(整理)筆記電腦外殼模具設(shè)計(jì).

1、精品文檔1 緒論1.1 選題背景及目的金屬鎂及其合金是迄今在工程應(yīng)用的最輕的結(jié)構(gòu)材料，常規(guī)鎂合金比鋁合金輕30%50%， 比鋼鐵輕70%以上，應(yīng)用在工程中可大大減輕結(jié)構(gòu)件質(zhì)量。同時(shí)鎂合金具有高的比強(qiáng)度和比剛度，尺寸穩(wěn)定性高，阻尼減震性好，機(jī)械加工方便，尤其易于回收利用，具有環(huán)保特性。20 世紀(jì) 80 年代以來(lái)鎂合金的研究得到飛速發(fā)展，隨著鎂合金應(yīng)用面的不斷擴(kuò)大鎂合金的研究和開發(fā)也進(jìn)入了新時(shí)代。然而鎂合金的研究和發(fā)展還很不充分，很多工作還處于摸索階段，很多有關(guān)鎂合金性能的研究還沒(méi)有得到完全發(fā)展。對(duì)鎂合金的成型技術(shù)的研究目前主要在金屬型鑄造，砂型鑄造，低壓鑄造，差壓鑄造，熔模鑄造，壓力鑄造和技?jí)鸿T

2、造等方面，對(duì)鎂合金的沖壓工藝研究較少。但是，鎂合金沖壓方面的應(yīng)用前景較好，除了可以減輕質(zhì)量，外觀漂亮外，特別是電磁屏蔽能力好。本文結(jié)合省自然科學(xué)基金項(xiàng)目鎂合金深加工研究，主要進(jìn)行變形鎂合金的板材成型性分析設(shè)計(jì)。1.2 國(guó)內(nèi)外研究狀況近年來(lái)，鎂合金的開發(fā)和應(yīng)用已經(jīng)受到世界各國(guó)的重視，尤其西方發(fā)達(dá)國(guó)家十分重視變形鎂合金的研究與開發(fā)，變形鎂合金材料已開始向系列化發(fā)展，產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展。 其中美國(guó)的變形鎂合金材料體系較為完備，合金系列有Mg-Al 、 Mg-Zn、 Mg-RE、Mg-Li 、 Mg-Th 等，可以加工成板、棒、型材和鍛件，并且開發(fā)出了快速凝固高性能變形鎂合金非晶態(tài)鎂合金及鎂基復(fù)合材

3、料等。美國(guó)與世界上最大的鎂生產(chǎn)企業(yè)挪威Novsk Hydro 公司簽訂了長(zhǎng)期的合作關(guān)系.。日本也開始著重研究鎂的新合金、新工藝、開發(fā)超強(qiáng)高變形鎂合金材料和可冷壓加工的鎂合金板材。英國(guó)開發(fā)出了Mg-Al-B 擠壓鎂合金用于Magnox核反應(yīng)堆燃料罐。以色列最近研制出了用在航天飛行器上、兼具優(yōu)良力學(xué)性能和耐蝕性能的變形鎂合金1。我國(guó)變形鎂合金材料的研制與開發(fā)仍處于起步階段，缺少高性能鎂合金板、棒和型材， 國(guó)防軍工、航天航空用高性能鎂合金材料仍依靠進(jìn)口，民用產(chǎn)品尚未進(jìn)行大力開發(fā)，因此，研究和開發(fā)性能優(yōu)良、規(guī)格多樣的變形鎂合金材料顯得十分重要。1.3 課題研究方法鎂合金在常溫下的塑性很低，因此不適于常

4、溫下沖壓成形。鎂合金在熱態(tài)下具有較好的塑性，甚至在一些不利于其他材料成形的應(yīng)力- 應(yīng)變狀態(tài)下也可以成形，但變形速度不宜太大。鎂合金板材在250左右拉深時(shí)其拉深比超過(guò)鋁合金和低碳鋼板的常溫拉深成形極限。在175鎂合金板形件拉深的拉深比可達(dá)2.0， 225可達(dá)3.0。本次設(shè)計(jì)主要是根據(jù)鎂合金AZ31 板材加熱時(shí)的拉深性能來(lái)進(jìn)行模具設(shè)計(jì)，鎂合金AZ31 板材拉深成形時(shí)主要工藝參數(shù)有拉深力、成形速度、坯料溫度、模具預(yù)熱溫度、潤(rùn)滑方式、模具圓角、模具間隙、壓邊力等，這些因素對(duì)坯料的拉深成形結(jié)果均有不同程度的影響2 。1.4 論文構(gòu)成(1)選題背景和研究方法和。(2)沖壓工藝規(guī)程通過(guò)對(duì)工件的工藝分析和工藝

