鎂合金筆記本電腦外殼沖壓模具設(shè)計

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1、有完整設(shè)計請加Q：二二一五八九一一五一鎂合金筆記本電腦外殼沖壓模具設(shè)計1 緒論1.1 選題背景及目的金屬鎂及其合金是迄今在工程應(yīng)用的最輕的結(jié)構(gòu)材料，常規(guī)鎂合金比鋁合金輕30%50%，比鋼鐵輕70%以上，應(yīng)用在工程中可大大減輕結(jié)構(gòu)件質(zhì)量。由于某些原因，沒有上傳完整的畢業(yè)設(shè)計（完整的應(yīng)包括畢業(yè)設(shè)計說明書、相關(guān)圖紙CAD/PROE、中英文文獻(xiàn)及翻譯等），此文檔也稍微刪除了一部分內(nèi)容（目錄及某些關(guān)鍵內(nèi)容）如需要的朋友，請聯(lián)系我的叩扣:二二壹五八玖一壹五一，數(shù)萬篇現(xiàn)成設(shè)計及另有的高端團(tuán)隊絕對可滿足您的需要.同時鎂合金具有高的比強(qiáng)度和比剛度，尺寸穩(wěn)定性高，阻尼減震性好，機(jī)械加工方便，尤其易于回收利用，具有

2、環(huán)保特性。20世紀(jì)80年代以來鎂合金的研究得到飛速發(fā)展，隨著鎂合金應(yīng)用面的不斷擴(kuò)大鎂合金的研究和開發(fā)也進(jìn)入了新時代。然而鎂合金的研究和發(fā)展還很不充分，很多工作還處于摸索階段，很多有關(guān)鎂合金性能的研究還沒有得到完全發(fā)展。對鎂合金的成型技術(shù)的研究目前主要在金屬型鑄造，砂型鑄造，低壓鑄造，差壓鑄造，熔模鑄造，壓力鑄造和技壓鑄造等方面，對鎂合金的沖壓工藝研究較少。但是，鎂合金沖壓方面的應(yīng)用前景較好，除了可以減輕質(zhì)量，外觀漂亮外，特別是電磁屏蔽能力好。本文結(jié)合省自然科學(xué)基金項(xiàng)目鎂合金深加工研究，主要進(jìn)行變形鎂合金的板材成型性分析設(shè)計。1.2 國內(nèi)外研究狀況近年來，鎂合金的開發(fā)和應(yīng)用已經(jīng)受到世界各國的重視

3、，尤其西方發(fā)達(dá)國家十分重視變形鎂合金的研究與開發(fā)，變形鎂合金材料已開始向系列化發(fā)展，產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展。其中美國的變形鎂合金材料體系較為完備，合金系列有Mg-Al、Mg-Zn、Mg-RE、Mg-Li、Mg-Th等，可以加工成板、棒、型材和鍛件，并且開發(fā)出了快速凝固高性能變形鎂合金非晶態(tài)鎂合金及鎂基復(fù)合材料等。美國與世界上最大的鎂生產(chǎn)企業(yè)挪威Novsk Hydro 公司簽訂了長期的合作關(guān)系。日本也開始著重研究鎂的新合金、新工藝、開發(fā)超強(qiáng)高變形鎂合金材料和可冷壓加工的鎂合金板材。英國開發(fā)出了Mg-Al-B擠壓鎂合金用于Magnox核反應(yīng)堆燃料罐。以色列最近研制出了用在航天飛行器上、兼具優(yōu)良力學(xué)性

4、能和耐蝕性能的變形鎂合金1。我國變形鎂合金材料的研制與開發(fā)仍處于起步階段，缺少高性能鎂合金板、棒和型材，國防軍工、航天航空用高性能鎂合金材料仍依靠進(jìn)口，民用產(chǎn)品尚未進(jìn)行大力開發(fā)，因此，研究和開發(fā)性能優(yōu)良、規(guī)格多樣的變形鎂合金材料顯得十分重要。1.3 課題研究方法鎂合金在常溫下的塑性很低，因此不適于常溫下沖壓成形。鎂合金在熱態(tài)下具有較好的塑性，甚至在一些不利于其他材料成形的應(yīng)力-應(yīng)變狀態(tài)下也可以成形，但變形速度不宜太大。鎂合金板材在250左右拉深時其拉深比超過鋁合金和低碳鋼板的常溫拉深成形極限。在175鎂合金板形件拉深的拉深比可達(dá)2.0，225可達(dá)3.0。本次設(shè)計主要是根據(jù)鎂合金AZ31板材加熱

5、時的拉深性能來進(jìn)行模具設(shè)計，鎂合金AZ31板材拉深成形時主要工藝參數(shù)有拉深力、成形速度、坯料溫度、模具預(yù)熱溫度、潤滑方式、模具圓角、模具間隙、壓邊力等，這些因素對坯料的拉深成形結(jié)果均有不同程度的影響2。1.4 論文構(gòu)成(1)選題背景和研究方法和。(2)沖壓工藝規(guī)程 通過對工件的工藝分析和工藝計算，考慮經(jīng)濟(jì)性和可行性的前提下，確定工藝方案。(3)進(jìn)行模具設(shè)計 拉深模設(shè)計和修邊模設(shè)計。(4)設(shè)計總結(jié) 總結(jié)本次設(shè)計之后所得到的收獲和改進(jìn)意見。2 沖壓工藝規(guī)程的編制2.1沖壓件的工藝分析沖壓件的零件圖如圖2.1所示圖2.1 零件圖圖2.2 立體圖2.1.1 材料制件材料為鎂合金AZ31,料厚為1mm,

