电位器接线片级进模设计【课程冲压模具毕业设计说明书论文CAD图】
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!【包含文件如下】【机械类设计类】CAD图纸+word设计说明书.doc【需要咨询购买全套设计请企鹅97666224】.bat1.txt上模垫板.dwg上模座.dwg下模座.dwg全部图纸集合.dwg凸模固定板.dwg凹模.dwg卸料板.dwg工件图-电位器接线片级进模设计.dwg整形凸模.dwg装配图.dwg设计说明书文档.doc电位器接线片冲压模具设计 摘要：在这几个月的毕业设计里，完成了对电位器接线片这个工件的冲压模具设计。通过使用CAD设计软件绘制装配图，在设计的过程中查阅了很多参考资料，计算校核了工件的成型尺寸。并且考虑实际的模具结构，采用尽可能多的标准件和标准模架系统，选择和适合模具生产的压力机，最后对模具的各个机构进行校核和说明 关键词：级进模； 校核； 拉深； 弯曲。Design of punching die for potentiometer connecting pieceAbstract: in a few months of graduation design, completed the potentiometer wiring piece of stamping die design. Through the use of CAD design software to draw assembly drawings, in the process of design, consulted a lot of reference materials, calculated and checked the workpiece forming size. And consider the actual mold structure, the use of as many pieces of standard parts and standard mold base system, selection and mold production for the press, and finally the mold of the various institutions for verification and descriptionKeywords: progressive die; check; drawing; bending.目录摘要1Abstract1前 言61 绪论81.1概述81.2冲压技术的发展趋势92 零件的工艺分析122.1 设计任务122.2 冲压件工艺分析122.3 工艺方案的确定132.4 毛坯尺寸的计算132.5 计算拉深次数162.6 凸凹模圆角半径计算173.3 拉深深度计算172.6 排样设计182.6.1 排样原则182.6.2 搭边及其作用192.6.3 搭边值的确定192.6.4 载体设计19第四章 模具的相关计算214.1 冲裁间隙的确定214.2 冲孔刃口尺寸计算224.3 落料刃口尺寸计算234.4 冲裁刃口高度244.5弯曲部分刃口尺寸的计算244.6弯曲部分工作尺寸的计算254.7拉深模刃口尺寸计算264.7.1 拉深凸、凹模工作部分尺寸的确定264.7.2 凸凹模工作表面的技术要求274.8计算冲裁力的公式274.8.1总冲裁力：284.8.2 卸料力FQ的计算284.8.3 推料力FQ1的计算294.8.4 顶件力FQ2的计算294.8.5弯曲力FC的计算294.8.6校正弯曲力的计算304.8.7 拉深力的计算314.8.8 压边力314.9总冲压力的计算324.10 冲压设备的选取324.8 各主要零件尺寸的计算334.8.1 凹模厚度334.4.2 凸模固定板的选用与厚度354.4.3 垫板的选用与厚度354.4.4 卸料零件的计算36第五章 模具材料的选用38第六章 模具的装配与检测396.1 模具的装配396.2 模具的检测396.3 模具装配图40结 论41参 考 文 献42致 谢43电位器接线片冲压模具设计 摘要：在这几个月的毕业设计里，完成了对电位器接线片这个工件的冲压模具设计。通过使用CAD设计软件绘制装配图，在设计的过程中查阅了很多参考资料，计算校核了工件的成型尺寸。并且考虑实际的模具结构，采用尽可能多的标准件和标准模架系统，选择和适合模具生产的压力机，最后对模具的各个机构进行校核和说明 关键词：级进模； 校核； 拉深； 弯曲。