电池板铝边框冲孔模的设计.doc

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第一章 引 言
1.1毕业设计简介
课题是我自己在厂里找的。即选了一套冲裁模，然后一方面根据厂里的实际生产情况，另一方面再运用我在学校里学到的一定的基础知识（即理论知识），从而完成我的毕业设计。
1.2介绍公司情况
公司名为江阴爱康太阳能器材有限公司，位于华士镇穿山路61号。公司目前主要加工太阳能电池板铝边框、游戏机铝边框、天花支架、切割US铝框等等。加工出来的产品相当于是半成品。这其中的加工过程的工序是比较简单，一条生产线的工序一般是切断、切边、冲孔、落料、钻孔、扩孔、吹气、放治具、去毛刺、过程检查、成品检查、擦酒精、打包，最后将箱子置于托盘上捆包。这相应的设备有：切割机、冲床、折弯机、钻床、治具等等。
厂里加工的原材料是铝合金型材，材质软、规格6063-T5，加工时有一定的粘性，表面是一层保护膜，是通过氧化电泳，喷砂处理而成的，当把型材放入模具内加工时，用力大一点，型材很容易被撞伤和擦伤，所以加工时应轻拿轻放。
厂里的模具均是单工序摸，而且是结合实际生产设计的。模具结构比较简单，但是结很紧凑、精致和巧妙。如冲压落料加工时，落料摸上无摸柄与冲床上的滑块相连接。这样的话，这个模具是如何使凸、凹摸分开的，从而完成一次落料加工的呢？冲空加工时，冲空模具是装在折弯机上的，这与一般情况下，折弯机是用来弯曲加工的有所不同。
因为加工材料为铝合金型材，由其材质规格知：含铝量为95%，所以加工中要注意两点：
1、 材质软，则用力要小。
2、 加工过程中，需时常加油。因为加工时有铝屑粘在刃口上。而且对加什么油也要结合实际考虑一下。不象一般用机油润滑，而是用切削油。原因是机油也有粘性，这样起不到作用。
1.3选择这个课题的原因
做毕业设计，是我们的学习内容。那是与一般在学校里上课的性质是不一样
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的。学校里主要是理论知识的学习，但是我们大三学生是要在边工作的情况下完成毕业设计。做毕业设计时，要结合实际生产，再运用自己所学的知识，即理论与实际相结合。
1.4 意义
如今冲压业与塑料工业的发展迅猛，冲压模具与塑料模具在其中发挥着至关重要的作用。对于即将毕业又提前就业的我们如何选择一个比较适合的毕业设计课题呢？我所在的单位是一家以冲压加工产品的工厂。冲压加工时肯定是需要冲压模具的。这就为我们的毕业设计提供了一个素材。我们在一方面做毕业设计时，再结合实际情况，从而学到无法从书本知道的知识，进而对其中有些不足之处提出自己的改进方法。这样，锻炼了我们的思考能力，也解决了有关模具的问题，更扎实了自己的基础知识，丰富了自己的实践经验。

第二章设计课题
（即设计模具）
2.1工艺分析
1）分析制件的冲压工艺性
首先介绍产品
产品如图：
材料：铝合金型材、
冲压件图名称：铝边框，
料厚2.5mm
孔3—φ9、φ3.4由冲孔制成。
其次分析冲裁的结构工艺性
1、 加工该产品时，只需冲四个孔，该产品是太阳能电池板铝边框，其中3—φ9的孔是做固定用的，Φ3.4 的孔是用于接电线的。冲这样的孔只需通过冲孔模加工一道工序便完成了，但如何设计模具？在哪种设备上加工呢？
2、 冲孔时，因受凸模强度限制，孔的尺寸不宜过小。用一般冲模冲圆孔时，对1）硬钢，圆孔直径d≥1.3材料厚度t；
2）软铜及黄铜，圆孔直径d≥1.0材料厚度t；
3）铝及锌，圆孔直径d≥0.8材料厚度t。
这种情况下，只需就第三个条件满足便可以。该冲压件图中最小圆孔直径d=3.4，材料厚度t =2.5mm，经过演算可知d＞0.8材料厚度t，即符合要求。
2）分析比较和确定工艺方案
针对开始介绍的产品的形状，加工要求，进行模具工艺的分析。
方案一：四个孔同时进行加工
方案二：四个孔分开进行加工
方案一生产效率高，并节约了工作时间。方案二生产效率较低，而且工作时间长。通过以上两种方案的分析比较，对该冲压件生产以采用方案一为佳。
3）确定冲模类型及结构形式