6、其化學(xué)成分及拉伸力學(xué)性能如表1.1所示:表1.1 鎂合金AZ31化學(xué)成分合 金 Mg Al Mn Zn Zr Min Si AZ31B 剩余 2.5-3.5 0.20-1.0 0.6-1.4 - 0.10 合 金Cu Ni Fe Ca 其 他 雜 質(zhì) AZ31B0.05 0.005 0.005 0.04 0.30 鎂合金具有比重輕，比強(qiáng)度高，阻尼性及切削加工性能好，導(dǎo)熱性好、電磁屏蔽能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)、電子、通訊、家用電器、航空航天、計算機(jī)、紡織設(shè)備、印刷設(shè)備、包裝設(shè)備、軍工等行業(yè)。鎂合金管材、棒材、型材、線材拉伸力學(xué)性能應(yīng)達(dá)到表1.2所列最低。表1.2 鎂合金的拉伸力學(xué)性能要求

7、合 金狀 態(tài)產(chǎn) 品標(biāo)定厚度或直徑/mm管材標(biāo)定橫截面積/ mm或直徑/mm抗拉強(qiáng)度min/MPa0.2%屈服強(qiáng)度min/mm伸長率(50mm或4D) min/ %D、EAZ31F棒、型6.30所有2401457線 材6.30-40.00所有240150740.00-60.00所有235150760.00-130.00所有2201407空心型 材所 有所有2201108管 材0.70-6.301502201408本次所做的筆記本電腦外殼沖壓模設(shè)計所用材料應(yīng)為鎂合金AZ31型材，它為中強(qiáng)合金，可焊，良好的成型性2.1.2 結(jié)構(gòu)工藝性分析零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析如表1.3所示 表1.3 工藝性分析表分析

8、項(xiàng)目沖壓件的形狀尺寸工藝性允許值分析結(jié)論拉深工藝性形狀圓角半徑拉深壓邊盒形,形狀規(guī)則無尖角R3t/D100=0.381.5t=1.53形狀相對簡單。工藝結(jié)構(gòu)大于允許最小值。拉深容易起皺,需要壓邊。 此零件的設(shè)計過程中，有拉深這一工藝過程，液壓機(jī)沒有固定的行程，不會因薄板的厚度的變化而超載，特別是對于需要很大的施力行程加工時，具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，并且液壓機(jī)下面可以原有的液壓機(jī)頂缸，用來頂出零件，所以選用液壓機(jī)。2.2毛坯形狀、尺寸的確定筆記本電腦外殼的拉深是屬于盒形件的拉深，盒形件是一種非回轉(zhuǎn)體零件，它的側(cè)壁是由兩對長度分別為A-2r和B-2r的直邊及四個半徑為r的轉(zhuǎn)角所構(gòu)成。盒形件拉深時，由于其幾

9、何形狀的非回轉(zhuǎn)性，變形沿壁周向的分布是不均勻的；直邊區(qū)域變形量小，圓角區(qū)域變形量大，變形分布非常復(fù)雜。盒形件拉深時，圓角部分近似圓筒形件的拉深，直邊部分近似板料彎曲，但是，直邊部分并不是單純的彎曲變形。由于圓角部分的材料要圖向直邊流動，因而直邊部分也產(chǎn)生了 2.3 盒形件形狀橫向壓縮、縱向伸長的變形。而圓角部分，由于直邊的存在，金屬的流動，使圓角部分的變形程度大為減小。2.2.1 盒形件的修邊余量當(dāng)盒形件的高度小而對上口要求不高時，才可免去修邊工序。一般情況下，盒形件在拉深后都需要修邊，所以在確定毛坯尺寸和進(jìn)行工藝計算之前，應(yīng)在工件高度或凸緣寬度上加修邊余量。H0/r=18/3=6H0 圖紙要

10、求的盒形件高度H 修邊余量H 記入修邊余量的工件高度r 盒形件側(cè)壁間的圓角半徑 圖2.4 盒形件修邊余量 查文獻(xiàn)5表4-24得 H=(0.030.05)H0取 H=0.05H0=0.0518=0.9則 H= H0+H=18.9 2.2.2 盒形件毛坯尺寸計算 r/(B-H)=3/(260-18.9)=0.0120.22 查文獻(xiàn)5圖4-57可知此盒形件屬于a區(qū)，即角部圓角半徑較小的低盒形件。拉深特點(diǎn)：只有微量的材料從盒形件的圓角處轉(zhuǎn)移到側(cè)壁上去，而幾乎沒有增補(bǔ)側(cè)壁的高度。其毛坯尺寸計算步驟如下： (1)計算壁部展開長度： l=H+0.57r底由于筆記本電腦外殼兩側(cè)不是對稱的，且是一段圓弧，所以，