Design of punching die for potentiometer connecting pieceAbstract: in a few months of graduation design, completed the potentiometer wiring piece of stamping die design. Through the use of CAD design software to draw assembly drawings, in the process of design, consulted a lot of reference materials, calculated and checked the workpiece forming size. And consider the actual mold structure, the use of as many pieces of standard parts and standard mold base system, selection and mold production for the press, and finally the mold of the various institutions for verification and descriptionKeywords: progressive die; check; drawing; bending.目录摘要1Abstract1前 言61 绪论81.1概述81.2冲压技术的发展趋势92 零件的工艺分析122.1 设计任务122.2 冲压件工艺分析122.3 工艺方案的确定132.4 毛坯尺寸的计算132.5 计算拉深次数162.6 凸凹模圆角半径计算173.3 拉深深度计算172.6 排样设计182.6.1 排样原则182.6.2 搭边及其作用192.6.3 搭边值的确定192.6.4 载体设计19第四章 模具的相关计算214.1 冲裁间隙的确定214.2 冲孔刃口尺寸计算224.3 落料刃口尺寸计算234.4 冲裁刃口高度244.5弯曲部分刃口尺寸的计算244.6弯曲部分工作尺寸的计算254.7拉深模刃口尺寸计算264.7.1 拉深凸、凹模工作部分尺寸的确定264.7.2 凸凹模工作表面的技术要求274.8计算冲裁力的公式274.8.1总冲裁力：284.8.2 卸料力FQ的计算284.8.3 推料力FQ1的计算294.8.4 顶件力FQ2的计算294.8.5弯曲力FC的计算294.8.6校正弯曲力的计算304.8.7 拉深力的计算314.8.8 压边力314.9总冲压力的计算324.10 冲压设备的选取324.8 各主要零件尺寸的计算334.8.1 凹模厚度334.4.2 凸模固定板的选用与厚度354.4.3 垫板的选用与厚度354.4.4 卸料零件的计算36第五章 模具材料的选用38第六章 模具的装配与检测396.1 模具的装配396.2 模具的检测396.3 模具装配图40结 论41参 考 文 献42致 谢43前 言冷冲压是建立在金属塑性变形的基础上，在常温下利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的零件的一种压力加工方法。在冷冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备称为冷冲压模具（俗称冷冲模）。冷冲模在实现冷冲压加工中是必不可少的工艺装备，没有先进的模具技术，先进的冲压工艺就无法实现。冷冲压的特点有：1，节省材料2，制品有较好的互换性3制品有较好的互换性4生产效率高5操作简单6由于冷冲压生产效率高，材料利用律，故生产的制品成本较低。冷冲压加工在汽车、拖拉机、电机、电器、仪表和日用品生产中，已占据十分重要的地位，特别是在电子工业产品生产中，已成为不可缺少的主要加工方法之一。随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，冲压及模具技术也在不断革新与发展。主要表现在以下几个方面：一.工艺分析计算方法现代化 现在已开始采用有限变形的弹塑性有限方法，对复杂成形件的成形过程进行应力应变分析的计算机模拟。二.模具设计制造技术现代化 工业发达国家正在大力开展模具计算辅助设计和制造（CAD/CAM）的研究。采用这一技术，一般可 提高模具设计制造效率的2-3倍，应用这一技术，不仅可以缩短模具设计制造周期，还可提高模具质量，减少设计和政治早人员的重复劳动，使设计者有可能把精力用在创新开发上。三.冲压生产机械化与自动化与柔性化 为了适应大批量，高效率生产的需要，在冲压模具和设备上广泛应用了各种自动化的进出料机构。对于大型冲压件，专门配置了机械手和机器人，这不仅大大的提高了冲压件的生产品质和生产率，而且也增加了冲压工作和冲压工人的安全性。在中小件的大批量生产方面，现已广泛应用于多工位压力机活、或高速压力机。