導(dǎo)電片沖壓模具設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

1、編號(hào) 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢畢業(yè)業(yè)論論文文 題 目 導(dǎo)電片沖壓模具設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 24102013 系 部機(jī)電工程系 專 業(yè)模具設(shè)計(jì)與制造 班 級(jí) 241020 指導(dǎo)教師 顧問(wèn)教師 二一二年十一月 摘要摘要 一副級(jí)進(jìn)模內(nèi)可以包含沖裁，彎曲，成型，拉深等多道工序，一臺(tái)沖床可 完成從板料到成品的各種沖壓過(guò)程。它免去了用單工序模的周轉(zhuǎn)和每次沖壓的 定位過(guò)程，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率和設(shè)備利用率。 本文進(jìn)行了導(dǎo)電片沖壓成形級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)待沖壓成形的工件導(dǎo) 電片的分析，確立了沖壓的工藝過(guò)程以及沖壓級(jí)進(jìn)模的結(jié)構(gòu)。而后對(duì)級(jí)進(jìn)模的 各個(gè)主要零部件進(jìn)行了尺寸的計(jì)算和強(qiáng)度校核，通過(guò)壓力

2、機(jī)的確定，設(shè)計(jì)出了 整個(gè)沖壓級(jí)進(jìn)模。所設(shè)計(jì)的級(jí)進(jìn)模，使目前生產(chǎn)導(dǎo)電片的效率大大提高，并且 有效降低了生產(chǎn)成本，獲得收益的增加。 關(guān)鍵詞 級(jí)進(jìn)模 導(dǎo)電片 模具設(shè)計(jì) 目目 錄錄 摘要摘要.i 第一章第一章 緒論緒論.1 第二章第二章 設(shè)計(jì)初始資料設(shè)計(jì)初始資料.5 2.1 技術(shù)要求.5 2.2 工件生產(chǎn)批量.5 2.3 原材料規(guī)格及毛坯情況.5 第三章第三章 分析沖壓零件的工藝性分析沖壓零件的工藝性.7 3.1 沖壓件經(jīng)濟(jì)性分析.7 3.2 沖壓件的工藝性分析.7 3.3 沖模制造精度的選擇.7 3.4 其他方面.8 第四章第四章 確定工藝方案及模具形式確定工藝方案及模具形式.9 4.1 排樣.9

3、4.2 工序的確定.9 4.3 搭邊類型的確定.9 4.4 卸料板的選擇.10 第五章第五章 工藝計(jì)算工藝計(jì)算.11 5.1 毛坯工藝計(jì)算.11 5.1.1 排樣及搭邊值的計(jì)算.11 5.1.2 步距的計(jì)算.11 5.1.3 條料寬度的確定.12 5.1.4 材料利用率的計(jì)算.12 5.2 沖壓力的計(jì)算.13 5.2.1 總沖裁力的計(jì)算.13 5.2.2 卸料力、推件力的計(jì)算.14 5.2.3 總沖壓力的計(jì)算.15 5.2.4 初選壓力機(jī).15 5.3 級(jí)進(jìn)模的各個(gè)工位沖裁凸、凹模刃口尺寸計(jì)算.15 第六章第六章 壓力機(jī)的選用壓力機(jī)的選用.20 6.1 壓力機(jī)的校核.20 第七章第七章 模具零

4、部件設(shè)計(jì)模具零部件設(shè)計(jì).22 7.1 模具標(biāo)準(zhǔn)件的選擇.22 7.1.1 模架的選用.22 7.1.2 導(dǎo)向裝置的確定.22 7.1.3 模柄的選擇.23 7.1.4 沖壓加工時(shí)定位部分的設(shè)計(jì).23 7.1.5 卸料形式的確定.23 7.1.6 導(dǎo)料裝置的確定.23 第八章第八章 總結(jié)和展望總結(jié)和展望.24 致謝致謝.27 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).29 第一章第一章 緒論緒論 現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展要求各行各業(yè)產(chǎn)品更新?lián)Q代快，對(duì)模具的需求量加大。我 國(guó)設(shè)計(jì)生產(chǎn)的沖壓模大多為簡(jiǎn)單模、單工序模和符合模等，精沖模，精密多工 位級(jí)進(jìn)模還為數(shù)不多，模具平均壽命不足 100 萬(wàn)次，模具最高壽命達(dá)到 1 億次 以上，精度

5、達(dá)到 35um，有 50 個(gè)以上的級(jí)進(jìn)工位，與國(guó)際上最高模具壽命 6 億次，平均模具壽命 5000 萬(wàn)次相比，處于 80 年代中期國(guó)際先進(jìn)水平。一般模 具國(guó)內(nèi)可以自行制造，但很多大型復(fù)雜、精密和長(zhǎng)壽命的多工位級(jí)進(jìn)模大型精 密塑料模復(fù)雜壓鑄模和汽車覆蓋件模等仍需依靠進(jìn)口，近年來(lái)模具進(jìn)口量已超 過(guò)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的商品模具的總銷售量。為了推進(jìn)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)，適應(yīng)國(guó)民 經(jīng)濟(jì)各部門(mén)發(fā)展的需要，模具工業(yè)面臨著進(jìn)一步技術(shù)結(jié)構(gòu)調(diào)整和加速國(guó)產(chǎn)化的 繁重任務(wù)。目前我國(guó)模具產(chǎn)品水平和生產(chǎn)工藝水平總體上比國(guó)際先進(jìn)水平低許 多，而模具生產(chǎn)周期卻要比國(guó)際先進(jìn)水平長(zhǎng)許多。產(chǎn)品水平低主要表現(xiàn)在精度、 型腔表面粗糙度、壽命及模具

