攀枝花学院本科毕业设计（论文）端盖复合模具设计与
三维动态加工
二〇一五年五月
摘要
冲压模具在实际工业生产中应用广泛。在传统的工业生产中，工人生产的劳动强度大、劳动量大，严重影响生产效率的提高。随着当今科技的发展，工业生产中模具的使用已经越来越引起人们的重视，而被大量应用到工业生产中来。冲压模具的自动送料技术也投入到实际的生产中，冲压模具可以大大的提高劳动生产效率，减轻工人负担具有重要的技术进步意义和经济价值。
本论文对成形模具的分类、特点及发展方向作了简略概述；论述了冲压零件的形成原理、基本模具结构与运动过程及其设计原理；对典型的成形模模具进行了设计：成形翻边模是一种高精度、高效率、长寿命的模具，是技术密集型模具的重要代表，设计的内容主要是零件加工方案的确定、零件的排样图的设计、计算其刃口尺寸及模具工作部分零件的选择。冲压模具的设计充分利用了机械压力机的功用特点，在室温的条件下对坯件进行冲压成形，生产效率提高。本文介绍的成形模模具实例结构简单实用，使用方便可靠，对类似工件的大批量生产具有一定的参考作用。
关键词冲压；成形；翻边；成形模具；模具结构
ABSTRACT
Stamping die in the actual industrial production applications. In the traditional industrial production, workers in labor-intensive production, labor, and seriously affect the production efficiency. With today's technology development, industrial production has been increasing the use of mold caused by people's attention was a large number of applications to the industrial production. Stamping die of automatic feeding technology into actual production, burden of workers has an important significance .
In this paper, the classification of the forming mold, characteristics and gave a brief overview of the direction of development; discussed the formation of the principle of stamping parts, the basic structure and mold design process and its principle of movement; flange forming die is a high precision and high efficiency, long-life mold, mold is an important technology-intensive.This article describes examples of the forming die mold structure is simple and practical, easy-to-use and reliable for mass production of similar parts with some reference value.
Keywords:Stamping forming flanging formingdie diestructure
目录
摘要------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- I ABSTRACT ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- II 1 绪论 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 1 -
1.1 模具行业的发展现状-------------------------------------------------------------------------------- - 1 -
1.2模具在加工业中的地位 ----------------------------------------------------------------------------- - 1 -
1.3 模具的发展趋势-------------------------------------------------------------------------------------- - 2 -
1.4 设计在学习模具制造中的作用 ------------------------------------------------------------------- - 3 -
2 冲裁端盖零件的设计工艺性分析------------------------------------------------------------------------ - 4 -
3 冲裁零件模具的设计思路分析--------------------------------------------------------------------------- - 5 -
3.1冲裁零件模具设计方案的分析-------------------------------------------------------------------- - 5 -
3.2冲裁工件3步的尺寸计算 -------------------------------------------------------------------------- - 7 -
3.2.1由内、外缘翻边成形工件到腰形孔工件的计算------------------------------------- - 7 -
3.2.1.1.外圆孔翻边的计算---------------------------------------------------------------- - 7 -
3.2.1.2内圆孔翻边的计算----------------------------------------------------------------- - 7 -
3.2.1.3内圆孔高度H1的计算 ------------------------------------------------------------ - 8 -
3.2.2由腰形孔工件到浅拉深工件的计算 ---------------------------------------------------- - 8 -
4 落料、冲孔、浅拉深复合模具的设计------------------------------------------------------------------ - 9 -
4.1 零件冲压工艺分析----------------------------------------------------------------------------------- - 9 -
4.1.1工件的介绍 ----------------------------------------------------------------------------------- - 9 -
4.1.2 工件结构形状分析 ------------------------------------------------------------------------- - 9 -
4.1.3 产品尺寸精度、粗糙度、断面质量分析 --------------------------------------------- - 9 -
4.2 零件冲压工艺方案的确定 ------------------------------------------------------------------------ - 10 -
4.2.1 冲压方案------------------------------------------------------------------------------------- - 10 -
4.2.2 各工艺方案特点分析 --------------------------------------------------------------------- - 10 -
4.2.3 工艺方案的确定 --------------------------------------------------------------------------- - 11 -
4.3 冲模结构的确定------------------------------------------------------------------------------------- - 11 -
4.3.1 模具的结构形式 --------------------------------------------------------------------------- - 11 -
4.3.2 模具结构的选择 --------------------------------------------------------------------------- - 11 -
4.4 零件冲压工艺计算---------------------------------------------------------------------------------- - 11 -
4.4.1零件毛坯尺寸计算 ------------------------------------------------------------------------- - 11 -
4.4.2排样-------------------------------------------------------------------------------------------- - 12 -
4.4.3 拉深工序的拉深次数和拉深系数的确定 -------------------------------------------- - 12 -
4.4.4冲裁力、拉深力的计算------------------------------------------------------------------- - 13 -
4.4.5计算完成零件冲压所需的力，并选择压力机--------------------------------------- - 14 -
4.4.6 拉深间隙的计算 --------------------------------------------------------------------------- - 14 -
4.4.7 拉深凸、凹模圆角半径的计算--------------------------------------------------------- - 15 -
4.4.8 计算模具刃口尺寸 ------------------------------------------------------------------------ - 15 -
4.5模具主要零件的设计 ------------------------------------------------------------------------------- - 17 -
4.5.1冲孔凸模-------------------------------------------------------------------------------------- - 17 -
4.5.2上凸凹模-------------------------------------------------------------------------------------- - 18 -
4.5.3落料凹模-------------------------------------------------------------------------------------- - 19 -
4.5.4下凸凹模-------------------------------------------------------------------------------------- - 20 -
4.5.5校核凸、凹模强度、刚度---------------------------------------------------------------- - 21 -
4.6选用标准的模架-------------------------------------------------------------------------------------- - 22 -
4.6.1 模架的类型---------------------------------------------------------------------------------- - 22 -
