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侧刃定距冲压模具级进模设计【三维图】【课程毕业说明书论文CAD图】.zip

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!【包含文件如下】【机械类设计类】CAD图纸+word设计说明书.doc【需要咨询购买全套设计请企鹅97666224】.bat3D.prtproe.zipZP.step上垫板.dwg下垫板.dwg全套图纸集合.dwg冲孔凸模.dwg凸模固定板.dwg凹模.dwg工件图-侧刃定距冲压模具级进模设计【三维图】.dwg弯曲凸模.dwg装配图.dwg说明书.docx摘 要本文主要从生产的实际出发,结合自己对于边弯曲零件件的理解设计出合理的冲压模具并进行仿真模拟。通过对冲压件的实际建模,分析出各道工序,通过多种方案之间的比较,本文采用级进模具结构,模具中设置了落料、冲孔、弯曲等工序。并且对边弯曲零件的材料、尺寸、形状和精度进行冲压工艺分析,设计出合理的排样图。结合零件的工艺分析改零件采用级进模具生产,零件条料采用侧刃对零件粗定位,导正销精定位。 根据模具的工艺分析计算,对模具的零部件进行合理的设计和选用。在设计中对模具的总体结构进行设计,包括上下模座、导柱导套、垫板、固定板、导料板、卸料板等的设计与选用。通过对以上步骤的检验,确定工艺的完整性和可行性,在进行压力机的选用和模具材料的选择,最终可以完成整副模具的绘制。不仅考验了学生的融会贯通能力,也从中学习了新的设计思路和设计思想,了解了更多的零件模具的设计,开阔了视野。关键词:模具设计;冲裁件;侧刃;级进模AbstractThis article mainly from the actual production, combined with its understanding of the edge bending parts, design a reasonable stamping die and carry out simulation. Through the actual modeling of the stamping parts, each process is analyzed. Through the comparison of various schemes, the progressive die structure is adopted in this paper. The blanking, punching and bending are set in the die. And the stamping process analysis of the material, size, shape and accuracy of the edge bending parts is carried out, and a reasonable layout map is designed. Combined with the process analysis of parts, the parts are produced by progressive die, and the parts of the parts are positioned by the side edge to locate the parts, and the leading pin is positioned accurately.According to the technological analysis and calculation of the mould, the parts and components of the mould are rationally designed and selected. The overall structure of the mold is designed in the design, including the design and selection of the upper and lower die seat, the guide sleeve, the cushion plate, the fixed plate, the guide plate and the discharge plate. Through the inspection of the above steps, the integrity and feasibility of the process are determined, and the selection of press and the material of the die can be finished, and the drawing of the whole die can be finished. It not only tested the students ability to integrate, but also learned new design ideas and