6、的復(fù)雜程度上；工藝水平低主要表現(xiàn)在設(shè)計(jì)、加 工、工藝裝備等方面。 模具技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該為適應(yīng)模具產(chǎn)品“交貨期短”、 “精度高”、 “質(zhì)量好”、 “價(jià)格 低”的要求服務(wù)。達(dá)到這一要求急需發(fā)展如下幾項(xiàng)： 1) 全面推廣 cad/cam/cae 技術(shù) 模具 cad/cam/cae 技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向。隨著微機(jī)軟件的發(fā) 展和進(jìn)步，普及 cad/cam/cae 技術(shù)的條件已基本成熟，各企業(yè)將加大 cad/cam 技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)的力度；進(jìn)一步擴(kuò)大 cae 技術(shù)的應(yīng)用范圍。計(jì) 算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正使 cad/cam/cae 技術(shù)跨地區(qū)、跨企業(yè)、跨院所地在整個(gè) 行業(yè)中推廣成為可能，實(shí)現(xiàn)技術(shù)資源的重新

7、整合，使虛擬制造成為可能。 2) 高速銑削加工 國(guó)外近年來(lái)發(fā)展的高速銑削加工，大幅度提高了加工效率，并可獲得極高 的表面光潔度。另外，還可加工高硬度模塊，還具有溫升低、熱變形小等優(yōu)點(diǎn)。 高速銑削加工技術(shù)的發(fā)展，對(duì)汽車、家電行業(yè)中大型型腔模具制造注入了新的 活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向發(fā)展。 3) 模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng) 高速掃描機(jī)和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ?所需的諸多功能，大大縮短了模具的在研制制造周期。有些快速掃描系統(tǒng)，可 快速安裝在已有的數(shù)控銑床及加工中心上，實(shí)現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)生成各種 不同數(shù)控系統(tǒng)的加工程序、不同格式的 cad 數(shù)據(jù)，用于

8、模具制造業(yè)的“逆向工 程”。模具掃描系統(tǒng)已在汽車、摩托車、家電等行業(yè)得到成功應(yīng)用，相信在“十五” 期間將發(fā)揮更大的作用。 4) 電火花銑削加工 電火花銑削加工技術(shù)也稱為電火花創(chuàng)成加工技術(shù)，這是一種替代傳統(tǒng)的用 成型電極加工型腔的新技術(shù)，它是有高速旋轉(zhuǎn)的簡(jiǎn)單的管狀電極作三維或二維 輪廓加工(像數(shù)控銑一樣)，因此不再需要制造復(fù)雜的成型電極，這顯然是電火花 成形加工領(lǐng)域的重大發(fā)展。國(guó)外已有使用這種技術(shù)的機(jī)床在模具加工中應(yīng)用。 預(yù)計(jì)這一技術(shù)將得到發(fā)展。 5) 提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度 我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)化程度正在不斷提高，估計(jì)目前我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率 已達(dá)到 30%左右。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家一般為 80%左右。 6)

9、 優(yōu)質(zhì)材料及先進(jìn)表面處理技術(shù) 選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用相應(yīng)的表面處理技術(shù)來(lái)提高模具的壽命就顯得十分必 要。模具熱處理和表面處理是否能充分發(fā)揮模具鋼材料性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。模具 熱處理的發(fā)展方向是采用真空熱處理。模具表面處理除完善應(yīng)發(fā)展工藝先進(jìn)的 氣相沉積(tin、tic 等)、等離子噴涂等技術(shù)。 7) 模具研磨拋光將自動(dòng)化、智能化 模具表面的質(zhì)量對(duì)模具使用壽命、制件外觀質(zhì)量等方面均有較大的影響， 研究自動(dòng)化、智能化的研磨與拋光方法替代現(xiàn)有手工操作，以提高模具表面質(zhì) 量是重要的發(fā)展趨勢(shì)。 8) 模具自動(dòng)加工系統(tǒng)的發(fā)展 這是我國(guó)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的目標(biāo)。模具自動(dòng)加工系統(tǒng)應(yīng)有多臺(tái)機(jī)床合理組合；配 有隨行定位夾具或定位盤(pán)

10、；有完整的機(jī)具、刀具數(shù)控庫(kù)；有完整的數(shù)控柔性同 步系統(tǒng)；有質(zhì)量監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)。 托板是機(jī)器中的常用零件，現(xiàn)在已大批量生產(chǎn)。方法是分兩道工序完成， 一個(gè)沖孔，一個(gè)落料。設(shè)計(jì)一個(gè)安全，高效，高精度，低成本的模具具有很現(xiàn) 實(shí)的意義。這里我要設(shè)計(jì)一個(gè)級(jí)進(jìn)模來(lái)完成這個(gè)零件的生產(chǎn)。 級(jí)進(jìn)模的優(yōu)缺點(diǎn)： 1) 在一副級(jí)進(jìn)模內(nèi)，可以包括沖裁，彎曲，成型，拉伸等多道工序，故用 一臺(tái)沖床可完成從板料到成品的各種沖壓過(guò)程，從而免去了用單工序模的周轉(zhuǎn) 和每次沖壓的定位過(guò)程，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率和設(shè)備利用率。有些復(fù)雜的小型零 件，若不采用級(jí)進(jìn)模幾乎是不能生產(chǎn)的。 2) 級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)和制造都比較費(fèi)事，與其他模具相比，好象是成本高