5、計(jì)算，考慮經(jīng)濟(jì)性和可行性的前提下，確定工藝方案。(3)進(jìn)行模具設(shè)計(jì)拉深模設(shè)計(jì)和修邊模設(shè)計(jì)。(4)設(shè)計(jì)總結(jié)總結(jié)本次設(shè)計(jì)之后所得到的收獲和改進(jìn)意見。精品文檔精品文檔精品文檔2.1沖壓件的工藝分析2沖壓工藝規(guī)程的編制沖壓件的零件圖如圖2.1所示圖2.1 零件圖圖2.2 立體圖2.1.1材料制件材料為鎂合金AZ31,料厚為1mm,其化學(xué)成分及拉伸力學(xué)性能如表1.1所示:表1.1 鎂合金AZ31化學(xué)成分合金MgAlMnZnZrMinSiAZ31B剩余2.5-3.50.20-1.00.6-1.4-0.10合金CuNiFeCa其他雜質(zhì)AZ31B0.050.0050.0050.040.30鎂合金具有比重輕，比

6、強(qiáng)度高，阻尼性及切削加工性能好，導(dǎo)熱性好、電磁屏蔽能 力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)、電子、通訊、家用電器、航空航天、計(jì)算機(jī)、紡織 設(shè)備、印刷設(shè)備、包裝設(shè)備、軍工等行業(yè)。鎂合金管材、棒材、型材、線材拉伸力學(xué)性能應(yīng)達(dá)到表1.2所列最低表1.2鎂合金的拉伸力學(xué)性能要求合金狀態(tài)產(chǎn)品標(biāo)定厚度或直徑/mm管材標(biāo)定橫截回積/ mm2 或直徑/mm抗拉強(qiáng)度min/MPa0.2%屈服強(qiáng)度min/mm伸長(zhǎng)率(50mm 或4D)min/ %D、EAZ31F棒、型6.30-40.00所有2401507“0.00-60.00所有235150760.00-130.00所有2201407空心型材所 有所有2201108管

7、材0.70-6.301.5t=1.5最小值。拉深容易起皺，需要拉深壓邊t/D X100=0.383壓邊。此零件的設(shè)計(jì)過(guò)程中，有拉深這一工藝過(guò)程，液壓機(jī)沒(méi)有固定的行程，不會(huì)因薄板 的厚度的變化而超載，特別是對(duì)于需要很大的施力行程加工時(shí)，具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，并且液壓機(jī)下面可以原有的液壓機(jī)頂缸，用來(lái)頂出零件，所以選用液壓機(jī)2.2毛坯形狀、尺寸的確定2.3盒形件形狀筆記本電腦外殼的拉深是屬于盒形件的拉 深，盒形件是一種非回轉(zhuǎn)體零件，它的側(cè)壁是由 兩對(duì)長(zhǎng)度分別為A-2r和B-2r的直邊及四個(gè)半徑 為r的轉(zhuǎn)角所構(gòu)成。盒形件拉深時(shí)，由于其幾何 形狀的非回轉(zhuǎn)性，變形沿壁周向的分布是不均勻 的；直邊區(qū)域變形量小，圓

8、角區(qū)域變形量大，變 形分布非常復(fù)雜。盒形件拉深時(shí)，圓角部分近似 圓筒形件的拉深，直邊部分近似板料彎曲，但是, 直邊部分并不是單純的彎曲變形。由于圓角部分 的材料要圖向直邊流動(dòng)，因而直邊部分也產(chǎn)生了橫向壓縮、縱向伸長(zhǎng)的變形。而圓角部分，由于直邊的存在，金屬的流動(dòng)，使圓角部分 的變形程度大為減小。圖2.4盒形件修邊余量2.2.1 盒形件的修邊余量當(dāng)盒形件的高度小而對(duì)上口要求不高時(shí)，才可免去修邊 工序。一般情況下，盒形件在拉深后都需要修邊，所以在確 定毛坯尺寸和進(jìn)行工藝計(jì)算之前，應(yīng)在工件高度或凸緣寬度 上加修邊余量。H0/r=18/3=6H0圖紙要求的盒形件高度 H一修邊余量H 一記入修邊余量的工件

9、高度r 一盒形件側(cè)壁間的圓角半徑查文獻(xiàn)5表4-24得 H=(0.030.05)Ho取H=0.05Ho=0.05x 18=0.9精品文檔精品文檔H= Ho+AH=18.92.2.2盒形件毛坯尺寸計(jì)算r/(B-H)=3/(260-18.9)=0.0120.22查文獻(xiàn)5圖4-57可知此盒形件屬于na區(qū)，即角部圓角半徑較小的低盒形件。 拉深特點(diǎn)：只有微量的材料從盒形件的圓角處轉(zhuǎn)移到側(cè)壁上去,而幾乎沒(méi)有增補(bǔ)側(cè)壁的高度。其毛坯尺寸計(jì)算步驟如下:計(jì)算壁部展開長(zhǎng)度:l=H+0.57r 底由于筆記本電腦外殼兩側(cè)不是對(duì)稱的，且是一段圓弧，所以，側(cè)壁就取圓弧長(zhǎng)度,兩側(cè)統(tǒng)一取H=22mmli=22+0.57x 3=2

