导电片级进模的设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 共 26 页 第 1 页 中文摘要 近年 来，我国家电工业的高速发展对我国模具工业，尤其是冷冲模具提出越来越高的要求， 2004 年，冷冲模具在整个模具行业中所占比例已大大上升，据有关专家预测，在未来几年中，中国冷冲模具工业还在持续保持年均增长速度达到 15%左右的较高速的发展。 冲压成型是金属成型的一种重要方法，它主要适用于材料较软的金属成型，可以一次成型复杂的精密制品。本课题就是将石化，化工，电力等行业的密封结构中的垫片作为设计模型，将冷冲模具的相关 知识作为依据，阐述冷冲模具的设计过程。 本设计对垫片进行的及进模具设计，利用 件对制件进行设计绘图。明确了设计思路，确定了冲压成型工艺过程并对各个具体部分进行了详细的计算和校核。如此设计出的结构可确保模具工作的运用可靠，保证了与其他部件的 配合，并绘制了模具的装配图和零件图。 本课题通过对垫片的冲压模具设计，巩固和深化了所学知识，取得了比较满意的效果，达到了预期的设计意图。 关键词：冲压模具；冲压成型；模具设计 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 共 26 页 第 2 页 目 录 第一章 产品 及其工艺分析与方案确定 1 1 1 2 2 第二章 相关工艺计算 4 模尺寸的计算 4 模的基准 4 模的磨损 4 4 模刃口尺寸计算原则 4 4 力中心的计算 7 裁力计算 8 第三章模具各零件的结构设计 9 模结构设计 9 10 计 11 12 第四章模具的加工工艺分析 15 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 共 26 页 第 3 页 15 15 16 16 模的加工工艺 17 17 18 19 压设备的选定 20 总 结 21 致 谢 22 参考文献 23 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 共 26 页 第 4 页 第一章 产品及其工艺分析与方案确定 导电片级进模具设计 （如图一） 图一： 零件图 零件名称：导电片 T=料： 68 黄铜 生产批量： 10 万件 /天 制件精度 9 级 冲裁件要求断面光亮带区域较大，而塌角和毛刺较小，断裂锥度适中，零件表面平整。 （ 1）结构分析：此零件结构相对简单，形状不对称，图形不缺少尺寸。工件上无悬臂、窄槽，应为工件精度要求比较高所以不用单工序模。从成本考虑不采买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 共 26 页 第 5 页 用复合模，综合考虑应采用级进模。工件上无尖角。 （ 2）尺寸精度分析：带公差的尺寸 28、 精度等级为 ，带公差的尺寸 精度等级为 ，其余未注公差的尺寸精度一般为 （ 3）材料分析：工件材料为黄铜，抗 剪强度为 280拉强度为 350长率为 25，屈服强度为 100 综上说述，制件具有较好的冲压性能，适用于冲压加工，精度要求较高，工艺相对复杂，生产批量大，适宜用级进模制造。 方案一：落料 冲孔 单工序模。单工序工艺模具结构简单，制造成本较低，但制件的位置精度难以得到保证，且所占用设备及人工较多，生产效率低。 方案二：落料 冲孔 复合模。复合工序工艺制件内外形位置精度高，生产效率高，但模具结构复杂，制造困难。模具寿命短，维护困难。 方案三：落料 冲孔 级进模。制件内外形 位置精度较易得到保证，易实现自动化生产，生产效率高。 排除或选择的理由：经过比较，选择方案三。因为若选择方案一，工件内外形的位置精度难以得到保证，且所占用设备和工人较多，生产成本高，生产效率低。若选择方案二，工件形状并不复杂，从成本考虑不选用复合模，工艺相对复杂，生产批量大，因此选择方案三级进模作为合适。 样。 （ 1）排样：冲裁排样有两种分类方法。一是从废料角度来分，可分为有废料排样，少废料排样和无废料排样三种。