 是对金属行业的重视，由上个世纪对钢铁的大力发展到现在的各种金属，如有色金属， 特殊金属。每一种新兴金属材料都象征着我国工业的进步，镁金属由于它的优异的性 能迅速受到各工厂企业的青睐。因此，我们应该更加重视镁的发展，让镁为全人类做 出更大贡献，积极研发镁及其合金迫在眉睫。 但是，金属镁及其合金也存在着一些缺陷。全世界对镁的需求量与日俱增，供不 应求，预计在未来对镁的需求还会呈现较快增长的态势。镁虽然质量轻，硬度相对较 大，但是在汽车行业中硬度还是没有达到完全安全的标准，相比其他较轻的材料，镁 合金的硬度大了很多，但是汽车在碰撞时冲击很大，这种硬度还依然不够安全，所以 也具有两面性3。 我选择该课题也是为了增进对镁及其合金的了解，为了以后研究镁材料打下一定 的基础，还可增加人们对镁金属的重视程度，让更多人了解镁及其合金材料，发掘镁 金属的更多潜力，克服其不足，让全人类收益。目前，我国模具行业人才比较紧缺， 尤其是现在机械模具等行业对人才的素质和能力要求越来越高，现在大学生的理论能 2 力很强，但是还要与实际操作接轨，做设计就是一种很好的衔接。所以我选择该课题 可以锻炼自己的模具设计能力，为就业做好准备。 1.2 国内外研究状况 全球对镁合金的需求量每年的增幅很大，自从上世纪开始，由于对金属镁的应用 领域不断的扩大，对镁的重视也随之增加，不得不扩大对金属镁和镁合金的生产与研 发。 国外一些发达国家工业比较先进，对金属镁的优点发现的比较早，因此比较重视 金属镁的生产与研发，现在生产技术也已经比较成熟。欧洲和北美对金属镁及其合金 的研制最为先进，需求量也最大，生产方式也不是我们现阶段所使用的，值得我们借 鉴。现在国外更多的发展镁的合金材料，金属镁与不同金属构成的合金材料具有不同 的优点，常见的可以与镁构成合金的金属有 Al，Zr，Li 等。 中国镁资源相当丰富。上个世纪我国的工业发展水平还相对落后，对镁的发展相 对较晚，因此，对镁的研发相对一些发达国家还处于落后水平，但是随着我国工业的 不断发展，我国的工业水平已经处于世界的前列，对镁合金的研发和生产水平已经日 趋成熟，现在我国已经是镁资源生产量最大的国家。从最初应用在军事领域到现在家 家可见，由此可见我国对镁的研发投入的人力和财力也是相当巨大的。全国范围内不 同省市的研发生产水平也大不相同，在同业较发达的省市兴建的生产基地，生产方法 也不断改进，生产效率也越来越高，不但节省原材料还可以减少排放，镁合金的优势 也越来越明显。现在镁与钢和铝已经同等重要了，是 21 世纪最重要的新兴金属材料。 1.3 课题研究方法 室温时的镁合金塑性极低，因此，室温时不适合加工。镁合金在高温状态下有良 好的可塑性，在一些材料不容易形成的条件下，它也能成型，但变形速度不应过大。 本设计是依据镁合金AZ31材料加热时的拉深情况来进行的，镁合金AZ31材料在 拉深过程中的参数有拉深力、坯料温度、模具圆角、间隙、压边力等，在坯料的拉深 过程中，这些参数都可以产生或多或少的影响2。 1.4 论文构成 (1)选题背景和研究方法。 (2)冲压工艺规程 经过综合计算，再综合经济性等诸多因素，最终决定工艺方案。 (3)设计模具 包括拉深模及修边模。 (4)总结。 3 2 冲压工艺规程的编制 2.1 冲压件的工艺分析 冲压件的零件图如图 1 所示 图 1 零件图 2.1.12.1.1 材料材料 所用材料为镁合金AZ31,其厚度为1mm,表 1 是它的成分组成和拉伸力学性能: 表 1 镁合金 AZ31 化学成分 合 金 Mg Al Mn Zn Zr Min Si AZ31B 剩余 2.5-3.5 0.20-1.0 0.6-1.4 - 0.10 合 金Cu Ni Fe Ca 其 他 杂 质 AZ31B0.05 0.005 0.005 0.04 0.30 4 镁合金的管材、棒材、型材、线材拉伸力学性能为表 2 所示最低4。 