4.6.2 模架的尺寸---------------------------------------------------------------------------------- - 22 -
4.7选用辅助结构零件 ---------------------------------------------------------------------------------- - 26 -
4.7.1 导向零件的选用 --------------------------------------------------------------------------- - 26 -
4.7.2 模柄的选用 -------------------------------------------------------------------------------- - 26 -
4.7.3 卸料板、垫板、固定板----------------------------------------------------------------- - 27 -
4.7.4 推件、顶件装置 --------------------------------------------------------------------------- - 28 -
4.7.5压料装置及卸料装置中弹性元件橡胶的计算--------------------------------------- - 29 -
4.7.6 定位连接装置------------------------------------------------------------------------------- - 32 -
4.8各零部件的配合要求 ------------------------------------------------------------------------------- - 32 -
4.9 落料、冲孔、浅拉深复合模具装配图--------------------------------------------------------- - 33 -
5 冲腰形孔模具的设计 -------------------------------------------------------------------------------------- - 35 -
5.1零件工艺性分析-------------------------------------------------------------------------------------- - 35 -
5.1.1材料分析-------------------------------------------------------------------------------------- - 35 -
5.1.2结构分析-------------------------------------------------------------------------------------- - 35 -
5.1.3精度分析-------------------------------------------------------------------------------------- - 36 -
5.2冲裁工艺方案确定 ---------------------------------------------------------------------------------- - 36 -
5.3零件工艺计算----------------------------------------------------------------------------------------- - 36 -
5.3.1刃口尺寸计算 ------------------------------------------------------------------------------- - 36 -
5.3.2冲压力计算 ---------------------------------------------------------------------------------- - 37 -
5.3.3压力中心计算 ------------------------------------------------------------------------------- - 37 -
5.3.4冲压设备的选用 ---------------------------------------------------------------------------- - 38 -
5.4模具主要零件的设计 ------------------------------------------------------------------------------- - 38 -
5.4.1凸模的设计 ---------------------------------------------------------------------------------- - 38 -
5.4.2凸模垫板的采用和厚度------------------------------------------------------------------- - 39 -
5.4.3凹模的设计 ---------------------------------------------------------------------------------- - 39 -
5.4.4凹模固定板 ---------------------------------------------------------------------------------- - 41 -
5.5模具模架的选择-------------------------------------------------------------------------------------- - 41 -
5.5.1模具选择-------------------------------------------------------------------------------------- - 41 -
5.5.2 模架的尺寸---------------------------------------------------------------------------------- - 41 -
5.6选用辅助结构零件 ---------------------------------------------------------------------------------- - 42 -
5.6.1 导向零件的选用 --------------------------------------------------------------------------- - 42 -
5.6.2 模柄的选用 -------------------------------------------------------------------------------- - 43 -
5.6.3 垫板------------------------------------------------------------------------------------------ - 44 -
5.6.4 顶件装置------------------------------------------------------------------------------------- - 44 -
5.6.5压料装置及卸料装置中弹性元件橡胶的计算--------------------------------------- - 45 -
5.6.6 定位、连接装置 --------------------------------------------------------------------------- - 46 -
5.7各零部件的配合要求 ------------------------------------------------------------------------------- - 47 -
5.8冲腰形孔模具总装配图 ---------------------------------------------------------------------------- - 48 -
6 内、外缘翻边模具的设计 -------------------------------------------------------------------------------- - 50 -
6.1 内、外缘翻边工件说明 --------------------------------------------------------------------------- - 50 -
6.2 内、外缘翻边工件工艺性分析 ------------------------------------------------------------------ - 50 -
6.2.1零件的说明 ---------------------------------------------------------------------------------- - 50 -
6.2.2工艺方案确定 ------------------------------------------------------------------------------- - 51 -
6.3零件工艺计算----------------------------------------------------------------------------------------- - 51 -
6.3.1计算翻边系数 ------------------------------------------------------------------------------- - 51 -
6.3.2极限翻边高度 ------------------------------------------------------------------------------- - 51 -
6.3.3计算翻边力 ---------------------------------------------------------------------------------- - 51 -
6.3.5公称压力的校核 ---------------------------------------------------------------------------- - 52 -
6.3.6闭合高度-------------------------------------------------------------------------------------- - 52 -
6.3.7计算凸凹模工作尺寸及公差------------------------------------------------------------- - 52 -
6.4模具主要零件的计算 ------------------------------------------------------------------------------- - 53 -
6.4.1内圆孔翻边凸模的计算------------------------------------------------------------------- - 53 -
6.4.2外圆翻边的计算 ---------------------------------------------------------------------------- - 54 -
6.4.3弯曲凹模设计 ------------------------------------------------------------------------------- - 55 -
6.4.4凸模设计-------------------------------------------------------------------------------------- - 56 -
6.4.5下面凹模设计 ------------------------------------------------------------------------------- - 56 -
6.5模具模架的选择-------------------------------------------------------------------------------------- - 58 -
6.6模具辅助零件的选择 ------------------------------------------------------------------------------- - 59 -
6.6.1 导向零件的选用 --------------------------------------------------------------------------- - 59 -
