1、电位器接线片的冲压工艺分析及模具设计 毕业设计说明书(论文)作 者： 学 号： 系 部： 专 业： 题 目： 电位器接线片冲压工艺与模具设计 指导者： 评阅者： 20* 年 6 月 南 京毕业设计(论文)开题报告学生姓名 学 号 专 业 指导教师姓名 职 称 所在系部 课题来源工程实际课题性质模具设计课题名称电位器接线片冲压工艺与模具设计毕业设计的内容和意义1. 内容： 1）绘制产品零件图 ；2）查阅资料并就自己承当的课题方向写出开题报告 ；3）完成产品的工艺设计及模具设计并绘制模具及模具零件的工程图；4）按规定格式和要求用Word打印毕业设计（论文）一份；5）用PowerPoint或其它软件
2、制作答辩提纲一份；6）翻译一篇相关的外文资料。2.意义：本次毕业设计是对我大学四年学的专业的一次总结，也是对我所学的知识的一次综合性的训练。它以点带线，以线带面地将整个大学四年的知识体系贯穿始终。使我对所学知识及其各自相关性有了更深刻的理解。本课题的研究将涉及一些二维和三维的软件的应用，如AUTO CAD，PRO/E等，以及PowerPoint软件的应用。这将会使我运用这些软件的能力得到提升。同时本次毕业设计还涉及到级进模的相关知识。这对我来说是一个新领域，以为课本涉及关于级进模的知识比较少，而且现在很多公司都用级进模，所以通过这次毕业设计对我自学能力的培养是一个很好的机会。因此通过本次学习将
3、对我进一步巩固所学知识及灵活应用所学知识来解决实际问题有着深远的意义。另外，通过本次毕业设计，将使我掌握写论文的一般步骤及方法。同时也提高了我如何快速而有效的查阅相关信息的方法，不仅锻炼了我在遇到困难时冷静分析。独立思考及解决问题的能力，而且培养了我和同学相互讨论，相互学习的习惯。本课题研究的是电位器接线片的冲压成型，冲压模具在人们的日常生活用品的生产中起着越来越重要的作用。文献综述随着我国电子工业的飞速发展,电子基础元件中的各种冲压零件对我国相对落后的模具工业提出了越来越高的要求。尤其是那些形状复杂、外形尺寸很小、原材料极薄的冲压件,对模具精度的要求很高,是模具工业中的难题。目前我国生产这类
4、产品的厂家,大部分依靠引进模具来维持生产,生产成本较高。如何对引进技术尽快地消化吸收,使之国产化,缓和复杂模具严重依靠进口的被动局面,已经引起业内人士的普遍关注。2冲压模具在人们的日常生活用品的生产中起着越来越重要的作用。因此国家在冲压模具方面越来越多的用到多工位级进模！本课题主要是运用多工位级进模具来完的，多工位级进模是指在一副模具内，将加工零件所需工序按一定顺序分为若干工位，在每个工位上设置一定的冲压工序，以此完成冲压件加工的一种精密，高效，长寿命模具，它是在连续模的基础上发展起来的一种结构更加复杂，加工精度高的先进模具之一。1多工位级进模不仅能有效提高冲压件质量与生产效率，降低成本，而且
5、能确保生产安全5电位器接线片中的弯曲和修边是比较难的。81 落料展开毛坯的毛刺方向应尽量设法安排在弯形后处于弯角内边。这一点对于弯曲弯角圆角半径较小的冲件尤为重要。对于塑性较好的铜，铝及低碳钢等材料，弯角半径小于0.5t时则可不必考虑毛刺方向。32 对于筒形拉深件来说，往往会涉及到修边，而修边多采用横向切边的方式。6而如果要用模具来完成这种形式的加工话，在模具中就应将冲床的垂直运动转化为模具刀口的水平运动，然后对工件进行剪切修边。9在这种模具中，其主要的部分就是进行运动转换的凸轮机械。在设计中的注意事项：下模顶内凸轮的力要大，为防止在剪切过程中及内凸轮倾斜，使模具的运动部分卡死；顶下打板的力不
6、宜过大；而顶内打板的力应大些，以方便上模的脱料；下刀口板与下定位板之间应产生适当的水平方向上的滑动；内外凸轮相对间的运动；下打板与下模板的间隙大小。10精密的多工位级进模一般有十几个工位。各工位步距之间的误差不超过0. 002mm ,主要工作零件可以全互换,上下模刃口之间的间隙必须均匀,在行程次数300400 次/ 分的高速冲床上工作,不会啃模。4电位器元件的冲压件常用这类模具生产,模具使用寿命可达3000 万次以上。这类模具在国外制造,全靠先进的精密加工设备来保证模具的高精度。近年来我国虽然拥有一些精密加工机床,但由于设备分散,不能配套使用。7同时,目前尚未完全掌握这类设备的加工技术,种种原