11、側(cè)壁就取圓弧長度，兩側(cè)統(tǒng)一取H=22mm l1=22+0.573=23.71mm l2=18.9+0.573=20.61(2)按拉深計算角部毛坯半徑R當(dāng)r=r底時 R1=(2rH1)1/2=(2323.71)1/2=12mm R2=(2rH2)1/2=(2320.61)1/2=11mm 統(tǒng)一取R=12mm 圖2.5 毛坯尺寸計算方法(3)從ab線段的中心向半徑為R的圓弧引切線。(4) 在直線與切線的交接處，用半徑為R的圓弧，光滑連接，即可得出毛坯外形。 按上述方法計算出毛坯尺寸及外形為：H/B=18.9/260=0.073t/D100=1/293100=0.34r/B=3/260=0.0115

12、查文獻(xiàn)5表4-26 H/B1=0.3/0.85=0.255H/B1m1 所以可以一次拉成2.3 排樣設(shè)計及材料利用率計算2.3.1 排樣方式：為使模具設(shè)計簡單以及送料方便，故選用尺寸為1000750mm,厚1.0mm的鎂板，每塊生產(chǎn)6件。2.3.2 材料利用率計算：2.4工藝方案的確定2.4.1基本工序的確定：該零件加工的基本工序確定為落料、拉深、沖孔、修邊。對于本產(chǎn)品，如果省去切口工序，即在落料時把切口部分的材料去掉，毛坯外形為，顯然，如果這樣則可以省去一道工序，但是，在以后的拉深過程中，各邊會發(fā)生很大變形，不能保證零件的尺寸精度要求，所以此種方法不能用，切口工序必須有，且應(yīng)該放在后面的工序

13、中。顯然不能先沖孔在拉深，否則孔很容易變形。若先拉深后沖孔，則能保證成形后尺寸要求。按照常理，落料拉深完全可以做成復(fù)合模，但由于鎂合金在拉深時必須加熱，且在拉深過程中，需要設(shè)置拉深筋、拉深坎，所以不宜使用落料拉深復(fù)合模。2.4.2不同工藝方案的比較方案一：落料-拉深-沖孔-修邊方案二：落料拉深復(fù)合模-沖孔 -修邊方案三：落料、拉深、沖孔級進(jìn)模 -修邊方案四：落料（切口部分材料落料先切去）-拉深沖孔復(fù)合模比較以上四種方案，顯然，方案四中落料時省去切口工序，將導(dǎo)致精度不能達(dá)到要求，而且在拉深過程中需要加熱，并且拉深速度比較慢，所以不宜設(shè)計復(fù)合模，所以方案四不宜選用。方案三 設(shè)計級進(jìn)模可以省去工序，

14、使生產(chǎn)效率提高，但是它存在和方案四相同的問題，那就是拉深時需要加熱，且拉深速度較慢，這樣加熱時所有的零件一起加熱浪費(fèi)資源，而且，成本過高，所以也不宜選用。方案二 也是由于拉深時需要加熱，不宜選用復(fù)合模。方案一 設(shè)計單工序模，雖然這樣效率雖然不是最高，但從節(jié)約資源的角度和從科研方面來講都是最好的，所以選用方案一。2.5. 工藝計算2.5.1 落料工序落料工序采用平刃口落料力F落=1.3F0=1.3Lt=1.32(339+297) 1140=252616N=252.6KN其中 t 材料厚度 ，單位為mm；材料抗剪強(qiáng)度， 單位為Mpa;L沖裁周長 ，單位為mm；卸料力F卸=K3 F落查文獻(xiàn)3表2-1

15、0得 K3=0.08F卸=0.08252.6=20.2KN所以 F總= F落+ F卸=252.6+20.2=272.8KN所以選擇Y32-100型液壓機(jī)落料時凸、凹模工作部分的尺寸與公差確定凸、凹模尺寸及制造的原則：(1)落料件的尺寸取決于凹模尺寸，沖孔尺寸取決于凸模尺寸。(2)根據(jù)刃口的磨損規(guī)律，如果刃口磨損后尺寸變大，則刃口應(yīng)取接近或等于工件的最小極限尺寸，如果刃口磨損后尺寸減少，則刃口應(yīng)取接近或等于工件的最大極限尺寸。(3)在選擇凸凹模尺寸公差時，既要保證工件的精度要求和合理的沖裁間隙，又不能使凸凹模的尺寸精度過高。對于簡單形狀的沖裁模具一般采用凸凹模分開加工落料件尺寸D0-Dd=(D-

16、x)0dDp=(D-Zmin)0-p= (D-x- Zmin) 0-p式中Dd、Dp分別為落料件凹模和凸模尺寸工件公差p、d分別為凹模、凸模制造公差x磨損系數(shù)工件精度為IT14 取x=0.5，對直邊部分查文獻(xiàn)3表2-6 得 p=0.035mmd=0.050mm查文獻(xiàn)8附表1 得 1=1.3 mm2=1.4 mm表1-2-20 Zmin=0.01 mmDd1=（293-0.51.3）+0.050=292.35+0.050Dp1=（292.35-0.1）0-0.035=292.250-0.035Dd2=(340-0.51.4)+0.050=339.3+0.050Dp2=(339.3-0.1)0-0

