模具设计与制造
——插头模具设计
姓名：陆峰峰
学号： 0701500226
院系：机械工程及其自动化
指导老师：黄晓华
日期： 2011-1-18
模具设计与制造——插头模具设计
陆峰峰 0701500226
20世纪80年代开始，发达工业国家的模具工业已从机床工业中分离出来，并发展成为独立的工业部门，其产值已超过机床工业的产值。改革开放以来，我国的模具工业发展也十分迅速。近年来，每年都以15％的增长速度快速发展。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入力度，将技术进步作为企业发展的重要动力。此外，许多科研机构和大专院校也开展了模具技术的研究与开发。模具行业的快速发展是使我国成为世界超级制造大国的重要原因。今后，我国要发展成为世界制造强国，仍将依赖于模具工业的快速发展，成为模具制造强国。
中国塑料模工业从起步到现在，历经了半个多世纪，有了很大发展，模具水平有了较大提高。在大型模具方面已能生产48"（约122CM）大屏幕彩电塑壳注射模具，6.5KG大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具，精密塑料模方面，以能生产照相机塑料件模具，多形腔小模数齿轮模具及塑封模具。经过多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技术，模具的电加工和数控加工技术，快速成型与快速制模技术，新型模具材料等方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面作出了贡献。
尽管我国模具工业有了长足的进步，部分模具已达到国际先进水平，但无论是数量还是质量仍满足不了国内市场的需要，每年仍需进口10多亿美元的各类大型，精密，复杂模具。与发达国家的模具工业相比，在模具技术上仍有不小的差距。今后，我国模具行业应在以下几方面进行不断的技术创新，以缩小与国际先进水平的距离。
（1）注重开发大型，精密，复杂模具；随着我国轿车，家电等工业的快速发展，成型零件的大型化和精密化要求越来越高，模具也将日趋大型化和精密化。
（2）加强模具标准件的应用；使用模具标准件不但能缩短模具制造周期，降低模具制造成本而且能提高模具的制造质量。因此，模具标准件的应用必将日渐广泛。
（3）推广CAD/CAM/CAE技术；模具CAD/CAM/CAE技术是模具技术发展的一个重要里程碑。实践证明，模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向，可显著地提高模具设计制造水平。
（4）重视快速模具制造技术，缩短模具制造周期；随着先进制造技术的不断出现，模具的制造水平也在不断地提高，基于快速成形的快速制模技术，高速铣削加工技术，以及自动研磨抛光技术将在模具制造中获得更为广泛的应用。
一、插头结构工艺性分析
1、塑件结构分析
本例设计的是一普通两极电源插头（如图1、图2）。
图1
图2
从图中分析可知，电源插头材质为酚醛塑料（电木），其整体尺寸较小，结构比较规则，没有内凹结构，其表面粗糙度和飞边要求都不高，但其产量较大，注塑前需要放置金属电极。根据以上分析，采用简易的固定式小型两形腔模具，安装嵌件和取下工件都由工人手动完成，在成本较低的情况下即可符合生产要求。
2、收缩性
塑料经成型后获得的制品从热模具中取出后，因冷却以及其它原因而引起尺寸减小或体积收缩的现象称为塑料的收缩性。收缩性是每一种塑料的固有特性之一［1］。为了得到符合图纸要求的塑件，在设计模具的时候，对于收缩性总是给以适当的补偿。本设计中的塑件原料PS塑料的收缩率为1.005。
二、注塑机的选择
1、注射机规格
注射机是热塑性塑料和部分热固性塑料注射成形的主要设备，我们选择注射机型号为XS-Z-60,它的技术规格如表3-1所示。
2、注射机校核
2.1注射机容量校核
塑件成形所需的注射总量应小于所选注射机的注射容量。注射容量以容积（cm3）表示时，塑件体积（包括浇注系统）应小于注射机的注射容量，其关系按2-1式校核V件≤0.8V注（2-1）
式中
V件—塑件与浇注系统的体积（cm3）;
V注—注射机注射容量（cm3）;
0.8 —最大注射容量利用系数。
在这个设计中，
V件= 29 cm3
V注=60cm3
29<0.8*60=48
所以注射机注射容量完全满足要求。
2.2注射机锁模力校核
【范例】 (1)题目：东风EQ-1090汽车储气简支架 (2)原始数据 数据如图7—1所示。大批量生产，材料为Q215，t=3mm。 图7-1零件图 (3)工艺分析 此工件既有冲孔，又有落料两个工序。材料为Q235、t=3mm的碳素钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁，工件结构中等复杂，有一个直径φ44mm的圆孔，一个60mm×26mm、圆角半径为R6mm的长方形孔和两个直径13mm的椭圆孔。此工件满足冲裁的加工要求，孔与孔、孔与工件边缘之间的最小壁厚大于8mm。工件的尺寸落料按ITll级，冲孔按IT10级计算。尺寸精度一般，普通冲裁完全能满足要求。 (4)冲裁工艺方案的确定 ①方案种类该工件包括落料、冲孑L两个基本工序，可有以下三种工艺方案。 方案一：先冲孔，后落料。采用单工序模生产。 方案二：冲孔一落料级进冲压。采用级进模生产。 方案三：采用落料一冲孔同时进行的复合模生产。 ②方案的比较各方案的特点及比较如下。 方案一：模具结构简单，制造方便，但需要两道工序，两副模具，成本相对较高，生产效率低，且更重要的是在第一道工序完成后，进入第二道工序必然会增大误差，使工件精度、质量大打折扣，达不到所需的要求，难以满足生产需要。故而不选此方案。