在小批量生产方面，正在发展柔性制造系统（FMS）。四.为了满足产品更新换代快和小批量生产的需要，发展了一些新的成形工艺，简易模具，数控冲压设备和冲压柔性制造技术等。五.不断改进板料的冲压性能最后，关于冲模的破损机理与手，寿命分析，以及新型模具材料方面，近年来也有不少新的进展。1 绪论1.1概述模具是制造业的重要工艺基础，在我国，模具制造属于专用设备制造业。中国虽然很早就开始制造模具和使用模具，但长期未形成产业。直到20世纪80年代后期，中国模具工业才驶入发展的快车道。近年，不仅国有模具企业有了很大发展，三资企业、乡镇（个体）模具企业的发展也相当迅速。虽然中国模具工业发展迅速，但与需求相比，显然供不应求，其主要缺口集中于精密、大型、复杂、长寿命模具领域。由于在模具精度、寿命、制造周期及生产能力等方面，中国与国际平均水平和发达国家仍有较大差距，因此，每年需要大量进口模具。中国模具产业除了要继续提高生产能力，今后更要着重于行业内部结构的调整和技术发展水平的提高。结构调整方面，主要是企业结构向专业化调整，产品结构向着中高档模具发展，向进出口结构的改进，中高档汽车覆盖件模具成形分析及结构改进、多功能复合模具和复合加工及激光技术在模具设计制造上的应用、高速切削、超精加工及抛光技术、信息化方向发展。 近年，模具行业结构调整和体制改革步伐加大，主要表现在，大型、精密、复杂、长寿命、中高档模具及模具标准件发展速度高于一般模具产品；塑料模和压铸模比例增大；专业模具厂数量及其生产能力增加；“三资”及私营企业发展迅速；股份制改造步伐加快等。从地区分布来看，以珠江三角洲和长江三角洲为中心的东南沿海地区发展快于中西部地区，南方的发展快于北方。目前发展最快、模具生产最为集中的省份是广东和浙江，江苏、上海、安徽和山东等地近几年也有较大发展。 模具工业是国民经济的基础工业，受到政府和企业界的高度重视，发达国家有“模具工业是进入富裕社会的源动力”之说，可见其重视的程度。当今，“模具就是经济效益”的观念，已被越来越多的人所接受。模具技术水平在很大程度上决定于人才的整体水平，而模具技术水平的高低，又决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力，因此模具技术已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。 我国模具技术的现状与发展近年来，我国的模具工业也有较大发展，全国已有模具生产厂数千个，拥有职工数十万人，每年能生产上百万套模具。多工位级进模具和长寿命硬质合金模具的生产及应用有了进一步扩大。为满足新产品试制和小批量生产的需要，我国模具行业制造了多种简单、生产周期短、成本低的简易冲模，如钢皮冲冲模、聚氨脂橡胶模、低熔点合金模具、锌合金模具、组合冲模、通用可调冲孔模等。数控铣床、数控电火花加工机床、加工中心等加工设备已在模具生产中采用。电火花和线切割加工已成为冷冲模制造的主要手段。为了对硬质合金模具进行精密成型磨削，研制成功了单层电镀金刚石成形磨轮和电火花成形磨削专用机床，使用效果良好，对型腔的加工正在根据模具的不同类型采用电火花加工、电解加工、电铸加工、陶瓷型精密铸造、冷入挤压。超塑成形以及利用照相腐蚀技术加工型腔皮革纹表面等多种工艺。模具的计算机辅助设计和制造也已进行开发和应用。尽管我国的模具工业这些年来发展较快，模具制造水平也在逐步提高，但和工业发达国家相比，仍存在较大差距，主要表现在模具品种少、精度差、寿命短、生产周期长等方面。1.2冲压技术的发展趋势 目前，国内五金冲压模具行业发展特征明显，大型、精密、复杂产品成为行业主流，技术含量将不断提高，制造周期不时缩短，冲压件加工模具生产将继续朝着信息化、数字化、精细化、高速化和自动化方向发展，行业综合实力和核心竞争力显着提升。 据悉，五金国内冲压模具行业正在不时追赶世界先进水平，不时缩小与发达国家的技术差异，不少国产精密冲压模具在主要性能上已经能够和进口产品媲美，行业总体水平显着提高，不只实现进口替代，还有相当一局部产出口到美国、日本等工业发达国家和地区。 中国精密冲压模具正在积极走向国际舞台，参与国际竞争。虽然和发达国家还存在一定的差异，但是依照目前国内行业的发展提示，今后几年，国内冲压模具行业必将实现赶超，成为推动国内模具行业发展的中坚力量，提升行业整体的技术水平，推动国内模具行业向着高端化、精密化、大型化、复杂化发展。 中国凭借丰富且廉价的人力资源、庞大的市场及其它许多有利条件，已成为承接工业发达国家模具业转移的良好目的地。随着国际交往的日益增多和外资在中国模具行业的投入日渐增加，中国模具已经与世界模具密不可分，中国模具在世界模具中的地位和影响越业越重要。