毕业设计说明书opple镇流器外壳冲压模具设计及仿真加样本

目录TOC\o"1-3"\h\u195681绪论 2287492冲压工艺 3316452.1冲压件工艺性分析及冲裁方案拟定 3260872.1.1零件分析 3285562.1.2冲压工艺方案拟定 3290593落料模设计 5260113.1落料件工艺尺寸及模具构造类型 5223463.1.1毛坯排样 593573.1.2冲裁力计算和压力中心计算 6289933.1.3冲模刃口尺寸及公差计算 7233823.2拟定各重要零件构造尺寸 990763.2.1凹模构造设计 949153.2.3卸料和出件方式设计 966853.2.4垫板设计 10142393.2.5凸模构造设计 10272083.2.6聚氨酯橡胶选用 1027953.2.7定位零件设计 10124423.3闭合高度计算 10216243.4压力机选取 11263833.4.1模柄拟定 11158483.5导柱导套选用 11127853.6模具总装图 12160723.6.1落料模装配图 1295673.6.2落料模爆炸图 12129174冲孔、切舌、胀形复合模设计 13204974.1冲孔某些设计 13210754.1.1冲孔凸模形式选取 13320654.1.2预冲孔直径计算 13242024.1.3冲孔凸、凹模尺寸计算 13283884.1.4冲孔定位尺寸计算 13209684.1.4冲裁力计算 1468024.1.5重要构造零件尺寸设计计算 1486054.2胀形某些设计 1417484.2.1胀形力计算 15204444.2.2胀形模零件设计计算 1550344.3切舌某些设计计算 1542824.3.1凸模刃口尺寸计算 1542384.4模具总体构造及压力机选取 17314164.4.1模架选取 17213084.4.2压力机选取 17186464.5模具总装图 18240694.5.1复合模装配图 1887514.5.2复合模爆炸图 18229095弯曲模设计 19152015.1弯曲力计算 1912105.2弯曲模凸、凹模设计 1921315.2.1凸、凹模圆角半径 1962815.2.2凹模工作某些深度 19105225.2.3凸、凹模间隙 19156765.2.4凸、凹模间隙横向尺寸及公差 19212565.3弯曲模其他零件设计和选用 20286745.4压力机选取 20161675.5模具总装图 21235305.5.1弯曲模装配图 21127285.5.2弯曲模爆炸图 2130666翻孔、切口、弯曲复合模设计 2226616.1翻孔模某些设计计算 22181766.1.1翻孔模工艺 2228886.1.2翻边力计算 22110276.1.3翻孔模工作某些设计 22135656.2切口某些设计 2235386.2.1切口弯曲凸、凹模设计 23185076.2.2模架选取 2440686.2.3压力机选取 24169526.3模具总装图 2513626.3.1复合模装配图 2534466.3.2复合模爆炸图 2586077基于ProE模具三维仿真加工 26155087.1Pro/Engineer软件简介 2635447.2软件在仿真加工中应用 26313167.3仿真加工图 27327537.3.1落料模凸模仿真加工图 2725838结论 2826147参照文献 2916443致谢 303626附录 311绪论由于世界性能源危机，节约能源急迫感使许多公司致力于节能光源和荧光灯电子镇流器研究，也随着着人们对于环保意识提高，近年来人们家庭灯具大多使用日光灯等节能灯具，而此种灯具核心即是其镇流器，因此对于镇流器需求与日俱增，但它外形制造大多采用冲压成形[1-5]，那么如何制造出符合规定镇流器外壳就是模具制造业需要解决问题了。模具制造业在中华人民共和国是新兴行业，作为一种行业来发展，仅仅有20近年历史，正处在青春期。模具[6]是工业生产中重要工艺装备，模具工业是国民经济各部门发展重要基本之一。加入世贸后，各国经济往来十分频繁，世界各国经济高速发展，人类消费日趋增长，消费构造日趋复杂，消费增长带来了全球经济迅速发展，中华人民共和国也徐徐地转变为世界制造中心。由于采用模具生产零部件，具备生产效率高、质量好、成本低等一系列长处，使得模具使用范畴日益广泛。已成为当代工业生产重要工艺装备和发张方向。依照国际生产技术协会预测，21世纪制造业中粗加工零件75%、精加工零件50%都需要通过模具来完毕。许多工业品发展和技术水平提高，很大限度上取决于模具发展水平。