1、 编号： 毕业设计说明书题 目： 负极片连续弯曲模的设计 院 （系）： 机电工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 学生姓名： 刘 卓 学 号： 1100110118 指导教师单位： 机电工程学院 姓 名： 杨 运 泽 职 称： 讲 师 题 目 类 型 ： 理 论 研 究 实 验 研 究 工 程 设 计 工 程 技 术 研 究 软 件 开 发2015 年 6 月 5 日摘 要本次毕业设计以负极片连续弯曲模为设计对象，本模具的制件的材料为 QSn6.5-0.1（锡青铜） 。负极片为工程实际零件，常用于仪器行业等。在设计过程中分析了负极片冲裁，弯曲成型工艺，介绍了排样方案，冲压工艺力的计算，
2、凸凹模刃口尺寸计算，主要零部件的的设计，模具闭合高度的计算，模具的制造工艺。在冲孔、落料、弯曲级进模具的设计过程中，我收集了大量的材料去研究冲模的设计过程，参考了大量的关于冲压模设计及冲压工艺的书籍和技术资料，研究本冲压模设计的每一个要点，对每一个零件的设计都验证了其合理性，刻苦钻研复合模设计的过程，及时发现问题并找了指导老师解决。在设计本模具的过程中我对模架的强度，需加的垫板，弹簧的力与卸料力的比较都进行了相应的计算选择和校核。另外在生产条件下进行了验证，保证了该工艺的可行性，为缩短产品生产周期、节省原材料及大批量生产创造了条件。对此次设计的设计要点，本文进行以下几方面研究：1.应用绘图软件
3、 AutoCAD 进行零部件设计，减少试模次数，提高生产效率，节省成本；2.本次设计的模具采用冲孔落料弯曲级进模，节省人力，节省了工序，从真正意义上实现高效率的生产；3.本次的设计结果是可行的，可以在具体生产中应用；4.通过计算，凸模要加上垫板增加其强度5.考虑了刃口的增减性，在进行冲压时，凸模刃口尺寸减小，凹模刃口尺寸增大。冲裁间隙选用最小合理间隙。 关键词：负极片；冲孔；弯曲；落料；连续模设计AbstractThe mold design is lateral support multi-position progressive die. Work piece material is QS
4、n6.5-0.1. Negative plate for engineering actual parts, commonly used in the instrument industry, etc.In the design process in the analysis of the negative plate blanking, bending forming process, introduces the layout scheme, stamping force calculation, punch and die cutting edge size calculation, d
5、esign of the main parts, die shut height calculation, mold manufacturing process.In punching, blanking, bending level in mould design process, I collected a lot of material to study die design process, with reference to the large number of about design of stamping die and stamping process books and
6、technical data, every point of the stamping die design research, design of every parts verify its rationality and assiduously compound die design process, timely detection of problems and find the guidance teachers to solve. The plate in the mold design and the process of my strength of the mold fra