6.6.2 模柄的选用 -------------------------------------------------------------------------------- - 59 -
6.6.3 垫板、凸模固定板----------------------------------------------------------------------- - 60 -
6.6.4 顶件装置------------------------------------------------------------------------------------- - 61 -
6.6.5卸料装置中弹性元件弹簧的计算 ------------------------------------------------------ - 61 -
6.6.6 定位、连接装置 --------------------------------------------------------------------------- - 62 -
6.7各零部件的配合要求 ------------------------------------------------------------------------------- - 63 -
6.8内、外边缘翻边模具总装配图------------------------------------------------------------------- - 63 -
7 冲裁零件的冲压工艺卡 ----------------------------------------------------------------------------------- - 65 - 参考文献 ------------------------------------------------------------------------------------------------------ - 67 - 总结 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ - 68 - 致谢-------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 69 -
1 绪论
1.1 模具行业的发展现状
随着我国当前的经济形势的日趋好转，在“实现中华民族的伟大复兴”口号的倡引下，中国的制造业也日趋蓬勃发展；而模具技术已成为衡量一个国家制造业水平的重要标志之一，模具工业能促进工业产品生产的发展和质量提高，并能获得极大的经济效益，因而引起了各国的高度重视和赞赏。在日本，模具被誉为“进入富裕的原动力”，德国则冠之为“金属加工业的帝王”，在罗马尼亚则更为直接：“模具就是黄金”。可见模具工业在国民经济中重要地位。我国对模具工业的发展也十分重视，早在1989年3月颁布的《关于当前国家产业政策要点的决定》中，就把模具技术的发展作为机械行业的首要任务。
近年来，塑料模具的产量和水平发展十分迅速，高效率、自动化、大型、长寿命、精密模具在模具产量中所战比例越来越大。近几年，我国模具产业总产值保持13%的年增长率，截至2008年模具产值已超过600亿元，模具及模具标准件出口将从现在的每年9000多万美元增长到2008年的5亿美元左右。单就汽车产业而言，一个型号的汽车所需模具达几千副，价值上亿元，而当汽车更换车型时约有80%的模具需要更换。另外，电子和通讯产品对模具的需求也非常大，在发达国家往往占到模具市场总量的20%之多。目前，中国17000多个模具生产厂点。2003年中国模具工业总产值已达450亿元人民币。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%。
1.2模具在加工业中的地位
模具是利用其特定形状去成型具有一定的形状和尺寸制品的工具。在各种材料加工工业中广泛的使用着各种模具。例如金属铸造成型使用的砂型或压铸模具、金属压力加工使用的锻压模具、冷压模具等各种模具。
对模具的全面要求是：能生产出在尺寸精度、外观、物理性能等各方面都满足使用要求的公有制制品。以模具使用的角度，要求高效率、自动化操作简便；从模具制造的角度，要求结构合理、制造容易、成本低廉。
现代生产中，合理的加工工艺、高效的设备、先进的模具是必不可少是三项重要因素，尤其是模具对实现材料加工工艺要求、塑料制件的使用要求和造型设计起着重要的作用。高效的全自动设备也只有装上能自动化生产的模具才有可能发挥其作用，产品的生产和更新都是以模具的制造和更新为前提的。由于制件品种和产量需求很大，对模具也提出了越来越高的要求。因此促进模具的不断向前发展
1.3 模具的发展趋势
我国模具行业将向大型、精密、复杂、高效、长寿命和多功能方向发展。模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和开发能力。在现代机械制造业中，模具工业已成为国民经济中的基础工业，许多新产品的开发和生产，在很大程度上依赖于模具制造技术，特别是在汽车、轻工、电子和航天等行业中尤显重要。模具制造能力的强弱和模具制造水平的高低，已经成为衡量一个国家机械制造技术水平的重要标志之一，直接影响着国民经济中许多部门的发展。
随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，冲压工艺和冲模技术也在不断地革新和发展。冲压加工技术在今后的发展方向和动向，主要有以下几个方面：
（1）工艺系统的现代化。冲压技术与现代数学、计算机技术联姻，对复杂曲面零件进行计算机模拟和有限元分析，达到预测某一工艺方案对零件成形的可能性与成形过程中将会发生的问题，供设计人员进行修改和选择。这种设计方法是将传统的经验设计升华为优化设计，缩短了模具的设计与制造周期，节省了昂贵的模具试模费用等。
（2）模具计算机辅助设计、制造与分析（CAD/CAM/CAE）的研究和应用，将提高模具制造效率，提高模具的质量，使模具设计与制造实现CAD/CAM/CAE 一体化。
（3）冲压生产的自动化。为了满足大批量生产的需要，冲压生产已向自动化、
无人化方向发展。现已实现了利用高速冲床和多工位级进模实现单机自动冲压，其每分钟可冲压几百乃至上千次。大型零件的生产已实现了多机联合生产线，从板料的送进到冲压加工、最后检查可完全由计算机控制，极大地减轻了工人的劳动强度并提高了生产效率。目前冲压生产已逐步向无人化生产成形的柔性冲压加工中心发展。
（4）为适应市场经济需求，大批量与多品种小批；量共存。发展适宜于小批量生产的各种简易模具、经济模具和标准化且容易交换的模具系统。
1.4 设计在学习模具制造中的作用
毕业设计，是我对所学知识进行的一个总结，也是对自我能力的一次检验。这次设计可以让我更好的认识机械这个行业的现状，更好的把自己的知识与实践结合起来，把所学的知识到实践中去应用。这是考验，是挑战，通过这次设计相信我以后在现实生活工作中可以更好的运用知识，发挥所长。毕业设计，可以培养学生综合运用所学理论知识和专业技能，分析解决一般机械工程设计和加工制造等实际问题的能力，熟悉工程设计工作的一般程序、方法。也可以培养学生懂得工程技术工作中所必须的全局观念和经济观点，掌握、了解机械设计的各项技术、经济指标的来源及功用，设计中应树立理论联系实际的、踏实正确的的设计思想，保持严格认真的科学工作作风。以及培养学生调查研究、综合分析思考能力，以及查阅技术文献、资料和手册、拟定设计方案、计算、绘图和编写设计说明书的能力。课程设计的题目是阳极焊片的模具设计。通过参观、调研等实习手段，掌握设计的各种方案及适用要求、收集图纸资料及技术文献、分析计算、选择方案、绘制零件、装配图、说明书，并能参加毕业答辩。也就是完成教学计划达到本科生及专科生培养目标的重要环节，是教学计划中综合性最强的实践教学环节，将提高学生的思想、工作作风及实际能力、提高我们毕业生全面素质.。
通过对模具专业的学习，掌握了常用材料在各种成型过程中对模具的工艺要求，各种模具的结构特点及设计计算的方法，以达到能够独立设计一般模具的要求。在模具制造方面，掌握一般机械加工的知识，金属材料的选择和热处理，了解模具结构的特点，根据不同情况选用模具加工新工艺。
2 冲裁端盖零件的设计工艺性分析
如图1所示为导向板的零件图。该冲件材料为Q235钢，厚度为t=0.8mm，大批量生产，由图1可知，该工件需要内、外缘同时翻边，且从变形程度来看，属局部浅拉深的起伏件。因此，在起伏过程中能否一次成形，保证工件平整而且无裂纹是该工件模具设计的关键。
图1 导向板零件简图
3 冲裁零件模具的设计思路分析
3.1冲裁零件模具设计方案的分析
由于该产品为大批量生产，不宜采用单一工序生产，而使用级进模具太复杂，经多方面的论证，决定采用三副模具来完成工件的加工。
第一副模具：落料、冲孔浅拉深复合模，加工后工件尺寸和形状如图2所示。
第二副模具：腰形孔的冲裁模，加工后工件尺寸和形状如图3所示。
第三副模具：内、外缘翻边成形模，加工后工件尺寸和形状如图4所示。
图2落料、冲孔、浅拉深工件图
图3腰形孔工件图
图4内、外缘翻边成形工件
3.2冲裁工件3步的尺寸计算
3.2.1由内、外缘翻边成形工件到腰形孔工件的计算
由图4分析可知：由内、外缘翻边成形工件到腰形孔工件图的计算，主要是外缘的翻边计算及内孔的翻边计算。
3.2.1.1.外圆孔翻边的计算
由《冷冲压工艺与模具设计书》P256有，该工件的外边缘属于压缩内翻边，且
b R b
K +=， 其中， k 为翻边系数，b 为翻边的变形长度，R 为翻边半径，R=3.35mm ，查表5-1取b=3.5.
所以： mm X X t r k L 02.58.072.025.343.0)25
.35.31(2572.043.0)1(25=++-=++-=取L=5mm
因为：
L=5mm 为外圆翻边的长度。则在外圆翻边之前，整个落料圆的直径D 直=2xL+34=44mm
工件图相关尺寸如图6内缘孔翻边后工件图所示
3.2.1.2内圆孔翻边的计算
由分析可知，该工件的内圆孔属于内圆孔翻边圆的直径d0，
由《冷冲压工艺与模具设计书》P251圆孔翻边工艺计算，与预制孔的直径计算公式为h t r d D ++=-)2(2201π
将D1=D+2r+t ，及h=H-r-t
带人整理得：
mm
X X t r H D d 42.7)8.072.025.343.05.3(23.11)72.043.0(20=---=---=
取d0=7.4mm.
工件图相关尺寸如图5、7内缘孔翻边后工件图所示
图5内缘孔翻边后工件图 图6外缘翻边后工件图
图7 内、外圆孔翻边前工件图
3.2.1.3内圆孔高度H1的计算
由《冷冲压工艺与模具设计书》P251圆孔翻边工艺计算中，
b R b
K +=， 其中， k 为翻边系数，b 为翻边的变形长度，R 为翻边半径，
R=3.35mm ，查表5-1取b=3.5.
mm X X k t r k D H 51.38.072.025.343.0)1(23.1172.043.0)1(21=++-=++-=
取HI=3.5mm
图8工件翻边后高度
3.2.2由腰形孔工件到浅拉深工件的计算
因为冲腰形孔工件只涉及到冲孔部分，不设计其他关于圆形件直径的分析计算，故其尺寸在这里不需要计算。
4 落料、冲孔、浅拉深复合模具的设计
4.1 零件冲压工艺分析
4.1.1工件的介绍
材料：Q235A 钢，料厚：0.8mm ，批量：大批量，零件图：如图9所示
图9落料、冲孔、浅拉深工件图
4.1.2 工件结构形状分析
由图4可知，该部分的零件为圆片落料、有凸缘的筒形件拉深、冲中间的圆孔，产品结构简单对称，孔壁与制件直壁之间的距离满足L ≥R+0.5t （查参考书[1]第75页）的要求（L ＝（26-6）÷2＝10，R+0.5t ＝2+0.5×1＝3）。
4.1.3 产品尺寸精度、粗糙度、断面质量分析
（1）尺寸精度
中间的小孔 4.7Φ，为IT12；落料孔44Φ，查[7]第17页表1－8，尺寸精
度为IT13。
（2）冲裁件断面质量
板料厚度为0.8mm，查[1]第49页表2.2，生产时毛刺允许高度为≤0.15mm，本产品在断面质量和毛刺高度上没有严格的要求，所以只要模具精度达到一定要求，冲裁件的断面质量可以保证。
（3）产品材料分析
对于冲裁件材料一般要求的力学性能是强度低，塑性高，表面质量和厚度公差符合国家标准。本设计产品所用的材料是Q235A钢，为优质碳素结构钢，其力学性能是强度、硬度和塑性指标适中，经热处理后，用冲裁的加工方法是完全可以成形的。另外产品对于厚度和表面质量没有严格要求，所以采用国家标准的板材，其冲裁出的产品的表面质量和厚度公差就可以保证。
4.2 零件冲压工艺方案的确定
4.2.1 冲压方案
完成此工件需要落料、拉深、冲孔、切边四道工序。其加工方案分为以下8种：
（1）方案一：落料－拉深－冲孔－切边。
（2）方案二：落料、拉深复合－冲孔－切边。
（3）方案三：落料、拉深复合－冲孔切边复合。
（4）方案四：落料、拉深、冲孔复合－切边。
（5）方案五：落料、拉深、冲孔、切边复合。
（6）方案六：落料、拉深级进－冲孔－切边。
（7）方案七：落料、拉深、冲孔级进－切边。
（8）方案八：落料、拉深、冲孔、切边级进。
4.2.2 各工艺方案特点分析
方案一的单工序模，模具制造简单，维修方便，但生产成本较低，工件精度
低，不适合大批量生产；方案五的四工序复合模，生产效率高，工件精度高，但模具制造复杂，调整和维修难度大；方案八的四工序级进模，生产效率高，但模具制造复杂，调整维修麻烦，工件精度较低；其余方案的特点介于上面已分析的三个方案之间。
4.2.3 工艺方案的确定
