设计说明书.docx

1、设计说明书22寸液晶显示器背板的冲压模设计摘 要本说明书介绍了液晶显示器背板冲压模具的设计流程及模具的加工与装配的过程，并利用在Auto cad基础上加载Press cad软件进行模具的设计与绘图。通过该软件提高模具绘制速度及成型工艺分析，在实践中提高了制件的综合特性。模具的整体精度高，制造成本低，具有较好的使用性能。本文根据达运公司的主要设计标准，从产品的展开，排版，排工序，画总图，拆模板，提备品。再到组装。完成了对22寸背板的设计任务。设计内容比较详细，而且公司中为了提高设计速度好多采用经验公式，简化计算过程，从而减少研发周期该模具软件在设计研发过程中应用了逆向工程技术，缩短了新模具的开发

2、周期，提高了企业的市场竞争力。关键词：Auto cad，Press cad，背板，冲压模22-inch liquid crystal display backplane of Stamping Die Design AbstractThis paper by Introduced the LCD backplane design process of stamping die and mold machining and assembly process, and use Auto cad in the load based on the Press cad design software a

3、nd drawing dies. Through the software to increase rendering speed and the mold forming process analysis, in practice, to improve the comprehensive properties of the parts. Mold the overall high accuracy and low manufacturing costs, with better performance. This article in accordance with the company

4、s main design criteria, from the product launch, layout, scheduling procedures, the total Figure painting, demolition template to spare. To the assembly. Completed a 22-inch backplane design. More detailed design of the content and design companies in order to improve the speed of a lot of empirical

5、 formula used to simplify the calculation process, thereby reducing the R & D cycle.The mold design software in the process of reverse engineering applied to shorten the development cycle of new mold and improve the market competitiveness of enterprises.Key words： Auto cad, Press cad, Backplane, Sta

6、mping Die摘要 ABSTRACT 1绪论41.1 模具CAD/CAM的发展与应用简介41.2 国内外主要的CAD/CAM应用软件51.3 模具CAD/CAM技术的发展趋势62模具设计中的计算72.1冲模设计中力的计算72.1.1冲压力72.1.2卸料力72.1.3弯曲力72.2弯曲件的尺寸展开72.3 冲床基本参数 93工件排样104图纸标准114.1图纸图框114.2图纸更改标准114.3全套模具图纸应包含的内容114.4图纸检查重点114.4.1展开图114.4.2排料图及工序图114.4.3装配图114.4.4弯曲，成形等零件图124.4.5各种让位124.5模具图书写标准125

7、模具工作部分的设计135.1冲裁冲头的设计135.1.1冲裁冲头尺寸135.1.2冲裁冲头形状135.1.3易损冲头145.1.4大型冲头145.1.5过度圆角145.1.6冲头与模板的配合间隙145.2冲裁凹模的设计145.2.1凹模型孔尺寸155.2.2刃口高度及锥度155.2.3镶块形式155.3镶块设计155.3.1螺钉固定155.3.2过盈配合155.3.3挂台形式165.3.4无法锁定165.4弯曲工作部分设计165.5废料防跳165.5.1下模吹气165.5.2凸台截面166模具导向部件设计176.1 内导柱，内导套的设计176.1.1内导柱176.1.2内导套一般与内导柱的使用

8、176.2外导柱，外导套177模具导料、浮顶结构和卸料结构的设计187.1浮动导料销187.2顶杆与顶块187.3卸料结构198限位钉的设计209弹簧选择219.1弹簧的选择原则219.2弹簧分类219.3选用条件219.4自由长度计算219.4.1自动复位219.4.2定位229.5安装定位229.6规格长度系列2210支承件设计2310.1模柄2310.2模脚2311探误装置2312模板加工2512.1上垫板2512.2夹 板2512.3止挡板2512.4脱料板2512.5下模板2612.6下垫板2612.7字模标准2712.8凸包成型2712.8.1产品形状2712.8.2成形方法281

