电池接触片级进模设计论文(编辑修改稿)

电池接触片级进模设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

定位，用几副模具来生产太过于浪费， 生产 效率低下，制件的精度也难以保证。 方案二：采用复合模具。 优点：冲出的零件的精度和平直度好，生产效率也较高 ； 缺点：用一副 模具完成多个操作 比较 困难，而且模具 制造 困难。 7 方案三： 采用多工位级进模 优点：多工位级进模可以 使得产品在一副模具中被冲压完成，可以同步完成冲孔，切舌，拉深，弯曲等 工序，级进模一般可以设置导正销定位，定位精度可以得到保证。 级进模 可以 设置自动送料装置，误差检验装置，托料机构，可以实现无人看管自动化生产，当发生故障时还可以急停，安全，省时 ， 省力 ， 节约人力成本。 缺点：模具设计制造 周期长 ， 成本较高。 综上 所述：采用多工位级进模制造该制件是最合适的。 8 排样图的确定 排样 方式的确定 方案一 ：单排 优点： 模具结构简单 ； 缺点 ： 模具 压力中心与条料压力中心不重合，模具效率较低 ， 较浪费材料（ 条料 ）。 方案 二： 斜排 优点： 材料利用率较高 ； 缺点 ：模具设计复杂 ， 步距增大。 方案 三 ：双排 优点： 材料利用率高 ， 模具设计较为简单，模具压力中心与条料压力中心重合 ； 缺点 ：模具 较为 庞大。 方案四： 双排 与 方案三相比，方案四 的浅拉深 部位接近条料边缘，这样拉深的时候更能做到不变薄拉深。 综上所述 ，采用方案四所示的 排样是 最合理的。 9 下面 ，给出具体的排样图 ， 如图 41。 图 41： 排样图 第一工位：侧刃冲切 ，冲制 Φ 5 的导正销孔 ； 第二工位 ：导正销导正 ； 第三工位 ：浅拉深 ； 第四 工位： 空工位 ； 第五工位：冲制异形 孔 、导正销导正 ； 第六工位 ： 切舌 ； 第七工位 ： 冲制异型孔 ； 第八 工位： 冲制 两个 Φ 的 小孔，同时从条料上切 断。 步距的确定 该落料冲孔件采用导正销和 侧刃 进行定位，用 侧刃粗定位，定位销精定位。 则步距由工件间最小搭边值和位置来确定，要 确定步距和条料尺寸首先得确定 在 拉深 前 的制品 毛坯尺寸。 10 制品 毛坯尺寸的确定 此 制件的 拉深 部分属于锥形 浅 拉深， 拉深 高度很浅，有可能有较大的回弹，因此拉深凹模的底部要设计成顶料块结构， 既 可以调节拉深深度，又能保证 底部 的平整度。 锥形零件的拉深 次数 取决于 锥 体的高度 H，直径 d，和斜角 α。 因为 相对高度 =1 . 4 / 7 . 8 1=H/d 。 α = 属于 50o~80o ,所以它 属于低锥形零件 ，可一次拉深成 形。 如图 42： d=。 d1=。 H=。 1 . 6 9 m m= )+2])( [ ( 9 . 7 1√= H)H+2]d1)([(d√=L 22 所以毛坯 直径为 δ+) d 1 )+(d2L+(d√= 20D  δ+=δ+) )+(+(√= 2 ； 图 42 拉 深 件 尺寸 其中δ 为 修 边余量 ， 根据 表 41 选择 修边 余量 得 毛 坯的 直径为=+ 所以毛坯 的原始尺寸为 1 8 . 0 5 m m ；=15+9 . 7 1 ）（1 2 . 7 6 4 0 . 5 5 m m=+）（1 2 . 7 6。 11 表 41有 凸缘圆筒形拉深件修 边 余量 凸缘直径 凸缘的相对直径 dF/d 以下 ~ 2 2~ =25 25~50 2 50~100 3 100~150 3 150~200 5 200~250 250 6 5 4 3 因为 相对厚度 22 . 3 5=1 0 01 2 . 7 60 . 3=1 0 0 D0t  ,可以不使用 压边圈， 它与圆筒形零件 的 拉深相似，但要采用带底的锥形凸模，需要在工件行程终了时对工件加以整形。 