模具设计论文范例（新版多篇）

[编辑]模具设计论文范例（新版多篇）为网友投稿推荐，但愿对你的学习工作带来帮助。

该制件成形的难点为ϕ120mm的大圆，该圆在卷圆成形时回弹较大。制件按照传统工艺预弯、卷圆成形后会出现较大的回弹，回弹后圆筒开口处间距增大20～30mm，而且圆筒呈椭圆形，虽经反复调整，修研模具，效果不理想，尺寸稳定性差，难以冲压出合格的制件。经分析，预弯成形是该制件卷圆成形的关键，把预弯形状由3段不同大小的圆弧组合而成，其中中部的圆弧同卷圆件成形方向相反，以控制卷圆件的回弹量，同时还应在卷圆成形工序上采取改变圆弧直径大小的措施来减小制件成形的回弹，最后用整形工序对卷圆后的制件进行整形。

2工序图设计

根据以上分析，成形该制件需7副模具，分别为1副冲孔、切断模，5副弯曲模和1副整形模来完成。箍圈成形工序如图2所示，具体工序为：①板料冲孔、切断；②板料两端第1次弯曲；③板料两端第2次弯曲；④板料两端头部卷圆；⑤板料两端波浪形弯曲；⑥卷圆；⑦整形。

3模具设计需注意的问题

（1）该制件有多处弯曲，毛坯展开长度按理论计算结果会与实际长度尺寸相差较大，为此，先按理论计算毛坯的展开长度并采用线切割加工制出毛坯，再在弯曲模进行试制，根据试制结果再调整毛坯的展开长度。（2）板料两端头部卷圆工序中，在凹模的两端头部必须加工出与制件头部相同的圆弧，否则难以卷成制件相同的圆弧，影响制件的质量。（3）板料两端波浪形弯曲工序中，如按通常的设计方式用3个相等的圆弧连接一波浪形的弯曲，反弹也会很大。根据经验，取中间的圆弧R=70mm，两边的圆弧R=52mm。弯曲成形后，靠近开口的圆弧会比制件略小，然后在整形工序整形出与制件要求的圆弧尺寸。

4模具结构设计

4.1板料两端第1次弯曲模结构设计

板料两端第1次弯曲模结构如图3所示。（1）为确保弯曲凸、凹模位置精度，在上、下模座上设置有ϕ16mm的滑动导柱、导套进行导向。（2）板料两端第1次弯曲时，两端头部的形状对称，直接利用凸模与凹模刚性成形，模具结构简单。（3）为方便模具调整、维修，凸、凹模采用镶拼式结构。把凸模和凹模各分为3块，并用螺钉固定，其螺纹孔为盲孔，可防止制件在冲压过程中产生压痕，影响制件的外观质量。

4.2板料两端第2次弯曲模结构设计

板料两端第2次弯曲模结构。（1）板料两端第2次弯曲时，凸、凹模的相关尺寸直接影响头部卷圆的尺寸，要合理控制弯曲凸、凹模的间隙，以免弯曲后的回弹较大，在后一工序难以卷圆。因该制件为SUS430不锈钢，设计时，在凹模的侧面加一挡块19，能平衡制件弯曲过程对凹模产生的侧向力。（2）制件的板料较厚（t=2.0mm），为保证制件成形质量，模具采用3个ϕ80mm的橡胶12进行弹性压料，橡胶安装在下模座8的底部。（3）模具工作过程为：将上工序冲压出的制件放入模具内，挡料块6对制件进行定位。上模下行，对制件进行弯曲成形。上模上行，弯曲成形后的制件随凸模一起上行，制件从凸模的侧面取出。