据记录，飞机、汽车、电视、电器、电子、仪器仪表、通讯设备、彩电、冰箱、洗衣机、手表、照相机等零部件60%-80%需要通过模具生产出来。例如，生产一辆汽车，无论是载重车还是轿车，所需要各种模具就超过4000副。模具作为工业产品生产基本工艺装备，是“效益放大器”，用模具生产最后产品价值，往往是模具自身价值几十倍、上百倍。因而，模具对国民经济和社会发展将起越来越大作用，其技术水平高低已成为衡量一种国家制造业水平重要标志。国内冲压模具无论在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都已有了很大发展，但与国内经济需求和世界先进水平相比，差距仍很大，某些大型、精度、复杂、长寿命高档模具每年仍大量进口。某些低档次简朴冲模，已趋供过于求，市场竟争激烈。如：国产模具精度低、寿命短、制造周期长，成型设备较陈旧、规格品种少；新型模具材料研发运用力度不大，CAD/CAE/CAM推广应用限度还远远落后于工业发达国家。因此需要咱们模具从业人员艰难奋斗，使国内模具制造业挺立于世界之林。opple镇流器外壳冲压模具设计[7-12]及仿真加工这个课题来源于生产实际。设计重要内容是对制品进行测绘与三维造型[13,14]、模具设计[15]、凸（凹）模工艺设计与数控加工编程。先依照加工零件详细规定，按照模具设计普通环节，拟定总体方案，画出模具总装图。再按规定相应画出各二维图，为了有直观结识，需要对模具进行三维造型。画出各个零件后，进行装配，得到装配体后进行爆炸视图，可以直观理解模具各个构成某些。该设计完毕后可以以较短周期制造出整副模具；模具构造简朴，操作以便快捷；运营平稳，能满足模具工作状态质量规定,使用时安全可靠，便于维修；可以较好指引实践生产，提高生产效率。2冲压工艺2.1冲压件工艺性分析及冲裁方案拟定2.1.1零件分析图2-1为某电子产品上构造零件，由厚度为1mmQ235板材冲压成形。该构造件规定表面平整，断面不得有毛刺，表面不得有划痕，尺寸公差为IT14级，大批量生产，是一种集落料、冲孔、切舌、胀形、弯曲、翻孔等各种冲压工艺较复杂冲压件。图2-1镇流器罩零件图2.1.2冲压工艺方案拟定模具设计过程中，合理拟定冲压工艺是核心。它影响到产品质量、生产效率、模具构造复杂限度等各种方面。依照镇流器罩零件构造、尺寸以及技术规定，可以采用冲压成形工艺方案有：方案一：单工序模设计此模具构造简朴，制造以便，但需要八道工序，八副模具，成本相对较高，生产效率低，且更重要是在第一道工序完毕后，进入后几道工序必然会增大误差，使工件精度、质员大打折扣，达不到所需规定，难以满足生产需要。故而不选此方案。方案二：复合模设计此模具虽然减少了总模具数量，但每一模具制造均比较复杂，成本相对来说较高。故不选取此方案。方案三：持续模设计持续模是一种多工位、效率高一种加工办法。但级进模轮廓尺寸较大，制造复杂，成本较高，普通合用于大批量，小型冲压件。而本工件尺寸轮廓较大，并且也很难以采用一套持续模就可以完毕，采用此方案，势必会增大模具尺寸，使加工难度提高，成本增长，故也排除此方案。方案四：单工序模和复合模组合落料——冲孔、切舌、胀形——弯曲——翻孔、切口、弯曲——攻丝——去毛刺。使用此方案只需要四套模具，工件精度及生产效率规定都能满足，模具轮廓尺寸铰小，模具制导致本不高。故按此种方案设计。其工序如图2-2。图2-2工序图上述冲压成形工艺方案既考虑到工序要相对集中，以减少冲压辅助时间，充分发挥冲压加工高效率特点；同步也考虑到要保证工件质量和精度，简化模具构造，减少生产成本等问题。3落料模设计3.1落料件工艺尺寸及模具构造类型该工件外形较复杂、对称、精度规定不高，采用冲裁加工能得到保证。由于是大批量生产，为提高生产效率，决定采用滑动平稳、导向精确可靠、弹性卸料、弹性顶件对角导柱落料模进行加工。依照弯曲件弯曲某些展平经验公式[8]将该工件弯曲某些展平,则工件宽为B=l1+l2+l3+0.6t=33+33+38+0.6×1=104.6mm。其中：l1、l2、l3为镇流器外壳横断面尺寸；t为毛坯厚度。由于落料件外形尺寸公差级别为IT14，将落料件外形补标尺寸公差如图3-1图3-1 补标尺寸公差后3.1.1毛坯排样冲裁件在条料、带料或板料上合理布置办法叫排样。排样是提高材料运用率、减少成本、保证冲裁件质量及模具寿命有效办法，是冲裁模设计根据。拟定排样图时，一方面要依照冲压件图把它展开成平面图形，而此展开图必要做得很精确。排样种类有：有废料排样、少废料排样、无废料排样。从该冲压件形状特点可看出，该冲压件宜采用有废料排样中直排方式进行生产，其排样如图3-2。