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筆記本電腦殼上殼沖壓模設(shè)計畢業(yè)設(shè)計
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鎂合金筆記本電腦外殼沖壓模具設(shè)計
摘 要
分析了筆記本電腦外殼的沖壓工藝，設(shè)計了一套用于液壓機上的結(jié)構(gòu)簡單的成形模。本文從產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和功能出發(fā)，介紹了各沖壓工序的模具結(jié)構(gòu)及工作過程。提出了模具設(shè)計及制造時應(yīng)注意的事項。分析鎂合金AZ31的性能，存在常溫下不可拉深的問題，通過對零件進行詳盡的分析和查閱相關(guān)技術(shù)資料，設(shè)計了在拉深過程中對模具和零件進行加熱的拉深模，這樣就很容易的解決了上述問題。該產(chǎn)品要在兩個方向進行切邊，通過對產(chǎn)品進行工藝分析，如果設(shè)計成兩個方向同時進行切邊的復(fù)合模，則很難保證零件切邊部分的精度，所以分水平切邊和垂直切邊為兩個單獨的工序進行，從而滿足產(chǎn)品的技術(shù)要求。
關(guān)鍵詞：筆記本電腦外殼，沖壓工藝，拉伸模，修邊模
Design of the Stamping Die for the Magnesium AZ31
Outer Shell of the Notebook PC
Author: Bo Fengxia
Tutor : Huang Changing
Abstract
The stamping process for the outer shell of the notebook PC is analyzed and a set of simply constructed forming die used on liquid-press was designed. The article introduces the structure and working process of the die on each operation from the structure and the function of the product. And the points for attention in the design and manufacture of the dies are listed. The efficiency of magnesium AZ31 is analyzed in sheet metal forming and that it can’t draw in normal temperature. The problem is resolved by heating the die and workpiece during drawing, after detailed analyzing and relative technical data consulting. The product has to be trimmed in two directions. After analyzing the technic of the product, we know: If the two directions are carried out at one time, it is hard to make sure the precision. On the contrary, if we make one direction at one time, it is easy to satisfy the technical requirement of the product.
Key words: the outer shell of the notebook PC, stamping process, drawing die,
trimming die
目 錄
1 緒論……………………………….…………………………………………….…1
1.1 選題背景及目的…………………………………….……..…………………1
1.2 國內(nèi)外研究狀況…………………………………….………………………..1
1.3 課題研究方法………………………………….……………………………..2
1.4 論文構(gòu)成………………………………….…………...……………………...2
2 沖壓工藝規(guī)程的編制 ………………………………….……………………..3
2.1 沖壓件的工藝分析 …………………………………………………………3
2.1.1 材料 ………………………………………………………………….4
2.1.2 結(jié)構(gòu)工藝性分析 ……………………………………………………5
2.2 毛坯形狀、尺寸的確定 ……………………………………………………6
2.2.1 盒形件的修邊余量 ………………………………….………………6
2.2.2 盒形件毛坯尺寸計算 ……………………………………………….7
2.3 排樣設(shè)計及材料利用率計算 ……….………………………………….…..8
2.3.1 排樣方式 ……………….………………….………………………...8
2.3.2 材料利用率計算 ……….…………………………………………...9
2.4 確定工藝方案 ……………………………………………………………….9
2.4.1基本工序的確定 ………………………………….…………………9
2.4.2不同工藝方案的比較 ……………………………………………….9
2.5 工藝計算 ……………………………………………………………………10
2.5.1 落料工序 …………………………………………………………...10
2.5.2 拉深工序 …………………………………………………………...11
2.5.3 沖孔工序 ……………………………………………………………12
2.5.4 修邊工序 ……………………………………………………………13
2.6 沖壓工藝過程卡片 ………………………………………………………...14
3 拉深模設(shè)計 ……………………………………….…………………………..17
3.1 模具的結(jié)構(gòu)形式 ……………………………………….………………….17
3.2 模具刃口尺寸計算 …………………………………….…………………18
3.2.1 上下模刃口尺寸計算 …………………….……………………….18
3.2.2 壓力中心計算 ……………………………………………………..19
