267 手機(jī)飾板沖壓模具設(shè)計

267 手機(jī)飾板沖壓模具設(shè)計,手機(jī),沖壓,模具設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計用紙共 6 頁 第 1 頁開題報告前言本設(shè)計主要研究用鎂合金板材沖壓手機(jī)飾板的模具設(shè)計和制造工藝，討論了坯料溫度，加工條件等工藝因素對鎂合金手機(jī)飾板質(zhì)量的影響。實驗表明，在正確的模具結(jié)構(gòu)和適當(dāng)?shù)墓に嚄l件和溫度條件下，能夠使用沖壓模具成功的沖壓生產(chǎn)出鎂合金手機(jī)飾板。我們可以根據(jù)鎂合金獨特的結(jié)構(gòu)性能和其使用性能進(jìn)行設(shè)計。鎂合金密度低，是實際使用中最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，具有比強(qiáng)度和比剛度高，電磁屏蔽效果好，抗震減震效果好，易加工成型和易于回收再利用等優(yōu)點。鎂合金常用的成型方法有壓鑄，半固態(tài)鑄造，擠壓鑄造，擠壓和軋制等，其中鎂合金產(chǎn)品的 80%是通過鑄造生產(chǎn)的。鎂合金的沖壓成型是一種難度較高的生產(chǎn)工藝，但其生產(chǎn)效率高，可直接使用性能優(yōu)良的軋制板材，具有市場優(yōu)勢和廣闊的發(fā)展前景。此手機(jī)飾板用沖壓的方法進(jìn)行生產(chǎn)需要兩道工序，即：落料，沖孔?？紤]到實驗的特點，我們可以設(shè)計制造一套沖壓模具設(shè)備——復(fù)合模，進(jìn)行落料和沖孔。手機(jī)飾板是和其他多種小零部件相互配合，有嚴(yán)格裝配關(guān)系的零件，考慮到實際使用時的互換性，在進(jìn)行設(shè)計時要對模具的型腔尺寸精度嚴(yán)格要求。 模具的主要零件、作用及安全要求 1. 工作零件凸凹模是直接使坯料成形的工作零件，因此，它是模具上的關(guān)鍵零件。凸凹模不但精密而且復(fù)雜，它應(yīng)滿足如下要求：（1）應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，不能在沖壓過程中斷裂或破壞；（2）對其材料及熱處理應(yīng)有適當(dāng)要求，防止硬度太高而脆裂。 2. 定位零件定位零件是確定坯件安裝位置的零件，有定位銷（板）、擋料銷（板）、導(dǎo)正銷、導(dǎo)料板、定距側(cè)刀、側(cè)壓器等。設(shè)計定位零件時應(yīng)考慮操作方便，不應(yīng)有過定位，位置要便于觀察，最好采用前推定位、外廓定位和導(dǎo)正銷定位等。 3. 壓料、卸料及出料零件壓料零件有壓邊圈、壓料板等。 畢業(yè)設(shè)計用紙共 6 頁 第 2 頁壓邊圈可對拉延坯料加壓邊力，從而防止坯料在切向壓力的作用下拱起而形成皺褶。壓料板的作用是防止坯料移動和彈跳。頂出器、卸料板的作用是便于出件和清理廢料。它們由彈簧、橡膠和設(shè)備上的氣墊推桿支撐，可上下運動，頂出件設(shè)計時應(yīng)具有足夠的頂出力，運動要有限位。卸料板應(yīng)盡量縮小閉合區(qū)域或在操作位置上銑出空手槽。暴露的卸料板的四周應(yīng)設(shè)有防護(hù)板，防止手指伸入或異物進(jìn)入，外露表面棱角應(yīng)倒鈍。 4. 導(dǎo)向零件導(dǎo)柱和導(dǎo)套是應(yīng)用最廣泛的一種導(dǎo)向零件。其作用是保證凸凹模在沖壓工作時有精確的配合間隙。因此，導(dǎo)柱、導(dǎo)套的間隙應(yīng)小于沖裁間隙。