手机饰板冲压模具设计

1、第一章 绪论本设计主要研究用镁合金板材冲压手机饰板的模具设计和制造工艺，讨论了坯料温度，加工条件等工艺因素对镁合金手机饰板质量的影响。实验表明，在正确的模具结构和适当的工艺条件和温度条件下，能够使用冲压模具成功的冲压生产出镁合金手机饰板。我们可以根据镁合金独特的结构性能和其使用性能进行设计。镁合金密度低，是实际使用中最轻的金属结构材料，具有比强度和比刚度高，电磁屏蔽效果好，抗震减震效果好，易加工成型和易于回收再利用等优点。 镁合金常用的成型方法有压铸，半固态铸造，挤压铸造，挤压和轧制等，其中镁合金产品的80%是通过铸造生产的。镁合金的冲压成型是一种难度较高的生产工艺，但其生产效率高，可直接使用

2、性能优良的轧制板材，具有市场优势和广阔的发展前景。此手机饰板用冲压的方法进行生产需要两道工序，即：落料，冲孔。考虑到实验的特点，我们可以设计制造一套冲压模具设备复合模，进行落料和冲孔。亲，由于某些原因，没有上传完整的毕业设计（完整的应包括毕业设计说明书、相关图纸CAD/PROE、中英文文献及翻译等），此文档也稍微删除了一部分内容（目录及某些关键内容）如需要的朋友，请联系我的Q&Q:2215891151，数万篇现成设计及另有的高端团队绝对可满足您的需要手机饰板是和其他多种小零部件相互配合，有严格装配关系的零件，考虑到实际使用时的互换性，在进行设计时要对模具的型腔尺寸精度严格要求。 1.1

3、模具的主要零件、作用及安全要求 1. 工作零件凸凹模是直接使坯料成形的工作零件，因此，它是模具上的关键零件。凸凹模不但精密而且复杂，它应满足如下要求：（1）应有足够的强度，不能在冲压过程中断裂或破坏；（2）对其材料及热处理应有适当要求，防止硬度太高而脆裂。 2. 定位零件是确定坯件安装位置的零件，有定位销（板）、挡料销（板）、导正销、导料板、定距侧刀、侧压器等。设计定位零件时应考虑操作方便，不应有过定位，位置要便于观察，最好采用前推定位、外廓定位和导正销定位等。 3. 压料、卸料及出料零件压料零件有压边圈、压料板等。 压边圈可对拉延坯料加压边力，从而防止坯料在切向压力的作用下拱起而形成皱褶。压

4、料板的作用是防止坯料移动和弹跳。顶出器、卸料板的作用是便于出件和清理废料。它们由弹簧、橡胶和设备上的气垫推杆支撑，可上下运动，顶出件设计时应具有足够的顶出力，运动要有限位。卸料板应尽量缩小闭合区域或在操作位置上铣出空手槽。暴露的卸料板的四周应设有防护板，防止手指伸入或异物进入，外露表面棱角应倒钝。 4. 导向零件导柱和导套是应用最广泛的一种导向零件。其作用是保证凸凹模在冲压工作时有精确的配合间隙。因此，导柱、导套的间隙应小于冲裁间隙。导柱设在下模座，要保证在冲程下死点时，导柱的上端面在上模板顶面以上最少5至10毫米。导柱应安排在远离模块和压料板的部位，使操作者的手臂不用越过导柱送取料。 5.支

5、承及夹持零件它包括上下模板、模柄、凸凹模固定板、垫板、限位器等。上下模板是冲模的基础零件，其他各种零件都分别安装固定在上面。模板的平面尺寸，尤其是前后方向应与制件相适应，过大或过小均不利于操作。有些模具（落料、冲孔类模具）为了出件方便，需在模架下设垫板。这时垫板最好与模板之间用螺钉连接在一起，两垫板的厚度应绝对相等。垫板的间距以能出件为准，不要太大，以免模板断裂。 6. 紧固零件它包括螺钉、螺母、弹簧、柱销、垫圈等，一般都采用标准件。冲压模具的标准件用量较多，设计选用时应保证紧固和弹性顶出的需要，避免紧固件暴露在表面操作位置上，防止碰伤人手和妨碍操作装配设计建模的方法主要有自底向上、概念设计、