根据表 42， 确定工件间搭边值为 ， 所以步距 等于 =+ 取为 20mm. 表 42 工件间搭边值 材料厚度 t 工件间搭边值 a1 圆形件圆角 L2t 矩形件边长 L=50mm 矩形件边长 L50mm 以下 ~ ~ 1 载体 形式的确定 载体 形式有单侧载体，双侧载体，中间载体等形式。 单侧 载体是指有一侧的载体在中间空位就被切 掉 了，制件连在另一侧的载体上送往后续工位。 双侧 载体是 直到 最后一个工位，两侧的载体才被切除，制件才从带料上掉下来。 它 的 送料 稳定性 是最好的，但是，相应的，也比较浪费材料，降低了材料利用率。 中间 载体是带料两侧的材料被切除，制件通过中间的载体连接在带料上， 直到 最后一个工位才被切除，中间载体在弯曲级进模设计中用的比较普遍。 12 该零件的形状较复杂，有 拉深，切舌，落料，冲孔，对送进精度要求比较高，最终确定用双侧 载体 ，双侧载体有足够的强度和 精度 ，能平稳 送进条料。 为了使载体 的 强度得到保证，载体的宽度一般取搭边宽度的 2~4 倍。 查表 2 得 其侧面 搭边 为 2mm， 所以取载体宽度为 5mm. 侧刃 形式的确定 侧刃 定距是在级进模中比较常用的一种定距方法。 它 是 在条料的一侧或两侧的边缘上，用侧刃凸模（ 简称 侧刃） 先 冲去一窄边料 （图中 为 bA ， 其中 A 为步距 尺寸， b 为 条料宽度尺寸的减小部分 ） ，形成一缺口，被冲过的料 宽 由 B变成 B1( bB=B1 )， 在送料过程中，用 侧刃 挡块的 F 面 来挡住缺口断面 E，阻止 送料，从而达到挡料定距定位作用，经分析，该带料冲压采用双侧侧刃较为合适，选取的侧刃型号如下：  . 所以 条料宽度的基本尺寸为 297 .1 mm=3+1. 52+52+40 .5 52  （其中 3mm 为 对称双排时，两工件间的边料距离）。 条料 宽度公差的确定 料宽主要由落料件宽度和载体宽度确定料宽为 B=,公差由表 43可知，确定为。 表 3 条料宽度公差 条料宽度 B/mm 材料厚度 t/mm 1 1~2 2~3 50 50~100 100~150 所以 条料宽度为 为 20mm. 13 工艺计算 计算材料利用率 完成 一个制件所需要的工位内 冲裁件 的 实际面积和 板料 面积 的百分比称之为材料利用率，它是 用来 衡量 是否 合理利用材料的技术经济指标。 8个步距内的材料利用率为 100%BSη ＝Ａ  ； 式中 A 为 8 个步距内冲裁件的实际总面积， 即 8 个 工步内实际冲裁的面积 （ mm2） ； B为条料的宽度（ mm） ； S 为 步距 8 （ mm） ； 经计算得 =A mm2, %=100%）8（2 =BSA=η  ， 所以材料的利用率为 25%，一般级进模的材料利用率会偏低一些，属正常范围。 计算冲裁力 (1)冲裁力计算公式： KLtτ=F ， 式中 F 为冲裁力， K 为 安全系数值 选取 （在 生产 中 ，考虑到刃口变钝，间隙不均匀，润滑情况） ， L为制件周长， t为材料厚度为 ，τ为 抗剪强度（硬 铍青铜的 抗剪 强度为 520 Mpa） ，σ b为抗拉强度 (硬 铍青铜的 抗拉 强度 为 660 Mpa)。 根据排样图计算各工位的冲压力： 第一工位 是侧刃冲切和冲制导正销孔， =L ，N 1 2 7 6 4 . 2 3=5 2 00 . . 3=K L t τ =F 1 ； 第三工位 是锥形拉深 , K1π dtσ b=F3 ，其中 K1为修正系数 ， 取 ， dt 为 拉深底部（ 已变形 区） 直径 大小。 4858N==π dt σ b2K=F 13 ； 第五 工位为冲 制异型孔， =L ， 2 2 6 8 9 . 9 1 N =5 2 00 . . 3=K L t τ =F 5 ； 第六工位 为切舌，可以分为 冲裁 部分和弯曲部分，冲裁部分 周长 L=3，所以 冲裁部分的冲裁力为 1 2 1 6 . 8 N =5 2 00 . 