4.3板料两端头部卷圆模结构设计

（1）该模具结构较复杂，为保证上、下模的位置精度，在上、下模座上设置ϕ38mm的滚动导柱、导套导向。（2）为保证上、下模有足够的弹簧压缩行程，上模设计上托板1和垫块6，下模设计下托板14和垫块13。（3）为平衡弯曲凸模2、8在卷圆过程中产生的侧向力，分别在弯曲凸模2、8后侧相对应的下模上设置有挡块20。在成形时凸模的头部先对板料两端进行导向，再卷圆成形。（4）模具中压料板5较狭窄，为保证压料板的强度，不能在其内部设置小导柱，为保证压料板滑动过程中的顺畅，在压料板的侧面设计4块压料板挡块7，压料板在压料板挡块内滑动。该结构稳定性好，可以代替小导柱导向。（5）模具工作过程为：将上工序冲压出的制件放入模具内，用浮动导料销18对制件进行粗定位。上模下行，压料板压住制件，上模继续下行，弯曲凸模2、8头部的导向部分对制件进行导向，浮动导料销在凸模下行的同时随之下行。上模继续下行，开始对板料两端进行卷圆成形。

4.4板料两端波浪形弯曲模结构设计

（1）板料两端波浪形弯曲形状简单，但弯曲模结构复杂。为便于加工，弯曲凹模采用分体结构，为平衡凹模在弯曲成形过程中产生的侧向力，在凹模的左、右侧面设置凹模挡块14。（2）凸模7、19固定在凸模固定板11上，中间的凸模5采用滑动结构。模具工作过程为：上模下行，中间的凸模5利用橡胶2的压力对制件进行预成形，上模继续下行，成形制件两边的弧形，直到上、下限位柱接触后，制件波浪弯曲过程结束。

4.5卷圆模结构设计

（1）卷圆模结构简单，上、下模靠卷圆芯棒固定座3的头部进入导向块7和导向块8内导向，无需再设置导柱、导套导向。（2）为提高卷圆芯棒10的强度，在卷圆芯棒的上方加工出一缺口，镶入支撑块11，支撑块的上方与上模座1连接，侧面与芯棒固定座连接，支撑块同时也起到隔离卷圆件开口处的作用。（3）用卷圆芯棒作凸模，把上工序冲压出的制件（见2（e））反向放置在卷圆凹模5上，并用挡料块4定位。上模下行，卷圆芯棒先接触前一工序件的中间圆弧R70mm的顶部，上模继续下行，对制件进行卷圆。上模上行，已经卷圆的制件随卷圆芯棒一起上行，制件从卷圆芯棒侧面取出。

4.6整形模结构设计

该工序为制件卷圆后调整圆弧的回弹，整形模结构复杂，对模具的各零部件制造精度要求高。（1）上、下模靠凸模5、19的头部分别进入导向块8、17内导向，无需再设置导柱、导套导向。（2）模具的芯棒18固定在芯棒固定座7上，而芯棒固定座在下模导向块12、14内滑动。（3）把上工序卷圆的制件套入芯棒中，芯棒的凸出部分对制件起定位作用，以防止制件旋转影响整形质量。上模下行，顶杆4在弹簧的压力下首先使芯棒固定座及芯棒一起下行，直到制件的圆弧底部接触到凹模9的圆弧后，凸模5、19对制件进行整形，整形后的制件从芯棒侧面取出。该整形模能很好地控制制件的回弹。

5结束语

1.1制件分析

卡箍制件要求成形加工后表面平整、光滑、无皱折、无压痕及划伤等现象。在该制件的制造过程中，成形工序是工艺流程中的重要工序，正确的成形工艺方法、模具结构设计合理与否是加工出合格制件、提高生产效率的关键。该卡箍制件结构分析无特殊的装配和使用要求。弯曲件外形简单，精度要求不高，工件厚度1mm，定位较为容易，且定位精度易保证，该类似结构的制件较多，材料不同，有不锈钢、高温合金、铝合金、20钢、铜合金等，根据不同环境选择不同材料的卡箍制件，以下选择其中的一种规格来进行分析。冲压技术要求：材料：LY12-M；材料厚度：1mm；生产批量：大批量；未注公差：按GB/T1804-m级确定。