ideas, learned more of the design of parts and moulds, and broadened their horizons.Key words: die design; blanking part; side blade; progressive die目 录前 言1第一章 绪 论31.1选题目的与意义31.2国内外研究现状31.2.1国外研究现状31.2.2国内研究现状31.2.3冲压模具的研究发展趋势41.3有限元分析及软件介绍41.3.1有限元分析与冲压模具发展的影响41.3.2冲压成形数值模拟研究与发展趋势41.3.3 Autoform软件介绍41.4弯曲件成形及回弹51.4.1弯曲件成形数值模拟51.4.2回弹模拟51.4.3局部卸载回弹6第二章 边弯曲支架零件工艺分析72.1 边弯曲支架零件分析72.2.1特性82.2.2处理工艺82.3 材料成型性能82.4确定冲裁工艺方案8第三章 边弯曲支架冲压模具设计103.1 毛坯尺寸参数的计算103.1.1 计算毛坯尺寸103.2 排样设计113.2.1排样原则123.2.2搭边及其作用123.2.3搭边值的确定123.2.4载体的设计133.2.5 条料的宽度与步距143.2.6 材料利用率14第四章 边弯曲零件连续模的工艺计算154.1 压力的计算154.1.1冲裁力的计算154.1.2弯曲力的计算164.2 压力中心计算174.3 冲压设备的选取184.4 冲裁间隙204.4.1 冲裁间隙分类204.4.2 间隙值和确定间隙方法204.5 计算刃口214.5.1 刃口尺寸计算准则214.5.2 刃口尺寸计算214.5.3计算凸、凹模刃口的尺寸214.5.4冲裁刃口高度254.5.5弯曲部分刃口尺寸的计算254.5.6弯曲部分工作尺寸的计算264.5.7 U形弯曲处的凸、凹模工作部分尺寸及公差264.5.8弯曲回弹27第五章 模具及零件设计与选用285.1模具主要零件285.1.1凹模、凸模设计285.2 模架和模座的选择315.3垫板的选用325.4卸料机构的设计345.5定位零件的设计345.6弹性元件的选用355.7卸料板35第六章 压力机的校核376.1 公称压力376.2 滑块行程376.3 行程次数376.4 滑块模柄孔尺寸376.5 闭合高度37第七章 模具材料387.1常用模具材料性能比较387.2模具材料选用38第八章 模具的总体结构设计39结 论40参考文献41致 谢43摘 要本文主要从生产的实际出发,结合自己对于边弯曲零件件的理解设计出合理的冲压模具并进行仿真模拟。通过对冲压件的实际建模,分析出各道工序,通过多种方案之间的比较,本文采用级进模具结构,模具中设置了落料、冲孔、弯曲等工序。并且对边弯曲零件的材料、尺寸、形状和精度进行冲压工艺分析,设计出合理的排样图。结合零件的工艺分析改零件采用级进模具生产,零件条料采用侧刃对零件粗定位,导正销精定位。 根据模具的工艺分析计算,对模具的零部件进行合理的设计和选用。在设计中对模具的总体结构进行设计,包括上下模座、导柱导套、垫板、固定板、导料板、卸料板等的设计与选用。通过对以上步骤的检验,确定工艺的完整性和可行性,在进行压力机的选用和模具材料的选择,最终可以完成整副模具的绘制。不仅考验了学生的融会贯通能力,也从中学习了新的设计思路和设计思想,了解了更多的零件模具的设计,开阔了视野。关键词:模具设计;冲裁件;侧刃;级进模AbstractThis article mainly from the actual production, combined with its understanding of the edge bending parts, design a reasonable stamping die and carry out simulation. Through the actual modeling of the stamping parts, each process is analyzed. Through the comparison of various schemes, the progressive die structure is adopted in this paper. The blanking, punching and bending are set in the die. And the stamping process analysis of the material, size, shape and accuracy of the edge bending parts is carried out, and a reasonable layout map is designed. Combined with the process analysis of parts, the parts are produced by progressive die, and the parts of the parts are positioned by the side edge to locate the