表 2 镁合金的拉伸力学性能要求 合 金状 态产 品标定厚度或直 径/mm 管材标定 横截面积 / mm或 直径/mm 抗拉强度 min/MPa 0.2%屈服 强度 min/mm 伸长率 (50mm 或 4D) min/ %D、E 棒、型6.30所有2401457 6.30-40.00所有2401507 40.00-60.00所有2351507线 材 60.00-130.00所有2201407 空心型 材 所 有所有2201108 AZ31 F 管 材0.70-6.30 150 2201408 本设计的笔记本电脑上壳模具用的是镁合金AZ31材料，它为中强合金，焊接性和 成形性也非常好。 2.1.2 结构工艺性分析 零件的结构工艺性分析如表 3 所示 表 3 工艺性分析表 分析项目冲压件的形状尺寸工艺性允许值分析结论 拉深工艺性 形状 圆角半径 拉深压边 盒形,形状规则无尖角 R3 t/D100=0.38 1.5t=1.5 m，因此可一次拉成。 2.3 排样设计及材料利用率计算 2.3.12.3.1 排样方式排样方式 为了便于模具设计和送料，即选用尺寸为750mm 1000,厚度为1.0mm的镁板，一 块可加工出 6 件。 2.3.22.3.2 求材料利用率的大小求材料利用率的大小 2.4 确定工艺方案 2.4.12.4.1 确定基本工序确定基本工序 加工工序设计成落料、拉深、冲孔、修边等四道工序。 图 5 毛坯外形 对于本产品，如果除去切口工序，也就是在落料时除去切口部分的材料，毛坯外 形如图 5 所示。 这样就可以减少一项工序，不过再次拉深时，每个边的变形量都会变得较大，达 不到产品的精度要求，因此不能用该方案，而且切口工序应该安排在后面。 若冲孔后再拉深也不行，孔就会容易变形。如将拉深工艺加在冲孔前，就可以达 到成形以后的精度要求。根据常规情况，也可以将落料拉深设计为复合模，不过因为 镁合金在拉深时一定要加热，并且还要设计拉深筋、拉深坎，因此不应设计为复合模。 9 2.4.22.4.2 比较不同加工方案比较不同加工方案 方案一：落料-拉深-冲孔-修边 方案二：落料拉深复合模-冲孔 -修边 方案三：落料、拉深、冲孔级进模 -修边 方案四：落料（切口部分材料落料先切去）-拉深冲孔复合模 对比上述四个方案，可得第四种方案中落料时未添加切口过程，会产生达不到精 度预期的现象，且在拉深过程中还需要加热，再加上拉深速度很慢，因此不适合使用 复合模，因此不适合采纳第四种方案。 方案三 设计成级进模使生产效率被大大提升了，不过与第四种方案类似的缺点还 依旧未解决，这样就会导致加热时全部零件就会同时加热而产生浪费，再加上成本也 较高，因此也不适合采用第三种方案。 方案二 因为拉深时同样应该加热，不合适设计成复合模。 方案一 单工序模虽然不能使效率达到最大，但是从节约资源及科研等来说都是最 好的选择，因此方案一最佳。 2.5 工艺计算 2.5.12.5.1 落料工序落料工序 落料工序采用平刃口 落料力 ；mm为单位， 冲裁周长 -L Mpa;单位为 材料抗剪强度，- ；mm为单位 材料厚度 -t 其中 252.6KN=252616N=140 1 297)+(339 2 1.3=1.3Lt=1.3F0=F落 , 卸料力 3 FK=F 查文献3表 2-10，得0.08=K3 20.2KN=252.6 0.08=F 因此 272.8KN=20.2+252.6=F +F =F 因此选用 Y32-100 型液压机。 落料时凸、凹模工作部分的尺寸及公差 确定凸、凹模尺寸和公差的原则： (1)落料件和冲孔的尺寸分别通过凹模的尺寸和凸模的尺寸确定。 10 (2)分析刃口的磨损情况可知，当刃口经磨损后尺寸增大时,刃口就应该取近似或 与产品相等的最小极限尺寸，若刃口经过磨损的尺寸变小，刃口就应该取近似或与产 品相等的最大极限尺寸。 对于有着简单形状的冲裁模具则通常采用凸凹模分开加工的方法。 