《導電片級進模設計沖壓畢業(yè)設計報告》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《導電片級進模設計沖壓畢業(yè)設計報告（28頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。
1、 目 錄1.引言42. 設計任務及要求52.1設計任務52.2設計要求53.沖壓件工藝性分析64.沖壓工藝方案的確定65.排樣的確定75.1確定搭邊值75.2材料利用率76.其他計算86.1沖壓力的計算86.2壓力中心的確定及相關計算96.3工作零件刃口尺寸計算116.4卸料橡膠的設計127.模具總體設計147.1模具類型的選擇147.2定位方式的選擇147.3卸料、出件方式的選擇147.4導向方式的選擇148.主要零部件設計148.1工作零件的結構設計148.1.1凹模148.1.2 落料凸模158.1.3 沖孔凸模168.2定位零件的設計168.2.1 固定導正銷168.2.2 導料板的設
2、計178.3卸料部件的設計188.3.1 卸料板的設計188.3.2 卸料螺釘的選用188.4模架及其他零部件設計199.模具總裝圖2110.致謝24參考文獻241.引言近年來，由于我國國民經濟的高速、穩(wěn)定的增長，促進了我國模具工業(yè)的迅速發(fā)展壯大，模具設計與制造專業(yè)或者相關的材料成型與控制專業(yè)已經成為我國國內具有優(yōu)勢的熱門專業(yè)之一。模具是精密工具，形狀復雜，承受坯料的脹力，對結構強度、剛度、表面硬度、表面粗糙度和加工精度都有較高要求，模具生產的發(fā)展水平是機械制造水平的重要標志之一，模具種類很多，根據加工對象和加工工藝可分為：加工金屬的模具。加工非金屬和粉末冶金的模具。根據結構特點，模具又可分為
3、平面的沖裁模和具有空間的型腔模。模具除其本身外，還需要模座、模架、導向裝置和制件頂出裝置等。本課題采用級進模生產工件。級進模由多個工位組成，各工位按順序關聯完成不同的加工，在沖床的一次行程中完成一系列的不同的沖壓加工。在壓力機一次行程中，在模具不同部位上完成兩道或兩道以上的沖壓工序的沖模。一次行程完成以后，由沖床送料機按照一個固定的步距將材料向前移動，這樣在一副模具上就可以完成多個工序，一般有沖孔，落料，折彎，切邊，拉伸等等。本課題采用CAD、Pro/E和UG技術完成導電片模具的結構設計和模具設計。模具結構緊湊，工作安全可靠，可以完全實現全自動操作。2. 設計任務及要求2.1設計任務沖壓件名稱
4、導電片材料T2板厚0.3工件精度IT10 圖2-1-12.2設計要求對工件進行工藝分析，工藝計算，制定沖壓工藝方案，確定模具結構尺寸和選擇壓力機；用Pro/E或者UG軟件設計三維零件圖及總裝爆炸圖，CAD繪制沖模二維總裝圖和部分主要零件圖；完成設計說明書一份。要求生產出來的工件尺寸精確、表面光潔；結構合理、生產效率高、易于自動化；設計符合工藝需要，經濟合理。3.沖壓件工藝性分析此工件只有落料和沖孔兩個工序。該零件結構簡單，左邊是外徑10里沖5的孔，右邊為U形的導電片。最小壁厚為2.5mm，孔與孔、孔與邊緣之間的距離滿足要求。材料為T銅，具有良好的沖壓性能，適合沖裁。工件尺寸精度等級為IT10計
5、算，根據參考文獻一可得零件的尺寸公差為：外形尺寸：，內形尺寸：，孔中心距：200.042滿足沖裁工藝要求。4.沖壓工藝方案的確定該工件包括落料、沖孔兩個基本工序，可有以下三種工藝方案：方案一：先落料，后沖孔。采用單工序模生產。方案二：落料沖孔復合沖壓，采用復合模生產。方案三：沖孔落料級進沖壓，采用級進模生產。方案分析：方案一：該方案模具結構簡單，制造方便。但需要兩道工序，兩副模具才能完成零件的加工，成本相對較高，生產率低。而且在第一道工序完成后，進入第二道工序時會產生較大誤差，使精度、質量都大打折扣，達不到生產需要，故不采用。方案二：只需一副模具，工件精度及生產效率都較高，但復合模結構復雜，制
6、造精度要求高，成本也就高。并且沖壓后成品件留在模具上，清理模具上的廢料會影響工作進度，不適合這種大批量生產。方案三：該方案只需一副模具，而且級進模多工位，生產效率高，操作方便，工件精度也滿足要求。適合這種大批量生產的小型沖壓件。通過對上述三種方案的分析比較，該零件的沖壓生產采用方案三為佳。5.排樣的確定5.1確定搭邊值導電片的形狀具有一頭大一頭小的特點，圓環(huán)外徑10，U形狀跨度是16mm,所以采用直對排時材料利用率高，如右圖所示。采用此排樣方法沖壓時，兩工件之間搭邊a1=1.8mm，工件邊緣搭邊a=2.0mm，步距為S=1.8+1.8+16+5+5=29.6mm，由于該模具考慮采用雙邊側刃定距