10、3.71mm12=18.9+0.57x3=20.61(2)按拉深計(jì)算角部毛坯半徑R當(dāng)r=r底時(shí)R1=(2rH 1)1/2=(2 X 3 X 23.71)1/2=12mmR2=(2rH2)1/2=(2 x3x 20.61)1/2=11mm統(tǒng)一取 R=12mm圖2.5毛坯尺寸計(jì)算方法從ab線段的中心向半徑為R的圓弧引切線。(4)在直線與切線的交接處，用半徑為 R的圓弧，光滑連接，即可得出毛坯外形。按上述方法計(jì)算出毛坯尺寸及外形為:H/B=18.9/260=0.073t/D x 100=1/293x 100=0.34r/B=3/260=0.0115查文獻(xiàn)5表 4-26H/B 1=0.3/0.85=0

11、.255H/B1m1 所以可以一次拉成2.3 排樣設(shè)計(jì)及材料利用率計(jì)算2.3.1 排樣方式：為使模具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單以及送料方便，故選用尺寸為1000 x 750mm，厚1.0mm的鎂板,每塊生產(chǎn)6 件。2.3.2 材料利用率計(jì)算:=79.6%6XF(293-12 x2) X (340-12 x2) +12x2 (340+293-12x4) +%121000 X7502.4 工藝方案的確定2.4.1 基本工序的確定：該零件加工的基本工序確定為落料、拉深、沖孔、修邊。對(duì)于本產(chǎn)品，如果省去切口工序，即在落料時(shí)把切口部分的材料去掉，毛坯外形為顯然，如果這樣則可以省去一道工序，但是，在以后的拉深過(guò)程中，各邊會(huì)

12、發(fā)生很 大變形，不能保證零件的尺寸精度要求，所以此種方法不能用，切口工序必須有，且應(yīng) 該放在后面的工序中。顯然不能先沖孔在拉深，否則孔很容易變形。若先拉深后沖孔，則能保證成形后尺 寸要求。按照常理，落料拉深完全可以做成復(fù)合模，但由于鎂合金在拉深時(shí)必須加熱， 且在拉深過(guò)程中，需要設(shè)置拉深筋、拉深坎，所以不宜使用落料拉深復(fù)合模。2.4.2 不同工藝方案的比較方案一：落料-拉深-沖孔-修邊方案二：落料拉深復(fù)合模-沖孔-修邊方案三：落料、拉深、沖孔級(jí)進(jìn)模-修邊-拉深沖孔復(fù)合模方案四：落料（切口部分材料落料先切去）比較以上四種方案，顯然，方案四中落料時(shí)省去切口工序，將導(dǎo)致精度不能達(dá)到要求，而且在拉深過(guò)程

13、中需要加熱，并且拉深速度比較慢，所以不宜設(shè)計(jì)復(fù)合模，所以方案四不宜選用。方案三 設(shè)計(jì)級(jí)進(jìn)?？梢允∪スば颍股a(chǎn)效率提高，但是它存在和方案四相同的問(wèn)題，那就是拉深時(shí)需要加熱，且拉深速度較慢，這樣加熱時(shí)所有的零件一起加熱浪費(fèi)資源，而且，成本過(guò)高，所以也不宜選用。方案二也是由于拉深時(shí)需要加熱，不宜選用復(fù)合模。方案一設(shè)計(jì)單工序模，雖然這樣效率雖然不是最高，但從節(jié)約資源的角度和從科研方面來(lái)講都是最好的，所以選用方案一。2.5 . 工藝計(jì)算2.5.1 落料工序落料工序采用平刃口落料力F 落=1.3Fo=1.3Ltr =1.3x2x(339+297) x 1 x 140=252616N=252.6KN其中

14、t 材料厚度，單位為 mm；r 材料抗剪強(qiáng)度，單位為Mpa；L一沖裁周長(zhǎng)，單位為mm;卸料力F 卸 =K3 F 落查文獻(xiàn) 3表 2-10得K3=0.08F 卸=0.08x 252.6=20.2KN所以F 總=f 落 + F 卸=252.6+20.2=272.8KN所以選擇Y32-100 型液壓機(jī)落料時(shí)凸、凹模工作部分的尺寸與公差確定凸、凹模尺寸及制造的原則：(1)落料件的尺寸取決于凹模尺寸，沖孔尺寸取決于凸模尺寸。(2)根據(jù)刃口的磨損規(guī)律，如果刃口磨損后尺寸變大，則刃口應(yīng)取接近或等于工件精品文檔如果刃口磨損后尺寸減少，則刃口應(yīng)取接近或等于工件的最大極限尺寸。(3)在選擇凸凹模尺寸公差時(shí)，既要保