17、.035=339.20-0.035圓角部分D0=24 D0=22查文獻(xiàn)3 得 p=0.02 mmd=0.025 mm查文獻(xiàn)8附表1 1=2=0.52 mm表1-2-20 Zmin=0.1 mmDd0=(24-0.50.52) +0.0250=23.74+0.0250 Dp0=(23.74-0.1)0-0.02=22.640-0.02Dd0=(22-0.50.52)+0.0250=21.74+0.0250Dp0=(21.74-0.1)0-0.02=21.640-0.022.5.2 拉深工序拉深時需要加熱到300，用來提高鎂合金的拉深性能，常溫下，鎂合金不能拉深。查文獻(xiàn)9附表A2得 300時其抗剪

18、強(qiáng)度 =3550Mpa抗拉強(qiáng)度 b=3050 Mpa查文獻(xiàn)8表1-4-29 盒形件一次拉深時的拉深力F拉 F拉=(2A+2B-1.72r)tbK4其中 A、B盒形件的長與寬r盒形件圓角半徑t材料厚度b抗拉強(qiáng)度 單位(Mpa)K4系數(shù)H/B=18.9/260=0.07r/B=3/260=0.0115t/D100=1/297100=0.33查文獻(xiàn)80表1-4-33 得 K4=0.7所以F拉=（2260+2305-1.723）1500.7=39369N40KN查文獻(xiàn)8表1-4-26 得壓邊力 F壓=APA壓邊圈下的坯料面積P單位壓邊力由文獻(xiàn)8表1-4-28 得 P=3F壓=（293340-26030

19、5）3=60960 N61 KN總壓力F總= F拉+ F壓=40 KN +61 KN =101KN所以選擇Y32-100型液壓機(jī)2.5.3 沖孔工序沖孔力F沖=1.3Lt=1.3814+4(15+13)/21140=99008N99KN推料力F推=n K推F沖=50.05599=27.23KN卸料力F卸=K卸 F沖=0.0499=3.96 KNn=5 是同時留在凹模刃口內(nèi)廢料的片數(shù)查文獻(xiàn)3表2-10得 K推=0.055 K卸=0.04F總=F沖+F推+F卸=99+27.23+3.96=130 KN所以選擇Y32-100型壓力機(jī)2.5.4 修邊工序?qū)τ诠P記本電腦外殼兩端的缺口，可以通過切口工序完

20、成，切口又分兩個方向進(jìn)行，水平方向和垂直方向，并且切口1、2之間的距離只有5mm，切口3的長度較大，所以不能一次切成，要先在切口1、3的水平方向切一次，然后再切1、3的垂直方向，再在切口2上水平垂直方向一次切成。此時修邊工序才算完成。切邊力的計算： 圖2.6 修邊順序(1)第一次切邊 F切=1.3Lt 式中：F切切邊力（N）L工件輪廓周長（mm）t-材料厚度（mm）-材料的抗剪強(qiáng)度（Mpa）則F切=1.37801.0140141960N=142（KN）(2)第二次切邊F切=1.3Lt則F切=1.37241.0140131768N=132（KN）(3)第三次切邊F切= F切1+F切2=1.3（8

21、02+182）1140+1.3（802+42）1140=64792N =65KN選擇J31-2500型閉式單點(diǎn)壓力機(jī)2.6沖壓工藝過程卡片表1.4 沖壓工藝過程卡片湖南大學(xué)沖壓工藝卡片產(chǎn)品型號零件圖號產(chǎn)品名稱筆記本電腦外殼沖壓件零件名稱材料板料規(guī)格毛坯尺寸毛坯可制件數(shù)材料技術(shù)要求共3頁鎂合金AZ311.075010002933406第1頁工序號工序名稱工序簡圖設(shè)備模具工時0下料剪板機(jī)1落料Y32-100型液壓機(jī)落料模2拉深Y32-100型液壓機(jī)拉深模3沖孔Y32-100型液壓機(jī)沖孔模4斜楔修邊模J312500壓力機(jī)修邊模5垂直修邊模J312500壓力機(jī)修邊模垂直斜楔修邊復(fù)合模J312500壓力

22、機(jī)水平垂直修邊復(fù)合模3 拉深模設(shè)計3.1 模具的結(jié)構(gòu)形式因?yàn)橹萍牧陷^薄，為保證制件平整，采用彈性壓邊裝置。為方便操作和取件及保證壓邊力均勻，壓力機(jī)采用液壓機(jī)。在設(shè)計時，彈性壓邊圈裝在下模的拉深模，這種模具的特點(diǎn)就是可選用壓力大的彈簧，橡皮或氣墊，用以增大壓邊力，同時壓邊力是可調(diào)的，以滿足拉深件的要求。其結(jié)構(gòu)形式為：圖3.1 拉深模裝配圖拉深過程中主要是要滿足拉深時的外形尺寸，拉深過程中的問題是可能會出現(xiàn)起皺，并且對于這類覆蓋件拉深時，毛坯各處的變形程度相差很大，需要采用拉深筋來控制毛坯各段流入凹模的阻力，亦即調(diào)整毛坯周邊各邊的徑向拉應(yīng)力。拉深筋在毛坯周邊的布置，與零件的幾何形狀、變形特點(diǎn)和拉