落料件尺寸 D0- d 0d )x-(D=D p- 0 min p- 0 minp ) Z-x-(D =)Z-(D=D 式中 -x - - -DpDd dp 工件精度为 IT14 取0.5=x，对直边部分 0.050mm=d 查文献8附表 1 得， mm 1.4= mm 1.3= 2 1 查表 1-2-20，mm 0.01= Zmin， 0.03- 0 0.035- 0 p2 0 0.05+ 0 0.05+ d2 0.035- 0 0.035- 0 p1 0 +0.05 0 +0.05 d1 339.2=0.1)-(339.3=D 339.3=1.4)0.5-(340=D 292.25=）0.1-292.35（=D 292.35=）1.30.5-293（=D 圆角部分 22=D 24=D 00 查文献3 ，得 mm 0.025= mm 0.02= d p 查文献 8附表 1， mm 0.52= 21 查表 1-2-20，mm 0.1=Zmin， 11 0.02- 0 0.02- 0 p0 0 0.025+ 0 0.025+ d0 0.02- 0 0.02- 0 p0 0 +0.025 0 +0.025 d0 21.64=0.1)-(21.74=D 21.74=0.52)0.5-(22=D 22.64=0.1)-(23.74=D 23.74= 0.52)0.5-(24=D 2.5.22.5.2 拉深工序拉深工序 镁合金拉深时应加热到300，此时拉深性能便可以得到改善，而室温时不宜进行 拉深工艺。 查文献9附表 A2 可知300时其抗剪强度50Mpa35=，抗拉强度 Mpa 5030=b。 查文献8表 1-4-29，盒形件一次拉深时的拉深力 F拉 4b K1.72r)t-2B+(2A=F 式中， 0.33=1001/297=100t/D 0.0115=3/260=r/B 0.07=18.9/260=H/B -K (Mpa) - -t -r -BA 4 b 查文献8表 1-4-33，得0.7=K4。 所以 40KN39369N= 0.7501）31.72-3052+2602（=F拉 查文献8表 1-4-26，得 压边力 AP=F 式中 A压边圈下的坯料面积 P单位压边力 由文献8表 1-4-28，得3=P， KN 61N 60960=3305260-340293=F 12 总压力 101KN= KN 61+ KN 40=F +F =F 因此选用 Y32-100 型液压机 2.5.32.5.3 冲孔工序冲孔工序 冲孔力 99KN99008N=140113)/2+4(1+4811.3=1.3Lt=F 推料力 27.23KN=990.0555=FKn =F 卸料力 KN 3.96=990.04=F K=F 其中 5=n。 查文献10表 2-10 得 0.04=K 0.055=K KN 130=3.96+27.23+99=F+F+F=F 因此选用 Y32-100 型压力机。 2.5.42.5.4 修边工序修边工序 用切口工序能够加工笔记本电脑上壳两边的缺口，而切口1和2之间的间距又仅仅 有5mm，由于切口3较长，因此应首先在切口1、3的水平方向切一次，之后再切1、 3的垂直方向，最后在切口2上水平垂直切一次。修边工序就算结束了。 图 6 修边顺序 计算切边力： (1)第一次切边 13 1.3Lt=F ）Mpa度（材料的抗剪强- ）mm材料厚度（-t ）mm（轮廓周长工件L ）N力（切边F式中： 切 则 KN142=141960N1401.07801.3=F（ (2)第二次切边 1.3Lt=F 则 KN 132=131768N1401.07241.3=F (3)第三次切边 65KN= 64792N= 14011）24+280（1.3+1401）218+280（1.3= F+F =F 2切1切切 选用 J31-2500 型闭式单点压力机。 2.6 冲压工艺过程卡片 表 4 冲压工艺过程卡片 产品型号零件图号临沂 大学 冲压工艺卡 片产品名称笔记本电脑外壳冲压件零件名称 材料板料规格毛坯尺寸毛坯可制件数 材料技术要 求 共 3 页 镁合金 AZ31 1.0750 1000 2933406第 1 页 工序号工序名称工序简图设备模具工时 14 0 下料剪板机 工序号工序名称工序简图设备模具工时 1 落料 Y32- 100 型 液压机 落料模 2 拉深 Y32- 100 型 液压机 拉深模 15 3 冲孔 Y32- 100 型 液压机 冲孔模 工序号工序名称工序简图设备模具工时 4 斜楔修边模 J31 2500 压力机 修边模 5 垂直修边模 J31 2500 压力机 修边模 16 垂直斜楔修 边复合模 J31 2500 压力机 水平垂直修 边复合模 17 3 拉深模设计 3.1 模具的结构形式 由于制件的材料比较薄，使用弹性压边装置可以保持制件的平整性。