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1、题目：镁合金手机外壳的热冲压模具设计一、 毕业设计任务书 图1 手机外壳二维图名称：手机外壳材料：AZ31B镁合金比例：1：1厚度：0.6单位：mm二、 选题的目的和意义 通过毕业设计，掌握冲压模的设计步骤，以及巩固所学知识，同时可进行实际演练。三、论文综述3.1模具工业在国民经济当中的地位模具是工业生产的基础工艺装备。振兴和发展我国的模具工业，日益受到人们的重视和关注。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通讯等产品中，6080%的零部件，都要依靠模具成形。用模具生产制件所表现出来的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。模具又是“效益放大器”，
2、用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，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。从以下四个方面，可以看出模具工业在国民经济中的重要地位与作用。第一， 模具工业是高新技术产业的一个组成部分。第二， 模具工业又是高新技术产业化的重要领域。第三， 模具工业是装备工业的一个组成部分。第四， 模具工业地位之重要，还在于国民经济的五大支柱产业机械、电子、汽车、石化、建筑，都要求模具工业的发展与之相适应。3.2冲压模具的分类1根据工艺性质分类 （1）冲裁模 沿封闭或敞开的轮廓线使材料产生分离的模具。如
3、落料模、冲孔模、切断模、切口模、切边模、剖切模等。 （2）弯曲模 使板料毛坯或其他坯料沿著直线（弯曲线）产生弯曲变形，从而获得一定角度和形状的工件的模具。 （3）拉深模 是把板料毛坯制成开口空心件，或使空心件进一步改变形状和尺寸的模具。 （4）成形模 是将毛坯或半成品工件按图凸、凹模的形状直接复制成形，而材料本身仅产生局部塑性变形的模具。如胀形模、缩口模、扩口模、起伏成形模 2、根据工序组合程度分类 （1）单工序模 在压力机的一次行程中，只完成一道冲压工序的模具。 （2）复合模 只有一个工位，在压力机的一次行程中，在同一工位上同时完成两道或两道以上冲压工序的模具。 （3）级进模（也称连续模）
4、在毛坯的送进方向上，具有两个或更多的工位，在压力机的一次行程中，在不同的工位上逐次完成两道或两道以上冲压工序的模具。3.3中国模具工业的发展现状中国经济的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求，也为其发展提供了巨大的动力。近10年来，中国模具工业的一直以每年15%左右的增长速度快速发展。 目前，中国约有模具生产厂点2万余家，从业人员有50多万人，全年模具产值达450亿元人民币以上。近年来，模具行业结构调整步伐加快，主要表现为大型、精密、复杂、长寿命模具和模具标准件发展速度高于行业的总体发展速度；塑料模和压铸模比例增大；面向市场的专业模具厂家数量及能力增加较快。随着经济体制改革的不断深入，“三资
5、”及民营企业的发展很快。 中国模具工业的发展在地域分布上存在不平衡性，东南沿海地区发展快于中西部地区，南方的发展快于北方。模具生产最集中的地区在珠江三角和长江三角地区，其模具产值约占全国产值的三分之二以上。3.4中国模具的发展前景近年来，中国模具工业快速发展，一是模具产品将继续向着更加大型、更加精密、更加复杂及更加经济快速的方向发展，技术含量将不断提高，模具制造周期不断缩短；模具生产将继续朝着信息化、数字化、精细化、高速化、自动化的方向发展；模具企业将继续向着技术集成化、设备精良化、产品品牌化、管理信息化、经营国际化方向发展。因此，模具企业也必将进一步提升各方面的综合实力和核心竞争力。除了ca