方案二：级进模是一种多工位、效率高的加工方法。但级进模轮廓尺寸较大，制造复杂，成本较高，一般适用于大批量、小型冲压件。而本工件尺寸轮廓较大，采用此方案，势必会增大模具尺寸，使加工难度提高，因而也排除此方案。 方案三：只需要一套模具，工件的精度及生产效率要求都能满足，模具轮廓尺寸较小、模具的制造成本不高。故本方案用先冲孔后落料的方法。 ③方案的确定综上所述，本套模具采用冲孔一落料复合模。 (5)模具结构形式的确定 复合模有两种结构形式，正装式复合模和倒装式复合模。分析该工件成形后脱模方便性，正装式复合模成形后工件留在下模，需向上推出工件，取件不方便。倒装式复合模成形后工件留在上模，只需在上模装一副推件装置，故采用倒装式复合模。 图7 2粗画排样图 (6)工艺尺寸计算 ①排样设计 a ．排样方法的确定根据工件的形状。确定采用无废料排样的方法不可能做到，但能采用有废料和少废料的排样方法。经多次排样计算决定采用直对排法，初画排样图如图7 2所示。 b ．确定搭边值查表，取最小搭边值：工件间a l =2.8，侧面a=3.2。 考虑到工件的尺寸比较大，在冲压过程中须在两边设置压边值，则应取。a=5；为了方便计算取a l =3。 c. 确定条料步距步距：257.5mm ，宽度：250+5+5=260mm ． d ．条料的利用率 21752052.35%257.5260 η?==? e ．画出排样图根据以上资料画出排样图，如图7-3所示。
合肥学院 第1～2题塑料盒，大批量生产，精度：MT5。(要求采用标准模架设计）（班级名单序号1～2号同学按照名单排序分别做各对应题目） 1号同学选01图号，按照侧浇口结构设计 2号同学选02图号，按照其它浇口形式设计 第3～4题塑料端盖，大批量生产，精度：MT5。(要求采用标准模架设计）（班级名单序号3～4号同学按照名单排序分别做各对应题目） 3号同学选01图号，按照侧浇口、顶杆顶出结构设计 4号同学选02图号，按照侧浇口、推板顶出结构设计
第5～6题塑料壳体，大批量生产，精度：MT5。(要求采用标准模架设计）（班级名单序号5～6号同学按照名单排序分别做各对应题目） 5号同学选01图号，按照按照侧浇口结构设计 6号同学选02图号，按照其它浇口结构设计 第7～8题塑料仪表盖，大批量生产，精度：MT5。(要求采用标准模架设计）（班级名单序号7～8号同学按照名单排序分别做各对应题目） 7号同学选01图号； 8号同学选02图号； 要求两同学设计模具浇注系统或顶出系统不同
第9～10题多孔塑料罩，大批量生产，精度：MT5。(要求采用标准模架设计）（班级名单序号9～10号同学按照名单排序分别做各对应题目） 9号同学选01图号，按照侧浇口结构设计 10号同学选02图号，按照其它浇口结构设计 第11～12题：（班级名单序号11～12号同学作此题）(要求采用标准模架设计）穿线盒；大批量生产；精度：MT5。 11号同学按照图示尺寸计算，材料ABS 12号同学将基本尺寸乘0.8倍作为设计尺寸，材料PP 要求两同学设计模具浇注系统或顶出系统不同
第13～14题（班级名单序号13～14号同学作此题）(要求采用标准模架设计） 套管，结构如图所示。大批量生产，精度：MT5。 13号同学按照图示尺寸计算，材料ABS。 14号同学将基本尺寸乘1.2倍作为设计尺寸，材料PP 要求两同学设计模具浇注系统或顶出系统不同 第15～16题：（班级名单序号15～16号同学按照名单排序分别做各对应题目）(要求采用标准模架设计） 罩盖板，大批量生产；精度：MT5 15号同学将图示尺寸设计，材料PP； 16号同学将图示尺寸放大1.2倍作为设计尺寸，材料ABS； 要求同组两位同学设计模具结构不同（如浇注系统不同；或顶出系统不同；或其它不同）
目录 序言 (2) 第一部分冲压成形工艺设计 (4) Ⅰ明确设计任务，收集相关资料 (4) Ⅱ制定冲压工艺方案 (5) Ⅲ定毛坯形状，尺寸和主要参数计算...................... 6-7 第二部分冲压模具设计 (8) Ⅰ确定模具类型机结构形式 (8) Ⅱ计算工序压力，选择压力机 (8) Ⅲ计算模具压力中心 (9) Ⅳ模具零件的选用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-12 Ⅴ冲压设备的校核 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12Ⅵ其他需要说明的问题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13Ⅶ模具装配. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 设计总结 (14) 参考文献 (15)
序言 目前我国模具工业与发达国家相比还相当落后。主要原因是我国在模具标准化，模具制造工艺及设备等方面与工业发达国家相比差距很大。 随着工业产品质量的不断提高，模具产品生成呈现的品种、少批量、复杂、大型精密更新换代速度快。模具设计与技术由于手工设备，依靠人工经验和常规机加工，技术向以计算机辅助设计，数控编程切屑加工，数控电加工核心的计算机辅助设计（CAD/CAM)技术转变。 模具生产制件所表现出来的高精度，高复杂程度,高生产率，高一致性和抵消耗是其它制造加工方面所不能充分展示出来，从而有好的经济效益，因此在批量生产中得到广泛应用，在现代工业生产中有十分重要的地位，是我国国防工业及民用生产中必不可少的加工方法。 随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，冲压零件日趋复杂化，冲压模具正向高效、精密、长寿命、大型化方向发展，冲模制造难度日益增大。模具制造正由过去的劳动密集、依靠人工的手工技巧及采用传统机械加工设备的行业转变为技术密集型行业，更多的依靠各种高效、高精度的NC机床、CNC机床、电加工机床，从过去的单一的机械加工时代转变成机械加工、电加工以及
南昌航空大学 塑料成型工艺及模具设计 课程设计说明书 题目：肥皂盒底盖塑料模具设计 专业：模具设计与制造 班级： 姓名：简洪伟 学号：---------------------------- 指导老师： 时间：2010年4月28日
