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1、 课程设计说明书题 目：导电片模具设计学 号：姓 名：蔡一山班 级：10材控3班 专 业：材料成型及控制工程 指导教师：高玉新学 院：机械工程学院 目 录第 1 章 绪论I第 2 章 总体设计方案II1.冲压件的工艺分析II2.工艺方案的制定II3.设计计算III4.模具结构的选择VI5.主要零部件的设计VII6.模架及其他零部件的选用X7. 校核模具闭合高度及压力机有关参数X结论XI参考文献XII第 1 章 绪论第 2 章 总体设计方案1 一、设计任务 零件名称：导电片 生产批量：大批量 材料：T2 材料厚度：t=0.3mm 工件精度：IT10该导电片既有冲孔又有落料，共需两个工序。材料为T
2、2，t=0.3mm的纯铜，具有良好的冲压性能，适合冲裁。尺寸精度为IT10，大批生产。该冲裁件结构简单，较薄，利用普通冲裁的方式就可以满足零件要求。 结论：适合冲裁2.工艺方案的制定 1.方案种类该零件包括落料、冲孔两个基本工序，可采用以下三种工艺方案。 方案一：冲孔-落料级进冲压。采用级进模生产。 方案二：采用落料-冲孔同时进行的复合模生产。 方案三：先冲孔，后落料。采用单工序模生产。 2.方案的比较方案一：采用级进模加工。级进模的特点是生产效率高、易于实现生产自动化和高 速冲压、操作安全且便捷、工件精度较高。对于特别复杂或孔边距较小的冲压件，用单 工序模或复合模冲裁困难时，可用级进模。但级
3、进模对工件尺寸、形状的适应性比复合 模差，若采用定距侧刃定位精度会因为板料厚度太薄、易变形而下降，若采用导正销定 位也会由于料太软出现导正时导正孔变形而影响精度。 级进模冲裁受压力机台面尺寸和 工序数目的限制， 冲裁件的外形尺寸较大时不宜选用。 级进模轮廓尺寸较大， 制造复杂， 成本较高，一般适用于大批量生产小型冲裁件。 方案二：采用复合模加工。复合模的特点是生产效率高，冲裁件的内孔与外缘的相 对位置精度高，冲模的轮廓尺寸小。复合模对工件尺寸、形状的适应性高于级进模，且 不存在定位误差的问题，制件的精度较高。但复合模结构较复杂、成本较高，适用于生 产批量大的冲裁件。方案三：采用单工序模加工。单
4、工序模生产效率低，制件精度低，操作很不安全， 且不适合大批量生产3.方案的确定导电片为小尺寸平板冲裁件，要求平整、料厚很小，且要求大批量生产，通过分析比较，采用利用挡料销和导料销进行定位，弹性卸料装置的正装式复合冲裁模冲制最为合适。因为这个冲裁件的孔边距较小,而且正装有压平装置.适合比较薄而短的冲裁件.3.设计计算 3.1排样设计（1）排样方法的确定。该零件采用采用无废料排样的方法不可能做到，但能采用有废料排样和少废料排样。最终采用直对排法。 工件与边缘搭边 a=2.0mm 两工件间的搭边 a1=1.5mm项目分类项目公式结果备注排样一个步距内制件的实际面积A1A1由CAD得355mm条料宽度
5、BB=（21+1.520.7=24.724.7mm采用无侧压装置，条料与导料板间隙=0.7mm步距hh=121.513.513.5mm一个步距的材料利用率A1（hB100=41.841.8% 3.2.冲裁力计算（1） 冲裁力F。查表1.3.6，取材料T2的抗拉强度b=210MPa,由FLtb所以 F=76.4860.3210=4818.6N（2）卸料力FX由FX =KXF，查KX=0.05；则FX =KXF=241N（3）顶件力。由Fd =KDF,查书中表 2.6.1KD=0.08。则Fd =KDF=0.084818.6=385.4N3.3压力机公称压力的确定 冲裁工艺总和FZ=F+FX+FD
6、=4818.6+241+385.4=5445.1N 根据计算结果，初选冲压设备 J23-10A。 由指导书表1-4，初选J23-10A开式双柱可倾压力机.公称压力：100KN 最大装模高度：35mm滑块行程：60mm 工作台尺寸：240 mm360mm连杆调节长度：1800mm 模柄孔尺寸：30mm50mm3.3、确定压力中心 由于零件结构左右对称，所以压力中心在Y=轴上为0，故只需求X，有公式易得X0=8.63，Y0=03.4、计算凸、凹模刃口尺寸根据t=0.3mm， 由课本表2-5得： Zmin=0.015mm，Zmax=0.020mm（1） 冲孔 采用凸、凹模分开加工法。由表2-7查得凸
7、、凹模制造偏差分别为，。因 零件图中未注公差的尺寸，查得其极限偏差为R2.5 根据表2-6，当0.5时，X=0.5；当0.5时，X=0.75。 =mm =mm =mm（2） 落料零件图中未注公差的尺寸。查得其极限偏差为根据表2-6，当0.5时，X=0.5；当0.5时，X=0.75。 =mm为了便于对照和分析刃口尺寸的变化情况，计算结果见下表基本尺寸及分类冲裁间隙磨损系数计算工式制造公差计算结果落料凹模=Zmin=0.072mmZmax=0.104mmZmaxZmin=0.032查表2-6得X=0.75=0.25凹模尺寸按凸模配作，保证双边间隙在0.1000.140之间=冲孔凸模=凸模尺寸按凹模