23、深程度有關(guān)。在變形程度大、徑向拉應(yīng)力也大的圓角處，可不設(shè)或少設(shè)拉深筋。直邊處則設(shè)13條拉深筋，以增大變形阻力，從而調(diào)整送料阻力和進(jìn)料阻力。對于加熱時進(jìn)行拉深，要對毛坯和模具一起進(jìn)行加熱，只對毛坯進(jìn)行加熱的而對模具不加熱的沖壓只可用于變形程度不大的情況。因?yàn)楫?dāng)只對毛坯進(jìn)行加熱時，毛坯有加熱爐送至冷模具上開始沖壓，毛坯的溫度將有70到150度的降低，所以要想讓毛坯拉深時的溫度符合要求，則毛坯就需要加熱到更高的溫度。由于鎂合金拉深性能不好，所以拉深時對毛坯和模具一起進(jìn)行加熱。3.2. 模具刃口尺寸計算3.2.1 上下模刃口尺寸計算由于零件一次可以拉成，所以凸模的尺寸就是零件的內(nèi)部尺寸。盒形件拉深時的

24、間隙直邊部分和圓角部分是不相等的，直邊部分一般取z/2=(11.1)t。直邊部分 z/2=1.1t=1.1mm 圖3.2凸凹模間隙 圓角部分的間隙求法如圖3.3所示5此零件要求外形尺寸，所以計算圓角部分的間隙要用b)圖。rp=(0.414rB+0.1t)/0.414式中 rp凸模的圓角半徑；rB=rd-Z/2本次設(shè)計中 rB=4-1.1=2.9mmrp=(0.4142.9+0.11)/0.414=3.24mm所以凸模圓角半徑 rp=3.24mm 取rp=3.5mm a)工件要求內(nèi)形尺寸 b)工件要求外形尺寸 圖3.3 盒形件圓角部分間隙3.2.2 壓力中心計算為了保證壓力機(jī)和模具正常地工作，必

25、須使沖模的壓力中心與壓力機(jī)滑塊中心線相重合。否則沖壓時會使沖模與壓力機(jī)滑塊歪斜，引起凸凹模間隙不均和導(dǎo)向零件加速磨損，造成刃口和其他零件的損壞。在拉深過程中，壓力是不均勻的，并且此零件的幾何形狀不是完全對稱的，所以壓力中心的計算比較麻煩，又因?yàn)榇肆慵茖ΨQ，所以就近似把它的幾何中心定義為壓力中心。3.3 零件設(shè)計及標(biāo)準(zhǔn)件選擇3.3.1 凸模的設(shè)計(1) 凸模尺寸凸模尺寸26030585mm(2) 凸模強(qiáng)度校核由于凸模屬于不規(guī)則零件，所以要按凸模工作端面尺寸計算，分為兩種情況，即凸模端面寬度B大于沖裁件厚度t如圖3.4a)和端面寬度B小于或等于沖裁件厚度t如圖b)。沖裁件厚度只有1mm，所以屬

26、于圖3.4a)所示的情況。查文獻(xiàn)11，則需核算刃口接觸強(qiáng)度應(yīng)力k，因此此時接觸應(yīng)力k應(yīng)大于平均應(yīng)力0。圖3.4 計算凸模強(qiáng)度時所取的面積k=Lt/Fk式中 L沖件輪廓長度(mm)t沖件材料厚度(mm)沖件材料抗剪強(qiáng)度(N/mm2)Fk接觸面積(mm2)取接觸面積寬度為t/2k凸模刃口接觸應(yīng)力凸模材料許用應(yīng)力 取=1800N/mm2k=(3052+2602)150/(3051+2601)=100=1800所以強(qiáng)度符合條件(3) 凸模的結(jié)構(gòu)形式因?yàn)橥鼓Ｅc模座接觸面積較大，所以直接用螺釘固定，如圖所示，因?yàn)橥鼓Ｋ芰Σ⒉皇呛艽?，所以直接把凸模固定在下模座上，并以底面止扣定位，使整體結(jié)構(gòu)趨于簡單。圖3

27、.5 凸模3.3.2 凹模的設(shè)計1) 凹模的形狀及尺寸凹模形狀如圖所示，根據(jù)模具實(shí)際結(jié)構(gòu)的需要，現(xiàn)設(shè)計其尺寸為40040070mm，為防止壓手 應(yīng)h1大于20mm以上。圖3.6 凹模2) 凹模的刃口形式采用平刃口，特點(diǎn)是刃磨后刃口尺寸不變。3.3.3 定位板的設(shè)計定位板的作用是對于單個毛坯的外輪廓進(jìn)行定位，定位板與坯料定位面的配合可采用H9/h9的間隙配合，查文獻(xiàn)8表1-2-42得:h=t+2=1+2=3mm所以定位板的尺寸為4004003mm，與壓邊圈配做。3.3.4 彈性壓邊圈的設(shè)計由于筆記本電腦外殼的圓角部分的半徑較小，在拉深過程中可能會出現(xiàn)起皺的情況，為保證正常生產(chǎn)，需要加壓邊圈，壓邊

