【冲压模具设计】镁合金手机外壳的热冲压模具设计【8张图纸】
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【冲压模具设计】镁合金手机外壳的热冲压模具设计【8张图纸】,冲压,模具设计,镁合金,手机外壳,图纸
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哈尔滨工业大学华德应用技术院 毕业设计（论文）中期报告 题 目： 镁合金手机外壳的热冲压模具设计 系 （部） 机电工程系 专 业 材料成型及控制工程 学 生 翁 代 云 学 号 1069360136 班 号 0693601 指导教师 晁 红 颍 中期 报告日期 2009 年 11 月 27 日 哈工大华德学院 说 明 一、中期报告应包括下列主要内容： 1论文工作是否按开题报告预定的内容及进度安排进行； 2目前已完成的研究工作及成果； 3后期拟完成的研究工作及进度安排； 4存在的困难与问题； 5如期完成全部论文工作的可能性。 二、中期报告由指导教师填写意见、签字后，统一交所在系（部）保存，以备检查。 指导教师评语： 指导教师签字： 检查日期： 一、论文工作是否按开题报告预定的内容及进度安排进行 1、论文工作按开题报告 预定 的内容及进度正常进行 二、目前已完成的研究工作及成果 1、有关落料和拉伸工艺的分析 2、模具总体方案设计 3、有关工艺力的计算 4、有关落料零件尺寸的计算 5、有关拉伸件的计算 6、压力机的初 选 7、成型零部件设计与计算 9、标准模架的选择 10、压力机选择的校核 11、总装图的绘制 三、后期拟完成的研究工作及进度安排 1、 11 月 27 日 18 日 完成总 装图及零件图设计 2、 12 月 21 日 31 日 撰写毕业设计论文及准备答辩 3、 2010 年 1 月 6 日 8 日 毕业答辩 四、 存在的困难与问题 1、镁合金成型温度控制 2、 拉伸工艺的计算与成型零件的设计 3、压边圈的设计 4、冲孔的精度控制 五、如期完成全部论文工作的可能性 1、根据进度安排可如期完成全部论文工作 题目：镁合金手机外壳的热冲压模具设计 一、 毕业设计任务书 图 1 手机外壳二维图 名称：手机外壳 材料： 合金 比例： 1： 1 厚度： 位： 、 选题的目的和意义 通过毕业设计，掌握冲压模的设计步骤，以及巩固所学知识，同时可进行实际演练。 三、论文综述 具工业在国民经济当中的地位 模具是工业生产的基础工艺装备。 振兴和发展我国的模具工业，日益受到人们的重视和关注。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通讯等产品中， 60 80%的零部件，都要依靠模具成形。用模具生产制件所表现出来的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。模具又是 “效益放大器 ”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。 从以下四个方面，可以看出模具工业在国民经济 中的重要地位与作用。 第一， 模具工业是高新技术产业的一个组成部分。 第二， 模具工业又是高新技术产业化的重要领域。 第三， 模具工业是装备工业的一个组成部分。 第四， 模具工业地位之重要，还在于国民经济的五大支柱产业 机械、电子、汽车、石化、建筑，都要求模具工业的发展与之相适应。 压模具的分类 1根据工艺性质分类 （ 1）冲裁模 沿封闭或敞开的轮廓线使材料产生分离的模具。如落料模、冲孔模、切断模、切口模、切边模、剖切模等。 （ 2）弯曲模 使板料毛坯或其他坯料沿著直线（弯曲线）产生弯曲变形，从而获得一定角度和形状的工件的模具。 （ 3）拉深模 是把板料毛坯制成开口空心件，或使空心件进一步改变形状和尺寸的模具。 （ 4）成形模 是将毛坯或半成品工件按图凸、凹模的形状直接复制成形，而材料本身仅产生局部塑性变形的模具。如胀形模、缩口模 、扩口模、起伏成形模 2、 根据工序组合程度分类 （ 1）单工序模 在压力机的一次行程中，只完成一道冲压工序的模具。 （ 2）复合模 只有一个工位，在压力机的一次行程中，在同一工位上同时完成两道或两道以上冲压工序的模具。 （ 3）级进模（也称 连续模） 在毛坯的送进方向上，具有两个或更多的工位，在压力机的一次行程中，在不同的工位上逐次完成两道或两道以上冲压工序的模具。 国模具工业的发展现状 中国经济的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求，也为其发展提供了巨大的动力。近 10 年来，中国模具工业的一直以每年 15%左右的增长速度快速发展。 目前，中国约有模具生产厂点 2 万余家，从业人员有 50 多万人，全年模具产值达 450 亿元人民币以上。近年来，模具行业结构调整步伐加快，主要表现为大型、精密、复杂、长寿命模具和模具标准件发展速度高于行业的 总体发展速度；塑料模和压铸模比例增大；面向市场的专业模具厂家数量及能力增加较快。随着经济体制改革的不断深入， “三资 ”及民营企业的发展很快。 中国模具工业的发展在地域分布上存在不平衡性，东南沿海地区发展快于中西部地区，南方的发展快于北方。模具生产最集中的地区在珠江三角和长江三角地区，其模具产值约占全国产值的三分之二以上。 国模具的发展前景 近年来，中国模具工业快速发展，一是模具产品将继续向着更加大型、更加精密、更加复杂及更加经济快速的方向发展，技术含量将不断提高，模具制造周期不断缩短；模具 生产将继续朝着信息化、数字化、精细化、高速化、自动化的方向发展；模具企业将继续向着技术集成化、设备精良化、产品品牌化、管理信息化、经营国际化方向发展。因此，模具企业也必将进一步提升各方面的综合实力和核心竞争力。除了 外， 电子商务和网络等技术将逐渐在模具企业得到较为广泛的应用，这必将促进企业和行业的技术进步。 二是行业重点骨干企业队伍 将会不断扩大，并且会在行业中发挥越来越大的作用。 三是将会有更多的企业越来越重视创新、品牌、专利、高新技术等字眼，他们在积极采用先进适用技术，用信息化来带动工业化的同时，也必将越来越多地创造出自己的高新技术产品、专利和名牌，也将有更多的企业进入各级高新技术企业的行列。 四是公共信息服务平台将会得到更快发展，其各项服务功能和对广大中小企业生产力的提升作用也将更加 明显 。 外模具工业的发展状况 美国是世界上的超级大国，也是世界模具工业的领先国家。根据 1989 年统计，美国模具行业有 12554 个企业，从业人员 人，模具总产值 美元。同时，日本模具工业也在国际市场上占有一定的优势，现已实现了高度的专业化、标准化和商品化。 四、镁合金手机外壳冲压模的总体方案设计及可行性分析 件材料的性能分析 材料性能：镁合金最大的优点是质轻，其密度约为 铝的 69%，钢的 23%。镁合金的特点是具有良好的机械加工性能，其切削速度大大高于其他金属，而且另一个特点是不需要磨削和抛光，不使用切削液即可得到光洁的表面。镁的弹性模量比铝的低，在作受力零件时必须用加强筋或适当增加零件断面厚度，镁合金还有以下一些特点： （ 1）阻尼性。镁合金具有良好的吸收能量的能力，这种能力可以吸收振动，保持设备能安稳工作。 （ 2）尺寸稳定性。 （ 3）抗冲击和抗压缩性能。 合金性能： 度的板材抗拉强度为 255伸屈服强度为 152长率为 21%，压缩屈服强度为 110 剪强度为 179 （该数据为热处理后数据） 功能用途：由于该型号镁合金的在加热 条件下延展性较好，故常用于塑性成形的制件，如各种电器件的外壳等 . 