1、本科毕业论文（20 届）典型冲压模具库的建立所在学院专业班级 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： 典型冲压模具库的建立 1课题意义及目标通过本次毕业设计，培养学生综合运用所学的基础理论、专业知识和基本技能，独立分析和解决冲压模具计算机辅助设计等工程领域实际问题的能力，为毕业后从事相关技术工作打好基础2主要任务（1）收集、学习和掌握有关资料，熟悉相关软件。（2）多媒体数据资源的采集制作。（3）界面设计、导航目录设计、系
2、统设计。（4）模具运动仿真。（5）完成说明书一本。3主要参考资料1李天佑.冲模图册 M.北京:机械工业出版社,2005.2丁松聚.冷冲模设计 M. 北京:机械工业出版社,2010. 3吴崇峰，模具 CAD/CAE/CAM 教程 M.北京:中国轻工业出版社,2002.4李建军. 模具 CAD 基础M.武汉：华中科技大学出版社，2008.5爆风创新科技. Pro/ENGINEER 野火版 5.0M.北京:人民邮电出版社，2010.4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 2014.12.012014.12.312 多媒体数据资源的采集制作。 2015.01.012015.
3、03.203 界面设计、导航目录设计、系统设计 2015.03.212015.04.304 模具运动仿真 2015.05.012015.05.155 完善内容、完成说明书及答辩工作 2015.05.162015.06.10审核人： 2014 年 12 月 15 日I典型冲压模具库的建立摘 要：本课题的研究目的在于解决当今冲压模具动态图相应标准及内容较缺乏的问题。其研究方法首先是收集整理各种类型的冲压模具，然后运用 Pro/e 绘制整理的冲压模具并应用视频制作软件制作模具的动态图，模拟冲压模具的运动过程，最后整理所有的动态图并将其收录到冲压模具库中。典型冲压模具库能够应用到冲压模具教学及设计制造
4、过程中，这样人们便能更加生动直观的了解冲压模具关键词：CAD/CAM 软件，冲压成形，模具库The establishment of Typical impact extrusion Mould baseAbstract：The purpose of the study is to solve issues such as todays stamping diesdynamic map.For todays stamping diesdynamic map need more perfect appropriate standards and contents.The method we us
5、e for this research as follows:First of all, we collected various types of stamping dies;then drawing stamping die that we have collected before by using proe software ,making moldsdynamic maps by using video production software, simulation the motion between stamping dies. Finally, collateing all t
6、he dynamic map that we have,and they will be included in the die database. Typical stamping die database can be applied to teaching and stamping dies design and manufacturing process.So that people will be able to understand the stamping dies more intuitively. Keywords: CAD/CAM software,Impact extru
7、sion,Mould base.II目 录1 绪论 .11.1 冲压工 艺及冲压模具 .11.2 冲压模 具工业的现状 .11.3 模具库建立的意义 .22 模具零件的设计与零件三维图的绘制 .32.1 模具主要零件及参数的设计 .32.2 模具零件的三维图的绘制 .52.2.1 CAD/CAM 的概念 .52.2.2 Pro/e 在模具设计中的应用 .52.2.3 模具零件图的绘制 .63 模具仿真动态图的的制作 .123.1 模具的装配 .123.2 模具仿真动作的制作 .133.3 模具动态图的导出及美化 .134 冲压模具库的汇总及建立 .154.3.1 html 的开发应用 .164
