1、本科毕业论文（20 届）防尘盖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： 防尘盖的模具设计及快速制造技术研究 1设计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：防尘盖 材料：08 钢生产批量：大批量 料厚：1mm1）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凸凹模的三维模型。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，
3、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 2014.12.012014.12.312 阅读相关文献，完成凸凹模计算 2015.01.012015.03.203 绘制凸凹模的零件图和三维图并完成中期检查 2015.03.212015.04.304 用 3D 打印设备制造凸凹模 2015.05.012015.05.155 撰写毕业论文，准备答辩 2015.05.162015.06.10审核人： 梁红英 2
4、014 年 12 月 5 日I防尘盖模具设计及快速制造技术的研究摘 要：这篇论文主要分为两个部分，前半部分是关于防尘盖的模具设计，包括工艺分析、模具结构分析、模具尺寸计算。论文的后半部分主要关于快速成型技术研究，包括这项技术的工作原理、适用材料、过程分析。比较了传统模具制造工艺与现代模具制造工艺的优缺点。阐述了制作防尘盖模具模型的设备的各项参数和性能及零件的加工过程。关键词：防尘盖，模具，快速制造技术，pro/e 软件，ABS 塑料。Dust capsmould design Research on rapid prototyping technologyAbstract：This paper
5、 is divided into two parts.The first half of this paper is designing stamping forming die about dust cover. It includes process analysis, structural analysis of the mold, die size calculation.The second part of this paper is mainly about the study on Rapid prototyping technology，including the works
6、of this technology，itsapplication materials and process analysis. Compare with the traditional mold manufacturing technology and modern mold manufacturing process in many aspects.Describes the various parameters and performance of the equipment that making dust cover mold。Keywords: Dust cap，Moulds，R
7、P,，Pro/e software，ABS plastic。II目 录1 前言 .12 防尘盖冲压 模具设计 .22.1 防尘盖冲压模具工艺分析 .22.2 分析比较并确定工艺方案 .32.2.1 翻边工艺初步分析 .32.2.2 拉深工艺初步分析 .52.2.3 整体工艺初步分析 .62.3 模具尺寸计算 .72.3.1 毛坯尺寸计算 .72.3.2 排样方案 .82.3.3 模具工作部分计算 .93 3D 打 印快速制造成型技术 .163.1 工作原理 .163.2 适用材料 .163.3 制造工艺流程 .174 3D 打印技术生产冲压模具 .184.1 使用设备 .184.2 使用材料介
8、绍 .184.3 打印过程分析 .185 冲压模具的传统与现代制造工艺比较 .245.1 模具制造基本要求 .245.2 模具制造特点 .245.3 模具制造的基本工艺路线 .255.4 传统模具制造工艺 .265.5 现代模具制造工艺 .265.6 现代与传统模具制造工艺的比较 .276 结论 .28参考 文献 .2911 前言当今世界经济的飞速健康发展表现出对模具制造行业越来越高的需求，这就促进了模具制造技术的高速发展。作为重要的工艺装备，模具制造产业一直占有一席之地。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