据相关专业人士分析，未来十年，中国模具工业和技术的主要发展方向将主要集中在以下几个方面：（1）模具结构日趋大型、精密、复杂及寿命日益提高。由于成型零件日趋大型及高效率生产所要求的一模多腔，使模具日趋大型化；随着零件微型化和模具结构发展的要求，今后模具加工的精度将更小，这必将促进超精密加工的发展。(2)CAD/CAE/CAM 技术在模具设计制造中的广泛应用。在模具设计与制造中，开发并应用计算机辅助设计的制造系统(CAD/CAE/CAM)，发展高精度、高寿命模具和简易模具(软模、低熔点合金模具等)制造技术以及通用组合模具、成组模具、快速换模装置等，以适应冲压产品的更新换代和各种生产批量的要求。模具制造是设计的延续，推行模具设计与制造一体化可达到优化设计的要求。实践证明，模具CAD/CAE/CAM技术是当代最合理的模具生产方式，既可用于建模、为数控加工提供NC程序，也可针对不同的模具类型，以相应的基础理论，通过数值模拟方法达到预测产品成型过程的目的，改善模具结构。从CAD/CAE/CAM一体化的角度分析，其发展趋势是集成化、三维化、智能化和网络化，其中心思想是让用户在统一的环境中实现CAD/CAE/CAM协同作业，以充分发挥各单元的优势和功效。因此，应大力进行高端辅助设计制造软件的培训、推广和应用。(3)快速经济模具技术的推广应用。快速模具制造及快速成型技术是在近两来迅速发展起来的，并正向着高精度、更快捷的方向发展。与传统的模具技术相比，该技术具有制模周期短、成本特点，是综合经济效益较显著的模具制造技术。近年来快速模具制造商投入了很大的人力和物力，对各种模具的快速制造工艺进行研发，对传统的快速模具制造技术进行改造，嫁接了先进的RP及NC技术，有效满足一些高精度、高寿命模具的生产需求。(4)提高模具标准化水平和模具标准件的使用率。模具标准化及模具标准件的应用将极大地影响模具制造周期，还能提高模具的质量和降低模具制造成本。模具标准件应进一步增加规格、品种、发展和完善销售网络，保证供货速度，为客户提供交货期短、精度高、生产工艺性好、使用寿命长、价格低的优质模具标准件。(5)开发优质模具材料和先进的表面处理技术。模具材料是模具工业的基础，制造冲压件用的传统金属材料，正逐步被高强钢板、涂敷镀层钢板、塑料夹层钢板和其他复合材料或高分子材料替代。随着材料科学的发展，加强研究各种新材料的冲压成形性能，不断发展和改善冲压成形技术。当前，国外模具材料系列日趋完善与细化，国内开发的高级优质模具钢品种虽然不少，但推广应用不足，每年所需约70万吨模具钢还要有相当一分进口。模具表面处理技术对模具的制造精度、模具的强度、模具的寿命、模具的制造成本等有着直接的影响。稀土表面工程技术和纳米技术表面工程技术的出现进一步推动模具制造的表面工程技术的发展。同时处理技术由大气热处理向真空热处理发展。(6)冲压成形技术将更加科学化、数字化，可控化。科学化主要体现深入研究冲压变形的基本规律、各种冲压工艺的变形理念、失稳理论与变形程度等对成形过程、产品质量、成本、效益的预测和可控程序。数字化主要体现在应用有限元、边界元等技术，对冲压过程进行数字模拟分析，以预测某一工艺过程中坯料对冲压的适应性及可能出现的质量问题，从而优化冲压方案。(7)成形过程的数值模拟技术将在实用化方向取得很大的发展，并与化制造系统很好地集成。人工智能技术、智能化控制将从简单形状零件成形发展到覆盖件等复杂开关零件成形，从而真正进入实用阶段。(8)注重产品制造全过程，最大程度地实现多目标全局优化。优化将从传统的单一成形环节向产品制造全过程及全生命期的系统整体发展。(9)对产品可制造性和成形工艺的快速分析与评估能力将有大的发展。以便宜从产品初步设计甚至构思时起，就能针对零件的可成形性及所需性能的保证度，作出快速分析评估。(10)冲压技术将具有更大的灵活性或柔性，以适应未来小指量多品种混流生产模式及市场多样化、修改化需求的发展趋势，加强企业对市场变化的快速响应能力。推广应用数控冲压设备、冲压柔性加工系统(FMS)、多工位高速自动冲压机以及智能机器人送料取件，进行机械化与自动化的流水线冲压生产。2 零件的工艺分析2.1 设计任务零件简图:如下图2-1所示拉深件，材料：08F钢，厚度：0.4mm，生产批量：大批量制件高度：2.8mm，制件精度IT14级。该制件形状复杂，尺寸小，属复杂冲压件。图2-1 零件图 2.2 冲压件工艺分析1、材料：该冲裁件的材料08F钢是碳素工具钢，具有较好的可拉深性能。2、零件结构：该制件为圆桶形拉深加弯曲件，结构复杂，底部圆角半径为R0.3，不满足桶形拉深底部圆角半径大于等于一倍料厚的要求，因此，零件冲压过程中需要整形。3、单边间隙、拉深凸凹模及拉深高度的确定应符合制件要求。4、凹凸模的设计应保证各工序间动作稳定。5、尺寸精度：零件图上所有未注公差的尺寸，属于自由尺寸，可按IT14级确定工件尺寸的公差。 