机械5

模具-厚板料冲小孔模具设计及有限元模拟带CAD图纸 摘要 本文详细地阐述了厚板料冲小孔模具的设计及有限元模拟过程。首先简明叙述了现代国内外模具发展概况，通过有限元模拟分析模具可能出现的问题，然后重点设计了冲裁模具中相关部件，如凹凸模、模架设计以及压力机选择，并对冲压材料性能进行了分析。最后根据冲裁件的产品数量要求，以及结构要求，设计出来整套模具。整个设计过程都是用CAD、Pro/E
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ng软件进行参数化设计，使整个模具设计过程简单明了。利用DEFORM软件进行有限元模拟分析，为模具设计和成型工艺的指定提供参照依据。 在设计过程中首先使用CAD软件设计成型零件以及非标零件，然后在Pro/E
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ng软件中实现三维实体设计，最后导入DEFORM中，分析工件上选取点的应力、应变以及应变速率等相关因素，从而完成模具的整体设计以及有限元模拟，对直接指导生产有一定的意义。 目录 1前言1 1.1模具行业发展的现状1 1.2我国模具发展的现状1 1.3参数化技术及有限元模拟慨述2 2工件成型工艺性分析5 2.1钩钉块二维图5 2.2结构特征分析及成型工艺性分析5 2.2.1结构特性分析5 2.2.2成型工艺性分析6 2.2.3冲裁件材料的基本性能6 3厚板冲小孔有限元模拟及其相关分析8 3.1有限元模拟及厚板冲小孔概述8 3.1.1有限元模拟8 3.1.2厚板冲裁模拟概述8 3.1.3金属弹塑性大变形的有限元模拟9 3.1.4材料断裂准则及断裂模拟10 3.1.5有限元网格重划分11 3.2导入deform前相关准备11 3.3冲裁加工模拟的建模12 3.3.1前处理13 3.3.2模拟过程线框图15 3.3.3后处理器15 3.4模拟结果及讨论17 3.5结论18 4模具结构设计19 4.1计算冲压力19 4.1.1冲裁力19 4.1.2卸料力及推料力19 4.1.3总冲压力20 4.2冲裁间隙20 4.3凸凹模工作部分尺寸与公差20 4.4冲孔凸模的结构设计22 4.4.1冲孔凸模的长度尺寸22 4.4.2冲孔凸模工作部分结构如下图22 4.4.3冲孔凸模的强度校核23 4.5凹模的结构设计23 4.5.1凹模板的材料，外形和尺寸23 4.5.2凹模板的厚度23 4.5.3凹模板上孔壁的最小尺寸23 4.5.4凹模工作部分结构图24 5冲压成形工艺与设备25 5.1冲压工艺方案及模具形式的确定25 5.1.1工序的确定25 5.1.2模具形式的确定25 5.2冲压设备的确定25 5.2.1规格选用原则25 5.3设备及相关模架确定26 5.3.1压力机确定及其参数26 5.3.2模架相关确定27 5.4模具整体设计形式32 6填写冲压工艺卡和编写技术文件35 参考文献37 致谢38