工件样图
摘要
本篇论述了模具工业在国内的发展与现状，并介绍了AutoCAD和Pro/e在模具设计中的结合应用，详细论述左/右前轮罩支架落料模具设计过程。据零件的形状和工艺性要求，进行工艺分析，制定了零件的冲压成形工艺方案，重点阐述了落料模具设计。论述左/右前轮罩支架落料模具方案的比较和选择。根据零件形状、结合实际制定出合理的排样设计。详细介绍了左/右前轮罩支架落料模具的结构设计及关键零部件设计（包括冲裁力、卸料力和顶出力的计算，弹簧、卸料螺钉的选择，凸、凹模设计，上、下模板，导柱、导套的选择等）。简述了冲压设备的选择，并且编制了模具主要零部件制造工艺。简要阐述了利用AutoCAD进行模具设计过程和Pro/e三维建模，以及两者的结合,虚拟装配和干涉检查。
关键词：落料模具设计；工艺分析；结构设计；虚拟装配
Abstract
This thesis discussed the development and actuality of die industry in our country, and introduced the combined use of AutoCAD and Pro/e in die design. Particularly discussed the designing process of pushing mold of the right and left cover bracket of the frontwheel. Arts and crafts analyzing based on the arts and crafts requirement and part’s shape. Brought forward the punching and forming schemes of the part. Stressed the design process of excision m- old. Compared and adopted the schemes of pushing mold of the right and left cover bracket of the frontwheel. Designed the arrangements of the parts on the material based on the shape of the parts and practice condition. Particularly discussed the designing of the mold’s main parts’ structure, including calculating the punching force, protrusion force, choosing springs and bolts, designing concave and convex die, choosing the fixing boards and guiding pole and sheath. Simply discussed how to choose the pressing equipment. Arranged manufacture arts and crafts for the main parts of mould. Simply discussed the designing process of the die by combined use of AutoCAD and Pro/e. Didvirtual assemblage and interferenceverification.
Keyword: punch die design; arts and crafts analysis; structure design;virtual assemblage
前言
制造业是我国国民经济的支柱产业，其增加值约占我国国民生产总值（GDP）的40%以上，振兴制造业是启动我国经济新高潮的杠杆。从技术进步角度看，以计算机为中心的新一代信息技术的发展，全面推动了制造技术的飞跃发展，在不断汲取其他相关领域新技术的基础上，使创新贯穿于制造全过程，并使技术与管理相结合，不断推出新的制造模式，推动了人类生产活动不断进步。
中国已加入WTO，我国将获得一个更加稳定的国际经贸环境，大量外资企业将进入中国，各行各业将面临重大的机遇和挑战，模具行业也不例外，同时由于国内多数模具企业在技术上和质量上与国外先进水平存在较大差距，如何在最短时间内缩小这种差距，是关系到国内多数模具企业生存的关键问题。
随着我国汽车、摩托车、家电等工业的迅速发展，工业产品的外形在满足性能要求的同时，变得越来越复杂，而这些产品的制造离不开模具，这就要求模具制造行业以最快的速度、最低的成本、最高的质量生产出模具。为了达到上述要求，模具企业只有运用先进的管理手段和CAD/CAM集成制造技术，才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。
本篇主要侧重于从工艺分析、冲裁力计算、机构设计、零件设计、计算机绘图等几个方面入手，主要研究内容通过分析计算设计出一套完整的左/右前轮罩落料模具。在第一章里简要分析了模具工业在我国的发展现状、发展前景，同时简述了AutoCDA、Pro/e等计算机软件在模具设计中的广泛应用；对零件进行分析，制定出工件的加工工艺，初步拟定该落料模具的总体结构；对排样的优化设计、冲裁力的计算；对凸、凹模的设计；对各标准件包括弹簧、导柱、导套和上、下模座选择过程的分析。本文同时简要论述了AutoCDA、Pro/e在本模具设计中的应用及两者的结合。本文是在收集和阅读了大量的模具设计知识、网上查阅资料，去各模具工厂参观，以及现场观看校模具工厂的设计过程的基础上形成的。
同时本文的形成，得益于尹绥玉老师、陈勇老师的自始至终的难点释疑和全面指导，得到了校模具工厂各位师傅的帮助和疑难解答，在此一同表示感谢！
目录
第一章概论…………………………………………………………………………………1
1.1模具工业的发展与现状………………………………………………………………1
1.1.1模具工业发展概况………………………………………………………………1
1.1.2模具工业未来前景………………………………………………………………2
1.2 CAD在模具设计中的应用……………………………………………………………3
1.3 Pro/e在模具设计中的用……………………………………………………………4
第二章工艺分析与模具结构形式设计……………………………………………………5