9、2.8.3确定抽弧形时冲子尺寸的步骤和方法2813基准孔的线切割3113.1线切割加工中文本标注要求和设计要求3113.1.1基准孔的设置3113.1.2销钉孔的设置3113.2穿丝孔的设置3113.3异形复杂型孔以及型腔的标注32致 谢 33参考文献 34附录 35附录 37附录 381绪论1.1模具CAD/CAM的发展与应用简介模具是冲压生产的重要工艺装备， 模具工业是国民经济的基础工业， 模具工业的发展水平标志着一个国家工业水平及产品开发能力。由于用模具加工成型的零部件，具有生产效率高、质量好、节约原材料和能源、成本低等一系列优点，己成为当代工业生产的重要手段和工艺发展方向，随着生产和科

10、学技术的迅速发展，模具的使用范围日 益广泛。而模具的设计与加工水平，直接关系到产品的质量。随着工业的发展，人们越来越关注如何缩短模具设计与加工的生产周期以及怎样提高模具加工精度。一些先进工业国家率先将计算机技术应用于模具工业，即应用计算机进行成型工艺模拟与模具设计、 绘制模具图 纸并 广泛应 用CNC(Computer Numberical control)和数控机床加工模具，从而出现模具CAD/CAF/CAM一体化系统，达到了提高 模具设 计效率与加工质量、缩短生产周期的目的。1模具CAD/CAM的发展与应用简介传统模具设计、制造过程工艺计划、主模型制造、冲模设计、 传统模具设计与制造过程包

11、括工艺 模型制造、冲模加工、研配及调试、检测等， 其流程如图1 - 1 所示。图 1 - 1 传统覆盖件模具设计、制造流程传统模具设计制造方式有以下特点：(1)覆盖件模具的空间基准是主模型； (2)基于主模型和二维车身零件线图 进行模具设计；(3)模具设计凭经验进行； (4)工艺模型制造质量决定着整套模具的质量；(5)仿形加工是模具型面加工的主要方式，模具的研配和调试工作量很大2。覆盖件模具传统的设计、制造过程存在问题表现在以下几个方面：设计、制造周期长：传统的覆盖件模具设计中，全部分析、设计、绘图工作均由手工完成，工作量大，设计时间长。信息共享程度低：传统模具设计的依据是车身部门设计的二维线

12、图和主模型，使得复杂的空间曲面形状难以表达。要生成CNC代码，还需从线图或主模型上测取数据，再重新造型生成型面，工作量大， 效率低，而且容易产生误差。由于从车身设计到模具设计与制造之间信息传递的不合理，大量时间花在模型的制造、由主模型添加工艺补充部分并由其制造工艺主模型、由凸的工艺主模型翻制凹的工艺主模型，再由工艺主模型仿形加工模具。这样，原始数据经多种形式转换，过程中必然产生误差。凭经验设计结果难以预测：传统的模具设计主要依靠设计者的经验，产品的成形性只能凭经验来估测，能否成形并达到产品设计要求，很大程度上依赖于模具的反复调试及修整，甚至还可能彻底推翻原设计，重新设计模具的危险性。工艺设计效

13、率低：由于产品的多样性和复杂性，加上工艺的标准化程度低，工艺规程的编制由人工完成，因此设计效率低。为解决上述问题， 必须建立能共享设计信息的覆盖件CAD/CAM集成系统，通过数学模型取代油泥模型，模具设计在数学模型的基础上添加工艺补充部分后完成型面设计。模具采用数控加工，并共享车身设计和模具数据库中的信息。通过信息的共享与集成，达到提高覆盖件模具设计与制造质量，缩短覆盖件模具设计、制造周期的目的3。CAD/CAM技术的应用水平是衡量一个国家工业水平的重要指标之一。随着我国工业的迅速发展，产品更新的速度不断加快，传统的设计、制造方法己不能适应产品发展的要求。模具作为生产的工艺装备，将直接制约产品