6、自顶向下等三种方法。自底向上方法是先设计出详细零件，再拼装产品。自顶向下是先有产品的整个外形和功能设想，再在整个外形里一级一级的划分出产品的部件、子部件，一直到底层粗糙的零件。在模具中，由于有些模具的结构非常的复杂，在模具设计时只有采用自顶向下的设计方法，变量装配设计才支持自顶向下的设计。 变量装配设计把概念设计产生的设计变量和设计变量约束进行记录、表达、传播和解决冲突，以满足设计要求，使各阶段设计（主要是零件设计）在产品功能和设计意图的基础上进行，所有的工作都是在产品功能约束下进行和完成。变量装配技术也是实现动态装配设计的关键技术，所谓动态装配设计是指在设计变量、设计变量约束、装配约束驱动下

7、的一种可变的装配设计。冲压模具结构对安全的影响，冲压模具是冲压加工的主要工艺装备，冲压制件就是靠上、下模具的相对运动来完成的。加工时由于上、下模具之间不断地分合，如果操作工人的手指不断进入或停留在模具闭合区，便会对其人身安全带来严重威胁。 在结构上应尽量保证进料、定料、出件、清理废料的方便。对于小型零件的加工要严禁操作者的手指、手腕或身体的其他部位伸入模区作业；对于大型零件的加工，若操作者必须手入模内作业时，要尽可能减少入模的范围，尽可能缩短身体某部位在模内停留的时间，并应明确模具危险区范围，配备必要的防护措施和装置。 模具上的各种零件应有足够的强度及刚度，防止使用过程中损坏和变形，紧固零件要

8、有防松动措施，避免意外伤害操作。 不允许在加工过程中发生废料或工件飞弹现象，影响操作者的注意力，甚至击伤操作者。另外要避免冲裁件毛刺割伤人手。不允许操作者在进行冲压操作时有过大的动作幅度，避免出现使身体失去稳定的姿势；不允许在作业时有过多和过难的动作。应尽量避免冲压加工时有强烈的噪声和振动。模具设计应在总图上标明模具重量，便于安装，保障安全。20千克以上的零件加工应有起重搬运措施，减轻劳动强度。装拆模具零件时应方便安全，避免有夹手、割手的可能；模具要便于解体存放。总之，模具中的哪怕是细微的问题都会影响安全，只有对每种作业中的具体问题进行分析，才能提出模具中的安全注意事项。手机饰板的复合模具结构

9、相对比较简单。考虑到镁合金的冲压特性，设计时取单边最小冲裁间隙和、凸模之间的单边卸料间隙为0.08mm。MB8镁板材在室温下的冲裁性能比较好，实验时进行目前模具设计已经不仅仅停留在对外观和结构的设计上，它已经扩展到对模具结构分析的领域。因此我们可以对已经设计出的模具，运用CAE软件（尤其是有限元软件）对其进行强度、刚度、抗冲击试验模拟、跌落试验模拟、散热能力、疲劳和蠕变等分析。通过分析检验前面的模具结构设计是否合理，分析出结构不合理的原因和位置，然后在CAD软件中进行相应的修改，接着再在CAE软件中进行各种性能检测，最终确定满足要求的模具结构。基于有限元分析软件的应用，关键是网格的划分、模拟计

10、算方法和成形接触处理等。此外，提供给软件进行CAE分析的数据也尤为重要，生产条件、设备性能、产品要求、材料特性等都将给模具的CAE分析的准确性带来影响。 CAE技术能够用于分析随时间变化的载荷如交变载荷、爆炸与冲击载荷、随机载荷和其它瞬态力等对结构的影响。如CAE技术对瞬态分析、模态分析、谐波响应分析、响应谱分析和随机振动进行分析，为分析产品在特殊与恶劣的环境和工作条件下的物理响应、可靠性与耐用性等提供了完整的评估与解决方案在模具设计中，对于那些可能在集中载荷、循环载荷和常值位移作用下的模具，或处于低温或者高温条件工作的模具产品，进行初步的疲劳分析和蠕变分析是非常必要的，这种分析不需要考虑外部

11、的每一个条件，但是这种分析的结果具有很大的参考价值，如果出现不合理的情况，就可以重新进行设计，避免后面不必要的设计和分析热作模具用于高温条件下的金属或非金属成形，模具是在高温下承受交变应力和冲击力，工作成形温度往往较高，对于金属模具还要经受高温氧化及烧损，在强烈的水冷条件下经受冷热变化引起的热冲击作用。热作模具作为热加工的成形工具，被广泛的应用于各类压铸模、挤压模、注塑模、热压模和锻模中 研究模具的运动仿真技术，即冲模的冲压过程与注射模的运动仿真。因为冲模与注射模的结构复杂，在冲压与注射过程中，一些模具零件的运动难免产生干涉现象，特别是级进模还可能存在条料运动与模具运动的干涉，而在设计中这些现