压力机采用 液压机，以便于操作和出件和使压边力分布平匀。设计模具过程中，在下模的拉深模 设置有弹性压边圈。 其结构形式为： 0102030405060708 09 11 12 14151618 10 238 13 1719 ? 45H7/r6 ? 60H7/r6 ? 45H6/h5 258H7/h6 268H7/k7 20 21 23 ? 10H7/s6 22 图 7 拉深模装配图 在拉深过程中，一定要满足拉深时的外形尺寸，拉深有可能起皱，而且这种覆盖 件拉深过程中，应该使用拉深筋。由于圆角部分的变形和径向拉应力都很大，因此拉 深筋可以少加甚至不加。而直边部分加 13 根拉深筋。 3.2 计算模具的刃口尺寸 3.2.13.2.1 计算上下模刃口尺寸计算上下模刃口尺寸 零件只经一次拉深过程，因此凸模的尺寸和零件的内部尺寸相同。盒形件直边区 域通常取1.1)t(1=z/2 直边区域 1.1mm=1.1t=z/2 18 图 8 凸凹模间隙 求圆角部分的间隙的方法如图 9 所示5 该零件对外形尺寸有一定的要求，因而根据 b)图求圆角区域的间隙值。 40.1t)/0.41+(0.414rB=rp -r p 角半径 Z/2-r=r dB 本设计中， 2.9mm=1.1-4=rB 3.24mm=1)/0.4140.1+2.9(0.414=rp 所以 凸模圆角半径3.24mm=r p ，3.5mm=r p 。 凸模凸模 凹模凹模 a)工件要求内形尺寸 b)工件要求外形尺寸 图 9 盒形件圆角部分间隙 3.2.23.2.2 计算压力中心计算压力中心 应保证冲模压力中心和压力机滑块中心线处在同一直线上，避免压力机和模具不 能正常地工作的情况。拉深时，压力分布并非均匀，同时该零件的外观图形也非对称 19 图形，因此计算压力中心时会有些繁琐。 3.3 零件设计及标准件选择 3.3.13.3.1 凸模的设计凸模的设计 (1) 凸模尺寸 凸模尺寸85mm 305 260 (2) 校核凸模强度 因为凸模是非规则的，所以应根据凸模工作端面的尺寸进行计算。冲裁件厚度为 1mm，因而是图 10 中 a）图的情况。查文献11可知，应该校核刃口接触强度应力 k ， 这时平均应力 0 小于接触应力 k 。 t/2 Bt Bt Fk F 1 b) a) 2 图 10 计算凸模强度时所取的面积 /FLt= k k 式中： 2 k 2 k 2 1800N/mm= - - t/2)(mm -F )(N/mm- (mm)-t (mm) -L 1800= 100=1) 260+1 50/(305 1 2) 260+2 (305=k 因此满足强度条件。 (3) 凸模的结构形式 由于凸模与模座的接触面的面积相对很大，因此要用螺钉进行固定，如图 10，由 于凸模的受力并非特别大，只要将凸模固定到下模座上就可以了，同时将底面止扣定 20 位，使整体结构变得更简单12。 图 11 凸模 3.3.23.3.2 凹模的设计凹模的设计 1) 凹模的形状和尺寸 凹模外形如图 1113 13，按照模具构造的真实情况，将其尺寸设为 70mm 400 400， 为了不压到手， 1 h应该要大于20mm。 图 12 凹模 2) 凹模的刃口形式 为让刃磨后刃口尺寸不变可以使用平刃口。 3.3.33.3.3 设计定位板设计定位板 定位板具有将一个毛坯外轮廓进行定位的效果，定位板与坯料定位面间宜使用 H9/h9的间隙配合，查文献8表 1-2-42 得: 3mm=2+1=2+t=h 因此定位板的尺寸就是3mm 400 400，并与压边圈配做。 3.3.43.3.4 弹性压边圈的设计弹性压边圈的设计 当工件圆角部分的半径很小时，拉深时就易发生起皱的现象，为保证拉深后的质量，此时就 应该使用压边圈，压边力过大或过小都不好，过大时可使危险面的拉应力增大，容易拉裂，相反过 小则达不到预期的防皱目的。 