14、质量和新品的开发。在模具的设计制造中， 采用CAD/CAM技术，是 发展我国模具工业的必然趋势。1.2国内外主要的CAD/CAM应用软件目前， 国内外诸多的CAD/CAM软件中应用较多的主要有：二维软件AUTO CADA，Microstation；三维软件CATIA，Euclid， Pro/Engineer，UG和I-DEAS等。随着软件系统的不断改进和完善，它们得到越来越多的应用，这些软件各有其自身的特点和优势：CATIA软件曲面造型能力很强功能也很全面，包括曲面造型、数控加工、运动学分析等1 0 0多个模块。Pro/Engineer是美国P T C公司开发的CAD/CAE/CAM集成软件系

15、统。Pro/Engineer以其参数化的实体造型而著称，它的另一个特点是基于F e a t u r e的造型，即以孔、圆角、倒角和壳等的设计组合来建立模型，这种建模方式自然直观，该软件系统共有9 0多个功能模块供用户选择。UG是美国麦道公司 1 9 8 4年推出的商品化的CAD/CAE/CAM系统，该软件在通用机械、 汽车等领域应用较广， 它的产品设计、 加工和分析功能都很强。I-DEAS在曲面设计、实体造型、仿真分析、制造、测试和并行工程等方面具有强大的功能5。1.3模具CAD/CAM技术的发展趋势集成化：现代模具设计制造系统不仅强调信息的集成，更强调技术、人和管理的集成。智能化：实现产品生

16、命周期各个环节的智能化，实现生产过程各个环节的智能化，也要实现人与系统的融合及人在其中智能的充分发挥。网络化：它的应用为模具企业实现敏捷制造和动态联盟奠定了技术基础。标准化：即图形软件的标准化6。2模具设计中的计算2.1冲模设计中力的计算2.1.1 冲压力Po=LTPo冲切力（Kg）L冲切长度（mm）T材料厚度（mm）材料抗拉强度（Kg/mm）2.1.2 卸料力P=KPoP卸料力（Kg）K卸料力系数（一般取K=0.04-0.07）Po冲切力（Kg）2.1.3 弯曲力V形弯曲 （2-1）U形弯曲 （2-2）式中：P1材料在冲压行程结束时，不受校正的弯曲力（N）B弯曲件的宽度（mm）t弯曲件材料厚

17、度（mm）R弯曲内半径（mm）、b弯曲件材料抗拉强度（N/mm2）K安全系数，一般取1.32)顶件力和压料力顶件力或压料力P3值可近似取自由弯曲力的3080%，即P3=（0.30.8）P12.2弯曲件的尺寸展开62.2.1 R0.5t的弯曲件L=L1+L2+/2(r+kt) （按中性层不变计算） （2-3）图2-1 直角展开T材料厚度K补偿系数（见下表）任何角度的弯曲展开都可用中心层不变原理展开。表2-1 展开系数2.2.2 R0.5t的弯曲件L=L1+L2+（0.35-0.45）t（按体积不变计算） （2-4）图2-2 直角展开（二）当r=0mm时，模具设计时取：r=0.4t当出现“Z”形弯

18、曲时，应当考虑补偿值2.3冲床基本参数： 表2-1 冲床参数产品规格 相关参数 1722 B&C 26” B&C32” B&C32”/37” B&C闭模高度(mm) 410 410 500 500 下模高度(mm) 220 220 260 260 冲床规格(吨) 160&200 200 300 300 工程数 6(monitor机种) 78(TV机种)78(TV机种)78(TV机种)3工件排样工件排样是冲压工件及模具设计的重要环节，它直接影响到材料的利用率，工件的质量，生产率，模具制造难易程度，模具寿命等，在排样时，就注意以下几点：排样时，要特别注意材料的纹向，避免纹向与弯曲线平行，尽可能使其