7、因致使具有进口精密机床的条件,也生产不出如此高精度的模具。鉴于这种现状,以中点软定位簧为例,介绍了一种既能利用国内现有加工技术制造,又能保证模具的使用精度的设计方法和思路,该模具已在生产中投入使用,性能良好,产品质量稳定。2参考文献1 高锦张 塑料成形工艺与模具设计 机械工业出版社 2001 . 82 陈超 多工位级进模的设计和研究 湖南工业职业技术学院 3 张正修 弯曲件连续模的排样图设计 机械部研究院 4陈炎嗣 多工位级进模具工艺设计与模具设计 机械工业出版社 5林清安编著.Pro/Engineer Wildfire2.0模具设计.北京：电子出版社，2005.46高锦张主编.塑性成形工艺.
8、北京：机械工业出版社，2001.87王新华主编. 冲压模具设计与制造实用计算手册.北京：机械工业出版社,2003.38郑可煌主编.实用冲压模具设计手册.北京：宇航出版社，1990.59李文宏主编. Pro/Engineer Wildfire2.0钣金设计.北京：中国铁道出版社，2004.410中国模具设计大典.南昌：江西科学技术出版社.2003.1研究内容一、研究方法与思路本毕业设计在老师的指导下，由以前所学模具知识结合模具设计手册等参考资料由本人完成。主要根据模具设计手册中介绍的冲压模具设计的一般方法、步骤，模具设计中常用的公式与数据，模具结构及零部件，典型模具工程实例，模具制造工艺中讲解的
9、冲压模工艺技巧制造技术，塑性成 形工艺及模具设计中介绍的冲压工艺过程，工艺条件，及模具设计的要点等知识设计。另外查阅了大量的图书及网上资料。设计过程中利用了网上介绍的国外先进技术，和各论坛讲解的模具常用结构设计技巧。其间我加强练习了CAD，PRO/E软件。通过以上的设计过程总结，结合大量的资料查阅，完成了毕业论文的写作。二、 工艺分析该电位器的材料为铝1060，其韧性较好。毛坯尺寸的确定由r1/t=0.2/0.3=0.667 r2/t=0.5/0.3=1.667得x01=0.4 x02=0.43 (表3-1) 则毛坯总长L总=37.0898 毛坯总宽B总 =21.025步距s=22.5L料宽b
10、=23.4搭边a=1.5=b切口尺寸：A1=1.5 C1=2.8三、 排样图研究计划第1-2周 1、熟悉课题，查阅并收集有关资料，绘制产品零件图，完成产品图的三维造型； 2、完成工艺性分析，提出设计方案； 3、完成2000字的外文翻译第3-5周 1、完成工艺计算，排样设计，绘制排样图（二维和三维） 2、完成模具零件结构形式确定及设计，选择设备； 3、写出开题报告。第6周 1、绘制模具结构草图 2、完善开题报告第7-10周 绘制模具结构及各设计件零件图第11周 图形修改并进行硬拷贝第12周 编写说明书第13周 制作答辩提纲，刻录光盘，准备答辩第14周 答辩特色与创新本课题主要运用多工位级进模具，
11、在做毕业设计的过程中，AUTO CAD 和Pro/E的运用，锻炼了我的绘图能力，还让我熟练了Word等应用软件的应用！这些都是对我的训练。多工位级进模以前没有学过，而且书上介绍的也比较少，所以做多工位级进模对我来说是一项创新！指导教师意 见 指导教师签名： 年 月 日教研室意见 主任签名： 年 月 日系部意见 教学主任签名： 年 月 日毕业设计说明书（论文）中文摘要摘要 本文分析了电位器接线片的成型工艺特点，其中包括利用对工件展开图的尺寸计算、工件的工艺分析、冲裁力与拉深力的计算、模具设计的难点，确定了级进模的排样方案和模具总体结构。该级进模有冲裁、拉深、整形、胀形等7个工位。详细介绍了凸模、
12、凹模、固定板、卸料装置等零部件的设计和制造，以及压力机的选择。同时阐述了模具的工作过程、各成形动作的协调性、以及凸模和凹模镶块的装配间隙，并制定典型零件的加工工艺。关键词 电位器接线片 拉深模 级进模 模具设计毕业设计说明书（论文）外文摘要Title Design of the Stamping Process and the Progressive Die for the telegraphese connection (i) AbstractThis paper analyzes the technical characteristics of the telegraphese conne