2.3 工艺方案的确定1、工艺方案分析该工件包括落料，拉深，冲孔，整形，弯曲，切边等基本工序，可有以下四种工艺方案：方案一：所有工序分开冲压。采用单工序模生产。方案二：落料+拉深复合，再做拉深，再冲孔弯曲整形复合，最后切边。采用复合模+单工序模生产。方案三：落料，拉深，冲孔，整形，弯曲，切边在一套模具上完成采用级进模生产。方案一模具结构简单，但需很多副模具，成本高而生产效率低，难以满足大批量生产要求。方案二也需要很多副模具，工件的精度及生产效率同样达不到要求。方案三只需要一副模具，虽然模具结构比较复杂，但成本相对前面两种方案肯定要小。同时模具生产效率高，操作方便，工件精度也能满足要求。通过对上述三种方案的分析比较，该件的冲压生产采用方案三为佳。采用级进模具生产。2.4 毛坯尺寸的计算把工件的弯曲部分进行展开，就可以得到坯料带拉深部分的外形，按有圆角半径的弯曲展开，方法如下：如图2-2所示：一般折弯（R=0，=90）L=A+B+K1. 当0T0.3时，K=02. 当0.3T1.5时，K=0.4T3. 当1.5T2.5时，K=0.35T4. 当2.5T时，K=0.3T图2-2无圆角半径的弯曲由于本设计的零件厚度T=0.4属于0.3T1.5的零件，所以按照K=0.4T计算，零件弯曲部分展开后的现状如图2-2所示： 图2-3 零件弯曲部分展开图有图2-3所示：零件的拉深部分为带凸缘拉伸，所以零件的计算按有凸缘拉伸件计算，为方便零件的加工与计算，零件的凸缘位置首先可以设计成圆形，最后再将零件从凸缘位置落下，由零件图可知零件的极限凸缘直径为，于拉深材料厚度有公差，板料具有各向异性；模具间隙和摩擦阻力的不一致以及毛坯的定位不准确等原因，拉深后零件的口部将出现凸耳(口部不平)。为了得到口部平齐，高度一致的拉深件，需要拉深后增加切边工序，将不平齐的部分切去。所以在计算毛坯之前，应先在拉深件上增加切边余量由图2-1可知零件为带凸缘零件，高度为2.8mm，直径d=1.8mm凸缘直径dt=3.7mm可知dt/d=3.7/1.8=2.05，查表取R=1.2mm。所以零件切边前的形状如图2-4所示：图2-4零件切边前的形状示意图零件的凸缘部分形状如图2-5所示:按公式计算零件拉伸部分的坯料尺寸：图2-5零件拉伸部分形状 （按零件中心线计算） 根据以上计算零件的坯料尺寸形状如图2-6所示：图2-6 零件展开图2.5 计算拉深次数拉深的变形程度中，必需保证使毛坯在变形过程中的应力能充分利用材料塑性，也不超过材料的变形极限。即必须保证极限变形强度。拉伸后的零件形状如图2.1 我们可以通过理论计算的方法确定极限拉深系数。即在危险断面上的抗拉强度与在传力区的最大拉应力相等，就可以求出最小拉深系数，即为极限拉深系数。在现实生活中，极限拉深系数值通常是在一定的拉深条件下用实验的方法得到的，通过查表来确定极限拉深系数。零件的总拉深系数为（1） 其相对凸缘直径（2）零件的相对高度 （3）查冲压手册得 m1=0.55，m2=0.75，m3=0.78，m4=0.80，m5=0.82拉深件要拉深成型需满足M总m1*m2.*mn计算得所以零件需要五次拉深才能满足要求。由于已知各次拉伸的系数，所以零件每次拉伸的直径如下：d1=D*m1=7.1*0.51=3.62mmd2=d1*m2=3.62*0.75=2.72mmd3=d4*m3=2.72*0.78=2.12mmd4=d3*m4=2.12*0.80=1.70mmd5=d4*m5=1.70*0.82=1.39mm为方便后续加工以及计算对零件的拉深系数以及拉伸直径进行调整调整后的各次拉伸直径取d1=3.6mm，d2=2.7mm，d3=2.1mm，d4=1.7mm，d5=1.4mm，调整后的拉伸系数为：m1=0.507，m2=0.75，m3=0.778，m4=0.809，m5=0.823 2.6 凸凹模圆角半径计算凹模圆角半径 凸模圆角半径 中间过度工序的半径逐渐减小但不小于2t第一次拉深所需的凹模半径为：=0.9凸模圆角半径为： 取rt1=0.5另由于拉伸需满足，所以最后一次拉伸凸模直径不能小于0.4mm以后所用的凸凹模半径适当的减少至最后依次拉深所需的。那么取以后各次拉伸的半径r2=0.8，rt=0.43.3 拉深深度计算各次拉深拉深高度的计算，各次拉深高度的计算公式表示为：Dn考虑每次多拉入筒部的材料量后求得的假想毛坯直径； dt零件凸缘直径 (包括修边量)； dn第n次拉深后的工件直径； rpn第n次拉深后圆筒侧壁与底部间的圆角半径； rdnn次拉深后凸缘与圆筒侧壁间的圆角半径。 =1.13 mm =1.38mm =1.73mm=2.1mm=2.4mm以上计算都是按中心线计算。 2.6 排样设计冲裁件在条料或板料上的布置方法叫排样，排样是冲裁模设计中的一项极其重要的工作。