冲压是建立在金属塑性变形的基础上，利用安装在冲压设备上的模具对材料施加压力，使其产生塑性变形或者分离，从而获得所需冲压件的一种压力加工方法。这其中包含了冲压加工的三要素：冲压工艺与模具，冲压设备和冲压材料，后两者都已介绍过了，现在就重点在“冲压工艺与模具”上，难点也在这。
关于冲裁模的基本类型从3个方面看：
1、冲压冲下部分是废料，这道工序在冲压工艺中是分离工序中的一类工序，称为冲孔。
2、 产品只需冲4个孔，只有一道工序，即可以直接采用单工序模生产。
单工序模：一般只有一对凸、凹模，在压力机的一次行程中只完成一道冲压工序的模具。
按上、下模导向形式看：常用导柱模。因为上、下模上分别装有导套、导柱两种导向零件，用以保证凸、凹模工作时的准确位置。
4）选择冲压设备
板料液压折弯机，顾名思义，应该是做弯曲板料用的，但是我们厂不是这样用的，它是结合实际需要，又要考虑模具的结构形状才使用的。
该折弯机的公称压力400kN ,型号WC67Y-40T/2200.
设备加工原理：将模具的下模座固定在工作台上，通过弹簧将上模座支撑住，保证一定的装模高度。当折弯机施力时滑块向下运动同时弹簧被压缩，即凸、凹模闭合，完成冲孔加工，后来折弯机卸力时，滑块向上运动，弹簧张开，使上模座上移，从而实现凸、凹模分开，以后依次往复运动。
2.2工艺计算
2.2.1凸、凹模间隙的确定
① 冲裁间隙是指冲裁凸、凹模工作部分的尺寸之差。即
② Z=DA-dT
式中Z——冲裁间隙（mm）；
DA——凹模刃口尺寸（mm）;
dT——凸模刃口尺寸（mm）;
冲裁间隙影响着冲裁时变形的大小，对冲裁过程有很大的影响。
②间隙对模具寿命的影响
过小的间隙会引起：
（Ι）冲裁力、侧压力、摩擦力、卸料力、推料力增大，甚至会使材料粘连刃口，则更加剧刃口的磨损　
（Π）引起二次剪切，产生的碎屑也会使磨损加大。
（Ⅲ）落料件或者废料往往会梗塞在凹模洞口，导致凹模胀裂。
过大的间隙会引起：

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（3）模柄
在我这套模具中，不需要模柄。原因有两个：
[1] 折弯机的力是作用与模具的横向中心线上的；
[2]考虑到上模座的长度。

2）标准零件
（1）弹簧
（2）内六角螺钉M10
（3）卸料螺钉M8
（4）圆柱销Φ10、Φ12
（5）橡胶Φ30

结语

经过一个半月的毕业设计，我对做模具的设计有了充分的理解。
毕业设计，是我们的学习内容。那是与一般在学校里上课的性质是不一样的。学校里主要是理论知识的学习，但是我们大三学生是要在边工作的情况下完成毕业设计。做毕业设计时，要结合实际生产，再运用自己所学的知识，即理论与实际相结合。
我所在的单位是一家以冲压加工产品的工厂。冲压加工时肯定是需要冲压模具的。我们在一方面做毕业设计时，再结合实际情况，从而学到无法从书本知道的知识，进而对其中有些不足之处提出自己的改进方法。这样，锻炼了我们的思考能力，也解决了有关模具的问题，更扎实了自己的基础知识，丰富了自己的实践经验。

参考文献

[1]冯小明.冷冲压工艺及模具设计.重庆：重庆大学出版社，2004.
[2]刘康为.机械制图（第三版）.上海：上海交通大学出版社，2004.
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[6]肖景容.模具计算机辅助设计与制造.北京：国防工业出版社，1990.
[7]李志刚.模具计算机辅助设计.天津：天津理工大学出版社，1990.
[8]李德群.模具CAD/CAM. 北京：机械工业出版社，1994.
[9]刘心字. 冷冲压工艺及模具设计.重庆：重庆大学出版社，2003.
[10]孙胜.实用冲压设计技术.北京：机械工业出版社，2006.

致谢

本文主要阐述了模具设计的全过程，我对模具设计产生了浓厚的兴趣，同时，受我主修专业的影响，我已经关注模具的发展与动向。
本文虽然凝聚着自己的汗水，但却不是个人智慧的产品，没有老师的指引和帮助，没有朋友的帮助和支持，我的毕业设计肯定会大打折扣。当我打完毕业设计说明书的最后一个字符，涌上心头的不是长途跋涉后抵达终点的欣喜，而是源自心底的诚挚谢意。我首先要感谢我的指导老师尹老师，对我的毕业设计不厌其烦的进行多次指导，使我在完成毕业设计的同时也深受启发和教育。
再次由衷感谢答辩组的各位老师对我的指导和教诲，我也在努力的积蓄着力量，尽自己的微薄之力回报母校的培育之情，争取使自己的人生对社会产生些许积极的价值！