压边装置使用弹性压边装置，由于油缸压边效果比较好，而弹簧和橡皮的压边力 21 都与行程成正比，拉深效果不好，因此选用油缸压边装置。 根据诸要素弹性压边装置的尺寸设定为8mm 400 400，与凸模间隙配合。 3.3.53.3.5 拉深筋的设计拉深筋的设计 毛坯各处的变形量差别较大，因此布置拉深筋来调整。 拉深筋的布置原则14 (1)不起外皱 若在 dj之外安有平面压边圈，且单独施加平面压边力，那么当压筋时可以不起外 皱。 (2) 不起内皱 图 13 拉深筋诱发外皱 一般情况下，筋所受阻力的大小随位置的外移而增加，结构不变时便可以为阻力 和位置具有一定的函数关系。 (3)不拉裂 加大越大消除起皱的效果越好，不过阻力过大就可能破坏其内部，当筋的结构已 经确定的时候，可以改变位置参数来避免破坏的发生。 3.3.63.3.6 设计上下模座与导柱导套设计上下模座与导柱导套 模座与导柱导套全部都使用标准件。模座选用81-GB2855.5,硬度为32-HRC28, 材料为HT200 15。上模座尺寸为 55 400 A400，下模座尺寸为65 400 A400。在 安装模具时，要打上和模记号，也可以使导柱间隔有所不同。其中一对导柱与导套直 径分别是45mm 和60mm，另外一对的导柱与导套的直径分别是50mm 和65mm16。 3.3.73.3.7 出件装置的设计出件装置的设计 出件装置的结构如图 14 所示，出件时也就是用打料杆 1 及卸料板 2 将工件顶下来。 22 图 14 卸料装置 3.4 模具闭合高度的计算 275mm=65+85+70+55=H+H+H+H=H 4321 ，其中，H1是上模座高度，H2 是凹模高度，H3是凸模高度，H4是下模座高度。 3.5 装配图及零件图的绘制 用 1 A图纸以 1:1 的比例画出装配图,用 4 A图纸画出零件图。 3.6 压力机的校核 表 5 压力机的校核 校核内容压力机参数模具参数结论 动梁最大行程600远远小于可以将零件放进取出 动梁至工作台面最大 距离 Hmax=900 Hmin=230 H=275 满足 105 minmax HHH 工作台尺寸 586950 下模座尺寸为 560560 满足要求 23 4 修边模设计 4.1 模具的结构形式 修边模包括两种，一种是单纯的修边模，另一种是修边冲孔复合模，按照镶块的 运动情况将修边模分为以下三个不同种类： 垂直修边模：修边镶块与压力机滑块的运动方向一致作垂直运动的修边模； 斜楔修边模：修边镶块作水平或倾斜运动的修边模； 垂直斜楔修边模：一些修边镶块作垂直方向运动，而另一些修边镶块最水平或倾 斜方向运动的修边模。 设计中由于一些经济因素，垂直斜楔修边模就最合适了，不过因为当中某个切口 尺寸较大，若使用垂直斜楔修边模，产品的精度就很难被保障。因此可以在垂直修边 模前增加斜楔修边模，虽然多了一项工序，不过产品的精度得到保障，设计模具时， 应将工件品质放在第一位，其次考虑经济因素。 其结构形式为： A A ? 8H7/s6 ? 5H7/h6 ? 10H7/h6 01 02 03 04 05 06070809101112131415161718192021 22 23 24 25 220 660 图 15 修边模装配图 修边模设计时的一些注意事项： （1）采用铸造的上模、下模、压料板 （2）防止压料板的掉落，需设置压料板安全机构 （3）对于承受水平推力的模具要同时使用导柱和背靠块 （4）设置支承器，保护弹性元件部工作时处于自由状态 （5）设置模具的起吊装置 4.2 压力中心计算 根据零件几何形状的对称性,它的压力中心也是几何中心，没必要特别计算。 24 4.3 零件设计和标准件的选用 4.3.14.3.1 斜楔和滑块的设计斜楔和滑块的设计 (1)斜楔与滑块的行程关系 斜楔和滑块配对使用，使冲模的行程增加，这里是将垂直运动转换成水平移动， 如图 15。滑块2被斜楔1沿着水平向右推动。 1 2 1斜楔 2 滑块 图 16 斜楔、滑块运动方式 以下所示分别为水平斜楔的结构图、行程图以及加工受力图。 