导电片冲压模具设计 毕业设计论文.doc

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1、编号 淮安信息职业技术学院 毕毕业业论论文文 题 目 导电片冲压模具设计 学生姓名 学 号 24102013 系 部机电工程系 专 业模具设计与制造 班 级 241020 指导教师 顾问教师 二一二年十一月 摘要 I 摘要摘要 一副级进模内可以包含冲裁，弯曲，成型，拉深等多道工序，一台冲床可 完成从板料到成品的各种冲压过程。它免去了用单工序模的周转和每次冲压的 定位过程，提高了劳动生产率和设备利用率。 本文进行了导电片冲压成形级进模的设计，通过对待冲压成形的工件导 电片的分析，确立了冲压的工艺过程以及冲压级进模的结构。而后对级进模的 各个主要零部件进行了尺寸的计算和强度校核，通过压力机的确定，

2、设计出了 整个冲压级进模。所设计的级进模，使目前生产导电片的效率大大提高，并且 有效降低了生产成本，获得收益的增加。 关键词 级进模 导电片 模具设计 目录 II 目目 录录 摘要摘要I 第一章第一章 绪论绪论.1 第二章第二章 设计初始资料设计初始资料.5 2.1 技术要求.5 2.2 工件生产批量.5 2.3 原材料规格及毛坯情况.5 第三章第三章 分析冲压零件的工艺性分析冲压零件的工艺性.7 3.1 冲压件经济性分析.7 3.2 冲压件的工艺性分析.7 3.3 冲模制造精度的选择.7 3.4 其他方面.8 第四章第四章 确定工艺方案及模具形式确定工艺方案及模具形式.9 4.1 排样.9

3、4.2 工序的确定.9 4.3 搭边类型的确定.9 4.4 卸料板的选择.10 第五章第五章 工艺计算工艺计算.11 5.1 毛坯工艺计算.11 5.1.1 排样及搭边值的计算11 5.1.2 步距的计算11 5.1.3 条料宽度的确定12 5.1.4 材料利用率的计算12 5.2 冲压力的计算.13 5.2.1 总冲裁力的计算13 5.2.2 卸料力、推件力的计算14 5.2.3 总冲压力的计算15 5.2.4 初选压力机15 5.3 级进模的各个工位冲裁凸、凹模刃口尺寸计算15 第六章第六章 压力机的选用压力机的选用.20 6.1 压力机的校核.20 第七章第七章 模具零部件设计模具零部件

4、设计.22 7.1 模具标准件的选择.22 7.1.1 模架的选用22 7.1.2 导向装置的确定22 7.1.3 模柄的选择23 7.1.4 冲压加工时定位部分的设计23 7.1.5 卸料形式的确定23 7.1.6 导料装置的确定23 第八章第八章 总结和展望总结和展望.24 目录 III 致谢致谢.27 参考文献参考文献.29 第一章 绪论 1 第一章第一章 绪论绪论 现代工业的发展要求各行各业产品更新换代快，对模具的需求量加大。我 国设计生产的冲压模大多为简单模、单工序模和符合模等，精冲模，精密多工 位级进模还为数不多，模具平均寿命不足 100 万次，模具最高寿命达到 1 亿次 以上，精

5、度达到 35um，有 50 个以上的级进工位，与国际上最高模具寿命 6 亿次，平均模具寿命 5000 万次相比，处于 80 年代中期国际先进水平。一般模 具国内可以自行制造，但很多大型复杂、精密和长寿命的多工位级进模大型精 密塑料模复杂压铸模和汽车覆盖件模等仍需依靠进口，近年来模具进口量已超 过国内生产的商品模具的总销售量。为了推进社会主义现代化建设，适应国民 经济各部门发展的需要，模具工业面临着进一步技术结构调整和加速国产化的 繁重任务。目前我国模具产品水平和生产工艺水平总体上比国际先进水平低许 多，而模具生产周期却要比国际先进水平长许多。产品水平低主要表现在精度、 型腔表面粗糙度、寿命及模

6、具的复杂程度上；工艺水平低主要表现在设计、加 工、工艺装备等方面。 模具技术的发展应该为适应模具产品“交货期短”、 “精度高”、 “质量好”、 “价格 低”的要求服务。达到这一要求急需发展如下几项： 1) 全面推广 CAD/CAM/CAE 技术 模具 CAD/CAM/CAE 技术是模具设计制造的发展方向。随着微机软件的发 展和进步，普及 CAD/CAM/CAE 技术的条件已基本成熟，各企业将加大 CAD/CAM 技术培训和技术服务的力度；进一步扩大 CAE 技术的应用范围。计 算机和网络的发展正使 CAD/CAM/CAE 技术跨地区、跨企业、跨院所地在整个 行业中推广成为可能，实现技术资源的重