结合本零件的设计要求，决定采用方案四，其生产效率高，制件精度高，模具制造和调整维修比较麻烦。在本设计中，将设计落料、拉深、冲孔复合模。
4.3 冲模结构的确定
4.3.1 模具的结构形式
复合模可分为正装式和倒装式两种形式。
（1）正装式的特点：工件和冲孔废料都将落在凹模表面，必须清除后才能进行下一次冲裁，造成操作不方便、不安全，但冲出的工件表面比较平直。
（2）倒装式的特点：冲孔废料由冲孔凸模落入凹模洞口中，积聚到一定的数量，由下模漏料孔排出，不必清除废料，但工件表面平直度较差，凸凹模承受的张力较大。
4.3.2 模具结构的选择
经分析，若工件表面平直度较差，影响零件的使用，而工件和冲孔废料在有气源车间可以方便地清除。综合比较两种方式，决定采用正装式复合模。
4.4 零件冲压工艺计算
4.4.1零件毛坯尺寸计算
（1）确定修边余量
制件要有拉深工序，且属于有凸缘的筒形浅拉深件，小凸缘直径为d小=24mm，大凸缘直径为d大=27mm料厚0.8mm，查[1]第143页表4.14，选取修边余量为3.0mm，故修边前凸缘直径为dt＝24+3.0×2＝30mm。
确定坯料直径（参考[1]第143页）
D＝
rd
dh
d
t
44
.3
4
2-
+
＝45.6mm，取D＝46mm。
4.4.2排样
（1）单排（如图10）
图10排样图
a. 搭边
查[6]第67页表3－20，选取a1＝3 mm,a＝4 mm。
b. 送料步距和条料宽度
送料步距A＝48.6 mm，条料宽度B＝53.6 mm。
c. 板料利用率
查[1]第29页表1.13,选用600mmX400mmX0.8mm的板料。采用横裁可裁条料数为n1＝400÷53.6＝7（条），余0.46mm，每条板料可冲制件数n2＝（600－3）÷48.6＝12（件），则每张板料可冲制件为n＝12×7＝84（件）。板料利用率为[84×3.14×24.3×24.3/（600×400）]×100%＝64.89％
4.4.3 拉深工序的拉深次数和拉深系数的确定
（1）判断能否一次拉出
参考[1]第142、143页，按h/d ＝3.5/24＝0.145，dt/d=66/24＝1.76，t/D ＝0.8/44
＝1.8％，查表可得h[1]/d[1]＝0.57，h[1]/d[1]>h/d ，故制件能一次拉出。
（2）拉深系数的确定
由坯料直径D ＝45.6和筒形件的中线尺寸d ＝24，可得拉深系数为m ＝d/D ＝
0.53。
4.4.4冲裁力、拉深力的计算
（1）落料工序
P ＝b Lt σ＝235.5×2.5×400＝235.5 kN ；
P K P *卸卸=＝235.5×0.025＝5.89 kN ；
P K P *顶顶=＝235.5×0.06＝14.13 kN ；
顶卸P P P P +++=1＝235.5+5.89+4.13＝255.5 kN 。
式中： P －冲裁力，N ；
L －冲裁件受剪切周边长度，mm D L 5.2357514.3=?==π；
t －冲裁件的料厚；
b σ－材料抗拉强度，查[1]第27页表1.10，取值为400 MPa ；
卸P －卸料力，N ；
顶P －顶件力,N ；
卸K －卸料力系数，查[1]第52页表2.3，取值为0.025；
顶K －顶件力系数，查[1]第52页表2.3，取值为0.06；
1P －冲裁工序所需力之和。
（2）拉深工序
Fq P Q =＝[π（752-352）/4]×2.5＝7.9 kN ；
1184005.375.214.31=????==b dt K P σπ kN ；
64.12664.81182=+=+=P P P Q kN 。
式中： Q P －压边力，N ；
F －在压边圈下坯料的投影面积，mm2；
q －单位压边力，查表取值为2.5 MPa ；
2P －拉深工序所需力之和。
（3）冲孔工序
P ＝b Lt σ＝59.66×0.8×400＝59.66 kN ；
P K P 推推=＝59.66×0.05＝2.98 kN ；
P K P ?=顶顶＝59.66×0.06＝3.58 kN ；
顶推＝P P P P ++3＝59.66+2.98+3.58＝66.22 kN 。
式中： 推P －推件力，N ；
推K －推件力系数，查表取值为0.05；
3P －冲孔工序所需力之和。
4.4.5计算完成零件冲压所需的力，并选择压力机
321P P P P ++＝总＝255.5+126.4+66.22＝448.36 kN
查[2]第389页表13.10，初选公称压力为600 kN 的JH21系列开式固定台压力
机（型号为JH21-60）。其最大装模高度为300mm ，装模高度调节量为70mm ，工作台孔尺寸为150mm ，主电机功率为5.5 kW 。
4.4.6 拉深间隙的计算
拉深间隙指单边间隙，即2/）（拉凸拉凹D D Z -=
。拉深工序采用压边装置，并且可一次成形，查[1]第137页表4.11，可得拉深间隙为Z ＝1.05t ＝1.05×1.46＝
1.54 mm ，取Z ＝1.5 mm 。
1.冲压工艺性分析及冲压模方案确定 工件名称：端盖 生产批量：大批量 材料：F 08 材料厚度：2mm 零件图
1.1 冲压工艺性分析 （1）冲压件为F 08钢板，是优质碳素结构钢，具有良好的可冲压性能； （2）该工件没有厚度不变的要求，因此工件的形状满足拉深工艺要求。各圆角尺寸R=1mm ,满足拉深对圆角半径的要求。由φ24+00.23mm 查参考文献[1]中表7.14可知它的尺寸精度为IT13级，满足拉深工序对工件的公差等级的要求。 （3）该零件的外形是圆形，比较简单、规则。工件中间有孔，且孔在平面上，。这部分可以用冲裁工序完成. （4）零件图上未标注尺寸偏差的，可按IT14级确定工件尺寸的公差。经查参考文献[1]中表7.14，各尺寸为： 6.1-00. 36mm R10036.0-mm R7036.0-mm 3.005+φmm 48435.0±mm 。 1.2 工艺方案及模具结构的确定 根据工件的根据工件的工艺性分析，可知冷冲压要完成的基本工序有：拉深、落料、冲孔和整形。由此制定两套工艺方案： 方案一：先落料，然后冲孔，再拉伸，三个简单模,此方案模具结构简单，使用寿命长，制造周期短，但是需要三道工序，三套模具才能完成零件的加工，生产率低，难以满足零件大批量生产的要求，而且工件尺寸的累积误差大，所需要的模具操作人员也比较多。 方案二：拉深、落料、冲孔复合模。此方案模具结构紧凑，工序集中，对压力机工作台面的面积要求较小，且内外形相对位置及零件尺寸的一致性非常好，制件面平直，并且制造精度高。缺点是结构复杂，安装、试和维修不方便，制造周期长。由零件图可知，圆筒件部分的拉深尺寸不大，亦可一次拉成，可以考虑采用复合模；又由于产品批量较大，工序分散的单一工序生产不能满足生产需求，应考虑集中的工艺方法。经综合分析论证，采用拉深、落料、冲孔复合模既能满足生产量的要求，又能保证产品质量和模具的合理性，故采用方案二。 2 模具的设计 2.1 落料模设计计算 2.1.1毛坯尺寸及排样 根据公式 D=rd dH dp 44.34)2(2-++δ 计算出展平后φ38mm 所变化成的直径大小。 D=20144.31.4204)638(??-??++
摘要 模具是工业生产的基础工艺装备，在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通讯等产品中，60%－80%的零部件都要依靠模具成形。用模具生产制件所表现出来的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。 本次设计的端盖塑料注射模具，在日常生活中应用较普遍，结构比较典型。本次设计采用了斜滑块侧向分型机构，一模两腔布置，采用推杆顶出机构，同时对模具设计的基本过程进行了比较详细的介绍。 关键词：端盖塑料注射模具分型面镶块模流分析 Ⅰ
Abstract Mold is the basic technology and equipment for industrial production, In the electronics, automotive, electrical, electronics, instruments, meters, home appliances and communication products, 60%-80% of the parts have to forming rely on mold. The production formed with mold has high precision and high complexity, high consistency, high productivity and low consumption, which is other manufacturing methods can not match. The level of die production technology has become an important measurement of a country's level of product manufacturing, to a large extent determines the quality, effectiveness and ability to develop new products. The injection mold design of cover, which has the general application in our daily lives and it is a typical structure.The design uses the inserts side parting, a two-cavity layout mode, the putters onto the body, while the basic process of die design are compared in detail. Key words: Cover plastic injection mold design Surface The slanting slide mold-flow Ⅱ
圆盖注塑模设计 摘要 本课题主要是针对圆盖的注塑模具设计,该圆盖材料为丙烯晴-丁二烯-苯乙烯（ABS），是工业生产中常见的一种保护盖产品。通过对塑件进行工艺的分析和比较,最终设计出一副注塑模。该课题从产品结构工艺性，具体模具结构出发，对模具的浇注系统、模具成型部分的结构、侧抽机构、顶出系统、冷却系统、注塑机的选择及有关参数的校核都有详细的设计，同时并简单的编制了模具的加工工艺。通过整个设计过程表明该模具能够达到此塑件所要求的加工工艺。根据题目设计的主要任务是圆盖注塑模具的设计，也就是设计一副注塑模具来生产塑件产品，以实现自动化提高产量。针对塑件的具体结构，该模具是轮辐式浇口的单分型面注射模具。 关键词:注塑模、圆盖。
Yen to build injection mold design Abstract The main topic covered for a round of injection mold design, the materials for the acrylic dome clear - butadiene - styrene (ABS), is commonly found in industrial production of a protective cover products. Through the process of plastic parts for analysis and comparison, the final design of an injection mold. The product mix from technology issues, and specific mold structure of the casting mold system, mold forming part of the structure, side pumped body, top of the system, cooling system, the choice of injection molding machine and related calibration parameters are detailed design, at the same time and developed a simple process dies. Through the entire design process that the mold can be achieved by the plastic parts processing requirements. Designed in accordance with the subject's main task is to build a round plastic injection mold design, that is, the design of an injection mold to produce plastic products in order to achieve automation to increase production. Plastic parts for the specific structure of the mold is the spokes-style single-gate injection mold surface. Key words： Injection mold, round cap.
