型芯片课程设计资料Word下载.docx

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1、冲裁工艺设计：

对制件的结构、尺寸、精度、数量、材质等要素进行分析，初步确定制件的冲裁工艺，计算搭边尺寸、毛坯尺寸、确定排样图（绘在总装图上）；

2、模具结构方案设计：

根据冲裁工艺方案，初步确定模具结构方案和坯料导向、定位方式；

3、计算冲裁力，初步选择冲压设备；

了解其行程、吨位、容模尺寸等有关技术参数；

4、计算卸料力，确定卸料方案及卸料元件的规格、尺寸；

5、计算并确定冲裁间隙继而确定凸模、凹模等主要工作零件的尺寸、结构形式；

必需时需进行强度、刚度的计算或校核；

6、协调模具各零件的结构、尺寸，完善导料、定位等辅助功能件结构及尺寸设计；

7、绘制模具总装配图：

1）、考虑采用“半剖法”表示上模使用中的两个极限位置；

2）、按装配图要求标注尺寸及配合性质、技术要求等；

3）、零件标号无遗漏；

明细表内容详实、规范；

4）、制图遵照国家标准；

排样图按习惯绘在总装图的右上角或适当位置。

8、绘制凸模、凹模零件图、尺寸、粗糙度标注齐全

9、根据以上内容完成课程设计说明书一份，篇幅不少于8000字。

指导教师：

匡唐清

接受设计（论文）任务日期：

2013.10.25

学生签名：

蔡昕

型芯片冲压工艺课程设计

摘要

塑性成形工艺（冲压）课程设计是我们课程学习实践中的一个重要的环节。

而我们本次的的冲压工艺设计的任务，是对常用的简单冲压零件——型芯片进行相应的工艺设计。

在设计的过程中，综合运用和巩固了冲压工艺等课程及有关课程基础理论和专业知识，初步掌握了冲压工艺设计的一般流程和方法。

这次课程设计，使我对工件的工艺分析有了更深层次的理解。

通过对压力中心的确定和刃口相关尺寸的计算，掌握了运用数学、理论力学等知识处理相关实际问题的思路和方法；

通过绘图、查表等的实际操作，培养了准确选定、综合分析、熟练运用相关表格和数据的能力。

按照实际的设计流程，此次设计主要可分为三步：

首先，进行相关的工件冲压工艺分析，接着确定生产的工艺方案和模具的结构及形式，最后，进行工件冲压工艺的相关计算和确定合适的冲压生产设备。

在本次课程设计中，工件的冲裁精度经查表选用IT14精度等级，凸、凹模的精度高于冲裁件的精度5~6级，根据相关经验并查表选取7级精度。

工件为大批量生产，选用自动送料方式省时、高效。

采用复合模进行生产并采用弹性卸料的卸料方式，最终的排样方式为单排，提高材料利用率。

凸、凹模的尺寸为：

凹模51.63mm，24.74mm和凸模12.22mm,30.51。

同理凸凹模尺寸分别为凸模51.51mm，24.62mm。

凹模30.51mm，12.34mm最后计算的冲压力为159..2KN，选用JH23-25开式压力机满足生产要求。

本设计中仍存在缺陷和不足，如模具的设计方面根据相关生产经验和实际选用刚性卸料方式可能更为适合，因此，存在力的大小和料厚对卸料装置准确选取的影响。

关键词：

冲压工艺，方案，结构形式，排样，冲压力

第一章概述

1.1冲压的定义与特点

与塑性加工的其他方法及机械加工中其他冷、热加工方济效益的加工方法相比，使用模具冲压加工有其独特的优点。

首先生产效率高一般冲压设备的行程次数为每分钟几十次，象高速冲床每分钟达数百次千次以上，而且每一次冲压行程有可能就得到一个产品零件。

其次，冲压产品质量好，强度高，冲压产品由模具精度保证了可不需再机加工尺寸形状且不破坏（冷轧板材的）表面质量，冷变形硬化效应提高了零件的强度；

模具的寿命，确保了冲压产品形状、精度和性能稳定性。

此外，冲压加工一般没有切屑碎料生成，金属材料耗材少，且不需要加热设备，也节省了材料、燃料和能源等，因此，可以说冲压加工是一种节能并具很高经冲压加工是借助于常规或专用的冲压设备的动力，使板料在模具里直接受到变形力并进行变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的产品零件的生产技术。

