触片冲孔模模具设计
触片冲孔模模具设计[20200123183733]
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关键字:】垫片,触片冲孔模,模架
引言 1
一、课题任务 2
二、产品的工艺分析 2
1、精度分析 2
2、形状分析 2
3、材料性能 2
三、产品成型分析 2
（1）落料 2
（2）冲孔 3
（3）第一道弯曲 3
（4）第二道弯曲 4
四、本冲孔工序模具结构方案设计 4
1、单工序冲裁 5
2、复合模冲裁 5
五、模具结构设计 5
1、相关工艺计算 5
（1）冲裁力的计算 5
（2）刃口尺寸计算 5
2、总体结构设计 6
（1）工作原理 6
六、主要零部件设计 6
1、凸模 6
2、凹模 7
3、导板 9
4、定位板 9
5、顶件装置 11
七、模具的特点 11
谢辞 14
参考文献 15
引言
本次课题来源于企业的生产项目,通过运用所学的模具设计与制造的专业知识进行工艺分析,方案分析,模具结构设计,模具特点,然后运用模具的2D和3D设计技术进行展现。由于制件的精度要求较高，零件尺寸较小，工期短，且需要大批量生产，故需要采用模具加工的制造方法。
本课题是触片冲孔模设计。通过利用凸、凹模对板料剪切产生分离的工作原理进行冲孔并切口、弯曲，获得符合产品要求的最终制件。该模具的设计从切口凸模入手，不仅达到大大简化了模具的结构目的，而且保证了冲压件和弯曲件的质量。通过此毕业设计可以系统地掌握产品零件成形工艺流程，模具结构设计的基本方法和步骤，以及模具设计中的重点和难点等，对综合应用和巩固模具设计制造及相关课程理论知识具有促进作用。
由于时间仓促，经验不足，水平有限，论文中难免存在缺点和错误，恳切希望读者批评指正。
一、课题任务
零件尺寸如下图1-1：
图1-1触片冲孔
二、产品的工艺分析
1、精度分析
图1-1上所用尺寸公差都在IT11~IT14级，外形尺寸精度要求不高，一般冲压均能满足其尺寸精度要求。
2、形状分析
该零件形状较为复杂，因此本工序的定位有一定的困难。因为孔的尺寸较小，，因此冲孔凸模较为细小，有2个1.5mm的小孔和中间切口-弯曲，可进行复合模冲裁。
3、材料性能
铍铜是一种过饱和固溶体铜基合金，是机械性能，物理性能 ，化学性能及抗蚀性能良好结合的有色合金，经固溶和时效处理后，具有与特殊钢相当的高强度极限，弹性极限，屈服极限和疲劳极限，同时又具备有高的导电率，导热率，高硬度和耐磨性，高的蠕变抗力及耐蚀性，广泛应用于制造各类模具镶嵌件，替代钢材制作精度高，形状复杂的模具，焊接电极材料，压铸机，注塑机冲头，耐磨耐蚀工作等。铍铜带应用于微电机电刷，手机、电池、产品上，是国民经济建设不可缺少的重要工业材料。
三、产品的冲压工艺方案确定
1、产品成型分析
通过分析，确定该产品需经过如下工艺过程完成：
（1）落料
如图3-1所示：
图3-1 落料
（2）冲孔
如图3-2所示：
图3-2冲孔
（3）第一道弯曲
如图3-3所示：
图3-3 第一道弯曲后的制件
（4）第二道工序
如图3-4所示：
图2.4第二道工序
我要做的是冲孔模具设计。
四、本冲孔工序模具结构方案设计
方案一 单工序冲裁
如图3.1所示先，第一步冲两个角上的小圆孔，第二步冲中间的切口。分两步单工序冲裁。
图3-1先冲孔后切口
方案二 复合模冲裁
如图3.2所示从零件到产品一步到位
图3.2冲孔切口一步到位
方案一模具结构简单，制造周期短，制造简单，但需要两副模具，成本高而生产效率低，难以满足大批量生产的要求。
方案二只需一副模具，制件精度和生产效率都较高，且工件最小壁厚大于凸凹模许用最小壁厚模具强度也能满足要求。冲裁件的内孔与边缘的相对位置精度较高。
通过对上述二种方案的分析比较，该工件的冲压生产采用方案二为佳。
五、模具结构设计
1、相关工艺计算
（1）冲裁力的计算
冲裁力时凸模冲穿板料所需的压力。在冲裁过程中冲裁力是随凸模进入板料的深度（凸模行程）而变化的。
影响冲裁力的主要因素是材料的力学性能、厚度冲件轮廓周长及冲裁间隙、刃口锋利程度与表面粗超度值等。
F=Ltsb
=3.14*1.5*2*0.3*315 +（2.5+2.5+2.4）*0.3*315
=1589.49N=0.16T
卸料力 Fx=KxF=0.055*0.16=0.0.0088T
推件力 Ft=KtF=0.063*0.16=0.01008T
顶件力 Fd=KdF=0.08*0.16=0.0.0128T
采用弹性卸料上出料方式Fz=F+Fx+FD=0.16+0.0088+0.0128=0.0.1816T
（2）刃口尺寸计算
在冲裁模设计中，其凸模、凹模刃口尺寸和公差的确定是一个重要环节。它不仅影响到冲裁件的加工精度、断面质量和模具使用寿命，而且还关系到模具的加工方法。模具的合理间隙值也是靠凸模、凹模刃口尺寸及公差保证。一般当刃口的形状复杂且尺寸精度要求较高时，多采用配制加工方法制造凸模、凹模。按理论方法来设计凸模、凹模刃口尺寸时，如果是落料工序，应该以凹模作为基准件先制造，凸模作为非基准件按凹模实际尺寸和最小合理间隙配制。而对于冲孔工序，凸模则作为基准件先制造，凹模作为非基准件按凸模实际尺寸和最小合理间隙配制。
