外罩復合擠壓模的(二維圖紙 三維 設計全套)

1、外罩復合擠壓模的三維設計000（陜西理工學院機械工程學院機械設計及其自動化專業(yè)機自000班級，陜西 漢中 723000）指導老師：000 摘要在金屬和非金屬材料加工工程中，模具是一種必不可少的工藝裝備。模具的使用性能特別是使用壽命反映著一個國家的工業(yè)水平。本次設計的是外罩復合擠壓模，是一種通用模架，采用冷擠壓技術對毛坯擠壓成型，冷擠壓技術，其使材料的高利用率和降低成本，現已經在模具制造行業(yè)中得到廣泛的應用。采用進行CATIA三維建模，CATIA技術廣泛應用于汽車和航天飛機的設計中，其發(fā)展前景不可估量。關鍵詞：模具;冷擠壓;CATIA。The Mould Of Composite Extrusi

2、on Of Encloser000（Grade000,Class00,Major Mechanical design and its automation，College of Mechanical Engineering Dept.，Shaanxi University of Technology，Hanzhong 723000，Shaanxi）Tutor:000Abstract In the metal and non-metal materials processing project, the mold is an essential process equipment. Mold p

3、erformance reflects in particular the life of a country's industrial level. The design of the housing co-extrusion die, is a common mold, cold extrusion technology for rough extrusion, cold extrusion technology, which enables high material utilization and reduce costs, are already manufactured i

4、n the mold the industry has been widely used. Conducted using three-dimensional modeling CATIA, CATIA technology is widely used in the automotive and space shuttle design, its development prospects immeasurably. Keywords: metal ;cold extrusion ;CATIA目 錄緒論11.概述21.1 CATIA的簡介21.2冷擠壓技術22.外罩復合擠壓模的相關計算32.

5、1毛坯尺寸的計算32.2變形程度的計算42.3冷擠壓力的計算52.4凸模尺寸的計算6 2.5凹模尺寸的計算63.外罩復合擠壓模的結構設計84.裝配與干涉分析23 4.1裝配234.2干涉分析27致謝30參考文獻31 緒論本次設計的是小型有色金屬冷擠壓件通用模架，即外罩復合擠壓模。只需要更換凹模和凸模，就可以擠壓出不同尺寸的小型制件。本次的三維設計采用CATIA進行三維建模和裝配。本次設計所涉及的知識面較多，冷沖模具設計是要首先弄懂的，其次是CATIA軟件的應用。這次設計不但可以鞏固大學所學的機械設計方面的知識，同時，也可以讓自己更多的接觸新鮮的知識，更能觸發(fā)自己的好學求知欲望。希望可以把自己所

6、學到的知識轉化到實際應用，更好的在機械行業(yè)得到發(fā)展。設計目的及意義模具生產技術水平的高低，已成為衡量一個國家產品制造水平高低的重要標志。在采用CATIA/CAD/CAM/CAE/CAPP等技術設計與制造模具方面，無論是應用的廣泛性，還是技術水平上都存在很大的差距。我國的模具行業(yè)將向精密、大型、高效、復雜、長壽命和多功能方向發(fā)展。模具行業(yè)發(fā)展勢頭很強。隨之精密度將越來越高。模具行業(yè)要進一步發(fā)展多功能復合模具。模具標準件的應用將日漸廣泛，模具標準化及模具標準件的應用能極大地影響模具制造周期。模具行業(yè)中壓鑄模的比例將不斷提高。伴隨著產品技術含量的不斷提高，模具生產向著信息化、數字化、無圖畫、精細化、