7、新整合，使虚拟制造成为可能。 2) 高速铣削加工 国外近年来发展的高速铣削加工，大幅度提高了加工效率，并可获得极高 的表面光洁度。另外，还可加工高硬度模块，还具有温升低、热变形小等优点。 高速铣削加工技术的发展，对汽车、家电行业中大型型腔模具制造注入了新的 活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向发展。 3) 模具扫描及数字化系统 高速扫描机和模具扫描系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的模型 所需的诸多功能，大大缩短了模具的在研制制造周期。有些快速扫描系统，可 快速安装在已有的数控铣床及加工中心上，实现快速数据采集、自动生成各种 不同数控系统的加工程序、不同格式的 CAD 数据，用

8、于模具制造业的“逆向工 程”。模具扫描系统已在汽车、摩托车、家电等行业得到成功应用，相信在“十五” 期间将发挥更大的作用。 4) 电火花铣削加工 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 2 电火花铣削加工技术也称为电火花创成加工技术，这是一种替代传统的用 成型电极加工型腔的新技术，它是有高速旋转的简单的管状电极作三维或二维 轮廓加工(像数控铣一样)，因此不再需要制造复杂的成型电极，这显然是电火花 成形加工领域的重大发展。国外已有使用这种技术的机床在模具加工中应用。 预计这一技术将得到发展。 5) 提高模具标准化程度 我国模具标准化程度正在不断提高，估计目前我国模具标准件使用覆盖率 已达到 30%左右

9、。国外发达国家一般为 80%左右。 6) 优质材料及先进表面处理技术 选用优质钢材和应用相应的表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必 要。模具热处理和表面处理是否能充分发挥模具钢材料性能的关键环节。模具 热处理的发展方向是采用真空热处理。模具表面处理除完善应发展工艺先进的 气相沉积(TiN、TiC 等)、等离子喷涂等技术。 7) 模具研磨抛光将自动化、智能化 模具表面的质量对模具使用寿命、制件外观质量等方面均有较大的影响， 研究自动化、智能化的研磨与抛光方法替代现有手工操作，以提高模具表面质 量是重要的发展趋势。 8) 模具自动加工系统的发展 这是我国长远发展的目标。模具自动加工系统应有多台

10、机床合理组合；配 有随行定位夹具或定位盘；有完整的机具、刀具数控库；有完整的数控柔性同 步系统；有质量监测控制系统。 托板是机器中的常用零件，现在已大批量生产。方法是分两道工序完成， 一个冲孔，一个落料。设计一个安全，高效，高精度，低成本的模具具有很现 实的意义。这里我要设计一个级进模来完成这个零件的生产。 级进模的优缺点： 1) 在一副级进模内，可以包括冲裁，弯曲，成型，拉伸等多道工序，故用 一台冲床可完成从板料到成品的各种冲压过程，从而免去了用单工序模的周转 和每次冲压的定位过程，提高了劳动生产率和设备利用率。有些复杂的小型零 件，若不采用级进模几乎是不能生产的。 2) 级进模的设计和制造

11、都比较费事，与其他模具相比，好象是成本高，但 如果用许多单工序模倒替一副级进模，其许多单工序模的总造价比一副级进模 要高得多，因此在条件允许的情况下采用级进模往往是减低模具成本的交好措 施。采用级进模可以用一台冲床取代数台甚至几十台冲床的工作。对提高生产 效率，降低产品成本十分有利。另外，级进模自动化程度高，操作者可在冲床 危险区以外操作，具有操作安全的显著特点。对于工序复杂的工作应首先考虑 第一章 绪论 3 采用级进模。 3) 采用级进模也受到一些限制。首先是工件的大小，太大的工件，工位数 较多，模具自然也就比较大，这时要考虑模具与冲床工作台面的匹配性。其二 是级进模要采用条料，对某些形状复

12、杂的工件产生的废料较多，在选用级进模 的时候要注意材料利用率。一般级进模的材料利用率偏低。其三是级进模由于 连续地进行各种冲压，必然会引起条料载体和工序件的变形，一般来说级进模 生产的工件精度偏低。 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 4 第二章 设计初始资料 5 第二章第二章 设计初始资料设计初始资料 2.1 技术要求 注有技术要求的产品零件图如下： 图 2-1 零件图 结构形状：该零件的结构相对比较复杂，但其属于薄板件，对称结构，比 较规则，结构相对而言不算太大，适合冲压加工。 尺寸精度：由于本零件给定的尺寸精度一般，所以未标注公差的尺寸都按 生产所需经济精度要求的 IT5 级。 成型零件的