parts, and the leading pin is positioned accurately.According to the technological analysis and calculation of the mould, the parts and components of the mould are rationally designed and selected. The overall structure of the mold is designed in the design, including the design and selection of the upper and lower die seat, the guide sleeve, the cushion plate, the fixed plate, the guide plate and the discharge plate. Through the inspection of the above steps, the integrity and feasibility of the process are determined, and the selection of press and the material of the die can be finished, and the drawing of the whole die can be finished. It not only tested the students ability to integrate, but also learned new design ideas and ideas, learned more of the design of parts and moulds, and broadened their horizons.Key words: die design; blanking part; side blade; progressive die目 录前 言1第一章 绪 论31.1选题目的与意义31.2国内外研究现状31.2.1国外研究现状31.2.2国内研究现状31.2.3冲压模具的研究发展趋势41.3有限元分析及软件介绍41.3.1有限元分析与冲压模具发展的影响41.3.2冲压成形数值模拟研究与发展趋势41.3.3 Autoform软件介绍41.4弯曲件成形及回弹51.4.1弯曲件成形数值模拟51.4.2回弹模拟51.4.3局部卸载回弹6第二章 边弯曲支架零件工艺分析72.1 边弯曲支架零件分析72.2.1特性82.2.2处理工艺82.3 材料成型性能82.4确定冲裁工艺方案8第三章 边弯曲支架冲压模具设计103.1 毛坯尺寸参数的计算103.1.1 计算毛坯尺寸103.2 排样设计113.2.1排样原则123.2.2搭边及其作用123.2.3搭边值的确定123.2.4载体的设计133.2.5 条料的宽度与步距143.2.6 材料利用率14第四章 边弯曲零件连续模的工艺计算154.1 压力的计算154.1.1冲裁力的计算154.1.2弯曲力的计算164.2 压力中心计算174.3 冲压设备的选取184.4 冲裁间隙204.4.1 冲裁间隙分类204.4.2 间隙值和确定间隙方法204.5 计算刃口214.5.1 刃口尺寸计算准则214.5.2 刃口尺寸计算214.5.3计算凸、凹模刃口的尺寸214.5.4冲裁刃口高度254.5.5弯曲部分刃口尺寸的计算254.5.6弯曲部分工作尺寸的计算264.5.7 U形弯曲处的凸、凹模工作部分尺寸及公差264.5.8弯曲回弹27第五章 模具及零件设计与选用285.1模具主要零件285.1.1凹模、凸模设计285.2 模架和模座的选择315.3垫板的选用325.4卸料机构的设计345.5定位零件的设计345.6弹性元件的选用355.7卸料板35第六章 压力机的校核376.1 公称压力376.2 滑块行程376.3 行程次数376.4 滑块模柄孔尺寸376.5 闭合高度37第七章 模具材料387.1常用模具材料性能比较387.2模具材料选用38第八章 模具的总体结构设计39结 论40参考文献41致 谢43VI前 言科技的发展提高了产品的加工工艺,同时也要求产品具有更高的生产质量。冲压件作用最为常见的零件类型之一,在生产制造中占有很高的比例,对其加工工艺以及产品质量也提出了更高的要求;随着中国制造“2025”计划的不断践行,我国的制造技术也一步步飞速向前发展,朝着智能化、高速化的方向不断改变;计算机科学的不断进步以及先进制造技术的不断发展更是促进了制造业的蓬勃发展;调查显示:中国冲压件的数量不断上升,冲压模具技术不断提高,经过不断的努力发展已经跃居世界第三,制造水平维持在世界先进水平前列1。 在加工制造过程中,通过实验的方法来提高生产质量,从而保证产品的加工质量;一般情况,采用类似冲压的实验对其进行验证,从而提高产品质量,保证合格率。 模具加工精度以及结构特征直接决定了产品的形状和质量,同时,模具的制造工艺、使用寿命以及可靠性直接决定冲压件的成本和质量;模具开始周期直接决定了产品的生产周期2。