具结构设计 根据题意知道用冲压成型方法生产 合金手机外壳需要落料 拉深 修边 冲孔四道工序。在该镁合金冲压成型过程中，对冲压模具的设计提出了较高 的要求，根据 合金的冲压成型特性合理地设计模具结构、选取模具参数。若模具设计不合理，则冲压过程中就易出现开裂、起皱等缺陷，从而导致镁合金手机外壳的报废。 （ 1） 合金手机外壳的冲裁生产需要落料和冲孔，并进行修边。由于在室温下该型号镁合金板材的伸长率较低，冲裁性能较好，因而可不进行修边直接进行下一步的加工。冲裁模具选择倒装式复合模结构，因此一套模具就可完成冲裁工序，不仅结构简单方便可行，而且 较为节省材料。冲裁过程中，模具合模之后先由既是推料块又是压料块的机构压住板料，然后进行冲孔，接着进行落料，最后进行推料、卸料完成冲裁工序。各部件设计如下： 成型工作零件：由落料的凹模、冲孔的凸模以及凸凹模组成； 导向部件：有导柱、导套组成； 定位部件：由挡料销、导料销组成； 脱料部件 ：由脱料板和弹性橡胶组成； （ 2）在拉深模具结构中，采用了带限位装置的橡胶式弹性压边装置，给凸缘变形区施加轴向力 F，以防止拉深过程中制件起皱；采用了橡胶式弹顶机构以保证拉深时地面的平整和拉深制件不滞留在凹模行腔内。 在设计拉深模具时采用了电热管加热模具，并配以温度控制器以保证拉深模具的温度恒定，给拉深模具提供合适的温度梯度。 五、制件三维图 图 2 制件三维图 六、具体时间安排 1、第一阶段：开题 10 月 19 日 10 月 30 日（ 2 周） 2、第二阶段：设计阶段（主要工作阶段） 11 月 2 日 12 月 18 日（ 7 周）3、第三阶段：撰写毕业设计论文与准备答辩 12 月 21 日 元月 1 日（ 2 周） 七、主要参考资料 1薛嫯翔 . 冲压模具设计手册 . 北京：化学工业出 版社 . 2005. 2罗益旋 . 最新冲压新技术新工艺及模具设计实用手册 . 银声音像出版社. 2004. 3李彩霞 . 机械精度设计与检测 . 机械工业出版社 . 2002. 4陈振华 . 变形镁合金 . 化学工业出版社 . 2006. 哈尔滨工业大学 华德应用技术学院 毕业设计（论文） - I - 摘要 冷冲模是广泛运用的模具之一，但在特殊条件下也可进行加热，即热冲压模具。冲压模具具有成本低，产品质量稳定，能加工多种性能，状态的零件的特点。但在应用时也受到模具寿命和生产安全等方面的制约。本文主要是根据零件的生产技术要求，设计了落料拉深的 复合模具 ，同时设计了浮动式切边模具。在第一套模具的设计中，主要采用的是落料和反拉深的结合，此结构相对较为简单。由于镁合金的塑性成型需要在一定的温度条件下才能实现 ，所以温度的控制是一个关键点，在此采用了嵌入式电阻丝进行电加热， 且 辅以温控系统的控制，成型温度为 100。第二套模具主要采用浮动式切边，在该设计中主要是对切边的行程进行控制。各个导板计算需精确。 关键词 冷冲压；落料；拉深；浮动式切边 哈尔滨工业大学 华德应用技术学院 毕业设计（论文） - ie is as be or a to a of of of in of is on of of of In of of a of is of to at a be so is a in of of 00 . of in of be to 哈尔滨工业大学 华德应用技术学院 毕业设计（论文） - 目录 摘要 . I . 1 章 绪论 . 1 具行业发展的现状及未来发展趋势 . 1 具行业发展现状及技术趋势现状 . 1 国及国外模具行业的发展状况及发展趋势 . 3 来冲压模具制造技术发展趋势 . 4 题研究的目的意义及主要内容 . 6 题研究的目的及意义 . 6 课题的主要研究内容 . 6 第 2 章 零件的工艺性分析 . 