引言 本说明书为塑料注射模具设计说明书，是根据塑料模具手册上的设计过程及相关工艺编写的。本说明书的内容包括：目录、课程设计指导书、课程设计说明书、参考文献等。 编写本说明书时，力求符合设计步骤，详细说明了塑料注射模具设计方法，以及各种参数的具体计算方法，如塑件的成型工艺、塑料脱模机构的设计。 本说明书在编写过程中，得到江五贵老师和同学的大力支持和热情帮助，在此谨表谢意。 由于本人设计水平有限，在设计过程中难免有错误之处，敬请各位老师批评指正。 设计者：简洪伟 2010.4.28
课程设计指导书 一、题目： 塑料肥皂盒材料：PVC 二、明确设计任务，收集有关资料： 1、了解设计的任务、内容、要求和步骤，制定设计工作进度计划 2、将UG零件图转化为CAD平面图，并标好尺寸 3、查阅、收集有关的设计参考资料 4、了解所设计零件的用途、结构、性能，在整个产品中装配关系、技术要求、生产批量 5、塑胶厂车间的设备资料 6、模具制造技能和设备条件及可采用的模具标准情况 三、工艺性分析 分析塑胶件的工艺性包括技术和经济两方面，在技术方面，根据产品图纸，只要分析塑胶件的形状特点、尺寸大小、尺寸标注方法、精度要求、表面质量和材料性能等因素，是否符合模塑工艺要求；在经济方面，主要根据塑胶件的生产批量分析产品成本，阐明采用注射生产可取得的经济效益。 1、塑胶件的形状和尺寸： 塑胶件的形状和尺寸不同，对模塑工艺要求也不同。 2、塑胶件的尺寸精度和外观要求： 塑胶件的尺寸精度和外观要求与模塑工艺方法、模具结构型式及制造精度等有关。 3、生产批量 生产批量的大小，直接影响模具的结构型式，一般大批量生产时，可选用一模多腔来提高生产率；小批量生产时，可采用单型腔模具等进行生产来降低模具的制造费用。 4、其它方面 在对塑胶件进行工艺分析时，除了考虑上诉因素外，还应分析塑胶件的厚度、
第一章CAD/CAM技术的介绍 CAD/CAM技术以计算机及周边设备和系统软件为基础，它包括二维绘图设计、三维几何造型设计。是一种设计人员借助于计算机进行设计的方法。其特点是将人的创造能力和计算的高速运算能力、巨大存储能力和逻辑判断能力有机地结合起来。计算机辅助设计/计算机辅助制造，简称CAD/CAM，该技术是以计算机数控技术、计算机图形技术、计算机数据分析技术及计算机网络技术为基础发展起来的，是计算机在工程应用中最有影响的技术之一，推动了几乎一切领域的设计革命，在机械行业的应用中尤以模具制造业的应用成果最为突出。CAD/CAM技术的引入，不仅提高了产品质量，缩短了新产品的开发周期，也为工厂实现由产品设计、生产到管理的一体化，无图纸化奠定了基础。 CAD/CAM建模（造型）是CAD/CAM的核心技术和基础，对CAD/CAM的整体技术水平及相关功能的发展至关重要。当今流行的商品化CAD/CAM系统主要基于2D 平面或3D线框造型，3D曲面造型和参数化实体造型三种。 1、2D平面或3D线框造型以AutoCAD等为代表，主要解决计算机绘图初级工作。 2、3D曲面造型。以DUCT/SHAPE为代表，是3D建模技术发展方向之一，在解决复杂形体单一零件的三维建模方面起着不可替代的作用。特别适合于复杂模具、汽车、飞机等复杂曲面产品设计与制造。 3、参数化实体造型。以SOLIDWORKS、SOLIDEDGE为代表的实体造型如实反映了所设计零件的空间结构，参数化设计确保了零件、部件、总装及2D、3D工程图纸修改的相关性，完全符合机械设计过程。 1950年美国麻省理工学院采用阴极射线管(CRT)研制成功图形显示终端，实现了图形的屏幕显示，从此结束了计算机只能处理字符数据的历史，并在此基础上，孕育出一门新兴学科——计算机图形学。 第二章CAD CAM软件介绍 美国CAD CAM公司是一家专门从事开发三维机械设计软件的高科技公司，公司宗旨是使每位设计工程师都能在自己的微机上使用功能强大的世界最新CAD/CAE/CAM/PDM系统。 90年代初，国际微机市场发生了根本性的变化，微机性能大幅提高，而价格
冲压工艺及模具设计模具课题设计 班级： 姓名： 学号： 日期： 材料科学与工程学院 College of Materials Science and Engineering
引言 在工业产品中，板材件占据了一个大比例。许许多多的机械零件，产品覆盖件都是用板料加工而成的，因此，研究板料的成形方法对产品的设计与加工有着重要的意义。 现在的板材成形方法有许许多多种，其中冷冲压占据很大的一部分。冷冲压是利用安装在压力机上的冲模对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需要的零件的一种压力加工方法。冷冲压可以分为两大类，即分离工序和成形工序。分离工序是指使板料按一定的轮廓线分离而获得一定形状，尺寸和切断面质量的冲压件的工序；成形工序是指使坯料在不破裂的条件下产生塑性变形而获得一定形状和尺寸冲压件的工序。 冷冲压过程主要依靠冲模和压力设备完成加工的，便于实现自动化生产，生产率很高，操作简单。而且产品壁薄、质量轻、刚度好、可以加工成形复杂的零件，小到钟表的秒针，大到汽车纵梁，覆盖件等。 冷冲压与其他加工方法相比具有独到的特点，所以在工业生产中，尤其在大批量生产中应用十分广泛。 本课程即将结束之时，为了了解冲压工艺的基本原理，掌握冲压工艺的编制和模具的设计，我将选择了一个垫片零件。通过设计冲裁模实现零件的大规模的生产与制造。
目录 引言 .............................................................................................................. I 一零件的工艺性分析.. (1) 1.1 零件要求 (1) 1.2 冲裁件的工艺性分析 (1) 1.3 冲裁工艺方案的设定 (2) 二冲模设计相关计算 (2) 2.1 排样的相关设计与计算 (2) 2.2 冲裁力的计算 (3) 2.3 冲裁压力中心的计算 (4) 2.4 冲裁模刃口尺寸及公差的计算 (4) 2.5主要零件的尺寸计算 (5) 三定位装置的设计 (7) 3.1 横向送料定位装置设计 (7) 3.2 纵向送料定位装置的设计 (8) 四标准件的选用 (9) 4.1 模座选用 (9) 4.2 压力机选用 (10) 4.3 紧固件选择 (10) 五模具加工工艺 (11) 5.1 凸模加工工艺 (11) 5.2 凹模加工工艺 (11)
