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電器開關過電片的模具設計

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更新時間：2014-09-16
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電器開關過電片的模具設計
目錄

第一章緒論.......................................................1
1.1 概述.....................................................................1
1.2 沖壓技術的進步...........................................................1
1.3 模具的發展與現狀.........................................................1
1.4 模具CAD/CAE/CAM技術.....................................................3
1.5 課題的主要特點及意義.....................................................3
第二章沖壓工藝方案的制定....................................................3
2.1 工藝分析................................................................4
2.2 排樣圖設計..............................................................4
第三章模具總體結構設計......................................................5
3.1 條料定位裝置.............................................................5
3.2 出料裝置.................................................................7
3.3 模具結構特點 ............................................................7
3.4 模具工作過程 ............................................................7
第四章模具零件的設計與計算 .................................................7
4.1 凸、凹模刃口尺寸的計算...................................................7
4.1.1 凸、凹模間隙的選擇.....................................................7
4.1.2 凸、凹模刃口尺寸計算.................................................. 9
4.2 凸、凹模的設計..........................................................10
4.2.1 凸模的結構和固定形式..................................................10
4.2.2 凸模長度的確定........................................................13
4.2.3 凸模的強度計算........................................................14
4.2.4 凹模結構形式設計......................................................15
4.2.5 凹模結構尺寸的確定....................................................16
4.3 模板的設計..............................................................17
4.4 卸料彈簧的選用..........................................................18
4.5 其它零件的設計..........................................................18
第五章沖壓設備的選用.......................................................19
5.1 沖壓力的計算............................................................19
5.2 選擇壓力機..............................................................19
第六章壓力中心的計算.......................................................20
6.1 計算步驟................................................................20
6.2 計算壓力中心............................................................21
第七章總結..............................................................21
致謝.....................................................................22
參考文獻.................................................................22

沖壓技術的進步首先通過模具技術的進步來體現出來。對沖模技術性能的研究已經成為發展沖壓成形技術的中心和關鍵。
20世紀60年代初期，國外飛機、汽車制造公司開始研究計算機在模具設計與制造中的應用。通過以計算機為主要技術手段，以數學模型為中心，采用人機互相結合、各盡所長的方式，把模具的設計、分析、計算、制造、檢驗、生產過程連成一個有機整體，使模具技術進入到綜合應用計算機進行設計、制造的新階段。模具的高精度、高壽命、高效率成為模具技術進步的特征。
模具CAD/CAE/CAM是改造傳統模具生產方式的關鍵技術，是一項高科技、高效益的系統工程。它以計算機軟件的形式，為企業提供一種有效的輔助工具，使工程技術人員借助于計算機對產品性能、模具結構、成形工藝、數控加工及生產管理進行設計和優化[4]。模具CAD/CAE/CAM技術能顯著縮短模具設計與制造周期，降低生產成本和提高產品質量已成為模具界的共識。
模具CAD/CAE/CAM在近20年中經歷了從簡單到復雜，從試點到普及的過程。進入本世紀以來，模具CAD/CAE/CAM技術發展速度更快，應用范圍更廣。
在級進模CAD/CAE/CAM發展應用方面，本世紀初，美國UGS公司與我國華中科技大學合作在UG-II（現為NX）軟件平臺上開發出基于三維幾何模型的級進模CAD/CAM軟件NX-PDW。該軟件包括工程初始化、工藝預定義、毛坯展開、毛坯排樣、廢料設計、條料排樣、壓力計算和模具結構設計等模塊。具有特征識別與重構、全三維結構關聯等顯著特色，已在2003年作為商品化產品投入市場。與此同時，新加波、馬來西亞、印度及我國臺灣、香港有關機構和公司也在開發和試用新一代級進模CAD/CAM系統。
我國從上世紀90年代開始，華中科技大學、上海交通大學、西安交通大學和北京機電研究院等相繼開展了級進模CAD/CAM系統的研究和開發。如華中科技大學模具技術國家重點實驗室在AutoCAD軟件平臺上開發出基于特征的級進模CAD/CAM系統HMJC，包括板金零件特征造型、基于特征的沖壓工藝設計、模具結構設計、標準件及典型結構建庫工具和線切割自動編程5個模塊。上海交通大學為瑞士法因托（Finetool）精沖公司開發成功精密沖裁級進模CAC/CAM系統。西安交通大學開發出多工位彎曲級進模CAD系統等。近年來，國內一些軟件公司也競相加入了級進模CAD/CAM系統的開發行列，如深圳雅明軟件制作室開發的級進模系統CmCAD、富士康公司開發的用于單沖模與復合模的CAD系統Fox-CAD等[4]。
展望國內外模具CAD/CAE/CAM技術的發展，本世紀的科學技術正處于日新月異的變革之中，通過與計算機技術的緊密結合，人工智能技術、并行工程、面向裝配、參數化特征建模以及關聯設計等一系列與模具工業相關的技術發展之快，學科領域交叉之廣前所未見。今后10年新一代模具CAD/CAE/CAM系統必然是當今最好的設計理念、最新的成形理論和最高水平的制造方法相結合的產物，其特點將反映在專業化、網絡化、集成化、智能化四個方面。主要表現在[4]：
（1）模具CAD/CAM的專業化程度不斷提高；
（2）基于網絡的CAD/CAE/CAM一體化系統結構初見端倪；
（3）模具CAD/CAE/CAM的智能化引人注目；
（4）與先進制造技術的結合日益緊密。
1.5 課題的主要特點及意義
該課題主要針對電器開關過電片零件，在對過電片沖孔、落料和壓彎等成形工藝分析的基礎上，提出了該零件采用多工位級進模的沖壓方案；根據零件的形狀、尺寸精度要求，設計過程中綜合考慮采用“雙列直對排法”排樣，成形側刃定位，保證工件的尺寸和形狀位置精度要求的同時，提高了材料的利用率和勞動生產率。
本課題涉及的知識面廣，綜合性較強，在鞏固大學所學知識的同時，對于提高設計者的創新能力、協調能力，開闊設計思路等方面為作者提供了一個良好的平臺。
2 沖壓工藝方案的制定

圖2-1 零件圖
材料：H68普通黃銅料厚：0.5mm
該零件為某電器開關過電片，是一家電器生產企業產品中的一個主要零件，如圖2-1所示,其作用是通過開關扳手的運動由過電片讓電流通或斷。該零件生產屬于大批量生產，零件結構緊湊，沖裁壁厚很小（最小處為0.75mm），成形過程相互干涉，在復合模中難于實現；若用簡單的落料、沖孔、彎曲模等單工序模也可達到沖壓要求，這樣模具雖然簡單了，但是沖壓所用的設備和人員較多，沖壓工序中的定位也較麻煩，加上零件較小，裝料時易產生不安全的現象，而且工序較多效率較低故不被推廣。為減少零件在生產中的多次定位對其精度和生產率的影響，一要產品批量較大，對零件 ...

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