8 件的工艺性分析 . 8 裁件的精度与粗糙度 . 8 裁件的材料 . 8 艺方案的确定 . 8 艺方案 . 8 样的确定 . 9 裁件的排样 . 9 边 . 9 料利用率 . 10 具及板材的温度 . 11 章小结 . 11 第 3 章 冲压模具总体结构设计 . 12 具总体结构设计 . 12 具形式 . 12 作与定位方式 . 12 料卸料方式 . 12 架类型及精度 . 13 章小结 . 13 第 4 章 冲压模具工艺与设计计 算 . 14 哈尔滨工业大学 华德应用技术学院 毕业设计（论文） - 算冲压力、压力中心、初选压力机 . 14 算毛坯尺寸 . 14 算落料冲裁力 . 14 算拉深力 . 14 力机选择 . 15 定压力中心 . 15 模与凹模刃口尺寸的确定 . 15 料凸、凹模刃口尺寸的计算 . 15 料凹模 . 17 深凸模 . 18 料拉深凸凹模 . 19 算冲裁间隙 . 20 章小结 . 20 第 5 章 冲压模具的零件选用 . 22 架的确定 . 22 模座 . 23 模座 . 23 柱、导套 . 24 具的闭合高度的计算 . 24 柄的确定 . 25 料板、卸料板的确定 . 26 料板（ . 26 料板 . 26 料方式 . 27 件装置 . 27 性元件 . 27 定装配基准 . 27 装简图 . 28 章小结 . 29 第 6 章 切边模总体设计 . 30 边模总体设计 . 30 体工艺方案的选择 . 30 动式切边模的特点 . 30 哈尔滨工业大学 华德应用技术学院 毕业设计（论文） - V - 边过程中的运动分析 . 30 模结构设计要点 . 31 模冲切的移动量 . 31 模运动斜度和尺寸设计 . 32 章小结 . 32 第 7 章 主要结构设计 . 33 作移动量的确定 . 33 模冲切移动量 . 33 模运动斜度和尺寸设计 . 34 模设计 . 35 位芯的设计 . 36 板的设计 . 36 导板设计 . 38 导板设计 . 39 导板设计 . 40 导板设计 . 40 力机的选用 . 41 力机行程选择 . 41 力机压力选择 . 41 章小结 . 43 第 8 章 切边模零件的确定 . 44 架的选择 . 44 模座 . 44 模座 . 45 柱、导套 . 45 柄的确定 . 46 定装配基准与材料 . 46 边模总装简图 . 47 章小结 . 48 结论 . 49 致谢 . 50 参考文献 . 51 哈尔滨工业大学 华德应用技术学院 毕业设计（论文） - 1 - 第 1章 绪论 具行业发展的现状及未来发展趋势 具行业发展现状及技术趋势现状 近年来 ,我国模具业发展相当快，目前，模具在整个模具行业中约占30%左右，而在整个塑料模具市场以注塑模具需求量最大。随着模具制造行业的发展，许多企业开始追求提高产品质量及生 产效率 ,缩短设计周期及制造周期 ,降低生产成本，最大限度地提高模具制造业的应变能力等目标。新兴的模具 术很大程度上实现了企业的愿望。近年来， 术的应用越来越普遍和深入 , 大大缩短了模具设计周期 , 提高了制模质量和复杂模具的制造能力。我国自主开发的塑料模 统有了很大发展，主要有北航华正软件工程研究所开发的 统、华中理工大学开发的注塑模 统及 件等，这些软件具有适应国内模具的具体情况、能在微机上应用且价格低等特点，为进一步普及模具 术创造了良好条 件 我国模具工业起步到现在，历经了半个多世纪，有了很大发展，模具水平有了较大提高。在大型模具方面已能生产 48（约 122屏幕彩电塑壳注射模具， 容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具，精密塑料模方面，以能生产照相机塑料件模具，多形腔小模数齿轮模具及塑封模具。