基于ProE电子零件弯曲模

I摘要本课题通过设计全套的冲压模具和弯曲模具来实现对电子零件冲孔并弯曲成型的工艺。本次设计从冲裁弯曲件的工艺分析入手来选择冲压和弯曲模具的各个零部件尺寸参数，并绘制各个零部件的三维和二维图纸，完成整套模具的受力分析和装配。在设计过程中特色在于运用Pro/E软件进行三维建模设计出各零部件，并完成全套模具总装，最后导出二维CAD图。采用倒装复合模一次完成裸聊和冲孔两个工作，其设计过程包括基本理论、工艺分析、结构确定、基本尺寸计算、工艺力的计算、模具总体机构设计等步骤。凸凹模工作部分尺寸计算及制造公差为设计计算的重点，最后完成总配图和重要零件的设计。其内容包括了一套模具设计的基本过程，计算方法。弯曲模的设计过程包括弯曲过程分析、弯曲工艺计算、弯曲件回弹，弯曲模工作部分尺寸计算。本次设计冲压生产靠模具与设备完成其加工过程，生产效率高，操作简便，易于实现机械化和自动化，可以获得其他加工方法所不能或难以制造的、形状复杂的零件。关键词：电子零件冲压模弯曲模Pro/EIIAbstractElectronicpartsarepunchedholeandbendedbyfullsetofstampingandbendingdies.Duringdesigningwechooseandconfirmsizeofpartsofstampingandbendingdiesthroughanalysingblanking’stechnology,anddrawingparts’three-dimensionalandtwo-dimensiondrawings,completingdie’sforceanalysisandassembly.UGNXSoftwareEngineeringisusedtodosolidworks,andcomplishdie’sassembly,exporttwo-dimensionCADdrewingsintheend.Upside-downcompounddiesischaracterizedbyacompleteblankingandpunchingtwowork.Blankdiedesigningincludesbasictheory、processanalysis、structuredetermination、basicsize、die’sarchitecturalstructureandsoon.Characteristicstechnologicalcalculation、anddiedesign,dimensionalcalculationandmanufacturingtoleranceinworkingportionofpunchanddieisdesignfocus.Finally,thecompletionofassemblyandimportantpartsofthedesign.Itincludesasetofbasicdiesdesigningprocess.Bendingdieofthedesignprocess,includingtheanalysisofbendingdeformationprocess,calculationofbendingprocess,springbackofbendedpart,determinationofdimensionsinworkingportionofbendingdie.Stampingiscarriedoutbydiesandpress,andhasahighproductivity,mechanizationandautoimmunizationisforstampingcanberealizedeanvenientlyowingtoitseasyoperation.Keyword:ElectronicpartStampingdieBendingdiePro/EIII目录摘要………………………………………………………………………………ⅠAbstract……………………………………………………………………………Ⅱ第1章前言1.1课题研究的意义和目的………………………………………………11.2冲压技术和冲模的发展………………………………………………1第2章冲压件工艺分析及工艺方案确定2.1冲压件工艺分析…………………………………………………………42.2冲裁工艺方案的确定……………………………………………………52.3排样设计…………………………………………………………………6第3章工艺与设计计算3.1零件图的展开计算………………………………………………………93.2冲裁力的计算……………………………………………………………93.3压力中心的确定…………………………………………………………103.4压力机的选取……………………………………………………………12第4章倒装式落料冲孔复合模的设计4.1凸凹模设计……………………………………………………………134.1.1凸凹模的尺寸计算……………………………………………………134.1.2落料刃口的尺寸计算…………………………………………………144.1.3冲孔刃口尺寸计算……………………………………………………154.1.4凹模的选取……………………………………………………………154.1.5凸模选取……………………………………………………………164.2定位元件的结构设计…………………………………………………174.3常用卸料、出料、压料零部件设计……………………………………174.4导向支承固定元件……………………………………………………19第5章弯曲模主要零件及结构设计5.1弯曲部分结构分析……………………………………………………225.2弯曲时凸模与凹模之间的间隙………………………………………235.3弯曲力的计算…………………………………………………………245.4压力机的选取…………………………………………………………24第6章模具的系统分析6.1模具失效形式及