模具的合理使用能够有效提高冲压件的生产效率,通过合理的改进模具的结构特征能够有效提高冲压件质量;通过模具座、支架、导向装置等的标准化、简化模具、多工位加工、复合结构、以及快速切换装置等能够有有限缩短模具制造时间,提高产品质量;同时能够实现大批量生产与小批量上产的通用化。冲压设备的主要加载方式为机械加压,也就是通过机械的方法,例如压力机等装置提压力,对于较厚的板件一般采用水压机加工施压。现代设计一般采取多方位的高速压力机,合理的开卷、校平装置、收料机构、运输装置等配置机械,以及模具库、快速换模等辅助装置的控制,都可以通过计算机程序控制来实现,能够形成生产效率较高且能够自动化生产的线路。如果要在短时间内生产几十个或几百个冲压件,同时要求高速的完成输送板料、冲压件、零件、废料处理等工序,经常会产生制造人员、机械装置等人员以及机械设备的不安全事故安生。所以,冲压生产中的制造过程中,安全、可靠的生产过程变得尤为重要2。 模具在现代生产中占有十分重要的地位。在多个领域都具有重要的应用价值,例如,铸锻造加工、塑料生产、玻璃加工、冶金制造、陶瓷制造等领域。在一些发展快速的国家,模具的生产带来的价值远远超过了机床加工带来的效益。总产量超过机床工业的总价值。在这些国家,模具已经能够成为一个单独的行业进行生产制造。近年,中国制造技术的不断提高也加速了我国模具行业的不断进步,伴随着中国制造2025计划的深入实施,模具制造更是朝着智能化,快速化、高效化等方向不断的发展3。在边弯曲支架该设计中,模具制造主要用于落料以及拉伸两个方面,模具的加工制造要符合冲裁件的加工要求,例如,对于不同材料需要选择合适的模具材料作为制造材料,另外模具的尺寸和形状的精度直接决定了加工零件的质量,因此需要对边弯曲支架模具的材料以及结构进行合理的加工设计,从而保证加工质量。同时,冲裁时间的长短直接决定了冲裁件的加工精度,通过设置合理的时间,能够保证冲裁件质量。同时需要对模具的材料进行合理的选择,从而提高产品质量,缩短模具的制造时间。在模具设计中,一方面,要满足零件的使用性能,另一方面又要保证其具有良好的加工性。本设计主要根据产品加工的加工环境,以及拟完成的产品加工任务,来确定模具的机构特征,模架为后柱模形式,凹模采用孔形凹模,能够一次性高效的完成全部加工任务,提高了产品的加工效率。考虑到相关的设计知识,以及产品的使用场合、外形特征等因素,我能够将学到的知识有效的利用在产品的设计制造中,通过对该模具的加工设计,让我对冲压模具的设计有了更深的理解。通常模具的的加工精度直接反映了产品的质量,因此必须保证产品具有可靠的精度,在使用过程中要及时发现问题,同时要合理的模具进行维护。本文通过对模具的结构特征进行分析,提出了模具的选型方法,同时对模具加工中需要的载荷进行了分析计算,并且选择了合理的冲压机;同时对模具设计中的两个重要的过程,落料和拉伸进行了分析研究,设计了复合模具的主要结构,对于落料和拉伸凹凸模具进行了结构分析和设计,对其结构尺寸进行了合理的分析计算,确定了其整体结构特征。本文通过合理的结构设计以及可靠的分析计算,使得设计的模具能够广泛的适用于较大零件的加工制造,同时能够适用于结构复杂的冲压零件,通过分析时间,采用了合理的结构设计,提高了产品的质量。通过对模具的分析设计,能够对传统的分模设计进行改进,使得其能够一次实现落料与拉伸,提高了产品质量。第一章 绪 论1.1选题目的与意义本课题来源于某公司的研究项目之一。近几年模具行业的发展十分迅速,无论是企业还是个人对于模具的加工和设计能力都在不断提高。本次设计的边弯曲零件相比较其他的冲压件来说结构并不复杂但是模具要求比较严格,所以其模具设计、冲压工艺相比于其他模具而言有其独特的工艺特点。从冲压工艺的角度考虑,边弯曲零件相比其他冲压件有以下几个特点,材料薄、结构复杂、结构尺寸一般,零件为常规的U型弯曲零件。合格的冲压零件其评判标准之一就是工艺性是否合理。我国对于冲压模具设计要求越来越高不单单看性能是否可靠,结构是否合理还要看生产的零件件的外观和质量。本课题是模具制造的典型课题之一,既考验了模具的工艺性,对模具、材料和自动化也有深入的把握。本课题涉及到冲压模具的工艺性分析,设计冲压工艺方案,设计冲压模具等等。目的是通过对汽车顶盖的模具设计,将大学课程所学习的模具设计、机械设计、工程制图等课程与本次设计相结合,把在学校学习的理论知识和实践完美融合。通过这次毕业设计来提高自己的综合设计能力,掌握一定的自主解决模具问题的能力。同时,对自己绘画二维图所运用的CAD软件,绘画三维图所运用的UG、等三维软件的使用也是一个测试和加强。1.2国内外研究现状我国模具工程学科的发展经历了一个对外引进学习到自主研发的漫长过程。主要对模具的设计与加工智能化这几个方面,系统的阐述了国内外模具工程领域的发展进程10。1.2.1国外研究现状冲压模具各项性能的研究在国外比较早,1972年德国某公司对冲压模具进行了大部分的试验31,通过了该实验得到模具的很多重要的参数。2002年国外某公司,针对了冲压零件也进行了大量的试验。对比检测模具的各种数据,更加完善了世界的冲压模具的设计水准11。1.2.2国内研究现状国内对于冲压模具的研究起步较晚,相比于国外的发展水平我们是学习并改善。