毕业设计(论文)说明书题目名称:打火机金属外壳的冷冲压模具设计院系名称:机电学院班级:机自班学号:学生姓名:指导教师:年5月摘要本次课题打火机金属外壳的冷冲压模具设计,通过这次设计,进一步熟悉冲压模具的设计流程运用落料、冲孔、弯曲等冲压工序设计冷冲压成形模具,需要解决很多的关键问题,对零件进行工艺分析,进行冲压工艺方案及模具结构方案设计和对冲压模具零部件工艺参数进行参数选择及验算,绘制冲压模具装配图和零件图。
需要运用机械、材料成形、冷冲压模具、计算机二、三维设计等多学科的知识,需要相当广阔的知识面和较高的专业水平。
通过对零件进行工艺分析和工艺参数计算,根据零件所需冷冲压工序设计出连续冲压模具,同时运用AutoCAD绘制二维模具装配图和零件图还得同时对部分零件进行了加工工艺分析。
该零件复杂且尺寸不规则,这对模具设计和展开排样提出了较高的要求,特别是弯曲过程,需要合理的安排工艺,巧妙的设计冲模来解决,对于部分不关键的零件可适当降低尺寸公差要求,设计中尽可能使用标准件,有利于设计成本的降低。
关键词:冷冲压模具,工艺分析,连续模,打火机金属外壳AbstractThis topic lighter metal exterior cold stamping mould design, through the design, further stamping mould desi gn process using blanking, punching, bending stamping process design of cold stamping mould, needs to solve the key problems of many parts, technical analysis, stamping process scheme and the die structure and design of stamping mould parts process paramet ers parameter selection and calculation, stamping, assembly and detail drawings. Need to use machines, materials, stamping, molding, cold, 3d design of computer science knowledge, need quite a broad knowledge and professional level. Through the analysis of the technology of parts and the process parameters calculation, cold stamping parts needed to process a compound stamping mould design, and using AutoCAD assembly drawing two-dimensional mould parts and also have also made for parts processing analysis. The components and complex, the size of irregular of mold design and layout puts forward higher requirements, especially the bending process, need reasonable arrangement of the clever design process, stamping parts, to solve the key parts for not properly r educe dimension tolerance requirement,design as far as possible, to use standard design cost reduction.keywords:Cold stamping mould,Process analysis,Continuous mode,Lighter metal shell目录1 引言 (5)2 工艺方案确定 (7)2.1 零件及冲压工艺分析 (7)2.2 工艺方案确定与工艺流程图 (8)2.2.1工艺方案确定 (8)2.2.2工艺流程确定 (8)3 工艺参数的计算 (10)3.1 毛坯的尺寸计算 (11)3.2 冲裁排样及材料利用率的计算 (11)3.3各部分工艺力的计算 (12)3.3.1 冲裁压力的计算 (12)4 主要工作部分尺寸计算 (14)4.1 预切断凸凹模的刃口尺寸计算 (15)4.2 冲孔凸凹模刃口尺寸计算 (15)4.3弯曲冲孔凸凹模高度的确定 (16)4.4冲孔凸模的强度和刚度校核 (17)4.5凸凹模的结构选择设计 (18)5 其他零件设计 (18)6 压力机的选择 (25)7 部分零件加工工艺过程 (26)8 模具的装配和使用 (28)9 经济性分析 (30)10 结论 (31)参考文献 (32)致谢 (33)1 引言改革开放以来,随着国民经济的高速发展,市场对模具的需求量不断增长。
近年来,模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展,模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化,除了国有专业模具厂外,集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。
