导电片冲压模具设计

模具课程设计计算说明书

设计课题：导电片复合模具的设计

系部：机械工程技术系

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前言

冲压加工作为一种零件成型工艺技术，在产品制造中应用相当的广泛。全世界的钢材，有60%～70%是板材，其中大部分是经过冲压制成产品的。在冲压加工中，冲压工艺与模具的合理性和先进性决定了冲压产品的质量和冲压加工的经济性。国内模具技术水平正飞速的发展，随着冲压工艺与模具技术的深入研究和发展，新技术、新工艺得到了大量的应用。

现代冲压生产是一种大规模继续作业的制造方式，由于高新技术的参与和介入，冲压生产方式由初期的手工操作逐步化为制造。生产过程逐步实现机械化、自动化、并且正在向智能化、集成化的方向发展。实现自动化冲压作业，体现安全、高效、节材等优点，已经是冲压生产的发展方向。

冲压成型作为现代工业中一种十分重要的加工方法，用以生产各种板材的零件，具有很多独特的优势，其形成件具有自重轻、刚度大、强度高、互换性好，成本低、生产过程便于实现机械自动化及生产效率高等优点，是一种先进制造技术，在制造业中具有很强的竞争力。

模具是工业生产中的基础工艺装备，是一种高附加值的高技术密集型产品，也是高新技术产业的重要领域，其技术水平的高低已成为衡量一个国家制造水平的重要标志。随着国民经济总量和工业产品技术的不断发展，各行各业对模具的需求量越来越大，技术要求也越来越高。

通过本次设计的复合模具，可以巩固模具理论知识，训练我的设计能力、创新能力、知识综合应用能力，全面提高我的综合素质。在本设计报告中，可以清晰的看到每次设计的步骤和结果，不断地讨论和学习，给我的复合模具的设计带来了很大的帮助。全面的设计都有自己的不断努力的结果，相信在今后的设计中，能够给自己更大的帮助。

本设计报告中有系统的模具设计要点、完整的典型模具设计、充足的设计步骤、清晰的设计绘图技巧、一定的设计资料的查询，可方便学者依据自己的知识基础和兴趣在不同的资料中查找到相关的理论。本设计也采用了合适的设计手段完成一套模具设计。本设计报告内容浅显易懂，图文并茂，既有简单的理论指导，又有实用性。

由于时间仓促、水平有限，本设计报告中难免出现纰漏和错误，敬请读者批评指正，不胜感激。

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目录

一、冲压件 (5)

二、成形工艺分析 (5)

三、冲压模具总体的相关设计 (6)

1.排样设计 (6)

2.材料利用率 (7)

3.冲压力的计算 (7)

4.压力中心的确定 (8)

5.工作零件刃口尺寸的计算 (8)

6.冲裁模具主要零部件的结构设计 (10)

7.设计和选用卸料板及卸料螺钉 (13)

8.弹性元件的选用 (14)

9.选择模架及其他模具零件 (14)

四、压力机的校核 (16)

五、复合模具的总装配图 (17)

六、总结 (18)

七、参考文献 (19)

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一、冲压件

冲压件图如下所示：

冲压技术要求：

1、材料：T2

2、料厚：t=0.3mm

3、生产批量：中批量

4、工件精度：IT10

二、成型工艺分析

导电片的冲裁件产品见任务书所示，导电片的技术要求为：材料为T2(铜)。厚度为

t=0.3mm。工件精度为IT10。

根据导电片零件的结构特点，零件的冲裁成型工艺包括冲孔和落料两个基本工序，可以采用单工序形式，也可以采用复合工序的形式，以及连续模具的工序形式。具体的工艺方案如下：

方案一：先落料，后冲孔，单工序模具结构形式。

方案二：落料和冲孔同时进行。复合模具结构形式。

方案三：先冲孔、后落料的连续模具结构形式。

三种方案中，单工序模具结构简单，工艺相对简单，制造成本低，易于加工和模具的维修，但需要使用两幅模具，也适用于小批量或试制件生产。其中所需工艺力相对较小，易于保证零件的精度，单个模具的制造成本低，但会导致综合工序的模具数量过多，生产分序过多而导致总成本增加，降低生产率。级进模具（也叫连续模具）结构比较的复杂，针对导电片产品零件的精度和生产批量等要求，采用级进模可提高生产率，但增加了成本，模具结构与冲裁件产品的要求相比有些浪费。复合模具可以把落料和冲孔两个工序组合在一副模具上，一次性完成冲裁。并且凹凸模容易受到最小壁厚的限制，而使得一些内孔间距、内孔与边缘间距较小的制件采用。同时，复合模具操作安全，易于实现自动化，减少冲床场地面积，减少半成品的运输和仓库占用等。根据导电片的生产批量，材料的厚度，尺寸的精度要求等，选择使用复合模具比较的合理。其模具结构成本都比较的合适，以导电片复合模具为载体的项目较为全面的将冲裁基础知识进行了应用。合理的组合了项目理论知识并基于复合模具的结构，学习单工序的冲孔、落料模具知识。

三、冲压模具总体的相关设计

1、排样设计

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设在冲孔和落料同时进行的复合模具时，要先进行条料的排样图设计。根据导电片工件的结构形状，可采用下图所示的排样方法。由于T2为及软的普通黄铜，强度、硬度很低。而韧性和塑性极高，但存在时效敏感性，淬硬性极低，同时考虑生产用原材料条料的取值特点：

条料的宽度B=D+2a=（6+2x1.5）mm=9mm

其中：B为条料宽度的基本尺寸；D为条料宽度方向零件轮廓的最大尺寸；a为侧搭边值，查表1-11搭边最小值可得。

模具的结构采用有侧压装置进行送料，选取工件与条料之间的搭边值为1.5mm，冲裁件之间的搭边值为1.2mm（因为冲小孔时，凸模易折断，间隙应取大值）。

2、材料利用率

η=A/(B×S)×100%=34%

其中：A为一个步距内冲裁件的实际面积；S为送料步距（相邻两个冲裁件对应点之间的距离）；B为条料的宽度。

3、冲压力的计算

该模具采用复合模具结构，采用弹性卸料、打杆出件的结构形式，冲裁力的相关计算如下：

（1）冲裁力：F=KLtτ=1.3×77×0.3×235N≈7.1KN

k为系数1.3；L为冲裁件的周边长度，即刃口周长（mm）；t为材料的厚度；τ为材料的抗剪强度（MPa），查表《模具课程设计指导》——表5-2非铁金属材料的力学性能可得。

（2）卸料力：Fx=Kx×F=0.06×7.1≈0.4KN

（3）推荐力：Ft=Kt ×F=0.08×7.1≈0.56KN

（4）顶件力：Fd=Kd×F=0.09×7.1≈0.63KN

其中KX、KT、Kd表示系数，其值查表1-14可得。

因为采用弹性卸料装置和下出料方式，压力机的公称压力Fz=F+Fx+Ft=8.06KN.

在上述计算中，冲裁力计算公式中的L值为制件的外轮廓和内轮廓的总和，同时依据计算出的冲裁力并结合模具结构及外形尺寸，初选压力机设备为J23-3.15。

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