13、ction product stamping，including the size calculation of the part technical analysis, the calculation of the punching force and drawing force, the difficulties of die design, making sure the layout project and the die general structure. The progressive die could complete seven processes that include
14、 punching, drawing, shaping and so on. The high-speed punching machine has been used during the process of producing. It introduces the design and manufacture of the punch, the die, the stripping device, the pushing device, and the blanking holders in details. And it also expatiates the working proc
15、ess of the die, the coordination about each motion of figurations, the assemble clearance of the punch and die, even including the way to establish the manufacture process of the typical parts.Keywords telegraphese connection progressive-die technical analysis die design前言我们日常生活中所用器具几乎均需用模具来成型实现，模具对
16、人们而言将不再陌生。如在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通信等产品中，60%80%的零部件都要依靠模具成形。用模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。模具又是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。标志冲模技术先进水平的多工位级进模，是我国重点发展的精密模具品种。级进模能够在一副模具内完成复杂零件的冲裁，弯曲，拉深，立体成型以及装配等复杂工艺，具有生产效率高，操作安全可靠，可以加工复杂零件等特点而受到普遍的重视，应用也日益广泛。有代表性的是集机电一体化的铁芯精密自动叠片多功能模具，已达
17、到国际水平。其他如48、54、68条腿集成电路柜架多工位级进模、电子枪硬质合金多工位级进模、别克轿车安全带座式多工位级进模、空调器散热片多工位级进模，均达到国外同类产品水平。但总体上和国外多工位级进模相比，在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上，仍存在一定差距。本文将对电位器接线片冲压工艺与多工位级进模设计作一个系统、详细的介绍。毕业设计的意义在于，综合运用所学课程的理论和生产实际知识，进行多工位级进模设计工作的实际训练，培养个人独立工作能力和创新能力，树立理论联系实际和严谨求实的工作作风。巩固、扩充模具专业课程所学内容，掌握多工位级进模的设计方法和步骤。掌握多工位级进模设计的基本技能，如计算
18、分析、计算机绘图、查阅设计资料和撰写设计说明书，熟悉标准和规范。通过毕业设计，提高了自我分析、解决问题的能力，对学过的基础知识进行复习和运用，对专业知识做到更深一步的掌握和拓展，了解模具专业前沿技术，提高自己的动手能力，为进入工作岗位打好基础。毕业设计的设计面较广，有一定难度。设计是按学习、消化、吸收、创新的思路进行的。整个设计是由个人独立完成，所以设计内容可能会有一些漏洞和错误，殷切希望各位老师及领导予以批评和指正。在毕业设计过程中，得到了柯旭贵教授等老师的悉心指导和帮助，在此一并致以衷心的感谢！第一章 工艺设计1.1工艺分析1零件介绍本课题零件见图1所示，材料为厚0.3mm的Al1060,