板料、模具和设备是冲压加工的三要素。

冲压加工是一种金属冷变形加工方法。

所以，被称之为冷冲压或板料冲压，简称冲压。

它是金属塑性加工（或压力加工）的主要方法之一，也隶属于材料成形工程技术。

冲压加工中的具体方法或技术经验可称为冲压工艺。

而所谓模具是指制造一定数量产品的专用模型、工具。

模具的类别很多。

冲压模也称为冷冲模或冲模。

1.2冲压的基本工序及冲压模具

由于冲压件的形状、尺寸和精度要求不同，因此，冲压加工的方法是多种多样的。

根据材料的变形的特点及工厂现行的习惯，冲压的基本工序可以分为分离工序与塑性变形工序两大类：

1）分离工序是使冲压件与板料沿要求的轮廓线相互分离，并获得一定断面质量的冲压加工方法。

2）塑性变形工序是使冲压毛坯在不破坏的条件下发生塑性变形，以获得所要求的形状、尺寸和精度的冲压加工方法。

为了提高劳动生产率，常常将两个以上的基本工序合并成一个工序称为复合工序。

冲压模的形式很多，一般可按下列不同特征分类：

（1）按工序性质分类可分为落料模、冲孔模、切断模、且切边模、切舌模、剖切模、整修模、精冲模等。

（2）按工序组合程度分类可分为单工序模（俗称简单模）、复合模和级进模（俗称连续模）。

（3）按模具导向方式分类可分为无导向的开始模和有导向的导板模、导柱模等。

（4）按卸料与出件方式分类可分为固定卸料式与弹压卸料模具、顺出件与逆出件式模具。

（5）按挡料或定距方式分类可分为挡料销式、导正销式、侧刃式等模具。

（6）按凸、凹模所用的材料不同分类可分为钢模、硬质合金模、钢带冲模、锌基合金模、橡胶冲模等。

（7）按自动化程度分类可分为手动模、半自动模和自动模

1.3冲压工艺的应用与发展

鉴于冲压工艺具有很大优越性，冲压加工在国民经济各个领域中应用范围相当广泛。

例如，在宇航、航空、军工、机械电机电子铁道交通化工医疗器具、及轻工等部门里都有冲压加工。

不但整个产业界全用到它，而且每个人都直接与冲压产品发生联系据有关调查统计自行车缝纫机手表里有80%是冲压件；

电视机、收录机摄像机里有90%是冲压件。

还有，食品金属罐盒，搪瓷盆碗及不锈钢餐具，全都是使用模具冲压加工产品；

就连电脑的硬件中也缺少不了冲压零件。

当然冲压加工也存在着一些问题和缺点。

主要表现在冲压加工时的噪声、振动两种公害，而且操作着的安全事故时有发生。

不过这些问题并不完全是由于冲压加工工艺及模具本身带来的，而主要是由于传统的冲压设备及落后的手工操作造成的。

随着科学技术的进步，特别是随着计算机技术的发展，随着机电一体化技术的进步，这些问题一定会尽快而完善地得到解决。

冲压加工及其模具技术一直在不断的向前发展。

国内外21世纪发展方向和动向主要有以下一些方面：

（1）冲压加工的自动化无人化精密化。

（2）冲压生产中批量要求的两种趋势——大批量生产及多种小批量生产。

（3）冲压加工的基本理论研究，变形过程数值解析、计算机模拟及优化设计（包括专家系统、人工智能及工程中的计算机集成）。

（4）冲压新工艺及新模具的研究与开发，如精密剪切、无毛刺冲裁及特种拉深等。

（5）冲压新材料的研制与开发，如高强度、高伸长率钢板、旨在减轻重量和减少振动的各种复合板材等。

（6）冲压新材料及模具热处理新技术的研制、开发以及推广应用。

（7）冲模CAD-CAM一体化及冲模工程中的计算机集成。

所以，到目前为止，冲压工艺仍是模具在设计和应用方面重要的一部分。

冲压模具具有加工精度高、材料利用率高、操作简单，便于组织生产等优点。

在今后的一段时间里，冲压模具仍占据着模具制造重要的组成部分。

本次冲压模具的课程设制造有了更深一步的了解。

