云母片冲压工艺及模具设计说明书.docx

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1、云母片冲压工艺及模具设计摘要本文分析了云母片的结构、尺寸、精度和原材料性能，并具体指出了该产品的成型难点；拟定了落料模具冲压工艺方案；详细阐述了排样设计方法和过程，确定了该产品需要落料的排样图；完成了所有必要的工艺计算,包括模具刃口尺寸、各工位冲压力、总的冲压工艺力、压力中心等；概述了模具概要设计方法，系统的阐述了模具主要零部件的结构、尺寸设计及标准零部件的选用。同时阐述了模具的工作过程、各成形动作的协调性并对设备选择和核算进行了较为细致的叙述。关键词：云母片；冲压工艺分析；零件设计；模具设计MicasheetstampingprocessanddiedesignABSTRACTThispap

2、erana1yzesthetechnica1characteristicsofthespringhooksuchasconfigurationdimensionprecisionandthecapabi1ityoftherawmateria1s.Thereareinc1udingthedifficu1tiesofthisproductioninthemo1ding,studyingoutthetechnicsoftheprogressivedie,makingsurethe1ayoutprojectandthediegenera1structure.Theprogressivediecou1d

3、comp1etethirteenprocessesthatinc1udepunching,b1anking,bendingandsoon.Ithasfinisheda11neededtechnica1count,inc1udingtheknife-edgeofthemo1d,theforceofeachprocess,punchtechnica1forceofthea11processandthestresscenterofthemo1d.Itsummarizesthemethodofdesigningthismo1d.Itintroducesthedesignandmanufactureof

4、thepunch,thedie,thestrippingdevice,thepushingdevice,andtheb1ankingho1dersindetai1s.Andita1soexpatiatestheworkingprocessofthedie,thecoordinationabouteachmotionoffigurations.Besidesithasasectionaboutequipmentchoosingandproofreading.Keywords：micasheet;ana1ysisofstampingprocess;partsdesign;mo1ddesign1绪论

5、12工艺设计32 .1零件介绍43 .2零件工艺性分析42. 3工艺方案的确定43排样设计52.1 毛坯排样设计53. 2材料的利用率74工艺计算83.1 冲压工艺力的计算84. 2冲裁力计算85模具总体结构设计114.1 模具概要设计115. 2模具零件结构形式确定115.2.1定位机构175.2.2卸料机构175.2.3导向机构。196模具零件的设计及计算206.1工作零件206.1.1冲裁凸、凹模刃口尺寸计算206. 1.2凸模设计196.2 定位零件206.3 出料零件206.3.1卸料零件206. 3.2顶件零件216.4 导向零件216.5 其他零件217设备选择247. 1设备吨

6、位确定247.11设备类型的选择247.1.2设备规格的选择247.2设备校核327.2.1压力彳亍程257.2.2压力机工作台面尺寸25结论26参考文献34致谢341绪论模具工业是国民经济的基础工业，是工业生产的重要工艺装备。先进国家的模具工业已摆脱从属地位，发展为独立的行业。美国工业界认为模具工业是美国工业的基石J日本工业界认为：“模具工业是其它工业的先行工业，是创造富裕社会的动力。”在德国，模具被冠以“金属加工行业中的帝王”之称。近20多年来，美国、日本、德国等发达国家的模具总产值都已超过机床总产值，世界模具市场总产量已达600650亿美元。冲压技术的最新研究成果及加工方法，以及模具工业

7、的前沿技术及房展方向：高速冲裁，高效、精密、长寿命模具，激光及等离子数控打孔及剪切，板料激光成形，板材多点成形和单点渐进成形，对向液压拉深，内高压成形及粘性介质压力成形，流动控制成形（FCF加工方法），精冲复合工艺，SPF/DB成形，高速高能成形，数字化冲压成形关键技术，冲压成形有限元数值模拟和优化，快速样品生产，冲压生产自动化和柔性加工系统，冲压制品及模具的远程网络设计及制造，冲模CAD/CAE/CAM/PDM,RP技术及快速模具制造。冲压加工技术应用范围十分广泛，在国民经济各工业部门中，几乎都有冲压加工或冲压产品的生产。冲裁是冲压工艺的最基本工序之一。冲裁是利用模具使板料的一部分沿一定的轮

