手机喇叭外壳冲压模具设计_毕业设计论文 精品

学生姓名所在系部机械工程系年级专业模具设计与制造指导教师成绩教研室（或答辩小组）及教学系意见目录摘要 (7)引言 (8)第一章手机零件成形工艺分析 (9)1分析制件的冲压工艺性 (9)1.1 工件图 (9)1.2 材料 (10)1.3结构分析 (10)1.4 尺寸精度与表面粗糙度 (10)1.5 确定冲压工艺方案 (10)1.6 毛坯计算 (11)第二章落料拉深部分设计 (12)1排样 (12)2拉深次数n的计算 (12)2.1确定是否用压边圈 (12)3拉深系数 (13)4拉深高度 (13)5冲裁力的计算 (13)6冲孔力的计算 (14)7压边力 (14)8压力机总压力 (14)第三章压力机的选择 (15)1选择压力机 (15)2确定冲压方向 (16)第四章模具结构及零件的选择 (17)1模具结构选择 (17)1.1导柱导套的选择 (17)1.2主要工作零件 (18)1.3 其它零件设计 (19)1.4其它标准零件 (22)2模具工作部分的尺寸和公差的确定 (23)2.1拉深凸模与拉深凹模圆角半径 (23)第五章模具结构设计 (25)1模具结构设计 (25)： (26)2闭合高度H第六章模具整修 (27)1整修工序 (27)结论 (30)致谢 (31)参考文献 (32)摘要本设计进行了落料、冲孔、拉深复合模的设计。

文中简要概述了冲压模具目前的发展状况和趋势。

对产品进行了详细工艺分析和工艺方案的确定。

按照冲压模具设计的一般步骤，计算并设计了本套模具上的主要零部件，如：凸模、凹模、凸模固定板、垫板、凹模固定板、卸料板、导尺、挡料销、导正销等。

模架采用标准模架，选用了合适的冲压设备。

设计中对工作零件和压力机规格均进行了必要的校核计算。

此外，本模具采用始用挡料销和钩形挡料销挡料。

模具的冲孔和落料凸模分别用不同的固定板固定，便于调整间隙；冲孔凹模和落料凹模则采用整体固定板固定。

落料凸模内装有导正销，保证了工件上孔和外形的相对位置准确，提高了加工精度。

如此设计出的结构可确保模具工作运行可靠和冲压产品大批量生产的要求。

关键词：复合膜；校核；冲压；模具；工艺；设计。

引言随着国民经济的发展，冲压模具在兵器工业、机械工业、电子工业及日用品的生产中的应用越来越广泛。

冲压生产和模具工业得到了迅速的发展。

冲压是一种先进的金属加工方法。

它是建立在金属塑性变形的基础上，利用模具和冲压设备对板料产生塑性变形或分离，从而获得一定形状、尺寸和性能的零件。

冲压生产具有生产效率高、操作简单、便于实现机械化和自动化等特点。

采用精密复杂的模具，能加工出形状复杂的零件，且尺寸精度准确，材料利用率高，零件重量轻。

在大批量生产中，是一种先进的优质、高产、低消耗和低成本的加工方法。

伴随计算机技术的发展，面向产品设计的三维设计软件系统日臻完善。

UG就是被公认为世界一流的企业级CAD/CAM/CAE一体化软件之一。

它被广泛应用于航空航天、汽车、电子、玩具等各行各业当中。

本论文是关于手机零部件冲压模具设计。

其中涉及到零件的冲压工艺设计、落料拉深复合模设计、胀形冲孔复合模设计和压力机选择等。

论文中若有错误和不足之处，望各位老师能批评指正。

第一章手机零件成形工艺分析1. 分析制件的冲压工艺性1.1工件图1.2 材料10钢材料厚度t=1mm由《冲压模具设计与制造》P27，表1.3.6：抗拉бb 335—470（N/㎜²）抗剪τ 260—360（N/mm²）弹性模数E 190000 (N/mm²)屈服点бs 200 （N/mm²）δ（%） 32%1.3结构分析该零件是手机喇叭零件，形状特征包括冲孔，拉深面，冲孔，是对称结构，较为简单。

产品零件需要经过多道工序才能完成，基本工序应包括落料，拉深、冲孔等。

拉深底部冲出一大孔，尺寸精度相对比较高。

制件应注意尺寸之间的影响，以及工序之间相互的影响。

1.4 尺寸精度与表面粗糙度尺寸精度按IT11级精度；表面粗糙度Rn=12.51．5确定冲压工艺方案根据零件的结构形状可知，零件所需的冲压基本工序为落料、冲孔、拉伸。