8、配作，保证双边间隙，在0.1000.1404.模具结构的选择4.1、模具类型的选择根据上述分析，本零件的冲压包括冲孔和落料两个工序，且孔边距较大，可采用正装复合模。4.2、定位方式的选择因为该模具采用的是条料，所以控制条料的送进方向采用导料销，无侧压装置。控制条料的送进步距采用固定挡料销定距。而第一件的冲压位置采用初始挡料销定位。4.3、卸料、出件方式的选择 本模具所冲材料的料厚为 0.3mm，因此可采用弹压卸料板。所以复合模结构采用顺装复合模及弹压卸料板安装在上模来卸料，出件方式为工件上出，是通过顶杆和顶件块 来顶出工件，通过打杆、推板和推杆推出冲孔废料。4.4、导向方式的选择为确保零件质量
9、及稳定性，采用导柱、导套导向，由于该零件精度要求比较高，所以采用后侧导柱模架5.主要零部件的设计5.1、落料凹模 在落料凹模内部，由于要设置推荐块，凹模刃口应采用直筒形刃口，查表3-3，取凹模厚度系数K=0.200.30 取K=0.25 H=Kb= 0.3 21 = 6.3mm15mm. 凹模边壁厚：c=（1.52）H =22.530mm 取凹模厚度 H=15mm，壁厚C取30mm。 凹模外形长度L=（21+230)=81mm 宽度B=（6+230)=66mm按冲压模标准模架，取凹模尺寸周界尺寸 LBH=100mm80mm15mm材料：T10A 热处理硬度：6064 HRC凹模简图：5.2、卸
10、料和推件装置的设计 根据要求采用弹性卸料板，厚度为12mm 卸料板尺寸：100mm80mm12mm 材料：Q235 采用刚性推件装置，直接利用压力机的打杆装置进行推杆 材料：45钢 热处理：淬火 硬度：4045HRC 5.3、凸模固定板的设计 采用阶梯式 凸模固定板厚度h=(0.60.8)H凹=(0.60.8)15mm=912mm 取h=10mm 外形尺寸与凹模外形尺寸一致. 外形尺寸：100mm80mm10mm 凸模与凸模固定板配合为H7/n6 材料：Q2355.4、冲孔凸模采用阶梯式凸模凸模固定板厚度=10mm凹模板厚度=15mmh增加长度15mm，作为首次刃磨量L= h1 +h2+h=1
11、0+15+15=40mm凸模材料： T10A 热处理硬度：58 62HRC凸模简图：5.5、垫板的设计由查表得，垫板的厚度为6mm 材料：45钢，热处理：淬火，硬度：4348HRC5.6、弹性元件的设计 弹性元件采用橡胶在弹性卸料板中使用：L=L工作+L修磨=t+1+6=7.3mm橡胶自由高度H为：H=(2531.2）mm 取H=30mm橡胶在预先压缩量为15%时单位压力为0.5MPa橡胶面积：A=/p=2940N0.5Mpa=5880mm由此可得：橡胶的直径为D=25mm根据工艺性质和模具结构选用较硬橡胶。选用4块圆柱形橡胶且厚度必须一致。=（0.100.15)H=(34.5)mm 取=4m
12、m=12mm 校核橡胶高度与直径比：0.51.5因为=30/251.2，所以选用的橡胶规格合理。5.7、凸凹模设计由于倒装复合模，孔内会积存废料，胀力大，故最小壁厚应大一些，结合工件外形并考虑加工，因其冲裁力不大，冲件较薄，其固定方式可选直接用圆销或螺钉固定在上模座。其总高度H: H=+h3 卸料板厚度10mm 橡胶装配高度16mm h3 凸凹模固定板16mm由此得H=42mm材料：T10A 热处理：6064HRC6.模架及其他零部件的选用6.1、模架选择 模架选用滑动导向，中间导柱模架 上模座：LBH=100mm80mm25mm 下模座：LBH=100mm80mm30mm 导柱：dL=20m
13、m130mm 导套：dLD=20mm83mm33mm6.2、螺钉的选定 卸料板上设置4个卸料螺钉，螺纹部分为M8mm75mm。卸料钉尾部应留有足够的行程空间。凹模上采用4个M8的螺钉固定。7. 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=H上+H下+H凸+H凸凹+H垫+H垫+t=(25+30+40+42+8+6+0.3)=151.3 mm 初选的J23-10A开式压力机最大封闭高度为185mm，最小封闭高度155mm，满足使用要求。8、模具装配图 参考文献1朱立义.模具设计与制造M.重庆：大学出版社，2006.1.2郝滨海.冲压模具简明设计手册 M 北京：化学工业出版社，2004.11.3朱家诚. 机械设计课程设计. 合肥: 合肥工业大学出版社, 2010.4梁炳文. 冷冲压工艺手册. 北京: 北京航空航天大学出版社, 20045熊志