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关键字:】垫片,触片冲孔模,模架
引言 1
一、课题任务 2
二、产品的工艺分析 2
1、精度分析 2
2、形状分析 2
3、材料性能 2
三、产品成型分析 2
（1）落料 2
（2）冲孔 3
（3）第一道弯曲 3
（4）第二道弯曲 4
四、本冲孔工序模具结构方案设计 4
1、单工序冲裁 5
2、复合模冲裁 5
五、模具结构设计 5
1、相关工艺计算 5
（1）冲裁力的计算 5
（2）刃口尺寸计算 5
2、总体结构设计 6
（1）工作原理 6
六、主要零部件设计 6
1、凸模 6
2、凹模 7
3、导板 9
4、定位板 9
5、顶件装置 11
七、模具的特点 11
谢辞 14
参考文献 15
引言
本次课题来源于企业的生产项目,通过运用所学的模具设计与制造的专业知识进行工艺分析,方案分析,模具结构设计,模具特点,然后运用模具的2D和3D设计技术进行展现。由于制件的精度要求较高，零件尺寸较小，工期短，且需要大批量生产，故需要采用模具加工的制造方法。
本课题是触片冲孔模设计。通过利用凸、凹模对板料剪切产生分离的工作原理进行冲孔并切口、弯曲，获得符合产品要求的最终制件。该模具的设计从切口凸模入手，不仅达到大大简化了模具的结构目的，而且保证了冲压件和弯曲件的质量。通过此毕业设计可以系统地掌握产品零件成形工艺流程，模具结构设计的基本方法和步骤，以及模具设计中的重点和难点等，对综合应用和巩固模具设计制造及相关课程理论知识具有促进作用。
由于时间仓促，经验不足，水平有限，论文中难免存在缺点和错误，恳切希望读者批评指正。
一、课题任务
零件尺寸如下图1-1：
图1-1触片冲孔
二、产品的工艺分析
1、精度分析
图1-1上所用尺寸公差都在IT11~IT14级，外形尺寸精度要求不高，一般冲压均能满足其尺寸精度要求。
2、形状分析
该零件形状较为复杂，因此本工序的定位有一定的困难。因为孔的尺寸较小，，因此冲孔凸模较为细小，有2个1.5mm的小孔和中间切口-弯曲，可进行复合模冲裁。
3、材料性能
铍铜是一种过饱和固溶体铜基合金
三、产品的冲压工艺方案确定
1、产品成型分析
通过分析，确定该产品需经过如下工艺过程完成：
（1）落料
如图3-1所示：
图3-1 落料
（2）冲孔
如图3-2所示：
图3-2冲孔
（3）第一道弯曲
如图3-3所示：
图3-3 第一道弯曲后的制件
（4）第二道工序
如图3-4所示：
图2.4第二道工序
我要做的是冲孔模具设计。
四、本冲孔工序模具结构方案设计
方案一 单工序冲裁
如图3.1所示先，第一步冲两个角上的小圆孔，第二步冲中间的切口。分两步单工序冲裁。
图3-1先冲孔后切口
方案二 复合模冲裁
如图3.2所示从零件到产品一步到位
图3.2冲孔切口一步到位
方案一模具结构简单，制造周期短，制造简单，但需要两副模具，成本高而生产效率低，难以满足大批量生产的要求。
方案二只需一副模具，制件精度和生产效率都较高，且工件最小壁厚大于凸凹模许用最小壁厚模具强度也能满足要求。冲裁件的内孔与边缘的相对位置精度较高。
通过对上述二种方案的分析比较，该工件的冲压生产采用方案二为佳。
五、模具结构设计
1、相关工艺计算
（1）冲裁力的计算
冲裁力时凸模冲穿板料所需的压力。在冲裁过程中冲裁力是随凸模进入板料的深度（凸模行程）而变化的。
影响冲裁力的主要因素是材料的力学性能、厚度冲件轮廓周长及冲裁间隙、刃口锋利程度与表面粗超度值等。
F=Ltsb
=3.14*1.5*2*0.3*315 +（2.5+2.5+2.4）*0.3*315
=1589.49N=0.16T
卸料力 Fx=KxF=0.055*0.16=0.0.0088T
推件力 Ft=KtF=0.063*0.16=0.01008T
顶件力 Fd=KdF=0.08*0.16=0.0.0128T
采用弹性卸料上出料方式Fz=F+Fx+FD=0.16+0.0088+0.0128=0.0.1816T
（2）刃口尺寸计算
在冲裁模设计中，其凸模、凹模刃口尺寸和公差的确定是一个重要环节。它不仅影响到冲裁件的加工精度、断面质量和模具使用寿命，而且还关系到模具的加工方法。模具的合理间隙值也是靠凸模、凹模刃口尺寸及公差保证。一般当刃口的形状复杂且尺寸精度要求较高时，多采用配制加工方法制造凸模、凹模。按理论方法来设计凸模、凹模刃口尺寸时，如果是落料工序，应该以凹模作为基准件先制造，凸模作为非基准件按凹模实际尺寸和最小合理间隙配制。而对于冲孔工序，凸模则作为基准件先制造，凹模作为非基准件按凸模实际尺寸和最小合理间隙配制。
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