导电片模具设计

1、1模具课程设计计算说明书设计课题：导电片复合模具的设计系部:机械工程技术系班级：姓名：学号：组别及序号:指导教师:完成时间：2学校:前言冲压加工作为一种零件成型工艺技术，在产品制造中应用相当的广泛。全世界的钢材，有60吮70噎板材，其中大部分是经过冲压制成产品的。在冲压加工中，冲压工艺与模具 的合理性和先进性决定了冲压产品的质量和冲压加工的经济性。国内模具技术水平正飞速的 发展，随着冲压工艺与模具技术的深入研究和发展，新技术、新工艺得到了大量的应用。现代冲压生产是一种大规模继续作业的制造方式，由丁高新技术的参与和介入，冲压生 产方式由初期的手工操作逐步化为制造。生产过程逐步实现机械化、自动化、

2、并且正在向智 能化、集成化的方向发展。实现自动化冲压作业，体现安全、高效、节材等优点，已经是冲 压生产的发展方向。冲压成型作为现代工业中一种十分重要的加工方法，用以生产各种板材的零件，具有很 多独特的优势，其形成件具有自重轻、刚度大、强度高、互换性好，成本低、生产过程便丁 实现机械自动化及生产效率高等优点，是一种先进制造技术，在制造业中具有很强的竞争 力。模具是工业生产中的基础工艺装备，是一种高附加值的高技术密集型产品，也是高新技 术产业的重要领域，其技术水平的高低已成为衡量一个国家制造水平的重要标志。随着国民 经济总量和工业产品技术的不断发展，各行各业对模具的需求量越来越大，技术要求也越来

3、越局0通过本次设计的复合模具，可以巩固模具理论知识，训练我的设计能力、创新能力、知 识综合应用能力，全面提高我的综合素质。在本设计报告中，可以活晰的看到每次设计的步 骤和结果，不断地讨论和学习，给我的复合模具的设计带来了很大的帮助。全面的设计都有 自己的不断努力的结果，相信在今后的设计中，能够给自己更大的帮助。本设计报告中有系统的模具设计要点、完整的典型模具设计、充足的设计步骤、活晰的 设计绘图技巧、一定的设计资料的查询，可方便学者依据自己的知识基础和兴趣在不同的资 料中查找到相关的理论。本设计也采用了合适的设计手段完成一套模具设计。本设计报告内 容浅显易懂，图文并茂，既有简单的理论指导，乂有

4、实用性。由丁时间仓促、水平有限，本设计报告中难免出现批漏和错误，敬请读者批评指正，不 胜感激。3目录一、冲压件 .5二、成形工艺分析 .5三、冲压模具总体的相关设计.61.排样设计.62.材料利用率.73.冲压力的计算 .74.压力中心的确定 .85.工作零件刃口尺寸的计算 .86.冲裁模具主要零部件的结构设计 .107.设计和选用卸料板及卸料螺钉 .138.弹性元件的选用 .149.选择模架及其他模具零件14四、压力机的校核 .16五、复合模具的总装配图 .17六、总结18七、参考文献 .194冲压件冲压件图如下所示:冲压技术要求：1、材料：T2 2、料厚：t=0.3mm3、生产批量：中批量

5、4、 工件精度：IT10二、成型工艺分析导电片的冲裁件产品见任务书所示，导电片的技术要求为：材料为T2（铜）。厚度为t=0.3mm工件精度为IT10o根据导电片零件的结构特点，零件的冲裁成型工艺包括冲孔和落料两个基本工序，可以 采用单工序形式，也可以采用复合工序的形式，以及连续模具的工序形式。具体的工艺方案 如下：方案一：先落料，后冲孔，单工序模具结构形式。方案二：落料和冲孔同时进行。复合模具结构形式。方案三：先冲孔、后落料的连续模具结构形式。三种方案中，单工序模具结构简单，工艺相对简单，制造成本低，易丁加工和模具的维 修，但需要使用两幅模具，也适用丁小批量或试制件生产。其中所需工艺力相对较小

6、，易丁 保证零件的精度，单个模具的制造成本低，但会导致综合工序的模具数量过多，生产分序过 多而导致总成本增加，降低生产率。级进模具（也叫连续模具）结构比较的复杂，针对导电 片产品零件的精度和生产批量等要求，采用级进模可提高生产率，但增加了成本，模具结构 与冲裁件产品的要求相比有些浪费。复合模具可以把落料和冲孔两个工序组合在一副模具 上，一次性完成冲裁。并且凹凸模容易受到最小壁厚的限制，而使得一些内孔间距、内孔与 边缘间距较小的制件采用。同时，复合模具操作安全，易丁实现自动化，减少冲床场地面 积，减少半成品的运输和仓库占用等。根据导电片的生产批量，材料的厚度，尺寸的精度要 求等，选择使用复合模具