课程设计说明书 题目 塑料盖注射成型模具设计 学院： 化学化工学院 专业： 高分子材料 班级：高分子0801学号：2008061901** 学生姓名： *** 导师姓名： 张** 孙 ** 完成日期： 2011年5月12日
塑料模具设计及零件加工工艺编制 摘要本课题主要是针对盒盖的模具设计,通过对塑件进行工艺的分析和比较,最终设计出一副注塑模。该课题从产品结构工艺性，具体模具结构出发，对模具的浇注系统、模具成型部分的结构、顶出系统、冷却系统、注塑机的选择及有关参数的校核、都有详细的设计，同时并简单的编制了模具的加工工艺。通过整个设计过程表明该模具能够达到此塑件所要求的加工工艺。根据题目设计的主要任务是盒盖注塑模具的设计。也就是设计一副注塑模具来生产盒盖塑件产品，以实现自动化提高产量。针对盒盖的具体结构，该模具是点浇口的双分型面注射模具。由于塑件内侧有四个小凸台，无法设置斜导柱，固采用活动镶件的结构形式。其优点在于简化机构，使模具外形缩小，大大降低了模具的制造成本。通过模具设计表明该模具能达到盒盖的质量和加工工艺要求。 关键词塑料模具盒盖模具 Abstract This topic mainly aimed at the mold design of plastic lid. Through the analysis and comparison of the plastic product , the plastic mold was designed. This topic came from the technology capability of product, the structure of the mold embarks, the pours system, the injection molding system and the related parameter examination, the mold took shape the partial structures, the against system, the cooling system all had the detailed design, at the same time , the processing craft of the mold were simply established. Through the entire process of the design indicated this mold can achieve the processing craft which the plastic lid requested. Key words plastic mold the plastic lid mold
端盖冲压模具设计
冲压模具课程设计 说明书 系部：机械工程系 专业：模具设计与制造 班级：模具1231班 实习人员：组长：谌辉祥成员：廖真、文新、罗怀刚、简鹏、胡瑞、蒋宏伟、陈建军、何银 实习性质：课程设计 实习时间：2014.3.3∽2014.3.14 实习地点：一教509 指导教师：李林鑫、梅静
目录摘要 前言 1.工件的工艺性分析 2.冲压工艺方案的确定 3.模具的技术要求及材料选用 4.主要设计尺寸的计算 4.1毛坯尺寸的计算 4.2 冲压力的计算 4.3 拉深间隙的确定 4.4 冲裁件的排样 5.工作部分尺寸计算 5.1 拉深凸凹尺寸的确定 5.2 圆角半径的确定 6.模具的总体设计 6.1 模具的类型及定位方式的选择 6.2 推件零件的设计 7.主要零部件的结构设计 7.1 工作零件的结构设计 7.2 其他零部件的设计与选用 8.模具的总装图
9.模具的装配 结束语 致谢 参考文献 摘要 我设计的是一个落料拉深复合冲裁模，在本次设计中我参考了大量有关冷冲模模具设计实例等方面的资料。再结合老师布置的题（设计一个工件为盒形件的复合冲裁模），我充分运用了资料上所有设计模具中通用的表、手册等，如修边余量的确定、拉深件毛坯直径的计算公式、盒形件用压边圈拉深系数、盒形件角部的第一次拉深系数等，然后再集结了自己平时的所学，还有通过对工件的零件、模具工作部分（凸凹模、拉深凸模、落料凹模）、模具装配图的绘制，我的绘图功底也有了一定程度地提高。 本次设计的主要内容：工件的工艺性分析；冲压工艺方案的确定；模具的技术要求及材料选用；主要设计尺寸的计算；工作部分尺寸计算；模具的总体设计；主要零部件的结构设计；模具的总装图；模具的装配等。 我觉得通过本次的毕业设计，达到了这样的目的： 1.综合运用本专业所学课程的理论和生产实际知识，进行一次冷冲压模具（落料拉深冲裁模）设计工作的实际训练，从而培养和提高我们独立工作的能力。 2.巩固与扩充所学有关冷冲模具设计课程的内容，掌握冷冲压模具设计的方法和步骤。
手机壳注塑模具设计流 程 Last revised by LE LE in 2021
Pro/E手机壳注塑模具设计流程 ||2010年01月18日|[字体：]| 关键词： 在手机外壳的注射模具设计中，经过认真调研和方案论证，确定了具体设计方案，在产品造型上有较强的创新意识，深入钻研每个重要环节，对产品的可行性和工艺进行了详细分析。采用 Pro/E＋EMX建立模型并进行模型的受力分析，模拟模型在现实情况下的使用情况，并得出模型检验结果，以认真负责的工作态度出色的完成了整个注塑模设计的全过程，具备了设计人员应有的基本素质和能力。 一．调研报告 1．手机壳的造型结构发展状况 移动电话的普及速度大大超越了专家的预测与想象。它已从最初的模拟系统发展到目前的数字系统。在此期间，移动电话的功能越来越丰富，体积越来越小，造型越来越美观，充分体现了技术与艺术结合。除了最基本的实用功能外，移动电话还要考虑美观和舒适，在设计上必须充分考虑使用对象、使用场合、功能要求、人机工效学等因素。 2．材料确定 PC／ABS合金在汽车、机械、家电、计算机、通讯器材、办公设备等方面获得了广泛应用，如移动电话的机壳、手提式电脑的外壳、以及汽车仪表盘〔板)等。资料显示：PC/ABS已广泛应用于制造手机外壳。 3．薄壳制品与模具设计 薄壳制品成型时模具设计是至关重要的一步。成型薄壳制品时需要特别设计的薄壳件专用模具。与常规制品的标准化模具相比，薄壳制品模具从模具结构、浇注系统、冷却系统、排气系统、脱模系统都发生了重大变化，成本也增加了30％---40％ 4．塑件选择 据调查，东亚尤其是中国的用户对于翻盖手机却相当青睐，在中国市场销售的全部手机中，翻盖手机的数量超过了一半。国产手机厂商了解本土消费者的心理，摒弃欧美崇尚的直板机而主推折叠机，开发出符合东方人审美趣味的机型，款式漂亮，内容丰富，得到了广大消费者的喜爱。针对以上情况，选用翻盖式手机壳注塑模设计。 二、产品工艺分析 1．产品造型设计 塑件的选择：女性翻盖手机 本人负责的部分是翻盖部分，翻盖部分的特点是上盖采用复杂曲面设计，上下盖的分型面都比较复杂，而且下盖需要侧向抽芯。见图1： a)装配图 b)爆炸图 图1 塑件造型 2．塑件制品的工艺分析
毕业设计 题目带内螺纹的塑料盖子注塑模具设计英文题目Injection Mold Design of the plastic cover with internal thread 院系机械与材料工程学院 专业机械设计制造及其自动化
学位论文独创性说明 本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及其取得研究成果。尽我所知，除了文中加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人或集团已经公开发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得九江学院或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确说明并表示了谢意。 学位论文作者签名：日期：2013.6.3 学位论文知识产权声明书 本人完全了解学校有关保护知识产权的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于九江学院。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题在撰写的文章一律注明作者单位为九江学院。 保密论文待解密后适用本声明。 学位论文作者签名：指导教师签名： 2013年 6 月3 日