13、作用：设计出完美的零件。通电与插座连接,就是插头的那一块 金属片镶嵌在插头内部，连接查账时导通电流，使用用电器能够工作，在电气 元件中发挥不可替代的作用。 2.2 工件生产批量 此零件的生产批量为大批量生产。为提高生产效率，在这个生产中是利用 级进模冲压加工，生产出导电片。 2.3 原材料规格及毛坯情况 在本次设计中，冲压零件使用的材料为 T2 钢，厚度为 t=0.3mm；属于普通 碳素钢，具有良好的冲压性能。 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 6 第三章 分析冲压零件的工艺性 7 第三章第三章 分析冲压零件的工艺性分析冲压零件的工艺性 由产品零件简图中可以得到以下信息：在导电片这个零件中，没

14、有不规则 的曲线及棱角，且在各曲线相接之处基本都是圆角过渡，没有尖角，所以从这 一点来看，导电片这个零件可以用冲压工艺生产。而且，这些圆滑过渡还有利 于模具制造及提高模具的使用寿命。 分析冲压零件的工艺性主要包括以下两个方面：即经济和技术两方面。由 于该工件为大批量生产，故可采用冲模冲压加工生产，采用普通的冲压的模具 生产较率低，且费用较高，经估算占冲压件总成本的 30%40%，甚至更高一些。 因此，在选择生产方法时，根据工件特点选择采用级进模冲压生产以提高生产 效率、降低生产成本。另外，在设计时尽量简化加工工序、采用简单的冲模结 构也可降低模具的生产成本，以取得更大的经济效益。 3.1 冲压

15、件经济性分析 分析冲压零件的工艺性主要包括以下两个方面：即经济和技术两方面。由 于该工件为大批量生产，故可采用冲模冲压加工生产，采用普通的冲压的模具 生产较率低，且费用较高，经估算占冲压件总成本的 30%40%，甚至更高一些。 因此，在选择生产方法时，根据工件特点选择采用级进模冲压生产以提高生产 效率、降低生产成本。另外，在设计时尽量简化加工工序、采用简单的冲模结 构也可降低模具的生产成本，以取得更大的经济效益。 3.2 冲压件的工艺性分析 由工件图可看出，该工件图上尺寸均未标注尺寸偏差，属未注公差尺寸， 按要求 IT10 级确定工件尺寸的公差。 冲裁件为 T2 铜板，具有良好的可冲压性能；工

16、件的形状较为简单。 3.3 冲模制造精度的选择 冲模的制造精度根据冲压件的精度及厚度确定，数据见表 3-1。 表 3-1 冲模精度 板料厚度（mm） 冲模制造精度 0.50.81.01.52.03.04.05.06.08.0 IT6-IT7IT8IT8IT9IT10IT10 IT7-IT8IT9IT10IT10IT12IT12IT12 IT9IT12IT12IT12IT12IT12IT14IT14 由于此工件没有标注公差，按国家标准非配合尺寸的公差数值规定， 冲模的公差等级可选比工件精度高 23 级，因此冲模按 IT8 精度设计制造。 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 8 3.4 其他方面 冲

17、压件的工艺分析除了考虑其形状，尺寸，精度，尺寸标注及生产批量等 主要方面外，还应分析冲压件的厚度，板料性能以及冲压基本工序中常见问题 对冲压工艺性的影响。 第四章 确定工艺方案及模具形式 9 第四章第四章 确定工艺方案及模具形式确定工艺方案及模具形式 4.1 排样 排样是冲裁件在条料上的布置方法。合理的排样可以提高材料的利用率， 从而降低生产成本。因此，合理的排样是冲裁模设计的重要内容。 排样主要依据工件的外形特征，主要分为直排、斜排、直对排、混合排、 多行排等形式。考虑到压力机的使用以及模具的设计成本，本次设计的工件采 用直排可使生产成本最少。 4.2 工序的确定 在级进模设计中，应根据产品

