紫铜零件倒装模设计说明书

机电与车辆工程学院毕业设计（论文）题目：紫铜零件倒装复合模设计专业：机械电子工程班级：09级一班姓名：陆锦龙学号：1611090117指导教师：夏显明日期：2012.12.28目录绪论 (3)1零件冲裁工艺性分析与计算 (6)1.1零件冲裁工艺性分析 (7)1.2零件的冲载间隙 (8)1.3 零件凸凹模刃口尺寸及制造公差的计算 (10)2零件排样 (14)2.1 材料的合理利用 (14)2.2搭边值的确定 (14)2.3 确定零件排样方法 (16)2.4 条料宽度与步距的确定 (16)3 冲压力的计算与压力机的选择 (17)3.1 冲压中心与冲压力的计算 (17)3.2 公称压力的确定 (20)3.3压力机的选择 (20)4 模具的设计 .......................................................................................... (22)4.1模具凸模、凹模和凸凹模的结构设计 (22)4.2模具总体设计与标准零件 (26)4.3模具总装图 (31)4.4 模具的装配 (34)结论 (35)参考文献 (36)紫铜零件倒装复合模设计摘要：本文以紫铜零件倒装复合模设计为主要内容，其中包含冲压件工艺分析、工艺方案及模具类型的确定、排样设计、冲压力与压力中心计算、工作零件刃口尺寸计算、工作零件结构尺寸、其它模具零件结构尺寸、冲床选用、模具总装配图CAD二维和PROE三维。

能综合运用我在所学的模具设计方面的知识，培养我在设计方面的能力。

能通过自己所学的知识与实践相结合。

关键词：紫铜零件；倒装复合模；模具设计；CAD；PRO/E绪论1 模具工业的现状及我国模具的发展趋势1、现代模具工业有“不衰亡工业”之称。

模具是以特定的结构形式通过一定的方式使材料成形为制品的工具产品，是工业生产基础工艺装备，以其生产制件所表现的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产效率和低耗能耗材，越来越引起各级政府和国民经济各产业的重视，特别是轻工、电子、机械、通讯、交通、汽车、军工等部门，如果没有模具就很难生产和发展产品；如果不能及时供应模具，就会影响生产的发展；如果模具精度低则产品质量差；如果模具寿命短则生产效率低、成本高。

欧美工业发达国家将模具比喻为“点铁成金”的“磁力工业”、“金钥匙”、“金属加工帝皇”、“进入富裕社会的原动力”。

在我国把模具称为“工业之母”、和“无以伦比的效益放大器”。

世界模具市场总体上供不应求，市场需求量维持在600亿至650亿美元，同时，我国的模具产业也迎来了新一轮的发展机遇。

近几年，我国模具产业总产值保持13%的年增长率。

随着现代工业发展的需要，塑料制品在工业、农业和日常生活等各个领域的应用越来越广泛，质量要求也越来越高。

在中国，人们已经越来越认识到模具在制造中的重要基础地位，认识到模具技术水平的高低，已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定着产品质量、效益和新产品的开发能力。

许多模具企业十分重视技术发展，加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。

此外，许多研究机构和院校开展模具技术的研究和开发。

2、我国模具行业将向大型、精密、复杂、高效、长寿命和多功能方向发展。

目前，电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电、通讯和军工等产品中，60％－80％的零部件，都要依靠模具成型。

用模具成型的制件所表现出来的高精度、高复杂性、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所无法比拟。

模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和开发能力。

精度将越来越高。

10年前，精密模具的精度一般为5μｍ，现在已达2－3μｍ。

不久，１μｍ精度的模具将上市。

随着零件微型化及精度要求的提高，有些模具的加工精度公差就要求在１μｍ以下，这就要求发展超精加工。

我国模具行业要进一步发展多功能复合模具，一套多功能模具除了冲压成型零件外，还担负叠压、攻丝、铆接和锁紧等组装任务。

通过这种多功能的模具生产出来的不再是成批零件，而是成批的组件，如触头与支座的组件、各种微小电机、电器及仪表的铁芯组件等。

多色和多材质塑料成形模具也将有较快发展。

这种模具缩短了产品的生产周期，今后在不同领域将得到发展和应用。

随着热流道技术的日渐推广应用，热流道模具在塑料模具中的比重将逐步提高。

采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量，并能大幅度节约制件的原材料，这项技术的应用在国外发展很快，已十分普遍。