说 明 书 设计题目：倒装复合模 学院：机电工程学院 班级：10材料***** 学号：*********** 设计者：Yeshuai 指导老师：****** 井冈山大学
2013年4月19日
目录 摘要 0 前言 0 第一章设计任务及确定工艺方案 (1) 1.1 零件设计任务 (1) 1.2 零件工艺性分析 (1) 1.3 冲裁工艺方案的确定 (2) 第二章排样图设计及材料利用率分析 (3) 2.1 排样设计 (3) 2.2 材料利用率分析 (3) 第三章计算冲压力、压力中心和冲压设备的选用和校核 (4) 3.1 计算冲压力 (4) 3.2 冲压设备的选用 (5) 第四章刃口尺寸计算 (6) 4.1 落料(外形) (7) 4.2 冲孔(内形) (8) 第五章冲裁模具零件及结构的详细设计 (9) 5.1凹模设计： (9) 5.2 凸模设计： (10) 5.3 凸凹模计算 (12) 5.4 模座的选用及标准件的选取 (13) 5.4.1模架的选用 (13) 5.4.2 凸模固定板 (13) 5.4.3 卸料板 (13) 5.4.4 垫板的确定 (13) 5.4.5 模柄的选择 (13) 5.4.6 螺栓销钉的选择 (14) 5.4.7 卸料装置中弹性元件的选择 (14) 第六章模具零件制造加工 (14) 6.1 模具零件的加工 (14) 6.2 模具的装配 (19) 参考文献 (20)
摘要 本次设计的内容为冲裁模，完成落料、冲孔两道工序。模具为倒装复合模结构，由打杆推动顶件块从而顶出制件，橡胶垫驱动的卸料板卸除条料。排样方式为单斜排，由挡料销和导料销定位、导向。模架为后侧导柱矩形模架，凸缘式模柄。选择典型组合，查国家标准GB2873.1，生成装配图和相关的零件图。 关键词：落料冲孔倒装单斜排 前言 冷冲模毕业设计是在理论教学之后进行的实践性教学环节，其目的在于巩固所学知识，让学生会用课堂学到的知识解决设计过程中出现的实际问题，培养学生综合运用冲压工艺理论知识，分析解决一般的冲压过程实际问题的能力，了解和掌握冲压模具设计的一般过程、方法、步骤及零件加工工艺，进一步熟悉冲压模具的类型及结构和零件加工方法，在熟悉相关国家标准和技术规范基础上，提高学生正确查找、判断、选择相关技术参数的能力，培养学生的标准及规范意识，归纳出与相关的冷冲模工作岗位对职业的能力要求，为以后走向工作岗位做好准备。
北华航天工业学院 《模具CAD/CAE/CAM课程设计》课程设计报告 报告题目：散热管模具CAD/CAE/CAM课程设计 作者所在系部：材料工程系 作者所在专业：材料成型及控制工程 作者所在班级： 作者姓名： 指导教师姓名： 完成时间：
课程设计任务书 课题名称散热管模具CAD/CAE/CAM课程设计完成时间 指导教师职称副教授学生姓名班级 总体设计要求和技术要点 一、设计要求 1．根据给定塑件三维造型，画出符合制图标准的二维塑件图； 2．对塑件进行模流分析（至少流动分析），生成分析报告； 3．根据分析结果利用Pro/E进行模具设计，并进行开模模拟； 4．对分模后零件进行加工工艺分析，编制数控铣、线切割加工程序，设计电火花加工电极； 5．撰写课程设计报告。 二、技术要点 1、模具设计； 2、模流分析； 3、CAM编程。 工作内容及时间进度安排 日期 工作内容 1 2 3 4 5 第一周分析设计题目画规范塑件图模流分析模流分析确定分型方案第二周分模分模完善设计CAM编程CAM编程第三周编写设计报告编写设计报告总结材料答辩答辩 课程设计成果 1. 课程设计报告内容包括：课程设计任务书；二维标准塑件图（包括塑件三维造型图）；模流分析过程设置及分析报告，分析报告包括填充时间、充填结束时压力、注射位置压力XY图、冻结层因子（压力释放时）、气泡、熔结痕与流动前沿温度叠加、翘曲等及其对应诠释；模具分模主要步骤及分模结果三维图；加工工艺分析、数控加工编程步骤及说明、加工程序单，需要电火花加工的设计出电极，需要线切割加工的编出线切割加工程序。要求按照给定统一格式书写并打印，并按以上顺序装订成册。其中摘图全部放入正文中，不加附页。课程设计报告分别交打印稿和电子文档。 2. 课程设计所有文件的电子文档，要求总文件夹以姓名的汉语拼音及学号命名，各项内容分别设置子文件夹，设计完成后统一上交。
前言 冲压是在室温下,利用安装在压力机上的模具对材料施加压力,使其产生分离或塑性变形,从而获得所需零件的一种压力加工方法.冲压模具在冷冲压加工中,将材料(金属或非金属)加工成零件(或半成品)的一种特殊工艺装备,称为冷冲压模具(俗称冷冲模).冲压模具是冲压生产必不可少的工艺装备,是技术密集型产品.冲压件的质量、生产效率以及生产成本等,与模具设计和制造有直接关系.模具设计与制造技术水平的高低,是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一,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. 我国的冲压模具设计制造能力与市场需要和国际先进水平相比仍有较大差距.这些主要表现在飞行器钣金件、高档轿车和大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模方面,无论在设计还是加工工艺和能力方面,都有较大差距.覆盖件模具,具有设计和制造难度大,质量和精度要求高的特点,可代表覆盖件模具的水平.虽然在设计制造方法和手段方面已基本达到了国际水平,模具结构功能方面也接近国际水平,在模具国产化进程中前进了一大步,但在制造质量、精度、制造周期等方面,与国外相比还存在一定的差距.标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具,是我国重点发展的精密模具品种.有代表性的是集机电一体化的铁芯精密自动阀片多功能模具,已基本达到国际水平. 因此我们在学习完《飞机钣金成形原理和工艺》等模具相关基础课程后,安排了模具设计课程设计,以帮助我们掌握模具设计的过程,为以后参加工作打下基础.