7、me, the need to add, the spring force and the unloading force compared to the corresponding calculation and selection of the check. In addition, the production conditions are verified, and the feasibility of the process is ensured, and the conditions for shortening the production cycle, saving raw m
8、aterials and mass production are also ensured.The design points of the design, the following aspects of the research:1. I applied the designing software AutoCAD into the progress of designing components; this has decreased the number of times of experimenting model, improved efficiency, minimized co
9、st; 2. The mould design has economized manpower, working procedure, realized high efficiency with high significance; 3. The design result is feasible, can be applied into real production;4. Increased whose intensity by adding protruding model with backing board 5. When stamping are carried out ,the
10、adding or subtracting of a cutting edge dimension should be considered. I selected and used the minimal rational gap according to cutting a gap.Key words: cathode piece; punching; bending; blanking; Continuous mold design目 录1 前言 11.1 冲压的概念 11.2 冲压模具的分类 21.3 冲压模具的主要应用 21.4 冲压模具发展现状 32 设计任务 42.1 制件分析
11、42.2 制件的工艺分析 53 冲压方案确定 63.1 冲压方案 63.2 冲压方案分析比较 64 排样设计 74.1 排样设计 74.2 排样的基本类型 74.3 排样的确定 74.4 材料利用率的计算 85 冲压工艺力的计算 95.1 冲裁工艺力的计算 95.1.1 各个工位冲裁力计算105.2 弯曲力计算 115.2.1 各工位弯曲力计算115.3 总冲压工艺力计算 125.4 冲模压力中心的确定 125.5 压力机的选择 136 凸凹模刃口尺寸计算 156.1 冲裁刃口尺寸 156.1.1 刃口尺寸的确定原则156.1.2 刃口尺寸的确定方法156.1.3 冲裁刃口尺寸计算166.2
12、弯曲模刃口尺寸 186.2.1 凸模和凹模间隙196.2.2 凸、凹模尺寸计算197 主要零部件的的设计 227.1 凸模的设计 227.1.1 凸模的固定方法227.1.2 凸模长度的确定227.2 凹模的设计 267.2.1 凹模的结构267.2.2 凹模刃口形式267.3 定位形式 277.3.2 导正销277.4 导料杆 277.5 卸料装置 287.6 弹簧的选用 287.7 模架的选择 297.8 凸模固定板设计 307.9 垫板的设计 317.10 模座的设计 327.11 顶处装置的设计 337.12 限位装置设计 338 模具闭合高度的计算 349 模具的制造工艺 359.1
13、 凹模工艺 3510 总结 38致 谢 39参考文献 40附 件 41桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告用纸 第 0 页 共 41 页1 前言1.1 冲压的概念什么是冲压？日常生活当中我们常见有许多的冲压制成品，如门窗合页、拉手、家用电器里的各种五金、汽车和摩托车的金属件、工具农具等等有很多。但在我们没有进入大学之前对于冲压其实并没有什么概念，也根本不了解与冲压有关的原理。在冲压加工的过程中我们需要用到用于冲压的模具和各种专业的机械设备。系统的来说，冲压的过程就是，冲压模具的凸模与凹模直接作用于冲压板料上，这时冲压材料接收到模具施加的作用力，从而让冲压材料产生变形或者断裂分离，最后获得所需要