排样方法对材料的利用率、冲裁件的质量、生产率、结构和寿命都有重要的影响，合理的排样可以提高材料的利用率。2.6.1 排样原则 对于冲裁来说，由于产量大，冲裁件的生产率高，材料费用占冲压总成本的60%以上。材料利用率是一项及其重要的经济指标。要提高材料的材料利用率，就要减少废料。冲裁过程中产生的废料可分为结构废料和工艺废料两种。结构废料是由工件形状决定的，而工艺废料是由冲压方式和排样方式决定的。使人工操作方便、安全、减轻工人的劳动强度，使模具结构简单、模具寿命较高，排样应保证冲裁件的质量。第一工位安排侧刃冲切，第二工位设置冲导正销孔第三工位设置导正销对条料导正，在以后的工位中，对易发生窜动的工位设置导正销，也可以在以后的工位中没隔2-3个工位设置导正销，本设计中在模具的主要工位分别设置有多处导正销，冲压件上孔的位置相隔太近时，可以分布在不同的工位上冲出，但孔的位置不能因后续成型工序而影响变形。为提高凹模镶块、卸料板和固定板的强度，便于产品的变更和保证各成型零件安装位置不发生干涉，可在排样中设置空工位，其数量根据模具结构要求设定。2.6.2 搭边及其作用 搭边是指冲裁件之间以及冲裁件与条料侧边之间留下的余料。搭边的作用：第一，它能补偿条料送进时的定位误差和下料误差，确保冲出合格的制件。第二，保持条料的刚性，方便送进，提高劳动生产率，第三避免冲裁时条料边缘的毛刺被带入模具间隙，从而可以提高模具寿命。搭边值的大小对于冲裁生产有很大的影响。一般来说，过小的搭边，使条料刚性降低，从而使条料容易产生变形，进而影响到条料的正确送进，而在冲制非金属材料或脆性材料时，搭边量过小，极容易造成角部开裂。而搭边值过大，则材料利用率低。2.6.3 搭边值的确定 搭边值得确定可以参考表，同时考虑一下因素对搭边值的影响：材料的力学性能，硬材料的搭边比软材料、脆性材料小一些；冲裁件的形状和尺寸，冲裁件大或有尖突的复杂形状时，搭边值大一些；材料厚度，料厚时搭边值大；送料方式与挡料方式，用手工送料，有侧压装置的其值小；卸料方式，弹性卸料比刚性卸料的小。 间隙搭边值：间隙搭边是指相邻两个工件之间的间隙，因为材料厚度为0.4mm,按间隙搭边值a=3t，侧搭边值：侧搭边是指在级进模中将每个产品沿料宽方向连接起来的部分，按理侧搭边值b=2.5mm，为了使条料在送进过程中具有较好的强度，保证条料在冲压过程中送料的顺畅性，采用加大间隙排位设计。2.6.4 载体设计载体是指连续模冲压时，条料内连接工序并运载其稳定前进的这部分材料，从保证载体强度出发，载体宽度远大于搭边宽度。载体的形式主要有双侧载体、单侧载体和中间载体三种。双侧载体是在条料的两侧设计载体，被加工的的零件连接在两侧载体的中间，电机外壳工件符合选用双侧载体的条件，因此采用双侧载体。图2-1所示零件尺寸大小，形势复杂，使用材料不仅材薄，08F钢材料性能的方向性明显，零件在互相垂直的两个方向上均有弯曲变形，如采用单工序冲压，操作困难，工件质量难以保证、该零件生产批量较大，拟采用连续拉深的冲压方式。连续拉深应解绝如下两个问题：1）薄材料的送进、定距方法。2）材料性能方向性明显和成形质量的矛盾.排样方式采用如图2-7所示的单排直排排，该模具采用自动送料装置送料，送料定距采用导正销精定位。送料步距为9mm，条料宽度为21mm图2-7 电机外壳排样图第四章 模具的相关计算4.1 冲裁间隙的确定设计模具时一定要选择合理的间隙，以保证冲裁件的断面质量、尺寸精度满足产品的要求，所需冲裁力小、模具寿命高，但分别从质量，冲裁力、模具寿命等方面的要求确定的合理间隙并不是同一个数值，只是彼此接近。考虑到制造中的偏差及使用中的磨损、生产中通常只选择一个适当的范围作为合理间隙，只要间隙在这个范围内，就可以冲出良好的制件，这个范围的最小值称为最小合理间隙Zmin，最大值称为最大合理间隙Zmax。考虑到模具在使用过程中的磨损使间隙增大，故设计与制造新模具时要采用最小合理间隙值Zmin。冲裁间隙的大小对冲裁件的断面质量有极其重要的影响，此外，冲裁间隙还影响模具寿命、卸料力、推件力、冲裁力和冲裁件的尺寸精度。冲裁过程中，凸模与被冲的孔之间，凹模与落料件之间均有摩擦，间隙越小，模具作用的压应力越大，摩擦也越严重，而降低了模具的寿命。较大的间隙可使凸模侧面及材料间的摩擦减小，并延缓间隙由于受到制造和装配精度的限制，虽然提高了模具寿命而，但出现间隙不均匀。因此，冲裁间隙是冲裁工艺与模具设计中的一个非常重要的工艺参数。因冲模加工方法不同，刃口尺寸的计算方法也不同，基本上可分为两类：（1）按凸模与凹模图样分别加工法：它主要用于圆形或简单规则形状的工作,因冲裁此类工件的凸、凹模制造相对简单，精度容易保证，所以采用分别加工。（2）按凸模与凹模配作法加工：常用于冲制复杂形状的冲模。