331 . 32=2 K L t τ  ； 14 弯曲 部分 的冲裁 力用 自由 弯曲的公式 t)+(r0 . 6 k b t 2 δ=F b ； 其中 F为 自由弯曲力， b 为 弯曲件宽度， r 为 弯曲件内弯曲半径， k 为 系数，一般取 1~. 所以 =)+(=F  ， 所以 第六工位的冲裁力为 =+。 第七工位 为冲制异型孔， =L ， 所以 2 4 5 0 2 . 3 0 N 5 2 00 . 31 2 0 . 8 21 . 3=K L t τ =F 7 ， 第八工位 为冲制两个圆形小孔 ， 将产品从带料上切下， =L ,所以1 7 0 2 2 . 6 4 N 3 . 9 =KLt τ =F 8 ， 所以 总冲压力为 =F+F+F+F+F+F=F 876531。 (2)卸料力 :如 表 51， =Kx ,则 N 6 6 6 2 . 8 4==FK=F xx 。 表 51 卸料 力系数 Kx 板料厚度/mm 冲模种类 单凸模冲孔或冲裁 连续模（冲孔及冲裁） 多凸模冲孔 1 ~ ~ ~ 1~5 ~ ~ ~ 5 ~ ~ ~ (3)推 件力： 当 板料与 制件（或 废料）发生分离时，制件 （或 废料）要 恢复 到原始形状，即 产生回弹。 其中 ，制件是向上顶出，而废料是向下推出，通过漏 料孔漏到装废料的器皿里面。 本设计 论文中，第三工位的浅拉深和第六工位的切舌 ， 这两个工位的 制件 都会产生较大的回弹。 托料销 在 模具完成一次冲裁后 ， 要顶起板料，以便于自动送料装置把带料连同制件一块送到下一工位。 这时候 ， 浅拉深件和切舌片就容易卡在凹模里面，尤其是切舌片，容易发生取件困难 （拉深 件加切舌片 一共 四个制件）。 而 其他 工位的废料则被向下推出漏到废料器皿 里 （ 一共 十个废料） 所以推件 力 FnK=F dd  ,其中 Kd 为 推件力系数，如 表 52， 取 =,=K d2d1。 15 表 52 推件力 系数 Kd 方向 kd 向下推出 ~ 向上顶出 ~ n为 同时卡在 凹模 内的制件或废料， 10=n4,=n 21 则 1 2 9 9 2 5 . 4 4 N= 3 2 8 5)( 0 . 1 4=)FnKn(K=F 2d21d1d  ； KN 9 4 7 5 1 N=1 0 4 8 0 2 . 1 4+6 6 6 2 . 8 4+8 3 2 8 5 . 5 4=F +F+F =Σ F dx ， 则压力机公称压力 P0为 Σ )F( ～0  由上式得压力机公称压力为 : KN 2 5 3 . 1 8KN 2 1 4 . 2 3= 9 41 . 3 )( 1 . 1=1 . 3 ) Σ F( 1 . 1P ～～～0 。 因此可选 压力机 SH35(开式超高速 超精密压力机 ),其 参数如 下表 53 所示 ： 表 53 SH35 开式超高速精密压力机 参数 /单位 数值 公称力 /KN 350 公称力行程 /mm 滑块行程 /mm 10 行程次数 / min1 150~800 最大装模高度 /mm 270 装模高度调节量 /mm 40 滑块底面尺寸 前后 /mm 250 左右 /mm 350 工作台板尺寸 前后 /mm 380 左右 /mm 600 外形尺寸 前后 /mm 1200 左右 /mm 900 高度 /mm 2100 垫板厚度 /mm 100 主电机功率 /KW 16 计算 刃口 尺寸 冲孔 (圆孔， 异型孔 )刃口尺寸计算 ：（配合 加工法） 如下图 图 51~56 所示 其中外侧蓝色的线 表示 实际冲裁刃口，内侧绿色的线表示磨损后的冲裁刃口。 图 51第一 工位：冲切侧刃 图 52第一 工位：冲导正孔 图 53 第五工位 ：冲异形孔 17 图 54第七 工位：冲异型孔 图 55 第八工位 ：切除 图 56 第八工位：冲圆形小孔 如上图 51~56 所示 ， 分别是第 8冲孔 （ 圆形孔 或异形孔） 工位的 凸模，孔的冲裁以凸。