導(dǎo)柱設(shè)在下模座，要保證在沖程下死點時，導(dǎo)柱的上端面在上模板頂面以上最少 5 至 10 毫米。導(dǎo)柱應(yīng)安排在遠(yuǎn)離模塊和壓料板的部位，使操作者的手臂不用越過導(dǎo)柱送取料。 5.支承及夾持零件它包括上下模板、模柄、凸凹模固定板、墊板、限位器等。上下模板是沖模的基礎(chǔ)零件，其他各種零件都分別安裝固定在上面。模板的平面尺寸，尤其是前后方向應(yīng)與制件相適應(yīng)，過大或過小均不利于操作。。有些模具（落料、沖孔類模具）為了出件方便，需在模架下設(shè)墊板。這時墊板最好與模板之間用螺釘連接在一起，兩墊板的厚度應(yīng)絕對相等。墊板的間距以能出件為準(zhǔn)，不要太大，以免模板斷裂。 6. 緊固零件它包括螺釘、螺母、彈簧、柱銷、墊圈等，一般都采用標(biāo)準(zhǔn)件。沖壓模具的標(biāo)準(zhǔn)件用量較多，設(shè)計選用時應(yīng)保證緊固和彈性頂出的需要，避免緊固件暴露在表面操作位置上，防止碰傷人手和妨礙操作裝配設(shè)計建模的方法主要有自底向上、概念設(shè)計、自頂向下等三種方法。自底向上方法是先設(shè)計出詳細(xì)零件，再拼裝產(chǎn)品。自頂向下是先有產(chǎn)品的整個外形和功能設(shè)想，再在整個外形里一級一級的劃分出產(chǎn)品的部件、子部件，一直到底層粗糙的零件。在模具中，由于有些模具的結(jié)構(gòu)非常的復(fù)雜，在模具設(shè)計時只有采用自頂向下的設(shè)計方法，變量裝配設(shè)計才支持自頂向下的設(shè)計。 變量裝配設(shè)計把概念設(shè)計產(chǎn)生的設(shè)計變量和設(shè)計變量約束進(jìn)行記錄、表達(dá)、傳播和解決沖突，以滿足設(shè)計要求，使各階段設(shè)計（主要是零件設(shè)計）在產(chǎn)品功能和設(shè)計意圖的基礎(chǔ)上進(jìn)行，所有的工作都是在產(chǎn)品功能約束下進(jìn)行和完成。變量裝配技術(shù)也是實現(xiàn)動態(tài)裝配設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)，所謂動態(tài)裝配設(shè)計是指在設(shè)計變量、設(shè)計變量約束、裝配約束驅(qū)動下的一種可變的裝配設(shè)計。 畢業(yè)設(shè)計用紙共 6 頁 第 3 頁方案論證 手機(jī)飾板的復(fù)合模具結(jié)構(gòu)相對比較簡單?？紤]到鎂合金的沖壓特性，設(shè)計時取單邊最小沖裁間隙和、凸模之間的單邊卸料間隙為 0.08mm。MB8 鎂板材在室溫下的沖裁性能比較好，實驗時進(jìn)行目前模具設(shè)計已經(jīng)不僅僅停留在對外觀和結(jié)構(gòu)的設(shè)計上，它已經(jīng)擴(kuò)展到對模具結(jié)構(gòu)分析的領(lǐng)域。因此我們可以對已經(jīng)設(shè)計出的模具，運用 CAE 軟件（尤其是有限元軟件）對其進(jìn)行強(qiáng)度、剛度、抗沖擊試驗?zāi)M、跌落試驗?zāi)M、散熱能力、疲勞和蠕變等分析。通過分析檢驗前面的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計是否合理，分析出結(jié)構(gòu)不合理的原因和位置，然后在 CAD 軟件中進(jìn)行相應(yīng)的修改，接著再在 CAE 軟件中進(jìn)行各種性能檢測，最終確定滿足要求的模具結(jié)構(gòu)?