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1、常州轻工职业技术学院 毕业设计说明书按摩椅零件(FRAME)冲压模具设计和加工工艺研究专 业 模具设计与制造 学生姓名 范卫卫 班 级 08CAD631 学 号 0866313128 指导教师 顾亚桃老师 完成日期 2011年4月10日 按摩椅零件（FRAME）冲压模具设计和加工工艺研究摘 要：结合注射冲压模具的设计特点，本文主要论述了按摩椅零件（FRAME）的工艺性分析、落料冲孔的工艺分析、弯曲模的主要零件的设计具的工艺分析及设计与计算。其中包括了零件展开图的尺寸计算，冲裁与弯曲力的计算，方案确定以及分析零件成型过程中的成型难点。在对该零件工艺和结构分析透彻的基础上，进行模具的设计，包括模架
2、导向机构凸凹模设计定位机构顶出机构卸料机构等。本论文对铰链的成形工艺,有关计算及模具结构,使用情况等做了较系统的说明。关键词：按摩椅零件（FRAME） 工艺分析 复合模 定位机构Massage Chair （FRAME）Stamping die design and processing technology of Abstract：Combined with injection of stamping die design features， 目 录第一章 绪 论711 课题的来源及要求712 确定设计流程7第二章 工艺设计82.1零件的工艺分析82.2 工艺方案的确定102.3此复合模的基
3、本结构及特点102.3.1复合模基本结构102.3.2 复合模特点112.3此单工序模的基本结构及特点102.3.1单工序模基本结构102.3.2 单工序模特点11第三章 工艺计算113.1 排样设计113.1.1 排样图的重要性113.1.2 工序排样的原则123.1.3 此工件排样的注意点123.1.4 排样图的确定153.2 模具相关数据的计算163.2.1 材料相关数据收集163.2.2 模具刃口的设计原则163.2.3 凸凹模刃口尺寸计算173.2.4 冲裁力的计算203.2.5 复合模压力中心的计算21第四章 复合模具设计234.1模具总体结构234.2模具工作过程244.3复合模
4、的零件设计254.3.1模架结构设计254.3.2 凸凹模设计264.3.3 固定板的设计274.3.4 卸料板的设计284.3.5 定位装置设计284.3.6 安全检测装置294.3.7 紧固与安装294.3.8 模具零件选材304.3.9 装配工艺说明314.3.10 总的装配步骤：31第五章 成形模具设计235.1模具总体结构235.2模具工作过程245.3成形模的零件设计255.3.1模架结构设计255.3.2 凸凹模设计265.3.3 固定板的设计275.3.4 卸料板的设计285.3.5 定位装置设计285.3.6 安全检测装置295.3.7 紧固与安装295.3.8 模具零件选材
5、305.3.9 装配工艺说明315.3.10 总的装配步骤：31第六章 结论33致 谢34参考文献35前 言冷冲压技术是一种生产效率很高的少切削或无切削加工的先进工艺，它能有效地提高材料的机械性能，产品尺寸精度高，原材料利用率高，成本低，零件互换性好，易于实现机械化与自动化，应用领域广泛，是当代工业生产地重要手段和工艺发展方向。随着于国际接轨的脚步步断加快，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。随着工业生产机械化，自动化
6、程度地提高，冲压工艺正向着自动化方向发展，为了适应冲压工艺水平地发展，对冲压模具要求也不断提高，冲压模具正向多工位级进模方向发展。但是目前模具行业还是以单工序模具为主。本次设计是完成复合模零件的冲压模设计，由于材料比较薄，制件比较长，外型轮廓给模具设计、制造等带来了一定的困难。综合考虑各种影响因素，针对模具设计、模具材料选用、模具制造、工艺处理等过程，全方位的提高模具质量、产品质量、冲压速度、模具寿命等。本课题采用复合模的方法来设计成形FRAME，按照模具的设计步骤，从零件的工艺分析到加工方案的制定，再到复合模的零件设计以及压力机的选择。整个设计过程综合运用所学专业课知识，以工厂的实际设计要求
7、为标准，在指导老师的悉心指导下有条不紊的进行该毕业课题的设计。毕业设计的目的是培养我们综合运用所学的基础理论、基本知识和基本技能来分析、解决实际问题的能力和进行科学研究的初步能力；是培养我们独立工作能力、创新能力以及理论联系实际和严谨求实的工作作风的重要途径。毕业设计是高等院校教学计划中最后一个重要的、综合性的实践性教学环节，是各个教学环节的继续、深化、补充和检验，是我们学生毕业的必备条件。通过本次毕业设计，比较充分的了解了从产品设计到产品成型的整个过程，基本掌握了冲压模具设计的一般方法和步骤，培养我们综合运用所学的基础理论、基本知识和基本技能来分析、解决实际问题的能力，使我们初步掌握科学研究
