电位器接触片模具设计 毕业设计.docx

毕业设计题 目 电位器接触片模具设计 院 系 机电工程系 专 业 模具设计与制造 班 级 模具 093 学生姓名 指导教师 摘 要模具是大批生产同形产品的工具，是工业生产的主要工艺装备。模具工业是国民经济的基础工业。 模具可保证冲压产品的尺寸精度，使产品质量稳定，而且在加工中不破坏产品表面。用模具生产零部件可以采用冶金厂大量生产的廉价的轧制钢板或钢带为坯料，且在生产中不需加热，具有生产效率高、质量好、重量轻、成本低且节约能源和原材料等一系列优点，是其他加工方法所不能比拟的。使用模具已成为当代工业生产的重要手段和工艺发展方向。现代制造工业的发展和技术水平的提高，很大程度上取决于模具工业的发展。 目前，工业生产中普遍采用模具成形工艺方法，以提高产品的生产率和质量。一般压力机加工，一台普通压力机设备每分钟可生产零件几件到几十件，高速压力机的生产率已达到每分钟数百件甚至上千件。据不完全统计，飞机、汽车、拖拉机、电机、电器、仪器、仪表等产品，有左右的零件是用模具加工出来的；而自行车、手表、洗衣机、电冰箱及电风扇等轻工产品，有左右的零件是用模具加工出来的；至于日用五金、餐具等物品的大批量生产基本上完全靠模具来进行。显而易见，模具作为一种专用的工艺装备，在生产中的决定性作用和重要地位逐渐为人们所共识。 鉴于这种情况，本次毕业设计将以生产电位器接触片的课题为载体完成设计一套模具，由于实践经验的欠缺和知识的极限性，该套模具的实际工作情况及可用性还有待于实践的检验。关键词：模具目 录一、 零件的工艺分析 41.1、结构分析 41.2、材料分析 41.3、精度分析 4二、 确定工艺方案及毛坯长度计算 4 2.1工艺方案分析 42.2毛坯长度计算 5 三、倒装复合模模具结构形式的选择 53.1模具的类型的选择 53.2送料与定位方式 63.3 卸料与出件装置 73.4 模架类型及精度 7四、冲压工艺计算 84.1排样设计及计算 84.2冲压力计算和初选压力机 94.3压力中心的计算 104.4计算凸凹模刃口尺寸 10五、主要零部件设计 115.1凹模的设计 115.2卸料装置的设计 125.3凸模固定板的设计 125.4垫板设计 125.5凸模的设计 135.6凸凹模设计 13六、模架以及其他零部件的选用 14 6.1、模架选择 146. 2、模柄选用 156.3、螺钉选用 156.4、销钉选用 15七、校核模具闭合高度及压力机有关参数 167.1、校核模具闭合高度 167.2、冲裁所需总压力校核 167.3、模具最大安装尺寸校核 16八、设计并绘制模具总装图 17九、首次弯曲模设计 179.1、弯曲工序安排 179.2、首次弯曲模凸凹模设计 189.3、顶件装置 199.4、设计并绘制模具总装图 20十、二次弯曲模设计 2110.1、二次弯曲模凸凹模设计 2110.2、顶件装置 2210.3、设计并绘制模具总装图 23十一、结束语 23 十二、参考文献 24一、零件的工艺分析1.1、结构分析该零件形状简单、对称1.2、材料分析材料为20号钢，其主要性能为：s=250mpa，b=420mpa，延伸率=25%，断面收缩率为55%，塑性良好，适合于进行冲压1.3、精度分析由【1】表2.3查出，用一般精度的模具时，冲裁件内外形所能达到的经济精度为it11，由【1】表9.1差查得，冲裁件孔尺寸偏差为0.13mm，外形尺寸公差为0.16mm，将以上精度与工件简图所标注的尺寸公差相比较，可认为该工件的精度要求能够在冲裁加工中得到保证。其他尺寸标注、生产批量等情况，也均符合冲裁的工艺要求。二、确定工艺方案及毛坯长度计算2.1工艺方案分析 该零件包括落料、冲孔和弯曲三个基本工序,可采用的冲裁方案有单工序冲裁,复合冲裁和级进冲裁三种.零件属于大批量生产,因此采用单工序须要模具数量较多,生产率低,所用费用也高,不合理;如果采用级进模，需要较多的工位数，必须解决板料的准确定位问题；采用倒装复合模可以一次冲压成形，结构较为简单，卸件可靠，操作方便。根据以上分析，该零件比较适宜采用倒装复合冲裁工艺来完成落料和冲孔，最后经两次弯曲成形。