15、證工件的精度要求和合理的沖裁間隙，又不 能使凸凹模的尺寸精度過(guò)高。對(duì)于簡(jiǎn)單形狀的沖裁模具一般采用凸凹模分開加工落料件尺寸D0-ADd=(D-xA)oDp=(D-Zmin)-巾二(D-X- Zmin) -ip式中Dd、Dp一分別為落料件凹模和凸模尺寸工件公差第、淄一分別為凹模、凸模制造公差X一磨損系數(shù)工件精度為IT14取x=0.5,對(duì)直邊部分查文獻(xiàn)3表2-6 得布=0.035mm8=0.050mm查文獻(xiàn) 8附表 1 得 1=1.3 mm 2=1.4 mm表 1-2-20Zmin=0.01 mmDdi= (293-0.5x 1.3) +0.050=292.35+0.050Dp1=( 292.35-

16、0.1) 0-0.035=292.250-0.035Dd2=(340-0.5 x 1.4)+0.050=339.3+0.050Dp2=(339.3-0.1)0-0.035=339.20-0.035圓角部分 D0=24D0 =22查文獻(xiàn)3 得號(hào)=0.02 mm(d=0.025 mm查文獻(xiàn)8附表 1二2=0.52 mm表 1-2-20Zmin=0.1 mmDd0=(24-0.5 x 0.52) +0.0250=23.74+0.0250Dp0=(23.74-0.1)0-0.02=22.640-0.02Dd0 =(22-0.5 x 0.52)+0.0250=21.74+0.0250Dp0=(21.74

17、-0.1)0-0.02=21.640-0.022.5.2 拉深工序拉深時(shí)需要加熱到300，用來(lái)提高鎂合金的拉深性能，常溫下， 鎂合金不能拉深。查文獻(xiàn)9附表A2得300c時(shí)其抗剪強(qiáng)度r =3550Mpa抗拉強(qiáng)度db=3050 Mpa查文獻(xiàn) 8表 1-4-29 盒形件一次拉深時(shí)的拉深力F 拉F 拉=(2A+2B-1.72r)t 心其中 A、B一盒形件的長(zhǎng)與寬r一盒形件圓角半徑t一材料厚度加一抗拉強(qiáng)度單位(Mpa)K4一系數(shù)H/B=18.9/260=0.07r/B=3/260=0.0115t/D x 100=1/297x 100=0.33查文獻(xiàn) 80表 1-4-33 得 K4=0.7所以5拉=(2

18、x 260+2 x 305-1.72x3) x 1 x50x 0.7 =39369N40KN查文獻(xiàn) 8表 1-4-26 得壓邊力F 壓 =APA壓邊圈下的坯料面積P一單位壓邊力P=3由文獻(xiàn) 8表 1-4-28 得精品文檔精品文檔F 壓=(293x 340-260 x 305) x 3=60960 N=61 KN 總壓力F 總=f 拉 + f 壓=40 KN +61 KN =101KN所以選擇Y32-100型液壓機(jī)2.5.3 沖孔工序沖孔力F 沖=1.3Lt 弋=1.3 x 81 x 4+4-15+13)/2 x 1 x 140=99008N=99KN 推料力F推=n K 推 F 沖=5 x 0

19、.055 x 99=27.23KN 卸料力F 卸K 卸 F 沖=0.04 x 99=3.96 KNn=5是同時(shí)留在凹模刃口內(nèi)廢料的片數(shù)查文獻(xiàn)3表2-10得K 推=0.055K 卸=0.04F 總=5 沖+F 推+F 卸=99+27.23+3.96=130 KN所以選擇Y32-100型壓力機(jī)2.5.4 修邊工序3對(duì)于筆記本電腦外殼兩端的缺口，可以通過(guò)切口工序完成，切口又分兩個(gè)方向進(jìn)行，水平方向和垂直方向，并且切口 1、2之間的距離只有5mm,切口 3的長(zhǎng)度較大，所以不能一次切成，要先在切口 1、3的水平方向切一次，然后再切1、3的垂直方向，再在切口 2上水平垂直方向r.一次切成。此時(shí)修邊工序才算

20、完成。切邊力的計(jì)算：圖2.6修邊順序（1）第一次切邊F 切=1.3Ltp式中：F切一切邊力（N）L一工件輪廓周長(zhǎng)（mrmt-材料厚度(mm一材料的抗剪強(qiáng)度(Mpa貝U F切=1.3X 780X 1.0X140=141960N=142 (KN)(2)第二次切邊F 切=1.3Lt r貝U F切=1.3X724X1.0X 140= 131768N=132 (KN)(3)第三次切邊F 切=F 切i+F 切2=1.3X (80X 2+18X 2) X 1X 140+1.3X (80X2+4X2) X 1 X 140=64792N =65KN選才? J31-2500型閉式單點(diǎn)壓力機(jī)2.6 沖壓工藝過(guò)程卡片

