《電極板沖孔模-零件設(shè)計(jì)》6000字（論文）

[3]。為了提升模具的通用性和經(jīng)濟(jì)性，可以采取兩個(gè)孔分別沖、單獨(dú)孔單獨(dú)沖的工藝方案，需要注意的是孔定位要采用外形定位，并且在改變定位方式后還可以用來(lái)加工其他產(chǎn)品。3電極板沖孔模主要零件設(shè)計(jì)3.1凹模設(shè)計(jì)計(jì)算3.1.1凹?？卓谠O(shè)計(jì)根據(jù)凹?？卓诘慕孛嫘螤畈煌?，可將其分為柱孔口錐形凹模、柱孔口直筒型凹模、直筒型凹模、錐形凹模和具有錐形柱孔的錐形凹模等五種。本課題針對(duì)凹?？椎男问剑覀冞x擇了最常用的直邊壁孔凹模。凹模孔口高度h一般根據(jù)工件材料厚度t來(lái)確定（如下圖所示），二者的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：t<0.5mmh=3~5mmt=0.5~5mmh=5~10mmt>5~10mmh=10~15mm圖3-1凹?？仔问接捎诒绢}所需要加工的電極板厚度為5mm，所以可以根據(jù)孔口高度不同取值影響范圍為5～10mm[4]。這里我們?nèi)?0mm，如下圖所示。圖3-2凹模孔口高度示意圖3.1.2凹模外形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凹模厚度的計(jì)算公式如下：Ha=30.1F=≈25.73上式中，Ha——為凹模厚度；F——為總沖壓力。根據(jù)之前的的計(jì)算可知F=170.46kN，將其帶入式3-1中可得Ha，這里取Ha=25。φ15孔的凹模尺寸如圖3-3所示：圖3-3凹模結(jié)構(gòu)尺寸示意圖凹模周界尺寸示意圖如下圖所示：圖3-4柱孔口直筒型凹模結(jié)構(gòu)示意圖凹模刃口輪廓為平滑線時(shí)。W1=1.2Ha(3-2)凹模刃口輪廓為直線時(shí)。W2=1.5Ha(3-3)根據(jù)上文Ha取25mm。凹模周界尺寸W由凹模刃口尺寸輪廓Ha決定，本文所設(shè)計(jì)的凹模刃口尺寸輪廓為圓形，選擇（1）對(duì)應(yīng)的凹模周界尺寸計(jì)算公式如下：W=1.2Ha=1.2×25=30mm3.2固定板設(shè)計(jì)計(jì)算固定板是電極板沖裁模的重要組成部件，主要作用是用于凹模和凸模的固定和導(dǎo)向，固定時(shí)需要將凹?；蛘咄鼓０惭b到其相應(yīng)的固定板中，為了定位準(zhǔn)確，配合方式使用的是H7/m6過(guò)渡配合。固定板的設(shè)計(jì)包括外形尺寸計(jì)算和厚度計(jì)算兩個(gè)方面。模具固定板的厚度一般與模具的厚度相同，這里直接取25毫米[5]。凸模固定板的外形尺寸進(jìn)行一般是與卸料板保持高度一致的，由于我們本次研究設(shè)計(jì)的卸料機(jī)構(gòu)可以使用的是橡膠直接卸料，所以考慮到橡膠材料存在一定的變形量，凹模固定板的整體尺寸要比卸料板的小，本設(shè)計(jì)選用長(zhǎng)135mm、寬100mm、厚14mm的凹模固定板。圖3-5凹模固定板圖3-6凸模固定板3.3卸料板設(shè)計(jì)計(jì)算（1）通常情況下我們對(duì)固定板的選擇有固定和彈壓兩種不同的選擇。固定卸料板一般裝配在下模，有卸料力大，安裝便捷等優(yōu)點(diǎn)，但在后續(xù)的沖載工作之中，固定卸料板壓料能力會(huì)比彈壓卸料板差，從而導(dǎo)致沖出后的工件平整度要差。彈壓卸料板不僅可以在沖載后卸料，也可以在沖載進(jìn)行之前保障壓料，并且可以保證沖載出的工件平整度高。雖然彈壓卸料板一般情況下是需要沖裁材料小于1.5mm或沖載材料材質(zhì)較軟的工件才可以，但是由于本次使用的是單個(gè)毛坯，而且固定卸料板會(huì)給實(shí)際操作，比如定位，送料等基本步驟帶來(lái)一定的難度，故本次設(shè)計(jì)選擇彈壓卸料板。通過(guò)查找資料我們可知彈壓卸料板與凹模的雙邊活動(dòng)的間隙約為0.1～0.2mm，或者是可以直接采用H8/f9等間隙配合。彈壓卸料在比凹模板應(yīng)高0.2～0.5mm時(shí)效果最佳[6]。（2）卸料板的尺寸①?gòu)棄汗潭ò逋ǔＧ闆r下是與同方向上的固定板的外形相同。②厚度可查。查《冷沖模設(shè)計(jì)指導(dǎo)》可得，卸料板厚度Hx=12mm。③成形孔，應(yīng)與凹模刃口的外形統(tǒng)一。