图3-2排样图查得搭边值[8]a=2mm，a1=1.5mm，据此可计算出条料宽度B和步距h分别为：其中查得Δ=0.7B=(b+2a)=(180+2×2)=184mm（3-1）h=L+a1=104.6+1.5=106.1mm（3-2）其中：B为条料宽度；b为工件长度；a为侧边搭边值；Δ为条料公差值；L为工件宽；a1为工件间搭边值。通过AUTOcad有关命令查得该零件面积：16821.8889记为A=16821.89mm2,已知h=106.1mm。从而可计算出材料运用率[8]为：η=A/(Bh)=16821.89/(184×106.1)=86%（3-3）3.1.2冲裁力计算和压力中心计算[8]通过AUTOcad有关命令查得该零件周长：570.1973mm，记为L=570.20mm,知σb=450Mpa。故有：落料力F=Ltσb=570.20×1×450N=256590N（3-4）查表取K卸=0.05，卸料力为：F卸=K卸F=0.05×256590=12829.5N（3-5）查表取K顶=0.06，顶件力为：F顶=K顶F=0.06×256590=15395.4N（3-6）选取机床时总冲压力为：F总=F+F卸+F顶=256590+12829.5+15395.4=284814.9N≈285KN故初选350KN压力机；压力中心计算：由于图形较对称，可不进行压力中心计算。3.1.3冲模刃口尺寸及公差计算[8]由于工件外形较复杂，板料厚度较薄，因此凸、凹模刃口尺寸要按照配作法进行计算，保证初始冲裁间隙Zmin=0.1mm，Zmax=0.14mm，A类尺寸（磨损后增大尺寸）：100-0.36mm；400-0.62mm；50-0.30mm；52.60-0.74mm；104.60-0.87mm；210-0.52mm；1800-1mm，B类尺寸（磨损后减小尺寸）：26+0.520mm；16+0.430mm；4+0.300mm，C类尺寸（磨损后不变尺寸）：20.125；60.15，选取凹模作基准件，IT14级精度时查表，磨损系数x=0.15。取δ凹=1/4Δ其中：Δ为尺寸公差。凹模尺寸计算如下：A类尺寸计算公式为：A凹=（a-xΔ）+δ凹（3-7）B类尺寸计算公式为：B凹=（b+xΔ）-δ凹（3-8）C类尺寸计算公式为：C凹=c1/2δ凹（3-9）尺寸a1=100-0.36mmA1凹=（a1-xΔ）+δ凹=(10-0.5×0.36)+×0.36=9.82+0.09=9.8+0.11+0.02mm尺寸a2=400-0.62mmA2凹=（a2-xΔ）+δ凹=(40-0.5×0.62)+×0.62=39.69+0.16=39.6+0.25+0.09mm尺寸a3=50-0.30mmA3凹=（a3-xΔ）+δ凹=(5-0.5×0.30)+×0.30=4.85+0.08=4.8+0.013+0.05mm尺寸a4=52.60-0.74mmA4凹=（a4-xΔ）+δ凹=(52.6-0.5×0.74)+×0.74=52.23+0.18=52.2+0.21+0.03mm尺寸a5=104.60-0.87mmA5凹=（a5-xΔ）+δ凹=(104.6-0.5×0.87)+×0.87=104.16+0.22=104.1+0.28+0.06mm尺寸a6=210-0.52mmA6凹=（a6-xΔ）+δ凹=(21-0.5×0.52)+×0.52=20.74+0.13=20.7+0.17+0.04mm尺寸a7=1800-1mmA7凹=（a7-xΔ）+δ凹=(180-0.5×1)+×1=179.5+0.250mm尺寸b1=26+0.520mmB1凹=（b1+xΔ）-δ凹=(26+0.5×0.52)-×0.52=26.26-0.13=26.3-0.04-0.17mm尺寸b2=16+0.430mmB2凹=（b2+xΔ）-δ凹=(16+0.5×0.43)-×0.43=16.215-0.11=16.3-0.08-0.19mm尺寸b3=4+0.300mmB3凹=（b3+xΔ）-δ凹=(4+0.5×0.30)-×0.30=4.15-0.08=4.2-0.05-0.13mm尺寸c1=20.125mmC1凹=c11/2δ凹=(61/2×1/4×0.25)=20.03mm尺寸c2=60.15mmC2凹=c21/2δ凹=(61/2×1/4×0.3)=60.04mm落料凸模尺寸按凹模尺寸配作，保证双面间隙0.1～0.14mm，采用数控线切割机床分别切割凸模和凹模，其切割程序由编制切割程序保证。列出工件尺寸、凹模尺寸和凸模尺寸见表3-1，凸模配合尺寸见图3-3。