12、象难以发现，故只有采用仿真技术在计算机上显示其运动状态，即时改正错误的设计，以避免生产中出现问题。协同创新设计将成为模具设计的主要方向，制造业垂直整合的模式使得世界范围内的产品销售、产品设计、产品生产和模具制造分工更明确。模具企业间通过Internet网络进行异地协同设计和制造。根据企业自身的信息化程度和企业间合作的层次不同，采用的技术手段和方案有很大不同。模具CAD技术应用的ASP模式，将成为发展方向。由于当今模具行业已经成为高新技术最密集的行业，任何企业都不可能拥有全部最新出现的技术，因此将出现CAD技术应用的ASP模式，即产生各种专门技术的应用服务单位，为模具行业的各个企业提供技术服务，

13、应用服务包括逆向设计、快速原型制造、数控加工外包、模具设计、模具成型过程分析等诸多方面。我们可以利用CAD/CAE软件对设计出的模具进行模拟实验。第二章 手机饰板冲压复合模具设计计算过程21 总述手机饰板（镁合金MB8，厚0.8mm）冲裁复合模具在设计过程中主要应用裁剪和冲孔两部分，工作过程简单，冲孔凸模的设计尺寸及安装位置是本次设计的主要注意点，主要参考资料如下：1、机械设计手册ISBN7111-01754-4/TN·2992、冲压模具设计与制造ISBN704-014675-43、工程材料手册-有色金属材料卷ISBN7200-04084-3/TN4、弹簧设计与制造工艺新技术及质量监

14、控实用手册HD-1263922 排样设计与计算221选择排样方法：手机饰板零件外形比较简单所以采用直排样法见模具总装图。222搭边值的确定：零件矩形边长大于50mm，材料厚度t0.8mm，根据冲压模具设计与制造表2.5.2，选定工件间隙a11.8mm，侧面间隙a2mm。223送料步距：S步L零件+ a145+1.846.8mm。224条料宽度：B（Dmax+2a）（90+2*2）94 ，（值根据冲压模具设计与制造表2.5.4选取）。225材料利用率：落料使用率：落料45*90-（10*10-5*5*3.14）/46.8*944028.5/4399.291.6%实际使用率：实用4028.5-39

15、*30-(4*4-2*2*3.14)-8*8*3.14-9*13-(7*7-3.5*3.5*3.14)*9/4399.239%因此这种排样方法比较合理，冲孔的废料利用率较高，可考虑废料利用。23 计算冲压力、选用压力机吨位231冲裁力根据工程材料手册-有色金属材料卷P123面表2-74，镁合金MB8的抗剪强度为b130Mpa。此处省略 NNNNNNNNNNNN字。模具的装配就是根据模具的结构特点和技术条件，以一定的装配顺序和方法，将符合图纸技术要求的零件，经协调加工，组装成满足使用要求的模具。在装配过程中，既要保证配合零件的配合精度，又要保证零件之间的位置精度，对于具有相对运动的零（

16、部）件，还必须保证它们之间的运动精度。因此，模具装配是最后实现冲模设计和冲压工艺意图的过程，是模具制造过程中的关键工序。模具装配的质量直接影响制件的冲压质量、模具的使用和模具寿命。 41模具装配特点模具装配属单件生产。组成模具实体的零件，有些在制造过程中是按照图纸标注的尺寸和公差独立地进行加工的（如落料凹模、冲孔凸模、导柱和导套、模柄等），这类零件一般都是直接进入装配；有些在制造过程中只有部分尺寸可以按照图纸标注尺寸进行加工，需协调相关尺寸；有的在进入装配前需采用配制或合体加工，有的需在装配过程中通过配制取得协调，图纸上标注的部分尺寸只作为参考（如模座的导套或导柱固装孔，多凸磨固定板上的凸模固

17、装孔，需连接固定在一起的板件螺栓孔、销钉孔等）。因此，模具装配适合于采用集中装配，在装配工艺上多采用修配法和调整装配法来保证装配精度。从而实现能用精度不高的组成零件，达到较高的装配精度，降低零件加工要求。 42装配技术要求冲裁模装配后，应达到下述主要技术要求： 模架精度应符合标准（JB/T 80501999冲模模架技术条件、JB/T80711995冲模模架精度检查）规定。模具的闭合高度应符合图纸的规定要求。 装配好的冲模，上模沿导柱上、下滑动应平稳、可靠。 凸、凹模间的间隙应符合图纸规定的要求，分布均匀。凸模或凹模的工作行程符合技术条件的规定。 定位和挡料装置的相对位置应符合图纸要求。冲裁模导