14、的各种成型零件。通常来说，用于冲压加工的一些材料一般都属于板料，且冲压加工跟其他冲压加工的方式方法不同，其他加工成型方法一般都需要加热，但冲压加工的过程特殊些，一般来说就不需要经过加热过程。冲压加工一般只需要由冲压设备提供的冲压力就可以完成加工，所以相对于其它的加工方式，冲压加工与其他加工方法相比比较节省能源。随着冲压模具技术的发展，冲压加工出来的零件能越来越复杂，加工出来的零件精度也越来越高，零件的质量也越来越好。相比而言，冲压加工的生产效率应该来说还是比较高的，最重要的是操作比较方便，冲压加工容易实现机械化与高度的自动化生产。在加工的过程中，冲压加工不需要冷却，修磨等工序，而且零件从模具中
15、加工出来就可以直接使用。我们常常用于冲压的机械设备的加工效率还很高，且加工速度快，可以在几秒钟内完成一次加工工序，而有些高速冲压设备甚至在不到一秒钟的时间内完成一次加工。对于冲压加工所使用的模具一般都采用的是金属。由于金属模具的寿命长，更换频率低，所以在一定程度上保证了冲压制件的精度和质量的稳定。对于冲压模具的外形尺寸，其尺寸的范围可以变化很大。一般来说，大的模具可以加工很大的制件，如汽车覆盖件等等。而小的冲压模具则是可以加工各种精密的零件。当金属制件在进行弯曲或者是进行拉深加工时会发生塑性变形，对于金属的塑性变形，会产生加工硬化效应，这些都有利于提高冲压件的使用性能。冲压加工还有另外一个优点
16、，就是冲压加工不会像一般的机械加工方法那样有切屑的产生，这些都是在一定程度上有利于提高材料的利用率，从而提高了企业的经济效益和竞争力。冲压模具在冲压的加工过程中占据重要位置，是生产的过程中不可或缺的工艺设备，但总体而言，其技术要求相对比较高，制造难度相对大。所以无论是冲压零件的质量，抑或是生产效率或生产成本都时刻与冲压模具的质量有关，一般而言，模具设计和制造质量在一定程度上就决定了零件的质量。在现代工业发达的今天，模具技术的发展在一定程度上代表着其他行业领域的发展，同时也是在一定程度上代表了一个桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告用纸 第 1 页 共 41 页国家工业生产的制造水平。1.2 冲
17、压模具的分类冲压模具分为许多种不同的形式，一般情况下，我们通常根据以下主要特征对冲压模具加以划分：按冲压模具的工艺性质进行分类 1：（1）冲裁模，冲裁模是一种能使冲压材料，沿着预定的轮廓线产生断裂与分离的模具。 冲压模在工业生产中常用于冲孔、切口、剖切、落料、切边等不同工业材料的性质的加工。（2）弯曲模，弯曲模是一种能够使冲压材料，沿着预定的直线或者曲线产生一定的弯曲，从而进行加工得到所需零件的模具。（3）拉深模，拉深模是指把冲压材料加工成为有开口的空心零件，或者于加工过程中进一步改变空心零件的形状和尺寸的模具。（4）成形模，成型模是指能够按照模具的形状，在工业生产过程中将冲压毛坯直接复制成形
18、，但是于毛坯本身却只是产生局部的塑性变形的模具。按冲压模具的工序组合的程度进行分类： （1）单工序模，顾名思义是只有一个工位的模具。在冲压模具进行冲压的过程中，其只能完成一道冲压工序，就叫做单工序模。 （2）复合模，其也只有一个工位，但在在冲压模具进行冲压的过程中，在模具的同一个工位上，其可以同时完成多道冲压加工工序，就叫做复合模。 （3）连续模，连续模的模具在冲压材料送进的方向上设计有多个加工工位，一般来说，模具在压力机的一次行程中，在不同的工位上能够同时完成两道或者两道以上的冲压工序。1.3 冲压模具的主要应用在现代工业异常发达的今天，冲压模具应用领域也越来越广泛，冲压模具已经应用于国民经
19、济发展的各个领域当中，可以说，当今社会的各个行业，其日常生活都离不开冲压加工及其制品 1。比如，在电子产品、日用百货、交通运输、航空航天、农业机械、机床设备等不同工业的领域都有存在各种各样的冲压制品。在日常生活中，我们时时刻刻都在接触各种冲压制件。如通讯设备、医疗器械、飞机，厨具、电器，车辆，通讯设备、医疗器械等不同的产品上都有各种各样的类型、各种尺寸的冲压制件。冲压加工于汽车等不同工业产品上都有各种的类型、各种尺寸的冲压制件。如车身，地盘零部件及车圈，一般都是用冲压的方法进行加工的。冲压制品还在一些工业成品零部件中占有很大的比例，如有的产品 80%的零件，其都属于冲压件，又如电视剧、照相机等
