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1、 永城职业学院毕业设计题 目：玻璃托 冲压模具的设计与制造 Glass holder stamping die design and manufacting 指导教师： 范虎军、薛飞、蔡云、焦志峰、邵文庆 职 称： 助教 学生姓名： 张 冬 张凡 张杰 张梦娟 张庆宇 学 号： 2010132036 2010132037 2010132038 2010132039 2010132040 专 业： 模具设计与制造102 院（系）： 永城职业学院（机电工程系） 2012年09月30日摘要本文首先介绍了模具工业的地位、发展及Pro/E、CAD等在模具设计中的关键作用。分析了制品的结构特征及制件的工艺
2、等，然后根据制件所需要的冲压力选择合适的压力机型号，确定型制件的排样步距等，其次选择合适的弯曲压力机进行弯曲，再采用PDX装了配标准模架，根据压力机技术参数校核模具相关参数，再介绍了模具的工作原理及Pro/E软件在模具设计中的应用，最后采用Master CAM完成关键零件的数控加工；用CAD画出工程图。关键词： 冲压压力机、弯曲压力机设计 标准模架 Pro/E Master CAM CAD目录摘要1一绪论4二塑件的结构及工艺分析52. 1冲裁件工艺分52.2分析比较确定工艺方案52.3模具结构形式的选择62.4标准的选用及必要的设计计算6三.有关弯曲部分的计算133.1自由弯曲时弯曲力133.
3、2计算毛坯展开长度133.3凸、凹模工作部分尺寸计算143.4凸、凹模圆角143.5凹模厚度143.6凹模外形尺寸的确定143.7确定垫板尺寸163.8确定凸模固定板尺寸163.9确定定位板尺寸163.10确定模柄尺寸163.11弯曲模的装配图17四.有关PDX的部分184.1 PDX概述184.2 PDX简介194.3 基于PDX钣金模具设计流程194.4 相关模架19五.成型零部件的数控加工215.1Mastercam简介215.2冲孔、落料级进模凹模实体分析215.3零件的导入235.4零件的加工235.4.1设定毛坯235.4.2确定毛坯235.4.3铣外轮廓245.4.4铣平面255
4、.4.5.生成数控程序265.5弯曲模凹模实体分析295.7.1设定毛坯315.7.2铣外轮廓315.7.3铣平面325.7.4钻孔335.7.5铰孔345.7.6弯曲模凹模实体正面数控加工工艺程序:355.7.7弯曲模凹模实体反面数控加工工艺程序:36总结37致谢38参考文献39一绪论随着现代工业的迅速发展，冲压技术得到了越来越广泛的应用，尤其在汽车、电器、电机、仪表和日用品工业中，冲压生产占有极其重要的地位。冲模是冲压生产不可缺少的重要工艺装备，是直接影响产品质量、生产效率、生产成本和产品更新换代快慢的重要的因素。随着冲压技术的不断进步和发展，对冲模的要求不仅是需求量大大增加了，而且对冲模
5、的功能、质量、成本、寿命和生产周期等，也提出了更高的要求，以适应生产发展的需要。冲模设计是冲模生产的第一步，也是关键的一步，是技术密集型产品。冲压件的质量、生产效率以及生产成本等，与模具设计和制造有直接关系。模具设计与制造技术水平是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。能否生产出合格的制品，冲模设计也是相当重要的。否则，就会浪费很多资金。 在冲模设计中，我们会遇到很多问题。我们要及时解决问题，这样才能不被问题所难住而加快毕业设计的进度。在做毕业设计的过程中需要查阅许多资料书，只有通过查阅资料来给自己补充在学习中的不足之处。对于制造业来
6、说，21世纪的核心竞争是新产品的竞争。围绕新产品的竞争，一场以信息技术特征的制造革命正在全球波澜壮阔的开展。如何实现高质量、低成本、短周期的新产品的开发，是赢的这场竞争的关键。而冲压模具设计制造作为工业的基础，其发展状况在很大程度上决定了相关企业在市场的竞争能力。所以，一个工厂的盈利和生存就看是否能跟上信息技术特征的制造革命的步伐。作为一名学模具设计与制造的毕业生，我们面临着就业的压力和其它许多问题。我们在课堂上学的也只是关于模具设计与制造这一门课最基础的知识，这些知识在发达国家早就被淘汰了。而我们仍然在学习这旧知识，可知我们与他们相差甚远。而我们必须给自己冲更多的知识和开发自己的潜力，才能缩
7、小差距呀。才能在这个快速发展的社会上有立足的地步，才能适应这个激烈竞争的社会。做一个能为国家贡献自己的聪明才智的有用青年而继续奋斗！二塑件的结构及工艺分析2. 1冲裁件工艺分析此冲裁件形状简单，精度要求不高，生产批量大，完全适合于冲裁工艺。冲裁件如图1：2.2分析比较确定工艺方案该冲裁件可采用下述四种方案。第一种方案，用三道工序进行冲制。 工序1：落料模落外形。 工序2：冲孔模冲孔。 图1工序3：弯曲模进行弯曲。第二种方案，用三道工序进行冲制。工序1：冲孔模冲孔.工序2：落料模落外形。工序3：弯曲模进行弯曲。第三种方案，用三工位级进模一次冲孔、落料和弯曲完成三道工序。第四种方案，用冲孔和落料复