设计内容 一、零件的工艺性分析 图1 零件图 1）零件的尺寸精度分析如图1所示零件图,该零件外形尺寸为R11,19;内孔尺寸为R3,6,均未标注公差,公差等级选用IT14级,则用一般精度的模具即可满足制件的精度要求. 2）零件结构工艺性分析零件形状简单,适合冲裁成形. 3）制件材料分析制件材料为45钢,抗剪强度为432～549米pa,抗拉强度为540～685米pa,伸长率为16%.适合冲压成形. 综合以上分析,得到最终结论:该制件可以用冲压生产的方式进行生产.但有几点应注意: 1）孔与零件左边缘最近处仅为2米米,在设计模具是应加以注意. 2）制件较小,从安全方面考虑,要采取适当的取件方式. 3）有一定批量,应重视模具材料和结构的选择,保证一定的模具寿命. 二、工艺方案的确定 由零件图可知,该制件需落料和冲孔两种冲压工艺,设计模具时可有以下三种方案: 方案一:先落料,再冲孔,采用单工序模生产. 方案二:冲孔、落料连续冲压,采用级进模生产. 方案三:落料和冲孔复合冲压,采用复合模生产.
目录 序言 (1) 第一部分冲压成形工艺设计 (3) Ⅰ明确设计任务，收集相关资料 (4) Ⅱ冲压工艺性分析 (6) Ⅲ制定冲压工艺方案 (6) Ⅳ确定毛坯形状，尺寸和主要参数计算 (9) 第二部分冲压模具设计 (15) Ⅰ确定冲模类型机结构形式 (15) Ⅱ计算工序压力，选择压力机 (15) Ⅲ计算模具压力中心 (18) Ⅴ、弹性元件的设计 (24) Ⅵ模具零件的选用 (26) Ⅶ冲压设备的校核 (28) Ⅷ其他需要说明的问题 (29) Ⅸ模具装配 (31) 设计总结 (35) 参考文献 (36)
前言 目前我国模具工业与发达国家相比还相当落后。主要原因是我国在模具标准化，模具制造工艺及设备等方面与工业发达国家相比差距很大。 随着工业产品质量的不断提高，模具产品生成呈现的品种、少批量、复杂、大型精密更新换代速度快。模具设计与技术由于手工设备，依靠人工经验和常规机加工，技术向以计算机辅助设计，数控编程切屑加工，数控电加工核心的计算机辅助设计（CAD/CAM)技术转变。 模具生产制件所表现出来的高精度，高复杂程度,高生产率，高一致性和抵消耗是其它制造加工方面所不能充分展示出来，从而有好的经济效益，因此在批量生产中得到广泛应用，在现代工业生产中有十分重要的地位，是我国国防工业及民用生产中必不可少的加工方法。 随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，冲压零件日趋复杂化，冲压模具正向高效、精密、长寿命、大型化方向发展，冲模制造难度日益增大。模具制造正由过去的劳动密集、依靠人工的手工技巧及采用传统机械加工设备的行业转变为技术密集型行业，更多的依靠各种高效、高精度的NC机床、CNC机床、电加工机床，从过去的单一的机械加工时代转变成机械加工、电加工以及
【范例】 (1）题目：东风ＥQ－1０90汽车储气简支架 (2）原始数据 数据如图7—１所示。大批量生产，材料为Q２15，t=３mm。 图7-1零件图 (３)工艺分析 此工件既有冲孔,又有落料两个工序。材料为Q23５、ｔ=３mm的碳素钢,具有良好的冲压性能,适合冲裁,工件结构中等复杂,有一个直径φ44mm的圆孔,一个６0mm×26ｍｍ、圆角半径为R6mｍ的长方形孔和两个直径13ｍm的椭圆孔。此工件满足冲裁的加工要求,孔与孔、孔与工件边缘之间的最小壁厚大于８mm。工件的尺寸落料按ＩTll级，冲孔按IＴ10级计算。尺寸精度一般,普通冲裁完全能满足要求。 (4)冲裁工艺方案的确定 ①方案种类该工件包括落料、冲孑L两个基本工序,可有以下三种工艺方案。 方案一:先冲孔，后落料。采用单工序模生产。 方案二：冲孔一落料级进冲压。采用级进模生产。 方案三：采用落料一冲孔同时进行的复合模生产。 ②方案的比较各方案的特点及比较如下。 方案一：模具结构简单,制造方便,但需要两道工序，两副模具,成本相对较高，生产效率低,且更重要的是在第一道工序完成后，进入第二道工序必然会增大误差，使工件精度、质量大打折扣，达不到所需的要求，难以满足生产需
要。故而不选此方案。 方案二:级进模是一种多工位、效率高的加工方法。但级进模轮廓尺寸较大，制造复杂,成本较高,一般适用于大批量、小型冲压件。而本工件尺寸轮廓较大，采用此方案,势必会增大模具尺寸，使加工难度提高,因而也排除此方案。 方案三：只需要一套模具，工件的精度及生产效率要求都能满足,模具轮廓尺寸较小、模具的制造成本不高。故本方案用先冲孔后落料的方法。 ③方案的确定综上所述,本套模具采用冲孔一落料复合模。 (５)模具结构形式的确定 复合模有两种结构形式，正装式复合模和倒装式复合模。分析该工件成形后脱模方便性,正装式复合模成形后工件留在下模,需向上推出工件,取件不方便。倒装式复合模成形后工件留在上模,只需在上模装一副推件装置,故采用倒装式复合模。 图7 2粗画排样图 (6)工艺尺寸计算 ①排样设计 ａ.排样方法的确定根据工件的形状。确定采用无废料排样的方法不可能做到，但能采用有废料和少废料的排样方法。经多次排样计算决定采用直对排法，初画排样图如图7 ２所示。 b.确定搭边值查表,取最小搭边值:工件间a l =2.8，侧面a=3.2。 考虑到工件的尺寸比较大，在冲压过程中须在两边设置压边值，则应取。a=５；为了方便计算取ａl ＝3。 c. 确定条料步距步距:２５7.5mm,宽度：250+5+5=260mm ． ｄ.条料的利用率 21752052.35%257.5260 η?==? e.画出排样图根据以上资料画出排样图，如图7-３所示。
