1、摘要目前，随着汽车及轻工业的迅速发展，模具设计制造日益受到人们的广泛关注，已成为一个行业。将高新技术应用于模具设计与制造，已成为快速制造优质模具的有力保证：CAD/CAM的广泛应用，显示了用信息技术带动和提升模具工业的优越性。在中国CAD/CAM已成为模具企业普遍应用的软件。本模具设计一个接触片，生产精度要求为IT14级。综合运用本专业所学的理论与实践经验，进行一次冷冲压模设计的实际训练，从而提高我们的独立工作能力。 巩固复习三年以来所学的各门学科的知识，以致能融会贯通，进一步了解从模具设计到模具制造的整个工艺流程。 掌握模具设计的基本技能，如工艺参数计算、绘图、查阅设计资料和手册，熟悉标准和
2、规范等。关键词：冲压模具；模具设计；模具目 录第1章序言11.1 接触片冲压模具的课题研究意义11.2 接触片冲压模具的课题研究主要内容1第2章工件的工艺性分析22.1冲压件的工艺性分析22.2 确定工艺方案2第3章主要工艺参数计算33.1 画排样图33.2 材料利用率计算33.3 计算冲压力43.4 计算压力中心53.5 选择冲压设备5第4章主要工作部分尺寸计算54.1 落料模尺寸计算64.2 冲孔口尺寸计算7第5章 绘制零件图和装备图85.1 绘制装备图85.2 绘制凹模95.3 绘制凸模固定板10第6章工作零件制造106.1 凸模106.2 凹模10第7章定位零件117.1 导料销117
3、.2 挡料销11第8章卸料装置与出件装置118.1 卸料装置128.2 出件装置128.3弹簧和橡皮的选用12第9章标准模架、模座零件及导向零件139.1模架139.2模座139.3导柱和导套13第10章连接与固定零件1410.1模柄1410.2固定板1510.3垫板1510.4螺钉与销钉15总结参考文献致谢第1章 序言1.1 接触片冲压模具的课题研究意义模具是现代化工业生产的重要工艺装备,是利用其特定形状去成型具有一定形状和尺寸的制品的工具。 模具作为一种生产工具已经广泛的地应用于各行各业，其发展之快，模具需求量之多，是前所未有的，今天，在国民经济的各个工业部门都越来越多地依靠模具来进行生产
4、加工，模具已成为国民经济的基础工业，已成为当代工业的重要手段和工艺发展方向之一。现代工业产品的品种和生产效益的提高，在很大程度上取决于模具的发展和技术经济水平。成形加工的社会效益很高，是高技术含量的社会产品，其价值和价格主要取决于模具材料、加工、外购件的劳动与消耗三项直接发生的费用和模具设计与试模等技术费用，后者，是模具价值和市场价格的主要组成部分，其中一部分技术价值计入了市场价格，而更大一部分价值，则是模具用户和产品用户受惠变为社会效益。如电视机用模，其模具费用仅为电视机产品价格的1/30001/5000，尽管模具的一次投资较大，但在大批量生产的每台电视机的成本中仅占极小的部分，甚至可以忽略
5、不计，而实际上，很高的模具价值为社会所拥有，变成了社会财富。所以本模具设计具有非常重要的现实意义。1.2 接触片冲压模具的课题研究主要内容本课题主要研究的内容为：零件冲压工艺分析；冲孔落料级进模零件的设计与计算；冲裁件整形；模具安装与调试，以及绘制装配图和零件图。其中细分起来还有接触片零件冲压工艺性分析；确定冲压基本工序；排样方案的确定；连续模的送料定位系统的选用；冲裁模具凸模和凹模刃口尺寸计算；模具主要零件尺寸计算；冲压力的计算；压力中心的计算；选择冲压设备；冲模的闭合高度；调整模具闭合高度等。第2章 工件的工艺性分析2.1冲压件的工艺性分析材料为紫铜，厚度0.8mm，工件结构相对简单，外沿
6、为简单曲线构成，工件内部有三个三面通的孔，孔与孔、孔与边缘之间的距离也满足要求，工件尺寸全部为自由公差，可看作IT14，尺寸精度较低，普通冲裁完全能够满足。 图2-1 接触片2.2 确定工艺方案该工件包括落料、冲孔、弯曲三个基本工序，有以下三种工艺方案。方案一、落料-冲孔-弯曲 单工序冲压方案二、落料、冲孔弯曲 复合冲压方案三、落料-冲孔、弯曲 级进冲压方案一属于单工序冲压，由于制件生产批量大，但需要三道工序三副模具，这种方案生产效率低，不适用，方案二属于复合冲压，生产效率高，操作方便，工件精度也满足要求。方案三冲孔、弯曲在同一个工步里完成，易使内孔冲头磨损，降低模具寿命。结论：该件的冲压生产
7、采用方案二合适。方案一操作方便，我们时常便选择方案一，但从整体来看，不太合适。因为，设计它的模具具有一定难度，为了降低难度，使设计起来得心应手，不选取方案一；，方案二属于复合冲压，生产效率高，操作方便，工件精度也满足要求。方案三冲孔、弯曲在同一个工步里完成，易使内孔冲头磨损，降低模具寿命。结论：该件的冲压生产采用方案二合适。第3章 主要工艺参数计算3.1 画排样图 因为制件的形状比较复杂,且加工起来也非常困难，为了能加工出最好的产品,在此采取单排的排样方案如图3-2所示。由文献1表3-2，搭边尺寸a的取值, 得a=1.44 mm, =1.2 mm. 图3-2 排样图3.2 材料利用率计算 由文