在近几年的冲压模具设计中我国也是进行了相似的试验,在前人的基础上更加直观的理解模具设计中的各项性能指标29。就比如上汽集团对冲压零件进行了有限元分析,并且得出对于车身侧围部件和顶部部件的敏感度分析,找出了6个影响力最大的零件,并优化了计算算法,提高了车门的抗挤压能力。等等一系列的试验,在我国人才辈出的时代,对于冲压模具的设计与发展也是不断创新与进步的。1.2.3冲压模具的研究发展趋势国内外模具品质的研究虽然取得较大进展,但是对于大规模广泛的研究需求还有一段距离。现在冲压模具领域对于人才的需求、迫切需求有效的建模手段、选择有效的分析参量等等。而现在汽车的概念设计和技术设计都会融入一种新的概念,声品质因素12。同时现在在模具设计当中引进了有限元分析,尤其是对较为复杂的零件进行分析的话能够大大提高模具的设计质量,下面对模具的有限元分析进行简单的介绍。1.3有限元分析及软件介绍1.3.1有限元分析与冲压模具发展的影响随着我国工业水平的不断提高,在汽车领域,计算机辅助已经与汽车开发密切相关。对于汽车数字化开发有着重大的意义,现代汽车企业不仅仅重视于汽车的设计和制造,更多的也关心汽车生产的效率。而数字化的开发解决了汽车试验的反复操作,从而更有效率的生产与制造。比如冲模系统在CAD中的研究,其中包含的模具设计与结构有很多,级进模,复合模等等。CAD系统可以以模块化形式出现解决很多灵活性不足的问题1326。传统的冲模设计智能化较低而运用JAVA语言结合CAD软件可以开发出更有效的设计方案25,从而推进有限元与冲压模具设计的结合。1.3.2冲压成形数值模拟研究与发展趋势板料冲压成形是一种很重要的工业技术,广泛运用于汽车家电等零部件上。其利用金属板料在固体状态下的塑形进行塑形形变,从而得到合理的尺寸。尤其是汽车零件多形状复杂,材料薄15。板料成形仿真技术在60年代中后期开始流行。经过不断地改进,在80年代前期对于复杂的覆盖件模拟实验中开创了有限元数值模拟技术16。1.3.3 Autoform软件介绍Autoform软件求解方法一般是采用隐式积分方法,可以采用较大的时间步长。同显式积分算法相比精度可靠。但缺点是在增量中,有时候可能会形成稀疏刚度矩阵,这时就需要进行平衡,但还会存在迭代收敛的问题。通过在软件PAM-STAMP 2G弹性冲压汽车车身面板的形成30。为了解决迭代收敛的问题,我们需要将收敛加快,Autoform软件采用非线性方程组解耦算法。这种处理板料流动形状的算法有以下几个优点:每个节点在计算非线性材料流动迭代时,沿板料切向的自由度一般情况下是一到三个。但一般的壳单元每个节点只有六个自由度。而线性方程直接求解的计算量跟自由度的三次方成正比。在解耦计算之后,只考虑板料位置刚度较高的膜自由度,忽略较低的膜自由度。从而节约了计算时间,可以较完整地体现材料流动过程。1.4弯曲件成形及回弹1.4.1弯曲件成形数值模拟近年来板料成形计算机辅助技术取得了很多的成就,而其主要涉及单元技术、网格划分等等17。单元分为膜元、壳元、实体元。弯曲件变形中的回弹和起皱问题膜元无法避免但是他的计算效率比较高。壳元计算量最大,可以模拟板料成形中遇到的问题。壳元综合了前两者的优势,现在技术中应用较广。在以前网格划分需要消耗巨大的工作量,人们为了精度和便捷的两者需求,将已有的三角形单元网格合并成四边形单元网格。这是现在比较快捷方便的网格划分方法18。1.4.2回弹模拟因为零件取决于最终的成形回弹量,所以模具设计中回弹是考虑的关键因素19。我国的工业发展进行中对薄壳的精度要求越来越高,使得回弹量在模具设计中成为重点问题。回弹现象的主要表现是切边回弹、整体卸载回弹、局部卸载回弹20。当回弹量超过一定额度时,就会变成成形缺陷。利用有限元分析软件进行回弹模拟可以有效的避免变形松弛等现象。切边实质是内应力卸载回弹问题,切边处理是零件制造的最后一步。有限元模拟的技术关键在于切边处的网格划分、等效切边的边界节点力的计算及切边回弹模拟。整体卸载回弹分为有模法和无模法。无模法一般用增量法求解,在确定无模法后应该将回弹视为弹性形变的过程。将零件与模具分离,从而将终了状态的接触条件转化为反向力学边界条件。有模法可以模拟实际的回弹过程,回弹计算相当于成形计算,计算的时间比无模法长。1.4.3局部卸载回弹局部卸载回弹是由于局部内应力松弛造成的弹性恢复现象。主要结合过程模拟进行,对成型模拟的影响不大。区域积分点的弹性状态,一般是因为局部卸载现象的发生。局部卸载时会发生反向加载过程,这时,反向加载的软化是要重视的。第二章 边弯曲支架零件工艺分析2.1 边弯曲支架零件分析利用CAD二维软件绘制出边弯曲零件的二维图,如图2.1所示,该零件为U型结构,材料厚度为0.5mm,材质为Q235,该零件可以通过冲孔、落料、弯曲来获得,该弯曲形状只需要一次弯曲设计。生产批量:大批量材料:Q235料厚:0.5mm图2-1 边弯曲支架结构零件的尺寸分析:从图1.1中可以看出边弯曲零件的尺寸精度不高,图中没有标注的公差等级按照IT12来处理,最大尺寸为两侧面的宽度为34mm,尺寸不是很大,材料的厚度为0.5mm。