28、力的大小對拉深力有很大影響，壓邊力太大會增加危險斷面的拉應(yīng)力，導(dǎo)致拉裂或嚴(yán)重變薄，太小則防皺效果不好。壓邊裝置有剛性和彈性兩種，本次設(shè)計采用彈性壓邊裝置，彈性壓邊裝置的壓邊力系由底油缸、彈簧或橡皮產(chǎn)生，其中，油缸壓邊力不隨凸模行程變化，壓邊效果較好，彈簧和橡皮壓邊力都隨行程增大而上升，對拉深不利，所以選用油缸壓邊裝置。彈性壓邊裝置的尺寸根據(jù)模具的實(shí)際需要設(shè)為4004008mm，與凸模間隙配合。3.3.5 拉深筋的設(shè)計毛坯各處的變形程度相差很大，需要采用拉深筋來調(diào)整，拉深筋的結(jié)構(gòu)和位置對覆蓋件的拉深成形的質(zhì)量有極其重要的影響，拉深筋的結(jié)構(gòu)與產(chǎn)生的阻力密切相關(guān)，不合理的結(jié)構(gòu)，將使筋的作用不能正常發(fā)

29、揮。拉深筋合理的位置應(yīng)同時滿足下列條件(1)起外皺圖3.7是壓筋瞬間狀態(tài)。包筋所用材料來自外緣，就外緣變形而言，其性質(zhì)純屬不帶壓邊圈情況下的拉深，應(yīng)滿足不用壓邊圈的判據(jù)，否則會起外皺，如果在dj之外設(shè)置一平面壓邊圈并單獨(dú)施加平面壓邊力，則壓筋時外皺可以避免。 (2)不起內(nèi)皺 圖3.7 拉深筋誘發(fā)外皺由經(jīng)驗(yàn)得知，筋的阻力隨著位置的外移而呈上升趨勢，在結(jié)構(gòu)一定的情況下，阻力近是位置的函數(shù)。(3)不拉裂阻力的增大雖然可以消除內(nèi)皺，但阻力過大又會造成內(nèi)部的拉裂，在筋結(jié)構(gòu)已定的情況下，通過調(diào)整位置參數(shù)可以避免。3.3.6 上下模座、導(dǎo)柱導(dǎo)套的設(shè)計模座選用標(biāo)準(zhǔn)模座，導(dǎo)柱導(dǎo)套也選用標(biāo)準(zhǔn)的。模座選用GB285

30、5.5-81,硬度為HRC28-32,材料為HT200。上模座尺寸為A40040055，下模座尺寸為A40040065。在安裝模具時，模具的方向容易產(chǎn)生誤差，防止的辦法就是打上和模記號，或使導(dǎo)柱間距不一樣。所以模座上的兩個導(dǎo)柱的直徑不一樣，其中一個的導(dǎo)柱直徑為45mm,導(dǎo)套直徑為60mm，另一個導(dǎo)柱直徑為50mm導(dǎo)套直徑為65mm。3.3.7 出件裝置的設(shè)計出件裝置的結(jié)構(gòu)如圖所示，這樣的設(shè)計模柄就要選用中間有孔的，以方便打料桿從中間孔中通過，其出件過程就是打料桿1和卸料板2把工件敲出來。圖3.8 卸料裝置3.4模具閉合高度的計算H=H1+H2+H3+H4=55+70+85+65=275mm其中

31、，H1為上模座高，H2為凹模高，H3為凸模高，H4為下模座高。3.5裝配圖及零件圖的繪制在A1圖紙上按比例1:1繪制裝配圖,在A4圖紙上繪制零件圖。3.6 壓力機(jī)校核表2.1 壓力機(jī)的校核校核內(nèi)容壓力機(jī)參數(shù) 模具參數(shù)結(jié)論動梁最大行程600遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于可以將零件放進(jìn)取出動梁至工作臺面最大距離Hmax=900Hmin=230H=275滿足工作臺尺寸586950下模座尺寸為560560滿足要求4 修邊模設(shè)計4.1 模具的結(jié)構(gòu)形式修邊模包括單純的修邊模和修邊沖孔復(fù)合模，修邊模根據(jù)鑲塊的運(yùn)動方式可以分為三種基本類型：垂直修邊模 修邊鑲塊與壓力機(jī)滑塊的運(yùn)動方向一致作垂直運(yùn)動的修邊模斜楔修邊模 修邊鑲塊作水平或

32、傾斜運(yùn)動的修邊模垂直斜楔修邊模 一些修邊鑲塊作垂直方向運(yùn)動，而另一些修邊鑲塊最水平或傾斜方向運(yùn)動的修邊模在本次設(shè)計中，如果從經(jīng)濟(jì)方面考慮，則應(yīng)選擇垂直斜楔修邊模，但是由于其中一個切口尺寸過大，如果選擇垂直斜楔修邊模，則工件的精度難以得到保證。所以應(yīng)該先選擇斜楔修邊模，再用垂直修邊模，這樣雖然工序多了一個，但是工件的精度保證了，設(shè)計時，應(yīng)在保證質(zhì)量的前提下，再考慮經(jīng)濟(jì)性。其結(jié)構(gòu)形式為：圖4.1 修邊模裝配圖設(shè)計修邊模時，應(yīng)做到定位方便、可靠、安全，這樣才能保證零件修邊的尺寸、位置準(zhǔn)確。修邊模設(shè)計時須注意的問題：采用鑄造的上模、下模、壓料板防止壓料板的掉落，需設(shè)置壓料板安全機(jī)構(gòu)對于承受水平推力的模