7、。參考文獻1，P74，公式（2.5.7），故條料寬度：B=（Lmax+1.5a+nb1）=（35+1.52+21.5）=41式中：Lmax-條料的寬度方向沖裁件的最大尺寸，mm； a-側搭邊值，mm； n-側刃數，mm； b1-側刃沖切的料邊寬度，mm。 圖5-1-15.2材料利用率沖裁件面積A可由CAD算出得A=277.898mm2參考文獻1，P68，公式（2.5.1），故一個步距內材料利用率：=100%=100%=45.8%式中：A一個步距內沖裁件的實際面積；B條料寬度；S步距。參考文獻1，P351，參照鋼板標準，選用950mm1500mm的銅板，每張銅板可以剪成23張條料（41.3mm1
8、500mm），每張銅板可以沖2300個零件，因此參考文獻1，P68，公式（2.5.2），材料總利用率：總=100%=100%=44.9%式中：n條料上的沖裁件的總數目；A一個步距內沖裁件的實際面積；L鋼板長度；M鋼板寬度。6.其他計算6.1沖壓力的計算該模具采用級進模，擬選擇彈性卸料、下出件。參考文獻1，P76，公式（2.6.3）、（2.6.4）、（2.6.5），沖壓力的相關計算見表。項目分類項目公式結果備注沖壓力沖裁力FF=KLt=1.3364.63160.316022.753KNL=364.6316mm=160MPa卸料力FXFX=KXF=0.0622.7531.365KN參考文獻P76K
9、X=0.06推件力FTFT=nKTF=180.0922.75336.860KN沖壓工藝總力FZFZ=F+FX+FT=22.753+1.365+36.86060.978KN彈性卸料，下出件圖6-1-1根據計算結果，沖壓設備擬選J2316。壓力機的主要參數如下：公稱壓力：160KN滑塊行程：70mm最大封閉高度：220mm工作臺尺寸：左右：450mm 前后：300mm工作臺孔尺寸：左右：220mm 前后：110mm 直徑：160mm模柄孔尺寸：30mm50mm。6.2壓力中心的確定及相關計算如圖所示為凹模型口圖。在圖中以O點為原點，Y軸在條料的中心線上，X軸在圖示位置，將沖裁輪廓線按幾何圖形分解成
10、基本線段，求壓力中心C。有關計算如表所示。圖6-2-1壓力中心數據表：基本要素長度L/mm各基本要素壓力中心的坐標值XYL1=22.14-17.435L2=10.07-4.5639L3=8.383.441.93L4=10.0012.443L5=16.0017.435L6=10.0012.427L7=8.383.428.07L8=10.07-4.5631L9=15.71-12.65.4L10=12.573.45.4L11=10.0012.49.4L12=8.0017.45.4L13=10.0012.41.4L14=22.1417.4-9.4L15=10.074.56-5.4L16=8.38-3.
11、4-2.47L17=10.00-12.4-1.4L18=16.00-17.4-9.4L19=10.00-12.4-17.4L20=10.074.56-13.4L21=8.38-3.4-16.33L22=12.57-3.4-39L23=10.0-12.4-35L24=8.0-17.4-39L25=10.0-12.4-43L26=15.7112.6-39L27=29.6-19.431.4L28=1.5-20.1515.2L29=29.619.4-31.4L30=1.520.15-15.2圖6-2-2總的壓力中心為：X0=0Y0=1.79由以上結果得壓力中心C坐標為（0，1.79）。該零件的沖裁力不
12、大，壓力中心偏移坐標原點O較小，為了便于模具的加工和裝配，模具中心仍選在坐標原點O。若選用J23-10沖床，C點仍在壓力機模柄孔的投影面積范圍內，滿足要求。6.3工作零件刃口尺寸計算結合該模具的特點，工作零件的形狀相對較簡單，適宜采用線切割機床分別加工凸、凹模、凸模固定板以及卸料板，這樣可以保證各零部件的同軸度，是裝配工作簡化。因此工作零件刃口尺寸計算就按分開加工的方法來計算，參考文獻1，P63，公式（2.4.1）（2.4.6），具體如下表：尺寸及分類尺寸轉換 計算公式結果備注落 料10RA=（Rmax-X）RT=（RA-Zmin）RA=工件精度等級為IT10級，故模損系數X=1mm。查教材2