18、零件的技术要求和形状特点选择合适的冲压 工序，确定各工位所完成的工序，这一工作成为工序排样。根据零件图的特点 初步确定工序性质、工序数目、工序顺序。由于此工件采用级进模具加工，考 虑到模具的制造难易成度以及材料的利用率，加工步骤暂定如下： 1) 冲长圆孔 2) 冲异形孔 2) 落料 4.3 搭边类型的确定 在条料上冲裁时，工件之间以及工件和条料侧边之间的余料称为搭边。搭 边分为三种：有搭边、少搭边和无搭边。搭边的作用是补偿送料误差，以保证 冲出合格工件；保持条料刚度利利于送料避免废料丝进入模具间隙导致模具损 坏。搭边值要合理确定，从节省材料出发搭边值越小越好，但搭边值小于一定 数值后，对模具寿

19、命和剪切表面质量不利。 搭边值的大小与下列因素有关： 1） 材料的力学性能 硬材料的搭边值可小一些，软材料、脆材料的搭边值 要大一些。 2） 零件的形状与尺寸 零件尺寸大或有尖角和突出等复杂开头时，搭边值 应大一些。 3） 材料厚度 厚度大的材料搭边值取大一些。 4） 送料及挡料方式 手工送料时，有侧压板导向的搭边值可以小些。 排样图如下： 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 10 图 4-1 工序图 4.4 卸料板的选择 卸料板的主要作用是把材料从凸模上卸下，有时也可作压料板用以防止材 料变形，并能帮助送料导向和保护凸模等。卸料板有固定卸料板（又称钢性卸 料板）和弹性卸料板两种。固定卸料板用于

20、厚料或硬材，特点是卸料力大，使 用安全，但送料操作受约束；弹性卸料板具有卸料和压料的双重作用，多用于 冲制薄料，使工件的平面主提高，借助弹簧、橡胶或气垫等弹性装置卸料，常 兼作压边、压料装置或凸模导向。因此本次设计选择使用弹性性卸料装置。 第五章 工艺计算 11 第五章第五章 工艺计算工艺计算 5.1 毛坯工艺计算 5.1.1 排样及搭边值的计算 在条料上冲裁时，工件之间以及工件和条料侧边之间的余料称为搭边。搭 边的作用是：补偿送料误差，以保证冲出合格产品；保持条料刚度利于送料， 避免废料丝进入模具间隙损坏模具。搭边值要合理确定，从节省材料出发，搭 边值越小越好，但搭边值小于一定数值后，对模具

21、寿命和剪切表面质量不利。 综合考虑工件质量及成本，根据零件形状尺寸，材料厚度，材料的力学性能以 及送料及挡料方式，我们来选择合理的搭边值。 表 5-1 工件的搭边值 搭边值/mm 卸料板形式条料厚度 t/mm 料宽50料宽50 0.252.22.23.2 0.250.52.02.03.0 0.51.01.51.52.5 1.01.51.81.82.8 1.52.02.02.03.0 刚性卸料板 2.02.52.52.23.2 0.251.51.82.6 0.250.511.52.5 0.51.01.41.82.6弹性卸料板 1.01.51.52.23.2 此次设计采用的是刚性卸料装置，根据表

22、5-1 确定工件的侧搭边值为 2mm。 5.1.2 步距的计算 步距是指冲压过程中压力机每冲压一次条料向前送进的距离，其值为排样 沿送进方向两相邻毛坯之间的最小距离值。 步距可定义为： S=L+b 式中：S冲裁步距； L沿条料送进方向，毛坯外形轮廓的最大宽度值； b沿送进方向的搭边值。 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 12 本设计沿条料送进方向，毛坯外形轮廓的最大宽度值 L=6mm, 沿送进方向 的搭边值 b=1mm 所以步距： S=L+b =6+1 =7mm 5.1.3 条料宽度的确定 条料宽度指根据排样结果确定的毛坯所需条料宽度方向的最小尺寸。理论 上条料宽度可按下式计算： 0 )2(

23、aDB 式中： B条料宽度的基本尺寸； D工件在宽度方向的尺寸； a侧搭边最小值； 条料宽度偏差（查表得本设计=0.5） 。 由于模具加工误差，条料的裁剪误差及送料时的误差。实际的条料宽度应 有一定的裕度，具体尺寸可根据不同的送料侧定位方式计算。 本设计条料宽度可用下式计算： 0 0.5 (212 1)B =mm 0 0.5 23 由于需要侧刃定距，两边各留 1mm，所以板料宽度为 25mm。 5.1.4 材料利用率的计算 材料利用率定义为： =A/BS100% 式中：材料利用率； A产品毛坯外形所包容的面积，CAD 测量得：74.4mm2； B条料宽度； S冲裁步距。 =A/BS100% =

