冲压弯曲模设计

毕业设计说明书题目专业班级学生姓名指导教师年月日冲压弯曲模设计摘要本文介绍的模具实例结构简单实用，使用方便可靠，首先根据工件图算工件的展开尺寸，在根据展开尺寸算该零件的压力中心，材料利用率，画排样图。根据零件的几何形状要求和尺寸的分析，采用复合模冲压，这样有利于提高生产效率，模具设计和制造也相对于简单。当所有的参数计算完后，对磨具的装配方案，对主要零件的设计和装配要求技术要求都进行了分析。在设计过程中除了设计说明书外，还包括模具的装配图，非标准零件的零件图，工件的加工工艺卡片，工艺规程卡片，非标准零件的加工工艺过程卡片。关键词：单工序模；冲压；设计；模具结构；加工工艺目录第一章1绪论………………………………………………………………..12冲裁弯曲件的工艺设计……………………………..…………23确定工艺方案及模具的结构形式………………………..24模具设计工艺计算………………………………………………………………..34.1计算毛坯尺寸…………………………………………………………...…..34.2排样、计算条料宽度及距的确定……………………………………….......54.2.1搭边值的确定……………………………………………………4.2.2条料宽度的确定………………………………………………..............74.2.3到料板间距的确定……………………………………………………..74.2.4排样……………………………………………………………………..84.2.5材料利用率的计算……………………………………………………..85冲裁力的计算……………………………………………………………105.1计算冲裁力的公式…………………………………………………….105.2总的冲裁力、卸料力、推件力、顶件力、弯曲力和总的冲压力…….115.2.1总的冲裁力……………………………………………………………115.2.2卸料力FQ的计算……………………………………………………..125.2.3推料力FQ1的计算……………………………………………………125.2.4顶件力FQ2的计算………………………………………………….....125.2.5弯曲力FC的计算……………………………………………………...135.2.6总冲压力的计算……………………...................................................146模具压力中心与计算............................................................................................147冲裁间隙的确定…………………………………………………………………158刃口尺寸的计算…………………………………………………………………168.1刃口尺寸计算的基本原则………………………………………………….168.2刃口尺寸的计算…………………………………………………………….178.3计算凸、凹模刃口的尺寸………………………………………………….188.4冲裁刃口高度……………………………………………………………….218.5弯曲部分刃口尺寸的计算………………………………………………….218.5.1最小弯曲半径…………………………………………………………218.5.2弯曲部分工作尺寸的计算……………………………………………229模具总的结构设计………………………………………………………………259.1模具类型的选择…………………………………………………………….259.2定位方式的选择…………………………………………………………….259.3卸料方式的选择…………………………………………………………….259.4导向方式的选择…………………………………………………………….2510主要零部件的设计……………………………………………………………..2610.1工作零件的设计…………………………………………………………...2610.1.1凹模的设计…………………………………………………………2610.1.2凸凹模的设计………………………………………………………2710.1.3外形凸模的设计…………………………………………………..2710.1.4内孔凸模的设计……………………………………………………2810.1.5弯曲凸模的设计……………………………………………………2810.2卸料部分的设计…………………………………………………………...2910.2.1卸料板的设计……………………………………………………..2910.2.2卸料弹簧的设计…………………………………………………....2910.3定位零件的设计…………………………………………………………...3110.4模架及其他零部件的设计………………………………………………...3110.4.1上下模座…………………………………………………………....3110.4.2模柄………………………………………………………………....3210.4.3模具的闭合高度…………………………………………………....3211模具总装图……………………………………………………………………..3312压力机的选择…………………………………………………………………33总结…………………………………………………………………………………..34致谢…………………………………………………………………………………..35参考文献......................................................................................................................36附录…………………………………………………………………………………..37附录1冲压模具装配工序卡片……………………………………………...37附录2非标准零件的加工工艺过程…………………………………….