2.2毛坯长度计算l1=49-15-2=32mml2=20-4-4=12mml3=30-4-4=22mm中性层偏移量系数k 由【1】表3-5查出k=0.41中性层弧长a=（r+kt）/180=3.14x90x(2+0.41x2)/180=4.43mml=2x(l1+l2)+l3+4xa=127.72mm三、倒装复合模模具结构形式的选择3.1模具的类型的选择根据零件的工艺方案,采用倒装式复合模完成冲裁落料成形的方案。3.2送料与定位方式 零件属于批量生产，采用手动送料方式。倒装复合模采用固定导料销和固定挡料销定位。导料销如图1.1所示图1.1 导料销3.3卸料和出件装置 根据要求采用弹性卸料装置；冲压件采用刚性推件装置推出，直接利用压力机的打杆装置进行推件，工作可靠，冲孔废料直接从凸凹模向下推出的出件方式。推件装置如图1.2所示图1.2 推件装置3.4.模架类型及精度由于该冲裁零件的尺寸较小，冲裁间隙较小，采用导向平稳的中间导柱模架,考虑零件精度要求不是很高，冲裁间隙较小，因此采用级模架精度。四、冲压工艺计算 4.1、排样设计及计算： 该零件尺寸较小，结构对称，采用直排的排样方案，如图1.3所示 图1.3 排样图由【1】附表2查得排样搭边a=3mm侧搭边b=3 mm由cad算得冲压件毛坯面积a=4312mm2条料宽度b=（127.72+2x3+2x0.7）mm=135mm步距：h=（40+3）mm=43mm一个步距内的材料利用率为：=x100%=x100%=74%42、冲压力计算和初选压力机该模具采用弹性卸料和下出料方式4.2.1、冲裁力 fp=kplt=1.3x(127.72x2+40x2-6x2-6x3x2+6x3x3.14+(4x2+3.14x12)x2+3.14x10)x2x333= 404086.2n4.2.2、落料时的卸料力 由【2】表5.10得 k卸=0.04 f卸=k卸xfp=0.04 x404086=16163.45 n4.2.3、冲孔时的推件力 由【2】表5.10得 k1=0.05 f推=nk1fp=0.5 x 0.05 x 404086.2=10102.15 n4.2.4、冲床的总压力为 f总=fp+f卸+f推=404086.2+16163.45+10102.15=438kn4.2.5、选用压力机根据总冲压力为438kn，采用开式双柱可倾压力机，考虑到压力机的使用安全，总冲压力一般不应超过压力机额定吨位的80%，由【2】附表2-2初选j11-50开式双柱可倾压力机公称压力：500kn滑块行程：1090mm最大闭合高度:270mm工作台尺寸：450mm x 650mm垫板厚度：80mm模柄孔尺寸：50mm x 80mm4.3压力中心的计算 由于零件结构对称，所以压力中心在孔的中心，即模柄轴线通过压力中心。4.4计算凸、凹模刃口尺寸4.4.1、对于冲孔由【1】表1-4-3查得间隙值 zmin=0.12mm zmax=0.16mm由【1】表1-4-8查得凸、凹模制造公差 p =0.020mm d =0.020mm zmax- zmin=0.160-0.12=0.04mm p+d =0.020+0.020=0.040mm满足zmax- zminp+d 的要求，冲孔采用凸、凹模分开加工法。由【1】表1-4-7查得系数x=0. 5d=6mmdp=(d+x) =(6+0.3 x 0.5) =6.15mm dd =( dp +zmin) =(6.15+0.12) =6.27mmd=10mmdp=(d+x) =(10+0.36x 0.5) =10.18mm dd =( dp +zmin) =(10.18+0.12) =10.30mmr=1.5mmrp=(r+x) =(1.5+0.75x0.14) =1.61mm rd =( rp +zmin) =(1.61+0.1) =1.71mm4.4.2、对于外轮廓的落料 d=40mmdp =(d-x-zmin) =(40-0.5x0.62-0.12) =39.57mm dd =( dp - x) =(40-0.5x0.62) =39.69 mm d=127.72mmdp =(d-x-zmin) =(127.72-0.5x1-0.12) =127.1mm dd =( dp - x) =(127.72-0.5x1) =127.22 mm五、主要零部件设计 5.1、落料凹模 由【1】表1-4-32查 