8、.3.2 导航的制作 .175 冲压模具库在教学中的应用 .196 冲压模具库在其他领域中的应用 .207 总结 .21参考文献 .22致 谢 .2311 绪论1.1 冲压工艺及冲压模具冲压加工是一种对金属或非金属材料的加工方法，他是建立在材料塑性变形的基础上，将不同规格的金属板料或配料施加压力使其产生分离或变形从而获得所需形状尺寸和性能的零件的加工工艺，由于这种加工方法方法通常是在常温下进行，因此又被称为冷冲压。冲压加工的工艺与其他加工方法相比其主要的特点是他可得到其他方法难以加工或者加工困难的复杂形状的零件，并保证了尺寸稳定、互换性好、刚度好、材料利用率高、冲裁过程中能耗少、操作简单易于实
9、现自动化、机械化，因此冲压加工工艺非常广泛的运用在批量生产加工中。冲压加工过程的主要特征是利用了相应的冲模及冲压设备来实现的。冲模是将先进材料加工成所需形状大小的零件的一种特殊的工艺设备，冲模在冲压过程中起着至关重要的作用，先进的加工工艺必须依靠相应的冲模来实现，但冲模的制造一般是单件小批量生产，其主要特征是精度高、技术要求高，是技术密集型产品，因此相应的制造成本也高于同类产品。1.2 冲压模具工业的现状近年来，国家多次组织协调有关材料研究所、大中专院校和钢铁企业来研究开发模具，包括模具专用系列钢种、各种模具加工的专用工具、辅助材料等，并将其推广。因此，模具的复杂程度、精密度、寿命及普及度都大
10、大提高。但由于我国的模具行业起步较晚，与国外发达国家相比仍是存在一定的差距。随着轻、重工业的逐步发展，各类工业产品的更新速度的加快，对模具的需求量也变得越来越大。无论在数量上还是质量上都远远达不到我国生产发展的要求。模具的设计和制造水品也不能满足现今发展的需要。在模具的生产水平方面，模具加工的制造精度和模具的复杂程度、表面粗糙度以及模具的制造周期和使用寿命等参数相比国外还是有一定差距。此外，我国的模具工业整体装备水平更是存在相对落后、利用率的状况，高素质模具人才缺乏等问题，所以各类模具产品的综合开发能力更需要加强。2近年越来越多的模具企业注重于模具技术，同时也加大了对技术方面的投资力度。将技术
11、层面提升为企业的主要发展动力。许多国内的的模具企业已经普及了CAD，并也陆续的开始引进 UG、Pro/Engineer 、Eucld-IS 等国际通用类软件，个别厂家还引进了 DYNAFORM 、Moldflow、Optris 、C-Flow 及 MAGMASOFT 等CAE 软件，并且已经成功的运用到模具的设计及生产的过程中。1.3 模具库建立的意义在现今信息数字化发展的带动下，设计、制造业也越来越趋近于数字智能化。在冲压模具设计制造业发展迅速的今天，模具的学习与认识也越来越普及。但是，在现如今的市场上还没有一套完整的冲压模具库系统，所以，收集、研究和开发一套适合大众市场学习和研究的一套冲压
12、模具库系统是十分必要的。运用模具库系统既可以直观的学习认识不同类型不同规格的模具的动作状态方式，也可以使模具的设计制作人员提高模具的设计效率。 32 模具零件的设计与零件三维图的绘制2.1 模具主要零件及参数的设计模具的设计前提是按照设计的工件分析、比较和确定工艺方案包括工序性质的确定，工序数目的确定，工序顺序的确定，冲模类型的选择，然后根据制定的工艺方案对模具的零件进行设计制作：（1）模架模架是支撑模具的主体结构，他是将冲模主要工作零件连接到一起从而形成一个整体的部件。模架的结构形式可以按照导柱在模座上固定的的位置的不同可分为对角导柱模架、后导柱模架、中间导柱模架、四导柱模架。按导向方式不同
13、可分为有滑动导向模架和滚动模架，因此模架的选择是根据凸、凹模周界长、宽、直径等参数来选择的。（2）导向零件模具的导向零件是保证上模相对于下模或凸模相对于凹模能够正确的运动。模具中一般的导向零件是滑动或滚动式导柱、导套。导套内孔有油槽，便于储油可以保持与导柱间的润滑度。导套的内径 d 与导柱的外径相配，导套的外径与模座相配采用 H7/m6 的过盈配合。导柱导套一般是有标准件需根据凸凹模尺寸进行选用。 （3）凸模标准凸模一般是由工作部分、固定部分和防止下拉的台肩部分组成。这三部分的形状需根据零件的形状、尺寸及制件厚度来设计。凸模的工作部分的主要作用是对制件进行冲压工作的，其尺寸是根据制件轮廓形状设
