毕业设计(论文)垫片冲压模具设计及成形过程有限元模拟.doc
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1、安徽建筑工业学院毕 业 设 计 (论 文)专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 07机械(3)班 学生姓名 * 学 号 * 课 题 垫片冲压模具设计及成形过程 有限元模拟 指导教师 * 2011年 5月 28日目录中文摘要1英文摘要21 绪论32 冲裁工艺性分析及冲压方案的确定7 2.1 冲裁工艺性分析.7 2.2 冲压方案的确定.83 工艺设计部分8 3.1 排样的优化设计.8 3.1.1 载体、搭边的选择以及料宽的确定8 3.1.2 步距的确定9 3.1.3 材料利用率的计算.10 3.2 条料的导正定位.11 3.3 工步设计11 3.4 冲压力及压力中心的计算12 3.4.1 冲压力
2、的计算.12 3.4.2 压力中心的计算.134 模具结构及零部件设计.13 4.1 冲压模架的选择13 4.2 工作零件的设计14 4.2.1 凹模的设计.14 4.2.2 凸模的设计.16 4.2.3 刃口尺寸的计算.17 4.3 辅助装置的设计23 4.3.1 卸料装置.23 4.3.2 固定装置.23 4.3.3 导向装置.24结论.25致谢.26参考文献.27附录.28中文摘要:垫片冲压模具设计与过程有限元分析,通过对冲压件的分析以及消化,本套模具结构比较简单。通过对垫片冲压模具设计,对该零件进行冲压工艺分析和有关工艺计算,确定合理的冲压工艺方案,设计冲压工序的三套模具,正确的选用标
3、准模架,使用PRO/E三维绘图软件绘制模具三维图,对冲压结构进行了工艺分析。明确了设计思路,确定了冲压成型工艺过程并对各个具体部分进行了详细的计算和校核。根据三维图绘制模具二维装配图和零件图。关键词:冲压模具;模具设计。Abstract:Of the ram and die design process, through finite element analysis of the ram of the analysis and the digestion, the stencil is quite simple. the structure of the ram die design, fo
4、r the parts to stamp out process analysis and the process and determine rationally the process, design of the ram of the process, the correct mold three set of select module, use standard pro e three-dimensional graphics to draw this graph software tool to stamp out the structure of the process of a
5、nalysis. The design and the ram forming technology process and for all specific part of the detailed calculation and school. according to the drawing tool 三维图 assembly drawing two dimensional and spare parts.第一章 绪 论1.1国内外模具发展现状及前景 现代模具工业有“不衰亡工业”之称。世界模具市场总体上供不应求,市场需求量维持在600亿至650亿美元,同时,我国的模具产业也迎来了新一轮的
6、发展机遇。近几年,我国模具产业总产值保持13%的年增长率 中国模具行业发展现状:目前,中国17000多个模具生产厂点,从业人数约50多万。1999年中国模具工业总产值已达245亿元人民币。工业总产值中企业自产自用的约占三分之二,作为商品销售的约占三分之一。在模具工业的总产值中,冲压模具约占50%,塑料模具约占33%,压铸模具约占6%,其它各类模具约占11%。 在中国,人们已经越来越认识到模具在制造中的重要基础地位,认识到模具技术水平的高低,已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志,并在很大程度上决定着产品质量、效益和新产品的开发能力。 许多模具企业十分重视技术发展,加大了用于技术进步的投资力
7、度,将技术进步视为企业发展的重要动力。此外,许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展,但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。例如,精密加工设备在模具加工设备中的比重还比较低,CAD/CAE/CAM技术的普及率不高,许多先进的模具技术应用还不够广泛等等。特别在大型、精密、复杂和长寿命模具技术上存在明显差距,这些类型模具的生产能力也不能满足国内需求,因而需要大量从国外进口。 中国模具行业发展前景:巨大的市场需求将推动中国模具的工业调整发展。 1999年中国大陆制造工业对模具的总市场需求量约为330亿元,今后几年仍将以每年10%以上的速
8、度增长。对于大型、精密、复杂、长寿命模具需求的增长将远超过每年10%的增幅。汽车、摩托车行业的发展将会大大推动模具工业的高速增长,特别是汽车覆盖件模具、塑料模具和压铸模具的发展。家用电器,如彩电、冰箱、洗衣机、空调等,在国内的市场很大。目前,我国的彩电的年产量已超过3200万台,电冰箱、洗衣机和空调的年产量均超过了1000万台。家用电器行业的发展对模具的需求量也将会很大。其他发展较快的行业,如电子、通讯和建筑材料等行业对模具的需求,都将对中国模具工业和技术的发展产生巨大的推动作用。近年来,中国模具市场对精密、大型、复杂型、长寿命模具的需求量有所增长,预计到2010年,国内模具市场需求量将在1,
9、200亿元人民币左右。综合媒体2008年6月4日报道,中国模具协会企业年报显示:近年来,中国模具市场对精密、大型、复杂型、长寿命模具的需求量有所增长,预计到2010年,国内模具市场需求量将在1,200亿元人民币左右。专家分析,从1997年开始,随着汽车、装备制造业、家用电器的高速增长,中国国内模具市场的需求开始显著增长。虽然到2006年中国模具工业总产值已达516亿元,但属“大路货”的冲压模具、压铸模具等约占总量的80。已经进入中国的少量外资模具企业开始生产各种高精大多功能模具,但目前仍供不应求。1.2模具工艺发展过程及发展方向 我国模具标准化工作起步较晚,模具标准生产、销售、推广和应用工作也
10、比较落后因此,模具标准件品种规格少、供应不及时、配件性等问题长期存在。从模具标准件使用覆盖率一直较低。近年来虽然由于外资企业的介入,比例已有较大提高,但总的来说还很低。据初步估计,目前这一比例大致为40%-产各种工业产品和民用产品的重要工艺装备,模具已发展成为一门产业。20世纪80年代以来,中国模具工业的发展十分迅速。近20年来,产值以每年15%左右的迅速增长。2000年我国模具工业总产值已达280亿元人民币。在模具工业的总产值中,冲压模具约占50%,塑料模具约占33%,铸模具约占6%,其他各类模具约占11%。在冷冲模具方面,代表当代模具技术水平的汽车覆盖件模具,我国东风汽车公司模具厂、第一汽
11、车厂模具中心等都能制造。他们在CAD/CAM/CAE冲压件质量及模具性能方面,均以达到或接近国际先进水平,多工位连续模和多功能模具是我国重点发展的精密、高校模具品种。目前,国内以可制造具有自动冲切、叠呀、计数、分组、转子铁心扭斜和安全保等功能的铁心精密自动叠压多功能模具。生产电动机定、转子双回转叠片的硬质合金连续模的步距精度可的2微米。寿命达到1亿次以上。用于生产集成电路引线匡架2030工位生产电子枪零件的硬质合金连续模和生产空调器散热片的连续模也已经达到较高水平。模具工业发展的几个阶段模具工业是随着改革开放,在快速发展的经济浪潮推动下得以发展壮大的20世纪80年代初至今,模具工业整整走过20
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