图 17 结构图 25 图 18 行程图 其计算公式为 tg=S3/S 1 F/cos=Q 图 19 受力图 当水平运动时取 =500，取8mm=S, 则 9.53mm=tg50 8=S3 取10mm=S3。 在右边的滑块的尺寸是35 222 70mm，在左边的滑块的尺寸是35 132 70mm。 (2) 斜楔和滑块的尺寸设计 滑块行程 1 S应该小于斜楔的有效行程S，滑块作水平运动时的斜楔角度 通常 1 为 40。 26 滑块的长度尺寸 2 L的数值应该使滑块被斜开始推进的时候，推动的合力作用线 2 应在滑块长度以内（见图 20） 。 正确的滑块高度 2 H应该小于滑块的长度 L2，通常取1 1)(2=HL 22 3 滑块的宽度 2 B通常应小于或等于滑块长度 2 L的 2.5 倍，这样可以保证滑块运动 4 的平稳性。 斜楔尺寸 1 H, 1 L基本上可以按照不同模具的结构要求来设计，为了使斜楔工作得 5 到保障，还要有可靠的挡块。 图 20 滑块尺寸关系图 4.3.24.3.2 滑块返回行程的复位机构滑块返回行程的复位机构 斜楔滑块在修边的过程中，因某些因素所产生的力会使凸模被卡住，从而使滑块 未能顺利返回最初的位置，这种情况就一定要安装复位机构。本次复位机构的设计使 用了反楔复位机构，其结构简图如图 21 所示。 图 21 滑块复位机构 4.3.34.3.3 设计出件装置设计出件装置 因为当工件放置在修边模上时，开口端是向下的，加工时压料板就会先压住工件， 再修边，工作完成后，工件还凸模上，而且中间没有一点间隙，而且还可能发生定位 件将工件卡住的现象，因此，取件就非常不方便，若取件的方法不合适的话，还可能 破坏工件，这样会影响到下道工序，因此为了顺利取出工件，就一定要安装取件装置， 27 本设计中取件靠的是气缸推杆的推动作用。 4.3.44.3.4 设计上模座设计上模座 其结构如图所示 图 22 上模座 其中 1 是装置限位器的限制压料板的移动位置，用来避免压料板掉落砸坏产品及 工作的人。 上模座的尺寸及材料分别是 66046095mm、HT250 4.3.54.3.5 下模座的设计下模座的设计 其结构如图 22 所示 图 23 下模座 其中 1 和 5 是落废料的孔。废料可以在 1 和 5 中掉到下方的废料盒里。3 的作用定出 托架，即用来定件，2 和 4 具有导向作用。 下模座的尺寸及材料为 660460120mm、HT250。 4.3.64.3.6 压料板的设计压料板的设计 其结构如图所示： 28 图 24 压料板 其中 1 是装置限位器的限制压料板的移动位置，用来避免压料板掉落砸坏产品及 工作的人。 4.3.74.3.7 防磨板的设计防磨板的设计 防磨板通常选择优质工具钢作为材料，本设计的材料选择 T8A,以下是尺寸的设计 原则： 防磨板的宽度设计。导向面通常取 48 个，而且一定要对称。防磨板的总宽度要 至少大于内侧滑动零件轮廓总长度的四分之一，总宽度确定了就以一定比例分配到各 导向部分。 防磨板的长度设计。防磨板的总长可以长一些，但是一定不可以短。这是由于在 上模下降碰到毛坯之前必须预先有一定的长度。 零件改变，防磨板的尺寸要随之改变，序号是04，尺寸是251005mm，序号 是08，尺寸是752228mm，序号是23，尺寸是255055mm，序号是35，尺寸 是351005mm。 4.3.84.3.8 设计导板设计导板 导板对上下模起着一定的导向作用，用 45 钢作为原料，硬度为高频淬火 HRC55,导 板的尺寸设计成32508mm。 4.4 模具闭合高度的计算 模具闭合高度的计算公式为 321闭 H+H+H=H 式中 1 H为上模座高度值， 2 H为下模座高度值， 3 H为斜楔行程。 故模具闭合高度为 mm 225 =10+120+95=H+H+H=H 321闭 29 4.5 装配图及零件的图绘制 用 1 A图纸画出比例为 1:1 的装配图, 零件图在 4 A图纸上画出。 4.6 压力机校核 表 6 压力机的校核 30 总结 经过本次毕业设计，在各方面都有多提高，不仅仅增长了知识更锻炼了能力。在 了解笔记本电脑的制作材料的同时，我对金属镁及