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1、 课程设计说明书 题目 冲压件1、塑料件1的成型模具CAD 学院： 机 械 工 程 学 院 专业： 材料成型及控制工程 班级： 1001 学号： 01 学生姓名： 导师姓名： 完成日期： 2014 年 x 月 x日 材料成型及控制工程专业材料成形CAD课程设计任务书 题目： 冲压件1、塑料件1的成型模具CAD 专业班级 姓名 学号 指导老师 一、设计任务冲压件1、塑料件1见附件产品图，并取第一组尺寸。具体任务：1、拟定所指定的冲压件、塑料件的成型工艺，正确选择成型设备；2、合理选择模具结构，并进行必要的工艺计算；3、正确确定模具成型零件及其他零部件的形状和尺寸；4、采用UG软件进行模具设计，并
2、对对模具进行虚拟装配，生成爆炸图，校验模具设计的正确性；5、采用UG制图模块，完成模具装配图和工作零件图；6、撰写模具设计说明书；7、课程设计完成工作量： （1）冲模、塑模装配图各一张（需打印）；冲模、塑模工作零件零件图；（2）设计说明书一份（其中包含冲压件冲压工艺卡、塑料件的成型工艺参数；模具设计计算过程；UG模具设计过程）。二、设计要求1、在课程设计中，学生要独立思考和钻研，学会根据具体情况灵活运用所学过的知识，不应盲目照搬其他样本或他人的设计；2、课程设计中的每一个环节都必须认认真真、一丝不苟地去完成；3、设计应按计划进行，并确保所设计的模具结构合理、操作方便、制造方便、造价便宜，设计图
3、纸符合国标和行业标准，设计说明书规范；4、设计时间安排：（1）冲压件工艺、冲模设计并绘制模具装配图、工作零件图2天；（2）塑件成型工艺、模具设计并绘制模具装配图、工作零件图2天；（3）撰写设计说明书、答辩1天（是否需要答辩由指导老师决定）。5、提交资料（单独装袋提交）： （1）设计资料光盘（将文件分类放入下列三个文件夹中：1设计说明书，2chongyamuju，3zhusumuju）（2）纸质打印资料（冲压模具装配图，注塑模具装配图）前言现代社会，人类日常生活与工业的接触异常紧密，工业及其工业产品触及人类生活的方方面面，许多的生活制品都是经用模具制造出来的：譬如，机动车辆（其中的绝大部分部件）
4、、航空航天仪器、仪器仪表、家用电器、五金制品、塑胶管道等等，就涵盖了几乎整个模具行业，其中有钣金制件、塑料件、压铸件等等。所以模具是现代工业生产中生产各种产品(绝大多数)的重要工艺装备，而模具制造的工艺水平、更新速度往往制约着上述行业产品的发展及其更新速度，业内人士更是敏感的认识到，谁掌握了模具的先进技术并投入规模化生产，也就有了快速抢占市场占有份额的主动权，才能在激烈的市场竞争中把握先机。工业发达的大国(地区)，譬如欧、美、日、韩等，模具制造技术的发展异常迅速。模具制造水平的高低，已经成为衡量一个国家机械制造水平的重要标志之一。模具是工业生产的基础工艺装备，被称为“工业之母”。75的粗加工工
5、业产品零件、50的精加工零件由模具成型，绝大部分塑料制品也由模具成型。作为国民经济的基础行业，模具涉及机械、汽车、轻工、电子、化工、冶金、建材等各个行业，应用范围十分广泛。我国的模具行业也已步入了高速发展时期，但存在的问题仍然不少。目录前言3第一部分 冷冲压工艺与模具设计11.0 冲压件制件图11.1冲压工艺性分析11.2工艺方案确定11.3确定模具类型及结构形式21.4工艺计算21.4.1确定最佳排样方式21.4.2计算冲压合力并预选机床31.4.3确定冲裁压力中心31.4.4确定冲裁凸模和凹模工作刃口尺寸31.4.5确定弹性元件41.5选择和确定磨具主要零件的结构与尺寸41.5.1 工作零
6、件的结构及尺寸设计41.5.2 其他板的尺寸51.5.3 模架的规格51.5.4 模具闭合高度的计算51.6校核所选压力机51.7编制工作零件机械加工工艺卡6第二部分 塑料成型工艺与模具设计62.0 塑料件制件图62.1工艺性分析72.1.1塑件的结构、精度、质量分析72.1.2 ABS性能分析72.1.3 ABS的注射成型过程及工艺参数72.2 拟定模具的结构形式82.2.1 分型面位置的确定82.2.2 型腔布置82.2.3注射机型号的确定82.2.4 注塑机的相关参数的校核92.3 浇注系统的设计102.3.1 主流道设计102.3.2 分流道的设计102.3.3 浇口的设计112.3.
