接触弹簧片毕业设计

第1章绪论

模具技术水平的高低是衡量一个国家制造业水平的重要标志之一。我国工业的进一步发展要求模具行业向大型、精密、复杂、高效、长寿命和多功能方向发展。文章从模具的发展历史出发,总结了国内冷冲压模具的发展现状,探讨了国内冷冲压模具发展的新方向。

模具是高新技术产业的一个组成部分,是工业生产的重要基础装备,用模具生产的产品,其价值往往是模具价值的几十倍。模具技术是一门技术综合性强的精密基础工艺装备技术,涉及新技术、新工艺、新材料、新设备的开发与推广应用,是冶金、材料、计量、机电一体化、计算机等多门学科以及铸、锻、热处理、机加工、检测等诸多工种共同打造的系统工程。用模具生产制品具有高效率、低消耗、高一致性、高精度和高复杂程度等特点,这是其他任何加工制造方法所不及的。目前,模具制造业已成为与高新技术产业互为依托的产业,模具工业技术水平的高低已成为衡量国家制造业水平的重要标志之一。

采用模具生产制件与零件，具有生产效率高，可实现高速大批量的生产；节约原材料，实现无切削加工；产品质量稳定，具有良好的互换性；操作简单，对操作人员么有很高的技术要求；利用模具批量生产的零件加工费用低；所加工出的零件与制件可以一次成形，不需进行再加工；能制造出其他加工工艺方法难以加工、形状比较复杂的零件制品；容易实现生产的自动化特点。

冷冲压模具是实现冷冲压技术迅速发展的关键，为了巩固所学的知识熟悉有关资料，并全面的结合于实践，了解和掌握落料，拉深，冲孔等冲压工艺的基础理论，工艺特点，工艺计算，模具结构和模具设计的步骤。

设计出正确合理的模具不仅能提高产品质量、生产率、使用寿命，还可以提高产品经济效益。在进行模具设计时，必须清楚零件的加工工艺，设计出的零件要能加工、易加工。充分了解模具各部分作用是设计者进行模具设计的前提，新的设计思路必然带来新的模具结构。

本次课程设计的课题是：接触弹簧片成型与模具设计。此冲压件体积较小，形状简单，在设计过程中，本人经过查阅资料，了解冲压成形的特点以及主要生产类别，包括主要零件的结构、应用范围，材料选择等。

第2章工艺分析与计算

2.1 工艺分析

2.1.1 冲压零件图

工件名称：接触弹簧片

工件简图：如图2-1所示

生产批量：大批量

材料：H62

材料厚度：0.3mm

图2-1 接触弹簧片

2.1.2 冲裁工艺方案的确定

的孔，孔与边缘的距离也满足工件结构形状相对简单，成上下对称，只有两个2

要求，可以冲裁。

方案一：先冲孔，后落料。单工序模生产。

方案二：冲孔——落料复合冲压。复合模生产。

方案三：冲孔——落料级进冲压。级进模生产。

分析各工序有：

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，冲压精度低，难以满足大批量生产的要求。

方案二制造精度和生产效率较高，但是定位精度低于方案三。

方案三只需要一套模具，提高了生产率，有利于实现生产的自动化，模具轮廓尺寸

较大，制造复杂，成本较高，但是模具使用寿命长，有利于大批量生产。

通过对上述三种方案的综合比较，选用方案三为该工件的冲压生产方案。

2.2 工艺计算

2.2.1计算条料宽度

搭边的作用是补偿定位误差，保持条料有一定的刚度，以保证零件质量和送料方便。搭边过大，浪费材料。搭边过小，冲裁时容易翘曲或被拉断，不仅会增大冲件毛刺，有时还有拉入凸、凹模间隙中损坏模具刃口，降低模具寿命。或影响送料工作。

搭边值通常由经验确定，根据零件形状，工件之间搭边值a=1.5mm ，工件与侧边之间搭边值a1=1.2mm, 条料是有板料裁剪下料而得，为保证送料顺利，规定其上偏差为零，小偏差为负值—△,如式2-1所示：

max )

2(∆-+=a D B (2-1)

式中 Dmax —条料宽度方向冲裁件的最大尺寸；

a — 冲裁件之间的搭边值；

△—板料剪裁下的偏差 所以条料宽度为：

max )2(∆

-+=a D B

=（30+2x1.5）-0.40 = 33-0.40

条料宽度的范围是32.6~33mm ，取33mm 。

2.2.2 确定步距

送料步距S ：条料在模具上每次送进的距离称为送料步距，每个步距可冲一个或多个零件。进距与排样方式有关，是决定挡料销位置的依据。条料宽度的确定与模具的结构有关。

进距确定的原则是，最小条料宽度要保证冲裁时工件周边有足够的搭边值；最大条

料宽度能在冲裁时顺利的在导料板之间送进条料，并有一定的间隙。

送料步距S如式2-2所示：

S ＝D+a1（2-2）

=8+1.2

=9.2mm

2.2.3 排样设计

方案一：有废料排样沿冲件外形冲裁，在冲件周边都留有搭边。冲件尺寸完全由冲模来保证，因此冲件精度高，模具寿命高，但材料利用率低。

方案二：少废料排样因受剪切条料和定位误差的影响，冲件质量差，模具寿命较方案一低，但材料利用率稍高，冲模结构简单。

方案三：无废料排样冲件的质量和模具寿命更低一些，但材料利用率最高。

通过上述三种方案的分析比较，综合考虑模具寿命和冲件质量，该冲件的排样方式选择方案一为佳。考虑模具结构和制造成本有废料排样的具体形式选择直排最佳。

排样图如下图2-2所示：

图2-2 排样图

2.2.4 计算材料利用率

冲裁件的实际面积与所用板料面积的百分比叫材料的利用率，它是衡量合理利用材料的重要指标。

一个步距内的材料利用率

BS

A

=

η （2-3）

式中 A —一个步距内冲裁件的实际面积；

B —条了宽度； S —步距；

%8.44)

9.2*33(136===BS A η

（用CAD 软件查出此图形的区域面积为 136mm 2，周长为95.13mm ）

2.2.5 计算冲压力

1）用平刃冲裁时，其冲裁力Ｆ一般按下式计算：

F=KLt τb （2-4） 式中 F —冲裁力； L —冲裁周边长度； t —材料厚度；

τb —材料抗剪强度；

K —系数，系数Ｋ是考虑到实际生产中，模具间隙值的波动和不均匀，刃口磨损、板料力学性能和厚度波动等原因的影响而给出修正系数，一般取Ｋ=1.3。 （查课本附录B （p244页）得H62的抗剪强度τ=300Mpa ）

由上式2-4可知：冲裁力F=1.3×95.13×0.3×300 =11.1KN

2）卸料力：从凸模上卸下箍着的料所需要的力。