；谟邢拊治鲕浖膽?yīng)用，關(guān)鍵是網(wǎng)格的劃分、模擬計算方法和成形接觸處理等。此外，提供給軟件進(jìn)行 CAE 分析的數(shù)據(jù)也尤為重要，生產(chǎn)條件、設(shè)備性能、產(chǎn)品要求、材料特性等都將給模具的 CAE 分析的準(zhǔn)確性帶來影響。CAE 技術(shù)能夠用于分析隨時間變化的載荷如交變載荷、爆炸與沖擊載荷、隨機(jī)載荷和其它瞬態(tài)力等對結(jié)構(gòu)的影響。如 CAE 技術(shù)對瞬態(tài)分析、模態(tài)分析、諧波響應(yīng)分析、響應(yīng)譜分析和隨機(jī)振動進(jìn)行分析，為分析產(chǎn)品在特殊與惡劣的環(huán)境和工作條件下的物理響應(yīng)、可靠性與耐用性等提供了完整的評估與解決方案在模具設(shè)計中，對于那些可能在集中載荷、循環(huán)載荷和常值位移作用下的模具，或處于低溫或者高溫條件工作的模具產(chǎn)品，進(jìn)行初步的疲勞分析和蠕變分析是非常必要的，這種分析不需要考慮外部的每一個條件，但是這種分析的結(jié)果具有很大的參考價值，如果出現(xiàn)不合理的情況，就可以重新進(jìn)行設(shè)計，避免后面不必要的設(shè)計和分析熱作模具用于高溫條件下的金屬或非金屬成形，模具是在高溫下承受交變應(yīng)力和沖擊力，工作成形溫度往往較高，對于金屬模具還要經(jīng)受高溫氧化及燒損，在強(qiáng)烈的水冷條件下經(jīng)受冷熱變化引起的熱沖擊作用。熱作模具作為熱加工的成形工具，被廣泛的應(yīng)用于各類壓鑄模、擠壓模、注塑模、熱壓模和鍛模中 研究模具的運動仿真技術(shù)，即沖模的沖壓過程與注射模的運動仿真。因為沖模與注射模的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在沖壓與注射過程中，一些模具零件的運動難免產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，特別是級進(jìn)模還可能存在條料運動與模具運動的干涉，而在設(shè)計中這些現(xiàn)象難以發(fā)現(xiàn)，故只有采用仿真技術(shù)在計算機(jī)上顯示其運動狀態(tài)，即時改正錯誤的設(shè)計，以避免生產(chǎn)中出現(xiàn)問題。協(xié)同創(chuàng)新設(shè)計將成為模具設(shè)計的主要方向，制造業(yè)垂直整合的模式使得世界范圍內(nèi)的產(chǎn)品銷售、產(chǎn)品設(shè)計、產(chǎn)品生產(chǎn)和模具制造分工更明確。模具企業(yè)間通過 Internet 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行異地協(xié)同設(shè)計和制造。根據(jù)企業(yè)自身的信息化程度和企業(yè)間合作的層次不同， 畢業(yè)設(shè)計用紙共 6 頁 第 4 頁采用的技術(shù)手段和方案有很大不同。模具 CAD 技術(shù)應(yīng)用的 ASP 模式，將成為發(fā)展方向。由于當(dāng)今模具行業(yè)已經(jīng)成為高新技術(shù)最密集的行業(yè)，任何企業(yè)都不可能擁有全部最新出現(xiàn)的技術(shù)，因此將出現(xiàn) CAD 技術(shù)應(yīng)用的 ASP 模式，即產(chǎn)生各種專門技術(shù)的應(yīng)用服務(wù)單位，為模具行業(yè)的各個企業(yè)提供技術(shù)服務(wù)，應(yīng)用服務(wù)包括逆向設(shè)計、快速原型制造、數(shù)控加工外包、模具設(shè)計、模具成型過程分析等諸多方面。