11、，但 如果用許多單工序模倒替一副級(jí)進(jìn)模，其許多單工序模的總造價(jià)比一副級(jí)進(jìn)模 要高得多，因此在條件允許的情況下采用級(jí)進(jìn)模往往是減低模具成本的交好措 施。采用級(jí)進(jìn)?？梢杂靡慌_(tái)沖床取代數(shù)臺(tái)甚至幾十臺(tái)沖床的工作。對(duì)提高生產(chǎn) 效率，降低產(chǎn)品成本十分有利。另外，級(jí)進(jìn)模自動(dòng)化程度高，操作者可在沖床 危險(xiǎn)區(qū)以外操作，具有操作安全的顯著特點(diǎn)。對(duì)于工序復(fù)雜的工作應(yīng)首先考慮 采用級(jí)進(jìn)模。 3) 采用級(jí)進(jìn)模也受到一些限制。首先是工件的大小，太大的工件，工位數(shù) 較多，模具自然也就比較大，這時(shí)要考慮模具與沖床工作臺(tái)面的匹配性。其二 是級(jí)進(jìn)模要采用條料，對(duì)某些形狀復(fù)雜的工件產(chǎn)生的廢料較多，在選用級(jí)進(jìn)模 的時(shí)候要注意材料利用

12、率。一般級(jí)進(jìn)模的材料利用率偏低。其三是級(jí)進(jìn)模由于 連續(xù)地進(jìn)行各種沖壓，必然會(huì)引起條料載體和工序件的變形，一般來(lái)說(shuō)級(jí)進(jìn)模 生產(chǎn)的工件精度偏低。 第二章第二章 設(shè)計(jì)初始資料設(shè)計(jì)初始資料 2.1 技術(shù)要求技術(shù)要求 注有技術(shù)要求的產(chǎn)品零件圖如下： 圖 2-1 零件圖 結(jié)構(gòu)形狀：該零件的結(jié)構(gòu)相對(duì)比較復(fù)雜，但其屬于薄板件，對(duì)稱結(jié)構(gòu)，比 較規(guī)則，結(jié)構(gòu)相對(duì)而言不算太大，適合沖壓加工。 尺寸精度：由于本零件給定的尺寸精度一般，所以未標(biāo)注公差的尺寸都按 生產(chǎn)所需經(jīng)濟(jì)精度要求的 it5 級(jí)。 成型零件的作用：設(shè)計(jì)出完美的零件。通電與插座連接,就是插頭的那一塊 金屬片鑲嵌在插頭內(nèi)部，連接查賬時(shí)導(dǎo)通電流，使用用電器能夠

13、工作，在電氣 元件中發(fā)揮不可替代的作用。 2.2 工件生產(chǎn)批量工件生產(chǎn)批量 此零件的生產(chǎn)批量為大批量生產(chǎn)。為提高生產(chǎn)效率，在這個(gè)生產(chǎn)中是利用 級(jí)進(jìn)模沖壓加工，生產(chǎn)出導(dǎo)電片。 2.3 原材料規(guī)格及毛坯情況原材料規(guī)格及毛坯情況 在本次設(shè)計(jì)中，沖壓零件使用的材料為 t2 鋼，厚度為 t=0.3mm；屬于普通 碳素鋼，具有良好的沖壓性能。 第三章第三章 分析沖壓零件的工藝性分析沖壓零件的工藝性 由產(chǎn)品零件簡(jiǎn)圖中可以得到以下信息：在導(dǎo)電片這個(gè)零件中，沒(méi)有不規(guī)則 的曲線及棱角，且在各曲線相接之處基本都是圓角過(guò)渡，沒(méi)有尖角，所以從這 一點(diǎn)來(lái)看，導(dǎo)電片這個(gè)零件可以用沖壓工藝生產(chǎn)。而且，這些圓滑過(guò)渡還有利 于模

14、具制造及提高模具的使用壽命。 分析沖壓零件的工藝性主要包括以下兩個(gè)方面：即經(jīng)濟(jì)和技術(shù)兩方面。由 于該工件為大批量生產(chǎn)，故可采用沖模沖壓加工生產(chǎn)，采用普通的沖壓的模具 生產(chǎn)較率低，且費(fèi)用較高，經(jīng)估算占沖壓件總成本的 30%40%，甚至更高一些。 因此，在選擇生產(chǎn)方法時(shí)，根據(jù)工件特點(diǎn)選擇采用級(jí)進(jìn)模沖壓生產(chǎn)以提高生產(chǎn) 效率、降低生產(chǎn)成本。另外，在設(shè)計(jì)時(shí)盡量簡(jiǎn)化加工工序、采用簡(jiǎn)單的沖模結(jié) 構(gòu)也可降低模具的生產(chǎn)成本，以取得更大的經(jīng)濟(jì)效益。 3.1 沖壓件經(jīng)濟(jì)性分析沖壓件經(jīng)濟(jì)性分析 分析沖壓零件的工藝性主要包括以下兩個(gè)方面：即經(jīng)濟(jì)和技術(shù)兩方面。由 于該工件為大批量生產(chǎn)，故可采用沖模沖壓加工生產(chǎn)，采用普通的