表3-1凸、凹模尺寸表(mm)工件尺寸凹模尺寸凸模公称尺寸109.8+0.11+0.029.84039.6+0.25+0.0939.654.8+0.013+0.054.852.652.2+0.21+0.0352.2104.6104.1+0.28+0.06104.12120.7+0.17+0.0420.71800-1179.5+0.250179.526+0.52026.3-0.04-0.1726.316+0.43016.3-0.08-0.1916.34+0.3004.2-0.05-0.134.220.12520.03260.1560.046图3-3凸模配合尺寸3.2拟定各重要零件构造尺寸3.2.1凹模构造设计凹模板厚H拟定：按经验公式，其中b=180mm，查表K=0.18，因此凹模厚度H=Kb=0.18×180=32.4mm,取整数H=32mm。凹模壁厚C：C=2H～3H=2×32～3×32=64～96mm，取C=70mm。凹模长度=b+2C=180+2×70=320mm。凹模宽度=104.6+2×C=104.6+2×70=244.6mm。冷冲模架种类繁多，常用有如下几种：第一类是滑动导向模架，有对角导柱模架、后侧导柱模架、中间导柱模架和四导柱模架；第二类是滚动导向模架，有对角导柱式和四导柱式两种。选用模架时，应充分理解各类模架特点和应用范畴，理解制件精度规定高低、产量多少、模具间隙大小、制件材料性质、形状尺寸及送料方式等，此外依照凹模面积大小，还要考虑模架要有一定安装送料装置、废料清理等辅助装置空间，以及安装固定到压力机上留有足够面积。为便于选用原则模架查原则选用对角导柱原则模架：315×250×215～250GB/T2851.1-90。因此凹模外形尺寸取315mm×250mm×32mm。落料凹模采用整体式构造，凹模刃口形状选用直壁刃口，刃口高度取10mm，台阶孔比型孔单边扩大1mm。可通过先用线切割办法加工出凹模板直壁型孔，再用腐蚀加工办法获得1mm单边间隙。3.2.3卸料和出件方式设计弹压卸料装置是由卸料板通过卸料螺钉和弹性元件等装在模具上构成。模具为闭合状态时，弹簧被压缩，当上模启动时，包在凸模上料在弹性回弹力作用下推动卸料板被卸下，因而自由状态下弹压卸料板总是高出凸模底面一定高度。这样冲压开始时先压住料，然后再冲压；冲压结束后，料被顺利地卸下。本设计卸料装置选取弹性卸料，这样有助于提高模具使用寿命，和加工精度。卸料板外形尺寸：与凹模外形一致，厚度需不不大于15mm，在（0.6～0.8）H之间取25mm卸料板与凸模之间单边间隙普通为0.1～0.3mm，因此取H11/h11间隙配合，为可靠卸料，弹压卸料板应高出凸模0.2～0.5mm。因凹模在下模座，为了冲压件有较好质量，采用弹性顶件出件方式。顶件板外形与凹模周界一致，配作成H11/h11间隙配合，取厚度为12mm。3.2.4垫板设计垫板作用是承受凸模所传递压力，防止模座被压损伤，因而在与模座接触面之间加上一块淬硬磨平垫板，垫板外形尺寸与凸模固定板相似，厚度可取4～12mm，故取垫板厚12mm，外形与凹模外形一致凸模构造设计。3.2.5凸模构造设计凸模固定方式：由于凸模为非圆形、故采用直通式固定，与凸模固定板固定某些采用H7/m6过渡配合，以保证凸模精准定位。凸模固定板尺寸：由凹模板尺寸可得出凸模固定板厚度（0.6～0.8）H=19.2～25.6mm取25mm因此其外形尺寸为315mm×250mm×25mm凸模长度：因采用弹压卸料板凸模长度=h1+h2+t+h=25+25+1+15=66mm其中：h1凸模固定板厚度；h2卸料板厚度；t材料厚度；h增长长度(10～20mm)。3.2.6聚氨酯橡胶选用依照闭合状态下卸料板与凸模固定板距离不大于15mm，取橡胶高度20mm。依照凸、凹模板壁厚选橡胶直径60mm。3.2.7定位零件设计结合本模具详细构造，考虑到工件形状，设立一种固定挡料销起定距作用和四个活动导料销。3.3闭合高度计算[8]由于选用原则模架315×250×215～250GB/T2851.1-90，其闭合高度为215～250mm。闭合高度=上模座厚+上垫板厚+凹模厚+凸模长度+下摸座厚=50+12+32+66+60=220mm。因此模架闭合高度在所选原则模架范畴内，故所选取合理。3.4压力机选取由前面初选350KN压力机，模具闭合高度220mm，初选压力机最小闭合高度为200mm，最大闭合高度280mm，280-5≥220≥200+10mm,所选压力机工作台尺寸610×380mm；设计模具尺寸445×330mm。故所选压力机为JC23-35型。3.4.1模柄拟定由所选压力机可知模柄直径为d=50mm，采用压入式模柄，查表因上模板厚为50mm故模柄长度H为110mm。