6、d、cam、cae之外，capp、pdm、plm、mes、erp及电子商务和网络等技术将逐渐在模具企业得到较为广泛的应用，这必将促进企业和行业的技术进步。 二是行业重点骨干企业队伍将会不断扩大，并且会在行业中发挥越来越大的作用。 三是将会有更多的企业越来越重视创新、品牌、专利、高新技术等字眼，他们在积极采用先进适用技术，用信息化来带动工业化的同时，也必将越来越多地创造出自己的高新技术产品、专利和名牌，也将有更多的企业进入各级高新技术企业的行列。 四是公共信息服务平台将会得到更快发展，其各项服务功能和对广大中小企业生产力的提升作用也将更加明显。3.5国外模具工业的发展状况美国是世界上的超级大国，
7、也是世界模具工业的领先国家。根据1989年统计，美国模具行业有12554个企业，从业人员17.28万人，模具总产值64.47亿美元。同时，日本模具工业也在国际市场上占有一定的优势，现已实现了高度的专业化、标准化和商品化。四、镁合金手机外壳冲压模的总体方案设计及可行性分析4.1制件材料的性能分析材料性能：镁合金最大的优点是质轻，其密度约为1.78-1.82g/cm3,是铝的69%，钢的23%。镁合金的特点是具有良好的机械加工性能，其切削速度大大高于其他金属，而且另一个特点是不需要磨削和抛光，不使用切削液即可得到光洁的表面。镁的弹性模量比铝的低，在作受力零件时必须用加强筋或适当增加零件断面厚度，镁
8、合金还有以下一些特点： （1）阻尼性。镁合金具有良好的吸收能量的能力，这种能力可以吸收振动，保持设备能安稳工作。 （2）尺寸稳定性。 （3）抗冲击和抗压缩性能。 AZ31B镁合金性能：0.153-0.634MM厚度的板材抗拉强度为255MPa，拉伸屈服强度为152MPa，伸长率为21%，压缩屈服强度为110 MPa，抗剪强度为 179 MPa。（该数据为热处理后数据） 功能用途：由于该型号镁合金的在加热条件下延展性较好，故常用于塑性成形的制件，如各种电器件的外壳等. 4.2模具结构设计 根据题意知道用冲压成型方法生产AZ31B镁合金手机外壳需要落料拉深修边冲孔四道工序。在该镁合金冲压成型过程中
9、，对冲压模具的设计提出了较高的要求，根据AZ31B镁合金的冲压成型特性合理地设计模具结构、选取模具参数。若模具设计不合理，则冲压过程中就易出现开裂、起皱等缺陷，从而导致镁合金手机外壳的报废。 （1）AZ31B镁合金手机外壳的冲裁生产需要落料和冲孔，并进行修边。由于在室温下该型号镁合金板材的伸长率较低，冲裁性能较好，因而可不进行修边直接进行下一步的加工。冲裁模具选择倒装式复合模结构，因此一套模具就可完成冲裁工序，不仅结构简单方便可行，而且较为节省材料。冲裁过程中，模具合模之后先由既是推料块又是压料块的机构压住板料，然后进行冲孔，接着进行落料，最后进行推料、卸料完成冲裁工序。各部件设计如下： 成型
10、工作零件：由落料的凹模、冲孔的凸模以及凸凹模组成； 导向部件：有导柱、导套组成； 定位部件：由挡料销、导料销组成； 脱料部件：由脱料板和弹性橡胶组成； （2）在拉深模具结构中，采用了带限位装置的橡胶式弹性压边装置，给凸缘变形区施加轴向力F，以防止拉深过程中制件起皱；采用了橡胶式弹顶机构以保证拉深时地面的平整和拉深制件不滞留在凹模行腔内。 在设计拉深模具时采用了电热管加热模具，并配以温度控制器以保证拉深模具的温度恒定，给拉深模具提供合适的温度梯度。五、制件三维图 图2 制件三维图六、具体时间安排1、第一阶段：开题 10月19日10月30日（2周） 2、第二阶段：设计阶段（主要工作阶段） 11月2日12月18日（7周）3、第三阶段：撰写毕业设计论文与准备答辩 12月21日元月1日（2周）七、主要参考资料1薛嫯翔 . 冲压模具设计手册 . 北京：化学工业出版社 . 2005. 2罗益旋 . 最新冲压新技术新工艺及模具设计实用手册 . 银声音像出版社 . 2004. 3李彩霞 . 机械精度设计与检测 . 机械工业出版社 . 2002. 4陈振华 . 变形镁合金 . 化学工业出版社 . 2006.
