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姓名学号年级专业系(院)机械工程学院指导教师2016年3月30日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ABSTRACTThe 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)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 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]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。