20、。而其他有些工业产品，比如厨具、易拉罐头等，其都是直接用冲压加工模桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告用纸 第 2 页 共 41 页具的方法进行生产的。但是，冲压加工这种加工方法，也是有一定的局限性，对于一般情况下，冲压成型的加工过程中所使用的模具都属于专用的，对于不同的制件要求必须使用不同的模具，而对于一些外形比较复杂零件，其还要根据需要，同时使用多副模具进行多次加工才可以完成。而冲压模具的设计和制造难度相对较大、尺寸精度相对要求比较高，模具制造的成本相对而言比较高。所以，冲压加工的方法，一般而言，只能在冲压件生产批量，相对比较大的情况下使用。如果生产批量比较小，则使用冲压加工的成本比较高，
21、经济效益相对较低。其主要表现在冲压加工的过程中一半设备都会产生较大噪音和振动，其会影响生活的环境。而且，对于冲压加工的过程，其具有一定的危险性，对于工作人员，还是比较容易发生安全事故。但是我们应该深刻认识到其任何加工的方法都不是绝对的安全，于冲压模具进行加工的过程中是我们必须正确进行操作。且现在很多的冲压设备和落后的操作方法，对于一般的生产事故而言，这些问题是造成安全事故的主要原因。1.4 冲压模具发展现状目前，冲压模具技术发展迅猛，特别是 21 世纪后，随着计算机辅助设计技术，如CAD 等技术的发展，模具设计更是进入了高速发展的快车道。在现在，冲压模具的主要发展的方向有两个方面：第一，冲压模
22、具在新时达里正大步朝着高加工速度、高尺寸精度、长使用时间及多工位、多功能方向快速发展。正在逐步满足现代生产发展的要求高效率、高自动化、高精度、操作安全的需要。与此想对应的材料技术，热处理技术，及各种模具的加工设备同时也得到了较快的发展。高精度模具设计要求一定要有成熟的计算机技术，这些就促使模具 CAD/CAM 技术的发展；第二，目前产品的更新换代的周期时间越来越短，生产过程为了满足试制或者小批量加工的需要，各种简易的冲压模具以及其相应的模具制造技术于现在也得到了快速的发展。因此，我国现代的模具行业发展迅速，其发展势头良好，平均每年都能达到 15%的增长速度。随着人们现代生活水平的不断提高，在此
23、同时，人们对产品质量要求同时也越来越高，这些就要求其有较高的模具设计和制造技术水平。目前，多工位的连续模，其进距精度可以达到很高的水平。但同时，有些多功能的连续模却可以进行各种各样的冲压加工，其甚至还可以完成其他的工艺性质的工序，如焊接与装配等等。现在我国设计制造模具的水平已经达到世界水平，模具的精度和寿命等各项指标都到达了使用要求。目前在我国的模具生产企业中，其在模具的设计制造方面已经达到比较高的水平。桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告用纸 第 3 页 共 41 页2 设计任务2.1 制件分析制件名称：负极片连续弯曲模 2；制件材料：QSn6.5-0.1（锡青铜）；材料厚度：1.3mm；制
24、件简图：如图 2.1 所示；制件展开图：如图 2.2 所示。图 2.1 工件图桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告用纸 第 4 页 共 41 页图 2.2 毛胚图 2.2 制件的工艺分析冲压制件的冲压工艺性能，体现了制件是否适合采用冲压的方法进行加工，以及制件在冲压加工过程中的难易程度。负极片连续弯曲模所使用的材料为 QSn6.5-0.1（锡青铜） ，生产批量为大批量生产。制件的弹性变形量不大，冲裁后制件的回弹也小，比较适合冲压加工。零件形状较简单，结构是对称的，形状比较复杂复杂，经过分析，该零件需要八道工序才能完成全部加工，其中各个工序的冲压性质不尽相同，虽然零件的加工工序较多，但是仍然可以
25、用冲压的方法进行加工 2。要完成负极片连续弯曲模的加工，需要用到的不同性质的工序，既需要冲裁，冲孔，也要进行弯曲。零件尺寸要求比较严格的是弯曲成形的开口部分，其余尺寸精度要求不高。制件中对标有尺寸精度的工件尺寸按照零件图的精度进行设计，对与其他未标尺寸，根据一般的精度进行设计，可以根据未标注尺寸的制造公差标注进行确定，如果零件的外形不是圆形，那么取精度等级 IT14 级进行设计，如果零件的外形是圆形的，那么精度等级一般可取 IT10 级进行设计。通过对制件零件图的分析，制件的主要形位公差精度该制件的未进行标注，所以形位公差精度根据一般的精度要求处理即可满足工艺要求。制件未标有表面质量的要求，根据照一般要求处理即可。