21、表1.4沖壓工藝過(guò)程卡片湖南大學(xué)沖壓，2卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱筆記本電腦外殼沖壓件零件名稱材料板料規(guī)格毛坯尺寸毛坯可制件數(shù)材料技術(shù)要求共3頁(yè)鎂合金AZ311.0父750父1000293 x3406第1頁(yè)工序號(hào)工序名稱工序簡(jiǎn)圖設(shè)備模具工時(shí)0下料loon.剪板 機(jī)叫力10(1T S I1精品文檔1落料2拉深3沖孔Y32-100型液壓機(jī)Y32-100型液壓機(jī)Y32-100型液壓機(jī)落料模拉深模沖孔模3拉深模設(shè)計(jì)3.1 模具的結(jié)構(gòu)形式因?yàn)橹萍牧陷^薄，為保證制件平整，采用彈性壓邊裝置。為方便操作和取件及保 證壓邊力均勻，壓力機(jī)采用液壓機(jī)。在設(shè)計(jì)時(shí)，彈性壓邊圈裝在下模的拉深模，這種模 具的特點(diǎn)就是可

22、選用壓力大的彈簧，橡皮或氣墊，用以增大壓邊力，同時(shí)壓邊力是可調(diào) 的，以滿足拉深件的要求。其結(jié)構(gòu)形式為：圖3.1拉深模裝配圖拉深過(guò)程中主要是要滿足拉深時(shí)的外形尺寸，拉深過(guò)程中的問(wèn)題是可能會(huì)出現(xiàn)起 皺，并且對(duì)于這類覆蓋件拉深時(shí)，毛坯各處的變形程度相差很大，需要采用拉深筋來(lái)控 制毛坯各段流入凹模的阻力，亦即調(diào)整毛坯周邊各邊的徑向拉應(yīng)力。拉深筋在毛坯周邊 的布置，與零件的幾何形狀、變形特點(diǎn)和拉深程度有關(guān)。在變形程度大、徑向拉應(yīng)力也 大的圓角處，可不設(shè)或少設(shè)拉深筋。直邊處則設(shè) 13條拉深筋，以增大變形阻力，從而 調(diào)整送料阻力和進(jìn)料阻力。對(duì)于加熱時(shí)進(jìn)行拉深，要對(duì)毛坯和模具一起進(jìn)行加熱，只對(duì)毛坯進(jìn)行加熱的而

23、對(duì)模 具不加熱的沖壓只可用于變形程度不大的情況。因?yàn)楫?dāng)只對(duì)毛坯進(jìn)行加熱時(shí)，毛坯有加 熱爐送至冷模具上開始沖壓，毛坯的溫度將有 70到150度的降低，所以要想讓毛坯拉 深時(shí)的溫度符合要求，則毛坯就需要加熱到更高的溫度。由于鎂合金拉深性能不好，所 以拉深時(shí)對(duì)毛坯和模具一起進(jìn)行加熱。3.2 .模具刃口尺寸計(jì)算3.2.1 上下模刃口尺寸計(jì)算由于零件一次可以拉成，所以凸模的尺寸就是零件的內(nèi)部尺寸。盒形件拉深時(shí)的問(wèn)隙直邊部分和圓角部分是不相等的,直邊部分一般取z/2=(11.1)t直邊部分z/2=1.1t=1.1mm圓角部分的間隙求法如圖3.3所示5此零件要求外形尺寸，所以計(jì)算圓角部分的間隙要用brp=(

24、0.414rB+0.1t)/0.414式中rp一凸模的圓角半徑；rB=rd-Z/2本次設(shè)計(jì)中rB=4-1.1=2.9mmrp=(0.414 x 2.9+0.1 x 1)/0.414=3.24mm 所以凸模圓角半徑rp=3.24mm取rp=3.5mm- f一 - -11、凹模 二i Z I,-1I111-11凸模圖3.2凸凹模間隙)圖。-T-、凹模a)工件要求內(nèi)形尺寸b)工件要求外形尺寸圖3.3盒形件圓角部分間隙3.2.2 壓力中心計(jì)算為了保證壓力機(jī)和模具正常地工作， 必須使沖模的壓力中心與壓力機(jī)滑塊中心線相 重合。否則沖壓時(shí)會(huì)使沖模與壓力機(jī)滑塊歪斜，引起凸凹模間隙不均和導(dǎo)向零件加速磨 損，造成