有费废料排样时，工件与工件之间、工件与条料边缘之间都有搭边存在，冲裁件质量 较容易保证，并且有保护模具的作用，但材料利用率低；少无废料排样时工件与工件之间、工件与条料边缘之间存在较少或没有搭边值存在，材料的利用率高，但冲裁时由于凸模刃口受不均匀侧向力的作用，使模具易于遭到破坏。 斜排用于 L 形、 S 形、十字形、椭圆形冲裁。考虑工件的形状近似矩形、生产批量、材料、料厚等条件及模具寿命等，选择有废料排样中的竖排形式。 查手册 a= 因此排样 图步距为 （ 如 图二）买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 共 26 页 第 6 页 图 二 ：冲孔、落料 （ 2）材料利用率： =S/（ A*B） *100%=S/8% 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 共 26 页 第 7 页 第二章 凸凹模刃口尺寸的计算 冲裁件的尺寸精度取决于凸模和凹模的刃口部分的尺寸。冲裁的合理间隙也要靠凹模和凸模刃口部分的尺寸来实现和保证。所以正确地确定刃口部分尺寸是相当重要的。在决定模具刃口尺寸及制造公差时，需考虑以下原则： 孔件的尺寸取决于 凸模尺寸。因此，设计落料模时，以凹模为基准，间隙取在凸模上；设计冲孔模时，以凸模为基准，间隙取在凹模上。 2考虑到冲裁时凸、凹模的磨损，在设计凸凹模刃口尺寸时，对基准件刃口尺寸在磨损后增大的，其刃口的公称尺寸应取工件尺寸的公差范围内较小的数值。对基准件刃口尺寸的磨损减少的，其刃口的公称尺寸应取工件尺寸公差范围内较大的数值。这样，在凹 模 凸 模 磨损到一定程度的情况下，仍能冲出合格的零件。 既能保证工件的精度要求，又能保证有合理的间隙数值。一般模具制造精度比工件精度高 3 模刃口尺寸计算原则：在讨论冲裁模刃口尺寸原则之前，根据生产实际应首先明确下列问题：由于凸、凹模之间存在间隙，因此落下来的料和冲出的孔都是有锥度的，且落料件的大端尺寸等于凹模尺寸，冲孔件的小端尺寸等于凸模尺寸。在测量与使用中，落料件是以大端尺寸为基准，冲孔径是以小端为尺寸基准的。冲裁时，凸、凹模将与冲裁件或者废料发生摩擦，凸模愈磨愈小，凹模愈模愈大，从而导致凸、凹模间隙愈用愈大。在确定刃口尺寸及制造公差时应遵循：落料尺寸决定与凹模尺寸，冲孔尺寸决定于凸模尺寸。根据磨损规律凹模取制件 尺寸公差范围内较小尺寸，凸模应取制件公差范围内较大尺寸。在初始设计模具时，冲裁间隙一般取最小合理间隙值。冲裁模加工方法分为互换和配合加工两种方法。 由于工件的材料是黄铜，经过查手册，确定工件精度为 %=0%=刃口尺寸的计算 ： 冲孔刃口部分采用互换加工法计算 ， 这种方法适用于圆形等形状简单的冲裁件。落料刃口采用配合加工法计算，这样容易保证冲裁间隙，而且可以放大基准件的公差，也无需校核，同时还能简化模具设计的绘图工作。落料以凹模为 基准模，配制凸模，凹模磨损后尺寸变大，因此配作法计算配合加工方法是先按照工件尺寸计算出标准件凸模或凹模的公称尺寸及公差尺寸，然后配置另一个相配件凹模或凸模，这样很容易保证冲裁间隙，而且可以放大基准件的公差。 排样图（如 图 三） 所示，该模共有四工位（在排样图上分别为各工位的各不同买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 共 26 页 第 8 页 轮廓的冲压位置编号）。 图 三 ： 排样图 查表 2类间隙选择，得间隙值： %t=0%t=x=冲孔圆凸模 的刃口 （如图四）计算 (（ 四：冲圆刃口截面 腰子形凸模的刃口 （如图五，图六，图七） 计算 + (文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 共 26 页 第 9 页 图五 5d =(5+ （ 5p=(5+ （ +六 ( （ + （ +文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 共 26 页 第 10 页 图七 28d =(28+ ( 28p=(28+ (+料凹模 刃口 (如图八 )的计算 图八 ( + ( +力中心的计算 对于中小型模具，压力中心应与模柄中心线大体重合，否则会产生偏心载荷影响模具和压力机的精度和寿命。