8、廓形状及另一部分产生分离以获得制件的工序。冲压成形近年来有很多新的发展，在精密冲裁、精密成形、精密剪切、复合材料成形、超塑性成形、软模成形以及电磁成形等方面取得很大的进展。冲压件的成型精度、生产率越来越高，冲压范围越来越广，由平板零件精密冲裁拓宽到精密弯曲、精密拉深及立体精密成形等。计算机辅助工程（CAE）在冲压领域也得到了较好的发展和应用，模具计算机辅助设计/辅助制造技术（CAD/CAM）、板料成形模拟仿真技术（冲压CAE）、快速成形（RPM）等。计算机辅助工程可进行应力应变的分析、排样、毛坯的优化设计及工艺过程的模拟及分析等，实现冲压过程的优化设计。冲压生产主要是利用冲压设备和模具实现对金

9、属材料（板料）的加工过程。所以冲压加工具有如下特点：（1）生产效率高、操作简单、内容实现机械化和自动化，特别适合于成批大量生产；（2）冲压零件表面光滑、尺寸精度稳定，互换性好，成本低廉；（3）在材料消耗不多的情况下，可以获得强度高、刚度大、而重量小的零件；（4）可得到其他加工方法难以加工或无法加工的复杂形状零件。本论文主要以云母片冲压模具设计为主线，云母材料为天然矿因其材料为天然矿制品，具有无污染、绝缘、耐电压性能好和化学稳定性的特点,而且云母片是一种多层结晶体的非金属材料。因云母本身具有独特的耐高温、耐高压及高度的绝缘性能，因此，在电子、仪器仪表等行业应用广泛。故可根据客户需求冲切各种规格的

10、天然云母片。采用云母板制得零件云母片，材料壁厚较薄，零件为异形件，结构虽较为复杂，但只要用适合的冲孔落料就可以获得所要的零件。依据模具的基本组成部分，采取基础和设计技巧相结合，理论及实践相结合，图例及剖析相结合，模具设计及加工工艺相结合的方式，分析云母片的冲压工艺性，提出设计其模具的多种方案，通过比较分析设计出较合理的模具。同时，从模具的加工工艺的角度出发，分析并提供便于加工的模具结构形式，使模具设计和加工更加紧密的结合在一起。本论文在设计时广泛吸收了国内外各个领域成熟的经验和最新的参考资料，并在模具的成型零部件等关键部位采用了国内外的优质模具钢。为了顺应形势发展的需要，在技术上也有一定的创新

11、，使用了计算机辅助设计来绘图，如UG、AUTOCAD等，达到优化设计的目的。毕业设计是按查阅资料、学习、消化、吸收、创新的思路进行的。本论文是关于介绍我在毕业设计中做的一副云母片落料模具的全部设计资料，文中包含了较详细的工艺分析、模具结构设计及冲压机床的选择。整个设计是在老师的辅导下以及和同学的相互探讨下完成，通过这次毕业设计的锻炼，我增加了专业知识，丰富了视野，提高了自主创新的能力。但是，我毕竟是初次接触模具如此具体的设计，再加上知识经验的局限现性,设计内容可能会有一些漏洞和错误，学生的所有不足之处，殷切希望各位尊敬的老师及所有的评委能给予指正和指导，谢谢各位老师。2工艺设计2.1零件介绍本