25、刃口和其他零件的損壞。在拉深過(guò)程中，壓力是不均勻的，并且此零件的幾何 形狀不是完全對(duì)稱的，所以壓力中心的計(jì)算比較麻煩，又因?yàn)榇肆慵茖?duì)稱，所以就 近似把它的幾何中心定義為壓力中心。3.2.3 設(shè)計(jì)及標(biāo)準(zhǔn)件選擇3.3.1凸模的設(shè)計(jì) （1）凸模尺寸凸模尺寸260 x305 x 85mm（2）凸模強(qiáng)度校核由于凸模屬于不規(guī)則零件，所以要按凸模工作端面尺寸計(jì)算，分為兩種情況，即凸 模端面寬度B大于沖裁件厚度t如圖3.4a）和端面寬度B小于或等于沖裁件厚度t如圖 b）0沖裁件厚度只有1mm,所以屬于圖3.4a）所示的情況。查文獻(xiàn)11,則需核算刃口接 觸強(qiáng)度應(yīng)力dk,因此此時(shí)接觸應(yīng)力爪應(yīng)大于平均應(yīng)力猷a)

26、tB圖3.4計(jì)算凸模強(qiáng)度時(shí)所取的面積6=Lt r /Fk H 之 H mm +10工作臺(tái)尺寸586X 950下模座尺寸為560 X 560滿足要求4修邊模設(shè)計(jì)4.1 模具的結(jié)構(gòu)形式修邊模包括單純的修邊模和修邊沖孔復(fù)合模，修邊模根據(jù)鑲塊的運(yùn)動(dòng)方式可以分為 三種基本類型：垂直修邊模修邊鑲塊與壓力機(jī)滑塊的運(yùn)動(dòng)方向一致作垂直運(yùn)動(dòng)的修邊模斜楔修邊模修邊鑲塊作水平或傾斜運(yùn)動(dòng)的修邊模垂直斜楔修邊模 一些修邊鑲塊作垂直方向運(yùn)動(dòng)，而另一些修邊鑲塊最水平或傾斜 方向運(yùn)動(dòng)的修邊模在本次設(shè)計(jì)中，如果從經(jīng)濟(jì)方面考慮，則應(yīng)選擇垂直斜楔修邊模，但是由于其中一 個(gè)切口尺寸過(guò)大，如果選擇垂直斜楔修邊模，則工件的精度難以得到保證

27、。所以應(yīng)該先 選擇斜楔修邊模，再用垂直修邊模，這樣雖然工序多了一個(gè)，但是工件的精度保證了， 設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)在保證質(zhì)量的前提下，再考慮經(jīng)濟(jì)性。其結(jié)構(gòu)形式為：25242322圖4.1修邊模裝配圖設(shè)計(jì)修邊模時(shí)，應(yīng)做到定位方便、可靠、安全，這樣才能保證零件修邊的尺寸、位 置準(zhǔn)確。修邊模設(shè)計(jì)時(shí)須注意的問(wèn)題：采用鑄造的上模、下模、壓料板防止壓料板的掉落，需設(shè)置壓料板安全機(jī)構(gòu)對(duì)于承受水平推力的模具要同時(shí)使用導(dǎo)柱和背靠塊 設(shè)置支承器，保護(hù)彈性元件部工作時(shí)處于自由狀態(tài) 設(shè)置模具的起吊裝置4.2 壓力中心計(jì)算由于零件形狀基本對(duì)稱，其幾何中心就是壓力中心，無(wú)需計(jì)算壓力中心。4.3 零件設(shè)計(jì)及標(biāo)準(zhǔn)件選擇4.3.1 斜楔和

28、滑塊的設(shè)計(jì)斜楔和滑塊的行程關(guān)系斜楔和滑塊配對(duì)應(yīng)用，交直運(yùn)動(dòng)為水平運(yùn)動(dòng)或傾斜運(yùn)動(dòng)，從而擴(kuò)大沖模的行程，根據(jù)零件的需要，本次設(shè)計(jì)是把垂直運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為水平運(yùn)動(dòng)，具運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖4.2所示。斜楔1向下推動(dòng)滑塊2沿水平向右移。12* / /1斜Ig 2滑塊圖4.2斜楔、滑塊運(yùn)動(dòng)方式對(duì)于水平斜楔機(jī)構(gòu)的行程關(guān)系，如下：滑塊的運(yùn)動(dòng)行程S就是加工時(shí)所需的水平方向的行程量， 零件取出和放入的操作量 的總和。卜面是水平斜楔的結(jié)構(gòu)圖、行程圖和工作受力圖，如圖4.3、4.4、4.5圖4.3結(jié)構(gòu)圖圖4.4行程圖其計(jì)算公式為S3/S=tg BQ=F/cos d圖4.5工作受力圖斜楔角B不但影響到滑塊行程的大小，同時(shí)對(duì)力的傳遞和