根据零件的特点和工艺要求，可能有以下加工原则。

方案一：落料——拉深——拉深——冲孔；方案二：落料——冲孔——拉深；方案三：落料——冲孔——拉深——拉深；方案四：落料——拉深——冲孔。

对比以上方案，择优选择哪种方案方案一，如果选择先落料，然后拉深两次，在进行冲孔，可能会影响工件质量，因为，中间两步可以一步完成，可以减少工序，保证工件质量。

方案二，先进行落料，冲孔，拉深，也不可行。

因为工件先进行冲孔，工件在加工过程，会造成变形，凸起等，造成工件损伤，所以，方案二部可行。

方案三，落料—冲孔—拉深—拉深，显然，造成了方案一和方案二两种错误，所以，方案三不可行。

方案四，落料——拉深——冲孔，对比以上三种方案，方案四更加符合要求。

确定方案：落料——拉深——冲孔复合模1．6. 毛坯计算毛坯直径D的计算因为拉深相对高度h/d=16/99=0.162，因为是无凸缘零件，h<20,查课本表得，取修边余量δ=1mm毛坯直径D按下式计算:D=[d12+4d2(h+δ)+6.28rd1+8r2]1/2=[942+4*99(16+1)+6.28*2.5*94+8*2.52] 1/2=130.74mm第二章落料拉深部分设计1. .排样由《中国模具设计大典》P50选用轧制薄钢板 1㎜×500㎜×1500㎜单行直排a=1.2㎜ a1=1.5㎜轮廓尺寸：Amax×Bmax=404㎜×209.95㎜条料宽：B=Amax+2a+毛坯修边量=473.28㎜进距：L0=Bmax+2a1=2111.15㎜条数：n1=500/473.28=1（余26.72㎜）每条个数：n2=1500/211.15=7(余21.95㎜)总个数： N=n1×n2=7利用率：η=（7×62117）/（500×1500）=57.80%2. 拉深次数n的计算2.1确定是否用压边圈毛坯相对厚度t/d=1/200×100=0.5h/d=0.14所以应采用压边圈3.拉深系数t/D ×100=1/200×100=0.5 d 凸/d=156/150=1.04 查[2] P208 表4-20h1/d1=0.50——0.62 而： h/d=23.4/150=0.156显然 h/d<h1/d1 故：只需一次拉深，且拉深系数[2]P208 m 1=0.55 可拉深直径d=D ·m 1=216×0.55=119<148mm 成立4.拉深高度由)32.0(43.0)(25.0111111r d d r d DK h ++-= 成立∴ 那么只需一次拉深即可5.冲裁力的计算落料力的计算查手册，10号钢，抗拉强度440MPaF 落=πdt τ=3.14*130.74*1*440=180.630KN卸料力的计算查手册K1=0.04~~0.05，取K1=0.045。

F 卸=K1F 冲=0.045*180.63=8.128KN拉深力的计算查手册 10钢 σb=440MPa, K1=0.50 零件外部拉深时 F 拉=πd1t σb k1=3.14*130.74*1*440*0.50 =90315.2N=90.3152K零件内部小尺寸拉深时 F'拉=67.698KN6.冲孔力的计算F 冲=135.397KN7.压边力压边圈的压力必须适当，如果过大，就要增大拉深力，因而会使工件拉裂，而压边圈的压力过低就会使工件的边壁或凸缘起皱。

Z —各工序拉深系数的倒数бb —材料的拉深强度（MPa ） t —料厚（mm ） D —毛坯直径（mm ） 经验公式 510)1.1(48-⨯-=b tDZ F σ压 即得。

压边装置采用橡皮垫弹性压边装置，压边形式为平面压边圈。

8.压力机总压力F 总=F 落+F 卸+F 拉+F'拉+F 冲=180.63+8.128+90.315+67.698+135.397 =482.168（KN ）第三章压力机的选择1.选择压力机冲压设备的选用原则:（1）压力机的行程大小，应该能保证成行零件的取出与毛坯的放进，例如拉深所用压力机的行程，至少应大于成品零件高度的两倍以上。

（2）压力机工作台面的尺寸应大于冲模的平面尺寸，且还须留有安装固定的余地，但是过大的工作平面上安装小尺寸的冲模对工作台的受力是不利的。

压力机工作台面的尺寸大于压力机滑块底面积, 压力机滑块底面积必须大于模具的尺寸,所以只须考虑压力机滑块底面积的大小.（3）所选的压力机的封闭高度应与冲模的封闭高度相适用。

模具的闭合高度H0是指上模在最低的工作位置时，下模板的底面到上模板的顶面的距离。

压力机的闭合高度H是指滑块在下死点时，工作台面到滑块下端面的距离。

大多数压力机，其连杆长短能调节，也即压力机的闭合高度可以调整，故压力机有最大闭合高度Hmax和最小闭合高度Hmin。

设计模具时，模具闭合高度H0得数值应满足下式Hmax-5mm≥H0≥Hmin+10mm无特殊情况H0应取上限值，即最好取在：H0≥Hmin+1/3L，这是为了连杆调节过长，罗纹接触面积过小而被压坏。

如果模具闭合高度实在太小，可以在压床台面上加垫板。

根据以上得下表：由于制件是一件小型制件，选开式可倾压力机。

选JB23-63开式双柱可倾压力机，公称压力630KN。

2.确定冲压方向确定冲压方向应考虑的问题①保证凸模能够进入凹模；②开始拉深时凸模与拉深毛坯接触面积要大；③开始拉深时凸模与拉深毛坯的接触面应靠近中间；④开始拉深时凸模与拉深毛坯的接触面要大，要分散；⑤压料面各部分进料阻力力求均匀。

根据零件的形状特征和上述的要求，确定为反向拉深，水平放置由于该制件的毛坯及各工序件都为圆形轴对称图形，而且只有一个工位，因此压力中心必定与制件的几何中心重合。

第四章模具结构及零件的选择1模具结构的选择1．1导柱导套的选择导柱结构形式如下图所示：导柱（GB/T2861.1） 32mm×190㎜×35㎜。

.导套（GB/T2861.6） 34mm×115㎜×54㎜。

导套结构形式如下图所示：1.2 主要工作零件1.冲孔凸模[1]冲孔凸模结构如图所示，材料为T10A ，硬度要求58—62HRC ，台阶底面应压入后磨平。

凸模刃口部分设计成为方孔形，是因为成形孔是方孔。

而把安装部分设计成圆柱形，其主要目的是避免钳工在安装凸模时划伤自己，便于安装。

两冲孔凸模都是依靠凸模固定板固定，采用过盈配合H7/m6稳固。

所以凸模固定板孔的配合尺寸是015.0017+Φ㎜。