33、具要同時使用導(dǎo)柱和背靠塊設(shè)置支承器，保護(hù)彈性元件部工作時處于自由狀態(tài)設(shè)置模具的起吊裝置4.2 壓力中心計算由于零件形狀基本對稱,其幾何中心就是壓力中心，無需計算壓力中心。4.3 零件設(shè)計及標(biāo)準(zhǔn)件選擇4.3.1 斜楔和滑塊的設(shè)計(1)斜楔和滑塊的行程關(guān)系斜楔和滑塊配對應(yīng)用，交直運(yùn)動為水平運(yùn)動或傾斜運(yùn)動，從而擴(kuò)大沖模的行程，根據(jù)零件的需要，本次設(shè)計是把垂直運(yùn)動轉(zhuǎn)換為水平運(yùn)動，其運(yùn)動簡圖如圖4.2所示。斜楔1向下推動滑塊2沿水平向右移。圖4.2 斜楔、滑塊運(yùn)動方式對于水平斜楔機(jī)構(gòu)的行程關(guān)系,如下:滑塊的運(yùn)動行程S就是加工時所需的水平方向的行程量，零件取出和放入的操作量的總和。下面是水平斜楔的結(jié)構(gòu)圖、

34、行程圖和工作受力圖，如圖4.3、4.4、4.5 圖4.3 結(jié)構(gòu)圖 圖4.4 行程圖其計算公式為S3/S=tgQ=F/cos1 圖4.5 工作受力圖斜楔角不但影響到滑塊行程的大小，同時對力的傳遞和效率也有很大的影響。作水平運(yùn)動時取=500，為了平衡水平運(yùn)動的斜楔的反側(cè)力，在斜楔背面裝有反側(cè)塊。取S=8mm,則S3=8tg50=9.53mm取S3=10mm右邊的滑塊尺寸為7022235mm，左邊的滑塊尺寸為7013235mm。(2) 斜楔和滑塊的尺寸設(shè)計 斜楔的有效行程S應(yīng)大于滑塊行程S1，滑塊作水平運(yùn)動的斜楔角度一般可取40。 滑塊的長度尺寸L2應(yīng)當(dāng)保證當(dāng)斜楔開始推動滑塊時，推動的合力作用線處于

35、滑塊長度之內(nèi)（如圖4.6所示）。 合理的滑塊高度H2應(yīng)小于滑塊長度L2，一般可取L2：H2=(21)：1 為了保證滑塊運(yùn)動的平穩(wěn)，滑塊的寬度B2一般應(yīng)小于或等于滑塊的長度L2的2.5倍。 斜楔尺寸H1,L1基本上可按不同模具的結(jié)構(gòu)要求 圖4.6 滑塊尺寸關(guān)系圖進(jìn)行設(shè)計，但必須有可靠的擋塊，以保證斜楔正常工作。 對于大型模具，滑塊寬度B2與斜楔寬度B1及所需的斜楔數(shù)量可通過查文獻(xiàn)11表14-40獲得。 4.3.2 滑塊返回行程的復(fù)位機(jī)構(gòu)斜楔滑塊在進(jìn)行修邊時，由于卸料力和滑塊重力或其它因素所產(chǎn)生的力會把凸?？ㄗ?，工作完畢后，滑塊不能自動回到初始位置，為了使滑塊回到初始位置，必須設(shè)置復(fù)位機(jī)構(gòu)。復(fù)位機(jī)

36、構(gòu)分為彈簧復(fù)位機(jī)構(gòu)和返楔復(fù)位機(jī)構(gòu)。返楔復(fù)位機(jī)構(gòu)就是在壓力機(jī)回程時靠返楔機(jī)構(gòu)將滑塊回到初始位置。本次零件復(fù)位機(jī)構(gòu)的設(shè)計采用反楔復(fù)位機(jī)構(gòu)，其特點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠。其結(jié)構(gòu)簡圖如圖4.7所示1滑塊2調(diào)整塊3防磨板4返楔塊5返楔滑塊6卸楔 圖4.7 滑塊復(fù)位機(jī)構(gòu)4.3.3 出件裝置的設(shè)計由于工件是開口端朝下放在修邊模上的，工作時壓料板先壓著工件，然后修邊，工作后，工件留在凸模上，工件與凸模之間無任何間隙，而且有時候工件還被定位件卡的很緊，所以，工件取出很困難，如果取件方法不當(dāng)，會使其變形，對下道工序產(chǎn)生影響，所以要使工件順利取出，必須設(shè)置取件裝置，本次設(shè)計是靠氣缸推動推桿把工件推出。4.3.4 上

37、模座的設(shè)計其結(jié)構(gòu)如圖4.8所示圖4.8 上模座其中1的作用是裝置限位器的限制壓料板的下降位置，防止壓料板掉下來碰傷工件或操作者。上模座的尺寸及材料為66046095mm HT2504.3.5 下模座的設(shè)計其結(jié)構(gòu)如圖4.9所示圖4.9 下模座其中1、5是落廢料的孔，即切掉的廢料從1、5處落到下面的廢料盒內(nèi)。3是用來定出托架，即頂出工件，2、4是作導(dǎo)向作用的。下模座的尺寸及材料為660460120mm HT2504.3.6 壓料板的設(shè)計其結(jié)構(gòu)如圖4.10所示：圖4.10 壓料板其中，1是限制壓料板的下降位置, 防止壓料板掉下來碰傷工件或操作者。螺紋2的作用是當(dāng)壓料板裝入或取出模具時的起吊裝置，只要