随着与国际接轨的脚步不断加快,市场竞争的日益加剧,人们已经越来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。
而模具制造是整个链条中最基础的要素之一,模具制造技术现已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志,并在很大程度上决定企业的生存空间。
近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度,将技术进步视为企业发展的重要动力。
一些国内模具企业已普及了二维CAD,并陆续开始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等国际通用软件,个别厂家还引进了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE软件,并成功应用于冲压模的设计中。
日前,中国模具协会企业年报显示:2006年我国模具工业总产值已达516亿元,其中冲压模具、压铸模具等约占总量的80%。
预计到2010年,国内模具市场需求量将在1200亿元人民币左右。
据介绍,目前我国汽车模具潜在市场十分巨大。
质量好的冲压模具在汽车整车等行业供不应求。
因此未来我国机械行业中,模具的发展——特别是冷冲压模具的发展就显得尤为重要。
据中国模具工业协会发布的统计材料,2004年我国冲压模具总产出约为220亿元,其中出口0.75亿美元,约合6.2亿元。
根据我国海关统计资料,2004年我国共进口冲压模具 5.61亿美元,约合46.6亿元。
从上述数字可以得出2004年我国冲压模具市场总规模约为266.6亿元。
其中国内市场总需求为260.4亿元,总供应约为213.8亿元,市场满足率为82%。
在上述供求总体情况中,有几个具体情况必须说明:一是进口模具大部分是技术含量高的大型精密模具,而出口模具大部分是技术含量较低的中低档模具,因此技术含量高的中高档模具市场满足率低于冲压模具总体满足率,这些模具的发展已滞后于冲压件生产,而技术含量低的中低档模具市场满足率要高于冲压模具市场总体满足率;二是由于我国的模具价格要比国际市场低格低许多,具有一定的竞争力,因此其在国际市场的前景看好,2005年冲压模具出口达到 1.46亿美元,比2004年增长94.7%就可说明这一点。
标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具,是我国重点发展的精密模具品种。
有代表性的是集机电一体化的铁芯精密自动阀片多功能模具,已基本达到国际水平。
但总体上和国外多工位级进模相比,在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上,仍存在一定差距冷冲压是一种先进的金属加工方法,它具有生产效率高,加工成本低,材料利用率高,产品尺寸精度稳定,操作简单易于实现机械化和自动化等一系列优点,因而在批量生产中得到了广泛的应用,在现代化工业生产中占有十分重要的地位,是国防工业及民用工业生产中必不可少的加工方法。
在经过实习后首先考虑的是在最少的时间用最快的速度制造出最多的零件,同时又要保证质量,这就需要设计者在设计时注意很多的问题,譬如制造模具的成本,模具的寿命,生产出制件的质量等等。
我国的冲压模具设计制造能力与市场需要和国际先进水平相比仍有较大差距。
这些主要表现在高档轿车和大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模方面,无论在设计还是加工工艺和能力方面,都存在较大差距。
轿车覆盖件模具,具有设计和制造难度大,质量和精度要求高的特点,可代表覆盖件模具的水平。
虽然在设计制造方法和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,在轿车模具国产化进程中前进了一大步,但在制造质量、精度、制造周期等方面,与国外相比还存在一定的差距。
本课题以日长生活中常用的一个典型零件—打火机金属外壳为冲压模具设计对象,通过对其进行冷冲压工艺分析,设计出合理适用的冷冲压模具,绘制出落料冲孔弯曲级进模装配图。
因为该零件形状复杂且曲面多,其冲压模具设计方法与汽车覆盖件模具相似,这正是我国冲压模具设计制造能力与国外的差距所在,因此此次设计具有较大地难度,要成功设计出该模需要对模具有深刻的理解和认识。
2 工艺方案确定2.1零件及冲压工艺分析本次毕业设计课题源自我们日常生活中最常用的打火机通过选出其中一个较典型且复杂的零件—打火机金属外壳来开展冲压模具设计。
工件冲压技术要求如下:材料牌号:SPHDZ材料厚度:0.5mm生产批量:中批量未注公差:按IT14级确定图2-1 打火机金属外壳从图2-1中可以看出该工件形状较复杂且曲面多,需要运用落料、冲孔、弯曲等多种冲压工序才能加工出来,设计起来较复杂,需要设计一套连续模具才能将该工件加工出来。
但由于该工件精度公差不高,按IT14级确定,因此该模具结构设计的精度适当即可。
该工件原材料为热轧钢带,材料为SPHDZ,具有强度低、延伸好、外观颜色不亮等力学性能,适用冲压模具加工。
工件脱氧方式和化学成分如表2-1所示。
料厚t=0.5mm,属于薄料件,冲压时需要特殊处理,在设计此模具时主要考虑模具材料和结构的选择,确定一定的模具寿命。
但有几点要注意:(1)工件冲孔处要合理安排工序;(2)工件先冲孔后落料;(3)应重视模具材料和结构的选择,保证一定的模具寿命;(4)模具结构形式的确定:因该制件较薄,为保证制件平整,采用弹压卸料装置。