冷沖模手機鍵盤設計案例.doc

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沖 壓 模 具 設 計 素 材 一、制件圖的分析 1、所要沖壓生產的制件圖紙如下： （圖1制件圖） 2、從制件圖可以看出，此制件用沖壓方法進行生產需要四道工序，即：落料拉深修邊沖孔?？紤]到實驗的特殊情況，只需設計制造三套沖壓模具，即：落料模具、拉深模具、沖孔模具，修邊工序采用手工方式進行。 3、此制件是和其它多種小零部件相互配合、有嚴格裝配關系的零件，雖然圖紙上的尺寸精度沒要求那么高，但考慮到使用時的互換性，在進行模具設計時仍然要對模具的型腔尺寸精度要求高些。 二、模具結構的選取 1、此次制做的沖壓模具是用來做實驗的，為簡化沖壓模具的結構復雜程度、縮短模具的制做周期，設計時采用了單工序模具結構，便于調整。 2、為降低模具的制做成本，設計時采用了標準模架。 1）落料模具模架尺寸 180mm150mm（材料：HT200） 2）拉深模具模架尺寸 150mm125mm（材料：HT200） 3）沖孔模具模架尺寸 150mm125mm（材料：HT200） 3、由導柱、導套（材料：20#鋼 滲碳淬火HRC60-62）組成的上、下模之間的導向定位系統(tǒng)采用滑動配合方式，配合間隙0.03ｍｍ，足以保證IT7－IT8級的尺寸精度。 三、落料模具設計 1、落料件尺寸的確定 1）制件圖尺寸如圖1所示，可按低盒形件處理。 2）切邊余量取0.4mm。 3）彎曲的直邊部分展開長度為： ＝H＋0.57Rd 式中： ――彎曲的直邊部分展開長度 H－－拉深總高度 Rd－－底部園角半徑 4）落料件尺寸的確定 按低盒形件近似做圖法得到如圖2所示的毛坯尺寸： （圖2落料毛坯圖） 2、落料模具凸、凹模尺寸的確定 1）落料件的尺寸取決于凹模刃口尺寸。設計落料模具時應先考慮凹模刃口尺寸，并以凹模刃口尺寸為設計基準，縮小凸模刃口尺寸來獲取沖裁間隙。 2）沖裁間隙（單邊）Cmin=0.015mm 3)凸、凹模刃口尺寸計算公式 設制件尺寸為 則： 式中： ――分別為落料模具凹模、凸模的刃口尺寸 ――分別為落料模具凹模、凸模的制造公差 ――制件的制造公差 ――單邊最小沖裁間隙 ――磨損系數（取X＝1） 4）凸、凹模刃口尺寸（略） 3、為降低模具制造成本，沒有進行排樣設計，而是在凹模的相應部位設計了定位銷（采用手工送料方式），以解決用小塊板料落料生產時的定位問題。 4、因鎂板的壁厚只有0.6mm，落料時包緊力不大，故采用彈性卸料裝置。卸料板和凸模之間的間隙取0.1mm。 5、壓力中心和沖裁力的計算（略） 6、凹模采用柱孔口直筒形結構，既便于制造又解決了向下漏料的問題。 四、拉深模具設計 1、拉深的總高度比較小，只有5mm，設計時采用了一次拉深成形工藝。 2、拉深模具凸、凹模尺寸的確定 1）此制件是要求外形尺寸零件（便于裝配），設計時應以凹模為基準件，間隙通過減小凸模尺寸獲得。 2）拉深間隙 拉深間隙值C的大小對拉深力、制件質量、模具壽命等影響很大。間隙過大，制件易起皺，有錐度、精度差；間隙過小，則有害摩擦加大，制件變薄嚴重，甚至破裂。因此，確定合適的拉深間隙值C是很重要的。 考慮到鎂板的拉深性能差（需把拉深模具和坯料加熱到合適的溫度才能進行拉深生產）、制件精度要求較高等諸方面的因素，拉深間隙取值如下： （1）直邊部分拉深間隙值 C=1t=0.6mm （2）轉角部分拉深間隙值 C=1.1t=0.66mm 3）凸、凹模園角半徑 ＝1mm （制件尺寸決定） ＝2mm （便于拉深） 4）凸、凹模工作部分橫向尺寸的計算公式 式中： ――分別為凹模、凸模工作部分橫向尺寸 ――分別為凹模、凸模的制造公差 ――制件外形標注的最大尺寸 ――凸模、凹模之間的單邊間隙 ――制件的制造公差（單向公差） 5）凸、凹模尺寸（略） 3、壓邊裝置 為了防止拉深過程中制件起皺，設計時采用了橡膠式彈性壓邊裝置，同時兼起卸料板作用（單邊間隙0.1mm）。 4、拉深坯料定位 考慮到在拉深時鎂板坯料和拉深模具需要加熱，從而會引起模具尺寸的微小變化、做實驗生產批量不大等因素，設計時定位裝置沒有采用周邊定位法，而是在相應部位使用定位銷定位。 5、彈頂裝置 為了保證拉深時底面的平整和拉深制件不滯留在凹模，設計時采用了橡膠式彈頂機構。但要注意，調整時應使彈頂機構的預緊力小于壓邊裝置的壓邊力，這樣才能使拉深工序順利進行。 6、加熱系統(tǒng) 用220V電熱管加熱，電熱管環(huán)繞在拉深凹摸的周圍。 五、沖孔模具設計 1、沖孔模具凸、凹模尺寸的確定 1）沖孔件的尺寸取決于凸模刃口尺寸。設計沖孔模具時應先考慮凸模刃口尺寸，并以凸模刃口尺寸為設計基準，擴大凹模刃口尺寸來獲取沖裁間隙。 2）沖裁間隙（單邊）Cmin=0.015mm 3)凸、凹模刃口尺寸計算公式 設制件尺寸為 則： 式中： ――分別為沖孔模具凸模、凹模的刃口尺寸 ――分別為沖孔模具凸模、凹模的制造公差 ――制件的制造公差 ――單邊最小沖裁間隙 ――磨損系數（取X＝1） 4）凸、凹模刃口尺寸（略） 2、坯料的定位 沖孔是手機外殼沖壓生產的最后一道工序，其坯料是拉深、修邊后的半成品制件，可利用坯料的凹腔來準確定位。 3、卸料板和凸模之間的間隙仍然取0.1mm。 4、壓力中心和沖裁力的計算（略） 5