冷冲模手机键盘设计案例.doc

冲 压 模 具 设 计 素 材一、制件图的分析1、所要冲压生产的制件图纸如下： （图1制件图）2、从制件图可以看出，此制件用冲压方法进行生产需要四道工序，即：落料拉深修边冲孔。考虑到实验的特殊情况，只需设计制造三套冲压模具，即：落料模具、拉深模具、冲孔模具，修边工序采用手工方式进行。3、此制件是和其它多种小零部件相互配合、有严格装配关系的零件，虽然图纸上的尺寸精度没要求那么高，但考虑到使用时的互换性，在进行模具设计时仍然要对模具的型腔尺寸精度要求高些。二、模具结构的选取1、此次制做的冲压模具是用来做实验的，为简化冲压模具的结构复杂程度、缩短模具的制做周期，设计时采用了单工序模具结构，便于调整。2、为降低模具的制做成本，设计时采用了标准模架。1）落料模具模架尺寸 180mm150mm（材料：HT200）2）拉深模具模架尺寸 150mm125mm（材料：HT200）3）冲孔模具模架尺寸 150mm125mm（材料：HT200）3、由导柱、导套（材料：20#钢 渗碳淬火HRC60-62）组成的上、下模之间的导向定位系统采用滑动配合方式，配合间隙0.03，足以保证IT7IT8级的尺寸精度。三、落料模具设计1、落料件尺寸的确定1）制件图尺寸如图1所示，可按低盒形件处理。2）切边余量取0.4mm。3）弯曲的直边部分展开长度为：H0.57Rd式中： 弯曲的直边部分展开长度H拉深总高度 Rd底部园角半径4）落料件尺寸的确定按低盒形件近似做图法得到如图2所示的毛坯尺寸： （图2落料毛坯图）2、落料模具凸、凹模尺寸的确定1）落料件的尺寸取决于凹模刃口尺寸。设计落料模具时应先考虑凹模刃口尺寸，并以凹模刃口尺寸为设计基准，缩小凸模刃口尺寸来获取冲裁间隙。2）冲裁间隙（单边）Cmin=0.015mm3)凸、凹模刃口尺寸计算公式 设制件尺寸为 则： 式中： 分别为落料模具凹模、凸模的刃口尺寸 分别为落料模具凹模、凸模的制造公差 制件的制造公差 单边最小冲裁间隙 磨损系数（取X1）4）凸、凹模刃口尺寸（略）3、为降低模具制造成本，没有进行排样设计，而是在凹模的相应部位设计了定位销（采用手工送料方式），以解决用小块板料落料生产时的定位问题。4、因镁板的壁厚只有0.6mm，落料时包紧力不大，故采用弹性卸料装置。卸料板和凸模之间的间隙取0.1mm。5、压力中心和冲裁力的计算（略）6、凹模采用柱孔口直筒形结构，既便于制造又解决了向下漏料的问题。四、拉深模具设计1、拉深的总高度比较小，只有5mm，设计时采用了一次拉深成形工艺。2、拉深模具凸、凹模尺寸的确定1）此制件是要求外形尺寸零件（便于装配），设计时应以凹模为基准件，间隙通过减小凸模尺寸获得。2）拉深间隙拉深间隙值C的大小对拉深力、制件质量、模具寿命等影响很大。间隙过大，制件易起皱，有锥度、精度差；间隙过小，则有害摩擦加大，制件变薄严重，甚至破裂。因此，确定合适的拉深间隙值C是很重要的。 考虑到镁板的拉深性能差（需把拉深模具和坯料加热到合适的温度才能进行拉深生产）、制件精度要求较高等诸方面的因素，拉深间隙取值如下： （1）直边部分拉深间隙值 C=1t=0.6mm （2）转角部分拉深间隙值 C=1.1t=0.66mm 3）凸、凹模园角半径 1mm （制件尺寸决定） 2mm （便于拉深）4）凸、凹模工作部分横向尺寸的计算公式 式中： 分别为凹模、凸模工作部分横向尺寸 分别为凹模、凸模的制造公差 制件外形标注的最大尺寸 凸模、凹模之间的单边间隙 制件的制造公差（单向公差）5）凸、凹模尺寸（略）3、压边装置 为了防止拉深过程中制件起皱，设计时采用了橡胶式弹性压边装置，同时兼起卸料板作用（单边间隙0.1mm）。4、拉深坯料定位 考虑到在拉深时镁板坯料和拉深模具需要加热，从而会引起模具尺寸的微小变化、做实验生产批量不大等因素，设计时定位装置没有采用周边定位法，而是在相应部位使用定位销定位。5、弹顶装置 为了保证拉深时底面的平整和拉深制件不滞留在凹模，设计时采用了橡胶式弹顶机构。但要注意，调整时应使弹顶机构的预紧力小于压边装置的压边力，这样才能使拉深工序顺利进行。6、加热系统用220V电热管加热，电热管环绕在拉深凹摸的周围。五、冲孔模具设计1、冲孔模具凸、凹模尺寸的确定1）冲孔件的尺寸取决于凸模刃口尺寸。设计冲孔模具时应先考虑凸模刃口尺寸，并以凸模刃口尺寸为设计基准，扩大凹模刃口尺寸来获取冲裁间隙。2）冲裁间隙（单边）Cmin=0.015mm3)凸、凹模刃口尺寸计算公式 设制件尺寸为 则： 式中： 分别为冲孔模具凸模、凹模的刃口尺寸 分别为冲孔模具凸模、凹模的制造公差 制件的制造公差 单边最小冲裁间隙 磨损系数（取X1）4）凸、凹模刃口尺寸（略）2、坯料的定位冲孔是手机外壳冲压生产的最后一道工序，其坯料是拉深、修边后的半成品制件，可利用坯料的凹腔来准确定位。3、卸料板和凸模之间的间隙仍然取0.1mm。4、压力中心和冲裁力的计算（略）5