机理…………………………………………………26IV6.2模具系统的影像因素…………………………………………………266.3模具先进制造工艺及设备……………………………………………28第7章基于Pro/E的三维建摸7.1基于Pro/E简介……………………………………………………307.2Pro/E产品设计………………………………………………………307.3三维建模实例………………………………………………………317.4Pro/E到CAD的数据转换……………………………………………33总结……………………………………………………………………………39谢辞……………………………………………………………………………40参考文献………………………………………………………………………41附录………………………………………………………………………………421第1章前言1.1课题研究的目的和意义目前我国工业不少领域的工业产品已经相对过剩。但是，人们不断更新的消费需求已经改变，广大消费者不仅需要产品内在的优秀品质，而且讲究求外观雅致。这是推动我国制造业不断发展的动力之一。以冲压为主要制造方法的零件比较有代表性。与人们日常生活密切相关的有汽车覆盖件、电脑与手机外壳搪瓷、与不锈钢器皿等，这些冲压产品带来了产品层出不穷的外观变化。不仅如此，冲压方法也能制造不少产品内部的某些零件，如链轮、轮毂、汽车大梁、支架等。同时，在制件尺寸大小、制件复杂程度等方面，冲压方法都有非常大适应范围。冲压件与塑料件的结合导致其适应的范围更宽。据文献介绍，冲压方法的增值率达到原材料的3~12倍，具有明显的综合技术经济优势。所以，冲压工艺得到了最广泛的应用，几乎涉及到国民经济的各个部门。从模具角度来看，模具是现代制造业不可缺少的工艺装备，发达国家的模具生产总值早已超过了工作母机（机床）的总产值，其中为冲压工艺服务的冲模约占模具总量的40%。而冲模在很大范围内涵盖了其它模具（冷锻模、塑料模、压铸模、粉末冶金模等）的共同内容。由此可见学习掌握冲压工艺与模具设计知识具有非常重要的意义。我国是一个发展中的超级大国，人口众多、廉价劳动力等条件致使我国成为世界制造业的中心，电子信息技术中的电子元件和汽车部件。但由于国内外制造水平差距甚大，由此可知研究冲压模具的必要性。1.2国内冲压模具发展状况我国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，但与国外发展经济需求和世界先进水平相比，差距仍然很大，一些大型、精度、复杂、长寿命的高档模具每年仍大量进口，特别是中高档轿车的覆盖件模具，目前仍主要依靠进口。一些低档次的简单冲模，已趋供过于求，市场竞争激烈。现将2004年冲压模具市场情况简介如下：据中国模具工业协会发布的统计材料，2004年我国冲压模具总产值约为220亿元，其中出口约为0.75亿美元，约合6.2亿元。根据我国海关统计资料2004年我国共进口冲压模具5.61亿美元，约合46.6亿元。从上述数字可以得出2004年我国冲压模具市场总规模约为266.6亿元。其中国内市场需求为260.4亿元，总供应约为213.8亿元，市场满足率为82%。随着我国成为世界制造业的中心,电子信息技术中的电子元器件和汽车部件2越来越多的成为中国制造,而模具是机械、电子、汽车、家电等工业产品的基础工艺装备,作为工业基础,模具的质量、精度、寿命对于其它工业的发展起着十分重要的作用,在国际上称之为“工业航母”。随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，许多新技术、新工艺、新设备、新材料不断涌现，因而促进了冲压技术的不断革新和发展。“十一五”期间，在科学发展观指导下，不断提高自主开发能力、重视创新、坚持改革开放、走新型工业化道路，将速度效益型的增长模式逐步转变到质量和水平效益型轨道上来，我国的冲压模具的水平也必然会更上一层楼。改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。近年来，模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”；广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心；中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家。目前我国已形成了300多亿元各类冲压模具的生产能力。一、冲压模具市场情况我国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，但与国民经济需求和世界先进水平相比，差距仍很大，一些大型、精密、复杂、长寿命的高档模具每年仍大量进口，特别是中高档轿车的覆盖件模具，目前仍主要依靠进口。1.2.1国外冲压模具的发展状况目前，美国、日本、德国等工业发达国家模具工业的产值均已超过机床工业总产值。美国模具年产值已超过100亿美元；日本从1957年到1984年二十七年间，模具工业增长100倍；台湾地区1984年到1987年模具工业每年以33%以上的年增长率速度发展，1987年台湾地区模具出口达一亿两千万美元。香港的模具年产值为30亿港币，我国的模具年产值为人民币30亿元。国际模协成员国对模具工业的投资年人均5000美元，日本高达15000美元，我国模具工业投资年人均约500元。当今世界正在进行着新一轮的产业调整。一些模具制造逐渐向发展中国家转移，中国正成为世界模具大国。近年来，外资对我国模具行业投入量增大，工业发达国家将模具向我国转移的趋势进一步明朗化。日本的模具产能约占全球的40%，居世界第一位，每年向国外出口大量模具。现在模具市场竞争日趋激烈，因此日本模具业也在努力降低生产成本。模具业是人力成本较高的行业，日本的人力成本是中国的及东南亚地区的十几倍，而人力3成本中有70%以上是非核心技术人员。因此，现在日本模具业正逐渐将技术含量不高的模具转向人力成本较低的地区生产，只在本国生产技术含