畢業(yè)論文電極片沖孔落料彎曲連續(xù)模設計說明

1、 . PAGE31 / NUMPAGES31電極片沖孔、落料、彎曲連續(xù)模設計1工件結(jié)構(gòu)形狀分析圖1.1 零件圖由零件圖2.1可知，工件為落料、彎曲。產(chǎn)品形狀比較簡單、無狹槽、尖角，外形尺寸較小5。彎曲件的圓角半徑不宜小于最小彎曲半徑，以免產(chǎn)生裂紋。但也不宜過大，因為過大時，受到回彈的影響，彎曲角度與圓角半徑的精度都不易保證。彎曲件的彎邊長度不宜過小，其值應為hR+2t。當h較小時，彎邊在模具上支持的長度過小，不容易得到形狀準確的零件。彎曲線不應位于零件寬度突變處，以避免撕裂。2工件尺寸精度、粗糙度、斷面質(zhì)量分析（1）尺寸精度。要求普通沖裁尺寸精度低于IT13級，現(xiàn)在產(chǎn)品的設計精度低于IT13級

2、，所以尺寸精度滿足要求（2）沖裁件斷面質(zhì)量分析因為一般用普通沖裁方式?jīng)_2mm以下的金屬板料時，其斷面粗糙度Ra可達12.53.2 ，毛刺允許高度為0.010.05mm；本產(chǎn)品在斷面粗糙度和毛刺高度上沒有太嚴格的要求，所以只要模具精度達到一定要求，沖裁件的斷面質(zhì)量可以保證。（3）產(chǎn)品材料分析對于沖壓件材料一般要求得力學性能是強度低，塑性高，表面質(zhì)量和厚度公差符合國家標準。本設計的工件材料是10鋼，屬于優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，其力學性能是強度、硬度和塑性指標適中，經(jīng)退火后，用沖裁的加工方法是完全可以成形的。另外產(chǎn)品對于厚度和表面質(zhì)量沒有嚴格要求，所以盡量采用國家標準的板材，其沖裁出的產(chǎn)品的表面質(zhì)量和厚度公

3、差就可以保證6。經(jīng)上述分析，產(chǎn)品的材料性能符合冷沖壓加工要求。3 插片沖模結(jié)構(gòu)的確定級進模的排樣是指制件（一個或多個）在條料上分幾個工位沖刺的布置方法。3.1排樣論證的基本思路 排樣論證的目的是為了畫出正確的模具排樣圖。一個較佳的排樣方案必須兼顧沖壓件的公差等級、沖壓件的生產(chǎn)批量、模具結(jié)構(gòu)和材料利用率等方面的因素。 （1）沖壓件的尺寸精度 圖2.1所示沖壓件，材料為10鋼板，料厚0.381mm，其未注公差尺寸精度等級為IT13，屬一般沖裁模能達到的公差等級，不需采用精沖或整修等特殊沖裁方式。從該沖壓件的形狀來看，完全可以實現(xiàn)少、無廢料排樣法。但該沖壓件的尺寸精度等級決定了應采用有廢料排樣法。（

4、2）考慮沖壓件的生產(chǎn)批量 該沖壓件屬于大批量的生產(chǎn)類型，因此優(yōu)先考慮多排、或一模多件的方案(該方案較適宜大批量生產(chǎn)，約幾十萬件以上)。 （3）提高原材料利用率 在繪制排樣圖的過程中，應注意提高沖壓原材料的利用率。但提高原材料的利用率，不能以大幅提高沖裁模結(jié)構(gòu)的復雜程度為代價。 排樣圖上搭邊值設計是否合理，直接影響到原材料的利用率和模具制造的難易程度?？偸遣捎米钚≡S用搭邊值，往往人為地提高了模具的制造難度，而在通常情況下卻并不能提高原材料的利用率。除使用卷料進行沖壓外，一般搭邊值均應在的基礎上圓整(料寬尺寸也須圓整)，以降低模具制造難度。（4）模具形式在保證產(chǎn)品尺寸公差等級的前提下，應盡量簡化模

