电极板冲压模具设计说明

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第一章工艺设计

1.1 零件介绍

本次毕业设计的产品见图1.1所示,材料为厚2mm的黄铜板料,要求批量为大批量。该零件属于典型的冲裁、弯曲件。

图1.1 电极板零件图

1.2 零件工艺性分析

零件尺寸:图中零件的未标注公差的为IT14级精度,零件的尺寸较小,成形的位置较为宽松,成形相对简单。

零件材料为黄铜,有很良好的塑性,料厚为2mm属薄料,冲压性能良好。

零件的结构:零件需要经过多次冲裁和多次的弯曲成型,成型有一定的难度,但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。

1.3 工艺方案的确定

该冲压件由冲孔、落料、弯曲等多个基本工序组成。

方案1:先落料再冲孔最后弯曲的单工序模具来实现;

方案2:采用复合模一步成型;

方案3:采用多工位级进模。

方案2采用复合模,模具结构复杂,不便于生产。由于产品属于大批量生产,如果采用单工序模具,则零件的生产效率不高,且产品的精度很不容易掌握。

综上所述,得到结论:决定采用方案3采用多工位弯曲级进模。

成型步骤为先对条料进行切边去除多余的材料,然后对条料进行弯曲,待条料完成弯曲后,采用最终切断完成零件的所有成型工作。

第二章排样设计

2.1毛坯排样设计

在进行多工位级进模设计时,首先要设计条料排样图,条料排样图的设计是多工位级进模设计时的重要依据。多工位级进模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,然后弯曲,最后切断,并要考虑模具的强度、刚度,结构的合理性。

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,决定采用单排、中间载体。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

搭边是指排样时零件之间以及零件与条料侧边之间留下的剩料。其作用是使条料定位,保证零件的质量和精度,补偿定位误差,确保冲出合格的零件,并使条料有一定的刚度,不弯曲,便于送进,并能使冲模的寿命得到提高。

为了节约材料,应合理的选择搭边值。搭边值过小,会使作用在凸模侧表面上的发向应力沿切口分布不均,降低冲裁质量和模具寿命,故必须使搭边的最小宽度大于冲裁时塑性变形区的宽度,一般可以取材料的厚度。若搭边值小于材料的厚度,冲裁时搭边可能被拉断,有时还会被拉入到凸、凹模间隙中,使零件产生毛刺,甚至损坏模具刃口。

搭边值的大小与材料的性能、零件的外形及尺寸、材料的厚度、送料及挡料的方式、卸料方式有关。硬材料的搭边值可以小一些,软材料和脆材料的搭边值应大一些。零件尺寸大或有尖突时,搭边值应大一些,厚材料的搭边值取大一些。用手工送料、有侧压导向时搭边值可小一些,弹性卸料比刚性卸料要小一些。

由参考文献[1]表2-5得:

材料厚度为2mm时,条料长度大于200mm,搭边可以取a=2.2mm,a1=2.5mm。 2.条料的宽度

条料采用无侧压,由参考文献[1]中公式2-24得

1105.12nb a D nb a D B ++=+'+=?-

=115+1.5×2.2+2×1.5=121.3mm

(由表2-9得侧刃冲切的条料宽度 b1=1.5)

3.导料板间距

由参考文献[3]中公式2-25得

=+++='1125.1c nb a D S 115+1.5×2.2+2×1.5+2×0.5=122.3mm

(式中的1c 由表2-8得1c =0.5)

4.步距

连续模的步距是确定条料在模具中每送进一次,所需要向前移动的固定距离。步距的精度直接影响到冲件的精度。设计连续模时,要合理的确定步距的基本尺寸和精度。步距的基本尺寸,就是模具中相邻工位的距离。连续模任何相邻两工位 距离都必须相等。

此次毕业设计的条料为单排,步距的基本尺寸等于冲压件的外形轮廓尺寸和两冲压件间的搭边宽度之和,其步距基本尺寸由参考文献[3]S 得:

S = L + a

式中S---冲裁步距

L---沿条料送进方向,毛坯外形轮廓的最大宽度值

a----沿送进方向的搭边值

该零件的步距确定为: S= L + a= 50+2 = 52mm

a) 产品图

b)毛坯展开图

c)横向单排

d)纵向单排

e) 双排

图2.1 排样图示意图

毛坯排样图如图2.1c)、d)和e)所示,考虑到后续弯曲成型和取件的方便性,最后选择横向双排。

2.2 冲切刃口外形设计

由于在毛坯排样时,采用的先冲切废料,然后再弯曲的冲压工艺顺序。在此次刃口设计中主要应该考虑到以下几点:

1.刃口分解与重组应有利于简化模具结构,分解阶段应尽量少,重组后成形的凸模和凹模外形要简单、规则,要有足够的强度,要便与加工。因此将模具的刃口分为成型侧刃切口,冲导正孔,异形冲孔1,异形槽和弯曲刃口。

2.刃口分解应保证产品零件的形状、尺寸、精度和使用要求。零件的精度为IT14级。

3.在刃口接头方式上,成型侧刃切口与异形槽采用对接可以避免毛刺的产生;分段搭接点应尽量少,搭接点要避开产品薄弱部位和外形重要部位。

4.在冲中间孔之前,应该将侧边的废料先冲下,这样可以保证中间孔的精度要求。

5.有公差要求的直边和使用中有滑动配合的边应一次冲切,不宜分

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