3.4定位元件設(shè)計(jì)計(jì)算定位元件的主要作用是對(duì)毛坯件進(jìn)行準(zhǔn)確定位，防止工件發(fā)生錯(cuò)位問(wèn)題。根據(jù)定位位置的不同，分為外緣定位和內(nèi)孔定位兩種不同的定位類型。根據(jù)工件的大小、形狀和具體的定位要求，本文選擇外緣定位方式，材料選擇為45鋼。①定位元件厚度6mm。②外形設(shè)計(jì)尺寸是通過(guò)工件的尺寸和模具的尺寸決定的。3.5彈性元件設(shè)計(jì)計(jì)算模具中經(jīng)常使用到的彈性元件主要有橡皮、彈簧和橡膠等類型，考慮到彈性元件的工作可靠性、維護(hù)方便性和使用經(jīng)濟(jì)性，本文選擇聚氨酯橡膠為電極板沖孔模的彈性元件，它主要的參數(shù)包括橡膠自由高度和橡膠直徑。（1）橡膠自由高度的計(jì)算公式式中H——橡膠自由高度，mm；h——橡膠工作行程，mm，本文取12mm。取42mm。(2)橡膠橫截面積計(jì)算公式如下式中，A——橡膠彈性元件的橫截面，單位為mm2；P——通過(guò)查閱《冷沖壓模具設(shè)計(jì)》P應(yīng)取1.06MPa。(3)橡膠直徑計(jì)算公式如下取80mm。3.6凸模設(shè)計(jì)計(jì)算凸模設(shè)計(jì)主要包括兩個(gè)部分，一是針對(duì)凸模結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，再一個(gè)就是凸模尺寸的計(jì)算。對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，需要重點(diǎn)考慮的有凸模的刃口形式和固定形式兩種形式。①對(duì)于外形形狀為圓形的凸模，其刃口可以設(shè)計(jì)為臺(tái)階式結(jié)構(gòu)，并在中部設(shè)計(jì)一個(gè)過(guò)渡段，以優(yōu)化凸模強(qiáng)度和剛度。②凸模的固定形式與工件的形狀尺寸有關(guān)，本文所設(shè)計(jì)的凸模通過(guò)肩臺(tái)與固定板配合，配合方式選擇的是H7/m6過(guò)度配合。其計(jì)算公式如下：式中Ht——固定板厚度；H自——彈性元件自由高度；Y——卸料增加量,mm,取2mm；Lt——凸模的長(zhǎng)度。圖3-7凸模結(jié)構(gòu)尺寸示意圖3.7模座設(shè)計(jì)計(jì)算對(duì)于上模座和下模座的選擇，一般情況下我們主要是通過(guò)工件的結(jié)構(gòu)尺寸和產(chǎn)品成型工藝而定。本次設(shè)計(jì)我們應(yīng)該選用的是比凹模長(zhǎng)40～70mm的矩形模座，模座寬度與凹?；鞠嗤?上模座和下模座的厚度按下式選取：Hs=Hx=（1～1.5）Ha（3-9）上式中Hs——上模座厚度，mm；Ha——下模座厚度，mm。由前篇Ha=25，這里我們?nèi)s=Ha=30，如下圖：圖3-8上模座圖3-9下模座3.8模柄設(shè)計(jì)計(jì)算上模座主要是通過(guò)模柄與壓力機(jī)滑塊連接的,利用滑塊的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)整個(gè)上模座運(yùn)動(dòng)。模柄結(jié)構(gòu)為壓入式結(jié)構(gòu)，模柄結(jié)構(gòu)直徑設(shè)計(jì)為φ30mm，長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為50mm，對(duì)于模柄與上模座應(yīng)使用的是H7/m6過(guò)度配合，如圖3-10所示。需要注意的是，當(dāng)模具工作平面不圓時(shí)，就需要考慮模具手柄與上模座連接處的設(shè)計(jì)，如設(shè)計(jì)防轉(zhuǎn)銷(xiāo)[7]。圖3-10模柄3.9模具閉合高度計(jì)算模具閉合高度就是指模具在合模的狀態(tài)下的總體高度，公式如下：H閉合=經(jīng)過(guò)計(jì)算可得，H閉合應(yīng)為149mm。式中Hx——下模板厚度；Lt——凸模長(zhǎng)度；Ha——凹模厚度；H1——凸模進(jìn)入凹模深度之和（取1mm）；Hs——上模板厚度。