毕业设计(论文)-电源插头冲压模具设计(含全套CAD图纸).doc

论文题目： 电源插头冲压模具设计

学生姓名
指导教师
专业班级
专业系部

提交日期

目 录
前言………………………………………………………………………………… 3
一、电源插头冲裁模设计
1、电源插头零件图……………………………………………………………… 13
2、冲压件工艺分析 ……………………………………………………………… 13
3、方案及模具结构类型……………………………………………………………14
4、排样设计…………………………………………………………………………14
5、压力与压力中心计算……………………………………………………………15
6、压力中心…………………………………………………………………………16
7、零件刃口尺寸计算………………………………………………………………17
8、冲床选用…………………………………………………………………………18
9、模具总体设计……………………………………………………………………19
10、主要零部件设计……………………………………………………………… 20
11、模具总装配………………………………………………………………………18
二、模具零件加工工艺
1、模具零件加工工艺及工序卡……………………………………………………25
2、模具零件图………………………………………………………………………25
3、模具装配图………………………………………………………………………25
设计总结…………………………………………………………………………… 35
参考文献…………………………………………………………………………… 36

前 言
毕业设计是06年高技学生的综合性实践环节，目的是通过课题的设计研究，培养综合运用各门课程知识的能力，培养独立分析问题和解决问题的能力。毕业设计应密切与生产实际相结合，应与培养职业能力相结合，应体现职高的特点。
在指导教师周密安排和精心指导下，这次毕业设计从确定设计课题、拟定设计方案、设计过程到毕业答辩都按照毕业设计工作计划进行。
第一，充分调研，确定应用型毕业设计课题。
选好毕业设计题目是实现毕业设计目标、保证毕业设计质量的前提，我们的毕业设计的课题取自企业生产实际。这个课题能较全面地应用学生所学专业知识或者将来工作所需的专业技术，达到综合运用的目的，既能够解决企业急需解决的生产技术问题，又能够培养学生的职业岗位能力，难度不是很大，符合我们高职专科生的专业理论知识水平和实际设计能力，工作量恰当，能够在规定时间内完成。
但是该课题是真题真做，虽然难度不是很大，但要使设计图纸能真接用于生产，去造出零件，装配成机器，并能满足使用要求，也是不容易的。
第二，反复论证，确定产品设计方案。
明确课题的性质、意义、设计内容、设计要达到的技术经济指标和完成时间，并确定好正确合理的设计方案是完成设计任务的保证，指导教师、企业技术员让我们参与设计方案的讨论，使我们对课题设计方案心中有数。
第三，虚心求教，仔细认真地进行毕业设计。
我们高职学生基础理论知识不够扎实，设计能力较差，为了使我们很快地进入工作状态，指导教师耐心向我们介绍机械产品设计方法、一般步骤和设计过程中应注意的事项。单位领导给我们足够的空间到机加工生产车间，熟悉零件加工对设计的要求，使设计能用于生产。在设计中能主动请教指导老师，培养综合运用机械制图、工程材料与热处理、公差配合、计算机绘图、机械制造工艺等专业知识的能力，培养查阅技术资料和其它专业文献的能力。培养严谨的工作态度和踏实的工作作风。明确必须有高度责任心、严肃认真的工作习惯，才能做好设计工作，减少工作失误，避免给企业生产造成损失。充分发挥主观能动性，积极思考，大胆创新。
第四，完善设计，准备毕业设计答辩

完整的设计包括设计图纸和设计说明书等技术文件。根据设计任务书要求，全面检查设计技术资料，按照指导教师的批改，认真修改图纸错误，认真修改设计说明书。应该说，在指导教师的认真指导下，我基本完成了这套冲裁模的设计工作，通过这次设计，学到了很多知识和技术。
由于技术保密原因，有些图纸和技术数据没有提供敬请谅解。由于本人设计水平有限，必然在设计中仍有很多缺点和错误，敬请老师们批评指正。

江阴职业技术教育中心校
06高车高钳
2010年6月9日

1、电源插头零件图
零件名称:电源插头
生产批量:大批
材料:黄铜H62 厚度 t=2mm

图1 产品零件图
2、冲压件工艺分析
1）、材料:该冲裁件的材料黄铜H62，具有较好的可冲压性能。
2）、零件结构:该冲裁件结构简单，大批生产，比较适合冲裁。
3）、尺寸精度:零件图上所注公差的尺寸0.1和0.2查《公差与配合手册》表1-6可得：尺寸公差为IT12级。
结论:适合冲裁。