3.5导柱导套选用导柱形状比较简朴，外圆就是一根表面硬而耐磨实心棒。依照其构造特点可分为直通式导柱和阶梯式导柱；依照其安装特点分为压入式导柱和可拆卸式导柱；依照其导向功能分为滑动式导柱和滚动式导柱；依照其制造特点分为原则型导柱和非原则型导柱；依照其使用特点有独立式导柱和非独立式导柱。依照本模具特点选用滑动式导柱。导套和导柱作为模架上一对导向副，总是配套使用，加工时也是研合配套一起，互不分离。导套种类和导柱十分相似，如按安装特点分有压入时导套、粘结式导套和可卸式导套三种；按导向特点分有滑动式和滚动式两种；按与否具有自润滑材料分不含自润滑材料导套和含自润滑材料导套两种。考虑安装因素采用压入式导套，固定端头部设计有引导某些，装配时起引导作用。由于固定某些是过盈配合，考虑到装配时也许产生内孔收缩，因此上内径比下内径大0.5～1mm。压入式导套因构造简朴，制造以便而被广泛应用。由所选原则模架知：导柱40×200，GB/T2861.1；导套A40H6×125×48GB/T2861.6；导柱45×200，GB/T2861.1；导套A45H6×125×48GB/T2861.6。3.6模具总装图3.6.1落料模装配图图3-4落料模装配图3.6.2落料模爆炸图图3-5落料模爆炸图4冲孔、切舌、胀形复合模设计4.1冲孔某些设计4.1.1冲孔凸模形式选取因冲制小孔，采用阶梯凸模，其刚性较好，合用于尺寸1～15mm小孔。4.1.2预冲孔直径计算在翻孔前，需在坯料上加工出待翻孔预冲孔孔径如图4-1，由小螺纹底孔变薄翻孔工艺计算公式[8]：d0=d-2×（H-0.43r-0.72t0）=6-2×(2-0.43×1-0.72×1)=4.3mm（4-1）故预冲孔直径为4mm。图4-1预冲孔孔径示意图4.1.3冲孔凸、凹模尺寸计算[8]凸模长度尺寸应依照模具详细构造，并考虑修磨、固定板与卸料板之间安全距离、装配等需要来拟定。冲裁间隙：Zmin=0.1Zmax=0.14mm凸、凹模分别按IT6和IT7级加工制造，冲孔模凸、凹模尺寸计算：d凸=（dmin+xΔ）0-δ凸=（4+0.5×0.3）-0.08=4.15-0.08mm（4-2）d凹=（d+zmin）=（dmin+xΔ+zmin）+δ凹0=（4.15+0.1）+0.0120=4.25+0.0120mm（4-3）校核：δ凸+δ凹<=Zmax-Zmin=0.14-0.1=0.04mm因有0.08+0.012=0.02<0.04满足间隙公差规定。4.1.4冲孔定位尺寸计算[8]L1=(Lmin+0.5Δ)1/8Δ=(20.74+0.26)1/8×0.52=210.065mm（4-4）L2=(Lmin+0.5Δ)1/8Δ=121/8×0.43=120.054mm（4-5）L1、L2如图4-2所示:图4-2冲孔定位尺寸4.1.4冲裁力计算[8]F=Ltσb=3.14×4×1×450N=5652N（4-6）4.1.5重要构造零件尺寸设计计算凹模板尺寸：H=kb=0.35×4=1.4由于H>=15mm取15mm。凹模壁厚C：C=2H～3H=2×15～3×15=30～45mm。卸料装置在模具设计中是个很重要构成某些，惯用有固定卸料和弹性卸料两种形式，由于其构造不同，功能也不同样，固定卸料装置就是起卸料作用；弹压卸料装置不但冲压完后起卸料作用，冲压开始前还起压料作用，防止冲压过程中材料滑移或扭曲，同步对小凸模尚有导向保护等作用，因而模具精度和使用寿命与卸料装置构造、精度和强度有着直接关系。卸料板：厚度需不不大于15mm。垫板：垫板厚普通为4～12mm。凸模固定板：（0.6～0.8）H取15mm。凸模长度：因采用弹压卸料板凸模长度=h1+h2+t+h=15+15+1+15=46mm。（4-7）4.2胀形某些设计图4-3为胀形示意图图4-3胀形示意图由所设计胀形可知h=3mm；r=1mm；B=10mm；α=15；t=1mm4.2.1胀形力计算[8]由零件图知此胀形符合梯形肋设计计算公式，查得系数K=0.7～1;；加强肋周长L=60mm；σb=450Mpa故胀形力F=KLtσb=0.8×60×450×1=21600N（4-8）压力机公称压力P0>=(1.6～1.8)P。4.2.2胀形模零件设计计算凸、凹模单边间隙因一次成形、采用弹性压边装置故Z=1.05t=1.05mm凸、凹模圆角半径计算:凹模圆角半径：凹模圆角半径不不大于等于4t=4mm，故取r凹=4mm凸模圆角半径：凸模圆角半径不不大于（2～3）tmm，故取r凸=2mm凸、凹模工作某些尺寸设计计算：由规定可知制件尺寸公差IT14级此工件规定是内形尺寸，设计凸、凹模时，应以凸模尺寸为基准进行计算凸模尺寸b1=100.18mmb2=120.215mm。