9、技术并且扎实传统模具制造技术此论文是根据毕业设计课题“防尘盖模具设计及快速制造成型技术研究”的要求，通过查阅大量文献并经过具体操作实践经验编写而成的。本篇论文着重阐述防尘盖模具设计及快速制造技术研究这两大方面。同时就冲压模具的传统制造工艺与现代制造工艺方面进行了多方面深层次的分析比较，紧接着对3D 打印技术生产防尘盖冲压模具的使用设备、主要参数、使用材料及打印过程进行了详细介绍。这样既完成了本课题论文的各项要求，又加深了对快速制造技术这一新兴加工技术的认识了解，获益匪浅。本篇论文共分为六章。第一章为前言。第二章为防尘盖冲压模具设计的工艺分析、方案确定及工作零件尺寸计算。第三、四章详细描述了3D
10、 打印快速制造技术的工作原理、使用材料及制造工艺流程，并且特别着重介绍了用3D 打印快速制造技术生产防尘盖工作模具零件的使用设备主要参数、使用材料及打印过程分析。第五章为冲压模具的传统制造工艺与现代制造工艺的优缺点。第六章总结了这一毕业设计的方方面面。本论文是毕业设计课题“防尘盖模具设计及快速制造技术研究”的重要组成部分。也可供模具设计类及快速制造成型技术研究类的同学参考。太原工业学院梁红英及机械工程系材料成型及控制工程专业几位老师认真审阅了关于“防尘盖模具设计及快速制造技术研究”论文初稿，并提出众多宝贵建议。据此，编者在重新整理论文时充分吸收和借鉴了这些宝贵建议。我的专业水平非常有限，论文中
11、不恰当或者错误的地方恳请各位老师、同学批评指正。22 防尘盖冲压模具设计2.1 防尘盖冲压模具工艺分析该防尘盖零件为阶梯形拉深件。拉伸件底部形状通过冲孔翻边得到。防尘盖零件各尺寸如下图2-1-1 ：图2-1 防尘盖零件图该防尘盖零件要求大批量生产。普通级精度要求及表面质量。工件精度要求不高，不需要校形。但表面不允许有严重划伤。孔可以用高精度冲模冲出。所用材料为08钢。化学成分(%)Cu Ni P S Cr牌号C Si Mn不大于08 0.05-0.12 0.17-0.37 0.35-0.65 0.25 0.25 0.025 0.020 0.10表2-1 08钢的化学成分3拉伸试验伸长率 A,%
12、Lo 为5.65抗拉强度 Rm N/m牌号不小于08 30 290表2-2 08钢的力学性能08钢为优质碳素结构钢，是一种极软的碳素钢，强硬度特别低，所以08钢在外力的作用下有较低的抵抗塑性变形和断裂的能力。但是08钢的塑性和韧性很好。具有良好的拉深、弯曲、镦粗等冷加工性能。08钢淬透性、淬硬性极低，并且，存在时效敏感性。也就是说08钢经过冷加工在常温下放置，随着时间的推移，它会呈现出强度提高、塑韧性下降的现象。时效敏感性就是因08钢的时效作用导致自身性能改变的程度。这类钢材大多应用于轧制高精度薄板或冷轧钢带，制造成容易加工成形并且强度要求低的深冲压或深拉延的覆盖零件，所以08钢易冲压成形，符
13、合此次设计冲压工艺要求。2.2 分析比较并确定工艺方案2.2.1 翻边工艺初步分析当在平板毛坯上翻边时，预冲孔直径 d 是可以计算出来的。参考文献一式（7-1）d=D-2(H-0.43r-0.72t)。对比图2-2：4图2-2 翻边尺寸示意图已知 D=43mm，H=7mm ， r=1.5mm，t=1mm。将已知尺寸带入上式可得d=31.73mm，即预冲孔直径为31.73mm。参考文献一 K=d/D，其中 K 为零件的翻边系数，d 为预冲孔的直径，已知 d=31.73mm，D 为翻边后的孔的直径，已知D=43mm，将已知数据带入上式可得 K=0.74即翻边系数0.74。翻边系数的大小与翻边变形程度成反比，材料变形程度小，材料不易变形破裂，材料变形程度大，会出现破裂，增加零件产品报废率，许可的最小翻边系数值就是在翻边的时候在保证孔周围不破裂的情况下的最大变形程度。参考文献一表7-1得部分经验如下表：比值 d/t翻边凸模型式孔的加工方式 50 35 20 15 10 8球形 冲孔 0.65 0.57 0.52 0.48 0.45 0.44圆柱形平底冲孔 0.75 0.65 0.60 0.55 0.52 0.50在确定最小翻边系数前需要确定翻边凸模的形状参考图2-3：
