毕业设计冲压模具设计

关键词关键词：模具设计，排样，冷冲模 目录 前言 …………………………………………………5 冷冲压的概述……………………………………12 冲压工艺的特点及应用…………………………12 模具设计的主要内容……………………………13 §1.1 零件简图…………………………………15 §1.2 冲压件工艺性分析………………………15 §1.3 冲压工艺方案的确定 ………………………16 §1.4 主要设计计算 ………………………………17 §1.5 模具的主要零部件的结构与尺寸 …………29 §1.6 模具总体设计……………………………34 总结………………………………………………38 致谢………………………………………………39 参考文献…………………………………………40 摘摘 要要 模具属于精密机械产品， 它主要由机械零件和机构组成， 如成形工作零 件、导向零件、支承零件、定位零件及送料机构、抽芯机构、推出机构等。 模具与相应的成形设备（如冲床、塑料注射机、压铸机等）配套使用时，可 直接改变金属或非金属材料的形状、 尺寸、相对位置和性能，使之成形为合 格的制件。 模具设计是模具制造的基础，合理正确的设计是正确制造模具的保证； 模具制造技术的发展对提高模具质量、 精度以及缩短制造模具的周期具有重 要的意义；模具的质量、使用寿命、制造精度及合格率在很大程度上取决于 制造模具的材料及热处理工艺； 模具成本直接关系到制件的成本以及模具生 产企业的经济效益； 模具工作零件的精度决定制件的精度； 模具的寿命又与 模具材料及热处理、 模具结构以及所加工制作材料等诸多因素有关； 模具的 安装与使用直接关系到模具的使用性能及安全； 而模具的标准化是模具设计 与制造的基础，对大规模、专业化生产模具具有极重要的作用， 模具标准化 程度的高低是模具工业发展水平的标志。 本次设计绘图采用 CAD 进行，CAD 为计算机辅助制图工具，是一款专业 机械平面制图软件，具有很强的图象处理功能。 前言前言 当前，我国工业生产的特点是产品品种多、 更新快和市场竞争激烈。在 这种情况下， 用户对模具制造的要求是交货期短、 精度高、 质理好、 价格低。 因此，模具工业的发展的趋势是非常明显的。 一、模具产品发展将大型化精密化 模具产品成形零件的日渐大型化， 以及由于高效率生产要求的一模多腔 (如塑封模已达到一模几百腔)使模具日趋大型化。 随着零件微型化， 以及模 具结构发展的要求(如多工位级进模工位数的增加， 其步距精度的提高)精密 模具精度已由原来的 5μm 提高到 2～3μm，今后有些模具加工精度公差要 求在 1μm 以下，这就要求发展超精加工。 二、多功能复合模具将进一步发展 新型多功能复合具是在多工位级进模基础上开发出来的。 一套多功能模 具除了冲压成形零件外，还可担负转位、叠压、攻丝、铆接、锁紧等组装任 务。通过这种多劝能模具生产出来的不再是单个零件， 而是成批的组件。如 触头与支座的组件，各种小型电机、电器及仪表的铁芯组件等。 三、热流道模具在塑料模具中的比重将逐步提高 由于采用热流道技术的模具可提高制作的生产率和质量， 并能大幅度节 省制作的原材料和节约能源，所以广泛应用这项技术是塑料模具的一大变 革。 国外热流道模具已有一半用上了热流道技术， 有的厂甚至已达 80%以上， 效果十分明显。国内近几年已开始推广应用，但总体还达不到10%，个别企 业已达到 20%～30%。制订热流道元器件的国家标准，积极生产价廉高 质量 的元器件，是发展热流道模具的关键。 四、气体辅助注射模具和适应高压注射成形等工艺的模具将积极发展 辅助注射成形是一种塑料成形的新工艺， 它具有注射压力低、 制品翘曲 变形少、 表面好以及易于成形壁厚差异较大的制品等优点， 可在保证产品质 量的前提下，大幅度降低成本，国外，已经较成熟。国内目前在汽车和家电 行业中正逐步推广使用。气体辅助注射成形包括塑料熔体注射和气体(一般 均采用氮气)注射成形两面部份，比传统的普通注射工艺有更多的工艺参数 需要确定和控制， 而且气体辅助注射常用于较复杂的大型制品， 模具设计和 控制的难度较大，因此，开发气体辅助成型流动分析软件，显得十分重要。 为了确保塑料件精度， 将继续研究发展高压注射成型工艺与模具以及注射压 缩成型工艺与模具。 在注射成形中， 影响成型件精度的最大因素是成型收缩， 高压注射成型可强制树脂收缩率， 增加塑件尺寸的稳定性。 模具要求刚性好、 耐高压。特别是精密模具的型腔应淬火，浇口密封性好，模具能准确控制。 注射压缩成型技术，是在模具预先半开模状态或者在锁模力保持中压或低 压，模具在设定的打开量下，注射溶融树脂，然后以最大的锁模力进行压缩 成型， 其效果是： (1)成型件局部内应力小； (2)可得到缩孔少的厚壁成型件； (3)对于塑件狭窄的部件也可注入树脂； (4)用小注射力能得到优良制品。 该 类模具的理想结构是：(1) 注射时树脂以低的流动阻力迅速充填型腔；(2) 充填完后能立即遮断浇口部；(3)压缩作用应仅限于型腔部。 五、快速经济模具的前景十分广阔 现在是多品种、少批量生产的时代，到下一个世纪，这种生产方式占工 业生产的比例将达 75%以上。一方面是制品使用周期短，品种更新快，另一 方面制品的花样变化频繁，均要求模具的生产周期越快越好。 因此，开发快 速经济具越来越引起人们的重视。例如，研制各种超塑性材料(环氧、聚脂 等)制作或其中填充金属粉末、玻璃纤维等的简易模具：中、低熔点合金模 具、喷涂成型模具、快速电铸模、陶瓷型精铸模、陶瓷型吸塑模、叠层模及 快速原型制造模具等快速经济模具将进一步发展。 快换模架、 快换冲头等也 将日益发展。另外，采用计算机控制和机械手操作的快速换模装置、 快速试 模技术也会得到发展和提高。 六、模具标准件的应用将日渐广泛 使用模具标准件不但能缩短模具制造周期， 而且能提高模具质量和降低 模具制造成本。因此，模具标准件的应用必将日渐广泛。为此，首先要制订 统一的国家标准，并严格按标准生产；其次要逐步形成规模生产， 提高标准 件质量、降低成本；再次是要进一步增加标准件规格品种， 发展和完善联销 网，保证供货迅速。 七、模具使用优质材料及应用先进的表面处理技术将进一步受重视 在整个模具价格构成中，材料所占比重不大，一般在 20%～30%之间， 因此选用优质钢材和应用的表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必 要。 对于模具钢来说， 要采用电渣重熔工艺， 努力提高钢的纯净度、 等向性、 致密度和均匀性及研制更高性能或有特殊性能的模具钢。 如采用粉末冶金工 艺制作的粉末高速钢等。 粉末高速钢解决了原来高速钢冶炼过程中产生的一 次碳化物粗大和偏析，从而影响材质的问题。其碳化物微细，组织均匀，没 有材料方向性，因此它具有韧性高、磨削工艺性好、耐磨性高、长年使用尺 寸稳定等特点， 是一种很有发展前途的钢材。 特别对形状复杂的冲件及高速 冲压的模具， 其优越性更加突出。 这种钢材还适用于注射成型漆加玻璃纤维 或金属粉末的增强塑料的模具，如型腔、形芯、浇口等主要部件。另外，模 具钢品种规格多样化、产品精料化、制品化，尽量缩短供货时间亦是