目录 第一章绪论 ---------------------------------------- 2 第二章设计内容分析------------------------------- 2 第三章零件实体建模 -------------------------------- 3 3.1 轴模型的创建------------------------------------- 3 3.2 齿轮模型的创建----------------------------------- 4 3.3 箱体建模----------------------------------------- 8 第四章组装典型零部件的装配过程-------------------- 12 4.1轴与键的装配------------------------------------- 13 4.2齿轮的装配--------------------------------------- 14 4.3轴与垫圈的装配----------------------------------- 14 4.4轴与挡油环的装配--------------------------------- 15 4.5轴与轴承的装配----------------------------------- 16 4.6轴的另一端挡油环与轴承的装配----------------------17 4.7总装配图及其中的注意方面------------------------- 18 第五章数控加工------------------------------------- 20 第六章机构运动仿真----------------------------------21 总结及参考文献-------------------------------------- 22
机电工程学院 CAD/CAM课程设计说明书专业：机制专业 姓名：范俊辉 班级：10机制2班 学号：20100310010319 指导老师：肖乾
CAD/CAM课程设计任务书 一、设计题目：零件的CAD/CAM设计 二、设计目的 CAD/CAM课程设计是开设《机械CAD/CAM》课程之后进行的一个实践性教学环节。在 系统学习CAD/CAM技术的基本原理、基本方法的基础上，着重培养学生借助计算机进行机 械产品的设计、制造和系统集成的综合应用能力。其目的： 1.掌握产品的计算机辅助设计过程和方法，培养利用计算机进行结构设计的能力。 2.掌握零件的计算机辅助制造过程和方法，培养数控编程及加工仿真的能力。 3.通过应用PRO/ENGINEER，训练和提高CAD/CAM的基础技能。 三、设计任务 本课程设计以某一具体的机械零件为设计对象（零件图见附图）。主要设计任务： 1、熟悉并掌握大型机械CAD/CAM软件PRO/ENGINEER的草绘模块、零件模块、制造模 块及仿真模块的功能及建模原理。 2、进行零件的参数化功能定义、三维实体零件的特征造型、着色渲染、生成不同视 图，最终完成零件的造型设计。 3、进行机床选择、刀具选择及加工参数设置，生成零件数控加工的相关文件。如刀 位数据文件、刀具清单和数控加工代码等。并对零件进行加工仿真以检查设计结果 是否正确合理。 4、编写课程设计说明书。 四、设计要求 1、要求设计过程在计算机上完成。 2、设计说明书用计算机打印（A4纸，1万字左右）。 正文：宋体五号，单倍行距； 页眉：宋体小五号，内容包括班级，姓名，“CAD/CAM课程设计说明书”字样； 页脚：右下脚页码。 3、设计结果应包括：课程设计说明书（应包含设计任务书、设计思路、设计步骤、 设计过程的说明和阶段结果。附零件三维图、加工代码、零件原图纸等内容） 4、严禁抄袭和请人代做，一经发现，成绩计为零分并上报教务处。 五、设计内容及时间分配 1．准备工作：布置设计任务，认真阅读设计任务书，收集资料。（1天） 2．熟悉PRO/ENGINEER Wildfire 5.0，并进行零件的三维造型。（4天）
冲压模具课程设计题目：垫片复合模设计 黎明大学机电工程系 11模具设计与制造 姓名：
学号： 指导老师： 2013.06.18 题目：
完成图示冲裁件的冲裁工艺性分析并确定其冲裁工艺方案。已知材料为Q235钢，材料厚度0.5mm ，生产批量为大批量。 一.冲件冲裁工艺性分析 1，材料分析 Q235为普通碳素结构钢，具有较好的冲裁成形性能。 2，结构分析 零件结构简单对称，外形均有圆弧连接过度，对冲裁加工较为有利。 孔与孔之间、孔与零件之间的最小距离满足c>1.5t 要求。 （25.932 5 .429=--= c 1.5t=0.75） 3，精度分析 零件图上所有未注公差的尺寸，属于自由尺寸，可按IT14级确定工件尺寸的公差。 二.冲裁工艺方案的确定 零件为一落料冲孔件，可提出的加工方案如下： 方案一：先落料，后冲孔。采用两套单工序模生产。 方案二：落料—冲孔复合冲压，采用复合模生产。 方案三：冲孔—落料连续冲压，采用级进模生产。 由于所设计的零件结构简单，为提高生产效率，主要应采用复合冲裁或级进冲裁方式。但为了模具制造方便，最后决定采用复合冲裁进行生产。 由工件尺寸可知，为便于操作，所以复合模结构采用倒装复合模。
三.模具设计计算 1，材料利用率的计算及排样图的绘制 查《冲压模具设计与制造》表2.5.2，确定搭边值： 两工件间的搭边：a=0.8mm; 工件边缘搭边：a1=1mm； 歩距为：29.18mm; 条料宽度B=【Dmax+2a1】°-δ =［29+2×1］°-0.4 =31°-0.4mm 图2排样图 确定后排样图如图2所示