18、料板间距离需与图纸规定一致；导料面应与凹模进料方向的中心线平行；带侧压装置的导料板，其侧压板应滑动灵活，工作可靠。 卸料和顶件装置的相对位置应符合设计要求，超高量在许用规定范围内，工作面不允许有倾斜或单边偏摆，以保证制件或废料能及时卸下和顺利顶出。 紧固件装配应可靠，螺栓螺纹旋入长度在钢件连接时应不小于螺栓的直径，铸件连接时应不小于1.5倍螺栓直径；销钉与每个零件的配合长度应大于1.5倍销钉直径；螺栓和销钉的端面不应露出上、下模座等零件的表面。 落料孔或出料槽应畅通无阻，保证制件或废料能自由排出。 标准件应能互换。紧固螺钉和定位销钉与其孔的配合应正常、良好。 模具在压力机上的安装尺寸需符合选用

19、设备的要求；起吊零件应安全可靠。 模具应在生产的条件下进行试验，冲出的制件应符合设计要求。43冲模装配的工艺要点在模具装配之前，要认真研究模具图纸，根据其结构特点和技术条件，制定合理的装配方案，并对提交的零件进行检查，除了必须符合设计图纸要求外，还应满足装配工序对各类零件提出的要求，检查无误方可按规定步骤进行装配。装配过程中，要合理选择检测方法及测量工具。冲模装配工艺要点如下： 选择装配基准件。装配时，先要选择基准件。选择基准件的原则是按照模具主要零件加工时的依赖关系来确定。可以作为装配基准件的主要有凸模，凹模，凸、凹模，导向板及固定板等。 组件装配。组件装配是指模具在总装前，将两个以上的零件

20、按照规定的技术要求连接成一个组件的装配工作。如模架的组装，凸模和凹模与固定板的组装，卸料与推件机构各零件的组装等。这些组件，应按照各零件所具有的功能进行组装，这将对整副模具的装配精度起到一定的保证作用。 总体装配。总装是将零件和组件结合成一副完整的模具过程。在总装前，应选好装配的基准件和安排好上、下模的装配顺序。 调整凸、凹模间隙。在装配模具时必须严格控制及调整凸、凹模间隙的均匀性。间隙调整后，才能紧固螺钉及销钉。 检验，调试。模具装配完毕后。必须保证装配精度，满足规定的各项技要求，并要按照模具验收技术条件，检验模具各部分的功能。在实际生产条件下进行试模，并按试模生产制件情况调整、修正模具，当

21、试模合格后，模具加工、装配才算基本完成。 44冲模装配顺序 复合模属于单工位模具。复合模的装配程序和装配方法相当于在同一工上先装配冲孔模，然后以冲孔模为基准，再装配落料模。基于此原理，装配复合模应遵循如下原则： 复合模装配应以凸、凹模作装配基准件，先将装有凸、凹模的固定板用螺栓和销钉安装、固定在指定模座的相应位置上；再按凸、凹模的内行装配、调整冲孔凸模固定板的相对位置，使冲孔凸、凹模间的间隙趋于均匀，用螺栓固定；然后再以凸、凹模的外形为基准，装配、调整落料凹模相对凸、凹模位置，调整间隙，用螺栓固定。 试冲无误后，将冲孔凸模固定板和落料凹模分别用定位销，在同一模座经钻铰和配钻、配铰销孔后，打入定

22、位。第五章 结论这次毕业设计受益匪浅，让我能够把所学的同加工实际相结合。通过这一段时间的查阅资料,请教技术人员,实地考察操作,再结合所学的数控知识与技能，完成了“镁合金手机饰板的冲压模具设计”这一课题。此次的毕业设计是我们学完了全部的课程，其中包括全部的基础课、技术基础课、以及大部分的专业课之后，在完成一系列的校园工厂实习、校内课程设计的基础上，一次对所有学过的课程的深入地综合性的总结，也是一次对理论联系实际的实际训练，因此，它是我们大学所学、所用、所看的一次总结，它将在我们大学生活的、精彩画卷画上一个句号，因此，它的地位是十分重要的。经过这次设计让我更进一步了解模具的现状及在制造业中的地位，