8、合模完成冲孔和落料，外加一个弯曲模。第五种方案，用冲孔和落料级进模完成冲孔、落料；然后在弯曲模上弯曲。下面分析各个方案的优缺点：第一种方案用三幅模具，模具结构简单，但冲压时需要三台压力机，冲孔模生产率低。由于冲裁件结构简单，三幅模具的制造成本大于第三种方案，且制造周期也大于第三种方案。第二种方案用三幅模具，模具结构简单，但冲压时同样需要三台压力机，生产率高于第一方案，制造成本和制造周期和第一种方案接近。第三种方案由于冲裁件形状简单，只有三个工位，模具结构比第四种方案简单，制造周期在四种方案中最短，制造成本在四种方案中最低，且生产率高。虽然冲裁件质量没有第四种方案，但因冲裁件本身精度不高，完全可
9、以满足使用要求。必要时，可采用自动送料冲裁。第四种方案冲裁件质量高，但模具结构复杂，制造成本高，周期长，且生产效率低，不宜用自动送料冲裁。第五种方案由于冲裁件形状简单，需要两幅模具。制造成本和第三种方案的成本相差不大，但与第三种方案也有不足之处：就是不能连续生产。如果第五种方案能用小型的机械手也进行操作，这种方案的冲裁件质量和效率将会高于第三种方案。根据上述分析，采用第五种方案冲孔落料级进模和弯曲模两幅模具也完成该零件的冲压、弯曲工序。2.3模具结构形式的选择为了适应大批量生产，采用导柱导向的冲孔落料的级进模和弯曲的单工序模。由于此冲裁件精度不高，断面质量要高也不高，为了提高模具寿命，应采用大
10、间隙冲裁。此冲裁件较薄，由于采用大间隙冲裁，卸料力不大，应采用弹压卸料装置。另外此冲裁件冲裁时工位不多，为了节约材料，不采用侧刃定位，而采用固定挡料销定距。2.4标准的选用及必要的设计计算2.4.1排样 计算材料利用率：弯曲件尺寸如下：弯曲件中性层位置的确定，：中性层位置曲率半径：=R+xt公式中 R为弯曲件的内弯曲半径； t为材料厚度； x为中性层系数；由冲压工艺与模具设计1 （p104）表3-4 中性层系数x的值，得： x=0.14 将以上的数据代入中性层位置曲率半径=R+xt=1mm+0.141 mm=1.41mm由冲压工艺与模具设计1（p104）弯曲件毛坯展开尺寸的计算，得：该弯曲件R
11、0.5t为有圆角半径的弯曲件，毛坯展开长度应等于弯曲件直线部分的长度和圆弧部分长度之和。L=10+l5+3.14901.41/180mm=27.2137mm27.5mm 玻璃托：t=1mm 2R3mm的圆孔 b=27.5mm l=13mm 材料08钢 如图2：由冲压工艺与模具设计1表2-11弹性卸料搭边与侧搭边得：搭边a=0.8mm 侧搭边a1=1.0mm由冲压工艺与模具设计1表2-13条料宽度偏差得： 条料宽度偏差=0.4mm图2条料宽度为 B=27.5mm+21mm=29.5+0 -0.4mm 上偏差为0、下偏差为-0.4mm 由冲压工艺与模具设计1（p25）的公式（2-35），得： 排样
12、的利用率=(A/A0)100%=A/BS100%式中 A-1个步距内制件的实际面积； A0-1个步距内所需的材料面积； B-条料宽度； S-步距。 排样的利用率=(A/A0)100%=A/BS100%=321.5/407.1100%79% 步距：S=13mm+0.8mm=13.8mm 排样图如图3：图32.2.2计算压力中心及冲裁力落料外形周长L1为：L1=14.52mm+26.53.14mm=69.82 mm冲孔周长L2为：L2=233.14mm=18.84mmL=L1+L2=88.66mm由冲压工艺与模具设计1表7-4黑色金属材料的机械性能得：抗剪强度为255333MPa 取抗剪强度为30
13、0 MPaF=1.388.661300N=34577.4N35KN由于采用大间隙冲裁，卸料力和推件力很小，可忽略不计。可按冲压工艺与模具设计表1-4开式可倾压力机技术参数选用J23-6.3压力机，其技术参数为公称压力63KN，滑块行程35mm，形成次数170次/min,最大封闭高度150mm,封闭高度调节30mm,工作台尺寸（长宽）310mm200mm,滑块底面尺寸（前后左右）140mm120mm,工作台垫板厚度30mm,模柄孔尺寸（直径深度）：30mm45mm.压力中心计算如图4： x=L2(s-x)得：x2.93mm 取x=3mm2.2.3计算凸凹模尺寸查公差表知，此冲裁件所有公差都是IT14级。凹凸模的计算采用分开加工方法。落料： 图4由冲压工艺与冲模设计1表3-5，冲裁模初始双面间隙Z,得：Zmin =0.1mm Zmax=0.14mm 由