24、74.4/257100% =42.5% 越大，废料多占面积越小。因此，一般将 作为衡量毛坯排样方案友优劣 的指标。材料利用率的计算有时也可以整个条料为基础计算。 即 在冲压生产中，材料利用率为 42.5%。 第五章 工艺计算 13 图 5-1 零件排样图 5.2 冲压力的计算 计算冲裁力是为了选择合适的压力机，设计模具和检验模具的强度，压力 机的吨位必须大于所计算的冲裁力，以适宜冲裁的要求，普通平刃冲裁模，其 冲裁力 Fp 一般可以按下式计算： Fp=KptL 式中：材料抗剪强度； L冲裁周边总长(mm)； t材料厚度(mm)。 系数Kp是考虑到冲裁模刃口的磨损，凸模与凹模间隙之波动（数值的变

25、化 或分布不均）润滑情况，材料力学性能与厚度公差的变化等因数而设置的安全 系数Kp，一般取13。当查不到抗剪强度时，可以用抗拉强度b代替，而取 Kp=1.3的近似计算法计算。 的数值取决于材料的种类和坯料的原始状态，可在设计资料及有关手册中 查找，本设计 取值的通过查下表确定，材料为 T2，厚度 t=0.3mm，取 =240MPa。 5.2.1 总冲裁力的计算 由于冲裁模具采用弹性卸料装置和自然落料方式。 F冲= F1+F2 式中：F冲总冲裁力； F1落料时的冲裁力； F2冲孔时的冲裁力。 冲裁周边的总长(mm)，落料周长为： 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 14 L167.5(mm) 冲孔

26、周长为： L2=9.65+22.5 =32.15(mm) 落料冲裁力为： F1=KptL1 =1.30.367.5240 =6318(N) 冲孔冲裁力为： F2=KptL2 =1.30.332.15240 =3009(N) F总=6318+3009=9327（N） 5.2.2 卸料力、推件力的计算 当上模完成一次冲裁后，冲入凹模内的制件或废料因弹性扩张而梗塞在凹 模内，模面上的材料因弹性收缩而会紧箍在凸模上。为了使冲裁工作连续，操 作方便，必须将套在凸模上的材料刮下，将梗塞在凹模内的制件或废料向下推 出或向上顶出。从凸模上刮下材料所需的力，称为卸料力；从凹模内向下推出 制件或废料所需的力，称为

27、推料力。 模具采用弹性卸料装置和推件结构，凹模型口直壁高度 h=3mm，所需卸料 力 F卸和推件力 F推分别为： 推件力、卸料力计算公式如下： F推=nK推F冲 F卸= K卸 F落 式中：F推推件力； F卸卸料力； F冲冲裁力； K卸卸料力系数； K推推件力系数； n卡在凹模里的工件个数，n=h/t。 表 5-2 卸料力、推件力和顶件力系数 料厚/mmK 卸K 推K 顶 钢 0.1 0.10.5 0.52.5 2.56.5 6.5 0.0650.075 0.0450.055 0.040.05 0.030.04 0.020.02 0.1 0.063 0.055 0.045 0.025 0.14

28、0.08 0.06 0.05 0.03 第五章 工艺计算 15 续表 5.2 铝及铝合金 紫铜、黄铜 0.0250.08 0.020.06 0.030.07 0.030.09 注：卸料力系数 K 卸在冲多孔、大搭边和轮廓复杂时取上限值。 K推推件力系数通过查表 4-1 确定，推件力系数取 K 推0.063。 由公式得推件力为： F推=nK推F冲 =3/0.30.0639327 =5876（N） K卸卸料力系数通过查表 5-4 确定，卸料力系数取 K卸0.05。 由公式得卸料力为： F卸= K卸 F落 =0.059327 =466（N） 5.2.3 总冲压力的计算 总冲压力为： F= F冲+F落

29、+F卸+F推 =9327+5876+466 10379（N） 5.2.4 初选压力机 压力机可分为机械式和液压式，机械式分为摩擦压力机、曲柄压力机、高 速冲床，液压式分为油压机、水压机，而在生产中一般常选用曲柄压力机，曲 柄压力机分有开式和闭式两种，开式机身形状似英文字母 C，其机身前端及左右 均敞开，操作可见大，但机身刚度差，压力机在工作负荷作用下会产生变形， 一般压力机吨位不超过 2000KW。闭式机左右两侧封闭，操作不方便，但机身刚 度好，压力机精度高。考虑到经济性能、加工要求和操作方便在此选开式压力 机。根据以上计算数值，初选压力机为 J23-3.15 型压力机，公称压力为 31.5K