29、效率也有很大的影響。作 水平運(yùn)動(dòng)時(shí)取3=500,為了平衡水平運(yùn)動(dòng)的斜楔的反側(cè)力，在斜楔背面裝有反側(cè)塊。取S=8mm則S3=8 x tg50=9.53mm取 S3=10mm右邊的滑塊尺寸為 70 x 222 x 35mm,左邊的滑塊尺寸為 70 x 132 x 35mm。(2)斜楔和滑塊的尺寸設(shè)計(jì)斜楔的有效行程S應(yīng)大于滑塊行程Si,滑塊作水平運(yùn)動(dòng)的斜楔角度 a 一般可取400, 滑塊的長(zhǎng)度尺寸L2應(yīng)當(dāng)保證當(dāng)斜楔開始推動(dòng)力”/心滑塊時(shí)，推動(dòng)的合力作用線處于滑塊長(zhǎng)度之內(nèi)(如圖 I1金4.6所示)。e合理的滑塊高度H2應(yīng)小于滑塊長(zhǎng)度L2, 一般 rnL可取 L2： H2=(21): 1擊弋為 為了保證

30、滑塊運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)，滑塊的寬度B2一般低書本應(yīng)小于或等于滑塊的長(zhǎng)度L2的2.5倍。斜楔尺寸Hi,Li基本上可按不同模具的結(jié)構(gòu)要求圖4.6滑塊尺寸關(guān)系圖進(jìn)行設(shè)計(jì)，但必須有可靠的擋塊，以保證斜楔正常工作。 對(duì)于大型模具，滑塊寬度B2與斜楔寬度Bi及所需的斜楔數(shù)量可通過(guò)查文獻(xiàn)11 表14-40獲得。1.1.2 滑塊返回行程的復(fù)位機(jī)構(gòu)斜楔滑塊在進(jìn)行修邊時(shí)，由于卸料力和滑塊重力或其它因素所產(chǎn)生的力會(huì)把凸?？?住，工作完畢后，滑塊不能自動(dòng)回到初始位置，為了使滑塊回到初始位置，必須設(shè)置復(fù) 位機(jī)構(gòu)。復(fù)位機(jī)構(gòu)分為彈簧復(fù)位機(jī)構(gòu)和返楔復(fù)位機(jī)構(gòu)。返楔復(fù)位機(jī)構(gòu)就是在壓力機(jī)回程 時(shí)靠返楔機(jī)構(gòu)將滑塊回到初始位置。本次零件復(fù)位機(jī)

31、構(gòu)的設(shè)計(jì)采用反楔復(fù)位機(jī)構(gòu)，其特 點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠。具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖 4.7所示圖4.7滑塊復(fù)位機(jī)構(gòu)1一滑塊2調(diào)整塊3一防磨板4一返楔塊5一返楔滑塊6一卸楔1.1.3 出件裝置的設(shè)計(jì)由于工件是開口端朝下放在修邊模上的，工作時(shí)壓料板先壓著工件，然后修邊，工 作后，工件留在凸模上，工件與凸模之間無(wú)任何間隙，而且有時(shí)候工件還被定位件卡的 很緊，所以，工件取出很困難，如果取件方法不當(dāng)，會(huì)使其變形，對(duì)下道工序產(chǎn)生影響, 所以要使工件順利取出，必須設(shè)置取件裝置，本次設(shè)計(jì)是靠氣缸推動(dòng)推桿把工件推出。1.1.4 上模座的設(shè)計(jì)其結(jié)構(gòu)如圖4.8所示圖4.8上模座其中1的作用是裝置限位器的限制壓料板的下降位置，

32、防止壓料板掉下來(lái)碰傷工件或操作者。上模座的尺寸及材料為 660 x 460 x 95mm HT2501.1.5 下模座的設(shè)計(jì)其結(jié)構(gòu)如圖4.9所示圖4.9下模座其中1、5是落廢料的孔，即切掉的廢料從1、5處落到下面的廢料盒內(nèi)。3是用來(lái) 定出托架，即頂出工件，2、4是作導(dǎo)向作用的。下模座的尺寸及材料為 660 x 460 x 120mm HT2501.1.6 壓料板的設(shè)計(jì)其結(jié)構(gòu)如圖4.10所示:圖4.10壓料板其中，1是限制壓料板的下降位置，防止壓料板掉下來(lái)碰傷工件或操作者。螺紋2的作用是當(dāng)壓料板裝入或取出模具時(shí)的起吊裝置，只要在1處裝入起吊裝置就可以了。1.1.7 防磨板的設(shè)計(jì)防磨板的作用主要是

33、提高導(dǎo)向面的耐磨性，防磨板材料一般采用優(yōu)質(zhì)工具鋼，本次 設(shè)計(jì)的材料采用T8A,硬度為52-56HRC。其尺寸設(shè)計(jì)原則如下：防磨板寬度：導(dǎo)向面應(yīng)選在被導(dǎo)向滑動(dòng)零件輪廓的直線或最平滑的部位， 一般取4-8 處，且前后左右對(duì)稱分布。防磨板的總寬度應(yīng)為內(nèi)側(cè)滑動(dòng)零件輪廓全長(zhǎng)的 25%以上，防 磨板的總寬度決定后，需按比例配置在各導(dǎo)向部位。防磨板長(zhǎng)度：防磨板的長(zhǎng)度只能長(zhǎng)，不能短。因?yàn)楫?dāng)上模下降接觸毛坯之前要預(yù)先 有一定的長(zhǎng)度。防磨板的尺寸隨零件的不同而不同，序號(hào)為 04,其尺寸為25x 100x5mm,序號(hào)為 08,尺寸為75 x 222 x 8mm,序號(hào)為23,尺寸為25 x 50 x5mm,序號(hào)為35