凹模刃口边距 c=52mm凹模总长l=127+2x52=231mm凹模宽度b=40+2x52=144mm按冲压模标准模架，由【1】表1-10-83取凹模周界尺寸lxbxh=250mm x 160mm x 22mm 凹模零件简图如图1.4 图1.4 凹模简图 5.2、卸料装置的设计根据要求采用弹性卸料板 5.2.1、卸料板设计 由【1】表1-10-83查得卸料板厚度为20mm 外形尺寸为250mm x 160mm x 20mm 5.3、凸模固定板的设计 厚度h=22mm 外形尺寸为250mm x 160mm x 22mm凸模与凸模固定板的配合为h7/n6 5.4、垫板设计 厚度h= 8mm 外形尺寸为250mm x 160mm x 8mm5.5、冲孔凸模设计凸模长度l=凸模固定板厚度+凹模厚度 l=22+22=44mm凸模结构简图如图1.5 图1.5凸模简图5.6、凸凹模设计凸凹模采用螺钉与下模座固定的固定方式.考虑凹模的磨损和保证冲件的质量,凹模刃口采用直筒形刃口壁结构,刃口高度根据计算冲裁力时取梗塞在凹模内的废料数为3，h=6mm,漏料部分刃口轮廓扩大1mm。凸凹模零件简图如图1.6图1.6凸凹模简图六、模架以及其他零部件的选用6.1、模架选择 前面已选用中间导柱模架 由【1】表1-10-61取 上模座 lxbxh=250mm x 160mm x 45mm 下模座 lxbxh=250mm x 160mm x 50mm 左导柱 d x l=32mm x 150mm 左导套 d x l x h=45mm x 110mm x 72mm右导柱 d x l=35mm x 160mm 右导套 d x l x h=50mm x 105mm x 62mm 6. 2、模柄选用 采用压入式模柄，根据压力机模柄孔尺寸：50mm x 80mm由【1】表1-4-49， 选用 模柄 c50105模柄夹持长度比模柄孔深度小510mm 6.3、螺钉选用 卸料螺钉： 由【1】表1-10-83采用 卸料螺钉 m1264 凹模锁紧螺钉： 由【1】表1-10-83采用 螺钉m1280 凸凹模锁紧螺钉：由【1】表1-10-83采用 螺钉m621 6.4、销钉选用 根据【1】表1-10-83 凹模定位销采用 销1280 七、校核模具闭合高度及压力机有关参数7.1、校核模具闭合高度 h闭=45+8+22+22+15+20+23+22+8+50=235mm j11-50开式压力机的闭合高度为270mm，封闭高度调节量为75mm， 模具安装可用垫块调整配制。 7.2、冲裁所需总压力校核由前面计算可知p总 =438kn，冲压机的公称压力500kn，p总p公，满足生产要求。7.3、模具最大安装尺寸校核 模具最大安装尺寸为410230，冲床工作台面冲床为450650，能够满足模具的安装。八、设计并绘制模具总装图图1.7 总装图九、首次弯曲模设计9.1、弯曲工序安排由【1】表1-5-17查得弯曲件分两次完成参考模具【3】弯曲模（37. v形件弯曲模）9.2、首次弯曲模凸凹模设计9.2.1、凸凹模工作部分尺寸 由【2】表3-12查得凹模口部的圆角半径rd=5mm由【1】表1-5-5查得弯曲凸模圆角半径r凸= 9.2.2、凸凹模间隙由【1】表1-5-8查得弯曲模的间隙系数n=0.05 c=t(1+n)=2x(1+0.05)=2.1mm凹模零件简图如图1.8图1.8凹模简图凸模零件简图如图1.9图1.9凸模简图9.3、顶件装置 工件由弹簧和顶件杆顶出顶件装置如图2.0图2.0顶件装置9.4、设计并绘制模具总装图图2.1总装图十、二次弯曲模设计10.1、二次弯曲模凸凹模设计10.1.1、凸凹模工作部分尺寸 由【2】表3-12查得凹模口部的圆角半径rd=5mm由【1】表1-5-5查得弯曲凸模圆角半径r凸= 10.1.2、凸凹模间隙由【1】表1-5-8查得弯曲模的间隙系数n=0.05 c=t(1+n)=2x(1+0.05)=2.1mm10.1.3、凸凹模零件图凹模零件简图如图2.2图2.2凹模简图凸模零件简图如图2.3图2.3凸模简图10.2、顶件装置 工件由顶杆顶出顶件装置如图2.4图2.4顶件装置10.3、设计并绘制模具总装图图2.5 总装图十一、结束语 本次课程设计的题目为止动垫片及其模具设计，