U形件冲孔落料弯曲级进模设计

常州机电职业技术学院毕业设计（论文）作 者： 学 号： 系 部： 模具技术系 专 业： 模具设计与制造 题 目： U 形件冲孔、落料、弯曲级进模设计 指导者： 评阅者：2011 年 4 月 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 中 文 摘 要该文阐述了U形件冲孔、不完全落料、弯曲、完全落料的冲压模具设计过程。通过对制件进行冲压工艺性分析，综合考虑了产品质量要求和生产实际，确定了最佳工艺方案为冲孔-不完全落料-弯曲-完全落料，并对模具总体结构进行设计和分析论证。对工艺参数进行精确详细的计算，正确的选择了压力设备，并对冲模零件进行设计。设计过程中有效利用了冷冲模国家标准和典型组合，提高了模具设计效率，适应了当代模具设计要求；最后对主要模具零件的加工工艺过程及装配工艺也进行了介绍。 整个过程采用 AutoCAD 软件绘制模具的二维装配图和零件图，然后利用UG 软件进行冲压模具设计,设计全部模具零件,完成装配。关键词：级进模 多工位 AutoCAD 装配 目录1 引言12 工艺分析22.1 精度分析32.2 材料分析32.3 结构分析33 工艺方案的确定34 冲孔落料工作部分工艺设计 4.1 毛坯展开尺寸计算44.2 排样 44.3 材料的利用率64.4 计算冲压力74.5 计算压力中心74.6 压力机的初选择 84.7 凸凹模刃口尺寸计算8 5 弯曲模工作部分工艺计算5.1 凸模圆角半径105.2 凹模的圆角半径105.3 凹模深度105.4 凸、凹模间隙105.5 凸凹模横向尺寸及公差115.6 模架的选择125.7 其他主要零部件的设计参考文献12常州机电职业技术学院毕业设计说明书1引言改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。近年来，模具工业一直以 15%左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维 CAD，并陆续开始使用 UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS 等国际通用软件。虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展，但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。例如，精密加工设备在模具加工设备中的比重比较低；CAD/CAE/CAM 技术的普及率不高；许多先进的模具技术应用不够广泛等等，致使相当一部分大型、精密、复杂和长寿命模具依赖进口。导柱式冲裁模的导向比导板模的准确可靠,并能保证冲裁间隙的均匀,冲裁的工件精度较高、模具使用寿命长，而且在冲床上安装使用方便，因此导柱式冲裁模是应用最广泛的一种冲模,适合大批量生产。尤其是在我国加入 WTO 之后，在全球化经济竞争的市场的环境下，为生产符合“交货期短” 、 “精度高” 、 “质量好” 、 “价格低”等要求服务的模具产品，研究、开发、改进模具生产设备与模具设计方式更具有深远的现实意义和紧迫性。常州机电职业技术学院毕业设计说明书22 工艺性分析工件图材料：08 钢 厚:1.52.1 精度分析2.1.1 尺寸精度常州机电职业技术学院毕业设计说明书3完全由弯曲工序得到的尺寸有 30、60、80，都未注尺寸公差，属于未注公差尺寸，精度很容易达到要求。由冲裁工序得到的尺寸有 15，尺寸为自由公差，精度很容易达到要求，但可能会受弯曲工序的影响。2.1.2 角度精度角度也未标注公差，属于未注公差尺寸，所以该零件的角度精度要求不高，很容易达到要求。2.2 材料分析该材料采用 08 钢，具有良好的冲压成形性能。因此，该工件可用冷冲压加工成形。2.3 结构分析零件外形结构简单对称，对冲裁加工较为有利。该零件的最小弯曲半径为3.5，而 08 钢冷作硬化状态的最小的圆角半径为 0.4t0.43.51.4，因此，该零件弯曲半径，所以弯曲时不会有裂纹，弯曲后也不用整形。 3 确定工艺方案制成该零件所需的基本工序为冲孔、落料和弯曲。零件上的孔，尽量在毛坯上冲出，以简化模具结构，便于操作。而零件上的15 孔的边缘到弯曲中心的距离为 17.5，大于 1.0t(3.5)，弯曲时不会引起孔变形，因此 15 孔可在压弯前冲出，冲出的 15 孔可以做后续工序定位孔用。因此完成该零件的弯曲成形，可能的工艺方案有以下几种。方案一：冲 15 孔落料与弯曲复合级进模方案二：冲孔落料（不完全）弯曲落料（完全）级进模方案三：冲 15 孔落料与弯曲复合两副模具方案四: 冲孔与落料复合弯曲两副模具方案五：冲孔落料弯曲三套模具在上述列举的方案中，各方案的优、缺点如下：方案一优点：只需一副模具， 工序集中，生产效率高，工件的回弹易于控制，第二道工序可靠第一道工序中的 15 定位，尺寸和形状准确，表面质量高。缺常州机电职业技术学院毕业设计说明书4点：模具结构复杂，安装、调试、维修困难，制造周期长。方案二优点：只需一副模具，生产效率高，模具寿命长。缺点：模具安装、调试、维修困难，精度稍低。方案三优点：工序集中，由一副模具完成所有工序，生产效率高。缺点：模具结构复杂，制造周期长。方案四优点：模具结构简单。缺点： 需两套模具，生产效率低，零件精度稍差，难以满足零件年产量的要求。 方案五优点：模具结构简单，制造简单，寿命长。缺点：需三套模具，工序分散，生产效率低。综上所述，考虑到零件较简单，为保证各项技术要求与精度要求，采用方案二。其工序如下：冲孔落料（不完全）弯曲落料（完全）级进模4 冲孔落料工作部分工艺设计4.1 毛坯展开尺寸计算r3.5 0.5t0.51.57.5 r0.5t 弯曲变形时不仅制件的圆角变形区产生严重的变薄，而且与其相邻的直边部分也产生变薄，故应按变形前后体积不变条件确定坯料长度。U 形件的坯料展开尺寸为LZl 1l 2l 30.6t5728.528.50.61.5114.94.2 排样 模具采用导料板导料，查表得工件与工件之间的搭边值为 1.8，工件与侧边之间的搭边值为 2，根据零件形状，采用直排的方式，零件可能的排样方式有如下所示两种。常州机电职业技术学院毕业设计说明书5（a）(b)现选用 15001000的钢板，则需计算采用不同裁剪方式时，每张板能裁出的零件总个数。1）裁成宽 84、长 1000的条料，则一张板能出的零件总个数为162）裁成宽 84、长 1500的条料，则一张板能出的零件总个数为 1112132.3）裁成宽 118.9、长 1000的条料，则一张板能出的零件总个数为 12121449.1850.常州机电职业技术学院毕业设计说明书64)裁成宽 118.9、长 1500的条料，则一张板能出的零件总个数为 8181449.180.50显然，第三、四两种裁剪方案的利用率高，采用第三种裁剪方案，即裁