19、与弯曲线垂直；应充分考虑精确可靠的定位,特别注意导正钉的分布和直径；相对位置精度要求较高的型孔，应尽可能在同一工步冲出；型孔与外形的位置精度要求较高时，应尽可能在相邻工步冲出；弯曲成型部位需安排得容易送料和不易变形；弯曲达不到工件要求时，可采用两次弯曲或增加整形工位；对于两个直角的弯曲，为了避免材料的拉伸，可采用先弯45度，再弯90度。当刃口距离太近时，应设置空步，以提高DIE，PS，PH的强度。排样时应考虑模具的制造和模具的加工。对于复杂的型孔，应分解成若干个简单的型孔进行分步冲裁。但在分解时应注意前后冲次的良好衔接。为了使材料在冲压过程中稳定进给，必须在排样中设置载体，并在连接处把工件和材

20、料连接起来。载体一般设置在材料的两侧，中间部位或单侧，载体的大小要有足够的强度，又要节省材料。带有导正孔的载体，能校正高速冲压过程中的窜动。连接处的位置应选择恰当，既要稳定可靠，又要有利于其他工位和最后工位的切断，与载体分离。当预感到工件很难达到设计的要求时，应留有改模空间。在满足冲压条件下，尽可能使材料利用率最高。材料的步距，材料的宽度应取整数。料的成型的基本步骤为：大成型）冲切）小成型）弯曲）落料。但这些工序并非一成不便，而是根据不同的产品合理的排列工序。成型时，应充分的考虑材料的流动量，一般情况下应当保证成型过程中条料不变形或少变形。所以有时会适当增加工艺切口。冲头形状的设计应当考虑凹模

21、的强度，冲头的强度，冲头的固定，冲头的加工等各种因素。弯曲应考虑后道工序的让位，各种弯曲的先后关系，模具的强度，送料是否顺畅。最后一步产品取出的可靠性8。图3-1 工件排样4图纸标准4.1图纸图框所有零件图纸必须使用AREX（A0，A1，A2，A3，A4）标准图框形式。4.2图纸更改标准图纸的更改符合ISO9002的要求。4.3全套模具图纸应包含的内容产品图纸（产品展开图），排料图或工序图，模具总装图，加工零件图，模具零件明细表，标准件清单，模具材料清单4.4图纸检查重点4.4.1展开图1)展开方法是否正确2)是否考虑了补偿值3)非对称公差取值是否合理4)是否经过自检和互检4.4.2排料图及工

22、序图1)排料图或工序图的工序安排是否合理2)毛刺方向与产品要求是否一致3)切口问题是否经客户确认4)是否经过评审4.4.3装配图1)整体结构是否合理2)冲床吨位及合模高度是否正确3)160T及以上模具是否装有抬模装置4)考虑到模具的锁定和扳手空间5)有充分的抬料高度6)考虑了导正钉的直径和长度7)考虑了冲头和卸料板的装配关系8)卸料力通过计算得到9)卸料弹簧的数量、种类及分布合理10)考虑了弯曲和翻边时卸料的可靠性11)如有滑块，其结构是否合理12)DIE、PS上的让位考虑周到13)卸料螺钉、导料销在相应板上的沉头孔深度正确14)导料销和条料的间隙合理15)导柱、冲头等标准件的精度合理16)大

23、中型连续模最后一步切废料采用镶块17)考虑了各板的强度18)细长冲头的强度可靠19)当预感到产品品质或模具可能会有某种问题时，是否留有改模空间20)最后一步工位分离产品时，脱料板、凹模板上是否有顶料钉21)模具设计考虑了模具制造、装配的工艺性22)能连续地达到公差和规定的性能水平23)满足顾客特殊性的要求24)落料是否畅通94.4.4弯曲，成形等零件图1)弯曲是否带有压肩2)是否考虑了回弹4.4.5各种让位1)弯曲，成形或翻边等后续工序是否有适当让位2)冲子与脱料板是否有让位3)各种相关零件之间的间隙是否恰当4.5模具图书写标准标注铣削图形座标时，须标注出铣刀的轨迹座标.模具图中不标模板倒角，但制造时须制造出必要的倒角.标注符号采用AREX的统一标准. 85模具工作部分的设计5.1冲裁冲头的设计5.1.1冲裁冲头尺寸冲裁冲头刃口一般进入凹模刃口以(2-4)t或2-4mm为宜.一般连续模的冲头长度为Hph+Hp