15、沖壓的模具 生產(chǎn)較率低，且費(fèi)用較高，經(jīng)估算占沖壓件總成本的 30%40%，甚至更高一些。 因此，在選擇生產(chǎn)方法時(shí)，根據(jù)工件特點(diǎn)選擇采用級(jí)進(jìn)模沖壓生產(chǎn)以提高生產(chǎn) 效率、降低生產(chǎn)成本。另外，在設(shè)計(jì)時(shí)盡量簡(jiǎn)化加工工序、采用簡(jiǎn)單的沖模結(jié) 構(gòu)也可降低模具的生產(chǎn)成本，以取得更大的經(jīng)濟(jì)效益。 3.2 沖壓件的工藝性分析沖壓件的工藝性分析 由工件圖可看出，該工件圖上尺寸均未標(biāo)注尺寸偏差，屬未注公差尺寸， 按要求 it10 級(jí)確定工件尺寸的公差。 沖裁件為 t2 銅板，具有良好的可沖壓性能；工件的形狀較為簡(jiǎn)單。 3.3 沖模制造精度的選擇沖模制造精度的選擇 沖模的制造精度根據(jù)沖壓件的精度及厚度確定，數(shù)據(jù)見(jiàn)表 3

16、-1。 表 3-1 沖模精度 板料厚度（mm） 沖模制造精度 0.50.81.01.52.03.04.05.06.08.0 it6-it7it8it8it9it10it10 it7-it8it9it10it10it12it12it12 it9it12it12it12it12it12it14it14 由于此工件沒(méi)有標(biāo)注公差，按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)非配合尺寸的公差數(shù)值規(guī)定， 沖模的公差等級(jí)可選比工件精度高 23 級(jí)，因此沖模按 it8 精度設(shè)計(jì)制造。 3.4 其他方面其他方面 沖壓件的工藝分析除了考慮其形狀，尺寸，精度，尺寸標(biāo)注及生產(chǎn)批量等 主要方面外，還應(yīng)分析沖壓件的厚度，板料性能以及沖壓基本工序中常見(jiàn)問(wèn)題

17、 對(duì)沖壓工藝性的影響。 第四章第四章 確定工藝方案及模具形式確定工藝方案及模具形式 4.1 排樣排樣 排樣是沖裁件在條料上的布置方法。合理的排樣可以提高材料的利用率， 從而降低生產(chǎn)成本。因此，合理的排樣是沖裁模設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。 排樣主要依據(jù)工件的外形特征，主要分為直排、斜排、直對(duì)排、混合排、 多行排等形式?？紤]到壓力機(jī)的使用以及模具的設(shè)計(jì)成本，本次設(shè)計(jì)的工件采 用直排可使生產(chǎn)成本最少。 4.2 工序的確定工序的確定 在級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品零件的技術(shù)要求和形狀特點(diǎn)選擇合適的沖壓 工序，確定各工位所完成的工序，這一工作成為工序排樣。根據(jù)零件圖的特點(diǎn) 初步確定工序性質(zhì)、工序數(shù)目、工序順序。由于此

18、工件采用級(jí)進(jìn)模具加工，考 慮到模具的制造難易成度以及材料的利用率，加工步驟暫定如下： 1) 沖長(zhǎng)圓孔 2) 沖異形孔 2) 落料 4.3 搭邊類型的確定搭邊類型的確定 在條料上沖裁時(shí)，工件之間以及工件和條料側(cè)邊之間的余料稱為搭邊。搭 邊分為三種：有搭邊、少搭邊和無(wú)搭邊。搭邊的作用是補(bǔ)償送料誤差，以保證 沖出合格工件；保持條料剛度利利于送料避免廢料絲進(jìn)入模具間隙導(dǎo)致模具損 壞。搭邊值要合理確定，從節(jié)省材料出發(fā)搭邊值越小越好，但搭邊值小于一定 數(shù)值后，對(duì)模具壽命和剪切表面質(zhì)量不利。 搭邊值的大小與下列因素有關(guān)： 1） 材料的力學(xué)性能 硬材料的搭邊值可小一些，軟材料、脆材料的搭邊值 要大一些。 2）

19、 零件的形狀與尺寸 零件尺寸大或有尖角和突出等復(fù)雜開(kāi)頭時(shí)，搭邊值 應(yīng)大一些。 3） 材料厚度 厚度大的材料搭邊值取大一些。 4） 送料及擋料方式 手工送料時(shí)，有側(cè)壓板導(dǎo)向的搭邊值可以小些。 排樣圖如下： 圖 4-1 工序圖 4.4 卸料板的選擇卸料板的選擇 卸料板的主要作用是把材料從凸模上卸下，有時(shí)也可作壓料板用以防止材 料變形，并能幫助送料導(dǎo)向和保護(hù)凸模等。卸料板有固定卸料板（又稱鋼性卸 料板）和彈性卸料板兩種。固定卸料板用于厚料或硬材，特點(diǎn)是卸料力大，使 用安全，但送料操作受約束；彈性卸料板具有卸料和壓料的雙重作用，多用于 沖制薄料，使工件的平面主提高，借助彈簧、橡膠或氣墊等彈性裝置卸料，

20、常 兼作壓邊、壓料裝置或凸模導(dǎo)向。因此本次設(shè)計(jì)選擇使用彈性性卸料裝置。 第五章第五章 工藝計(jì)算工藝計(jì)算 5.1 毛坯工藝計(jì)算毛坯工藝計(jì)算 5.1.1 排樣及搭邊值的計(jì)算排樣及搭邊值的計(jì)算 在條料上沖裁時(shí)，工件之間以及工件和條料側(cè)邊之間的余料稱為搭邊。搭 邊的作用是：補(bǔ)償送料誤差，以保證沖出合格產(chǎn)品；保持條料剛度利于送料， 避免廢料絲進(jìn)入模具間隙損壞模具。搭邊值要合理確定，從節(jié)省材料出發(fā)，搭 邊值越小越好，但搭邊值小于一定數(shù)值后，對(duì)模具壽命和剪切表面質(zhì)量不利。 綜合考慮工件質(zhì)量及成本，根據(jù)零件形狀尺寸，材料厚度，材料的力學(xué)性能以 及送料及擋料方式，我們來(lái)選擇合理的搭邊值。 表 5-1 工件的搭邊