零件的结构分析:边弯曲零件有落料冲孔和折弯工序,不可以通过一次成型,零件的结构比较规则,冲压的性能很好。从上面三个方面进行分析可以判断出该零件可以进行冲压,而且冲压的性能好。2.2冲压件材料特性2.2.1特性Q235是一种常见的钢材,具有良好的耐热性,因此广泛的应用于生活、生产制造等各个领域,例如,食品加工设备、化学生产设备、能源设备等,同时该材料具有良好的耐低温特点,并且不易被磁化。Q235能够抵抗焊接带来的腐蚀,同时能够耐酸耐碱等。2.2.2处理工艺热处理条件:固溶,温度,高速冷却。金相结构:主要为奥氏体结构。由于该材料镍的焊料较高,因此在常温下,其金相为单向组织,主要结构为奥氏体,因此能够在强酸碱环境下保持结构的完整,同时其具有较好的加工性能,能够耐腐蚀,具有良好的焊接性能,该材料的主要缺陷为其强度较小,因此不便进行切削等加工工艺的实施,同时由于本身结构特征,且不能对其性能进行热处理,但可以通过耐腐蚀性的提高来改善其热处理性能。2.3 材料成型性能Q235机械性能优良,例如能够耐强酸碱,且能够在高温下保持其结构特征,另外具有良好的加工性能,便于进行各种工艺的实施,且不易被磁化。力学特性:拉伸强度: 屈服极限: 伸缩率: 2.4确定冲裁工艺方案边弯曲支架从结构和工艺上分析可以看出有冲孔、落料、弯曲等工序,下面拟定三种冲压方案进行比较,选出最佳的冲压方案。边弯曲零件从结构和工艺上分析可以看出有冲孔、落料及折弯,其中该零件的折弯较为简单,其中最复杂的是零件整体的U形弯曲。下面拟定2种冲压方案进行比较,选出最佳的冲压方案。方案一:连续模生产方式,即冲孔、落料和折弯进行连续冲压。方案二:单工序模生产方式,即落料冲孔折弯分开加工,采用单工序模具生产。在方案二中模具的结构虽然比较简单,但是需要设计多套模具,在设计成本和制造成本考虑相对较高,不宜采用。采用方案一的级进模,不仅操作方便安全,而且生产率最高,也能够满足大批量生产的要求,能够一次完成冲孔落料和弯曲的工序,成本比较低,因此采用方案一的冲压方案。第三章 边弯曲支架冲压模具设计3.1 毛坯尺寸参数的计算3.1.1 计算毛坯尺寸由于零件是弯曲件,在冲压前需要计算展开尺寸,一般展开尺寸按照中性层的展开方法进行计算。图3-1 有圆角半径的弯曲圆角部分的展开长度等于对应的中性层的长度,公式3.1,即 式中: 各圆角部分的展开长度(mm); 弯曲度(); r弯曲半径(mm); x中性层位移系数,与相对弯曲半径r/t、弯曲方式等因素有关,见表3-1; t材料厚度(mm)查表3-1,零件U形弯曲位置的r/t=0.9,x=0.32零件的U形弯曲位置的=0.96mm表3-1 中性层位移系数xr/t0.70.811.2x60.280.30.320.33r/t1.31.522.5345678x0.340.360.380.390.40.420.440.460.480.5由前面计算出工件的弯曲部分,得到坯料的外形尺寸见图3-2所示:图3-2 边弯曲支架零件展开图3.2 排样设计在级进模的设计过程中,首先需要设计排样图,将板料进行排样,板料排样是级进模初步设计的一个重要的方案,排样图设计的合理与否对模具的结构和整个的成本影响还是很大的,对于大批量的模具制造过程中,如果排样图出现问题,会导致模具无法进行零件成型的加工,最终导致模具报废,而一套模具的造价是很高的,而且一旦排样图确定后冲压件的各工序的先后顺序是无法改变,零件的排样方式、步距的尺寸和条料的载体也被确定了,因此对于排样的设计需要反复考虑方案在保证模具结构不会发生错误的情况下达到最大的优化,在本次的模具设计中需要先压印和切舌,然后进行折弯成型。3.2.1排样原则 在冲压过程中,每个工序加工也要进行排样,称为工序排样,每冲压一次工件移动一个步距,由于不同的工序加工的实际内容不同,特别是级进模的设计过程中需要合理的设计每个工序的内容。1工序排样的总体设计在级进模的排样时尽量将各个工位分散设计,这样可以提高模具的寿命,为了简化模具的结构,设计的该级进模分为冲孔工序和落料工序两个。 2空工位的设置空工位是指在经过冲裁的工序时不做任何的冲切加工,是为了增加模具的整体强度,确保模具的使用寿命,由于空工位会增加模具的工作时间,因此对于本模具的设计无需设计空工位。3载体的设置一个级进模包含几个工位以上,这就是级进模和其他模的不同之处,级进模需要将工件从第一个工序一直完成到最后一个工序,这是设计级进模所需要具备的条件,而且级进模承受的载体需要具备足够的强度,这样才可以在大的冲压力下将工序完成,承载条料的载体有单侧载体、中间载体以及双侧载体三种形式,由于单侧载体的结构相对来说比较简单而且能够满足使用需要,本次模具设计中选用中间载体。3.2.2搭边及其作用 条料搭边是一些没有使用价值的剩料,但是又是定位所必需的,目的是将条料进行定位,这样可以保证零件在冲压过程中的精度和质量,可以保证冲压出尺寸和精度合格的零件,而且使得条料具有一定的刚度不会发生弯曲,并能延长模具的使用寿命3.2.3搭边值的确定 搭边值的选择一般是从材料的利用率这方面来考虑,目的是减少废料降低成本,搭边值如果设计的太小,会使得凸模侧面上的法向力分布不均匀,这样会影响冲裁的重量和模具的使用时间,因此搭边的最小值要大于冲压时零件发生塑形变形区的宽度值,假如搭边值设计的比板材的厚度还小,在冲压时搭边在冲压力的作用下会被拉断,严重时会模具的刃口造成损坏。 