经过多年的努力，在模具 术，模具的电加工和数控加工技术，快速成型与快速制模技术，新型模具材料等方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面作出了贡献。 尽管我国模具工业有了长 足的进步，部分模具已达到国际先进水平，但无论是数量还是质量仍满足不了国内市场的需要，每年仍需进口 10 多亿美元的各类大型，精密，复杂模具。与发达国家的模具工业相比，在模具技术上仍有不小的差距。今后，我国模具行业应在以下几方面进行不断的技术创新，以缩小与国际先进水平的距离。 哈尔滨工业大学 华德应用技术学院 毕业设计（论文） - 2 - 表 1内外塑料模具技术比较 项目 国外 国内 注塑模型腔精度 腔表面粗糙度 淬火钢模具寿命 10 60 万次 10 30 万次 淬火钢模具寿命 160 300 万次 50 100 万次 热流道模具使用率 80%以上 总体不足 10% 标准化程度 70 80% 小于 30% 中型塑料模生产周期 一个月左右 2 4 个月 在模具行业中的占有量 30 40% 25 30% 近年来，模具的产量和水平发展十分迅速，高效率、自动化、大型、长寿命、精密模具在模具产量中 所占 比例越来越大。注塑成型模具就是将塑料先加在注塑机的加热料筒内，塑料受热熔化后，在注塑机的螺杆或活塞的推动下，经过喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔内，塑料在其中固化成型。 我国模 具工业和技术今后的主要发展方向将包括 : 一是 提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计制造水平及比例。 二是行业重点骨干企业队伍将会不断扩大，并且会在行业中发挥越来越大的作用。 三是将会有更多的企业越来越重视创新、品牌、专利、高新技术等字眼，他们在积极采用先进适用技术，用信息化来带动工业化的同时，也必将越来越多地创造出自己的高新技术产品、专利和名牌，也将有更多的企业进入各级高新技术企业的行列。 四是公共信息服务平台将会得到更快发展，其各项服务功能和对广大中小企业生产力的提升作用也将更加 明显 。 哈尔滨工业大学 华德应用技术学院 毕业设计（论文） - 3 - 随着中国当前的经济 形势的日趋好转，中国的制造业也日趋蓬勃发 展；而模具技术已成为衡量一个国家制造业水平的重要标志之一，模具工业能促进工业产品生产的发展和质量提高，并能获得极大的经济效益，因而引起了各国的高度重视和赞赏。在日本，模具被誉为“进入富裕的原动力”，德国则冠之为“金属加工业的帝王”，在罗马尼亚则更为直接：“模具就是黄金”。可见模具工业在国民经济中重要地位。我国对模具工业的发展也十分重视。今后，我国要发展成为世界制造强国，仍将依赖于模具工业的快速发展，成为模具制造强国。 国及国外模具行业的发展状况及发展趋势 1我 国模具的发展状况及趋势 我国具工业从起步到飞跃发展，历经了半个多世纪，近几年来，我国模具技术有了很大发展，模具水平有了较大提高。大型、精密、复杂、高效和长寿命模具又上了新台阶。大型复杂冲模以汽车覆盖件具为代表，我国主要汽车模具企业，已能生产部分轿车覆盖件模具。体现高水平制造技术的多工位级进模、覆盖面大增，已从电机、电铁芯片模具，扩大到接插件、电子零件、汽车零件、空调器散热片等家电零件模具上。塑料模已能生产 34、48大展幕彩电塑壳模具，大容量洗衣机全套塑料模具及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具。塑料模热流 道技术更臻成熟，气体铺助注射技术已开始采用。压铸模方面已能生产自动扶梯整体梯级压铸 模及汽车后轿齿轮箱压铸模等。模具质量、模具寿命明显提高；模具交货期较前缩短。 