冲裁力的合力中心可视冲裁力为沿冲裁刃买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 共 26 页 第 11 页 口均布载荷加以确定。本模具为多凸模冲裁，为了保证压力机和模具正常的工作，必须使冲模的压力中心与压力机滑块中心 线相重合，或者压力中心要在模柄的直径范围内。否则在冲压时会使冲模与压力机滑块歪斜，引起凸 、 凹模间隙不均和导向零件加速磨损，造成刃口和其它零件的损坏，甚至还会引起压力机导轨磨损，影响压力机精度。 图九 落料毛坯中心作为模具压力中心。 即（ （如图九） 裁力计算： 冲裁时，工件或废料从凸模上取下来的力叫卸料力，从凹模内将工件或废料顺着冲裁的方向推出的力叫推件力，逆冲裁方向顶出的力叫顶件力。 所设计的冲裁模采用弹性卸料装置和上出料方式的冲裁模，其总的冲压力 F=80 查表 2于制件料厚为 此，卸料力系数 料里系数 F F F+ 落料毛坯周长近似 = 280 t= K=280 280=表 2 K 卸 = K 顶 =料力 F 卸 = K 卸 F= 顶件力 F 顶 = K 顶 F=总 =F+ F 卸 + F 顶 =选定压力机： 大闭合高度 250，闭合高度调节量 50，工作台孔尺寸前后 440左右 700，模柄孔尺寸直径 40深度 65 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 共 26 页 第 12 页 第三章凸凹模与其他零件的结构设计 、凹模结构设计 （ 1） 冲孔凸模的端面为圆形，结构是阶梯型，固定方式选用挂台长度为 57；落料凸模的端面为非圆形，结构式直通型，固定方式选用铆接，长度为 57；侧刃凸模的端面为矩形，结构式直通型，固定方式选用铆接，长 度为 57。 落料凹模 （ 2）凹模的结构设计：凹模采用柱孔锥形。 （ 3）凹模尺寸计算： 凹模厚度：经查表，由于凹模动最大的宽度为 得 =取 5。 凹模壁厚： C=（ 2） H=2*15=30算凹模周界尺寸： L=110 B=95 国标凹模周界尺寸： L=140 B=125 1 冲孔圆凸模 的结构设计 ： （如图十） 图十 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 共 26 页 第 13 页 2 腰子形凸模 结构设计（如图十一） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 共 26 页 第 14 页 图十一 3 落料凹模 的结构设计（如图十二） 冲孔凸模的端面为圆形，结构是阶梯型，固定方式选用挂台长度为 57；落料凸模的端面为非圆形，结构式直通型，固定方式选用铆接，长度为 57；侧刃凸模的端面为矩形，结构式直通型，固定方式选用铆接，长度为 57。 落料凹模 图十二 他零件的结构设计 计 模具 采用弹压卸料装置 和弹顶装置 ，以便于制造与操作 ， 级进模采用导柱导向，使模 具具有良好的导向精度，故采用导柱式带弹压卸料级进模。 根据压力机的选用，确定模具的最大闭合高度为 250合高度调节量为 50柄孔直径为 40度 95选用模柄 (如图 十三 )所示。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 共 26 页 第 15 页 上模座 L/B/H/140（长） 125（宽） 35（厚） 下模座 L/B/H/40 125 40 导 柱 d/L/ 25（直径） 130（长度） 导 套 d/L/D/径） 85（长度） 33（外径） 其余各项具体参数见零件图 确定合适的定距、定位方式不仅有利于提高冲压件的质量，而且便于操作和确保冲压安全生产。 模具上定位零件的作用是使条料在模具上能有正确的位置。条料在模具中的定位有两个内容：一是在送料方向上的定位，用来控制送料的进距，比如挡料销；二是在与送料方向垂直方向上的定位，通常称为送进导向，比如导料板。 