这种加工方法的特点是模具的间隙有配置保证，工艺比较简单，不必校核的条件，并且还可以放大基准件的制造公差，使制造容易。 初始双面间隙、根据冲压手册查出材料08F钢的力学最小双面间隙Zmin=0.040mm，最大双面间隙Zmax=0.060mm表4.1 规则形状凸、凹模的制造偏差基本尺寸凸模偏差凹模偏差基本尺寸凸模偏差凹模偏差1818301830 0.0200.0200.0250.030120180180160 0.0300.0400.045 80120 0.025 0.0351603601360500500300.0350.0400.0500.0500.0600.070由表4.1 确定、的值：0.02 0.02校核间隙： +=0.02+0.02=0.04所以不满足+的条件，制造公差不合适。所以需要适当调整、的值，这事可取0.4（），0.6（）所以取=0.008=0.0124.2 冲孔刃口尺寸计算该零件共有两处直径1.6的导正销孔。对于冲小孔转换为。利用公式 （4-1） （4-2） 其中 磨损系数的选取查下表4.2 是工件的公差值 表4.2磨损系数表工件精度IT10以上=1工件精度IT11IT12=0.75工件精度IT13IT14=0.5因孔的公差等级为IT13级，所以查上表得=0.5对于尺寸 则：= 4.3 落料刃口尺寸计算当以凹模为基准件时，凹模磨损后刃口部分尺寸都增大，因此均属于A类尺寸第一类尺寸。它的基本尺寸及制造公差的确定方法按公式 其中 模具基准尺寸() 工件极限尺寸()（1） 工件公差()该模具落料现状如图4-1所示：图4-1 落料刃口示意图查公差表将尺寸分别转化为；查表3.3取x=0.5 则 = =则 = =则 = =4.4 冲裁刃口高度表4-3 刃口高度料厚0.50.5112244刃口高度h668810101214查表4-3，刃口高度为h6 (mm),取h=3(mm)4.5弯曲部分刃口尺寸的计算弯曲时弯曲半径越小，板料外表面的变形程度越大，若弯曲半径过小，则板料的外表面将超过材料的变形极限，而出现裂纹或拉裂。在保证弯曲变形区材料外表面不发生裂纹的条件下，弯曲件列表面所能行成的最小圆角半径称为最小弯曲半径。最小弯曲半径与弯曲件厚度的比值rmin/t称为最小相对弯曲半径，又称为最小弯曲系数，是衡量弯曲变形的一个重要指标。设中性层半径为，则最外层金属（半径为R）的伸长率外为： 外=（R-）/ （4-6）设中性层位置在半径为=r+t/2处，且弯曲厚度保持不变，则有R=r+t,固有 外=1/(2r/t+1) （4-7）如将外以材料断后伸长率带入，则有r/r转化为rmin/t，且有 rmin/t=（1-）/2 （4-8）根据公式就可以算出最小弯曲半径。最外层金属（半径为R）的伸长率外为：根据公式4-7 外=1/(2r/t+1) =1/（20/0.5+1） =1.0最小弯曲半径为：根据公式4-8 rmin/t=（1-）/2 =（1-1.0）/20.13 =04.6弯曲部分工作尺寸的计算1、回弹值由工艺分析可知，固定夹弯曲回弹影响最大的部分是最大半径处，r/t=0.1/0.1=1.05。此处属于小圆角V形弯曲，故只考虑回弹值。查表4-4得,回弹值为20，由于回弹值很小，故弯曲凸、凹模均可按制件的基本尺寸标注，在试模后稍加修磨即可。表4-4 材料校正弯曲回弹材料r/t材料厚度t(mm)0.80.82208F钢2203040254060805601001402、模具间隙 弯曲V形件时，不需要在设计和制造模具时确定间隙。对于U形件的弯曲，必须选择合模具间隙 弯曲V形件时，凸、凹模间隙是用调整冲床的闭合高度来控制的适的间隙，间隙过小，会使边部壁厚变薄，降低模具寿命。间隙过大则回弹大，降低制件精度凸、凹模单边间隙Z一般可按下式计算： Z=t+ct （4-9）式中：Z弯曲凸、凹模单边间隙 t材料的厚度 材料厚度的正偏差（表6-5） C间隙数(表85)查表得： =0 C=0.05根据公式4-9 Z=t+ct =0.4+0.050.4 =0.4+0.02 =0.42 (mm)4.7拉深模刃口尺寸计算4.7.1 拉深凸、凹模工作部分尺寸的确定表4-6 拉伸間隙(單面間隙)材料厚度t (mm)首次拉伸以后各次拉伸最后第二次拉伸最后拉伸(校正)1336K50501001002000.30.40.20.30.150.20.350.50.220.350.120.220.450.60.300.450.220.3注：本表摘自冲压工艺与模具设计P47 表2-19根据公式:C=(1.52)H （4-11= 37.550mm综合考虑取C=37.5mm。根据工件排样以及尺寸即可估算凹模的外形尺寸：长度宽度为：200mm100mm。