摘要 本次主要设计是对瓶盖注射模的设计, 重点对塑件的成型原理、原料选用和注射技术进行分析。通过根据形状、尺寸、精度及表面质量要求的分析结果，确定所需的模塑成型方案，制品的后加工、分型面的选择、型腔的数目和排列、成型零件的结构、浇注系统等。该塑件有内螺纹，需两次分型。故设计中主要解决了分型面的选择，型腔数目的确定，脱模机构的设计.采用了二次脱模机构来脱模，保证塑件能顺利的成型出模。Pro/E软件贯穿了此次注塑模具的整个三维设计过程。 【关键词】注射模；分型面；低密度聚乙烯
毕业设计论文论文题目：端盖零件的冲压成形工艺及模具设计 系部材料工程系 专业模具设计与制造 班级 学生姓名 学号 指导教师
毕业设计（论文）任务书 系部：材料工程系 专业：模具设计与制造 学生姓名:学号: 设计(论文)题目： 起迄日期: 4月1日~ 5月9日 指导教师: 发任务书日期:年 4 月 1 日
毕业设计（论文）任务书
目录 绪论 (1) 第1章任务来源及设计意义 (3) 1.1 设计任务来源 (3) 1.2 设计目的及意义 (3) 第2章冲压工件的工艺性分析 (4) 2.1 冲压及冲裁件的工艺性的感念 (4) 2.2 零件工艺性分析 (4) 第3章冲压工艺方案的确定 (6) 3.1 确定工艺方案的原则 (6) 3.2 工艺方案的确定 (6) 第4章模具结构形式及冲压设备的选择 (9) 4.1 模具结构形式的选择 (9) 4.2 冲压设备的选择 (10) 第5章主要工艺参数计算 (11) 5.1 排样设计与计算 (11) 5.2 计算工序压力 (13) 5.3 计算模具压力中心 (14) 5.4 计算凸、凹模工作部分尺寸并确定其制造公差 (16) 5.5 弹性元件的选取与设计 (19) 第6章选择与确定模具的主要零部件的结构与尺寸 (22) 6.1 确定工作零件 (22) 6.2 定位零件的设计 (24) 6.3 导料板的设计 (25) 6.4 卸料部件的设计 (25) 6.5 模架及其他零部件设计 (25) 第7章模具的总体装配 (29) 第8章模具工件零件的加工工艺 (30) 8.1 冲裁模凸、凹模的技术要求及加工特点 (30)
毕业设计（论文）任务书 学生姓名 专业 班级模具设计与制 造z070220班 指导 教师 课题 类型 工程设计 题目塑料端盖注塑模具设计 主要研究目标(或研究内容) 1、应达到的目标： （1）完整设计一套能够生产塑件的塑料注射模具； （2）设计的模具结构合理，参数选择正确，基本符合实际生产需要； （3）绘图符合国家标准、结构表达完整，尺寸标注正确； （4）设计说明书内容完整、符合规定的格式要求。 2、主要技术要求： （1）塑件材料选用市场能买到的常用塑料（如工程塑料ABS或聚氯乙烯PVC等）； （2）生产类型为大批量生产，年产量为30万件； 课题要求、 主要任务及数量（指图纸规格、张数，说明书页数、论文字数等） （1）分析塑料件的结构特征，绘出塑件零件图，确定塑件的质量和体积； （2）根据塑件的生产要求选定注射工艺参数，制定注射工艺规程； （3）选择能满足生产需要的注射机； （4）确定塑料注射模具的设计方案，绘出装配草图，确定每个零件的形状、尺寸、 公差、材料、热处理方式和技术条件等； （5）绘制注射模具的装配图和全部零件的零件图，写出3万字左右的设计说明书.。 进度计划 （1）1~3周，选择塑料件，查阅相关资料，学习塑料模具的设计方法。（2）4~7周，根据任务书要求，对塑件进行分析，确定模具的设计方案，按步骤进行设计计算，确定工艺参数，画出模具的装配结构草图，并确定草图中各零件的结 构、尺寸、材料、公差和技术要求。 （3）8~10周，书写设计说明书，用CAD画出模具装配图和所有零件的零件图，绘出主要零件的立体模型图，交指导教师审查。 （4）11~12周，按指导教师的要求对设计说明书和图的电子稿进行修改，修改后交
复印机小端盖注塑模具设计（含全套C A D 图纸）
复印机小端盖注塑模具设计 摘要 塑料工业是当今世界上增长最快的工业门类之一，而注射模具是其中发展较快的一种。因此，研究注射模具对了解塑料产品的生产过程和提高产品质量有很大意义。 本文主要是设计复印机小端盖的注射模具，论述了注射成型的基本原理，特别是单分型面注射模具的结构设计，详细介绍了注射模具的成型工艺及设备选择、浇注系统、抽芯机构和成型零部件的设计过程，并对模具制造工艺要求做了说明，最后通过CAD软件绘制出模具图。 通过本设计，可以对注射模具有一个初步的认识，注意到设计中的细节问题，了解模具结构及工作原理，系统的复习了大学四年所学的专业知识。 关键词：注射模具；注射成型工艺；模具设计；分型面
Design of injection mould machine small end cover Abstract Nowadays plastics industry is to increase one of the quickest industry category in the world, injection mould is to develop quicker among them , therefore studies the injection mould has very big meaning to knowing plastic product procedure of production and raising product quality. This paper is designed Copier small end cap injection mould , discussed the basal principle injection mould, especially One-surface injection mold design , Have introduced the molding handicraft injecting a mould detailedly、equipment Selection、 feed system、Pulling mechanism and molding part design process, As well as demanded an explanation for mold manufacturing technology, Finally draw out the mould picture by CAD software. During this design, I can have a preliminary understanding of Injection mould, note the details, know Die structure and operating principle, Review of the professional knowledge of the four-year study . Key words: injection mould; injection mould process; mould designing;divides the profile
目录 1 塑件成型工艺分析 (1) 1.1塑件分析 (1) 1.2聚丙烯的性能分析 (1) 1.3 PP的注射成型过程及工艺参数 (2) 2 拟定模具的机构形式 (3) 2.1分型面位置的确定 (3) 2.2型腔数量和排列方式的确定 (3) 2.3 注射机型号的确定 (4) 3 浇注系统的设计 (5) 3.1主流道的设计 (5) 3.2 浇口的设计 (6) 3.3 校核主流道的剪切速率 (6) 3.4冷料穴的设计及计算 (7) 4 成型零件的结构设计及计算 (8) 4.1成型零件的结构设计 (8) 4.2成型两件钢材的选用 (8) 4.3成型零件工作尺寸的计算 (8) 4.4 成型零件尺寸及动模板垫板厚度的计算 (9) 5 模架的确定 (10) 5.1各模板尺寸的确定 (10) 5.2模架各尺寸的校核 (10) 5.3排气槽的设计 (10) 6 脱模推出机构的设计 (11) 6.1推出方式的确定 (11) 6.2脱模力的计算 (11) 6.3校核推出机构作用在塑件上的单位压应力 (11) 6.4推杆直径的计算 (11) 7 冷却系统的设计 (12) 7.1各模板尺寸的确定 (12) 7.2冷却系统的简单计算 (13) 8 导向与定位结构的设计 (14) 9 小结 (14) 装配图和零件图 (15) 参考文献 (15) 1 塑件成型工艺性分析