目录 一．产品的造型设计 (1) （1）产品的二维图纸分析 (1) （2）产品的三维造型 (1) 二．产品的制造工艺性分析 (3) （1）底座材料，分型线和分型面的选择 (3) （2）产品建腔 (3) 三．添加标准件 (4) （1）添加模架 (5) （2）添加定位圈 (5) （3）添加交口套 (5) （4）添加推杆 (5) （5）添加螺钉 (5) （6）添加弹簧 (5) （7）添加支撑柱 (6) （8）添加流道 (6) （9）添加水道和接头 (6) （10）成型的底座（05）注塑模具的3D图展示 (6) 四．底座（05）注塑模具的爆炸图 (8) （1）局部爆炸图 (8) （2）底座（05）注塑模具的总爆炸视图 (10) 五．工程图的生成 (11) （1）导出底座（05）注塑模具装配工程图 (11) （2）导出底座（05）注塑模具型芯的工程图 (11) （3）导出底座（05）注塑模具形腔的工程图 (12) 六．心得体会 (13) 七．参考文献 (14)
一．产品的造型设计 (1)产品的二维套图纸分析。如图1.1.1。 图1.1.1 此底座三个圆面的尺寸分别是Ф26mm，Ф21.2mm,和Ф23.6mm，总高度为3.2mm，底部厚度为1.2mm。 （2）产品三维造型 主要步骤： 1.打开UG NX 6.0，新建Model，命名为Bottom_05。 2.进入草绘命令，以YOZ作为基准面，点击OK，如图1.2.1。 3.在草绘命令中画出半个底座的刨面形状，如图1.2.2。 图1.2.1 图1.2.2
4.点击“完成草绘”，进入旋转命令，如图1.2.3。 5.最后刻上字，如图1.2.4。 图1.2.3 图1.2.4 6.完成最终的造型，如图1.2.5，图1.2.6和图1.2.7。 图1.2.6 图1.2.5 图1.2.7
目录 1、冲压件工艺性分析－－－－－－－－－－－－－－2 2、冲压工艺方案的确定－－－－－－－－－－－－－2 3、必要的工艺计算－－－－－－－－－－－－－－－3（1）排样的设计－－－－－－－－－－－－－－－－3（2）计算凸、凹模刃口尺寸－－－－－－－－－－－4 （3）冲压力的确定－－－－－－－－－－－－－－－7 （4）压力中心的确定－－－－－－－－－－－－－－7 4、模具总体设计－－－－－－－－－－－－－－－－7 5、模具主要零件结构的设计－－－－－－－－－－－7 （1）落料凸、凹模的结构设计－－－－－－－－－－8 （2）卸料装置的设计－－－－－－－－－－－－－－10 6、模架的设计－－－－－－－－－－－－－－－－11 7、冲压设备的选择－－－－－－－－－－－－－－－14 8、绘制模具总装图－－－－－－－－－－－－－－－14 参考文献－－－－－－－－－－－－－－－－－－－16
冲孔落料模具设计 工件名称： 生产批量：大批量 材料：10钢 厚度：1.5mm 工件简图：如图所示 一、冲压件的工艺分析 该零件形状简单，是由圆弧和直线组成，是以拉深件（半成品）为毛坯，经过冲孔落料得到。冲裁件内外形所能达到的经济精度为IT11-IT14，零件图上尺寸均未标注尺寸偏差属未注公差可按IT14级 确定工件的公差。差公差表各尺寸为：000.30 00.740.7400.2562532R φ+---、、4、。 结论：可以进行冲裁加工。
二、工艺方案的确定 该零件所需的冲压工序为冲孔和落料，可拟定出一下三种工艺方案： 方案一：用简单模分两次加工，即冲孔——落料。 方案二：冲孔、落料复合模具。 方案三：冲孔、落料级进模具。 采用方案一，生产率底，工件的累计误差大，操作方便，由于该零件为大批量生产，方案二和方案三更具优越性。复合模具的形位精度和尺寸精度容易保证，且生产率也高，尽管结构比较复杂，但由于零件的几何形状简单，模具制造并不困难。级进模随生产率高，但零件的冲裁精度稍差，欲保证冲压件的形位精度需要在模具上设置导正销导正，故模具制造，安装较复合模具复杂。通过对上述三种方案的分析比较， 该零件的冲压件生产采用方案二的复合模为佳。 三、必要的工艺计算 1、由该零件为半成品的冲压件故不用设计排样 2、计算凸，凹模刃口尺寸，查《冲压工艺与模具设计》表 2.4得间隙值min max 0.1320.24Z mm Z mm ==、 1）孔4φ凸、凹模尺寸计算 凸、凹模刃口尺寸的计算。由于制件结构简单，精度要求不高，所以采用凸模凹模分开加工的方法制作凸、凹模。其凸凹模刃口尺寸计算如下： 查表2.5得凸，凹模制造公差： 0.020.02mm mm δδ==凹凸、 校核： max min 0.240.1320.108z z -=-=+0.04mm δδ=凹凸而 满足ma x min -+Z Z δδ≥凹凸的条件。 查《冲压工艺与模具设计》表2.6得：IT14级时磨损系数X=0.5
以下课程设计题目仅供参考，不供选择，请同学们按照感兴趣的方向自己拟定题目及要求，不得与以下题目完全相同。 一、音频功率放大器 1、指标要求： 设计并制作一OCL音频功率放大器并设计制作与之匹配的直流稳压电源。指标：PoM≥5W，fL≤50Hz，fH≥15KHz，中点电位≤100mV。负载：8Ω。以上指标“=”者为及格。输入电压50mV。 2、约束：不能采用音频功放集成电路（扬声器可用8.2Ω电阻代替） 二、串联型直流稳压电源的设计 在输入电压220V 50HZ电压变化X围±10%条件下： ①输出电压可调X围：+9 ~ +12V； ②最大输出电流：300mA; ③测出设计电路的输出电阻(输入电压变化X围±10%下,满载)。 ④测出设计电路的稳压系数( 最低输入电压下,满载)，并将稳压系数减到最小。 ⑤学习Mutisim的电路仿真过程，绘制电路图，进行基本的仿真实验对设计的电路进行性能分析 三、温度测量电路 (1) 温度测量X围：－40oC~+125oC.(2) 灵敏度：1mV/ oC(3) 测量精度：±1oC(4) 工作电压：±5V(5) 测量某处的温度值并转换为0～5V的电压
