材料成型及控制工程毕业论文-飞轮锁片的模具设计和快速成型技术的研究.doc

1、本科毕业论文（20 届）飞轮锁片的模具设计及快速制造技术研究所在学院专业班级 材料成型及控制工程学生姓名指导教师完成日期诚信声明本人郑重声明：本论文及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。本人签名： 年 月 日毕业设计任务书设计题目： 飞轮锁片的模具设计及快速制造技术研究 1课题意义及目标学生应通过本次毕业设计，了解冲压模具的结构及设计方法；了解快速制造技术的方法及应用；了解 3D 打印快速制造技术的工作原理、适用材料、制造工艺及在模具制造中的应用，为学生在毕业后从事材料成型技术工作打好基础。2主要任务（1）查阅 20 篇以上的科技文献

2、（2）零件名称：柴油机飞轮锁片材料：Q235材料厚度：1.2mm工件精度：无要求生产批量：大批量 。设备情况：一般工业制造常见设备。零件图：如右所示。1）了解冲压模具设计的方法。分析 所给零件的工艺方案和模具结构。计算凸凹模的尺寸。2）绘制凸凹模的零件图和并建立图凹模的三维模型。3）掌握 3D 打印快速制造技术的工作原理、适用材料、制造工艺流程及工艺参数4）用 3D 打印快速成型设备制造凸凹模。掌握模具设计的方法，并通过 3D 打印快速成型设备制造模具的主要零件。分析比较快速成型工艺和传统工艺各自的优缺点。（3）完成毕业设计的开题答辩、中期检查。（4）按照毕业论文的撰写要求完成毕业论文、参加答

3、辩。3主要参考文献1丁松聚主编.冷冲模设计.北京：机械工业出版社，2001.102王广春，赵国群.北京.快速成型与快速模具制造技术及其应用.机械工业出版社，2013.13刘厚才，莫健华，刘海涛.三维打印快速成形技术及其应用J.机械科学与技术，2008，（9）4进度安排设计各阶段名称 起 止 日 期1 查阅文献，完成开题报告 12 月 1 日12 月 31日2 阅读相关文献，完成凸凹模计算 1 月 1 日3 月 10 日3 绘制凸凹模的零件图和三维图并完成中期检查3 月 11 日4 月 30 日4 用 3D 打印设备制造凸凹模 5 月 1 日5 月 15 日5 撰写毕业论文，准备答辩 5 月 1

4、6 日6 月 10 日审核人： 2014 年 12 月 15 日I飞轮锁片的模具设计及快速制造技术研究摘 要：冷冲压模具在我们传统的模具设计制造中具有不可忽视的地位。冷冲压是一种基于去除成型的成型方法，原材料在压力机上利用冲模产生的外界压力，使之出现分离、变形，最终成型出所要求的零部件。快速成型制造技术因其产品具有优良的品质、较低的成本、较短的开发周期，能快速进入市场等优势，已经别广泛应用于模具制造。本论文完成了飞轮锁片的模具设计，并采用 3D 打印快速成型机打出了落料、冲孔复合模具的样品。关键词：冷冲模，模具设计，快速制造技术The mold design of flywheels lock

5、 plate and The researchof Rapid manufacturing technologyAbstract：Cold stamping die has an important status in our traditional mold design and manufacturing. Cold stamping molding is a kind of molding method based on the removal molding method, the raw material uses the punching pressure on the press

6、ure machine, making it being separated and deformed, eventually molding the required components. Because of the rapid prototyping manufacturing technology products have the advantages of excellent quality, low cost, short development cycle,the quick speed to enter the market , it has already widely

7、used in mold manufacturing. This paper completes the mold design of flywheels lock plate , and uses 3D printing rapid prototyping machines to form the sample of the punching and blanking compound die. Keywords:Cold die,Mold design,Rapid manufacturing technology II目 录1 前言 .11.1 飞轮锁片的模具设计 .11.2 快速制造技术

8、的现状和发展趋势 .22 飞轮锁片的模具设计 .32.1 冲压工艺分析 .32.2 确定冲压工艺方案和模具结构形式 .32.2.1 分析制件的冲压工艺性 .32.2.2 确定零件工艺方案 .32.2.3 确定冲模类型及结构形式 .32.3 工艺计算 .42.3.1 排样、计算条料宽度、确定步距 .42.3.2 材料利用率 .42.4 凸凹模刃口尺寸计算 .52.4.1 合理间隙确定 .52.4.2 刃口尺寸计算（刃口全部采用分别加工法计算） .52.5 冲压力计算 .62.6 压力中心计算 .62.7 模具闭合高度 .73 3D 打印快速制造成型技术 .93.1 工作原理 .93.2 适用材料