14、计。凸模的固定部分可以使凸模和固定板或模架之间有一准确位置，其形状尺寸可根据加工便捷度和与凸模工作部分间的形状和位置公差要求来设计。凸模的长度设计主要是根据模具的结构需要并考虑磨损等方面来设计一般凸模长度按照公式 L=h1+h2+h3+h 来计算，其中 L 为凸模长度；h 1 为凸模固定板厚度；h 2 为卸料板长度 h3 导料板长度；h 为附加长度，一般 h 取 1520mm。（4）凹模凹模的设计主要根据工作部分的尺寸、制造公差及固定方式等。凹模的外形尺4寸主要指他的长、宽或直径和厚度。凹模的外形尺寸能够直接影响凹模的强度、刚度和模具的寿命，凹模的外形尺寸主要根据零件的的厚度和制件的外形尺寸来
15、确定。凹模工作部分的尺寸和形状是根据制件的尺寸和形状来设计制作。（5）定位零件模具的定位零件的作用是保证条料或毛坯能够在模具中的正确位置，所以根据模具和毛坯的不同需要选择不同形式的定位装置， “冲压模具中主要的定位装置有挡料销、定位销、定位板、导料板、导正销、侧刃等” 。不同的定位装置根据不同的类型的零件均设置有相应的规格，因此，在冲压类的模具设计制造的过程中，可以根据模具和毛坯的形状和规格及加工方法，来选用相应的定位装置进行定位。（6）卸料装置卸料零件的作用是在冲裁模冲裁过程中卸掉制件或废料，常见的卸料零件有固定卸料板和弹压卸料板。固定卸料板为刚性结构主要作用是卸料;弹压卸料板的是柔性结构，
16、既可以起到卸料作用，也可以兼顾压料作用。固定卸料板只适用于制件厚度大于 0.8mm 的模具，其外形尺寸一般是与凹模相同，厚度 H 卸 一般等于（0.81 ）H 凹 。常用于小型模具。弹性卸料板主要运用在冲制薄料或要求制作平整的冲模中弹性卸料板位于两侧的导料板的上部分应根据其压料作用设计为台阶状，其高度可根据 h=h 导 -t+Kt 来计算，其中 h 导 为导料板厚度；t 为材料厚度；系数 K=0.10.3 料厚。（7）夹持装置固定板的作用是固定中、小型凸模或凹模，其大小、形状一般与整体类凹模相同厚度为（0.60.8 ）H 凹 ；垫板的作用是承受由凸模传来的压力，防止压力过大而损坏模座，其形状和
17、大小取决于凸模固定板，厚度一般在 312mm。常用材料为 45#钢淬硬磨平；上下模座的作用主要是分别固定上下模部分的零件，同时也起到传递与承受冲裁力的作用。上下模座的尺寸与形状已经标准化，因此可根据工件与设计凸凹模等零件的尺寸和形状进行选择；模柄的选用是根据模具的设计及压力机的选择进行选择，其主要作用是带动上模上下运动，其连接传动作用;螺钉和销钉的作用是连接模具中的各类零件，模具中广泛应用的是带内六角螺钉和各种带槽的柱头螺钉，螺钉和销钉已经标准化，在设计制作模具的过程中可根据所设计零件的参数对螺钉和销钉进行选择。（8）其他零部件5支撑套件标准，JB/T 7652.1-2008 标准规定了冲模支
18、撑套件的规格尺寸和标记，这个标准适用于冲模支撑套件，同时还规定了支撑套件中支撑器和支撑座的尺寸规格。因此，模具设计中支撑件的设计是根据国标中给出的标准进行选择。弹性元件设计，在模具设计中应用最多的是圆柱螺旋压缩弹簧和碟形弹簧。及软橡胶和硬橡胶。弹性元件的设计选择是按照卸料力及高度等参数根据国标对弹性元件进行选择的。2.2 模具零件的三维图的绘制2.2.1 CAD/CAM 的概念冷冲模具的使用也来越广泛，但其生产的方式基本上都是单件生产方式，同时，若要培养一个熟练地模具设计制作人员需要将近十年的时间，因为模具的设计和制造不仅仅是书本和理论知识，其重点在于多年的实践经验的积累与运用。随着社会迅猛发
19、展，市场上已经出现了模具类技术资源短缺的现象。因此，缩短设计和制造周期，节省人力、物力，降低成本，提高模具质量，模具的设计制造发展趋势是走向自动化道路，而计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助制造（CAM）是最有效的途径。CAD/CAM 技术是一项在计算机的辅助下，帮助人们完成设计制造生产过程或系统的技术。是利用计算机对设计制造过程进行检测、修改、管理和控制。CAD/CAM 技术是当前技术领域的前沿课题，他的应用使传统的模具设计制造过程变得更加智能化既可以提高模具的质量又能缩短制造周期，因此 CAD/CAM 技术的应用促使模具工业有了突破性的发展。2.2.2 Pro/e 在模具设计中的应用“Pro/e 是一款由美国 PTC 公司研发的集 CAD/CAM/CAE 于一身的三维造型设计软件，也是当今社会上最流行的三维造型软件之一” 。参数化设计和特征功能是Pro/e 软件一大特点，在模具设计中，Pro/e 可以直观快速地绘制出相应的实体模型试模具的设计更自动化、简单化，并且 Pro/e 的仿真功能也能更直观而准确观察和检验
