芯轴托架的成形工艺与模具设计

河南理工大学万方科技学院本科毕业论文I摘要本设计主要完成了机床中心轴托架的弯曲工艺分析和弯曲模架的设计两部分内容。本套弯曲模具的设计流程包括弯曲件的工艺分析、工艺方案的确定、模具结构形式的选择、必要的工艺计算、主要零部件的设计、压力机型号的选择，以及总装图及零件图图绘制。冲裁模的部分工作零件都已经制定了行业标准或国家标准。可以将凸模、凸模固定板、凹模块等制成标准的结构尺寸，这样可以进行统二备料，大大缩短加工周期，甚至也可以以商品的形式由专业厂生产提供。在本次设计过程中，最难的、也是最重要的工作是计算型腔的结构尺寸。在设计时，确定出首次弯曲的凸凹模形状尺寸具有突破性的意义，也是后续设计工作能够顺利进行的前提。其次，定位装置的确定也是本次设计的难点和重点之一。开始一直不能确定应使用什么样的方式定位，后来根据参考书利用导料板和挡料销进行粗定位，并且导料板固定在凸模上。关键词：模架；凸模；凹模；冲裁力；压力机河南理工大学万方科技学院本科毕业论文IIAbstractThisdesignmaincompletedthecentralaxisofbendingmachinebracketprocessanalysisandbendingformworkdesigntwoparts.Thissetofbendingdiedesignprocessincludingprocessanalysis,bendingpartsprocessschemedetermination,themodelstructureformsofchoice,thenecessaryprocesscalculation,themainpartsdesign,pressesmodelchoice,andassemblydrawingandpartsdrawingDesmondtutu.Punchdiepartsofallworkingpartshasenactedaindustrystandardornationalstandards.Thepunch,canbethepunchfixedboard,concavemodule,thestructuresizemadestandards,socanundertakeseriestwoinventories,greatlyshortenprocessingcycle,eventothegoodsbyprofessionalproductionprovidestheform.Inthedesignprocess,thehardestandmostimportantworkiscalculatedcavitystructuresize.Inthedesign,identifiedthefirstbendingconcavo-convexmodelshapewithbreakthroughsignificance,sizeisthefollow-updesignworkcansmoothlypremise.Secondly,thedeterminationofpositioningdeviceisoneofthedifficultandimportantdesign.startedhasn'tbeenabletodeterminewhatkindofwayshouldbeused,thenaccordingtothereferencepositioningusingpilotstripperplateandblockmaterialsalescoarselocation,andguidestripperplatefixedonaconvexmodules.Keywords：formworkdies；thepunchdiecuttingforcepress河南理工大学万方科技学院本科毕业论文III目录1前言………………………………………………………………11.1冲压与冷冲模的概念、工序、分类及冲压设备的选用…11.1.1.冲压与冷冲模概念………………………………………11.1.2冲压工序的分类………………………………………21.1.3冲模的分类……………………………………………31.1.4冲压设备及选用………………………………………41.2冲压行业现状与发张方向…………………………………61.2.1冲压业现状……………………………………………61.2.2冲压行业发展趋势……………………………………92工艺分析…………………………………………………………112.1冲压工艺性分析……………………………………………122.2确定工艺方案………………………………………………132.3工艺方案的比较……………………………………………152.4毛坯展开尺寸计算…………………………………………162.5弯外角的计算………………………………………………172.6弯内角的计算………………………………………………202.7凸凹模宽度尺寸的计算……………………………………212.8排样方案及其计算…………………………………………222.9各工序冲压力的计算和设备的选取………………………232.10制定工艺卡片……………………………………………263落料冲孔复合模设计……………………………………………283.1冲裁力的计算………………………………………………283.2初选压力机…………………………………………………283.3凸模与凹模刃口尺寸的计算………………………………29河南理工大学万方科技学院本科毕业论文IV3.3.1冲孔……………………………………………………293.3.2落料……………………………………………………303.4模架设计……………………………………………………313.5冲模闭合高度计算…………………………………………323.6模柄…………………………………………………………333.7压力中心的计算……………………