13、.3.2，沖裁雙面間隙Zmax=0.021mmZmin=0.015mm則Zmax-Zmin=0.006mm。校核滿足A+TZmax-Zmin。RT=1.5RA=RT=16RA=RT=8RA=RT=29.6RA=RT=35RA=RT=沖 孔5dT=（dmin+X）dA=（dT+Zmin）dT=dA=8dT=dA=8dT=dA=孔心距20200.042LA=L8LA=200.0105圖6-3-16.4卸料橡膠的設計初擬選卸料螺釘的尺寸為公稱直徑為10mm，螺紋部分為M88mm，總長為79mm。卸料板的工作行程 h工=h1+t+h2=2.3mm式中：h1凸模凹進卸料板的高度1mm；h2凸模沖裁后進入
14、凹模的深度1mm。因此橡膠的工作行程 H工=h工+h修=2.3+3=5.3mm式中：h修凸模修模量，取3mm.。卸料螺釘的光桿直徑為10mm，因此取橡膠的內徑為10.5mm。初選6個橡膠，因此每個橡膠最少承受載荷為Fxy=F卸/6=227.5N。橡膠自由高度H自由=4H工=29.2mm其中：H工是H自由的25%。橡膠的外徑D=26.23mm式中：Fxy所需工作壓力為227.5N；P壓縮15%時的單位壓力為0.5MPa。故 D取32mm，則橡膠其他參數為d=10.5m，H=25mm，D1=42mm。選用的6塊橡膠板一致，以防會造成受力不均勻，運動產生歪斜，影響模具的正常工作。校核校核橡膠自由高度
15、0.5H自由/D=0.781.5，滿足要求。橡膠的預壓縮量H預=15%H自由=15%25=3.75mm。橡膠的安裝高度H安=H自由H預=21.25mm.模具總卸料力F卸=6P=6Fq=2.152KN式中：F橫截面積?？偭= F卸+F+FT=61.77KN160KN，故壓力機選擇合格。圖6-4-17.模具總體設計7.1模具類型的選擇由沖壓工藝分析可知，采用級進沖壓，所以模具類型為級進模。7.2定位方式的選擇因為該模具采用的是條料，控制條料的送進方向采用導料板，無側壓裝置，控制條料的送進步距采用側刃初定距，導正銷精定距。7.3卸料、出件方式的選擇因為工件料厚為0.3mm，相對較薄，卸料力也比較小
16、，故可采用彈性卸料。又因為是級進模生產，所以采用下出件比較便于操作與提高生產效率。7.4導向方式的選擇為了提高模具壽命和工件質量，方便安裝調整，該級進模采用對角導柱的導向方式。8.主要零部件設計8.1工作零件的結構設計8.1.1凹模凹模采用整體凹模，各沖裁的凹?？拙捎镁€切割機床加工，安排凹模在模架上的位置時，要依據計算壓力中心的數據，將O點與模柄中心重合。其輪廓尺寸可按公式2.9.3、2.9.4計算：參考文獻1，P110，表2.9.5，K=0.4參考文獻1，P110，公式（2.9.3）、（2.9.4），得：凹模厚度：H=Kb（15mm）=0.460.4mm=25.6mm，實際取H=30mm凹
17、模壁厚：c=（1.52）H（3040mm）=（1.52）20mm=4560mm實際取c=45mm凹模長L=b+2c=60.4+245mm=150.4mm，取160mm.同理得寬為125mm查標準JB/T7643.1-2008，凹模長160mm，寬125mm，高20mm.圖8-1-18.1.2 落料凸模結合工件外形并考慮加工，將落料凸模設計成直通式，采用線切割機床加工，以鉚接的形式固定在墊板上，與凸模固定板的配合按H6/m5，其落料凸模長度：L=h1+H安+h+h21=30+21.25+201=70.25mm式中：h1凸模固定板厚度，mm；H安橡膠的安裝高度，mm.；h2卸料板厚度，mm；取凸模
18、長度為71mm。圖8-1-28.1.3 沖孔凸模因為所沖的孔有圓孔和U型孔。沖圓形孔凸模時采用臺階式，一方面加工簡單，另一方面又便于裝配與更換。參考文獻2，P129，沖5的圓形凸?？蛇x用標準件6mm5mm71mm（JB/T 58252008），再修模。U形凸?？刹捎勉T接形式。圖8-1-38.2定位零件的設計8.2.1 固定導正銷落料凸模下部設置一個導正銷，分別借用工件上5的孔作導正孔。導正應在卸料板壓緊板料之前完成導正，考慮料厚和裝配后卸料板下平面超出1mm，所以導正銷直線部分的長度為1.8mm。導正銷采用H7/r6安裝在落料凸模端面，導正銷導正部分與導正孔采用H7/h6配合。圖8-2-18.