7、自動化方面發(fā)展；模具企業(yè)將向著技術集成化、設備精良化、管理信息化、產品品牌化、經營國際化方向發(fā)展。發(fā)展趨勢自改革開放以來中國模具工業(yè)的發(fā)展速度令人矚目，且在技術力量、工藝裝備及管理水平方面得到了較快提高。但是，我國的模具發(fā)展水平和發(fā)達國家相比還有很大的差距，因此提高技術是很必然的。 模具行業(yè)未來發(fā)展趨勢 (1)提高模具的精確度。 (2)研發(fā)優(yōu)質的模具材料。 (3)銑削在模具加工中的應用。 (4)研究和應用模具的高速測量技術和逆向工程。 1.概述本次外罩復合擠壓模的三維設計主要采用CATIA三維建模，裝配以及干涉分析。以冷擠壓技術作為設計理論基礎，從而完成外罩復合擠壓模的三維設計。1.1 CAT

8、IA的簡介 CATIA是目前相對來說最高檔的CAD/CAM軟件，由法國的Dassault公司開發(fā)，后來Dassault被美國的IBM公司收購。CATIA開始運行在IBM的工作站上，驅動系統為VM/CMS。廣泛應用于航空航天、汽車制造、造船、機械制造、電子電器、消費品行業(yè)，它的集成解決方案覆蓋所有的產品設計與制造領域，其特有的DMU電子樣機模塊功能及混合建模技術更是推動著企業(yè)競爭力和生產力的提高。CATIA在機械設計中的曲面造型有獨特的技術領先，因此在航天飛機和汽車的設計中得到廣泛應用。CATIA 為用戶提供方便的解決方案，配合所有工業(yè)領域和制造業(yè)的大、中、小型企業(yè)的需要。其

9、用戶群體在世界制造業(yè)中具有舉足輕重的地位。從而也確定了CATIA 在CAD/CAE/CAM 行業(yè)內的領先地位。CATIA開始發(fā)源于航空航天技術，但是由于其功能的強大，尤其是在歐洲的汽車業(yè)，CATIA已經成為事實上的標準，因此，CATIA現在應用于各行各業(yè)，成為設計軟件類的佼佼者。1.2冷擠壓技術冷擠壓是在常溫下利用裝在冷擠壓機上的冷擠壓模，對裝在型腔內的被擠壓材料施加強大的壓力，使之產生塑性流動，從凹?？字谢蛲埂寄ｉg隙中擠出，從而獲得所需形狀之間的一種加工方法。冷擠壓加工技術是依靠模具來控制金屬的流動，靠金屬體積的大量轉移來形成零件的。 冷擠壓技術是一種高效、優(yōu)質低耗、高

10、精的生產工藝技術，主要應用于中小型制件的規(guī)?；a中。冷擠壓與其他加工工藝相比有以下優(yōu)點:1)節(jié)約原材料。2)提高勞動生產率且節(jié)省人力。3)提高零件的力學性能。4)制件可以獲得理想的表面粗糙度和尺寸精度。5)可加工形狀復雜并且難以切削加工的零件。6)降低零件的造價成本。 2.外罩復合擠壓模的相關計算【1，2,3,4,】2.1毛坯尺寸的計算如圖2-1a所示為外罩制件，2-1b為毛坯圖，中批量生產，材料為純鋁1060。查下表2-1，修邊余量正擠壓和反擠壓修邊余量都取1.5。則，毛坯的體積為制件高度 10 >10-20 >20-30 >30-40 >40-60 >60-

11、80 >80-100 22.533.53.544.55 2-1冷擠壓修邊余量 則根據公式就可求出毛坯高度 。，取。 （a）外罩制件圖 （b）外罩毛坯圖 圖3-1外罩制件圖和毛坯圖2.2變形程度的計算根據下圖2-2所示，知正擠壓空心件極限變形程度，得2-2正擠壓空心件極限變形程度根據圖2-3所示，知反擠壓變形程度，得2-3反擠壓空心件極限變形程度查表2-4可知是一次擠壓成形。 材料名稱 變形程度（） 備注鋁、錫、鋅、鉛、無氧銅等軟金屬 正擠 9599低強度的金屬取上限，高強度的取下限 反擠 9099硬鋁合金、銅、黃銅、鎂 正擠 9095低強度的金屬取上限，高強度的取下限 反擠 7590 2