3、 模具结构类型
从零件图可知，零件为T形，结构简单，此工件只有落料一个工序。单工序落料模的特点是：结构简单，维修方便、安装和调试简便、制造成本低、导向准确可靠，能保证冲裁间隙均匀、冲件精度高、模具寿命长、安装使用方便是冲裁模中应用最广泛的一种，适合大批量生产。
方案一：正装式落料模。落料凹模安装在下模座的称正装式。
方案二：倒装式落料模。落料凹模安装在上模座的称倒装式，倒装式模采用刚性打料杆装置进行打料出件，结构简单，不必清出废料，操作方便，应用广泛，但对冲件无压平作用，制作平直度较差些。
本次设计采用导柱式简单倒装落料模。

4、排样设计
查《冷冲模具设计》表2—10,确定搭边值:
两工件间的搭边:a1=2.5mm;
工件边缘搭边:a=3.5mm;
步距为:19.5m
条料宽度H=(D+2a)-▽
= (31+2X3.5) -0.5
=38-0.5mm
确定后排样图如图2所示.

图2 排样图
一个步距内的材料利用率为η。
裁单件材料的利用率下式计算,即
=59.2%
　式中 s—冲裁面积(包括冲出的小孔在内)；
n— 一张板料上的冲件总数；
L—板料长度；

5、压力与压力中心计算
1）、冲压力
落料力F总= F1=Lt
=91.42×10-3×2×10-3×35×107
=63994(N)
总冲压力 F总 =F落+F卸+F推+F顶
=63994+3199.7+10559.01+3839.64
=81592.35(N)
式中：
F落—落料力（N）；
L—工件外轮廓周长；
t—材料厚度；
—材料的抗剪强度（pa），《冷冲模具设计》附录表1 部分金属材料的机械性能中查得[]＝35×107pa。
2）、 卸料力
F卸＝K卸F落
式中：
K卸—卸料力因数，其值由[《冷冲模具设计》表2-16]查得K卸＝0.05。
则卸料力：
F卸=0.05×63994
=3199.7(N)
3）、推件力
F推=nK推F冲
式中：
K推—推件力因数，其值由[《冷冲模具设计》表2-16]查得Ｋ推＝0.055；
n—卡在凹内的工件数，　n=3。
推件力则为：
F推＝3×0.055×63994
=10559.01 (N).
4）、顶件力
F顶＝K顶F落
式中：
K顶—顶料力因数，其值由[《冷冲模具设计》表2-16]查得K顶＝0.06。
则顶件力：
F顶=0.06×63994
=3839.64(N)
6、压力中心
模具压力中心是指冲压时诸冲压力合力的作用点位置。为了确保压力机和模具正常工作，应使冲模的压力中心与压力机滑快的中心相重合。否则，会使冲模和压力机滑块产生偏心载荷，使滑块和导轨间产生过大的磨损，模具导向零件加速磨损，减低模具和压力机的使用寿命。冲模的压力中心，按下述原则确定：
1）、对称形状的单个冲裁件，冲模的压力中心就是冲裁件的几何中心
2）、工件形状相同且分布位置对称时，冲模的压力中心与零件的对称中心相重合。
3）、形状复杂的零件，多孔冲模，级进模的压力中心可用解析法求出冲模压力中心。
本次设计的零件对称，所以冲模的压力中心就是冲裁件的几何中心。

7、作零件刃口尺寸计算，
落料部分以落料凹模为基准计算，落料凸模按间隙值配制;冲孔部分明中孔凸模为基准计算，冲孔凹模按间隙值配制。既以落料凹模、冲孔凸模为基准，凸凹模按间隙值配制。
1）、刃口尺寸计算
零件图中尺寸由《公差与配合手册》表1-6查出其极限偏差
对落料件采用凸凹模配作的加工方法
如图所示，工件为落料件，所以先确定凹模刃口尺寸，再根据凹模配制凸模
凹模尺寸的确定
根据图示，凹模磨损后工件尺寸变化有以下三种
工件尺寸变大的有A1,A2,A3,A4,R3
由图得A1=16,△1=0.2,A2=31,△2=0.2,A3=7,△3=0.1,A4=10,△4=0.1

(1) 由《冷冲模具设计》表2-6可查的
X1=0.1 X2=1, X3=1
由《冷冲模具设计》表2-8的公式Ad=(A-X△)+△/40 ，则
Ad1=(A1-X1. △1)+A/40 =(16-1*0.2)+0.050 =15.8+0.050
Ad2=(A2-X2. △2)+ △2/40 =(31-1*0.2)+0.050 =30.8+0.050
Ad3=(A3-X3. △3)+ △3/40 =(7-1*0.1)+0.0250 =6.9+O.0250
Ad4=(A4-X4. △4)+ △4/40 =(10-1*0.1)+0.0250 =9.9+0.0250
凸模刃口尺寸的计算，查《冷冲模具设计》表2-4得：
Zmin =0.246 Zmax =0.36
凸模按凹模实际尺寸配作，并保证双边间隙为0.246～0.36mm
Dp1=15.5540-0.02
Dp2=29.5540-0.02
Dp3=6.65400.02
Dp4=9.6540-0.02

