电视机壳体框架的冲压工艺与模具设计.doc

济南大学毕业设计

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济南大学毕业设计

前言

由于模具成形具有优质、高效、省料和低成本等优点，在国民经济各个部门，尤其是在机械制造、汽车、家用电器、仪器仪表、石油化工、轻工用品等各工业部门得到了极其广泛的应用，占有十分重要的地位。据统计，利用模具制造的零件数量在上述领域产品中占80%到95%以上[1]。美国模具工业总产值达300亿美元；而日本模具工业产值也有158亿美元（1999年），比起模具工业初期的1957年，产值增加了约300倍，成为日本经济能飞速发展，模具制造工艺222并在国际市场占有一定优势的重要原因之一。在世界经济发达的国家，模具工业产值已远远超过机床制造业的工业产值。在日本，模具被誉为：“进入富裕社会的原动力”，在德国则冠之以“金属加工业中的帝王[1]”。随着当下市场的多样化，差异化需求，我国工业生产的特点是产品品种多，更新换代快，交货周期短，市场竞争异常激烈。2001年中国加入WTO，全球制造也转移，中国成为世界制造大国，对模具的需求上升。统计资料显示，1996年到2001年，我国模具产值平均以%15的速度增长，2002年产值为330亿元人民币，位于世界第四[1]。当前我国部分模具设计与制造在模具的精密度，复杂度和寿命已达到或者超越国际水平。虽然我国模具有了飞速发展，但任然不能满足国内生产的需求，任然需要花巨资从国外进口，主要原因就是我国模具专业化和标准化程度低；模具品种少、效率低、经济效益差；制造周期长，模具精度不高，制造技术落后，与模具制造业相适应的先进设备相对较少；新材料使用率低，导致总体模具产品寿命低等。

根据我国模具现有的问题，我国模具应朝着如下方面进行发展：开发大型，精密，复杂和长寿命的模具。主要技术手段有：加速模具的专业化和标准化，增加模具的互换性和减低模具维护成本；全面开展模具CAD/CAE/CAM技术，缩短模具设计制造周期；研发新材料和新工艺，提高模具寿命，降低模具成本；发展模具成套设备，研究模具快速技术（RPM）；培养大批高素质模具高级人才，以满足全国甚至全球日益增长的模具使用量[1]。将中国变成模具大国和强国。

既然人们已经认识到模具在工业制造中的重要性，而中国又是一个全球性的制造大国，然而中国模具的设计制造水平远不及欧美发达国家水平，面对如此国情，中国迫切需要全面发展模具设计设计制造能力。本次毕业设计从电视机壳体框架的冲压工艺与模具设计入手，学习模具设计设计过程，结合现代设计理念，分析传统设计的不足。从实际成产和制造工艺方面考虑，对工件进行合理的修改建议，解决传统制造过程中存在的问题。

电视机壳体框架零件的材料为10号冷轧钢板，板厚1.2mm，结构较为复杂，批量较大，是典型的冲压件。冲压该零件需要的基本冲压工艺有落料、冲孔、弯曲。传统手工的模具设计效率低，增大了模具的制造周期，现代模具设计常采用CAD/CAE/CAM技术，将实现模具从设计到制造的计算机辅助，大大提高了模具的设计和制造效率，同时也方便进行模具的标准化地管理和制造过程的监控。

工艺方案的制订

零件的工艺性分析

电视机壳体框架的工艺性分析

如图2.1所示电视机壳体框架的零件图，该零件的材料为10号冷轧钢板，板厚1.2mm，该零件为典型的弯曲件，要求表面不允许有褶皱，弯折处不允许有裂纹等缺陷。大批量生产。

图2.1电视机壳体框架零件图

从该零件的使用场合要求和技术要求来看，制造精度要求一般；总体结构为弯折件，弯折半径r=2mm,弯折角度为900,都符合模具弯曲工艺要求；零件上的孔也多为简单直孔，精度要求不高，最小孔径为4mm，复合冲裁要求；综上该零件非常适合冲压加工。

由图2-1可知，该零件上有4个Ф4圆孔，一个矩形孔和一个长圆形孔，为节约模具数量和复杂程度，应先冲孔再经行弯折；由于该零件大批量生产，所以应尽量选用复合模以提高加工效率。

毛坯尺寸的计算

（1）根据公式计算。由于工件为两次弯曲成形，因此毛坯尺寸仅仅只需计算首次弯曲和第二次弯曲前的毛坯尺寸即可。如图2.2所示工件弯曲部分尺寸

图2.2弯曲部分尺寸

因为，查表2-1可得该工件的中性层位移系数x=0.36.

表2-1中性层的位移系数x值

x

0.1

0.21

0.2

0.22

1.3

0.34

1.5

0.36

2

0.28

采用弯曲件毛坯计算公式

（2.1）

则

=28+156.8+（2+0.361.2）2=188.7(mm)

=55(mm)

==20.9(mm)

（2）CAD软件验证。零件的整体结构为弯曲成形，故利用solidworks2009钣金工具便能很方便的建立该零件的三维模型图，且能很方便的求解零件的展开后尺寸，及毛坯尺寸。

参照图2-1所示零件图，用solidworks2009钣金工具