1.2工艺存在的问题 ……此处隐藏5783个字……上进行焊接。上支架的组成部分包括了加强板、料筒盘、封板。移动架和支撑架之间是刚性联接，这是由支撑板和螺栓完成的。在设备开始运转之前，要保证移动架支撑架的联接紧密，这样才能保证物料准确进入进料箱。

1.4驱动电机的设计

驱动电机的驱动设置一般都选择在筛体两侧，并且要保证筛体重心的位置重合。在4只螺栓的固定下，电机安装在圆盘上，当圆盘的固定螺栓被松开时，电机和圆盘将同时绕着中心轴旋转，以至于改变电机安装角度，实现调节振动角，振动角在0~45°可调节。

2模具设计

在模具的设计过程中，以下现象需要考虑到，有模具头部的成形，在球形顶端的飞边、打偏等现象。与此同时还需要考虑到限位工件、出料自动等来自各个方面的多因素。各个部件的关系如下：上锻模被安装固定在了工作头的主轴孔中，下锻模被安装固定在定位模具中，压板紧紧压住下锻模，工作台与压板在工作台的T形槽的作用下，由联接螺栓被紧密联接在一起。工作台和定位模具为了提高定位与定心的精确度，选择了比较小的间隙进行配合。模具中存在着顶芯，机床底座的下面存在着模具底座，在连杆和工作头的作用下联接为一个整体。设计的模具的工作原理如下：模具被固定在指定位置后，把加热后的材料放在下锻模里面，上锻模在工作头的带动下，压在了下锻模上，模具底座在联接杆的作用下随之往下，顶芯因此落到了定位模具的下边。顶端的部分刚好比下锻模的底部高出部分，可以支住工件。等工件加工完毕，工作头将会随之升起，并带动上锻模和模具随之升起，在顶芯的作用下，模具底座的柱销也因此被顶出模具。

3设计时注意的问题

（1）下锻模下锻模在实际作业时受到的压力非常大，因此若强度方面没达到标准，很容易因此而断裂。所以在实际选用特殊材料，并且加热处理，满足强度方面要求。下锻模的台阶过渡时选择了大圆弧过渡。（2）定位模具为了在实际作业中避免锻压工件偏倒现象，为此特别设计一个定位模具，作用主要体现在3个方面：①保证上锻模与下锻模的同心度；②对顶芯的支撑作用，对工件的定位作用；③若顶芯上升的话，将起到一个导向的作用。（3）顶芯上锻模通过工件对顶芯施加锻压压力，同时，为了保证下锻模和定位模具能够在允许范围内正常滑行，那么一定不能存在形变，所以也需要选择特殊材料，并进行热处理。

4结语

随着科学技术的快速进步，在生产模具的过程中广泛应用CAD/CAM技术，通常情况下在以市场调查的基础上进行周密研究，然后进行生产决策，之后生产计划下达开始操作手段，紧接着开发设计模具的工作人员使用模CAD工作站，对模具设计中的分析、造型、计算以及绘制工程图等工作进行完成，而且评价产品性能在设计阶段就可以进行，设计者从繁重的绘图中可以得到解脱，可以在创造性的工作上应用更多的时间。

2CAM过程

2.1集成制造CAD/CAM技术

建立单一的图形数据库是模具CAD/CAM系统的集成重点，在CAD、CAM各单元间获得自动转换与传递数据，使CAM阶段能对CAD阶段的三维图形完全吸收，降低了中间建模的误差和时间；利用计算机反复优化和修改温度在模具工作中的分布情况，以及在模具中的模具结构、性能以及塑料液体流动、加工精度情况等，在正式生产前查找问题、发现问题，使制模时间大大减少，模具加工精度大大提高。模具集成制造运行图见图1，采用CAD/CAM软件具备详细设计、基础设计、概念设计等功能，面向的对象是参数化造型和统一数据库，它提供了一个良好的平台发展模具的集成制造技术。