5、具結(jié)構(gòu)復雜程度，降低模具制造費用，這是設計模具的鐵則。從零件圖2.1可知此件外形尺寸小，不適合單工序加工，即落料，彎曲工序，因為若采用單工序，制件在轉(zhuǎn)序過程中工人操作難度大，且在下道工序制件定位較復雜，所以考慮上述因素，最后確定采用級進模加工此件7-8。3.2排樣設計設計多工位級進模，首先要設計條料排樣，因為條料排樣圖是設計多工位級進模的重要依據(jù)，因此在設計排樣圖時要設計多個方案進行比較，歸納、綜合得出最佳方案。（1）豎排圖3.1豎排a. 搭邊。查沖模設計手冊，確定搭邊值a、b。當0.25tH(Hmin-Hd)+10330-5H265+10325H275此設計中模具的閉合高度為180mm，滿足

6、要求。4.4模具壓力中心的設計計算圖4.4壓力中心計算如圖所示，確定坐標原點。第一工位，沖裁表4.2壓力中心線段名稱力作用點線段名稱力作用點L1（60.54，13.48）L8（48.42，-13.48）L2（59.79，16.350）L9（48.17，-16.350）L3（55.98，16.350）L10（52.98，-16.350）L4（54.48，13.48）L11（54.48，-13.48）L5（52.98，16.350）L12（55.98，-16.350）L6（49.17，16.350）L13（59.79，-16.350）L7（48.42，13.48）L14（60.54，-13.48）

7、（x01，y01）=（54.48，0）第三工位，彎曲，（x03，y03）=（27.24，0）第五工位，落料，（x05，y05）=（0，0）壓力中心：在確定模具壓力中心時，考慮到加工此制件所需的壓力很小，且第一工位與第五工位都用沖裁，第二工位、第四工位是空工位，第三工位是彎曲工位，通過沖裁力的計算，在第一工位上所需的沖裁力與第五工位所需的沖裁力相差不大，故把壓力中心設計在彎曲工位上，因為此模具安裝在25t沖床上，考慮到偏裁會對模具具有一定的影響，所以在凹模、凸模固定板、卸料板之間增加了四支小導柱導向，所以這樣就可以避免偏裁對模具的影響，故略去壓力中心的計算。5 主要零部件設計計算5.1凸、凹模設

8、計凸、凹模是模具的工作零件，不僅在于它是直接擔負著沖壓工作，而且是在模具上直接決定制件形狀、尺寸大小和精度的最為關(guān)鍵的零件。設計時，依據(jù)以下原則：凸、凹模必須有足夠的強度、剛度和硬度；結(jié)構(gòu)要簡單可靠、制造方便；便于調(diào)整、維修和保養(yǎng)；要考慮刃磨后的凸、凹模相對位置對其他工位凸、凹模相對位置的影響；要考慮排件的與時暢通和防止浮料。（1）凸模設計沖模中的凸模結(jié)構(gòu)，不論其斷面形狀如何，其基本結(jié)構(gòu)都是由工作部分和安裝固定兩大部分組成。凸模包括落彎曲部位外形凸模即第一工步側(cè)刃、沖導正孔凸模、彎曲凸模和落料凸模。凸模采用臺肩固定，長度根據(jù)模具結(jié)構(gòu)需要而確定。圖5.1凸模1圖5.2凸模2圖5.3凸模3圖5.4

9、凸模4（2） 凹模設計凹模采用整體式凹模，凹模上各刃口與形孔均采用線切割機床加工，凹模材料為Cr12MoV。凹模刃口采用斜刃口。凹模厚度HH=Ks式中s垂直送料方向的凹模刃壁間最大距離（mm）;K系數(shù)。H=0.438.5=15.4凹模寬度BB=s+（2.54.0）H=38.5+2.515.4=84.7凹模長度LL=s1+2s2式中s1送料方向的凹模刃壁間最大距離(mm)； s2送料方向的凹模刃壁至凹模邊緣的最小距離(mm)，其值查表可得。L=202+72=112為了滿足凹模強度要求，長、寬、高圓整為12510030圖5.5凹模5.2主要零部件設計（1）模架模架是模具的主體結(jié)構(gòu)，它是連續(xù)級進模所

10、有零件的重要部件，模具的全部零件都固定在它的上面，并承受沖壓過程中全部載荷。模具的上、下模之間相對位置通過模架的導向裝置穩(wěn)定保持其精度，并引導凸模正確運動，保證沖壓過程中凸、凹模之間間隙均勻。選用滑動導向模架中的對角導柱模架，凹模面積的對角中心線上有一個前導柱和一個后導柱，受力平衡，上模座在導柱上滑動平穩(wěn)，無偏斜現(xiàn)象，有利于延長模具使用壽命，廣泛用于中小型工位數(shù)不多的級進模。圖5.6模架（2）模柄模柄是中小型級進模模架上一個不可少的零件，通過它使上模部分迅速找正位置，直接與壓力機滑塊連接固定在一起，以實現(xiàn)沖壓的往復運動。因此，模柄的直徑和長度應和壓力機滑塊的模柄孔相匹配。選擇壓入式模柄，與上模