如图4-2所示：图4-24.4.2 凸模固定板的选用与厚度根据凸模固定板的厚度公式： =0.8 （3.10）= 0.825mm =20mm。这里取20mm因为本模具的卸料板不起导向作用，因此固定板与圆凸模的配合可以采用过盈配合（H7/s6），与非圆凸模的配合可以采用过渡配合（H7/m6）。查相关文献，可知凸模固定板经常采用Q235或45号钢，本模具将采用45号钢来制造。凸模固定板如图4-3所示：图4-34.4.3 垫板的选用与厚度由于要加工的地方较多，上模板的大部分都被挖空，因此必须采用垫板，而且垫板承受较大凸模压力时，垫板的厚度也必须相应的增加。综合各种因素，可分别选用凸模垫板厚度H=15mm。 4.4.4 卸料零件的计算该模具采用弹性卸料装置。上面已经求得卸料力：=0.55kN卸料装置初定4根弹簧,则每根弹簧分担的卸料力为:根据预压力和模具结构尺寸,由冲压模具标准件选用与设计指南P150表6-3中可选序号2329的弹簧检验是否满足:其中= 5mm,= 10%20%,由冲压模具标准件选用与设计指南P150及负荷行程曲线,可得下列表4-10有关数据：表4-10 弹簧相关参数 弹簧序号=-=+ +(=5)234031.18.9511.524503713814.5256347.215.8915.5268061.218.81117.52710078.221.812.51928125100.324.71420.529150122.527.515.522其中表示弹簧自由高度; 表示弹簧受F冲裁力时的高度,以上单位都是mm。故选取24号弹簧,外径D=22mm,钢丝直径d=11mm,自由状态下高度= 30mm。弹簧的装配高度=-=20mm。第五章 模具材料的选用利用模具生产制品零件，其模具质量的好坏，寿命的长短，直接关系到产品制造精度、性能和成本。是提高劳动生产率、降低消耗、创造效益，尽快使产品占领市场的重要性条件。而模具的质量、使用寿命、制造精度及合格率很大程度上取决于设计时对模具材料的选用、热处理工艺要求、模具零件配合精度及公差等级的选择和表面质量要求。冷冲模材料应具有的性能：冷冲模包括冲裁模、弯曲模、拉深模、成形模和冷挤压模等。冷冲模在工作中承受冲击、拉深、压缩弯曲、疲劳磨擦等机械的作用。模具常常发生脆断、堆塌、磨损、啃伤和软化等形成的失效。因此，作为冷冲模主要材料的钢材，应具有的以下几点性能。1. 应具有较高的变形抗力：主要抗力指标包括淬火、回火抗压强度、弯强度等。其中硬度是模具注意重要的抗力指标，高的硬度是保持模具耐磨性的必要条件。工作零件热处理后的硬度在60HRC强度和抗弯强度才能保证模具具有较高的变形能力。2. 应具有较高的断裂抗主要抗力指标有材料的抗冲击性能抗压强度、抗弯强度 断裂抗力和冲击载荷下抵抗模具裂纹产生一个特性，也是作为防止断裂的一个重要依据。其基体中碳含量越高冲击韧性越高。故对韧性的要求应依据载荷较大的冷冲镦及剪切模易受偏心弯曲载荷细长凸模或有应力集中的模具，都需要有较高的韧性。3. 应具有较高的耐磨性和抗疲劳性能：对于在一定条件下工作的模具钢，为了提高耐磨性，需要在硬度高的基体上均匀分布有大量细小硬的碳化物 相同硬度下，提高钢的性能是模具在交变应力条件下产生的疲劳破坏，如模具长期使用有刮痕凹槽等4. 应具有较好的冷、热加工工艺性：钢材的加工性能包括可锻性、可加工性、淬透性、淬硬性较小的脱碳敏感性和较小变形倾向等，以方便模具的加工，易于成形及防止热处理后变形等。总上所述：凸、凹模采用工作部分局部淬火材料也用淬火变形小的模具钢.第六章 模具的装配与检测6.1 模具的装配级进模是指在冲床一次行程中冲制产品两道或两道以上工序的冲模，这种模具结构复杂，装配要求高，但由于模具生产率高，各内、外型面间的相对位置精度高，故广泛应用于精密零件的加工。本模具为步进电机级进模其装配一般按下面的步骤进行：装配旋入式模柄，垂直上模座端面，装后同磨大端面齐平。将凸模装入凸模固定板，保持与固定板端面垂直，同磨端面平齐将凸凹模装在固定板上，并保持与固定板端面垂直，同磨端面齐平。确定凸凹模固定板 在下模座上的位置，用平行夹板夹紧，作凸凹模固定板上的螺孔和下模座上的螺钉过孔，并保持孔位置一致。划下模板漏料孔线，加工漏料孔，按凸凹模的孔每边加大约1。按凹模上的孔引作凸模固定板和上模座的螺钉过孔。将带凸模的固定板装在上模板上，螺钉不要拧得过紧，进行试装合模，使导柱缓慢进入导套，如果凸模与凸凹模的孔对的不太正，可轻轻敲打凸模固定板，利用螺钉过孔的间隙进行调整，直至间隙均匀。此时用划针在上模板上划出凸模固定板位置。6.2 模具的检测冲模装配前，应该对零、组件进行检查、复查的内容有:（1）冲裁模的刃口部分应锋利,拉深模的弯曲的工作型
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