制定电器开关网芯零件的冲压工艺规程及模具设计

1、电器开关网芯零件冲模设计说明书制定电器开关网芯零件的冲压工艺规程及模具设计制件如图 1 所示，材料为黄铜 h62（软），厚度 1.2mm，制件精度为 it14 ，形状简单，尺寸也不大，大批量生产，属于普通冲压件。图 1 电器开关网芯零件图1 冲压件进行工艺分析根据制件的材料、厚度、形状及尺寸，在进行冲压工艺设计和模具设计时，应特别注意以下几点：1）该制件为圆形拉深件，因此在设计时，毛坯尺寸的计算是一个重点。2）要确定落料、拉深、冲孔各工序的顺序。3）制件不大，可能需要经过多次拉深。 如果需要经过多次拉深，则拉深工序的确定以及拉深工序件尺寸的计算是正确进行工艺和模具设计的关键。4）冲裁间隙、拉深

2、凸凹模间隙以及每道拉深工序的高度的确定，应符合制件的要求。5）各工序凸凹模动作行程的确定应保证各工序运动稳妥、连贯。2 工艺方案的分析和确定（ 1）工艺方案分析 根据该零件的形状特征，该产品属于拉伸件，需要进行落料、冲孔、拉伸三道工序。根据落料、拉深、1电器开关网芯零件冲模设计说明书冲孔各工序三道基本工序，可以对它们作不同的组合，排出顺序，即得出工艺方案，具体可排出一下五中方案：方案一：落料与拉伸复合，冲孔独立完成。方案二：先落料，拉伸与冲孔复合。方案三：先落料，再拉伸，最后冲孔，即单工序模。方案四：落料、拉伸、冲孔复合，组成复合模。方案五：拉伸、冲孔、落料组成级进模。方案一中，形位精度相对较

3、底，但是模具结构较简单，制造周期较短，生产成本不高，对精度要求不太高，中小批量生产比较合适，对于模具的磨损修复也比较容易。方案二中，形位精度相对方案二高，但是模具结构较复杂，制造周期较长，生产成本较高，由于拉伸和冲孔磨损速度不一样，修复较困难。方案三中，由于是单工序模，模具结构简单，生产成本底，但是生产效率底，生产批量不大，产品的形位精度不高，生产不太安全。方案四中，落料、拉伸、冲孔组成复合模，形位精度较高，但是模具结构复杂，制造周期较长，生产成本较高，落料、拉伸、冲孔中凸凹模的磨损速度不一样，修模比较困难，适合大批量生产，生产比较安全。方案五中，采用级进，模具结构复杂，制造周期长，生产成本高

4、，因此只有在大量生产中才较合适。根据现有条件和技术水平，产量及经济方面考虑，选择方案一。（2）主要工艺参数计算计算拉深工序间尺寸：为了计算拉深工序间尺寸必须先确定拉深次数从而确定计算方法。2电器开关网芯零件冲模设计说明书图 21）毛坯尺寸零件的相对高度h/d (16-0.6)/(45-1.2) 0.352 ，而高度h1020mm，根据文献 1 查表 43 可知，修边余量 1.2 ，因而毛坯直径为dd124d 2 (h)6.28rd18r 2d1 45-(4.5+1.2) 2 33.6 ，d2 45-1.2 43.8 ， 1.2 ，h16-4.5-1.210.3 ， r g4.5+0.6 5.1

5、 d33.62443.8 (10.31.2)6.28 5.1 43.885.12 68.94 取 d70 2）确定是否用压边圈毛坯的相对厚度 t/d 102 1.2/70 102 1.71 ，根据文献 1 查表 418 得, 采用压边装置。3）确定拉伸次数采用查表法，当 t/d 102 1.71 ，h/d 16.6/43.8 0.379 时，根据文献 1 查表 48 得 n1。4）确定各次拉伸的直径根据文献 1 由表 4 6 查得 m10.5,d1 0.5 70 35 750n，符合要求。2）确定压边弹性元件选择压边元件为橡胶。确定橡胶的自由高度h自 ，根据文献 2 表 3-9 得：h 自=l

6、 工/0.3+h 修模式中，l 工为模具的工作形成再加 1 3mm，本模具的行程高度为 l 工=21mm， h 修模 的取值范围为 46mm，这里取中间值 5mm。h 自=(21/0.3+5)mm=75mm确定橡胶的横截面积aa=f/qf 由前可知为 f=5kn，q=0.26 0.5mpa，这里取 q=0.4 mpa。2则 a=5000/0.4=12500mm取橡胶的的直径为160mm，因为压力机的工作台的孔为180mm。（5）冲裁件的排样以有废料排样为依据：ba图 3根据文献 4 查表 3-20 得 a 0.8 ，b1.0 。对于软黄铜要取大点，则 a=2mm,b=2mm。6电器开关网芯零件