7、比较的合理。其模具结构成本都比较的合适，以导电片复合模具为 载体的项目较为全面的将冲裁基础知识进行了应用。合理的组合了项目理论知识并基丁复合 模具的结构，学习单工序的冲孔、落料模具知识。三、冲压模具总体的相关设计1、排样设计设在冲孔和落料同时进行的复合模具时， 要先进行条料的排样图设计。 根据导电片工件 的结构形状，可采用下图所示的排样方法。由丁T2为及软的普通黄铜，强度、硬度很低。 而韧性和塑性极高，但存5在时效敏感性，淬硬性极低，同时考虑生产用原材料条料的取值特 点：条料的宽度B=D+2a=(6+2x1.5 ) mm=9mm其中：B为条料宽度的基本尺寸；D为条料宽度方向零件轮廓的最大尺寸；

8、a为侧搭边 值， 查表1-11搭边最小值可得。模具的结构采用有侧压装置进行送料，选取工件与条料之间的搭边值为1.5mm冲裁件之间的搭边值为1.2mm (因为冲小孔时，凸模易折断，间隙应取大值)。2、材料利用率T =A/(B X S) X 100%=34%其中：A为一个步距内冲裁件的实际面积；S为送料步距(相邻两个冲裁件对应点之间 的距离)；B为条料的宽度。3、冲压力的计算该模具采用复合模具结构，采用弹性卸料、打杆出件的结构形式，冲裁力的相关计算如 下：(1)冲裁力：F=KLt r =1.3 X 77X 0.3 X 235N7.1KNk为系数1.3 ; L为冲裁件的周边长度，即刃口周长(mm；t

9、为材料的厚度；i为材料 的抗剪强度(MPa ,查表模具课程设计指导一一表5-2非铁金届材料的力学性能可 得。(2)卸料力：Fx=KxX F=0.06 X 7.1 0.4KN(3)推荐力：Ft=Kt X F=0.08 X 7.1 0.56KN(4)顶件力：Fd=Kd0.0510.04符合模具的设计要求。1)对丁落料的公称尺寸Ad= (Amax-您)=(21-1 X 0.52 ) =24.48mm上偏差为+0.021mm下偏差为0；Ap=(Ad-Zmax = (21-0.060 ) =24.94mm上偏差为0,下偏差为-0.013mm。凹模7经I p|+| d I vZmax-Zmin校核，满足模

10、具的设计要求。其中 p=0.6(p=0.6(Zmax-Zmir) ) d=0.4(d=0.4(Zmax-Zmir) )2)对丁冲孔的公称尺寸Bp= (Bmin+松)=(3.8+1 x 0.36)=4.16mm;Bd= (Bp+Zmirj) = (3.8+0.04 ) =3.84mm经I pl +1 d I vZmax-Zmin校核，满足模具的设计要求。6、冲裁模具主要零部件的结构设计工作零件的设计(1)凹模结构设计冲裁时凹模受冲裁力和侧向挤压力的作用，由丁凹模各结构形式的固定方法不同，受力 情况乂比较的复杂，目前还不能用理论方法确定凹模的轮廓尺寸。查表1-18(系数k值)可得：k=0.3mma

11、、 凹模的厚度H (A 15mm =kb1=6X0.3=1.8mm,所以H=15mm其中b1为凹模宽度方向上刃口孔壁间的最大距离。b、凹模宽度B的计算公式为B=b1+ (2.5 4) H=6+4X 15=66mmc、凹模长度L的计算公式为L=L1+2C=21+2 20=61mm其中L1为凹模长度方向刃口孔壁间的最大间隙；C为凹模长度方向上孔壁间与凹模边缘最小，可查表1-19凹模孔壁至边缘的距离得C=20mm凹模结构如下图：(1)凸模结构设计in8凸模的结构设计形式主要由冲裁件的形状、尺寸及加工工艺等条件决定，凸模刃口截面 轮廓形状通常为规则和不规则的，其结构形式有整体式，镶拼式，台肩式，直通式

12、和护套式 等。由丁凸模直接成型产品零件，所以凸模本身有较高的加工精度要求，其与固定板安装通 常采用H7/m6的过度配合或较小的间隙配合形式。h1=12为凸模固定板的厚度；h2=12为卸料板的厚度；h3=8为到料板的厚度；h=15为附 加长度，包括凸模的修磨量，凸模进入凹模的深度及凸模固定板与卸料板间的安全距离，一 股为1530mm查阅相关资料可知：h1= (60吩80% H;h2= (80吩100% H;h3取68mm H为凹模的设计。由以上的分析可得凸模的结构设计如下图：凸模(3)、挡料销的设计挡料销起定位作用，用它挡住搭边或冲裁件轮廓以限定条料送进距离。查表1-23(固 定挡料销)可得基本