…..38附录3冲孔凸模加工工艺过程………………………………………….…..39附录4凸凹模加工工艺卡片……………………………………..……….....40附录5空心垫板的加工工艺过程…………………………………………...41附录6弯曲凸模加工工艺过程……………………………………………...41附录7部分标准公差值……………………………………………………...42附录8J23系列开式可轻压力机主要技术参数………………………….....431绪论改革开放以来，随着国民经济的高速发展，工业产品的品种和数量的不断增加，更新换代的不断加快，在现代制造业中，企业的生产一方面朝着多品种、小批量和多样式的方向发展，加快换型，采用柔性化加工，以适应不同用户的需要；另一方面朝着大批量，高效率生产的方向发展，以提高劳动生产率和生产规模来创造更多效益，生产上采取专用设备生产的方式。模具，做为高效率的生产工具的一种，是工业生产中使用极为广泛与重要的工艺装备。采用模具生产制品和零件，具有生产效率高，可实现高速大批量的生产；节约原材料，实现无切屑加工；产品质量稳定，具有良好的互换性；操作简单，对操作人员没有很高的技术要求；利用模具批量生产的零件加工费用低；所加工出的零件与制件可以一次成形，不需进行再加工；能制造出其它加工工艺方法难以加工、形状比较复杂的零件制品；容易实现生产的自动化的特点。2冲裁弯曲件的工艺分析图2-1所示为托架示意图材料：20钢厚度：1.5mm，生产批量：年生产量8万件该材料，强度比15号钢稍高，很少淬火，无回火脆性。冷变形塑性高、一般供弯曲、压延、弯边和锤拱等加工，电弧焊和接触焊的焊接性能好，气焊时厚度小，外形要求严格或形状复杂的制件上易发生裂纹。切削加工性冷拔或正火状态较退火状态好、一般用于制造受力不大而韧性要求高的。适合拉伸。尺寸精度：零件图上的尺寸除了四个孔的定位尺寸标有偏差外，其他的形状尺寸均未标注公差，属自由尺寸，可安IT14级确定工件的公差。经查公差表，各尺寸公差为：Ø100+0。36Ø50+0。30200-0.5225±0.0513.50-0.43三个孔的位置公差为：36±0.0530±0.05460-0.62工件结构形状：制件需要进行落料、冲孔、弯曲三道基本工序，尺寸较小。结论：该制件可以进行冲裁制件为大批量生产，应重视模具材料和结构的选择，保证磨具的复杂程度和模具的寿命。3确定工艺方案及模具的结构形式根据制件的工艺分析，其基本工序有落料、冲孔、弯曲三道基本工序，按其先后顺序组合，可得如下几种方案;(1)落料——弯曲——冲孔；单工序模冲压(2)落料——冲孔——弯曲；单工序模冲压。(3)冲孔——落料——弯曲；连续模冲压。(4)冲孔——落料——弯曲；复合模冲压。方案（1）工序模冲裁，在实际生产中大量应用，由于节约成本，采用此方案。（2）属于单工序模冲裁工序冲裁模指在压力机一次行程内完成一个冲压工序的冲裁模。由于此制件生产批量大，尺寸又较这两种方案生产效率较低，操作也不安全，劳动强度大，故不宜采用。方案（3）属于连续模，是指压力机在一次行程中，依次在模具几个不同的位置上同时完成多道冲压工序的模具。于制件的结构尺寸小，厚度小，连续模结构复杂，又因落料在前弯曲在后，必然使弯曲时产生很大的加工难度，因此，不宜采用该方案。方案（4）属于复合冲裁模，采用复合模冲裁，其模具结构没有连续模复杂，生产效率也很高，又降低的工人的劳动强度，但是成本高，难维护，故不宜采用。根据分析采用方案（1）单工序模冲压。4模具总体结构设计4.1模具类型的选择由冲压工艺分析可知，采用单工序模冲压，所以模具类型为单工序模。4.2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导料销，有侧压装置。控制条料的送进步距采用导正销定距。4.3卸料方式的选择因为工件料厚为1.5mm，相对较薄，卸料力不大，故可采用弹性料装置卸料。4.4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，该单工序模采用对角导柱的导向方式。5模具设计工艺计算5.1计算毛坯尺寸相对弯曲半径为：R/t=1.5/1.5=1式中：R——弯曲半径（mm）t——材料厚度（mm）求变形区中性层曲率半径β（mm）。β=r0+kt公式(5—1)式中：r0——内弯曲半径t——材料厚度k——中性层系数表5—1板料弯曲中性层系数r0/t0.10.20.250.30.40.50.60.81.OK1(V)0.300.330.350.360.370.380.390.410.42K2(U)0.230.290.310.320.350.370.380.400.41K3(O)—————0.720.700.670.63r0/t1.21.51.8234568K1(V)0.430.450.460.460.470.480.480.490.50K2(U)0.420.440.450.450.460.470.480.490.50K3(O)0.490.560.520.50查表5—1，K=0.41根据公式5—1β=r0+kt=1.5+0.41X1.5=2.115（mm）图5—1计算展开尺寸示意图根据零件图上得知，圆角半径较大（R0.5t），弯曲件毛坯的长度公式为：LO=∑L直+∑L弯公式（5—2）式中：LO——弯曲件毛坯张开长度（mm）∑L直——弯曲件各直线部分的长度（mm）∑L弯——弯曲件各弯曲部分中性层长度之和（mm）在图5—1中：∑L直=9+15.5+22+10.5+9=66（mm）公式（5—3）∑L弯=2πβ=2x3.14x2.115=13.28（mm）LO=∑L直+∑L弯=66+13.28=79.28（mm）取LO=80（mm）根据计算得：工件的展开尺寸为30x80（mm）,如图4—2所示。图5—2尺寸展开图5.2排样、计算条料宽度及步距的确定5.2.1搭边值的确定排样时零件