1.1 塑件分析 （1) 外形尺寸 该塑件壁厚为2mm,塑件壁厚不大，适合于注射成型。 （2）精度等级 根据零件所标注选取，未标注尺寸公差为自由尺寸，可按MT6等级精度查取公差。 基本尺寸偏差 120 ±1.00 Φ250 ±1.75 Φ20 ±0.31 Φ15 ±0.27 Φ246 ±1.60 30 ±0.40 10 ±0.23 （3) 塑件表面质量分析 该零件外形与内形都没有较高的表面粗糙度要求 （4）脱模斜度 PP属于结晶性聚合物，成型收缩率较大，而外形要求精度较高，综合考虑并查表选择凹模斜度为40′，凸模斜度为35′。 1.2 聚丙烯的性能分析 （1）使用性能 无毒、无味，容易加工成型，综合性能优良，化学稳定性好，良好的耐热性，优良的力学性能，具有良好的电性能和高频绝缘性且不受湿度影响，但在低温时变脆，不耐热、易老化。适于制作一般机械零件，耐腐蚀零件和绝缘材料。 （2) 成型性能 聚丙烯属于结晶性材料，吸湿性小，易发生融体破裂，长期与热金属接触会分解，流动性好，但收缩率偏大，易发生缩孔、凹痕、变形、冷却速度快、浇注系统及冷却系统应缓慢散热，并注意控制成型温度，料温低方向性明显，低温高压时尤其显著。模具温度低于50度时塑件不光滑，易产生熔接不良，留痕，90度以上易发生翘曲变形。 （3) PP的性能指标 密度/g?cm-30.9-0.91 屈服强度/MPa 37 ?g-1 1.10-1.11 拉伸强度/MPa 35-40 比体积/cm3 吸水率（%）0.01-0.03 拉伸弹性模量/MPa 1.1?103-1.6?103熔点/℃164-170 抗弯强度/MPa 67 计算收缩率（%）1-3 抗压强度/MPa 56 比热容/J?(kg?℃-1）1930 弯曲弹性模量/MPa 1.45?103 1.3 PP的注射成型过程及工艺参数 （1) 注射成型过程准备 1）成型前的准备对PP的色泽、粒度和均匀度等进行检验，料筒清洗，由于PP 着色性不好，特别要注意色泽检验。 2）注射过程塑件在注射机料筒内经过加热、塑化达到流动状态后，由模具的浇注系统进入模具型腔成型，其过程可分为冲模、压实、保压、倒流和冷却五个阶段。 3）塑件的后处理放在100℃-120℃的热水中进行调湿处理。
目录 1.塑料工艺性分析 (2) 2.选注射机规格 (4) 3.分型面选择 (5) 4.浇注系统设计 (7) 4.1浇口套设计 (7) 4.2分流道设计 (8) 4.3浇口设计 (9) 4.4冷料穴设计 (9) 5.成形零部件设计 (9) 5.1成形零件结构设计 (9) 5.2成形零件工作尺寸设计 (9) 5.3型腔壁厚计算 (10) 6.模架的确定 (11) 7．排气槽设计 (13) 8.脱模机构设计 (13) 9.导向与定位机构设计 (14) 10.模具冷却系统的设计与计算 (17) 11.参考文献 (19)
1.塑件工艺性分析 1.1.1 塑件结构分析 由塑件零件图可见，该塑件为一圆形塑料盖。外形结构较为复杂，倒角较多，要求外表面连接光滑，瓶盖上部有通孔。 1.1.2 塑件零件图技术要求分析 由塑件零件图技术要求可见，此零件材料为PP（聚丙烯），可以批量生产，未注尺寸公差等级按聚丙烯高精度查取，查得公差等级为5级，各配合尺寸要求一般，所以制造的模具精度取一般精度即可满足要求。因为塑件采用批量生产，所以型腔板和型芯的硬度、耐磨性能要求比较高。 1.2 塑件材料的成形特点和工艺参数 塑件材料为聚丙烯，其特点如下： 共聚物型的PP材料有较低的热变形温度（100℃）、低透明度、低光泽度、低刚性，但是有更强的抗冲击强度，PP的冲击强度随着乙烯含量的增加而增大。PP的维卡软化温度为150℃。由于结晶度较高，这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。PP不存在环境应力开裂问题。 PP的熔体质量流动速率（MFR）通常在1~100。低MFR的PP 材料抗冲击特性较好但延展强度较低。对于相同MFR的材料，共聚型的抗冲强度比均聚型的要高。由于结晶，PP的收缩率相当高，一般为1.6~2.0%。 聚丙烯的主要成形特点：
密封端盖的冲压工艺及模具设计 摘要：本文通过对一个实际的零件－密封端盖的冲压工艺设计和模具设计，讲明了常用机械结构设计的一般方法和步骤，并给出了一些在设计过程中所遇到的问题和参加实际设计的感受。讲明了在设计过程中应该树立的态度和作风，设计所要达到的目的和需要培养的能力，给出了一般论文的格式和写作方法。 关键词：加工工艺；冲压模具；工艺计算；结构设计 Abstract：Through the designing of the stamping technique and the die about a actual part-seal cover. The author in this text express a normal method and step. Even more, exposure some questions during the process of the designing and some feeling when participating the real designing. Introducing the attitude dealing style the purpose of your designing and the ability needed to cultivate during the process of designing. At last the writing method and style of the normal thesis are also included! Key Words：Processing technology Ramming mold Process design
1 塑件成型分析 1.1设计概述 随着中国当前的经济形势的高速发展，在“实现中华民族的伟大复兴”口号的倡引下，中国的制造业也蓬勃发展；而模具技术已成为衡量一个国家制造业水平的重要标志之一，模具工业能促进工业产品生产的发展和质量提高，并能获得极大的经济效益，因而引起了各国的高度重视和赞赏。在日本，模具被誉为“进入富裕的原动力”，德国则冠之为“金属加工业的帝王”，在罗马尼亚则更为直接：“模具就是黄金”。可见模具工业在国民经济中重要地位。我国对模具工业的发展也十分重视，早在1989年3月颁布的《关于当前国家产业政策要点的决定》中，就把模具技术的发展作为机械行业的首要任务。 近年来，塑料模具的产量和水平发展十分迅速，高效率、自动化、大型、长寿命、精密模具在模具产量中所战比例越来越大。注塑成型模具就是将塑料先加在注塑机的加热料筒，塑料受热熔化后，在注塑机的螺杆或柱塞的推动下，经过喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔，塑料在其中固化成型。 本次课程设计的主要任务是塑料圆盖注塑模具的设计，也就是设计一副注塑模具来生产圆盖塑件产品，以实现自动化提高产量。针对圆盖的具体结构，通过此次设计，使我对轮辐式浇口单分型面模具的设计有了较深刻的认识；同时，在设计过程中，通过查阅大量资料、手册、标准等，结合教材上的知识也对注塑模具的组成结构（成型零部件、浇注系统、导向部分、推出机构、侧抽机构、模温调节系统）有了系统的认识，拓宽了视野，丰富了知识，为将来独立完成模具设计积累了一定的经验。
1.2 塑件成型工艺性分析 1.2.1 塑件分析 塑件模型如图1-1所示（为计算需要仅标注几个重要尺寸本图见型中图） 图1-1 塑料盖子 1.2.2塑件的结构及成型工艺性分析 结构分析：该塑件为瓶子罐盖子，其结构应尽可能的简单且维度和钢管应满足需要，塑件的顶部没有两个对称的孔，用于安装提手，部有简单的螺纹，用于和罐子连接紧密。 线性工艺性分析： 1.精度等级：采用一班精度4级 2.脱模斜度：改塑件件壁厚1.5mm，其脱模斜度查表得到塑件材料为聚丙烯pp ，其型腔脱横斜度为：25~45.其型蕊脱横斜度为：20~45.由于该塑件没有狭
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绪论 绪论 1塑料成型模具在加工工业中的地位 塑料成型所用的模具称为熟料成型模，是用于成型熟料制件的模具，它是型腔模的壹种类型。目前，熟料制件几乎已经进入了壹切工业部门以及人民日常生活的各个领域，因此，对塑料模具生产不断向前发展起着推动作用。 现代塑料成型生产中，塑料制件的质量和塑料成型模具、塑料成型设备和塑料成型工艺密切相关。其中，整套图纸加完整说明书：扣扣849427068。塑料 成型模具的质量最为关键。要求塑料模具能生产出在尺寸精度、外观、物理性能等方面均能满足使用要求的优质制品。从模具使用角度，要求高效率、自动化、操作简便；从模具制造角度，要求结构合理、制造简易、成本低廉。模具是决定最终产品性能、规格、形状机尺寸精度的载体，塑料成型模具是使塑料成型生产过程顺利进行、保证塑料成型制件质量不可缺少的工艺装备，是体现塑料成型设备高效率、高性能和合理先进塑料成型工艺的具体实施者，也是新产品开发的决定性环节。随着我国经济和国际的接轨和国家经济建设持续稳定的发展，塑料制件的应用快速上升，模具设计和制造和塑料成型的各类企业日益增多，塑料成型工业在基础工业中的地位和对国民经济的影响日益重要。 2塑料模具的现状 从塑料模具的发展状况见，中国的模具产品的10大类46个小类中，塑料模具占模具总量的40 %左右。整套图纸加完整说明书：扣扣849427068。如今，塑料在家电、汽车、电子、电器、通讯等产品中得到迅速而广泛的应用，在此进程中，塑料模具在整个模具产业中的比重将占到半壁江山，塑料模具在进出口中的比重更高达50?60 %。据专家预测分析，今年进口模具依然以和汽车和家电配套大型的注塑模具、为集成电路配套的塑封模具、为电子信息产业和机械包装 配套的多层、多腔、多材质、多色、精密度高的塑料模具为主；和此同时，中低档塑料模 -2 -