国内热流道模具也已经生产，有些企业已达30％左右，但总的来看，比例太低，亟待发展。

随着塑料成型工艺的不断改进与发展，气辅模具及适应高压注射成型工艺的模具将随之发展。

模具标准件的应用将日渐广泛，模具标准化及模具标准件的应用能极大地影响模具制造周期。

使用模具标准件不但能缩短模具制造周期，而且能提高模具质量和降低模具制造成本。

同时，快速经济模具的前景十分广阔。

由于人们要求模具的生产周期越短越好，因此开发快速经济模具越来越引起人们的重视。

例如研制各种超塑性材料来制作模具；用环氧、聚酯或在其中填充金属、玻璃等增强物制作简易模具。

这类模具制造工艺简单，精度易控制，收缩率较小，价格便宜，寿命较高。

还可用水泥塑料制作汽车覆盖件模具。

中、低熔点合金模具，喷涂成型模具，电铸模，精铸模，层叠模，陶瓷吸塑模及光造型和使用热硬化橡胶快速制造低成本模具等快速经济模具将进一步发展。

快换模架、快换冲头等也将日益发展。

另外采用计算机控制和机械手操作的快速换模装置、快速试模装置技术也会得到发展和提高。

模具行业中压铸模的比例将不断提高。

随着车辆和电机等产品向轻量化方向发展，对压铸模的数量、寿命和复杂程度将提出越来越高的要求。

随着以塑料代钢、以塑代木的发展和产品零件的精度和复杂程度的不断提高，塑料模的比例将不断提高，其精度和复杂程度也将随着相应提高。

未来模具产品将配合光电、3C/IC产业发展，以更快的速度制造出更精密的产品，因此精密电子模具的协同开发、高品质模具产品的全球化供应，应是今后模具业的重要发展方向。

2 现代模具设计制造技术简介目前，英、美、德等国及我国一些高等院校和科研院所开发的模具软件，具有新一代模具CAD/CAM软件的智能化、集成化、模具可制造性评价等特点。

罗百辉表示，新一代模具软件应建立在从模具设计实践中归纳总结出的大量知识上。

这些知识经过了系统化和科学化的整理，以特定的形式存储在工程知识库中并能方便地被模具所调用。

在智能化软件的支持下，模具CAD不再是对传统设计与计算方法的模仿，而是在先进设计理论的指导下，充分运用本领域专家的丰富知识和成功经验，其设计结果必然具有合理性和先进性。

新一代模具软件以立体的思想、直观的感觉来设计模具结构，所生成的三维结构信息能方便地用于模具可制造性评价和数控加工，这就要求模具软件在三维参数化特征造型、成型过程模拟、数控加工过程仿真及信息交流和组织与管理方面达到相当完善的程度并有较高集成化水平。

衡量软件集成化程度的高低，不仅要看功能模块是否齐全，而且要看这些功能模块是否共用同一数据模型，是否以统一的方式形成全局动态数据库，实现信息的综合管理与共享，以支持模具设计、制造、装配、检验、测试及投产的全过程。

模具可制造性评价功能在新一代模具软件中的作用十分重要，既要对多方案进行筛选，又要对模具设计过程中的合理性和经济性进行评估，并为模具设计者提供修改依据。

在新一代模具软件中，可制造性评价主要包括模具设计与制造费用的估算、模具可装配性评价、模具零件制造工艺性评价、模具结构及成形性能的评价等。

新一代软件还应有面向装配的功能，因为模具的功能只有通过其装配结构才能体现出来。

采用面向装配的设计方法后，模具装配不再是逐个零件的简单拼装，其数据结构既能描述模具的功能，又可定义模具零部件之间相互关系的装配特征，实现零部件的关联，因而能有效保证模具的质量。