13、尺寸:98挡料销7、设计和选用卸料板及卸料螺钉(1)卸料板：卸料以卸料板卸料，固定卸料板的平面尺寸一般与凹模板相同，其厚度由上 面的设计可得h2=12mm固定卸料板的卸料力大，卸料可靠。根据以上信息可设计得出卸料 板的结构如下图所示：61卸料板10(2)卸料螺钉：选用45钢，热处理硬度HRC3540的圆柱内六角卸料螺钉，卸料板上设 置4个卸料螺钉，公称直径为。8mm卸料钉尾部应留有足够的行程空间，卸料螺钉拧 紧后应使卸料板超出凹模端面1mm有误差时通过在螺钉与卸料板之间安装垫片来调 整。IDCU卸料螺钉8、弹性元件的选用采用弹簧进行自动复位，撤掉外力后，弹簧自动恢复原状。这样可以很好的达到预期

14、的 效果，减少时间，提高效率。9、选择模架及其它模具零件(1)选择模架：根据GB/T2861.5-90， 由凹模周界61mm 51mm厚度15mm及安装要求， 选取凹模周 界：LX B=(80X 63) mm闭合高度H=95mm120mm上模座：(80X 63X 25) mm下模 座：( 80X 63 X 30) mm导柱：(28X 80) mm导套(28X 40 X 50) mm由以上可得模架如下图所示：11模架(2)模柄：由丁压力机的型号J23-3.15。可查的模柄孔的直径为。25,深度为40,根据装配的要 求，模柄与模柄孔的配合为H7/m6的过渡配合并加防转销钉，模柄长度比模柄孔深度小5

15、10mm由丁采用固定卸料装置， 上模座回程时受力较大， 因此选用压入式模柄比较的合理，所以根据 模具零件材料及热处理的选用可查的模柄的结构设计如下图所示：120P5m模柄(3)垫板：垫板的作用是承受并扩散凸模传递的压力，以防止模座被挤压损伤，因此在与模座接触面之间加上一块淬硬磨平的垫板。垫板的外形尺寸与凸模固定板相同，厚度可取310mm此处设计选取规格为LX BX H=61mm 51mrm 8mm(4)凸模固定板：凸模固定板的外形尺寸与凸模的外形尺寸一致，厚度为12mm选取的规格为LX BXH=61mm51mm 12mm四、压力机的校核(1)公称压力 根据公称压力选取的压力机型号为J23-3.

16、15，它的压力为31.5KNFz=8.06KN.所以压力得以校核；(2)闭合高度 由丁压力机型号可得Hmax=120m mM=25m mH1=30mmHmin=Hmax-M=120mm-25mm=95mnM为闭合高度的调节量；H1为垫板的厚度，可查表开式双柱可倾压力机技术规格得到)；根据GB/T 2851.3-90得模具的闭合高度为105mm； HW 130mm根据公称压力选用的压力机比和高度为95mms HK 120mm H垫=30mm因为Hmin+10mmHK13Hmax-5mm即：105mmV HK 115mm所以H=129mm选预定压力机J23- 3.15不符合要求。H=H+H下+H凹

17、+H凸+H垫-18=25mm+30mm+15mm+47mm+30mm-18=129mm所以选择J23-6.3的压力机，其闭合高度为125mmHK 145mm符合要求。主要参数如下：滑块行程35mm滑块行程次数170次/min，最大封闭高度150mm工作台尺寸（前后X左右）200m林310mm五、根据以上的设计分析，可以得出复合模具的总装配图（见附表）14总结项目化的教育给我最大的触动就是我能够通过自己的努力去设计一套完整的工艺装 备。在这里，能够找到自己的自信，同时，项目化的教育是一个很好的展现自我的平台。针对本次的冲压模具设计，我深刻体会到设计其中隐含的困惑与疑虑。而这些的问题 都要靠自己去

18、查取相关的知识与理论，这不仅开拓我的知识面，也增强了我的动手能力和 思维能力。图表的识别是非常的重要，因为其中好多的零部件都是国家标准的，不需要过 多的设计。这样，自己的读图能力就必需要好。通过这次训练，我对摸具基础知识及公差、机械制图等专业的综合运用有了一个较为 系统的认识，将课本原来比较抽象的内容联系实际实现为具体内容，有效深刻地锻炼了我 们综合运用模具设计和相关课程的理论，结合实际分析和解决了问题的能力，巩固和加深 了有关模具设计个方面的知识。一分耕耘一分收获，没有徒劳而获的好事。虽然说本次的设计，每个人的数据都是大 不相同的，但是方法都是类似，结果的交流也是很有必要的。比如，当某个设计步骤不太 活楚地