………………………333.8弹簧和橡胶的选用计算和安装……………………………343.8.1高度计算………………………………………………343.8.2受力计算………………………………………………353.9定位装置……………………………………………………364第一次弯曲模设计………………………………………………384.1模架设计………………………………………………………384.2冲模闭合高度计算…………………………………………404.3模柄…………………………………………………………424.4压力中心的计算……………………………………………424.5凸凹模的结构设计…………………………………………424.6卸料装置……………………………………………………434.7卸料弹簧的选择和安装……………………………………464.7.1弹簧的选择……………………………………………464.7.2弹簧的安装……………………………………………504.8定位装置……………………………………………………504.8.1挡料销的设计…………………………………………504.8.2导正销的设计…………………………………………514.8.3垫板的设计……………………………………………544.8.4螺钉和销钉……………………………………………54河南理工大学万方科技学院本科毕业论文V5弯内角模具结构设计……………………………………………565.1模架…………………………………………………………565.2模柄…………………………………………………………575.3凸凹模结构设计……………………………………………575.4推件装置……………………………………………………585.5导正装置……………………………………………………615.6凹模固定板…………………………………………………625.7螺钉和螺销…………………………………………………626最终冲孔模设计…………………………………………………646.1冲裁力的计算………………………………………………646.2初选压力机…………………………………………………656.3冲模间隙值的确定…………………………………………656.4凸模与凹模刃口尺寸的计算………………………………656.5模架设计……………………………………………………666.6冲模闭合高度计算…………………………………………666.7模柄…………………………………………………………676.8弹簧和橡胶的选用计算和安装……………………………686.9定位装置……………………………………………………686.9.1导正销的设计…………………………………………686.9.2螺钉和销钉……………………………………………707总结……………………………………………………………72致谢………………………………………………………………74参考文献……………………………………………………………75河南理工大学万方科技学院本科毕业论文11前言1.1冲压与冷冲模的概念、工序、分类及冲压设备的选用1.1.1冲压与冷冲模概念冲压是一种先进的材料（金属或非金属）加工方法，它是建立在材料塑性变形基础上，利用模具和冲压设备对板料进行加工，以获得要求的零件形状、尺寸及精度。冲压模具是指在冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冲压模具，由于冲压加工一般是在常温下进行的，所以冲压模具俗称冷冲模。冲压加工在批量生产中得到了广泛的应用，在现代工业生产中占有十分重要的地位，其特点如下：⑴在生产过程中，应用了自动化的机械设备及多工位自动送料装置，故生产效率高。⑵在冲压加工中，废料比其他加工少，且废料也可制成其他小零件，故材料的利用率高。⑶在冲床的简单冲击下，可得到形状复杂、强度高、精度高、一致性好的零件。⑷随生产量增大，零件的制造成本降低。⑸缩短工时，节省劳力，操作简单。⑹压力机的闭合高度是指滑块在下止点，滑块底面到工作台上平面（即垫板下平面）之间的距离。压力机的闭合高度可通过河南理工大学万方科技学院本科毕业论文2调节连杆长度在一定范围内变化。当连杆调至最短（对偏心压力机的行程应调到最小），滑块底面到工作台上平面之间的距离，为压力机的最大闭合高度；当连杆调至最长（对偏心压力机的行程应调到最大），滑块处于下止点，滑块底面到工作台上平面之间的距离，为压力机的最小闭合高度。⑺冲压加工所使用的模具是技术密集型产品，精度高、成本高（占产品成本的10﹪～30﹪）。所以只有生产批量大时，冲压加工的优点才能充分体现。1.1.2冲压工序的分类冲压加工因制件的形状、尺寸和精度的不同，所采用各工序也不同。根据材料的变形特点可将冷冲压工序分为分离工序和成形工序两类。⑴分离工序是指板料在冲压力作用下，变形部分的应力达到强度极限b以后，使坯料发生断裂而产生分离。分离工序包括落料、冲孔、剪切、切断、切槽、切口、切边等几大类，这是以被加工材料的形态及受力状态为划分依据的。分离工序所加工的板料可以是平面的也可以是立体的，当然也可以加工型材、棒材、管材等。其所用的冲模可通称为冲裁模。其中有代表性的为落料模、冲孔模、切边模以及包含多道工序的复合模和连续模。落料模通常用来在平板上封闭冲裁出所需的零件。冲孔模通常用来在零件上封闭冲除多余的材料，得到所需要的孔。切边模通常用来在毛坯或零件上冲去多余的边料。其余分离工序包括有不同个数的冲裁面，均不封闭。河南理工大学万方科技学院本科毕业论文3⑵成形工序是指坯料在冲压力作用下，变形部分的应力达到屈服极限s，但未超出抗拉强度极限b，使板料产生塑性变形，成为具有一定形状、尺寸与精度制件的加工工序。广义成形工序指利用永久变形的固态板料制成所需形状和尺寸的制件加工。广义成形除包含狭义成形所包含的内容以外还包括其他压力加工工序，如锻造、轧制、锻压、挤压等。狭义成形是指保持作为毛坯的板料状态而改变其外观的加工。狭义成形通常包括拉深、胀形、翻边、扩口