该模具采用导料板来导正材料的送进方向。导料板 (如图十四 )常用于落料模和级进模。导料板的厚度根据条料的厚度、质量情况和工件的定位形式而定。两侧导料板定位之间的距离应等 于条料宽度加上 间隙。如果条料宽度公差过大，则需一侧导料板上装侧压装置，以消除条料的宽度误差。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 共 26 页 第 16 页 图十四 模具采用挡料销保证条料送进时有准确的送进距。其结构形式可分为固定挡料销、活动挡料销和始发挡料销三种。固定挡料销送进时需要人工抬起条料送进。并将挡料销套进下一个孔中，使定位点靠紧挡料销。活动挡料销在送进方向带有斜面，送进时当搭边碰撞斜面使挡料销跳越搭边而进入下一个孔中，然后将条料后拉，每次送料都应先送后拉。始用挡料销用于条料送进时的首次定位。综合考虑，决定采用固定挡料销。而固定挡料销 又分为圆柱式挡料销和钩形挡料销。圆柱式挡料销的固定部分和工作部分的直径差别较大，不至于削弱凹模的强度，并且制造简单，使用方便，一般固定在凹模上，适用于落料模和工位少的级进模的冲模。钩形挡料销其固定部分的位置可离凹模的刃口更远一些，有利于提高凹模强度，但此种挡料销形状不对称，为防止转动需另加定向装置。 故选用圆柱形固定挡料销。 该模具还采用了侧刃以切除条料旁的少量材料来限定送料进距。侧刃断面的长度等于步距，侧刃前后导料板两侧的距离不等，相差尺寸 a，所以只有用侧刃切去长度等于步距的料边后，条料才有可能向前送进一 个步距。侧刃定距准确可靠，生产效率高。采用长方形侧刃 （如图十五） ，该中侧刃制造简单。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 共 26 页 第 17 页 图十五 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 共 26 页 第 18 页 第四 章 模具的加工工艺分析 具的加工工艺 模具材料的性能是影响模具寿命的主要因素之一，应依据模具的工作用途和模具类型，合理选择模具材料的种类和牌号。 选择的模具材料要有足够的使用性能，良好的工艺性能，合理的经济性能。 该模具选用的材料为 45#、 中模柄和上下模座用 45#，下模板用 热处理（ ,垫脚和下托板用 料板、上垫板和卸料板用 凸模用 热处理（ 。 模具在设计好以后，就要根据它的尺寸来确定模具每个部分的尺寸。每块料在使用之前都应该放在磨床上磨平，留出余量。 上下模座，脱料板，卸料板、上垫板、下托板和垫脚磨平以后，人工去除毛刺。 下托板，垫脚直接由铣床确定坐标后打孔即可，模柄由车床车出。 上下模座、脱料板、上垫板、卸料板先 程人员编出每块板的程序后，由 中有凸模过孔 、凹模及导柱导套孔时只打点即可。 板流到钻床钻孔和打线孔后去热处理，热处理完后交由大水磨磨到规定尺寸，凸模、凹模孔、凸模过孔导柱导套孔则交由慢丝割。 最后交由组立装配。 模具的制造工艺：设计 备料 铣毛坯 加工中心 打孔攻丝 热处理 磨床 线切割 装配。 具主要部件的加工工艺 分析 、凹模的加工工艺 本副冲裁模，模具零件加工的关键在工作零件、固定板以及卸料板，如采用线切割加工技术，这些零件的加工就变得相对简单。 落料凸模的加工工艺过程如表 3所示 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 共 26 页 第 19 页 表 3 具的装配工艺 表 4 模具装配工序 序号 工序 工艺说明 1 凸模预配 1 装配前仔细检查各凸模形状及尺寸，以及凹模形孔，是否符合图纸要求尺寸精度形状 2 将各凸模分别与 相应的凹模孔相配检查间隙是否加工均匀不合适者应重新修磨或更换 2 凸模装配 以凹模孔定位，将各凸模分别压入凸模固定板上的形孔中，并挤紧牢固 3 装配下模 1下模座与模板固定 2安装定位螺钉和导料销 工序号 工序名称 工序内容 1 备料 将毛坯锻成长方体 115 热处理 按热处理工艺淬火回火达到 5862 磨平面 精磨上下平面 4 线切割 按图纸线切割轮廓达到要求即可 5 钳工精修 全面达到设计要求 6 检验 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 共 26 页 第 20 页 4 装配上模 按图要求用螺钉紧固卸料板 固螺钉。 