8、献5材料的利用率的计算公式为：式中 S-一个步距内零件的实际面积； B-板料宽度（mm）； A-送料步距（mm）。3.3 计算冲压力(1) 落料力计算由文献可知冲裁力计算公式为 式中 F-冲裁力(N); L-工件外轮廓周长(mm); t-材料的厚度 -材料的抗剪强度,可在文献5附录A1中查得=343MPa K- 系数，它是考虑到刃口钝化、间隙不均匀、材料力学性能与厚度波动等因数而增加的安全系数，常数K=1.3则，卸料力:（2）冲孔力计算冲孔力: (3) 推件力的计算推件器的作用是将弯曲后的工件顶出凹模，由于所需的推件力很小，在弯曲的过程中，推件力不宜太大，应当小于工件弯曲力，否则推件器将压弯工
9、件，使工件出现变形。推件力:且综合以上可知,总的总裁力为: -卸料力系数-推件力系数-冲孔力系数 n-堵塞在凹模内的冲件数 、由表1-13查取3.4 计算压力中心因为该工件是对称零件,所以其重心在圆点中心。3.5 选择冲压设备公称压力依表可查1-15开式压力机主要参数，初选压力机型号规格为J23-25。 它具有工作台三面敞开，操作方便，成本低廉的优点。该压力机与模具设计的有关参数为:公称压力:250KN滑块行程:65 mm最大闭合高度:270 mm连杆调节量:55mm工作台尺寸:370 mm 560 mm模柄孔尺寸: 50 mm70 mm第4章 主要工作部分尺寸计算根据文献5表2-10查得,
10、间隙值 = 0.04 mm, = 0.056 mm-=0.056-0.040=0.016mm4.1 落料模尺寸计算由文献5公式2-3,并查附录D1及表2-13,可以得到落料凹、凸模基本尺寸的计算公,工件的制造公差()和磨损因数(x).其工件展开时尺寸如图4-1所示。 图4-1 工件展开时的尺寸图设冲压凹、凸模按IT14级制造,则有:落料：=（-）=（60-0.5*0.74）=59.63=（-）=（59.63-0.04）=59.59校核： 很显然证明所取的是合适的.42 冲孔口尺寸计算冲孔：式中： 冲孔凸模的基本尺寸与凹模相同，分别是27.21、10、16.74、25.7。但不必标注公差，注明以
11、0.10-0.14mm间隙与冲孔凹模配置。 ，落料时凸凹模的基本尺寸 冲孔件的最小极限尺寸落料件最大极限尺寸 冲裁件的公差 X磨损系数，其值应在0.51. 、为冲孔的基本尺寸第5章 绘制零件图和装备图5.1 绘制装备图图5.1 装备图5.2 绘制凹模 5.3 绘制凸模固定板 图5-3 凸模固定板技术要求1. 各模板装配前倒去除工作零件的工作部分外所有棱边。2. 模具装配后卸料板高出凸模1mm。3. 模具装配后顶件板高出凹模2mm，模具闭合后凸模进入凹模1.2mm。4. 模具涂绿色防锈漆。第6章 工作零件制造6.1 凸模：因为冲裁直径大于60mm，凸模的工作部分与固定部分做成等截面直通式，便于成
12、形磨削和线切割加工，用于冲裁圆形的中小型件。固定方式选择，因凸模横截面尺寸较大，采用螺钉固定。凸模长度计算：L+h (h一般取1520) 50mm 参照国家标准得出凸模的实际长度为50mm。6.2 凹模：落料凹模厚度：Hkb (15) 9mm式中系数k查表3-33得落料凹模壁厚: C(1.52)H (3040mm) 18mm选择直筒形刃口（上为直筒，下为锥形），刃口强度较高，修磨后刃口尺寸不变，凹模内不易积存废料或冲裁件，用于冲裁形状较复杂的零件，而且比较好加工。凹模螺钉固定,螺孔至凹模边缘的距离均不应过小,以防降低强度。第7章 定位零件7.1 导料销：对条料或卷料的侧边进行导向，以保征其正确
13、的送料进方向的板件或销。条料靠着导料板或导料销的一侧导向送进，以免送偏， 导料销一般用两个，多用于单工序模和复合模。因为是从右向左送料，与条料相靠的导料板或导料销装在后侧。导料板通常选用Q233或Q235钢制造，导向面及上、下表面的表面粗糙度应达到1.60.8m。导料板选用整体式，导料板之间的宽度应等于条料的最大宽度加上一间隙值。因无侧压装置，间隙取0.51.5mm。7.2 挡料销：该单工序模具只需要一个固定挡料销。选用圆柱头固定挡料销，此挡料销结构简单，制造方便，当固定部分和工作部分的直经差别较大时，不致于削弱凹模的强度。装在凹模上。第8章 卸料装置与出件装置8.1 卸料装置：选用弹性卸料装置，具有卸料和压料的双重作用，需要用两根以上的小导柱导向，以避免弹压卸料板的摆动和倾斜，以增强其导向刚度。一般取凹模厚度的（0.81.0）倍，其外形尺寸一般与凹模相同。卸料板一般采用Q235或Q255钢制造；起导向作用的卸料板宜用45钢制造，热处理硬度4045HRC。导向部分表面粗糙度应达到1.60.8m。8.2 出件装置：选用弹性出件装置，兼起压料和出件两个作用，尽管出件力不大，但出件平稳无撞击，装于下模上。推件板及顶件板一般选用45钢制造，热处理硬度为4348HRC。表面粗糙度应达