23、与企业发展的关系。这启示我知识的探索是无止境的，技能的掌握是无底线的，在今后学习、工作的过程中，应该注重知识的不断积累，为以后所从事的工作进行基石地铺垫。 致谢 论文脱稿之际，特别感谢指导教师薛晓春老师为我讲解技术、提供具有代表性的课题、材料，以及在我遇到难题是，能及时为我解答，使我顺利完成毕业设计。谨向薛晓春老师所授予的严谨、细致、认真的指导和所付出的心血，致以崇高的敬意和衷心的感谢！ 学校的多位教师在我撰写毕业论文过程中以及在学校期间，给予了很多热情帮助和大力支持。为此，向他们表示诚挚的谢意！ 向所有关心、支持、帮助过我的各位老师、同学、朋友表示谢意！最后，向热心评审本论文和参加答辩的老师

24、们致以衷心的感谢！参考文献 1 冯炳尧，韩泰荣，蒋文森 模具设计与制造简明手册（第二版）上海科学技术出版社。 2 姜奎华，肖景容 冲压工艺学 机械工业出版社。 3 姜奎华 冲压工艺与模具设计机械工业出版社。 4 GB-7124-86 胶粘剂拉伸剪切强度测定方法（金属对金属），1986。 5 黄毅宏，李明辉 模具制造工艺学 机械工业出版社 2002.3。 6 王孝培 冲压手册（第二版）机械工业出版社。 7 王芳 冷冲压模具设计指导 机械工业出版社。 8 王孝培 冲压设计资料 机械工业出版社。 9 冲模设计手册编写组 冲模设计手册 机械工业出版社1998年6月第一版。 10 模具实用技术编委会冲模

25、设计应用实例 机械业出版社2000年9月第一版。 11刘超群，张宝忠主编冲压模具设计与制造 高等教育出版社 2004年6月第1版 12王颖.CAD技术在模具行业的应用及其发展方向J.天津理工学院学报，2003（6） 13王渠东，丁文江。镁合金及其成型技术的国内外动态与发展，世界科技研究与发展，2004，（6） 14阎其风，模具设计与制造。北京：机械工业出版社，1998附录冲压模的调试 模具按图纸技术要求加工与装配后，必须在符合实际生产条件的环境中进行试冲压生产，通过试冲可以发现模具设计与制造的缺陷，找出产生原因，对模具进行适当的调整和修理后再行试冲，直到模具能正常工作，才能将模具正式交付生产使

26、用。模具调试的目的：模具试冲、调整简称调试，调试的目的在于： 鉴定模具的质量。验证该模具生产的产品质量是否符合要求，确定该模具能否交付生产使用。 帮助确定产品的成形条件和工艺规程。模具通过试冲与调整，生产出合格产品后，可以在试冲过程中，掌握和了解模具使用性能，产品成形条件、方法和规律，从而对产品批量生产时的工艺规程制定提供帮助。 帮助确定成形零件毛坯形状、尺寸及用料标准。在冲模设计中，有些形状复杂或精度要求较高的冲压成形零件，很难在设计时，精确地计算出变形前毛坯的尺寸和形状。为了要得到较准确的毛坯形状、尺寸及用料标准，只有通过反复调试才能确定。 帮助确定工艺和模具设计中的某些尺寸。对于形状复杂

27、或精度要求较高的冲形零件，在工艺和模具设计中，有个别难以用计算方法确定的尺寸，如凹模圆角半径等，必须经过试冲，才能准确确定。 通过调试，发现问题，解决问题，积累经验，有助于进一步提高模具设计和制造水平。 由此可见，模具调试过程十分重要，是必不可少的。但调试的时间和冲次数应尽可能少，这就要求模具设计与制造质量过硬，最好一次调试成功。在调试过程中，合格冲压件数的取样一般应在201000件之间。冲裁模的调试：模具调试，因模具类型不同、结构不同，可能出现的问题也不同，调试的内容也随之变化。冲裁模调试要点： 模具闭合高度调试。模具应与冲压设备配合好，保证模具应有的闭合高度和开启高度。 导向机构的调试。导柱、导套要有好的配合精度，保证模具运动平稳、可靠。 凸、凹模刃口及间隙调试。刃口锋利，间隙要均匀。 定位装置的调试。定位要准确、可靠。 卸料及出件装置的调试。卸料及出件要通畅，不能出现卡住现象。冲裁模试冲