间隙取在凹模上，则凸模尺寸可标注凸模基本尺寸，不标注公差，但在技术规定中要注明按单面间隙配作。4.3切舌某些设计计算图4-4切舌示意图图4-4所示为切舌凸模作用过程：坯料被三边切开，一边弯曲。4.3.1凸模刃口尺寸计算由零件尺寸及公差级别，设计切舌凸模刃口尺寸及形状如图4-5所示图4-5切舌凸模刃口尺寸为使切舌根部不发生扯破以及便于凹模加工需加凹模镶块，其尺寸及构造如图4-6所示。图4-6凹模镶块尺寸凹模刃口尺寸按凸模刃口尺寸配作，其尺寸及构造如图4-7所示。图4-7凹模刃口尺寸4.4模具总体构造及压力机选取由于切舌和胀形所需压力机行程比冲孔所需压力机行程大，因此上述凸模应设计成阶梯式，以减小冲孔凸模进入凹模深度。在冲孔时，弹压卸料板要压紧工序件，以保护小凸模，防止浮现小凸模折断现象。4.4.1模架选取模架是模具主体构造，它是连接级进模所有零件重要部件，模具所有零件都固定在它上面，并承受冲压过程中所有载荷。模具上、下模之间相对位置通过模架导向装置稳定保持其精度，并引导凸模对的运动，保证冲压过程中凸、凹模之间间隙均匀。冷冲模架种类繁多，常用有如下几种：第一类是滑动导向模架，有对角导柱模架、后侧导柱模架、中间导柱模架和四导柱模架；第二类是滚动导向模架，有对角导柱式和四导柱式两种。选用模架时，应充分理解各类模架特点和应用范畴，理解制件精度规定高低、产量多少、模具间隙大小、制件材料性质、形状尺寸及送料方式等，此外依照凹模面积大小，还要考虑模架要有一定安装送料装置、废料清理等辅助装置空间，以及安装固定到压力机上留有足够面积。选用对角导柱原则模架250×200×170～210GB/T2851.1-90。4.4.2压力机选取由胀形力[8]F=KLtσb=0.8×60×450×1=21600N压力机公称压力P0>=(1.6～1.8)P再加上冲孔及切舌压力机公称压力应不不大于3P=64800，故选取10t冲床，型号为J23-10，由装配图可知其闭合高度为190.5mm，应所选冲床最大闭合高度为180mm，故选J23-16冲床，其最大最小闭合高度分别为220mm、165mm，满足规定，故所选压力机为J23-16型。模柄拟定：由所选压力机可知模柄直径为d=40mm，采用压入式模柄，查表因上模板厚为45mm，查模柄原则得模柄高度H=105mm。4.5模具总装图4.5.1复合模装配图图4-8冲孔胀形切舌复合模装配图4.5.2复合模爆炸图图4-9冲孔胀形切舌复合模爆炸图5弯曲模设计5.1弯曲力计算[8]一次弯曲工序总冲压力等于校正力和压料力之和，校正力为：F校=AP=40×180×100=70N=7.2t其中A：校正面积；P：单位面积校正力查表得100Mpa。压料力、顶件力取自由弯曲0.3～0.8倍，先计算自由弯曲力：F自=0.7kbt2σb/（r+t）=0.7×1.3×180×1×450/（3+1）=49140N（5-1）F顶=0.8×F自=0.8×49140=39312N=3.93t（5-2）其中r：凸模圆角半径；b：弯曲件宽度；k：安全系数，普通取1.3因此总冲压力F=7.2+3.93=11.13t欲选用冲床吨位必要不不大于总冲压力，即选用16t冲床，则查表得模柄孔直径为40mm，因此该模具模柄直径定为40mm。5.2弯曲模凸、凹模设计5.2.1凸、凹模圆角半径凸模圆角半径：其应不大于等于工件内r，但不能不大于板件最小弯曲半径rmin=0.8t=0.8，因此r凸=3mm。凹模圆角半径：当料厚t<=2mm时，r凹=（3～6）t，该工件厚为1mm，故r凹=4t=4mm。5.2.2凹模工作某些深度凹模深度应恰当，凹模太浅，则工件两端自由某些很长，弯曲件回弹大，直边某些不平直，凹模太深，则挥霍模具钢材，且规定压力机有较大行程。依照弯曲件形状知U形件高度较大以及弯曲凸模要设计成内缩形截面构造，以避让工序件上凸起某些，故选用上图右边形式，依照直边长度34mm，料厚1mm查表得凹模工作某些深度为20mm。5.2.3凸、凹模间隙弯曲黑色金属是凸、凹模间隙计算公式[8]为Z/2=(n+1)t查表得间隙系数n=0.05。凸、凹模间隙单面间隙为1.05mm。5.2.4凸、凹模间隙横向尺寸及公差因工件以外形标注，以凹模为基准，间隙取在凸模上La=（L-0.5Δ）+δ凹0=（40-0.5×0.62）+0.155=39.69+0.062（5-3）Lt=（La-Z）=（39.69-2.1）-0.155=37.59-0.062（5-4）其中La，Lt：凸、凹模横向尺寸；Z：双面间隙；Δ：弯曲件尺寸公差IT14级；δ凸、δ凹：凸、凹模制造公差IT9级。