34、,尺寸為35 x 100 x 5mm。1.1.8 導(dǎo)板的設(shè)計(jì)導(dǎo)板的作用是用于上下模的導(dǎo)向，所用材料為45鋼，硬度為高頻淬火 HRC55,導(dǎo)板的尺寸為32 x 50 x8mm。4.4 模具閉合高度的計(jì)算H =Hi+H2+H3=95+120+10= 225 mm其中Hi是上模座的高度，H2是下模座的高度，H3是斜楔行程。4.5 裝配圖及零件的圖繪制在Ai圖紙上按比例1:1繪制裝配圖，在A4圖紙上繪制零件圖。4.6 壓力機(jī)校核表3.1壓力機(jī)的校核校核內(nèi)容壓力機(jī)參數(shù)模具參數(shù)結(jié)論滑塊行程315接近P可以將零件放進(jìn)取出閉合高度H max=490Hmin=490-310=180H=225滿足Hmax -5

35、H Hmin +10工作臺(tái)尺寸1000X 950下模座尺寸為660X 460滿足要求精品文檔設(shè)計(jì)總結(jié)轉(zhuǎn)眼間三個(gè)月就過(guò)去了，經(jīng)過(guò)這一段時(shí)間的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我對(duì)沖壓模具設(shè)計(jì)又有了一 個(gè)新的認(rèn)識(shí)，對(duì)沖壓的了解又加深了一層，同時(shí)也對(duì)自己獨(dú)立完成設(shè)計(jì)增加了一些經(jīng)驗(yàn)， 對(duì)以后走向工作崗位打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在本次設(shè)計(jì)中，通過(guò)查閱了大量的資料，我認(rèn)識(shí)到自己對(duì)沖壓是多么的缺乏了解。更深一步的感受到?jīng)_壓過(guò)程中的工藝分析是多么重要， 在前面的幾周內(nèi)都是在做工件的 工藝分析，當(dāng)自己認(rèn)為分析的已經(jīng)足夠，考慮的也足夠詳細(xì)了，可以進(jìn)行設(shè)計(jì)了的時(shí)候, 動(dòng)起筆來(lái)，卻不知從何下手，拉深過(guò)程中的起皺，拉裂怎樣預(yù)防，怎樣取出工件，加熱

36、的爐子應(yīng)該放在哪里，等等很多問(wèn)題都不知怎么解決。剛剛認(rèn)為拉深模的設(shè)計(jì)可以告一 段落時(shí)，卻發(fā)現(xiàn)原本想好的修邊模又出了問(wèn)題，原本打算設(shè)計(jì)垂直斜楔修邊復(fù)合模，卻 發(fā)現(xiàn)由于一開始沒(méi)有考慮到尺寸相對(duì)于零件太大，設(shè)計(jì)出的模具達(dá)不到工件的精度要求，根本不能設(shè)計(jì)成復(fù)合模，所以又趕著修改修邊模，所幸最后終于按時(shí)完成了設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，拉深筋的位置和尺寸不能很精確的確定，因?yàn)樗屠钸^(guò)程中的很多因素有關(guān)，并且有關(guān)拉深筋方面的文獻(xiàn)資料相對(duì)比較少。雖然在沖壓過(guò)程中拉深筋的有著舉足輕重的作用，但是關(guān)于拉深筋的理論還很籠統(tǒng)，還不系統(tǒng)，沒(méi)有非常精確的公式去計(jì)算，很多時(shí)候都是靠經(jīng)驗(yàn)，所以拉深筋的最終位置需要在試制過(guò)程中確定，需要根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)際情況來(lái)確定。在我即將走向社會(huì)的時(shí)候，很慶幸自己能夠有這樣的機(jī)會(huì)使自己得到鍛煉，在鞏固專業(yè)知識(shí)的同時(shí)，也學(xué)習(xí)了一些其他方面的知識(shí)，并且感覺在思想上也有所進(jìn)步。比如這次設(shè)計(jì)中，我學(xué)習(xí)了三維造型的軟件(UG)和模具設(shè)計(jì)與制造方面的知識(shí)，另外還進(jìn)步學(xué)習(xí)了零件加工工藝方面的知識(shí)。我為自己能夠在大學(xué)的最后階段上一堂如此難忘的課而感到高興，四個(gè)字形容就是“受益匪淺”。有了這次經(jīng)歷，我將信心百倍的走向今后的工作崗位。參考文獻(xiàn)1 余琨，黎文獻(xiàn)等變形鎂合金的研究、開發(fā)及應(yīng)用J 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào)，2003, 1