四、双工对讲机的设计与制作 采用集成运放和集成功放及阻容元件构成对讲电路，实现甲乙双方异地有线通话对讲；用扬声器兼作话筒和喇叭，双向对讲，互不影响；电源电压+5V，功率〈=0.5W，工作可靠，效果良好！ 五、声光控制灯感应系统 输入：光强信号、声音信号 输出：开关信号 逻辑：在满足光强（不足）条件下，输入声音信号时，输出“开”信号并延时，自动关断；光强足够时，封锁输出或封锁声音检测电路 要点：光强信号检测要考虑排除脉冲信号干扰，如雷电、爆竹、拍照等闪光，可以通过对光强检测信号的简单滤波达到目的，滤波时间常数为秒级即可 构成：光强检测可以用光电三极管、光电二极管或光敏电阻，电阻成本最低 声音检测用驻极体拾音器，最好设音频选择元件，LC滤波 信号放大、处理，可以用集成运放或比较器，简单的用555电路 驱动可以是三极管驱动小型直流继电器 工作电源，用小型电源变压器+整流+滤波+三段稳压器 六、扩音机电路设计 1、最大输出公路为8W； 2、负载阻抗RL=8欧姆；
冲压模具课程设计题目：冲孔、落料复合模 姓名：史梁君 指导老师：李** 材料工程系 09模具设计与制造 2011.5.1
目录 一、设计任务书 (2) 二、冲压工艺性及工艺方案的确定 (3) 三、主要设计计算 (4) 四、模具总体设计 (8) 五、主要零部件设计 (8) 六、冲压设备的选定 (12) 七、设计小结 (13) 八、参考文献 (13)
一、课程设计任务 姓名:叶** 班级：09模具学号： 一、题目：冲孔、落料复合模 二、零件： 材料：Q235 厚度：2.0mm 批量：大批量 三、任务内容： (一）工艺设计 1、工艺审查与工艺分析 2、工艺计算： 毛胚计算 工序件计算或排样图 3、工艺方案的确定 工序的确定 基准和定位方式的选择 （二）模具设计 1、总图 2、零件图
二、冲压工艺性及工艺方案的确定 一、工艺性分析 1、材料零件的材料为Q235普通碳素钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁。 2、结构该零件属于较典型冲裁件，形状简单对称。孔边距远大于凸、凹模允许的最小壁厚（见参考文献 ①表2.9.5），故可以考虑复合冲压工序。 3、精度零件外形：80±0.07属于10级精度，60±0.05属于9级精度。零件内形: 16060.00 Φ+属9级精度。孔间距：42±0.08属11级精度（均由参考文献精度②附录一查得）。因零件边有90o的尖角，应以圆弧过渡，查参考文献①表2.7.1取r=0.5mm。零件精度较高，模具按六、七级制造可达到尺寸精度要求。 4、结论可以冲裁。 二、冲压工艺方案的确定 该零件包括落料、冲孔两个基本工序，可以采用以下三种工艺方案: 方案①:先落料、再冲孔。采用单工序模生产。 方案②:落料—冲孔复合冲压。采用复合模生产。 方案③:冲孔—落料级进冲压。采用级进模生产。 方案①模具结构简单，但需要两道工序、两套模具才能完成零件的加工，生产效率较低，难以满足零件大批量生
景德镇陶瓷学院《模具CAD/CAM》课程设计 院系：机电学院 专业：材料成型及控制工程 姓名：郭开剑 学号： 200910340112 指导教师：刘文广 完成时间：2012-12-12
目录 1 原始数据及资料 (3) 1.1塑件图二维图及尺寸 (3) 1.2 材料 (3) 1.3年产量 (3) 1.4课程设计目的 (4) 1.5课程设计任务 (4) 2.对设计课题的分析 (4) 2.1塑件三维图 (4) 2.2塑料制件的最佳浇口位置分析 (5) 3.设计计算 (6) 3.1塑件体积计算 (6) 3.2塑件质量计算 (6) 3.3确定型腔数目 (6) 4 模具结构设计 (7) 4.1模具三维图 (7) 4.2创建工件 (7) 4.3设计行腔型心及分型面得 (8) 4.4设计浇注系统，采用侧位进浇 (8) 4.5型腔型芯 (9) 4.6塑件开模后整体效果图 (10) 5设计小结 (11) 6参考文献 (12)
1.原始数据及资料 1.1塑件图二维图及尺寸 图1.1 塑件二维图及尺寸 1.2材料：PP（聚丙烯） PP(聚丙烯)是单体丙烯的聚合物。密度小，是常用塑料中材质最轻的。强度、硬度、刚性和耐热性均优于低压聚乙烯，可在100°C--120°C长期使用。几乎不吸水，并有较好的化学稳定性，高频电性能优良，且不受湿度影响，成型容易。但低温发脆，不耐磨，易老化，成型收缩率大。可作为一般机械零件、耐腐蚀件、高频绝缘材料和电缆电线包皮等的生产用料。 1.3年生产量（10万件）
1.4课程设计目的 （1）要求学生能根据零件图，来进行模具的计算、设计等，完成模具成形部分的设计，从而熟悉和掌握一般模具设计的基本方法和步骤。 （2）通过具体的软件UG来熟悉和掌握计算机辅助设计的基本方法和设计步骤，为今后的毕业设计、今后从事模具CAD/CAM工作进行一次综合训练。 1.5 课程设计任务 根据指导书提供的零件图及相关参数，用UG来进行其注塑模具成形部分的设计(型腔、型芯等)。 2.课题设计分析 2.1塑件三维图 图2.1 塑件三维图