设计的搭边有两个分别为间隙搭边和侧搭边,间隙搭边是指两个相邻冲件之间的间距,查表3-2可知零件的间隙搭边为2.2mm;零件的侧搭边为2.5mm。表1.3最小工艺搭边值材料厚度圆件及r2t的圆角矩形件边长L50mm矩形件边长L50mm或圆角r2taa1aa1aa1.62.02.03.04.05.05.00.81.00.6t2.03.50.7t2.03.50.7t2.52.00.8t3.24.00.8t3.02.52.01.82.00.9t3.2.4载体的设计连续模冲压时条料内用来连接工序并且搭载运输其稳定前进的那部分材料就称之为载体,此外级进模所承受的载体还需要有足够的强度,这样才可以在大的冲压力下将工序完成,之前提到承载条料的载体有三种形式(单侧载体、中间载体和双侧载体)。在本次模具设计中由于零件是多次弯曲的,再结合3种载体各自的特点考虑选用中间载体可以达到够设计要求。步距是模具设计中一个重要的参数,模具一次冲完一步个工序后条料移动的距离,这个距离是固定的,步距对零件的尺寸精度影响较大,因此在进行模具设计时需要设计合理的步距,步距是任意相邻工序之间的距离值,由于每个工位的距离是相同的,因此步距适合于任何一个工序,而且都是相同的。根据上述毛坯排样和冲切刃口外形设计分析,设计出图3-3所示的工序排样图,两种排样图工序一样,共7个工位,它的具体工序为:侧刃定距和冲导正销孔;冲零件上两处直径为3mm的圆孔以及大小为6*9mm的方孔;冲零件两件间多与的废料;冲零件两件间多余的废料;弯曲零件两侧。空工位防止零件弯曲位置与切断落料位置的凸模干涉;切断落料。图3-3 边弯曲零件排样图3.2.5 条料的宽度与步距条料宽度= =mm =mm 送料步距 送料步距是指两次冲裁间板料在送料方向移动的距离,用S表示,其值等于冲裁件相应部分宽度加上工件间搭边值a,即=34+2.2= 材料利用率一个步距内的材料利用率的计算公式冲压模具简明设计手册P25):=100%=100% 式中 一个步距内零件的实际面积一个步距内所需毛坯面积 S送料步距 B条料宽度在CAD图中计算测量得:S=100%=100%=57.16%第四章 边弯曲零件连续模的工艺计算4.1 压力的计算4.1.1冲裁力的计算冲压的工艺计算主要是对压力机的冲裁力、压力的中心以及顶件力的计算,这样可以有效的利用压力机,防止压力机承载过大而损坏,工艺计算是模具设计中不可缺少的步骤。零件的切舌位置可以将切断的位置算入冲裁力里面,弯曲位置计算入弯曲力里面所以:外形周边长度:零件在冲压的过程中凸模对材料施加的压力称为冲裁力,冲裁力的大小是随着凸模的行程变化而变化的,冲裁力的校核主要是对其最大值的校核,平刃冲模的冲裁力大小可以根据下面的公式来计算。1. 冲裁力的计算: (2.1)2. 卸料力的计算: (2.2)3. 推件力的计算: (2.3) 式中: l冲裁件的周长(mm) t材料的厚度值(mm) 抗剪强度(M) K系数(一般情况K=1.3) 、分别为卸料力、推件力系数,根据材料特性可查得。同时卡在凹模板内的工件或废料的数量,凹模刃口尺寸的直刃壁高度,查表取;板料厚度;因此冲裁部分的总的冲压力为:表4-1 卸料力、推件力和顶出力因数冲裁材料K卸K推K顶纯铜、黄铜0.020.060.030.09铝、铝合金0.0250.080.030.07钢材料厚度mm0.10.060.070.50.0450.0550.0650.040.050.0500.030.040.0400.056.50.020.030.0250.034.1.2弯曲力的计算由于零件的弯曲角度都为90零件为U形弯曲零件,如图4.1所示为零件弯曲成型后的形状。U形弯曲成型,所以按照U形弯曲计算。图4.1 零件图1)自由弯曲时的弯曲力公式V形弯曲件: U形弯曲件:; 式中:B弯曲零件的宽度;t弯曲零件的厚度;r零件的内圆弯曲半径;零件材料的抗拉强度;K系数(一般情况取1.3)。2)校正弯曲力公式 式中:弯曲校正力,单位:N;单位面积上的校正力,单位:Mpa,根据材料特性可查;A零件被校正部分的投影面积,单位:mm2。3)计算本弯曲件U形弯曲部分弯曲力。U形弯曲力:根据查表可得,通过计算可知A=547.86;因此校正弯曲力为:自由弯曲时的弯曲力与校正弯曲力之和为: 所以4.2 压力中心计算压力中心主要对冲压力的外力之和的作用点的计算,冲压机上冲头的中心尽可能的与模具上滑块的中心在一条直线上,保证模具工作的精度和产品的精度,可以避免模具磨损较快并且提高其寿命。计算公式: = = 取两孔的中心为零点,通过力矩相等可以计算出压力中心的坐标值为:取零件压力中心图4.2 压力中心所在的位置4.3 冲压设备的选取设备的选择需要考虑很多因素,例如零件尺寸的大小等,设备的选择需要考虑以下3个方面:(1)压力机的行程是为了保证放进和取出坯料的难易程度;(2)为了使得模具可以正确合理的装配,模具的外形尺寸必须要小于压力机工作台的外形尺寸,压力机的工作台尺寸过会导致工作台受力的不均匀,在重型的压力机情况下滑块上就应该设计有燕尾槽,用来固定模具,对于开式的压力机滑块上一般有模柄孔,主要采用两件哈夫式夹紧。