目录 前言 (2) 一:塑件的工艺性分析 (3) 1、塑件的分析 (3) 2、PP的性能分析 (3) 3 : PP的注射成型工艺及参数 (4) 二: 拟定模具的结构形式 (4) 1:分型面位置确定 (4) 2: 型腔数量和排列方式的确定 (5) 3: 注射机型号的确定 (5) 三: 浇注系统的确定 (6) 1: 主流道的设计 (6) 2: 分流道的设计 (7) 3:浇口的设计 (8) 4: 校核主流道的剪切速率 (9) 5: 冷料穴的设计及计算 (9) 四: 成型零件的结构设计及计算 (10) 1: 成型零件的结构设计 (10) 2: 成型零件钢材的使用 (10) 3: 成型零件钢材的选用 (10) 4:成型零件尺寸及动模垫板厚度的计算 (12) 五: 模架的设计 (13) 1、各模板尺寸的确定 (13) 六:排气槽的设计 (13) 七:脱模推出机构的设计 (13) 1: 推出方式的确定 (14) 2: 脱模力的计算 (14) 3: 校核推出机构作用在塑件上的单位应变力 (14) 八．冷却系统的设计 (15) 1、冷却介质 (15) 2、冷却系统的简单计算 (15) 九、导向与定位结构的设计 (16) 十、总装配图和零件的绘制 (16)
前言： 随着中国当前的经济形势的高速发展，在“实现中华民族的伟大复兴”口号的倡引下，中国的制造业也蓬勃发展；而模具技术已成为衡量一个国家制造业水平的重要标志之一，模具工业能促进工业产品生产的发展和质量提高，并能获得极大的经济效益，因而引起了各国的高度重视和赞赏。在日本，模具被誉为“进入富裕的原动力”，德国则冠之为“金属加工业的帝王”，在罗马尼亚则更为直接：“模具就是黄金”。可见模具工业在国民经济中重要地位。我国对模具工业的发展也十分重视，早在1989年3月颁布的《关于当前国家产业政策要点的决定》中，就把模具技术的发展作为机械行业的首要任务。 近年来，塑料模具的产量和水平发展十分迅速，高效率、自动化、大型、长寿命、精密模具在模具产量中所战比例越来越大。注塑成型模具就是将塑料先加在注塑机的加热料筒内，塑料受热熔化后，在注塑机的螺杆或柱塞的推动下，经过喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔内，塑料在其中固化成型。 本次课程设计的主要任务是塑料圆管接头注塑模具的设计，也就是设计一副注塑模具来生产圆管接头塑件产品，以实现自动化提高产量。针对圆管接头的具体结构，通过此次设计，使我对分型面模具的设计有了较深刻的认识；同时，在设计过程中，通过查阅大量资料、手册、标准等，结合教材上的知识也对注塑模具的组成结构（成型零部件、浇注系统、导向部分、推出机构、侧抽机构、模温调节系统）有了系统的认识，拓宽了视野，丰富了知识，为将来独立完成模具设计积累了一定的经验。
5.7 轴承部件的结构设计 绝大多数中、小型减速器均采用滚动轴承，滚动轴承是标准件，设计时只需要选择轴承的类型和型号并进行轴承的组合设计即可。 滚动轴承部件的结构设计主要考虑轴承的支承结构型式、支承刚度、以及轴承的固定、调整、拆装、密封及润滑等。下面就轴承端盖结构、调整垫片、轴承的润滑与密封等方面作一介绍。 1 ．轴承端盖 轴承端盖用以固定轴承、调整轴承间隙并承受轴向力。 轴承端盖的结构有嵌入式和凸缘式两种。每种又有闷盖和透盖之分。 嵌入式轴承端盖结构简单、紧凑，无需固定螺钉，外径小，重量轻，外伸轴尺寸短。但装拆端盖和调整轴承间隙困难，密封性能差，座孔上开槽，加工费时。嵌入式轴承端盖多用于重量轻、结构紧凑的场合，其结构和尺寸见表 5.1 。 凸缘式轴承端盖安装、拆卸、调整轴承间隙都比较方便，密封性能也好，所以应用广泛。但缺点是外廓尺寸大，又需一组螺钉来联接。其结构和尺寸见表 5.2 。 表 5.1 嵌入式轴承端盖的结构尺寸 表 5.2 凸缘式轴承端盖的结构和尺寸
当端盖与孔的配合处较长时，为了减少接触面，在端部铸出或车出一段较小的直径，但必须保留有足够的长度 e1，一般此处的配合长度为e1= （ 0.10~0.15 ） D ， D 为轴承外径，图中端面凹进δ值，也是为 了减少加工面。如图 5.8 所示。
图 5.8 轴承端盖端部结构 图 5.9 穿通式轴承端盖 由于端盖多用铸铁铸造，所以要很好考虑铸造工艺。例如在设计穿通式轴承端盖图 5.9 时，由于装置密 封件需要较大的端盖厚度（图 5.9a ），这时应考虑铸造工艺，尽量使整个端盖厚度均匀，如图 5.9b ）、 c ）所示是较好的结构。 2 ．轴伸出端的密封 轴伸出端的密封的作用是防止轴承处的润滑剂流出和箱外的污物、灰尘和水气进入轴承腔内，常见的密 封种类有接触式密封和非接触式密封两大类，接触式密封有毡圈密封、 O 形橡胶圈密封、唇形密封，非 接触式密封有沟槽密封和迷宫密封。 下面主要介绍毡圈密封和 O 形橡胶圈密封。 （ 1 ）毡圈密封 将矩形毡圈压入梯形槽中使之产生对轴的压紧作用而实现密封，如图5.10 。它的结构简单，价格低廉，
本科毕业设计（论文＞题目：复印机小端盖注塑模具设计 系^别：机电信息系 专业：机械设计制造及其自动化 班级： 学生： 学号： 指导教师：
2018年5月 目录 1 绪论1 1.1 题目的背景和意义1 1.2国内外模具工业的发展状况1 1.3 塑料模具发展走势............................................................................ 2. . 1.4 课题研究的意义及主要研究内容2 2 复印机小端盖的工艺性分析4 2.1 塑件的材料与结构分析4 2.1.1塑件的体积及质量计算4 2.1.2塑件的结构 与材料5 2.2塑件的尺寸精度及表面质量7 2.2.1塑件的尺寸精度7 2.2.2塑件的表面质量 7 2.3工艺性分析7 3 注塑模具结构设计8 3.1分型面的确定8 3.2 浇口的确定10 3.3型腔数目的确定11 3.4浇注系统设计12 3.4.1主流道12 3.4.2分流道13 3.4.3 浇口的设计13 3.4.4浇口套的形式及固定方式14 3.5成型零部件设计14 3.5.1成型零部件结构设计15 3.5.2成型零件工作尺寸计 算18 3.6导向零件的设计19 3.7 抽芯机构和顶出机构的设计21 3.7.1抽芯机构的设计21 3.7.2顶出机构的设计22 3.8 脱模结构的设计24 3.8.1 脱模力的计算24 4 冷却设计及排气系统26 4.1 冷却水道热传面积26
4.1.1塑料传给模具的热量26 4.1.2冷却水的体积流量26 4.1.3冷却水道热传面积27 4.2排气系统的设计27 5 注射机的选择及校核28 5.1 选择注射机28 5.2注射机的校核28 5.2.1 注射压力的校核29 5.2.2最大注射量的校核30 5.2.3锁模力的校核30 5.2.4喷嘴尺寸校核30 5.2.5 注射机固定模板定位孔与模具定位圈的关系31 5.2.6模具外形尺寸校核31 5.2.7 模具的安装紧固31 5.3 本章小结31 6 模具材料的选择32 7 模具装配图及制造工艺33 7.1 模具装配图33 7.2模具制造工艺35 7 模具可行性分析36 8.1 本模具的特点........................................................................... 3.. 6 8.2 市场效益及经济效益分析........................................................................... 3.. 6 9 结论37 致谢38 参考文献 (39) 毕业设计＜论文）知识产权声明. (40) 毕业设计＜论文）独创性声明. (41) 附录42