7、冲模设计说明书图 4表 1-1 落料拉深复合模零件序号名称数量材料规格 /mm热处理1内六角圆柱螺钉435 钢m12 1002a 型滑动导柱220 钢 32210渗碳 5862hrc3a 型圆柱销235 钢 121004顶杆345 钢 1210045 50hrc5压边环145 钢892556 58hrc6固定挡料销345 钢a1067a 型滑动导套220 钢 45110渗碳 58628凸凹模1t10a70 125 5656 58hrc9垫板1t7a 200 5010开槽 锥端紧定 螺145 钢m4 10钉11压入式模柄1q235 5011012内六角圆柱螺钉445 钢m126013卸料螺钉44

8、0 钢m8 5530 35hrc14上模板1ht250290280 50焖火15打料杆245 钢 1420045 50hrc16a 型圆柱销245 钢106017弹簧465mn 1.8 1618卸料板1q27520070 1219凹模1t10a20070 2060 62hrc20打料块140 钢453340 45hrc7电器开关网芯零件冲模设计说明书21凸模145 钢 42.6 6760 62hrc22垫块145 钢200 70 5023下模板145 钢290280 50焖火5 模具凸凹模的校核凹模高度的校核根 据 文 献 3 查 表20.1-18凹 模 的 强 度 计 算 公 式 ： h1.

9、5f2d(1)s 3d0根据文献 2 查表 4-12 得 s353mpa，d 70mm， d0 90mm， f=78000nh= 1.5 78000(1270 ) =12.6mm353390凹模的厚度 20mmh，符合要求。凸模的长度校核根据文献 3 查表 20.1-10 凸模的稳定能力校核计算公式：32edlmaxc0t(f) 查表 20.1-11 得 c=0.1根据文献 2 查表 4-12 得 =450mpa， e=200103mpad090mm，t=1.2mm32200 90lmax0.173mm1.2450凸模的高度为 h 67 lmax，符合要求。其它尺寸及销钉、螺钉等的确定都是事先

10、按照强度计算来选择的。6 选择冲压设备由于该制件是一件小型制件，且精度要求不高，因此选用开式可倾压力机。它具有工作台面三面敞开，操作方便，成本低廉的优点。由于冲裁、拉深复合模的压力行程的特点是在开始阶段即8电器开关网芯零件冲模设计说明书需要很大的压力，而在拉深阶段所需的反而要小的多。因此若按总的压力来选取压力机，很可能出现虽然总的压力满足要求，但是在开始阶段冲裁时已经超载。同时，选用拉深压力机还应该对拉深功进行校核，否则会出现压力机在力的大小满足要求，但是功率有可能过载，飞轮转速降低，从而引起电动机转速降低过大，损坏电动机。因此精确确定压力机压力应该根据压力机说明书中给出的允许工作负荷曲线，并

11、校核功率。但是在一般条件下，可以根据生产车间的实际情况，在现有压力机中选取。在这里根据总压力为 148 kn，根据文献 5 表 2-3 提供的压力机公称压力序列中选取 350kn的压力机，型号为j23-35 。模具的总体尺寸长290 宽 280 高 214.2 ，压力机参数如表1-2 。表 1-2压力机参数型号j23-35公称压力 /kn350最大闭合高度 /mm280滑块行程 /mm80闭合高度调节量 /mm60滑块行程次数 /滑块中心线至床身50205-1距离 /mmmm立柱距离 /mm300工作台尺寸 /mm前后380左右610前后200工作台孔尺寸 /mm左右290直径260垫板尺寸

12、/mm厚度60直径150模柄孔尺寸 /mm直径50深度70滑块底面尺寸 /mm前后190左右210床身最大可倾斜角度 /( o)207 冲压工艺单表 1-3 冷冲压工艺卡南昌航院冷冲压产品型号零（部）件名共页9电器开关网芯零件冲模设计说明书工艺卡称片电器开关零（部）件型产品名称第 页网芯零件号材料牌号材料技术每毛坯可制件及规格要求毛坯尺寸毛坯质量辅助材料数h62(软 )条料 71045 167210 1.2工 序工 序工 序 内加工简图设备工 艺工号名称容装备时1下料剪床q11-3上裁板1200710722冲压落 料 、j23-25拉深3检验按 产 品图 纸 检验456编制审核会签（日期）（日期）（日期）10电器开关网芯零件冲模设计说明书8 设计小结通过两个星期的冲模设计，是对以前所学知识的一次综合运用，做到学有所用，既是对自己能力的锻炼也是对自己学习的检验，为以后走上工作岗位打好基础。同时对以前感到困惑的知识点，通过这次设计，豁然开朗。同时感谢老师