2.2模具高速加工应用CAD/CAM

Salomon于60多年前提出高速加工的概念，并进一步研究了高速加工技术。刀具直径与主轴速度对高速加工产生很大作用，刀具寿命、所切削的材料及加工工艺等对还高速加工也会产生一定的影响。通常来讲，达40000r/min以上主轴速度可加工小型模具细节结构，而称12000r/min以上的主轴加工速度为高速加工，通常可加工大型汽车覆盖件模具。高速加工相比于传统模具的加工方式，其优点为：模具加工工序简化；模具表面的质量加强；模具加工的速度提高；利于模具修复。因高速加工与传统加工存在区别，高速加工的加工工艺要求比较特殊，所有的工艺过程都包含于数控加工的数控指令，所以，应用CAM系统在高速加工的系统中对其相应的特殊要求必须满足：具有全程自动刀柄干涉检查和自动防过切处理能力；CAM系统的计算编程速度必须很快；优化处理进给率功能；模具高速加工改变编程方式与要求编程人员；具有丰富的、与高速加工要求符合的加工策略。

2.3生产过程管理应用CAD/CAM

基本由个人计算机和小型计算机终端组成CAD/CAM系统的应用网络，在整个生产过程中FMS管理系统软件可实施跟踪管理。如外购件的采购状况、流转零件状况、加工进度、加工品质、收货状况等都能够掌握。通过对这种软件的应用可以节省劳动力，帮助进行适当的外购物品时机选择。完善的材料清单生成，就是在库存管理中使所有加工状况信息全部进入。然后以加工工艺路线为依据实施加工。停工待料的时间、机床运转时间的数据及操作人员加工工时都可以通过该系统逐日提供。这样不仅能够减少机床空耗的时间，还能计算出实际的生产成本，以此实现生产成本减少的目的。

2.4模具检测应用CAD/CAM

可移动式三坐标测量仪在传统模具加工中的作用与三坐标测量仪在配合CAD/CAM系统进行检验中的作用有很大区别。CAD/CAM系统测量空间在3250×2090×1370mm中，三标测量仪的任何一点都为0.015mm精度定位，可达40t测量塑料模或冲模的零件质量。测量仪的测量精度如何保持最好的效果，应将它放在一个独立的机房中，与外界环境隔绝，保持室温20℃。为了避免振动影响测量结果，安装三坐标测量仪应在质量为100t的由气垫支承的混凝土底座上。三坐标测量仪作为一种工具，不仅可以最终检验模具品质，也可以在加工过程实施检测，也就是中间检验各道加工工序，从而掌握所需的几何形状如何更精确地加工。在对模具实施检验的过程中，零件的各部位需以较密的轨迹进行检测。通常情况下检验每一副模具需两次，在冲压加工之前一次、之后一次。检验的过程中，上、下模型腔的对合状况应通过理论计算厚度方式测量，从而了解CAD设计数据精度的具体情况。

2.5提高模具精度应用CAD/CAM

引入CAD/CAM系统实施模具制造，对于冲压模具来讲，提高了加工精度，而主模型和靠模不必再使用。如公差加工具有很严的要求，且磨削主要型腔面后需要的模具需手工抛光，具有良好效果的是用CAD数据加工，远胜于靠模和主模型的效果，其根本差距就是加强了控制尺寸。一般情况下模具的主要型腔表面是用CAD数据精确地加工出来的，然后把主要型腔面与其他零件一起配合加工。现阶段模具工程师可以利用各种CAD/CAM软件生成CNC机床的刀具轨迹和实施模具设计，并且还能够提供用于模具的热性能分析和铸造品质改进的有限元分析。

3结语

你也可以在搜索更多本站小编为你整理的其他模具设计论文范例（新版多篇）范文。