30、N。 5.3 级进模的各个工位冲裁凸、凹模刃口尺寸计算 凸模和凹模的刃口尺寸和公差，直接影响冲裁件的尺寸精度。模具的合理 间隙值也靠凸凹模刃口尺寸及其公差来保证。因此，正确确定凸凹模刃口尺寸 和公差，是冲裁模具设计中的一项重要工作。 凸模、凹模工作部分尺寸即凸、凹模刃口尺寸的计算，有两种计算方法， 第一种计算方式是凸模与凹模图样分别加工法计算；第二种计算方法是凸模与 凹模配作法。 该冲件尺寸较多，若采用分开加工法计算，计算繁琐，且计算量较大，不 宜采用，故采用第二种算法：凸模与凹模配作法。 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 16 图 5-2 工件图 在所有的尺寸中： A 类尺寸的有：、； 0

31、0.084 21 0 0.048 6 0 0.04 2.1R B 类尺寸的有：、； 0.04 0 0.9R 0.058 0 7 0.048 0 3 C 类尺寸的有：120.035、70.03。 注：凸模或凹模磨损后将会增大的尺寸第一类尺寸 A。 凸模或凹模磨损后将会减小的尺寸第二类尺寸 B。 凸模或凹模磨损后会基本不变的尺寸第三类尺寸 C。 具体计算如表 5-3 所示。 表 5-3 工作零件刃口尺寸计算 尺寸类型公称尺寸公式计算后尺寸 120.035120.008 70.03 8 1 )2/1min(CCj 70.007 0.058 0 7 0 )4/1( )min( xBBj 0 0.015

32、 7.068 0 0.084 21 0.021 0 20.916 0 0.048 6 0.012 0 5.952 落料 0 0.04 2.1R )4/1( 0 )max(xAAj 0 0.01 2.06R 冲孔 0.04 0 0.9R 0 )4/1( )min( xBBj 0 0.01 0.94R 第五章 工艺计算 17 续表 5.3 其中：x 为磨损系数。 查表得： 工件精度 IT10 级以上 x=1； 工件精度 IT1-IT13 x=0.75； 工件精度 IT14 x=0.5。 本工件取 IT14 级精度，故：x=0.5。 0.048 0 3 0 0.012 3.048 淮安信息职业技术学

33、院毕业设计论文 18 第六章 压力机的选用 19 第六章第六章 压力机的选用压力机的选用 冲压设备的正确选择及合理使用将决定冲压生产能否顺利进行，并与产品 质量，模具寿命，生产效率，产品成本等密切相关。目前应用比较多的有曲柄 压力机，摩擦压力机和液压机。曲柄压力机包括开式曲柄压力机和闭式曲柄压 力机两种。 冲压设备的选用原则： 冲压设备的选择主要是根据冲压工艺性质，产品批量大小，冲压件的几何 形状，尺寸及精度要求等因素来确定的。冲压生产中常用的冲压设备种类很多， 选用冲压设备时主要考虑下面因素： 1) 冲压设备的类型和工作形式是否适用于应完成的工序；是否符合安全生 产和环保的要求； 2) 冲压

34、设备的压力和功率是否满足应完成工序的需求； 3) 冲压设备的装模高度，工作台面尺寸，行程台面尺寸，行程是否适合应 完成工序所用的模具； 4) 冲压设备的行程次数是否满足生产率的要求等。 6.1 压力机的校核 本设计中选用了开式双柱可倾压力机，型号是 J23-3.15。 满足以下要求： 1) 压力机公称压力必须大于冲压工艺力即： 机压 PP 可知： =10379（N）P 取=10379（N） ，所以。 机压 P 机压 PP 2) 压力机闭合高度必须符合模具闭合高度要求 设工作模具的闭合高度为 h，压力机最大闭合高度为，最小闭合高度 max H 为，则要满足下式： min H 5h10 max H

35、 min H 模具闭合高度=+1=107mm，J23-3.15 冲床最大 闭 H 上 H 下 H 凹 H 凸 H 垫 H 闭合高度为 120mm，最小闭合高度 95mm。 3) 模具最大安装尺寸为 120110，冲床工作台台面尺寸为 250160。能满足 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 20 模具的正确安装。 4) 滑块行程 在模具冲压以后，工件被冲压成型，最后要将工件取出，因为开模后上下模 之间的距离大于工件高度的 22.5 倍。 压力机的滑块最大行程为=25mm，而工件最大高度：H=0.3mm max S 0.32.5=0.75mm25mm 故满足 5) 其他主要参数 行程次数/次：20