19、要求生产批量：大量。该零件用到了冲裁、拉深，胀形，翻边，侧冲孔，弯曲，落料等工艺。图1-1 零件二维图图1-2 零件3D图1.2零件工艺分析如图1所示零件尺寸均为未注公差的一般尺寸，取为IT14级。冲裁工艺性：零件材料为Al1060，属软铝，有良好的塑性，料厚为0.3mm属薄料，该冲压件上有个侧孔，直径为2mm，孔尺寸精度要求一般，冲压性能好。拉深的工艺性：该零件的材料适合拉深，图示零件包含只有一个拉深圆筒。在拉深普通的单圆筒制件时，圆筒侧壁是依靠周围凸缘的金属不断流入侧壁而成形的，侧壁的变形条件在圆周上各处都一样，所以变形比较均匀。因为拉深件的两侧还有料，所以拉深件需要加个凸缘，提高工件的拉
20、深工艺性能。1.3毛坯的确定进行多工位级进模设计时，要根据零件图计算，并绘制出零件的产品图。由于该零件形状虽然较为简单但需要的工步较多！， 1.3.1零件毛坯尺寸的求解通过Pro/E三维造型，导出iges文件。(图2-2)图1-3-1 毛坯三维图图1-3-2 毛坯二维图第二章 工艺计算2.1工艺计算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
21、、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拉深，胀形，冲预制孔，翻边，侧冲孔，切边，弯曲，最后落料。并要考虑模具的强度、刚度，结构的合理性。带料拉深工艺计算1切边余量的确定 有文献1p127表4-2，Df/d=20/9.3=1.78,得切边余量为1.6mm ,放大为2mm 。故 凸缘直径选用 Df=20mm 。2计算毛坯直径D由文献1p128 式4-22得D=（df2+4dh-3.44dr）1/D=（df2+4dh-3.44dr）1/2=(202+49.36-3.449.30.5)1/2=24.669mm 所以毛坯直径选D=25mm由文献1p94
22、 式3-25得L弯=1.57（r+x0t）毛坯长L=（2-0.2）+（23/2-9/2）-0.2-0.5+（6-0.5-0.5）+（9/2+0.3-0.5）+（L弯1）=0.5024+（3L弯2）=30.9875+（3.140.5-1）2=42.8698=43所以毛坯总长=毛坯长+搭边+修边余量=43+3.5+2=48.5 毛坯宽B=D=253步距S的确定 由文献（2） p33得S=L+aS=L+a=25+1.4=26.5 4判断（1）拉深 根据宽凸缘拉深系数的定义：宽凸缘件总拉深系数m=d/D=9.3/20=0.465（由文献（1）P136 式4-23得） 依据文献（1）表4-6，得dt/d
23、=0.530.465，所以该拉深可以一次拉深好。（2）冲预制孔 由文献1P176式5-3得d=D1-3.14（r+t0/2）+2h1=dm-2（h-0.43r+0.72t0） =3.8-2（1-0.430.5-0.720.3） =2.016 所以d取2 （3）翻边由文献1P176 式5-6得 h=dm/2（1-k）0.43r+0.43r+0.57r =3.8/2（1-0.53）+0.430.5+0.570.5 =1.3221 则h取2 而实际翻边高度h=1，所以只需要一次翻边。 2.2毛坯排样设计1毛坯排样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
24、、对排、无费料排样、多排、混合排。毛坯排样的原则：1）材料利用率要尽量高；2）满足产品零件冲裁及后工序的要求。该零件呈圆形且外形比较规则，同时考虑到工序排样要求，毛坯采用单排方案，如图3-1所示：图2-1 毛坯排样图2搭边由文献1P43表2-6 查得搭边系数c=1.4由文献1P42表2-5 查得 工件间搭边a=2.2侧边搭边 b=2.5则搭边尺寸 ；工件间a=2.21.4=2.8侧边 b=2.51.4=3.5.步距步距是冲压过程种条料每次向前送进的距离，其值为排样是沿送进方向两相邻毛坯之间的最小距离值。步距可定义为： S = L + a（由文献2P33式3-1得） 式中 S-冲裁步距L-沿条料
25、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=25+2.8 =27.8=283条料宽度由文献2P33 查得条料宽度指根据排样的结果确定的毛坯所需条料的宽度方向的最小尺寸，条料宽度为：B- = D + 2（a+） -式中 B-条料宽度的理论值。D-垂直于送料方向毛坯的最大轮廓尺寸。a-侧搭边值。-条料宽度的单向极限偏差。该零件条料宽度的确定：B-=25+2（3.5+0.3）=33-0.3mm2.3冲切刃口设计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；2、刃口分解应保证产品零件的