21、值 搭邊值/mm 卸料板形式條料厚度 t/mm 料寬50料寬50 0.252.22.23.2 0.250.52.02.03.0 0.51.01.51.52.5 1.01.51.81.82.8 1.52.02.02.03.0 剛性卸料板 2.02.52.52.23.2 0.251.51.82.6 0.250.511.52.5 0.51.01.41.82.6彈性卸料板 1.01.51.52.23.2 此次設(shè)計(jì)采用的是剛性卸料裝置，根據(jù)表 5-1 確定工件的側(cè)搭邊值為 2mm。 5.1.2 步距的計(jì)算步距的計(jì)算 步距是指沖壓過(guò)程中壓力機(jī)每沖壓一次條料向前送進(jìn)的距離，其值為排樣 沿送進(jìn)方向兩相鄰毛坯之

22、間的最小距離值。 步距可定義為： s=l+b 式中：s沖裁步距； l沿條料送進(jìn)方向，毛坯外形輪廓的最大寬度值； b沿送進(jìn)方向的搭邊值。 本設(shè)計(jì)沿條料送進(jìn)方向，毛坯外形輪廓的最大寬度值 l=6mm, 沿送進(jìn)方向 的搭邊值 b=1mm 所以步距： s=l+b =6+1 =7mm 5.1.3 條料寬度的確定條料寬度的確定 條料寬度指根據(jù)排樣結(jié)果確定的毛坯所需條料寬度方向的最小尺寸。理論 上條料寬度可按下式計(jì)算： 0 )2( adb 式中： b條料寬度的基本尺寸； d工件在寬度方向的尺寸； a側(cè)搭邊最小值； 條料寬度偏差（查表得本設(shè)計(jì)=0.5） 。 由于模具加工誤差，條料的裁剪誤差及送料時(shí)的誤差。實(shí)際

23、的條料寬度應(yīng) 有一定的裕度，具體尺寸可根據(jù)不同的送料側(cè)定位方式計(jì)算。 本設(shè)計(jì)條料寬度可用下式計(jì)算： 0 0.5 (212 1)b =mm 0 0.5 23 由于需要側(cè)刃定距，兩邊各留 1mm，所以板料寬度為 25mm。 5.1.4 材料利用率的計(jì)算材料利用率的計(jì)算 材料利用率定義為： =a/bs100% 式中：材料利用率； a產(chǎn)品毛坯外形所包容的面積，cad 測(cè)量得：74.4mm2； b條料寬度； s沖裁步距。 =a/bs100% =74.4/257100% =42.5% 越大，廢料多占面積越小。因此，一般將 作為衡量毛坯排樣方案友優(yōu)劣 的指標(biāo)。材料利用率的計(jì)算有時(shí)也可以整個(gè)條料為基礎(chǔ)計(jì)算。

24、即 在沖壓生產(chǎn)中，材料利用率為 42.5%。 圖 5-1 零件排樣圖 5.2 沖壓力的計(jì)算沖壓力的計(jì)算 計(jì)算沖裁力是為了選擇合適的壓力機(jī)，設(shè)計(jì)模具和檢驗(yàn)?zāi)＞叩膹?qiáng)度，壓力 機(jī)的噸位必須大于所計(jì)算的沖裁力，以適宜沖裁的要求，普通平刃沖裁模，其 沖裁力 fp 一般可以按下式計(jì)算： fp=kptl 式中：材料抗剪強(qiáng)度； l沖裁周邊總長(zhǎng)(mm)； t材料厚度(mm)。 系數(shù)kp是考慮到?jīng)_裁模刃口的磨損，凸模與凹模間隙之波動(dòng)（數(shù)值的變化 或分布不均）潤(rùn)滑情況，材料力學(xué)性能與厚度公差的變化等因數(shù)而設(shè)置的安全 系數(shù)kp，一般取13。當(dāng)查不到抗剪強(qiáng)度時(shí)，可以用抗拉強(qiáng)度b代替，而取 kp=1.3的近似計(jì)算法計(jì)算。

25、 的數(shù)值取決于材料的種類和坯料的原始狀態(tài)，可在設(shè)計(jì)資料及有關(guān)手冊(cè)中 查找，本設(shè)計(jì) 取值的通過(guò)查下表確定，材料為 t2，厚度 t=0.3mm，取 =240mpa。 5.2.1 總沖裁力總沖裁力的計(jì)算的計(jì)算 由于沖裁模具采用彈性卸料裝置和自然落料方式。 f沖= f1+f2 式中：f沖總沖裁力； f1落料時(shí)的沖裁力； f2沖孔時(shí)的沖裁力。 沖裁周邊的總長(zhǎng)(mm)，落料周長(zhǎng)為： l167.5(mm) 沖孔周長(zhǎng)為： l2=9.65+22.5 =32.15(mm) 落料沖裁力為： f1=kptl1 =1.30.367.5240 =6318(n) 沖孔沖裁力為： f2=kptl2 =1.30.332.152