5.3弯曲模其他零件设计和选用凹模固定板厚度：凹模板厚H拟定：按经验公式，其中b=180mm，查表K=0.18，因此凹模厚度H=Kb=0.18×180=32.4mm,取整数H=32mm。凹模壁厚C：C=2H～3H=2×32～3×32=64～96mm，取C=70mm。凹模垫板：垫板厚普通为4～12mm，取12mm。弹顶器：采用聚氨酯橡胶为弹性元件，弹性元件高度凸模进入凹模深度5倍值选用。定位方式：通过定位板采用毛坯外形定位。5.4压力机选取由前面初选160KN压力机，模具闭合高度：H=Hs+Hg+Ha+Hd+Hx+Y=50+32+32+12+60+25=211mm，其中Hs：上摸座厚度；Hg：凸模固定板厚度；Ha：凹模板厚度；Hd：垫板厚度；Hx：下摸座厚度；Y：安全距离20～25mm。初选压力机最小闭合高度为165mm，最大闭合高度220mm，220-5≥211≥165+10mm,所选压力机工作台尺寸450×300mm；设计模具尺寸380×260mm。故所选压力机为JC23-16型。5.5模具总装图5.5.1弯曲模装配图图5-1弯曲模装配图5.5.2弯曲模爆炸图图5-2弯曲模爆炸图6翻孔、切口、弯曲复合模设计6.1翻孔模某些设计计算翻孔系数K=d/D=0.67查Q235极限翻孔系数为0.5<0.67故可一次翻边成形翻预螺纹孔高度[8]Hmax=d/2×(1-K)+0.43r+0.72t0=6/2(1-4/6)+0.43×1+0.72×1=2.15mm（6-1）H=2mm<Hmax故可以冲出所需翻孔高度。6.1.1翻孔模工艺翻孔凸缘作为紧螺纹连接螺母基体，对其尺寸精度有较高规定，变薄翻孔高度H；翻孔内孔即螺纹底孔；翻孔凸缘外径等，容许偏差为0.05～0.1mm。对凸模构造设计及关于工艺计算都提出了较高规定，翻孔凸模构造形状设计及翻孔间隙合理拟定是此类冲模设计成败核心。6.1.2翻边力计算F=1.1π(D-d)tσs=1.1×3.14×1×（6-4）×235=1623.38N（6-2）其中σs：材料屈服极限为235Mpa6.1.3翻孔模工作某些设计翻孔凹模圆角半径：取该值等于零件圆角半径为0.5mm,翻孔凸模圆角半径：应尽量取大些，做成球形或抛物线形,使用球形凸、凹模单边间隙=（0.75～0.85）t取0.85mm凸、凹模分别按IT6和IT7级加工制造,翻孔凸模尺寸：DT=（D0+Δ）-δ=(5+0.08)-0.08=5.08-0.08（6-3）DA=（DT+2Z）+δ=5.08+2×0.85=6.78+0.022（6-4）其中：DT、DA分别为凸、凹模直径；D0为圆孔最小内径；Δ为尺寸公差；Z为冲裁间隙。6.2切口某些设计零件切口某些设计构造如图6-1所示。图6-1切口翻孔尺寸6.2.1切口弯曲凸、凹模设计凸模设计为端部小、根部大梯形构造，便于取出工件；刃口端部和根部有1mm落差，有助于减小冲裁力及切舌成形；凹模刃口基本形状与凸模按冲裁间隙配作，在切舌根部，凹模与凸模有一种料厚间隙，且加做圆角。模具工作时，凸模将板料切开后，上模继续下行，直至达到工艺规定切舌高度或者角度。此过程中，凸模压制切开料片某些向下弯曲，切舌根部在凸模与凹模共同作用力下被扯破开一小段，形成一段自然过渡圆弧。这种模具构造特点是，模具工作时，凸模刃口完全进入凹模，通过调节压力机行程，可达到切舌角度<=90°工艺规定。凸模设计如图6-2所示：图6-2切舌凸模尺寸凹模设计：凹模尺寸按凸模尺寸配作切舌根部间隙弯曲黑色金属是凸、凹模间隙计算公式[8]为Z/2=(n+1)t查表得间隙系数n=0.05，凸、凹模间隙单面间隙为1.05mm。凹模长度L凹=（7+Z）=7+1.05=8.05mm宽度为4mm凹模根部圆角半径：其应不大于等于工件内r，但不能不大于板件最小弯曲半径rmin=0.8t=0.8，因此r凸=1mm图6-3切舌凹模尺寸6.2.2模架选取模架选取：200×125×140～170GB/T2851.5。6.2.3压力机选取压力机选取：由于所需冲压力较小，初选10t冲床。模具闭合高度为170mm，初选压力机最小闭合高度为135mm，最大闭合高度180mm，180-5≥170≥135+10mm,所选压力机工作台尺寸370×240mm；设计模具尺寸290×190mm。故所选压力机为JC23-10型。6.3模具总装图6.3.1复合模装配图图6-4翻孔切口弯曲复合模装配图6.3.2复合模爆炸图图6-5翻孔切口弯曲复合模爆炸图7基于ProE模具三维仿真加工在机械制造业，当前有诸多公司把产品设计、分析、制造、产品数据管理和信息技术集于一体.