12、次毕业设计的产品见图2.1所示，材料为厚Imm的Q235钢板料,要求批量为中批量。该零件属于典型的冲裁件，如图2.1零件尺寸图，图2.2云母片工件图所示材料：Q235厚度：Imm图2.2云母片工件图2.2零件工艺性分析零件尺寸：图中零件未注公差取ST8级，零件的尺寸较小，成形的位置较为紧凑，成形比较简单。零件材料为Q235钢，是普通的碳素结构钢，有一定的塑性，料厚为InIm属薄料，冲压性能良好，零件需要经过一次冲裁，零件的结构比较对称，冲压性能仍然很良好。综上所述，得到结论：零件具有较好的可冲压性。2.3工艺方案的确定确定工艺方案首先要确定的是冲裁的工序数，冲裁工序的组合以及冲裁工序顺序的安排

13、。冲裁工序一般易确定，关键是确定冲裁工序的组合及冲裁工序顺序。应在工艺分析的基础上制定几种可能的方案，再根据工件的批量、形状、尺寸等方面的因素，全面考虑、综合分析，选取一个较为合理的方案。冲裁工序按工序的组合方式可分为单工序冲裁、复合冲裁和级进冲裁。单工序模是只完成一种工序的冲裁模。如落料、冲孔、切边、剖切等。复合冲裁是在压力机的一次行程中，在模具的同一位置同时完成两个或两个以上的工序；级进冲裁是把一个冲裁件的几个工序，排列成一定顺序，组成级进模，在压力机的一次行程中，模具的不同位置同时完成两个或两个以上的工序，除最初几次冲程外，每次冲程都可以完成一个冲裁件。由零件的工艺分析及图可知：该工件落

14、料一个基本工序：落料，故采用采用单工序模生产。3排样设计3.1 毛坯排样设计在进行模具设计时，首先要设计条料排样图，条料排样图的设计是模具设计时的重要依据。模具条料排样图设计的好坏，对模具设计的影响是很大的，排样图设计错误，会导致制造出来的模具无法冲制零件。条料排样图一旦确定，也就确定了被冲制零件各部分在模具中的冲制顺序、模具的工位数、零件的排样方式、模具步距的公称尺寸、条料载体的设计形式等一系列问题。在本模具中，排样设计总的原则是先进行冲切废料，然后拉伸，最后切断，并要考虑模具的强度、刚度，结构的合理性。冲裁件在条料、带料或板料上的布置方法叫排样。排样合理就能用同样的材料冲出更多的零件来，降

15、低材料消耗。大批量生产时，材料费用一般占冲裁件的成本的60%以上。因此，材料的经济利用是一个重要问题，特别对贵重的有色金属。排样的合理及否将影响到材料的经济利用、冲裁质量、生产效率、模具结构及寿命、生产操作方便及安全等。排样的意义就在于保证用最低的材料消耗和最高的劳动生产率得到合格的零件。毛坯在板料上可截取的方位很多，这也就决定了毛坯排样方案的多样性。典型毛坯排样：单排、斜排、对排、无费料排样、多排、混合排。根据此次毕业设计的零件结构特征及材料的利用率，决定采用对排，采用这种毛坯排样的模具结构的相对简单，模具制造较为方便。1、条料搭边值的确定搭边是指排样中相邻两冲裁件之间的余料或冲裁件及条料边缘间的余料。其作用是补偿定位误差和保持条料有一定的强度和刚度，防止由于条料的宽度误差、送进步距误差、送料歪斜等原因而冲裁出残缺的废品，保证送料的顺利进行，从而保证制件的质量。由参考文献3得材料厚度为InIm时，条料长度大于20mm,搭边可以取a=2rnm,a1=2mmo2、条料的宽度条料是由板料(或带料)剪裁下料而得，为了保证送料顺利，规定条料宽度B的上级极限偏差为零，下偏差为负值(-A)。条料在模具上送进时常用导尺导向，使用导尺又分为有侧压导向和无侧压导向两种情况。两种导向情况下的条料宽度计算不同，但目的是一致的，要求既能保证条料的顺利送进，又能保证冲裁件及条料侧边之间有不低于