26、形状、尺寸、精度和使用要求；3、内外形轮廓分解后各阶段间的连接应平直或圆滑；4、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；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，不宜分段；6、复杂外形以及有窄槽或细长的部位最好分解，复杂内形最好分解；7、外轮廓各段毛刺方向有不同时应分解。2.4工序排样在多工位级进模冲压中，工序件在级进模内随着冲床一次就向前送一个步距，到达不同的工序。由于各工位的加工内容互不相同，因此，在级进模设计中，要确定从毛坯板料到产品零件的转化过程，既级进模各工位的所要进行的加工工序内容，这一设计过程就是工序排样。1工序排样遵循的原则：（1）工件排样要保证
27、产品零件的精度和适用要求；（2）工序应尽量的分散，以提高模具寿命，简化模具结构；（3）合理安排各工序，使压力中心尽可能与模具几何中心接近；（4）同一工位个冲切凸模应尽量设计为同一高度；（5）冲孔在前，外形冲切和落料在后；（6）为保证条料送进的步距精度，第一工位安排冲导正孔，第二工位设导正销，在其后的各工位上，优先在易窜动的工位设置导正销；（7）设置空位，可以提高凹模，卸料板和凸模固定板的强度；（8）工件和废料应能顺利排出；（9）排样方案考虑模具加工设备的条件。2空工位的设置空工位指工序经过时，不作任何的冲切加工的工位。在级进模设置的空工位时为了提高模具的强度，保证模具的寿命和产品的质量以及模具
28、中特殊机构的设置等，空工位的设置非常普遍。在该零件中，无须设置空工位。3载体的设置级进模由多个工位组成，冲压过程中各个工位的加工内容不同，因此，把工序件从第一工位运送到最末工位是级进模的基本条件之一。载体要求必须由足够的强度，能平稳的将工序送进。4侧刃设置侧刃是级进模用得最广的定距机构。其工作原理是在条料侧边上冲出与送进步距相等的缺口，利用侧刃挡块对条料缺口处台肩的阻挡实现定距。用侧刃定距精度可靠,生产率高，因而,是级进模常用的定距方式。由于它以切去条料边缘少量材料形成的台肩定位，所以增加了材料的消耗和冲压力。一般用于生产率要求高、步距较小、材料较薄的级进模。本设计中用第一个冲切刃，作侧刃，后
29、带一台阶，称侧刃挡块，和侧刃一起工作，带料每送进，只能送到被侧刃切除的地方实现对带料的X向定位。5导料板设置导料是工序件Y向定位机构，对条料横向（宽度方向）定位，从而使条料沿直线送进。否则，条料摆动会影向产品精度。该产品存在拉深浮顶，因此采用导料浮顶销进行导料。该模具采用无侧压导料板。导料间距和浮顶高度计算：导料间距：W=B+(0.050.2)= 33+0.1=33。1mm；浮顶高度：H=h（最大成型高度）+（15）=6+1=7mm。6工序排样多工位级进模的工序排样设计是多工位级进模设计的关键，是决定级进模优劣的主要因素之一。根据该零件的要求以及上述工艺特点的分析,设计多工位连续工序排样方案。
30、如图2-2所示：图2-2 工序排样图具体工位安排如下：拉深-胀形，冲预制孔-翻边-侧冲孔-切边-弯曲-落料。第三章 级进模具设计3.1级进模结构设计方法级进模是用多个零件按照一定关系装配而成的有机整体，结构是模具的“形”。模具的优劣很大程度上体现在模具结构上，因此级进模的结构对模具的工作性能、加工性、成本、周期、寿命等起着决定性作用。1级进模结构设计原则级进模结构设计是要遵从以下原则：a尽量选用成熟的模具结构或标准结构。b模具要有足够的刚性，以满足寿命和精度的要求。c结构应尽量简单、实用，要具有合理的经济性。d能方便的送料，操作要安全简便，出件容易。e要考虑废料的处理。f模具零件之间定位要准确可靠，连接要牢固。g要有利于模具零件的加工。h模具结构要与现有的冲压设备相协调。i模具容易安装，易损件更换方便。2 结构设计内容 结构设计大体可以分为两步：第一步根据工序排样的结果确定模具的基本结构框架，确定组成级进模的主要结构单元及形式，对模具制造和使用提出要求；第二步确定各结构单元的组成零件及零件间的连接关系。结构设计的结果是模具装配图和零件明细表。3结构概要设计内容概要设计是级进模结构设计的开始，它以工序排样图为基础，根据产品零件要求，确定级进模