我們可以利用 CAD/CAE 軟件對設(shè)計出的模具進(jìn)行模擬實驗。文獻(xiàn)綜述沖壓模具結(jié)構(gòu)對安全的影響，沖壓模具是沖壓加工的主要工藝裝備，沖壓制件就是靠上、下模具的相對運動來完成的。加工時由于上、下模具之間不斷地分合，如果操作工人的手指不斷進(jìn)入或停留在模具閉合區(qū)，便會對其人身安全帶來嚴(yán)重威脅。在結(jié)構(gòu)上應(yīng)盡量保證進(jìn)料、定料、出件、清理廢料的方便。對于小型零件的加工要嚴(yán)禁操作者的手指、手腕或身體的其他部位伸入模區(qū)作業(yè)；對于大型零件的加工，若操作者必須手入模內(nèi)作業(yè)時，要盡可能減少入模的范圍，盡可能縮短身體某部位在模內(nèi)停留的時間，并應(yīng)明確模具危險區(qū)范圍，配備必要的防護(hù)措施和裝置。 模具上的各種零件應(yīng)有足夠的強(qiáng)度及剛度，防止使用過程中損壞和變形，緊固零件要有防松動措施，避免意外傷害操作。 不允許在加工過程中發(fā)生廢料或工件飛彈現(xiàn)象，影響操作者的注意力，甚至擊傷操作者。另外要避免沖裁件毛刺割傷人手。不允許操作者在進(jìn)行沖壓操作時有過大的動作幅度，避免出現(xiàn)使身體失去穩(wěn)定的姿勢；不允許在作業(yè)時有過多和過難的動作。應(yīng)盡量避免沖壓加工時有強(qiáng)烈的噪聲和振動。模具設(shè)計應(yīng)在總圖上標(biāo)明模具重量，便于安裝，保障安全。20 千克以上的零件加工應(yīng)有起重搬運措施，減輕勞動強(qiáng)度。裝拆模具零件時應(yīng)方便安全，避免有夾手、割手的可能；模具要便于解體存放。總之，模具中的哪怕是細(xì)微的問題都會影響安全，只有對每種作業(yè)中的具體問題進(jìn)行分析，才能提出模具中的安全注意事項。 畢業(yè)設(shè)計用紙共 6 頁 第 5 頁進(jìn)程安排第一周：進(jìn)行課題的選擇，基本確定設(shè)計進(jìn)度計劃第二周：完成模具草圖的繪制第三周：根據(jù)零件尺寸，進(jìn)行模具尺寸的計算第四周：繪制模具總裝圖紙第五周：繪制生產(chǎn)零件圖紙和部分模具零件圖紙第六周：完成模具零件圖紙的繪制第七周—第十三周：查閱相關(guān)資料，編寫開題報告第十四周—第十六周：編寫畢業(yè)（設(shè)計）論文，完成所有設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計用紙共 6 頁 第 6 頁參考文獻(xiàn)[1]彭智，周勇.CAD/CAE 技術(shù)在模具概念設(shè)計中的應(yīng)用 [J].模具技術(shù)，2004[2]李柯，胡自化.模具的異地協(xié)同設(shè)計與制造[J].現(xiàn)代制造工程，2003（10）[3]徐路寧，張和明，張永康.關(guān)于模具協(xié)同設(shè)計的研究[J].電加工與模具，2005（7） [4]王穎.CAD 技術(shù)在模具行業(yè)的應(yīng)用及其發(fā)展方向[J].天津理工學(xué)院學(xué)報，2003（6）[5]王渠東，丁文江。鎂合金及其成型技術(shù)的國內(nèi)外動態(tài)與發(fā)展，世界科技研究與發(fā)展，2004，（6）[6]閻其風(fēng)，模具設(shè)計與制造。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998