8、冲床选用
1）、冲压设备的选择依据：
①、所选压力机的公称压力必须大于总冲压力，即F压＞F总
②、压力机的行程大小应适当。由于压力机的行程影响到模具的张开高度，因此对于冲裁，弯曲等模具，其行程不于过大，以免发生凸模与导板分离或滚珠导向装置脱开的不良后果。对于拉深模，压力机的行程至少应大于成品零件高度的两倍以上，以保证毛坯的放进和成行零件的取出。
③、所选压力机的最大高度应与冲模的闭合高度相适应。即满足：冲模的闭合高度介于压力机的最大闭合高度和最小闭合高度之间的要求。
④、压力机工作台面的尺寸必须大于模具下模座的外形尺寸，并还要留有安装固定的余地。但在过大的工作台面上安装过小尺寸的冲模时，对工作台的受里条件也是不利的。
2）、压力机的选择
凹模厚度：H=Kb(≥15mm)
H=0.28*31=8.68mm
凹模边壁厚C>=(1.5-2)H
=(1.5-2)*8.68
=(13.02-17.36)mm C取21mm
凹模板边长L =b+2C
=31+2*21
=73mm
查标准J/3/T-6743.1-94 凹模板宽B=75mm
故确定凹模板外形

9、模具总体设计
1）、模具类型的选择
由冲压工艺分析可知，采用单工序倒装落料模。

2）、定位方式的选择
因为该模具采用的是条料，控制条料的送进方向采用挡料销、导料销，无侧压装置。
3）、卸料、出件方式的选择
因为工件料厚为2mm，相对较薄，卸料力也比较小，故可采用弹性卸料。
4）、导向方式的选择
为了提高模具寿命和工件质量，方便安装调整，该落料模采用中间导柱的导向方式。
10、主要零部件设计
1）、工作零件的结构设计
①、落料凸模
结合工件外形并考虑加工，将落料凸模设计成T式，用1个M5螺钉固定在下模板上，与凸模固定板的配合按R8/h7。其总长L =31mm
具体结构可参见图所示。
②、凹模
凹模采用整体凹模，冲裁的凹模孔均采用线切割机床加工，安排凹模在模架上的位置时，要依据计算压力中心的数据，将压力中心与模柄中心重合。

2）、定位零件的设计
落料凸模下部设置两个挡料销，为φ10
3）、卸料部件的设计
① 卸料板的设计
卸料板的周界尺寸与凹模的周界尺寸相同，厚度为21mm。
卸料板采用45钢制造，淬火硬度为40～45HRC。
②卸料螺钉的选用
卸料板上设置4个卸料螺钉，公称直径为5mm，螺纹部分为M5×23mm。卸料钉尾部应留有足够的行程空间。卸料螺钉拧紧后， 应使卸料板超出凸模端面lmm，有误差时通过在螺钉与卸料板之间安装垫片来调整。

4）、模架及其它零部件设计
该模具采用中间导柱模架，这种模架的导柱在模具中间位置，冲压时可防止由于偏心力矩而引起的模具歪斜。以凹模周界尺寸为依据，选择模架规格。
导柱d/mm×L/m均为φ15×70；导套d/mm×L/mm×D/mm分别为φ15× 50×φ25。上模座厚度H上模取18mm，凹模厚度H凹21mm，凸模厚度H凸取12mm，下模座厚度H下模取23mm，那么，该模具的闭合高度：
H闭=H上模＋ H凹＋ H凸＋ H下模－h2 =（18+21+12+23－2）mm=72mm
式中H——凹模厚度；
h2——凸模冲裁后进入凹模的深度，h2=2mm。
可见该模具闭合高度小于所选压力机J23-25的最大装模高度（220mm），可以使用。
11、模具总装配
通过以上设计，可得到模具总装图。模具上模部分主要由上模板、凹模板组成。卸料方式采用弹性卸料，以橡胶为弹性元件。下模部分由下模座、卸料板、导料销、凸模、凸模固定板等组成。
条料送进时采用活动挡料销定位，在卸料板上安装两个导料销，此作为条料送进的精确定距。操作时完成第一步冲压后，把条料抬起向前移动，用落料孔套在活动挡料销上，并向前推紧，冲压时卸料板上的导正销再作精确定距。