模具 术相当广泛地得到应用，并开发出了自主版权的模具 件。电加工、数控加工在模具制造技术发展上发挥了重要作用。模具加工机床品种增多，水平明显提高。快速经济制模技术得到了进一步发展，尤其这一领域的高新技术快速原型制造技术 (展快国内有多家已自行开发出达到国际水平的相关设备。模具标准件应用更加广泛，品种有所扩 展。模具材料方面，由于对模具寿命的重视，优质模具钢的应用有较大进展。正由于模具行业的技术进步，模具水平得以提高 模具国产化取得了可喜的成就。历年来进口模具不断增长的势头有所控制，模具出口稳步增长。 哈尔滨工业大学 华德应用技术学院 毕业设计（论文） - 4 - 来冲压模具制造技术发展趋势 随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，许多新技术、新工艺、新设备、新材料不断涌现，因而促进了冲压技术的不断革新和发展。其主要表现和发展方向如下。 冲压成形理论的研究是提高冲压技术的基础。目前，国内外对冲压成形理论的研究非常重视，在材料冲压性能研究 、冲压成形过程应力应变分析、板料变形规律研究及坯料与模具之间的相互作用研究等方面均取得了较大的进展。特别是随着计算机技术的飞跃发展和塑性变形理论的进一步完善，近年来国内外已开始应用塑性成形过程的计算机模拟技术，即利用有限元（ 有值分析方法模拟金属的塑性成形过程，根据分析结果，设计人员可预测某一工艺方案成形的可行性及可能出现的质量问题，并通过在计算机上选择修改相关参数，可实现工艺及模具的优化设计。这样既节省了昂贵的试模费用，也缩短了制模具周期。研究推广能提高生产率及产品质量、降低成本和扩大冲压工艺应用 范围的各种压新工艺，也是冲压技术的发展方向之一。目前，国内外相继涌现出精密冲压工艺、软模成形工艺、高能高速成形工艺及无模多点成形工艺等精密、高效、经济的冲压新工艺。其中，精密冲裁是提高冲裁件质量的有效方法，它扩大了冲压加工范围，目前精密冲裁加工零件的厚度可达 25度可达 7 级；用液体、橡胶、聚氨酯等作柔性凸模或凹模的软模成形工艺，能加工出用普通加工方法难以加工的材料和复杂形状的零件，在特定生产条件下具有明显的经济效果；采用爆炸等高能效成形方法对于加工各种尺寸在、形状复杂、批量小、强度高和精度 要求较高的板料零件，具有很重要的实用意义；利用金属材料的超塑性进行超塑成形，可以用一次成形代替多道普通的冲压成形工序，这对于加工形状复杂和大型板料零件具有突出的优越性；无模多点成形工序是用高度可调的凸模群体代替传统模具进行板料曲面成形的一种先进技术，我国已自主设计制造了具有国际领先水平的无模多点成形设备，解决了多点压机成形法，从而可随意改变变形路径与受力状态，提高了材料的成形极限，同时利用反复成形技术可消除材料内残余应力，实现无回弹成形。无模多点成形系统以术为主要手 段，能快速经济地实 现三维曲面的自动化成形。 哈尔滨工业大学 华德应用技术学院 毕业设计（论文） - 5 - 在冲模的设计制造上 ,目前正朝着以下两方面发展 :一方面 ,为了适应高速、自动、精密、安全等大批量现代生产的需要，冲模正向高效率、高精度、高寿命及多工位、多功能方向发展，与此相比适应的新型模具材料及其热处理技术，各种高效、精密、数控自动化的模具加工机床和检测设备以及模具 术也在迅速发展；另一方面，为了适应产品更新换代和试制或小批量生产的需要，锌基合金冲模、聚氨酯橡胶冲模、薄板冲模、钢带冲模、组合冲模等各种简易冲模及其制造技术也得到了迅速发 展。 精密、高效的多工位及多功能级进模和大型复杂的汽车覆盖件冲模代表了现代冲模的技术水平。目前， 50 个工位以上的级进模进距精度可达到 2微米，多功能级进模不仅可以完成冲压全过程，还可完成焊接、装配等工序。