38、在1處裝入起吊裝置就可以了。4.3.7 防磨板的設(shè)計防磨板的作用主要是提高導(dǎo)向面的耐磨性，防磨板材料一般采用優(yōu)質(zhì)工具鋼，本次設(shè)計的材料采用T8A,硬度為52-56HRC。其尺寸設(shè)計原則如下：防磨板寬度：導(dǎo)向面應(yīng)選在被導(dǎo)向滑動零件輪廓的直線或最平滑的部位，一般取4-8處，且前后左右對稱分布。防磨板的總寬度應(yīng)為內(nèi)側(cè)滑動零件輪廓全長的25以上，防磨板的總寬度決定后，需按比例配置在各導(dǎo)向部位。防磨板長度：防磨板的長度只能長，不能短。因?yàn)楫?dāng)上模下降接觸毛坯之前要預(yù)先有一定的長度。防磨板的尺寸隨零件的不同而不同，序號為04，其尺寸為251005mm，序號為08，尺寸為752228mm，序號為23，尺寸為2

39、5505mm，序號為35，尺寸為351005mm。4.3.8 導(dǎo)板的設(shè)計導(dǎo)板的作用是用于上下模的導(dǎo)向，所用材料為45鋼，硬度為高頻淬火HRC55,導(dǎo)板的尺寸為32508mm。4.4 模具閉合高度的計算H閉=H1+H2+H3=95+120+10= 225 mm其中H1是上模座的高度，H2是下模座的高度，H3是斜楔行程。4.5 裝配圖及零件的圖繪制在A1圖紙上按比例1:1繪制裝配圖,在A4圖紙上繪制零件圖。 4.6 壓力機(jī)校核表3.1 壓力機(jī)的校核校核內(nèi)容壓力機(jī)參數(shù) 模具參數(shù)結(jié)論滑塊行程315接近可以將零件放進(jìn)取出閉合高度Hmax=490Hmin=490-310=180H=225滿足工作臺尺寸10

40、00950下模座尺寸為660460滿足要求設(shè)計總結(jié)轉(zhuǎn)眼間三個月就過去了，經(jīng)過這一段時間的畢業(yè)設(shè)計，我對沖壓模具設(shè)計又有了一個新的認(rèn)識，對沖壓的了解又加深了一層，同時也對自己獨(dú)立完成設(shè)計增加了一些經(jīng)驗(yàn)，對以后走向工作崗位打下了堅實(shí)的基礎(chǔ)。在本次設(shè)計中，通過查閱了大量的資料，我認(rèn)識到自己對沖壓是多么的缺乏了解。更深一步的感受到?jīng)_壓過程中的工藝分析是多么重要，在前面的幾周內(nèi)都是在做工件的工藝分析，當(dāng)自己認(rèn)為分析的已經(jīng)足夠，考慮的也足夠詳細(xì)了，可以進(jìn)行設(shè)計了的時候，動起筆來，卻不知從何下手，拉深過程中的起皺，拉裂怎樣預(yù)防，怎樣取出工件，加熱的爐子應(yīng)該放在哪里，等等很多問題都不知怎么解決。剛剛認(rèn)為拉深模

41、的設(shè)計可以告一段落時，卻發(fā)現(xiàn)原本想好的修邊模又出了問題，原本打算設(shè)計垂直斜楔修邊復(fù)合模，卻發(fā)現(xiàn)由于一開始沒有考慮到尺寸相對于零件太大，設(shè)計出的模具達(dá)不到工件的精度要求，根本不能設(shè)計成復(fù)合模，所以又趕著修改修邊模，所幸最后終于按時完成了設(shè)計。在設(shè)計過程中，拉深筋的位置和尺寸不能很精確的確定，因?yàn)樗屠钸^程中的很多因素有關(guān)，并且有關(guān)拉深筋方面的文獻(xiàn)資料相對比較少。雖然在沖壓過程中拉深筋的有著舉足輕重的作用，但是關(guān)于拉深筋的理論還很籠統(tǒng)，還不系統(tǒng)，沒有非常精確的公式去計算，很多時候都是靠經(jīng)驗(yàn)，所以拉深筋的最終位置需要在試制過程中確定，需要根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)過程的實(shí)際情況來確定。在我即將走向社會的時候，很

42、慶幸自己能夠有這樣的機(jī)會使自己得到鍛煉，在鞏固專業(yè)知識的同時，也學(xué)習(xí)了一些其他方面的知識，并且感覺在思想上也有所進(jìn)步。比如這次設(shè)計中，我學(xué)習(xí)了三維造型的軟件(UG)和模具設(shè)計與制造方面的知識，另外還進(jìn)一步學(xué)習(xí)了零件加工工藝方面的知識。我為自己能夠在大學(xué)的最后階段上一堂如此難忘的課而感到高興，四個字形容就是“受益匪淺”。有了這次經(jīng)歷，我將信心百倍的走向今后的工作崗位。參考文獻(xiàn)1 余琨，黎文獻(xiàn)等變形鎂合金的研究、開發(fā)及應(yīng)用J中國有色金屬學(xué)報，2003,13(2):277-288.2 張士宏，王忠堂等鎂合金的塑性加工技術(shù)J金屬成形工藝，2002(5)：1-43 肖景容沖壓工藝學(xué)M北京：機(jī)械工業(yè)出版社

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