这种先进管理方式属于公司信息化范畴。并且这种先进管理方式也引起了设计领域巨大变化。第一次大变化是八十年代CAD软件推广，国内普遍使用是AutoCAD软件。三维CAD软件不但仅可以实体造型，还可以运用设计出三维实体模型进行模仿装配和静态干涉检查、机构分析和动态干涉检查、动力学分析、强度分析等。因而运用三维设计软件真正意义不但仅在于设计模型自身，而是设计出模型后解决工作。7.1Pro/Engineer软件简介Pro/Engineer软件是美国PTC(参数技术公司)公司推出工程设计软件，简称Pro/E。其功能强大，参数化特性造型使其占据三维设计领域软件市场份额越来越大，特别在国内CAD/CAM研究所和工厂得到了广泛应用。它技术特点就是参数化管理，所有算法都是失量化，三维与二维图形元素间具备关联性，是当前不可多得计算机辅助设计软件。从"拖动操作"到"智能制图"，简化并精练了顾客对Pro/E体验过程。简洁而直观工作流程把常规操作中鼠标移动距离和菜单打开次数大大减少了。并且把行业中功能最强大、最高效工具应用到顾客所有设计任务中。Pro/E还引用了行为建模功能:一种全面、目的驱动设计工具，能让工程师通过捕获设计规定和目的，来最佳地驱动产品开发过程。也涉及了某些在整个装配过程中评估行为功能。在装配零件时，设计人员可以迅速简朴地把零件装配起来，然后评估真实产品将如何动作。7.2软件在仿真加工中应用在老式设计中，工程师在设计时大脑中先产生是三维实体图像，然后运用工程图学中视图、剖视图、断面图、局部放大、简化画法等表达办法，及正投影规律，遵循工程图学国标，把大脑中产生三维实体图像用二维图形表达出来。而三维软件产生如Pro/E使工程师在大脑中先产生是三维实体图像可以直接仿真到屏幕上，既形象又直观。因而，应用Pro/E软件进行设计使工程师思想不经“翻译”直接直观交流，是直接自然思维过程，表达更直接、精确，清晰。与二维设计不同是，在装配体设计中，不是先画装配图。而是从每个零件三维设计开始，然后进行装配。在Pro/E软件中装配体设计有两种办法:一种是在装配环境中完毕零件设计，这种办法称为"自上而下"设计办法。在设计中，工程师头脑中先产生是装配体形状，再通过装配总体构架详细进行每个零件设计，最后把设计零件自动装配在装配体上。另一种办法是先设计每个零件.然后把设计好零件一种个地进行装配，发现间题及时进行修改，运用同轴、贴面等装配关系，通过简朴拖拉就可以完毕装配。运用软件编辑功能，可以使工程师在设汁中自由地对装配体上零件进行修改，修改后会自动地同步反映到该零件图上。7.3仿真加工图7.3.1落料模凸模仿真加工图图7-1落料凸模仿真加工图7.3.2落料模凹模仿真加工图图7-2落料凹模仿真加工图8结论本次设计镇流器外壳冲压模具采用分步冲压成形，生产效率较高，模具构造简朴，操作安全以便，采用了大量原则部件，减少了生产成本及维护保养规定，具备良好经济效益，对同类零件冲压模具设计具备一定参照价值。通过进行仿真加工，使得产品一次合格率大幅度提高，为模具设计与制造创造了新模式。通过对镇流器外壳模具设计，更深一层理解了落料模、弯曲模、复合模设计流程，涉及冲裁件工艺分析、工艺方案拟定、模具构造形式选取、必要工艺计算、重要零部件设计、压力机型号选取、总装图及零件图绘制。在设计过程中，有些尺寸是一点也马虎不得，只要一种数据有误，就得所有改动，使设计难度增大。在仿真加工中，核心是要定好加工坐标系，以及所使用刀具及工件零点。在设计仿真加工过程时，可以发现走刀路线设立不同，对加工效率有明显影响，使得最后生成程序复杂限度不同。参照文献[1]赵侠，李飞.上盖冲压工艺与模具设计[J].锻压技术，，34（5）：116-117.[2]苑贵欣,王炳强.板孔翻边冲压工艺分析与模具设计[J].金属加工,,(20)：45-46.[3]钟翔山.底壳冲压工艺及模具设计改进[J].机械制造,，(515)：57-58.[4]兰英.浅谈端盖冲压工艺及模具设计[J].科技创新导报,,(5).[5]钟翔山.上板冲压工艺及模具设计改进[J].金属加工,,(14)：51-52.[6]韩森和等.冲压工艺及模具设计制造[M].湖北科学技术出版社，.[7]李舒燕等.模具制造工艺[M].湖北科学技术出版社，.[8]林承全等.冲压模具课程设计指引与实例详解[M].化学工业出版社，.[9]王芳.冷冲压模具设计指引[M].机械工业出版社，.[10]王孝培.冲压手册[M].机械工业出版社，1998.[11]刘建超等.冲压模具设计与制造[M].高