我国已能自行设计制造出达到国际水平的精度达 25距精度 23微米，总寿命达 1 亿次。我国主要汽车模具企业，已能生产成套轿车覆盖件模具，在设计制造方法、手段方面已基本达到了国际水平，但在制造方法手段方面已基本达到了国际水平，模具结构、功能方面也接近国际水平，但在制造质量、精度、制造周期和成本方面与国外相比 还存在一定差距。 模具制造技术现代化是模具工业发展的基础。计算机技术、信息技术、自动化技术等先进技术正在不断向传统制造技术渗透、交叉、融合形成了现代模具制造技术。其中高速铣削加工、电火花铣削加工、慢走丝切割加工、精密磨削及抛光技术、数控测量等代表了现代冲模制造的技术水平。高速铣削加工不但具有加工速度高以及良好的加工精度和表面质量（主轴转速一般为 1500040000r/,加工精度一般可达 10好的表面粗糙度 1微米），而且与传统切削加工相比具有温升低（工件只升高 3 摄氏度）、切削力小 ，因而可加工热敏材料和刚性差的零件，合理选择刀具和切削用量还可实现硬材料（ 60工；电火花铣削加工（又称电火花创成加工）是以高速旋转的简单管状电极作三维或二维轮廓加工（像数控铣一样），因此不再需要制造昂贵的成形电极，如日本三菱公司生产的 火花铣削加工机床，配置有电极损耗自动补偿系统、 成系统、在线自动测量系统和动态仿真系统，体现了当今电火花加工机床的技术水平；慢走丝线切割技术的发展水平已相当高，功能也相当完善，自动化程度已达到无人看管运行的程度，目前切割速度已达到 300工精度可达 米，表面粗糙度达 1度磨削及抛光已开始使用数控成形磨床、数控光学曲线磨床、数控连续轨迹坐标磨床及自动抛光等先进设备和技术 ;模具加工过程中的检测技术也取得了很大的发展 ,现在三坐标测量机除了 哈尔滨工业大学 华德应用技术学院 毕业设计（论文） - 6 - 能高精度地测量复杂曲面的数据外 ,其良好的温度补偿装置、可靠的抗振保护能力、严密的除尘措施及简单操作步骤，使得现场自动化检测成为可能。此外，激光快速成形技术（ 树脂浇注技术在快速经济制模技术中得到了成功的应用。利用 术快速成形三维原型后，通过陶瓷精铸、电 弧涂喷、消失模、熔模等技术可快速制造各种成形模。如清华大学开发研制的 型多功能快速原型制造系统 是我国自主知识产权的世界惟一拥有两种快速成形工艺（分层实体制造 熔融挤压成形 系统，它基于 模块化技术集成 之概念而设计和制造，具有较好的价格性能比。一汽模具制造公司在以 工的主模型为基础，采用瑞士汽巴精化的高强度树脂浇注成形的树脂冲模应用在国产轿车试制和小批量生产开辟了新的途径。 题研究的目的意义及主要内容 题研究的目的及意义 作为最轻的绿色结构金属材料，镁合金的 应用前景非常广泛。但由于其常温下的塑性较差，使得其产品成型必须在一定温度下进行。本文即采用应用最为广泛的 合金板材作为坯料，进行手机外壳的冲压成型。尽管该工艺目前仅在试验阶段，但有望在较短的时间内投产。 通过此次毕业设计，我们 掌握 了 冲压模具与负荷模具的设计步骤，以及需要进行的计算与查表等方法，掌握并熟悉 了 主要零件的加工制造过程与加工工艺过程。 课题的主要研究内容 本课题的主要研究内容如下 ： 1 工艺分析 ； 2 模具结构设计 ； 3 模具个零部件设计。 4. 成型过程中的温度控制。 零件图及尺寸如下 ： 哈尔滨工业大学 华德应用技术学院 毕业设计（论文） - 7 - 图 1零件图 图 1件三维图 技术要求与主要内容： （ 1） 材料为 合金； （ 2） 厚度 （ 3） 成型温度： 坯料 260 凸模 120 凹模 320 哈尔滨工业大学 华德应用技术学院 毕业设计（论文） - 8 - 第 2章 零件的工艺性分析 件的工艺性分析 裁件的精度与粗糙度 冲裁件的工艺性是指从冲压工艺方面来衡量设计是否合理。