12、-4有色金屬一次擠壓的極限變形程度2.3冷擠壓力的計算根據經驗公式法計算，即式中 F-總壓力(KN)； P-單位擠壓力（MPa）； Z-冷擠壓凸、凹模形狀系數； n-擠壓方式及變形程度修正系數； -冷擠壓前材料的抗拉強度（MPa）； A-凸模工作部分的橫斷面積（）。圖2-5冷擠壓凸、凹模形狀系數擠壓方式變形程度/備注406080正擠壓345正擠壓空心件與實心件n值相同反擠壓456表2-6冷擠壓變形程度修正系數根據上圖，可知，正擠壓Z=1.15，查表3-5得n=5，=110MPa；反擠壓查圖2-5得Z=1.1，查表2-6得，n=6。正擠壓力反擠壓力3.4凸模尺寸的計算由于制件精度較高，所以必須考

13、慮冷擠壓后的收縮量。收縮量可根據經驗數據得：當時，為；當時，為。因此，凸模尺寸為 3.5凹模尺寸的計算正擠壓時 反擠壓時 凹模型腔深度的計算 則凹模總高度為凹模外徑。3.外罩復合擠壓模的結構設計【5】凹模采用反擠壓凹模，材料為調制 ,表面鍍硬鉻【9】。結構如下圖4-1。凹模的三維建模，先打開CATIA的草圖編輯器，建立PART，繪制凹模的草圖4-1-a【7】。3-1-a凹模的草圖再退出草圖工作臺，對草圖沿Y軸旋轉360°，得到凹模三維建模的初步，再對其進行倒圓角和倒角，得到凹模的三維建模4-1-b。 3-1-b凹模凸模采用材料 表面鍍硬鉻。結構如下圖3-2【8】。3-2 凸模緊固定位

14、套的材料選用 ,結構如下圖3-3【9】。 （a） （b）3-3緊固定位套 彈簧夾頭材料選用T8A ,設計結構如下圖3-4。 3-4彈簧夾頭凸模固定板的材料選用45鋼 ,結構如下圖3-5【10】。3-5凸模固定板支承座材料選用45鋼，結構圖如下3-6【11】。3-6支承座下模座材料選用45鋼 調制,尺寸是和導柱相配的，過盈量為，結構簡圖如下圖3-7【12】。3-7下模座上模座材料也選用45鋼，兩個大孔的尺寸也是按導柱配，過盈量為。上面的孔尺寸是按模柄配的，過盈量小于0.015mm，裝配后打止轉銷。設計簡圖如下3-8。圖3-8上模座卸料圈采用3件120°組成的活動卸料圈，材料選用T8A

15、,這樣可以減少凸模的長度，提高凸模的精度。設計簡圖如下3-9。3-9活動卸料圈支承板材料選用45鋼，設計簡圖如下3-10。 3-10支承板 蓋板材料選用45鋼，設計簡圖如下3-11。3-11蓋板壓桿采用45鋼，設計圖如下3-12。 3-12壓桿頂件桿采用材料T8A ，設計圖如下3-13。3-13頂件桿頂桿材料選取T8A ,設計圖如下3-14。圖3-14頂桿螺柱選取M18標準螺柱，如下圖3-15。3-15螺柱以上為設計的主要零件圖，其他零件詳細見三維設計。裝配圖如下圖3-16所示。3-16外罩復合擠壓模1-下模座 2、33-支板 3、12、24螺釘 4-支承板 5、19導柱 6、14墊板7-螺桿