7、4 校核主流道剪切速率112.3.5 冷料穴的设计及计算112.4 成型零件的结构设计及计算112.4.1成型零件的结构设计112.4.2 成型零件钢材的选用122.4.3 成型零件工作尺寸的计算122.4.4 成型零件尺寸及动模垫板厚度的计算152.5 模架的确定152.5.1 各模板尺寸的确定152.5.2 模架尺寸的校核162.6 排气槽的设计162.7 脱模推出机构的设计162.7.1推出方式的确定162.7.2脱模力的计算162.7.3 校核推出机构作用在塑件上的单位压应力172.8 冷却系统的设计172.8.1 冷却介质172.8.2 冷却系统的简单计算172.9 导向与定位结构的
8、设计182.10 编写机械零件加工工艺18第三部分 冲压模、注塑模UG设计193.1冲压模具设计193.2塑料模具设计28结束语35参考文献36第一部分 冷冲压工艺与模具设计 1.0 冲压件制件图工件如下图所示，材料为Q235，材料厚度为t=1mm，表面不允许有明显的划痕。设计该制件的成型模具。图 1.1 制件图1.1冲压工艺性分析1、材料：该零件的材料是Q235，是普通的碳素工具钢，板厚1.0mm，具有良好的可冲压性能。2、该零件结构简单，并在转角处有R1、R3的圆角，所冲的孔是10的尺寸，工艺性比较好。3、尺寸精度，零件尺寸精度为IT13-14级，查公差表可以得到：;； ；;； 结论：适合
9、冲压。1.2工艺方案确定该工件包括落料、冲孔两个基本工序，可有以下三种工艺方案：方案一：先落料，后冲孔。采用单工序模生产。方案二：落料-冲孔复合冲压。采用复合模生产。方案三：冲孔-落料级进冲压。采用级进模生产。方案一模具结构简单，但需要两道工序两幅模具，生产成本高而生产率低，难以满足中批量生产要求。方案二只需一副及生产效率模具，工件的精度都较高。方案三也只需一副模具，生产效率高，操作方便，但位置精度不如复合模具冲裁精度高。通过对上述三种方案的分析比较，成形该零件采用方案二复合模具成形。1.3确定模具类型及结构形式1、该零件质量要求不高，板的厚度有1.0mm，孔边距有3mm，所以可选用倒装复合模
10、。2、定位方式选择：控制条料的送进方向采用两个导料销，控制条料的送进步距采用挡料销。3、卸料、出件方式的选择：采用弹性卸料。下出件，上模刚性顶件。4、导向方式的选择：为了方便操作，该模具采用后侧导柱的导向方式。冲压件的形状简单、精度要求不高、生产批量为中批量，为了使得模具寿命较高，采用有导向、弹性卸料、下出件模具结构形式。1.4工艺计算1.4.1确定最佳排样方式确定最佳排样方式，并计算材料利用率的规格。该零件有直排、对排两种排样方式，如下：图1.2 直排图1.3 直对排查冲压手册表2-18，最小搭边值是：工件间1.2mm ，侧面1.5mm.工件面积：4810+409+328-2010-52 =
11、817.5mm2直排：取搭边值2 mm。条料宽度B=32mm 步距L=50mm；材料利用率：=817.5(3250)=51.1对排：取搭边值2mm。条料宽度B=32mm 步距L=94mm；材料利用率：=(817.52)(3294)=54.4比较直排、对排两种排样方式，虽然对排的材料利用率高，但是两者只相差大约3个百分点。相较于3个百分点的材料利用率而言，模具制造与设计成本的附加成本以及制造难度远远大于节省下来的成本；就本制件而言，选择直排方式，而且就该制件而言，无论是从模具设计难度、还是制造成本的节约上来说，都是既经济而且更易于操作。故采取直排式排样。选取条料规格：1mm900mm1200mm
12、，可以裁37条，每一条可以冲裁18件。总的材料利用率为：=3718817.5(9001200)=50.41.4.2计算冲压合力并预选机床L=482+282+102+10=203.4 t=1.0 =450 MPa冲压力：F=Lt=203.41.0450=91530 N选用倒装复合模：顶件力等于零查冲压工艺与模具设计表3-9 KX=0.05 KT=0.055卸料力：FX=KXF= 915300.05=4576 N推件力：刃口高度取10mm，则n=10/1=10FT=KTFn=915300.05510=50342 N冲压合力：F合=FFXFT=91530+4576+50342=146448 N147
13、 KN根据冲压合力，预选J23-16型的的曲柄压力机。标称压力（KN）160最大闭合高度（mm）220工作台尺寸（左右X前后）450X300模柄规格30X50滑块行程（mm）30封闭高度调节量（mm）60表1.2 压力机主要参数1.4.3确定冲裁压力中心 X1=7X2=2X16=14X17=24Y1=0Y2=5Y16=5Y17=19L1=14L2=10L16=10L17=10 X0 =24 Y0 = 13 所以去X0=24，Y0=13为模具压力中心。1.4.4确定冲裁凸模和凹模工作刃口尺寸 落料以落料凹模为基准计算，落料凸模根据凹模和最小间隙计算，也可以根据凹模实际尺寸和间隙值配制。冲孔以冲孔凸模为基准计算，冲孔凹模凸模实际尺寸和间隙值配制。冲孔、落料尺寸用配合加工计算。间隙值查冲压工艺及冲模设计表3-4，Zmin=0.1，Zmax=0.14落料凹模磨损后变大尺寸：； ； ； ； ； 凹模公差按磨损系数查冲压工艺及冲模设计表3-5，x0.5或0.75。中心尺寸凹模磨损后不变，尺寸有