26、40 =3009(n) f總=6318+3009=9327（n） 5.2.2 卸料力、推件力的計(jì)算卸料力、推件力的計(jì)算 當(dāng)上模完成一次沖裁后，沖入凹模內(nèi)的制件或廢料因彈性擴(kuò)張而梗塞在凹 模內(nèi)，模面上的材料因彈性收縮而會(huì)緊箍在凸模上。為了使沖裁工作連續(xù)，操 作方便，必須將套在凸模上的材料刮下，將梗塞在凹模內(nèi)的制件或廢料向下推 出或向上頂出。從凸模上刮下材料所需的力，稱為卸料力；從凹模內(nèi)向下推出 制件或廢料所需的力，稱為推料力。 模具采用彈性卸料裝置和推件結(jié)構(gòu)，凹模型口直壁高度 h=3mm，所需卸料 力 f卸和推件力 f推分別為： 推件力、卸料力計(jì)算公式如下： f推=nk推f沖 f卸= k卸 f落

27、 式中：f推推件力； f卸卸料力； f沖沖裁力； k卸卸料力系數(shù)； k推推件力系數(shù)； n卡在凹模里的工件個(gè)數(shù)，n=h/t。 表 5-2 卸料力、推件力和頂件力系數(shù) 料厚/mmk 卸k 推k 頂 鋼 0.1 0.10.5 0.52.5 2.56.5 6.5 0.0650.075 0.0450.055 0.040.05 0.030.04 0.020.02 0.1 0.063 0.055 0.045 0.025 0.14 0.08 0.06 0.05 0.03 續(xù)表 5.2 鋁及鋁合金 紫銅、黃銅 0.0250.08 0.020.06 0.030.07 0.030.09 注：卸料力系數(shù) k 卸在沖多

28、孔、大搭邊和輪廓復(fù)雜時(shí)取上限值。 k推推件力系數(shù)通過(guò)查表 4-1 確定，推件力系數(shù)取 k 推0.063。 由公式得推件力為： f推=nk推f沖 =3/0.30.0639327 =5876（n） k卸卸料力系數(shù)通過(guò)查表 5-4 確定，卸料力系數(shù)取 k卸0.05。 由公式得卸料力為： f卸= k卸 f落 =0.059327 =466（n） 5.2.3 總沖壓力的計(jì)算總沖壓力的計(jì)算 總沖壓力為： f= f沖+f落+f卸+f推 =9327+5876+466 10379（n） 5.2.4 初選壓力機(jī)初選壓力機(jī) 壓力機(jī)可分為機(jī)械式和液壓式，機(jī)械式分為摩擦壓力機(jī)、曲柄壓力機(jī)、高 速?zèng)_床，液壓式分為油壓機(jī)、水

29、壓機(jī)，而在生產(chǎn)中一般常選用曲柄壓力機(jī)，曲 柄壓力機(jī)分有開(kāi)式和閉式兩種，開(kāi)式機(jī)身形狀似英文字母 c，其機(jī)身前端及左右 均敞開(kāi)，操作可見(jiàn)大，但機(jī)身剛度差，壓力機(jī)在工作負(fù)荷作用下會(huì)產(chǎn)生變形， 一般壓力機(jī)噸位不超過(guò) 2000kw。閉式機(jī)左右兩側(cè)封閉，操作不方便，但機(jī)身剛 度好，壓力機(jī)精度高?？紤]到經(jīng)濟(jì)性能、加工要求和操作方便在此選開(kāi)式壓力 機(jī)。根據(jù)以上計(jì)算數(shù)值，初選壓力機(jī)為 j23-3.15 型壓力機(jī)，公稱壓力為 31.5kn。 5.3 級(jí)進(jìn)模的各個(gè)工位沖裁凸、凹模刃口尺寸計(jì)算級(jí)進(jìn)模的各個(gè)工位沖裁凸、凹模刃口尺寸計(jì)算 凸模和凹模的刃口尺寸和公差，直接影響沖裁件的尺寸精度。模具的合理 間隙值也靠凸凹模刃

30、口尺寸及其公差來(lái)保證。因此，正確確定凸凹模刃口尺寸 和公差，是沖裁模具設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要工作。 凸模、凹模工作部分尺寸即凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算，有兩種計(jì)算方法， 第一種計(jì)算方式是凸模與凹模圖樣分別加工法計(jì)算；第二種計(jì)算方法是凸模與 凹模配作法。 該沖件尺寸較多，若采用分開(kāi)加工法計(jì)算，計(jì)算繁瑣，且計(jì)算量較大，不 宜采用，故采用第二種算法：凸模與凹模配作法。 圖 5-2 工件圖 在所有的尺寸中： a 類尺寸的有：、； 0 0.084 21 0 0.048 6 0 0.04 2.1r b 類尺寸的有：、； 0.04 0 0.9r 0.058 0 7 0.048 0 3 c 類尺寸的有：120.035、

31、70.03。 注：凸?；虬寄Ｄp后將會(huì)增大的尺寸第一類尺寸 a。 凸模或凹模磨損后將會(huì)減小的尺寸第二類尺寸 b。 凸?；虬寄Ｄp后會(huì)基本不變的尺寸第三類尺寸 c。 具體計(jì)算如表 5-3 所示。 表 5-3 工作零件刃口尺寸計(jì)算 續(xù)表 5.3 尺寸類型公稱尺寸公式計(jì)算后尺寸 120.035120.008 70.03 8 1 )2/1min(ccj 70.007 0.058 0 7 0 )4/1( )min( xbbj 0 0.015 7.068 0 0.084 21 0.021 0 20.916 0 0.048 6 0.012 0 5.952 落料 0 0.04 2.1r )4/1( 0 )ma