3.3 零件設(shè)計及標(biāo)準(zhǔn)件選擇 …………………………………………………..19
3.3.1 凸模的設(shè)計 …………………………..……………………………19
3.3.2 凹模的設(shè)計…………………………………..….………………….21
3.3.3 定位板的計 ………………………………...……………………...21
3.3.4 彈性壓圈的設(shè)計 …………………………...………………………21
3.3.5 拉深筋的設(shè)計……………………………………………………….22
3.3.6 上下模座、導(dǎo)柱導(dǎo)套的設(shè)計 …………………….……………….22
3.3.7 出件裝置的設(shè)計 …………………………………………………..22
3.4 模具閉合高度的計算 ……………………………………………………...23
3.5 繪制裝配圖及零件圖 ……………………………….……………………..23
3.6 壓力機校核 ………………………………………….……………………..23
4 修邊模設(shè)計 ……………………………………….…………………………...24
4.1 模具的結(jié)構(gòu)形式 ………………………………………..…………………24
4.2 壓力中心計算 …………………………………….……………………….25
4.3 零件設(shè)計及標(biāo)準(zhǔn)件選擇…………………………….………………………25
4.3.1 斜楔和滑塊的設(shè)計 ………………………………………………..25
4.3.2 滑塊返回行程的復(fù)位機構(gòu) ………………….…………………….27
4.3.3 出件裝置的設(shè)計 ……………………………….…………………..27
4.3.4 上模座的設(shè)計 ……………………………………………………...28
4.3.5 下模座的設(shè)計 ………………………………………………………28
4.3.6 壓料板的設(shè)計 ………………………………………………………28
4.3.7 防磨板的設(shè)計 …………………………….….…………………….29
4.3.8 導(dǎo)板的設(shè)計 ………………………………….………………………29
4.4 模具閉合高度的計算 …………………………………………………….…29
4.5 裝配圖及零件圖的繪制 ………………………………………………….….30
4.6 壓力機校核 …………………………………………………………………..30
設(shè)計總結(jié) …………………………………………………………………………31
致謝 ………………………………………………………………………………32
參考文獻 …………………………………………………………………………33
1 緒論
1.1 選題背景及目的
金屬鎂及其合金是迄今在工程應(yīng)用的最輕的結(jié)構(gòu)材料，常規(guī)鎂合金比鋁合金輕30%~50%，比鋼鐵輕70%以上，應(yīng)用在工程中可大大減輕結(jié)構(gòu)件質(zhì)量。同時鎂合金具有高的比強度和比剛度，尺寸穩(wěn)定性高，阻尼減震性好，機械加工方便，尤其易于回收利用，具有環(huán)保特性。20世紀80年代以來鎂合金的研究得到飛速發(fā)展，隨著鎂合金應(yīng)用面的不斷擴大鎂合金的研究和開發(fā)也進入了新時代。然而鎂合金的研究和發(fā)展還很不充分，很多工作還處于摸索階段，很多有關(guān)鎂合金性能的研究還沒有得到完全發(fā)展。對鎂合金的成型技術(shù)的研究目前主要在金屬型鑄造，砂型鑄造，低壓鑄造，差壓鑄造，熔模鑄造，壓力鑄造和技壓鑄造等方面，對鎂合金的沖壓工藝研究較少。但是，鎂合金沖壓方面的應(yīng)用前景較好，除了可以減輕質(zhì)量，外觀漂亮外，特別是電磁屏蔽能力好。
本文結(jié)合省自然科學(xué)基金項目—鎂合金深加工研究，主要進行變形鎂合金的板材成型性分析設(shè)計。
1.2 國內(nèi)外研究狀況
近年來，鎂合金的開發(fā)和應(yīng)用已經(jīng)受到世界各國的重視，尤其西方發(fā)達國家十分重視變形鎂合金的研究與開發(fā)，變形鎂合金材料已開始向系列化發(fā)展，產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴展。其中美國的變形鎂合金材料體系較為完備，合金系列有Mg-Al、Mg-Zn、Mg-RE、Mg-Li、Mg-Th等，可以加工成板、棒、型材和鍛件，并且開發(fā)出了快速凝固高性能變形鎂合金非晶態(tài)鎂合金及鎂基復(fù)合材料等。美國與世界上最大的鎂生產(chǎn)企業(yè)—挪威Novsk Hydro 公司簽訂了長期的合作關(guān)系。日本也開始著重研究鎂的新合金、新工藝、開發(fā)超強高變形鎂合金材料和可冷壓加工的鎂合金板材。英國開發(fā)出了Mg-Al-B擠壓鎂合金用于Magnox核反應(yīng)堆燃料罐。以色列最近研制出了用在航天飛行器上、兼具優(yōu)良力學(xué)性能和耐蝕性能的變形鎂合金[1]。
我國變形鎂合金材料的研制與開發(fā)仍處于起步階段，缺少高性能鎂合金板、棒和型材，國防軍工、航天航空用高性能鎂合金材料仍依靠進口，民用產(chǎn)品尚未進行大力開發(fā)，因此，研究和開發(fā)性能優(yōu)良、規(guī)格多樣的變形鎂合金材料顯得十分重要。
1.3 課題研究方法
鎂合金在常溫下的塑性很低，因此不適于常溫下沖壓成形。鎂合金在熱態(tài)下具有較好的塑性，甚至在一些不利于其他材料成形的應(yīng)力-應(yīng)變狀態(tài)下也可以成形，但變形速度不宜太大。鎂合金板材在250℃左右拉深時其拉深比超過鋁合金和低碳鋼板的常溫拉深成形極限。在175℃鎂合金板形件拉深的拉深比可達2.0，225℃可達3.0。
本次設(shè)計主要是根據(jù)鎂合金AZ31板材加熱時的拉深性能來進行模具設(shè)計，鎂合金AZ31板材拉深成形時主要工藝參數(shù)有拉深力、成形速度、坯料溫度、模具預(yù)熱溫度、潤滑方式、模具圓角、模具間隙、壓邊力等，這些因素對坯料的拉深成形結(jié)果均有不同程度的影響[2]。
1.4 論文構(gòu)成
(1)選題背景和研究方法和。
(2)沖壓工藝規(guī)程 通過對工件的工藝分析和工藝計算，考慮經(jīng)濟性和可行性的前提下，確定工藝方案。
(3)進行模具設(shè)計 拉深模設(shè)計和修邊模設(shè)計。
(4)設(shè)計總結(jié) 總結(jié)本次設(shè)計之后所得到的收獲和改進意見。
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