一般的讲， 在满足工件使用要求的条件下，能以最简 单最经济的方法将工件冲制出来，就说明该件的冲压工艺性好，否则，该件的工艺性就差。当然工艺性的好坏是相对的，它直接受到工厂的冲压技术水平和设备条件等因素的影响。以上要求是确定冲压件的结构，形状，尺寸等对冲裁件工艺的实应性的主要因素。根据这一要求对该零件进行工艺分析。 冲裁件的经济公差等级不高于 ,一般落料公差等级最好低于 ,冲孔件公差等级最好低于 ,冲孔公差分别为 而冲件落料公差 ,最高精度冲孔公差分别为 孔中心距公差 而冲件孔中心距最高精度公差为 此可用于一般精度的冲裁 ,普通冲裁可以达到要求 。 由于冲裁件没有断面粗糙度的要求 ,我们不必考虑 。在该设计中采用 。 裁件的材料 合金 屈服点 / 1 8 0s M P a ； 抗拉强度 255b M P a 。此材料 塑性 极差 ,在常温条件下基本没有塑性变形能力 。 只有在加热条件下才能进行塑性变形，温度控制要准确可靠。 艺方案的确定 艺方案 该冲裁件包括落料和拉深 两个基本工序 ,可采用的冲裁方案有单工序冲 哈尔滨工业大学 华德应用技术学院 毕业设计（论文） - 9 - 裁 ,复合冲裁和级进冲裁三种 ,单工序模 生产率低 ,所用费用也高 ,不合理 ;采用复合冲 ,可以得出冲件的精度和平直度较好 ,生产率较高 。 该零件属于大批量生产，工艺性较好，冲压件尺寸精度不高，形状简单。根据现有冲模制造条件与冲压设备，采用 落料拉深 复合模，模具制造周期短，精度高，生产效率高。所以确定工艺方案为复合冲模。 复合冲模的主要特点： （ 1）冲件精度较高。因为能在同一工位上完成多道冲压工序，不存在定 位误差，冲件内外形的位置精度较高，如同轴度可达 0 0 。 （ 2）冲件表面较为平直。 样的确定 在冲压生产中，节约金属和减少废料具有非常重要的意义，特别是在大批量生产中，较好地确定冲件尺寸和合理排样是降低成本的有效措施之一。 裁件的排样 排样是指冲件在条料、带料或板料上布置的方法。冲件的合理布置（即材料的经济利用），与冲件的外形有很大关系。 根据不同几何形状的冲件，可得出与其相适应的排样类型，而根据排样的类型，又可分为少或无工艺余料的排样与有工艺余料的排样两种 。 在该设计中，由于手机外壳近视于一个盒型件，所以可按盒型件的方式下料，采用直对排的形式。 边 排样时，冲件之间以及冲件与条料侧边之间留下的余料叫搭边。它的作用是补偿定位误差，保证冲出合格的冲件，以及保证条料有一定刚度，便于送料。 搭边数值取决于以下因素： （ 1）件的尺寸和形状。 （ 2）材料的硬度和厚度。 （ 3）排样的形式（直排、斜排、对排等）。 哈尔滨工业大学 华德应用技术学院 毕业设计（论文） - 10 - （ 4）条料的送料方法（是否有侧压板）。 （ 5）挡料装置的 形式（包括挡料销、导料销和定距侧刃等的形式）。搭边值一般是由经验再经过简单计算确定的。 得搭边值： a=2 2排样图 料利用率 衡量材料经济利用的指标是材料利用率。 一个进距内的材料利用率为 ： = %100* n（ 2 式中 A 冲裁件面积（包括冲出小孔在内）（ n 一个进距内的冲件数目； B 条料宽 度（ h 进距（ 。 一张板料上总的材料利用率 为： = %100* N（ 2 式中 N 一张板料上的冲件总数目； L 板料长度（ A 板料宽度（ 。 由计算可以得到 93%，即材料利用率为 93%。 哈尔滨工业大学 华德应用技术学院 毕业设计（论文） - 11 - 具及板材的温度 合金在室温下的塑性变形能力很差，变形困难，且易出现变形缺陷，基本上无法进行拉深试验。 在加热的条件下，镁 合金的塑性变形能力明显增强，拉深性能明显改善。但板料的温度不宜过高，因为在温度升高
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