36、0； 1 min 滑块行程/mm：25； 工作台孔尺寸 前后/mm：250； 直径/mm：160； 模柄孔尺寸（直径深度）/mm：；25 45 工作台板厚度/mm：25； 倾斜角（）：45。 第七章 模具零部件设计 21 第七章第七章 模具零部件设计模具零部件设计 7.1 模具标准件的选择 7.1.1 模架的选用 模架包括上模座，下模座，导柱和导套。冲压模具的全部零件都安装在 模架上。为了缩短模具制造周期，降低成本，我国已制定出模架标准，并有商 品模架出售。根据模架导向用的导柱和导套见的配合性质分为滑动导向模架和 滚动导向模架两大类。每类模架中，由于导柱安装位置和数量不同，又各具有 多种模架类

37、型，分为后侧导柱式，中间导柱式，对角导柱式和四角导柱式。 选择模架结构时要根据工件的受力变形特点，坯件定位，出位方式， 材料送进方向，导柱受力状态，操作是否方便等方面进行综合考虑。 选择模架尺寸时要根据凹模的轮廓尺寸考虑，一般在长度上及宽度上都应 比凹模大 3040mm。模板厚度一般等于凹模厚度的 11.5 倍。选择模架时还 要注意到模架与压力机的安装关系，例如模架与压力机工作台孔的关系，模座 的宽度应比压力机工作台孔的孔径每边约大 4050mm。冲压模具的闭合高度应 大于压力机的最小装模高度，小于压力机的最大装模高度等。 通常中，小型冲磨长采用后侧式。对角式或对称式的导柱型模架。四角导 柱式

38、模架主要用于精度要求高的冲压件和大型冲压件。 本设计根据选用 J23-3.15 开式双柱可倾压力机，其最大闭合高度 120mm。 选后侧导柱模架（GB/T 2855.5-1990） ，凹模周界 L=63mm，B=63mm。 7.1.2 导向装置的确定 导向装置可以提高模具精度，寿命以及工件的质量，而且还能够节省调试 模具的时间。大批量生产的冲压模具中广泛采用了导向装置。导向装置分为滑 动式导向装置，滚动式导向装置和导块式导向装置。 导向装置的注意事项： 1) 导柱与导套应在凸模工作前或压料板接触到工件前充分闭合，且此时应 保证导柱上端距上模座上平面留有 1015mm 的间隙； 2) 导柱，导套

39、与上，下模板装配后，应保证导柱与小模座的下平面，导套 上端与上模座的上平面均留 23mm 的间隙； 3) 对于形状对称的工件，为避免合模安装时引起的方向错误，两侧导柱直 径或位置应有所不同； 4) 当冲模有较大的侧向压力时，模座上应装设止推垫，避免导套，导柱承 受侧向力； 5) 导套应开排气孔以排除空气。 本设计我们选用滑动式导柱导套结构。由于模架已经确定，所以导柱的直 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 22 径就已经确定，再根据模具需要的闭合高度 H 应大于零件加工最大高度的 2.2.5 倍，即可以确定导柱长度，其直径 d=16mm，长度为 90mm。标记为：导柱 GB/T 2861.1 C

40、1690。导套，其直径 d=25mm，长度为 65mm。标记为：导柱 GB/T 2861.6 C166525。 7.1.3 模柄的选择 在压力机确定以后，就可以得到其中一个重要参数，模柄孔只为 25mm。这 样就确定了模柄尺寸。由于冲压过程的需要，其基本参数为：模柄凸圆直径为 25mm，模柄高度为 60mm。 7.1.4 冲压加工时定位部分的设计 定位装置： 为限定被冲材料的进给步距和正确地将工件安装在冲模上完成下一步的冲 压工序，必须采用各种形式的定位装置。定位装置应可靠并具有一定的强度， 以保证工作精度，质量的稳定；定位装置应可以调整并设置在操作者容易观察 和便于操作的地方；定位装置应避开