3 论文的主要内容本论文阐述的是紫铜垫片的落料冲孔复合模设计。

复合模是在压力机的一次行程中，在同一工位上完成两种或两种以上的冲压工序，其机构形式分为正装和倒装两种。

而此次的零件的落料冲孔复合模的结构形式采用的是倒装结构，凹模安装在模具上模座，而增加了一个凸凹模安装在模具的下模座上。

这样，倒装复合模废料清理无须二次清理，生产效率较高，操作方便安全。

复合模的结构紧凑，生产效率高，冲压件的精度高，适合大批量的生产，符合此次设计的基本技术要求。

但复合模的结构复杂，制造时相对困难。

根据模具的特点，此次零件复合模具设计中主要是对凸模、凹模和凸凹模的结构设计及尺寸计算，其中主要是对各自工作部分的尺寸设计及其标准的选用，用以保证零件的精度和质量要求。

由于模具许多零件大多已经标准化，如模架、模座、导柱、导套、螺钉、销钉等，这为我们在设计中，提供了许多的标准选用。

这样一来，在此次零件设计中就不需要对这些标准件进行设计，只要根据模具的整体设计及生产需要进行选用，为设计的过程提供不小的方便。

1 冲载工艺分析与计算1.1零件冲裁工艺性分析本设计是落料冲孔复合模，零件简图如图1.1所示。

R 1464R 14R 6,25图 1.1 零件图设计的数据及设计技术要求如下：生产纲领：大批量； 材料：紫铜； 材料厚度：0.5mm ； 零件制造精度：IT10。

冲压之前应对冲裁件进行必要的工艺性分析。

所谓冲裁件的工艺性是指冲裁件对冲压工艺的适应性，即冲裁件的结构、形状、尺寸及公差等技术要求，是否符合冲裁加工的要求。

良好的冲裁工艺性可以保证材料消耗少、工序数目少、模具结构简单且寿命长、产品质量稳定、操作安全方便等优点。

因此，冲裁件的工艺性是否好，对冲裁件质量、生产效率及冲裁模的使用寿命均有影响。

冲裁件的工艺性主要包括结构工艺性和尺寸精度，以下就对这两方面加以分析说明。

1零件的结构工艺性 1）零件的外形冲裁件的外形应尽可能的简单、对称、规则，或由简单的几何图形组成的外形，避免有过长的悬臂或狭槽，若有的话，则悬臂或狭槽的宽度应满足：宽度b ≥1.5t ，并且冲孔的尺寸不能太小。

由零件的零件图1-1可得知，零件的外形满足工艺性要求。

2）零件的孔间距和孔边距冲裁件的孔间距和孔边距不能太小，否则将影响模具强度和零件质量。

一般，取孔间距b ≥1.5t ，孔边距b 1≥t 。

由零件的零件图2-1得知，孔间距为：64mm ，孔边距为：7.5mm ，均满足工艺性要求。

2 零件的尺寸精度普通冲裁件内外形尺寸的经济精度等级一般不高于IT11，落料件的公差等级最好低于IT10，。

普通冲裁件外形与内孔尺寸公差、孔中心距公差、孔中心与边缘尺寸公差见表1.1、表1.2、表1.3。

表1.1 冲裁件内外形能达到的经济精度≤33～66～1010～1818～500≤1 IT12～IT13IT111～2 IT14IT12～IT13IT112～3IT14IT12～IT13表1.2 两孔中心距公差(mm)料厚t普通冲裁模高级冲裁模孔 距 基 本 尺 寸 <5050～150 150～300 <50 50～150 150～300 <1 ±0.10 ±0.15 ±0.20 ±0.03 ±0.05 ±0.08 1～2 ±0.12 ±0.20 ±0.30 ±0.04 ±0.06 ±0.10 2～4±0.15±0.25 ±0.35±0.06±0.08±0.12基 本 尺 寸 /mm材料厚度t/mm表1.3 冲裁件孔中心与边缘尺寸公差(mm)料厚（mm）孔中心与边缘尺寸≤50 50～120 120～220 220～320≤2 ±0.5 ±0.6 ±0.7 ±0.82～4 ±0.6 ±0.7 ±0.8 ±1.01.2零件冲裁间隙冲裁模凸模和凹模刃口之间的间隙称为冲裁间隙，单面间隙用C表示，双面间隙用Z表示。