19、2.2 導料板的設計導料板的內側與條料接觸，外側與凹模齊平，導料板與條料之間的間隙取1mm，這樣就可確定了導料板的寬度，參考文獻2，P153，選用導料板的尺寸為：JB/T 7648.52008，160mm45mm8mm，單邊修磨4mm，即160mm41mm8mm。圖8-2-28.3卸料部件的設計8.3.1 卸料板的設計卸料板的周邊尺寸與凹模的周邊尺寸相同，兩邊厚度為12mm，中間部分沖入導料板為壓緊銅板。故中間厚度為20mm.卸料板采用45鋼制造，淬火硬度為4045HRC。圖8-3-18.3.2 卸料螺釘的選用卸料版上設置4個卸料螺釘，選用JB/T 7650.62008，公稱直徑為10mm，螺
20、紋部分為M88mm。卸料螺釘尾部應留有足夠的行程空間。卸料螺釘擰緊后，應使卸料板超出凸模端面1mm，有誤差時通過在螺釘與卸料板之間安裝墊片來調整。圖8-3-28.4模架及其他零部件設計（1）參考文獻2，P92，根據滑動導向對角導柱模架（GB/T28512008），該模具采用滑動導向對角導柱模架，其特點是導向裝置在對角。以凹模周界尺寸為依據，選擇模架規(guī)格為上模座：160mm125mm35mm；下模座：160mm125mm40mm。（2）選擇A型導柱d/mmL/mm為25150, 28150；A型導套d/mmL/mmD/mm為258533, 288533。導柱導套按H7/h6或H7/h5配合，其配
21、合間隙必須小于沖裁間隙，沖裁間隙小的一般應按H6/h5配合，間隙較大的按H7/h6配合。圖8-4-1（3）入式模柄，它與模座孔采用過渡配合H7/m6、H7/n6,并加銷釘以防轉動。壓入式模柄可較好保證軸線與上模座的垂直度。適用于各種中、小型沖模。圖8-4-2（4）厚度H上模取35mm，下模座厚度H下模取40mm，上、下墊板高度H墊為8mm，那么，該模具的閉合高度為：H閉=H上模+H下模+L+H墊+H -h2=35+40+71+8+30-2=182mm式中：L凸模長度，L=71mm； H凹模厚度，30mm； h2凸模沖裁后進入凹模的深度，h2=2mm?？梢娫撃＞唛]合高度小于所選壓力機J23-16
22、的最大裝模高度（220mm），可以使用 。9.模具總裝圖通過以上設計，可得到模具總裝圖。模具上模部分主要由上模板、墊板、凸模、凸模固定板等組成。下模部分由下模座、凹模板、凸凹模固定板、卸料板等組成。卸料方式采用彈性卸料，以橡膠為彈性元件。沖孔廢料由廢料孔漏出，成品件下出件。圖9-1-110.致謝從開始接到設計題目到設計方案的確定，再到設計總裝圖的完成，都使我加深了模具方面的認識，在這個過程中，培養(yǎng)了我們獨立思考題、解決問題的能力。在這次的畢業(yè)設計里我們深入了解了模具設計主要過程，一起討論研究，從CAD繪制模具總裝圖和零件圖到Pro/E建模建立零件三維造型圖，在設計期間我們學到了很多了東西。做這
23、份畢業(yè)設計，很感謝我們的指導老師李老師。感謝他始終都給予我們細心的指導和不懈的支持。李老師針對我們的疑問給予細心的解答并給出建議，對我們的總體設計進行細心的修改，使我們的畢業(yè)設計一步一步的完善，內容日趨豐滿。在指導老師的細心指導下，我們學到了很多相關專業(yè)知識，也增長了不少見識。在這次畢業(yè)設計中，我們不僅提高自身的繪圖技能；而且在模具設計方面，我們也學會了能夠充分認識模具的結構，充分考慮模具加工、安裝的可能性和設計的優(yōu)化性。在個人素質方面，我們學會了在工作中不僅要多思、多問、多總結，而且要有堅強的意志力，及時發(fā)現問題并且解決問題。畢業(yè)在即，這次做設計的經歷也使我們終身受益，感受到做設計是要真正用心去做的一件事情，是真正的自己學習的過程和研究的過程，同時希望這次經歷能讓我在以后的工作學習中激勵我繼續(xù)進步。參考文獻1 劉建超，張寶忠。沖壓模具設計與制造。北京：高等教育出版社，20122 楊關全，匡余華。冷沖設計資料與指導。大連：大連理工大學出版社，20113 薛啟翔。沖壓模具設計和加工計算速查手冊。北京：化學工業(yè)出版社，20084 周本凱。沖壓模具使用技巧與修復實例。北京：化學工業(yè)出版社，20095 楊安民。沖壓模典型結構100例。上海：上海科學技術出版社，2008- 28 -
導電片級進模設計沖壓畢業(yè)設計報告