2.1工艺分析………………………………………………………………………………5
2.1.1冲裁件的形状与尺寸要求………………………………………………………5
2.1.2左/右前轮罩支架结构分析………………………………………………………5
2.2制定工艺方案…………………………………………………………………………6
2.2.1零件工艺要求……………………………………………………………………6
2.2.2工序顺序的编排与工序组合……………………………………………………6
第三章工艺计算……………………………………………………………………………8
3.1毛坯展开计算………………………………………………………………………8
3.2排样优化设计………………………………………………………………………8
3.2.1搭边………………………………………………………………………………8
3.2.2排样方案设计…………………………………………………………………9
3.2.3排样方案比较…………………………………………………………………9
3.2.4排样方案选择…………………………………………………………………10
3.3冲压力的计算………………………………………………………………………11
3.3.1冲裁力的计算…………………………………………………………………11
3.3.2退料力、顶出力的计算………………………………………………………12
3.3.3降低冲裁力的方法……………………………………………………………12
3.4计算压力中心……………………………………………………………………13
第四章冲压设备选择……………………………………………………………………14
4.1典型冲压设备概述（曲柄压力机）…………………………………………………14
4.2冲压设备选择原则……………………………………………………………………15
4.2.1冲压设备类型的选择……………………………………………………………15
4.2.2冲压设备规格的确定……………………………………………………………15
4.3选择冲压设备…………………………………………………………………………16
第五章模具结构设计…………………………………………………………………17
5.1模具总体结构设计…………………………………………………………………17
5.1.1方案分析…………………………………………………………………………17
5.1.2方案比较与选择…………………………………………………………………17
5.2模具闭合高度分析…………………………………………………………………18
5.2.1闭合高度概述……………………………………………………………………18
5.2.2估算模具闭合高度………………………………………………………………19
第六章模具主要零部件设计………………………………………………………………20
6.1凸、凹模设计…………………………………………………………………………20
6.1.1计算冲裁间隙……………………………………………………………………20
6.1.2凸、凹模刃口尺寸计算…………………………………………………………21
6.1.3凸模结构设计……………………………………………………………………23
6.1.4凹模结构设计……………………………………………………………………24
6.1.5凸、凹模最终确定结构…………………………………………………………25
6.2退料板设计…………………………………………………………………………26
6.3顶出装置设计………………………………………………………………………26
6.4弹簧的选择…………………………………………………………………………27
6.4.1弹簧选择原则…………………………………………………………………27
6.4.2退料弹簧的选择………………………………………………………………28
6.4.3顶出弹簧的选择………………………………………………………………28
6.5螺钉的选择……………………………………………………………………………29
6.5.1退料螺钉的选择………………………………………………………………29
6.5.2顶出螺钉的选择………………………………………………………………30
6.6定位方式设计…………………………………………………………………………30
6.7导向零件选择………………………………………………………………………30
6.7.1分析……………………………………………………………………………31
6.7.2导柱、导套选择…………………………………………………………………31
6.8支撑零件选择（上、下模座）……………………………………………………32
6.8.1上、下模座选择原则……………………………………………………………32
6.8.2上、下模座的选择………………………………………………………………32
第七章模具总图绘制………………………………………………………………………33
7.1绘制二维工程图………………………………………………………………………33
7.2三维建模……………………………………………………………………………33
7.3干涉检查、分析………………………………………………………………………34
第八章模具主要零部件制造工艺的编制…………………………………………………35
8.1上模座…………………………………………………………………………………35
8.2下模座…………………………………………………………………………………36
8.3凸模……………………………………………………………………………………37
8.4退料板…………………………………………………………………………………38
8.5顶出器…………………………………………………………………………………39
8.6导柱……………………………………………………………………………………40
8.7导套……………………………………………………………………………………40
第九章结论…………………………………………………………………………………41
结束语………………………………………………………………………………………42
致谢…………………………………………………………………………………………43
参考文献……………………………………………………………………………………44
落料装配图
凹模镶块
顶出器
上模座
凸模镶块
退料板
下模座
摘要
目录
目录2
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