11、座成H7/m6或H7/n6配合，此結(jié)構(gòu)能較好地保持模柄垂直度要求，長期使用后模柄穩(wěn)定可靠，不會松動，因此在多工位級進模中是最好的一種模柄，應用最多。為防止轉(zhuǎn)到裝防轉(zhuǎn)銷釘。根據(jù)選擇的壓力機J23-40型開式雙柱可傾式曲柄壓力機，模柄孔為40mm，所以選擇直徑為40mm的模柄。圖5.7模柄（3） 卸料裝置卸料裝置在級進模中是個很重要的組成部分，常用的有固定卸料和彈壓卸料兩種形式。由于其結(jié)構(gòu)不同，功能也不一樣，固定卸料裝置就是起卸料作用；彈壓卸料裝置不僅沖壓完后起卸料作用，沖壓開始前還起壓料作用，防止沖壓過程中材料的滑移或扭曲，同時對銷凸模還有導向保護等作用，因此，模具的精度和使用壽命與卸料裝置的結(jié)

12、構(gòu)、精度和強度有著直接的關(guān)系。選用彈壓卸料裝置，簡單的彈壓卸料裝置是由卸料板通過卸料螺釘和彈性元件（彈簧等）等裝在模具上組成的。彈簧的設計計算彈簧預壓力彈簧極限工件壓力FjFy，一般可取Fj=（1.52）Fy，所以Fj=2249=498（N）初選彈簧的規(guī)格為：d=4mm；Fj=670N；hj=12.6mm；H0=38mm彈簧預壓縮量校核所選彈簧是否合適卸料板工作行程hx=0.381+1=1.3811.4（mm）凸模刃磨量hm=4（mm）故彈簧工作時的總壓縮量h為所選彈簧滿足工件要求。彈簧規(guī)格為：彈簧42238 GB2089-80（4）導向零件導柱圖5.8導柱導套圖5.8導套（5）支撐零件固定板

13、沖模中的固定板，根據(jù)用途不同又主要用于固定凸模的凸模固定板，簡稱固定板，和用于固定凹模的凹模固定板之分。凸模固定板幾乎所有沖模都有（對于特別大的凸?？芍苯庸潭ㄔ谏夏Ｗ隙挥霉潭ò澹?，而凹模固定板不一定每副模具都需要。多工位級進模的凸模固定板一般結(jié)構(gòu)上都是必要的，它不僅要安裝許多凸模，還要安裝一些其他零件，如側(cè)刃、導正銷、小導柱、小導套和安全保護裝置等。這和普通簡單模具固定板單一用于安裝一、二個凸模在功能上是有區(qū)別的；因此，對于多工位級進模的固定板要求剛性和強度方面更要高些。多工位級進模一般都是高速下自動沖壓生產(chǎn)，要求模具壽命長、耐用，因此，對篤定版的厚度要求比普通比普通沖模厚一些之外，為了提

14、高剛性和增加耐磨性，對凸模經(jīng)常更換不影響配合精度，常常采用45鋼或CrWMn材料制造，淬火硬度最低取42-48HRC，高時取55-60HRC6-7。凸模固定板固定凸模的各孔中心位置要嚴格地和凹模孔中心的平面位置完全一致。雖然大多數(shù)多工位級進模凸模與固定板的配合不是傳統(tǒng)的過盈配合，而是間隙配合。凸模與凹模孔位置是由卸料版控制凸模保證。但絲毫不能降低固定板的加工精度要求。固定板的外形一般與凹模一樣，常取整體式，結(jié)構(gòu)緊湊，中小型模具常用。當外形尺寸太大不便于加工時，可采用分段組合。固定板上的各凸模固定孔一般由線切割直接加工而成，也可以采用鑲拼結(jié)構(gòu)，由線切割和成形 磨削混合加工保證加工精度和裝配要求。加工過程中各凸模固定孔的配合面必須保持與固定板兩平面垂直。圖5.9凸模固定板圖5.10壓料板墊板墊板主要用來承受凸模（包括凹模鑲件）傳來的壓力，防止與模