32、x(xaaj 0 0.01 2.06r 沖孔 0.04 0 0.9r 0 )4/1( )min( xbbj 0 0.01 0.94r 其中：x 為磨損系數(shù)。 查表得： 工件精度 it10 級(jí)以上 x=1； 工件精度 it1-it13 x=0.75； 工件精度 it14 x=0.5。 本工件取 it14 級(jí)精度，故：x=0.5。 0.048 0 3 0 0.012 3.048 第六章第六章 壓力機(jī)的選用壓力機(jī)的選用 沖壓設(shè)備的正確選擇及合理使用將決定沖壓生產(chǎn)能否順利進(jìn)行，并與產(chǎn)品 質(zhì)量，模具壽命，生產(chǎn)效率，產(chǎn)品成本等密切相關(guān)。目前應(yīng)用比較多的有曲柄 壓力機(jī)，摩擦壓力機(jī)和液壓機(jī)。曲柄壓力機(jī)包括開(kāi)式

33、曲柄壓力機(jī)和閉式曲柄壓 力機(jī)兩種。 沖壓設(shè)備的選用原則： 沖壓設(shè)備的選擇主要是根據(jù)沖壓工藝性質(zhì)，產(chǎn)品批量大小，沖壓件的幾何 形狀，尺寸及精度要求等因素來(lái)確定的。沖壓生產(chǎn)中常用的沖壓設(shè)備種類很多， 選用沖壓設(shè)備時(shí)主要考慮下面因素： 1) 沖壓設(shè)備的類型和工作形式是否適用于應(yīng)完成的工序；是否符合安全生 產(chǎn)和環(huán)保的要求； 2) 沖壓設(shè)備的壓力和功率是否滿足應(yīng)完成工序的需求； 3) 沖壓設(shè)備的裝模高度，工作臺(tái)面尺寸，行程臺(tái)面尺寸，行程是否適合應(yīng) 完成工序所用的模具； 4) 沖壓設(shè)備的行程次數(shù)是否滿足生產(chǎn)率的要求等。 6.1 壓力機(jī)的校核壓力機(jī)的校核 本設(shè)計(jì)中選用了開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)，型號(hào)是 j23-3

34、.15。 滿足以下要求： 1) 壓力機(jī)公稱壓力必須大于沖壓工藝力即： 機(jī)壓 pp 可知： =10379（n）p 取=10379（n） ，所以。 機(jī)壓 p 機(jī)壓 pp 2) 壓力機(jī)閉合高度必須符合模具閉合高度要求 設(shè)工作模具的閉合高度為 h，壓力機(jī)最大閉合高度為，最小閉合高度 max h 為，則要滿足下式： min h 5h10 max h min h 模具閉合高度=+1=107mm，j23-3.15 沖床最大 閉 h 上 h 下 h 凹 h 凸 h 墊 h 閉合高度為 120mm，最小閉合高度 95mm。 3) 模具最大安裝尺寸為 120110，沖床工作臺(tái)臺(tái)面尺寸為 250160。能滿足 模具

35、的正確安裝。 4) 滑塊行程 在模具沖壓以后，工件被沖壓成型，最后要將工件取出，因?yàn)殚_(kāi)模后上下模 之間的距離大于工件高度的 22.5 倍。 壓力機(jī)的滑塊最大行程為=25mm，而工件最大高度：h=0.3mm max s 0.32.5=0.75mm25mm 故滿足 5) 其他主要參數(shù) 行程次數(shù)/次：200； 1 min 滑塊行程/mm：25； 工作臺(tái)孔尺寸 前后/mm：250； 直徑/mm：160； 模柄孔尺寸（直徑深度）/mm：；25 45 工作臺(tái)板厚度/mm：25； 傾斜角（）：45。 第七章第七章 模具零部件設(shè)計(jì)模具零部件設(shè)計(jì) 7.1 模具標(biāo)準(zhǔn)件的選擇模具標(biāo)準(zhǔn)件的選擇 7.1.1 模架的選用

36、模架的選用 模架包括上模座，下模座，導(dǎo)柱和導(dǎo)套。沖壓模具的全部零件都安裝在 模架上。為了縮短模具制造周期，降低成本，我國(guó)已制定出模架標(biāo)準(zhǔn)，并有商 品模架出售。根據(jù)模架導(dǎo)向用的導(dǎo)柱和導(dǎo)套見(jiàn)的配合性質(zhì)分為滑動(dòng)導(dǎo)向模架和 滾動(dòng)導(dǎo)向模架兩大類。每類模架中，由于導(dǎo)柱安裝位置和數(shù)量不同，又各具有 多種模架類型，分為后側(cè)導(dǎo)柱式，中間導(dǎo)柱式，對(duì)角導(dǎo)柱式和四角導(dǎo)柱式。 選擇模架結(jié)構(gòu)時(shí)要根據(jù)工件的受力變形特點(diǎn)，坯件定位，出位方式， 材料送進(jìn)方向，導(dǎo)柱受力狀態(tài)，操作是否方便等方面進(jìn)行綜合考慮。 選擇模架尺寸時(shí)要根據(jù)凹模的輪廓尺寸考慮，一般在長(zhǎng)度上及寬度上都應(yīng) 比凹模大 3040mm。模板厚度一般等于凹模厚度的 11