41、油污，碎屑的干扰并且不与运动机构干涉。 本设计中在条料进入导料时，采用侧刃定距。 7.1.5 卸料形式的确定 卸料板的主要作用是把材料从凸模上卸下，有时也可作压料板用以防止材 料变形，并能帮助送料导向和保护凸模等。卸料板有固定卸料板（又称钢性卸 料板）和弹性卸料板两种。固定卸料板用于厚料或硬材，特点是卸料力大，使 用安全，但送料操作受约束；弹性卸料板具有卸料和压料的双重作用，多用于 冲制薄料，使工件的平面提高，借助弹簧、橡胶或气垫等弹性装置卸料，常兼 作压边、压料装置或凸模导向。因此本次设计选择使用弹性卸料装置。 7.1.6 导料装置的确定 采用自动送料装置，为防止增大摩擦力，使条料不能送进，

42、所以不采用侧 压装置。 第八章 总结和展望 23 第八章第八章 总结和展望总结和展望 1) 通过对导电片级进模的初始资料的分析，我们得知用级进模具生产托板 是可行的。 2) 通过对冲压件的工艺性分析，我们得知冲压零件的工艺性主要包括经济 和技术两方面。由于该零件为大批量生产，采用级进模生产要比普通生产更高 效，成本更低。 3) 通过确定工艺方案，我们确制定了先冲圆孔在落料的生产工序。并计算 了合理的搭边值。 4) 通过对压力的计算，我们初步确定了压力机型号，并且确定了压力中心。 根据生产工序，对凸、凹模工作部分尺寸进行了计算。确定个主要零件结构尺 寸。通过对凸、凹模标准化分析，选择的合理的凸、

43、凹模结构。 5) 由于模具的磨损会引起模具工作失效，所以对模具强度的较校核非常重 要，经分析，凸，凹模均满足生产要求。 6) 冲压设备的正确选择及合理使用将决定冲压生产能否顺利进行，并与产 品质量，模具寿命，生产效率，产品成本等密切相关。在这里我们选择 J23-3.15 台式可倾式压力机。 7) 选择模具标准件时要根据工件的受力变形特点，坯件定位，出位方式， 材料送进方向，导柱受力状态，操作是否方便等方面进行综合考虑。然后选择 最合理的标准配件。分析冲压过程，确定各部件的材料。 8) 模具装配都有一定的装配顺序。级进模先装配下模，再以下模为准装配 上模，冲裁模装配的主要技术要求是保证凸、凹模的

44、均匀配合间隙。 9) 通过对托板级进模的经济性分析，我们得到了如何延长模具寿命的一些 方法。并且通过考查，实践。得到了一些实际数据支持我们的想法。另外本设 计中还有其他方面等待我们进一步调研。以获得更好的经济效益。 10) 通过对托板级进模的设计，我们学习了模具从设计到生产的整个过程， 并且通过与实际生产相结合，与计算机辅助设计相结合。为以后的工作打好了 坚实的基础。 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 24 致谢 25 致谢致谢 大学生活即将结束了，在这几年的生活和学习中掌握了一定的专业知识。 而毕业设计就是对我们学习知识，掌握情况的检验，锻炼自己动手设计的能力。 毕业设计是大学几年中最重要的

45、设计，通过对冲压模具的分析，然后查阅 了大量的设计资料，在各位老师及同学的帮助下，逐步完善了设计方案。通过 这次毕业设计，把自己以前所学的知识有机的结合起来，并从理论和实际生产 两个方面统一考虑，是毕业设计尽量完美。 由于本人水平有限，在设计总不可避免出现很多不足之处，希望各位老师 给予批评，指正。 在设计中，得到了很多老师的帮助，特别是我的指导老师于王宏祥老师给 予我很多的帮助，在此表示衷心的感谢！ 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 26 参考文献参考文献 1洪慎章模具工业的发展趋势及塑性成形技术的研究方向J模具制造， 2002 2张树森机械制造工程学M第板沈阳：东北大学出版社，2001 3

46、甘永立几何量公差与检测M第 5 版上海：上海科学技术出版社， 2003 4丁松聚冷冲模设计M第 1 版北京：机械工业出版社，2005 5涂光祺冲模技术M第 1 版北京：机械工业出版社，2002 6许树勤模具设计与制造M第 1 版北京：北京大学出版社，2005 7 郝滨海冲压模具简明设计手册M第 1 版北京：化学工业出版社， 2005 8陈建鹤模具设计基础M第1版北京：机械工业出版社，2003 9 许发樾模具结构设计M第1版北京：机械工业出版社，2004 10许发樾冲模设计应用实例M第 1 版北京：机械工业出版社，2000 11屈振生机械图学M沈阳：东北大学出版社，2000 12李学锋模具设计与制造实训教程M第 1 版北京：化学工业出版社, 2005