16、 8、18-導套 9-螺母 10、29緊固定位套 11-上模座 13 、15-銷16-模柄 17-凸模 20-凸模固定板 21-彈簧夾頭 22-活動卸料圈 23-拉簧 25-支承板26-蓋板 27-壓桿 28-凹模 30-頂件桿 31-頂桿 32-橡膠 34-螺柱4.裝配與干涉分析【13】4.1裝配以上模座和凸模固定板的裝配為例，新建product，選擇機械設計-裝配設計 然后點擊現有部件，再選擇產品1從而調出需要裝配的產品11上模座。然后固定上模座11。用同樣的方法再調出凸模固定板20，先選擇相合約束，使之同軸，再選擇接觸約束，是兩個面相接觸，再點擊更新，從而得到上模座和凸模固定板的裝配。如

17、下圖4-1。4-1上模座和凸模固定板的裝配用此種方法即可裝配外罩復合擠壓模，如圖4-2。4-2外罩復合擠壓模工作原理：為保證外罩復合擠壓模能順利運行，在壓力機滑塊向下運動時，壓桿27會迫使支板2向下運動，頂件桿30和頂桿31也向下降落，使順擠壓能順利進行。當壓力機向上回程時，橡膠32會迫使支板2向上運動，頂桿31和頂件桿30將制件從凹模中頂出，從而得到制件。這種復合擠壓模的優(yōu)點是只需要更換不同形狀的凸模17和凹模28，就可以擠壓出不同尺寸的小型制件。然而，凸模17是通過緊固定位套10壓緊彈簧夾頭21，固定在凸模固定板20上，凹模28是通過緊固定位套29固定在下模座1上，凹模下面有墊板14來支撐

18、。在下模座有卸料裝置，是為了防止擠壓出的制件粘在凸模上，卸料裝置是由活動卸料圈22、拉簧 23、螺釘24、支承板25、螺桿7、蓋板26、和螺母9組成的。下模還設計的頂件裝置，是為了防止擠壓件卡在凹模內，頂件裝置由頂桿31、頂件桿30、支板2、3 、支座4、橡膠32、螺柱34、和螺釘3組成。由以上共同組成外罩復合擠壓模。4-3零件分解圖4.2干涉分析各零件之間無干涉。（a）干涉分析（b）干涉分析（c）干涉分析（d）干涉分析 致謝歷時兩個多月，從開題報告到現在的設計的完成，這次畢業(yè)設計終于畫上了句號。在這次畢業(yè)設計中，遇到了很多的問題和障礙，以及學習CATIA的問題，在彭老師以及同學的幫助下，我才

19、能解決這些問題，再次我衷心的感謝我的指導老師彭老師，他對我耐心的講解這次畢設所遇到的疑難問題，使我思路清晰，更好的去完成這次外罩復合擠壓模的三維設計。同時也感謝那些幫助我解決問題的同學，在他們的耐心講解中，我得到了更好的啟發(fā)，使之能更好的在學習這些知識。同時，再感謝那些學者，是你們的研究，以及學術，使我在這次畢設中得到借鑒，學到很多知識，才能更好地完成外罩復合擠壓模的三維設計。在此，對你們深深的鞠躬，感謝。參考文獻1 鄭展.沖壓模具設計與應用實例M. 北京:機械工業(yè)出版社 2012.42 吳宗澤，羅圣國機械設計課程設計手冊M北京:高等教育出版社,2006.3 濮良貴,紀名剛.機械設計.北京:高等教育出版社,2006.54 陳鋼濤.機械設計基礎課程設計.北京:航空工業(yè)出版社,2012.6.5 江洪要,仲興,陸利鋒等. CATIA V5基礎培訓教程M. 北京:機械工業(yè)出版社 2005.116 匡和碧,孫衛(wèi)和.沖壓模具設計實例教程M.北京:化學工業(yè)出版社2014.47 詹熙達,王煥田,劉靜.CATIA V5 快速入門教程M.北京:機械工業(yè)出版社,2008.8曹巖，曹現剛.CATIA V5R12產品設計實例精講.北京：機械工業(yè)出版社，2005.49詹熙達.CATIA V5R20模具設計實例精解M. 北京：機械工業(yè)出版社，2011.1010詹熙達.CATI