3.10壓力機(jī)墊板厚度計(jì)算在第三章中對(duì)壓力機(jī)進(jìn)行初步選型，根據(jù)初步選型的結(jié)果可以算得沖孔模閉合高度的設(shè)計(jì)范圍為185mm～215mm，工藝設(shè)計(jì)中初選壓力機(jī)的最小閉合高度為175mm，通過(guò)我們上節(jié)計(jì)算的數(shù)據(jù)可知模具的閉合高度為149mm，顯然不滿足設(shè)計(jì)要求[8]。為了滿足合模高度設(shè)計(jì)范圍的要求，在安裝壓機(jī)時(shí)，模具需要配備一定厚度的墊板。墊板厚度計(jì)算公式如下:Hmin-Hd+10<H<36<H<得模具閉合高度的設(shè)計(jì)范圍為36mm＜Hd＜61mm，本文取40mm。故最后確定使用J23-16型開(kāi)式雙柱可傾式壓力機(jī)。4裝配圖簡(jiǎn)述圖4-1電極板沖孔模裝配圖1-螺釘；2，4-小孔凹模；3-小孔凸模；5-模柄；6-上模座；7-銷(xiāo)釘；8-凸模固定板；9-大孔凸模；10-凹模固定板；11-銷(xiāo)釘；12-大孔凹模首先在進(jìn)行零件加工時(shí)，先將兩個(gè)毛坯放在下模上，使用定位板對(duì)其進(jìn)行定位。之后上模會(huì)隨著壓力機(jī)滑塊向下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)小孔凹模2、小孔凸模3，大孔凹模12、大孔凸模9，對(duì)毛坯進(jìn)行沖壓，令材料分離開(kāi)來(lái)，得到需要的沖孔件。最后工件會(huì)被套在凸模外的卸料橡膠直接卸下，廢料會(huì)被卡在凹模內(nèi)，以料推料的形式自然排除。結(jié)論與展望綜合上述所有設(shè)計(jì)過(guò)程，可以得出本次設(shè)計(jì)選用的所有零件，與最終壓力機(jī)的選擇，首先確定了是孔口高度為10mm，厚度為25mm，周界尺寸為30mm的凹模，再就是選擇了用來(lái)固定的凹模固定板與凸模固定板，然后就是確定了卸料板的尺寸與配合方法，之后就是針對(duì)定位元件，彈性元件，凸模，上下模座，模柄的設(shè)計(jì)計(jì)算進(jìn)行了選擇。最后再確定閉合高度后，根據(jù)計(jì)算選擇在壓力機(jī)內(nèi)放置厚度為40mm的墊板，至此本次的設(shè)計(jì)工作就基本結(jié)束了。參考文獻(xiàn)吳茜，劉斌.模具材料研究與應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].模具工業(yè)，2017，(3)：1-7.唐光文.金屬?zèng)_壓模具材料的新動(dòng)向[J].中國(guó)金屬通報(bào)，2020，(4)：6-7.肖帥.分析沖壓模具的設(shè)計(jì)與制造[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2020，(12)：131-132.華金順.快速模具制造技術(shù)的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)[J].環(huán)球市場(chǎng)，2016，(21)：229-229.方建榮，楊玉貴.CAD/CAM在高精密復(fù)雜模具設(shè)計(jì)與制造中的應(yīng)用研究[J].大眾標(biāo)準(zhǔn)化，2021，(8)：156-158.劉奎武，邊巍.基于響應(yīng)面法的C75S彈簧鋼沖裁工藝參數(shù)優(yōu)化[J].鍛壓技術(shù)，2016，(12)：32-36．何強(qiáng).模具設(shè)計(jì)與制造的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2018，(3)：109-110.胡峰.沖裁模在機(jī)械制造自動(dòng)化中的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)用[J].造紙裝備及材料，2020，(3)：14-15.NanWu,JieZhong,BoyuLei,ZongqiangXie,YoubingZhou.Communityreestablishmentandpoorbodyconditionsofsmallmammalassemblagesinsubtropicalafforestedecosystems[J].EcologicalEngineering,2019,135.N