第二章冲压的工艺分析与工艺方案确定

冲压的工艺性是指该工件在冲压中的难易程度。

良好的冲裁工艺性应保证材料的消耗少、工序数目少、模具结构简单而寿命长，产品质量稳定，操作简单等。

影响冲压工艺性的因素很多，如冲压件的形状特点，尺寸大小，尺寸标注方法等精度要求和材料性能等。

下面介绍影响冲压工艺性的一些主要因素，并对给定的任务书进行相关分析。

2.1设计任务书

由课程设计任务书可知，工件材料为Q235，料厚为1mm，大批量生产。

图2-1型芯片图

2.2冲压工艺对材料的要求

选择冲压材料时首先应满足冲压件的使用要求，一般来说，对于机器上的冲压件，要求材料具有较高的强度和刚度，电机电器上的某些冲压件要求有较高的导电性和导磁性汽车飞机上的冲压件要求有足够的强度并尽可能减轻质量，化工容器要求耐腐蚀等同时还应满足冲压工艺对材料的要求以保证冲压过程顺利完成即应具有良好的塑性和表面质量以及板料厚度公差应复合标准规定等.

冲压常用的材料的力学性能以及板料和带料的规格可查阅相关的资料。

其中板料的尺寸较大可用于大型零件的冲压，带料的宽度在300mm以下，长度可达几千米，适用于大批量生产的自动送料。

条料是根据冲压件的需要，那个板料剪切而成的，用于中小形型件的冲压。

块料适用于单件小批量生产和价值昂贵的有色金属的冲压。

根据设计任务书，所给定的材料20钢，查阅相关资料其材料状态为未退火，抗剪强度（τb）246~328MPa，抗拉强度（σb）≥410MPa，伸长率（δ10）≥25%,屈服强度δb≥245MPa。

2.3冲压工艺对结构与尺寸的要求

不同形状和尺寸的冲压件，有不同的要求。

（1）对于冲裁件冲裁件的形状应力求简单规则使排样时废料最少。

（2）冲裁件的内、外形的转角处要尽量避免尖角，应以圆弧过渡，减少热处理开裂，减少冲裁时尖角处的崩刃和过快磨损。

如无特殊要求，在各直线或曲线的连接处允许有R>

0.25t的过渡。

（3）冲裁件的形状应尽量避免有过长的凸出悬臂和过窄的凹槽。

对于软钢、黄铜等材料其宽度b≥1.5t，高碳钢或合金钢等硬材料b≥2t，板料厚度小于1mm时按1mm，考虑悬臂和凹槽的长度最大为5b。

（4）为避免工件变形，冲裁件的最小孔边距不能过小。

（5）在弯曲件或拉深件上冲孔时，孔壁与直壁之间应保持一定距离，以免冲孔时凸模受水平推力而折断。

（6）冲孔时因受凸模强度的限制孔的尺寸不应太小用无导向模和有导向的凸模所能冲制的最小尺寸。

对于所给定的工件，其结构形状相对简单，工件有四个圆孔（其中位于边部的3个圆孔直径为4.5mm，中心圆孔的直径为22mm），孔与孔，孔与边缘之间的距离满足要求，料厚为3mm满足许用壁厚的要求，所以工件可以进行冲裁加工。

2.4冲压工艺对尺寸精度的要求

冲裁件的精度一般可分为精密级和经济级两类，精密级是指冲压工艺在技术上所允许的最高精度，而所谓经济级是指模具达到最大许可磨损时其所完成的冲压加工在技术续航可以实现而在经济上最合理的精度。

为了降低冲压成本获得最大的技术经济效果在不影响冲裁件使用要求的前提下应尽可能采用经济精度。

表2-1冲裁件内外形所能达到的经济精度

材料厚度t/mm

基本尺寸/mm

≦3

3~6

6~10

10~18

18~500

≤1

IT12~IT13

IT11

1~2

IT14

2~3

3~5

－

对于所给定的工件，其尺寸全部为自由公差，可根据表2-1采用IT14级精度。

尺寸精度较低，普通冲裁即能满足要求。

2.5冲裁工艺方案的比较与确定

由给定的工件知工件结构相对简单只有落料和冲孔两个工序。

将外形视为落料，需要冲的孔分别是一个Φ24mm的圆孔和