9、 .123.2.1 直接成型用材料 .133.2.2 间接复制用材料 .133.3 制造工艺流程 .134 冲压模具的传统与现代制造工艺比较 .154.1 冲压模具的传统制造工艺 .154.2 冲压模具的现代制造工艺 .16III4.3 传统与现代制造工艺比较 .165 3D 打印技术生产冲压模具 .185.1 使用设备 .185.2 使用材料介绍 .205.3 过程分析 .205.4 成型参数介绍 .216 结 论 .22参考文献 .23致 谢 .2411 前言1.1 飞轮锁片的模具设计从上世纪末开始，消费市场环境发生了很大的改变。随着经济的不断发展，改革开放，大家的消费水平和消费理念有了质

10、的转变，不再像从前那样只追求量，现在更追求个性化的定制产品。同时，制造商们面对市场方向的改变，不再像原来一样大批量的生产单一的产品，而是小批量的生产有特色的产品，以满足消费者的实际需求，占领商机。国民经济的快速的健康的发展对模具制造行业提出了越来越高的市场要求，促使了模具制造业的高速发展。在新世纪全球模具制造工业发展变化日新月异。作为未来中国模具制造业接班人，大学生应努力学习专业知识，多多了解接触新兴模具制造技术而且扎实踏实的学习传统模具制造技术。通过本次对飞轮锁片零部件进行了工艺分析，设计了冲孔落料冷冲压模具，并确定采用复合模生产。本次设计的内容主要包括 1.冲压工艺分析 2.确定冲压工艺方

11、案、模具结构形式 3.工艺计算 4. 凸凹模刃口尺寸计算 5.冲压力计算 6.压力中心计算 7.模具闭合高度。此论文是围绕着毕业设计课题“飞轮锁片的模具设计及快速制造成型技术的研究”的课题要求，通过查阅大量文献并通过实践而编写的毕业论文。本篇论文共分为六章。第一章为前言，引发出这次的毕业设计所涉及的内容。第二章为飞轮锁片的模具设计。第三章为3D 打印快速制造成型技术。第四章为冲压模具的传统与现代制造工艺比较。第五章为3D 打印技术生产冲压模具。第六章为结论，综述了这次毕业设计的零零总总。由于本人专业水平有限，书中的不当或错误之处恳请读者批评指正，谢谢。1.2 快速制造技术的现状、发展趋势近年，

12、快速成型制造技术发展的比较完整，得到了各方面的完善，现在正在往快速模具制造的方向在进行发展与开拓。在其他的领域方面，快速成型制造技术都有不小的贡献。好如在生物医学和构造工程的范畴上面，快速成型制造技术有很深远的前景，按照 CT 的信息数据可以转2化为 CAD 模型后，快速的制造出立体的三维人体器官，好如说人体的骨骼、颅骨、牙齿，甚至是一些软组织，如肾等等。在这一过程中，可以使用不同颜色的材料来使之成型，然后在需要醒目颜色的组织上得以应用。在康复的工程方面也有进展，可以制造出假肢，其质量可以得到大大的提升，使之可以减缓病人安装假肢的痛苦。在试验分析模型方面，快速成型制造技术还可以在计算分析与试验

13、上发挥有效应用。另外，在建筑行业方面，模具设计也发挥着很大的作用，其建立的三维模型为建筑实物提供了很好的参考。32 飞轮锁片的模具设计2.1 冲压工艺分析1）形状：柴油机的飞轮锁片的所给出的形状为圆形外形和一个含有切口的内孔而组成的，是较为简单的对称性工件，如右图所示。2）所给出的的加工要求中无精度要求，所以选用经济精度IT13 级，粗糙度为 Ra=6.3um。3）所给定的加工材料要求为Q235 碳素结构钢，并且要求大批量生产。图 2.1 零件图2.2 确定冲压工艺方案、模 具结构形式2.2.1 分析制件的冲压工艺性材料：Q235 为普通的碳素结构钢，其性能适合于冲裁加工。零件结构：为简单的对称性结构，适合于冲裁加工。尺寸精度：由于没有要求较高精度，可选定经济精度 IT13。2.2.2 确定零件工艺方案该零件包括落料和冲孔两个基本的工序，于是根据分析可以制定提出以下三种方案：方案一：先落料，后冲孔，采用单工序模出件（两套）。