8、的基本方法，也是培养我们独立工作能力、创新能力以及理论联系实际和严谨求实的工作作风的重要途径。使我获得了多方面的锻炼，获得了很大的提高。本论文对FRAME零件的零件图，排样图，复合模的设计与制造等内容有详细的解释说明。由于本人水平有限，书中缺点或错误在所难免，恳请读者批评指正。第一章 绪 论11 课题的来源及要求本课题来自工厂，是按摩椅零件模具设计。课题要求在对该零件进行科学的工艺分析的基础上给出合理的冲裁工序，完成零件排样图，设计完成该零件生产的复合模，并完成相应的设计说明（论文）。其中模具设计包括绘制模具二维总装图及各个模板和非标准件的二维图纸。12 确定设计流程提供给我的是按摩椅零件的三
9、视图以及各个尺寸。通过分析该零件结构复杂程度，尺寸的大小，材料的厚度，并结合需要大批量生产这个要求。经过分析确定成型方案。在完成了方案分析后开始确定零件的排样图。随后对零件进行工艺分析以及进行主要的工艺计算。包括零件展开图的毛坯长度、材料利用率、冲裁力以及压力中心的计算、刃口尺寸，然后确定压力机的型号和参数。在完成工艺计算后确定模具的总体结构，不可出现干涉现象。之后开始绘制模具草图，并且要保证结构合理。在确认模具的合理性及可行性后，进行模具总装图的绘制及零件图的绘制。综上所述，设计流程归纳如下：1、熟悉零件的结构，对其进行分析确定成型方案；2、确定零件的排样图；3、对零件进行分析并查找相关资料
10、，进行工艺分析和计算；4、确定模具的结构并绘制草图；5、进行模具总装图的绘制；6、对模具中的各块模板及非标准件进行二维图制作。第二章 工艺设计2.1零件的工艺分析 （a） （b） （c） 图2. 铰链零件的二维图、三维图及展开图a）零件图 b）展开图 c）三维图铰链以0.60mm的SUS304制成，它是一个带有单边弯曲，又有冲孔等工序的小零件，精度要求高，大批量生产 。2. 引用标准 GB223 钢铁及合金化学分析方法 GB228 金属拉伸试验方法 GB230 金属洛氏硬度试验方法 GB232 金属弯曲试验方法 GB2975 钢材力学及工艺性能试验取样规定 GB4156 金属杯突试验方法 3.
11、 分类 标记形式:：SUS D- ”之前表示厚度,之后表示#(#表示数字,单位mm) 举例：SECC -SD 33.9表示厚度0.6mm宽度33.9mm的电镀锌薄碳钢带。T0.6 Cu0.15%, Ni0.15%, Cr0.15%, As0.05%, Sn0.05%. 4.2拉伸性能 抗拉强度 屈服强度 下列厚度(mm)的伸长率 % MPa MPa 0.250.4 0.40.6 0.61 11.6 1.62.52.5 3634 32 300400 250320 4038 37 该零件材料特别薄，形状单一，产量大是该零件的特点，它给模具结构设计与冲压生产提出了一般要求。若采用级进模具生产比较麻烦
12、，质量很难保证，很不经济，所以不可取，采用多付模具生产具有一定的可行性，产量也可以上去，但弯曲处易跑位，回弹大，模具结构和制作都较困难。针对冲件成型的形状、尺寸精度 组装要求、材料的滚轧方向、毛刺方向等各方面要求进行冲压工艺性能分析， 必要时会同产品工程设计人员进行成型工艺的检讨， 视情形予以修正。2.2 工艺方案的确定综合考虑冲裁件的作业要求、装配工艺要求、冲压工艺要求及包装作业等方面的问题，决定冲压工艺方案。方案1：落料冲孔成形方案2：落料冲孔成形分析：方案1，这是一般的成形方法，不过开的模具太多了，完全不必要的。从经济上不可取。方案2，先用复合模具落料冲孔然后在成形这样可以少开一副模具，
13、零件冲压步骤可定为：落料冲孔成形2.3此复合模的基本结构及特点2.3.1复合模基本结构本复合模是由多个零件组成的，以完成特定功能的有机整体。复合模可分为上模和下模两部分，上模由上模座，垫板，凸模固定板，卸料板，导正销组成，下模由凹模，凹模固定板，垫板，下模座，浮顶销组成。2.3.2 复合模特点（1）构成零件数量多，结构复杂。（2）凸模位置，凹模孔位置等精度要求较高。（3）刚性好，变形程度小。（4）零件材质要好。（5）由于本零件是大批量生产，为了确保零件的质量，稳定性及精确性，采用后侧导柱结构（6）卸料方式：本零件冲压工序中含落料冲孔，所以应有卸料机构，零件冲压中还有弯曲工序，所以选用弹性卸料，
14、具体的解决方法是在卸料板上安装橡胶或弹簧。第三章 工艺计算3.1 排样设计3.1.1 排样图的重要性设计这复合模，首先要设计条料排样图，这是模具设计的重要依据。条料排样图设计完成，也就确定了以下内容：（1）模具的工序数和各工序的内容（2）被冲制工件各工序的安排及先后顺序（3）工件的排列方式（4）模具的步距。条料的宽度和材料利用率（5）导料的方式，弹顶器的设置和导正销的安排（6）基本上确定了模具结构3.1.2 工序排样的原则（1）保证条料的搭边和载体有足够的强度（2）保持模具受力的整体平衡。由于模具结构基本对称，模具压力中心与冲床中心基本一致，本模具压力中心经计算知道与冲床中心基本没有偏移，所以选择压入式模柄。（3）适当增加空位，以保证模具的强度和寿命。3.1.3 此工件排样的注意点 工序排样的目的在设计从平板料到产品零件的转化过程，其设计内容主要有：（