适后打入销钉 5 试冲与调整 装机试冲并根据试冲结果作相应的调整。 具总装图 （ 如图十六） 1模具的组成 通过以上设计可得如图 8 所视的总装图，模具上模部分主要由上模板、上垫板、脱料板、凸模、橡胶和卸料板等组成。卸料方式采用下出料方式，下模部分由下模座、下模板、导料销等组成。料送由机器自动进给 ,由导料板控制进料方向来为条料送进的精确定距。 图十六 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 共 26 页 第 21 页 明细表 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 共 26 页 第 22 页 2、 模具的试模 当进料后凸模下行，进入凹模，将料裁下，料由下出料口落下，凸模上行，料板由卸料板挡住，凸模继续上行料板被强性卸下，然后料板再次进料，这便完成一次冲裁。 压设备的选定 冲压设备类 型的选择 根据所要完成的冲压工艺的性质 ,生产批量的大小 ,冲压件的几何尺寸和精度要求等来选择设备的类型 . 1）对于中小型的冲裁件，弯曲件或拉深件的生产，主要应采用开式机械压力机。 2）对于大中型冲压件的生产，多采用闭式结构形式的机械压力机，其中有一般用途的通用压力机，也有台面较小而刚度大的专用挤压压力机。 3）在小批量生产中，尤其是大型厚板冲压件的生产多采用液压机。 4）在大批量生产或形状复杂零件的大量生产中，应尽量选用高速压力机或多工位自动压力机。 冲压设备规格的确定 在冲压设备的类型选定之后 ,应该进一 步根据冲压件的尺寸、模具的尺寸和冲压力来确定设备的规格。 所选压力机的公称压力必须大于冲压所需的总冲压力。 1)压力机的行程大小应适当。 2)所选压力机的闭合高度应与冲模的闭闭合高度相适应。即满足：冲模的闭合高度介于压力机的最大闭合高度和最小闭合高度之间的要求。 3)压力机工作台面的尺寸必须大于模具下模座的外形尺寸，并还要留有安装固定的余地。但在过大的工作台面上安装过小的尺寸的冲模时，对工作台的受力条件也是不利的。 通过校核；选择开式双柱可倾压力机 主要技术参数如下； 公称压力 ； 250块行程： 65 最大闭合高度 :270最大装模高度 :270见该模具闭合高度 228 于所造压力机 最大高度可以使用。 ) 连杆调节长度： 55作台尺寸（前后 *左右）： 37060板尺寸： 5000柄孔尺寸： 400文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 共 26 页 第 23 页 最大倾斜角度： 300 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 共 26 页 第 24 页 总结 为期一个月的毕业设计结束了，对于我个人来讲，通过毕业设计这样一个过程，让我在即将离开校园的最后一段 日子里能够再一次的对本专业（模具设计与制造）的知识能够很好的梳理一遍，我觉得这是一个挑战，更是一个机遇。在这期间我找到了久违的做题感觉，也对整个设计的过程进行操作，首先要对产品以及你想要的模具整体结构都非常的了解的情况下才能很好的完成设计，因为在我的设计过程中，我是基本上都是借助了相关的制图软件（ 完成了整个塑件和模具的设计，故在运用此软件的过程中，你要通过自己的操作来完成整个模架以凸凹模、压力中心、刃口尺寸以及其他的很多的零部件的设计，所以，如果我们自身的专业知识不熟悉的话，在设计的过程中有 一些零部件会不知道加在哪里？是怎么运动的？等等问题都会困扰我们更好的来完成后面的设计，而且，不仅是如此，对于软件本身的理解运用的熟练程度以及对图纸本身的理解都会对于后面的总装图以及相关的零部件的完成有一定的