37、.5 倍。選擇模架時(shí)還 要注意到模架與壓力機(jī)的安裝關(guān)系，例如模架與壓力機(jī)工作臺(tái)孔的關(guān)系，模座 的寬度應(yīng)比壓力機(jī)工作臺(tái)孔的孔徑每邊約大 4050mm。沖壓模具的閉合高度應(yīng) 大于壓力機(jī)的最小裝模高度，小于壓力機(jī)的最大裝模高度等。 通常中，小型沖磨長(zhǎng)采用后側(cè)式。對(duì)角式或?qū)ΨQ式的導(dǎo)柱型模架。四角導(dǎo) 柱式模架主要用于精度要求高的沖壓件和大型沖壓件。 本設(shè)計(jì)根據(jù)選用 j23-3.15 開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)，其最大閉合高度 120mm。 選后側(cè)導(dǎo)柱模架（gb/t 2855.5-1990） ，凹模周界 l=63mm，b=63mm。 7.1.2 導(dǎo)向裝置的確定導(dǎo)向裝置的確定 導(dǎo)向裝置可以提高模具精度，壽命以及工件

38、的質(zhì)量，而且還能夠節(jié)省調(diào)試 模具的時(shí)間。大批量生產(chǎn)的沖壓模具中廣泛采用了導(dǎo)向裝置。導(dǎo)向裝置分為滑 動(dòng)式導(dǎo)向裝置，滾動(dòng)式導(dǎo)向裝置和導(dǎo)塊式導(dǎo)向裝置。 導(dǎo)向裝置的注意事項(xiàng)： 1) 導(dǎo)柱與導(dǎo)套應(yīng)在凸模工作前或壓料板接觸到工件前充分閉合，且此時(shí)應(yīng) 保證導(dǎo)柱上端距上模座上平面留有 1015mm 的間隙； 2) 導(dǎo)柱，導(dǎo)套與上，下模板裝配后，應(yīng)保證導(dǎo)柱與小模座的下平面，導(dǎo)套 上端與上模座的上平面均留 23mm 的間隙； 3) 對(duì)于形狀對(duì)稱的工件，為避免合模安裝時(shí)引起的方向錯(cuò)誤，兩側(cè)導(dǎo)柱直 徑或位置應(yīng)有所不同； 4) 當(dāng)沖模有較大的側(cè)向壓力時(shí)，模座上應(yīng)裝設(shè)止推墊，避免導(dǎo)套，導(dǎo)柱承 受側(cè)向力； 5) 導(dǎo)套應(yīng)開(kāi)排

39、氣孔以排除空氣。 本設(shè)計(jì)我們選用滑動(dòng)式導(dǎo)柱導(dǎo)套結(jié)構(gòu)。由于模架已經(jīng)確定，所以導(dǎo)柱的直 徑就已經(jīng)確定，再根據(jù)模具需要的閉合高度 h 應(yīng)大于零件加工最大高度的 2.2.5 倍，即可以確定導(dǎo)柱長(zhǎng)度，其直徑 d=16mm，長(zhǎng)度為 90mm。標(biāo)記為：導(dǎo)柱 gb/t 2861.1 c1690。導(dǎo)套，其直徑 d=25mm，長(zhǎng)度為 65mm。標(biāo)記為：導(dǎo)柱 gb/t 2861.6 c166525。 7.1.3 模柄的選擇模柄的選擇 在壓力機(jī)確定以后，就可以得到其中一個(gè)重要參數(shù)，模柄孔只為 25mm。這 樣就確定了模柄尺寸。由于沖壓過(guò)程的需要，其基本參數(shù)為：模柄凸圓直徑為 25mm，模柄高度為 60mm。 7.1.

40、4 沖壓加工時(shí)定位部分的設(shè)計(jì)沖壓加工時(shí)定位部分的設(shè)計(jì) 定位裝置： 為限定被沖材料的進(jìn)給步距和正確地將工件安裝在沖模上完成下一步的沖 壓工序，必須采用各種形式的定位裝置。定位裝置應(yīng)可靠并具有一定的強(qiáng)度， 以保證工作精度，質(zhì)量的穩(wěn)定；定位裝置應(yīng)可以調(diào)整并設(shè)置在操作者容易觀察 和便于操作的地方；定位裝置應(yīng)避開(kāi)油污，碎屑的干擾并且不與運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)干涉。 本設(shè)計(jì)中在條料進(jìn)入導(dǎo)料時(shí)，采用側(cè)刃定距。 7.1.5 卸料形式的確定卸料形式的確定 卸料板的主要作用是把材料從凸模上卸下，有時(shí)也可作壓料板用以防止材 料變形，并能幫助送料導(dǎo)向和保護(hù)凸模等。卸料板有固定卸料板（又稱鋼性卸 料板）和彈性卸料板兩種。固定卸料板用于厚料或硬材，特點(diǎn)是卸料力大，使 用安全，但送料操作受約束；彈性卸料板具有卸料和壓料的雙重作用，多用于 沖制薄料，使工件的平面提高，借助彈簧、橡膠或氣墊等彈性裝置卸料，常兼 作壓邊、壓料裝置或凸模導(dǎo)向。因此本次設(shè)計(jì)選擇使用彈性卸料裝置。 7.1.6 導(dǎo)料裝置的確定導(dǎo)料裝置的確定 采用自動(dòng)送料裝置，為防止增大摩擦力，使條料不能送進(jìn)，所以不采用側(cè) 壓裝置。 第八章第八章 總結(jié)和展望總結(jié)和展望 1) 通過(guò)對(duì)導(dǎo)電片級(jí)進(jìn)模的初始資料的分析，我們得知用級(jí)進(jìn)模具生產(chǎn)托板 是可行的。 2) 通過(guò)對(duì)沖壓件的工藝性分析，我們得知沖壓零件的工藝性主要包括經(jīng)濟(jì)