(3)闭合高度也是压力机需要进行校核计算的一个参数,它表示冲压机可以冲压的高度大小,可以通过下面的公式来进行计算:如果压力机的最大闭合的高度尺寸大于模具的闭合高度,这样会导致模具不能正常的进行工作,如果相反,可以在压力机上增加垫板。选择合理的吨位需要根据零件所受的压力产生的变形来进行选择,压力机的名义的压力要比零件的变形力要大。由前一章节可知总的冲压力,结合考虑冲床工作台面尺寸以及模具闭合高度等因素查资料可选用J23-35型号的开式双柱可倾冲床,并在工作台面上设计必要的垫块。设备类型的选择:根据冲压件的大小进行选择;根据冲压件的生产批量进行选择;考虑精度与刚度,在选用设备类型时,还应充分注意到设备的精度与刚度,压力机的刚度是由床身刚度、传动刚度和导向刚度三部分组成。表4-2开式双柱可倾式(JC23-35型)压力机的技术参数项目参数公称压力/KN350滑块行程/mm80滑块行程次数/min50最大闭合高度/mm280闭合高度调节量/mm70滑块中心至床身距离205立柱间距300工作台尺寸前后380 左右610工作台孔尺寸前后200 左右290 直径260垫板尺寸厚度60直径150模柄孔尺寸直径50 深度704.4 冲裁间隙 冲裁工序实际上是在压力作用下利用模具刃口使材料裁剪分离,属于分离工序。金属材料的冲裁,在凸模凹模刃口作用下,使材料产生弹性-塑形变形。4.4.1 冲裁间隙分类 冲裁间隙影响冲裁件的断面质量、冲裁件的精度,冲裁力和推件力及模具刃口的寿命。根据以上影响因素,金属板料的冲裁间隙分为5类,分别为 小间隙:对于冲裁件来说剪切面质量要高,而且精度也有很高的要求。 较小间隙:冲裁件剪切面质量和精度要求较高 中等间隙:要求冲裁件剪切面质量和尺寸精度一般的场合。因为这种要求的冲裁件残余应力小,可以有效地减小破裂、拉断等现象。适用于继续塑形形变的工件。 较大间隙:一般来说为了提高冲模的使用寿命,而且质量和精度都没有很高要求的时候,应该优先选择较大间隙。 大间隙:适用于质量和精度要求较低的场合。4.4.2 间隙值和确定间隙方法 在实际生产中间隙值并不是一个确定的数值,考虑多种方面,如制造中的偏差和使用中的磨损情况。在生产中只会选择一个范围作为你的间隙值,只要不超过生产时选定的范围,就认为你的冲裁件质量合格。考虑到模具在使用的过程中会加大间隙的磨损,所以应该采用最小间隙值。 根据冲压手册查出材料Q235钢最小双面间隙为0.02mm,最大双面间隙为0.04mm。 下面举几个不同情况的间隙值确定方法: 如果条件相同的情况下,不同零件质量要求不同,这时可以根据具体的生产实际,使冲孔间隙比落料间隙适当的增加。 一般如果孔径小于料厚,凸模容易折断,这时间隙应该取大值。 材料是钢的冲裁模应该比硬质合金的冲裁模间隙大30%。 为了防止由于凸模,凹模过于薄而导致涨裂,有时候根据产品的质量要求,会把实际生产中的冲孔凹模的间隙放大。4.5 计算刃口4.5.1 刃口尺寸计算准则 如果凸模,凹模是圆形件,则刃口计算是冲裁模刃口计算的基准。以下有几种不同的情况: 落料件的外形尺寸取决于凹模尺寸,刃口尺寸由凹模尺寸决定。凹模使用过度会增大刃口的尺寸,所以在设计凹模尺寸的时候应该比落料件的尺寸大一点点。冲孔件的内形尺寸和凸模尺寸相似,刃口尺寸由凸模尺寸决定。在实际生产中,凸模会随着使用次数的增加,磨损越来越大,尺寸会比最开始减小,所以凸模最开始的尺寸设计应该与冲孔件的最大尺寸接近,这样可以确定最小的间隙值。多孔凹模孔距比较特殊,其孔距不会受到凸模凹模的磨损影响,所以孔距按照公称尺寸确定。非圆形复杂形状的刃口尺寸计算应该按照凸模凹模磨损后的每个尺寸变化情况分析,有特定的计算公式。除此之外还和模具制造公差有关系。在确定制造公差时,应考虑制件的公差要求。对于模具刃口尺寸精度过高会增加模具制造的困难性,增加更多的时间去测量检查,浪费了更多的时间去弄细节部分,增加成本。如果对于模具的要求过低,很有可能制造出的零件与实际要求的零件差距过大,产品不合格会导致更多的工作量。4.5.2 刃口尺寸计算冲裁模凸模凹模刃口尺寸有两种方法,分开加工法适用在零件厚度大,而且没有精细的结构部分不需要很高的精度,配作加工法用于零件结构复杂或者零件不是普通平面。边弯曲零件的厚度本次设计为0.5mm,属于薄板零件,用配合加工。4.5.3计算凸、凹模刃口的尺寸凸模与凹模配合加工的方法计算落料凸凹模的刃口尺寸。1、凹模磨损后变大的尺寸,按一般落料凹模公式计算,即 2、凹模磨损后变小的尺寸,按一般冲孔凸模公式计算,因它在凹模上相当于冲孔凸模尺寸,即 3、凹模磨损后无变化的尺寸,其基本计算公式为为了方便使用,随工件尺寸的标注方法不同,将其分为三种情况:工件尺寸为时 工件尺寸为时 工件尺寸为时 式中 Aa、Ba、c相应的凹模刃口尺寸;C工件的基本尺寸;工件公差;凹模制造偏差;x系数,公差IT14级一班x=0.5、0.5、凹模制造偏差,通常取。表4-3 系数x料厚t(mm)非圆形圆形10.750.50.750.5工件公差 落料刃口尺寸计算图4-3 计算刃口尺寸示意图图上的尺寸均无公差要求,按国家标准IT12级公差要求处理,查公差表得: ; ; ;落料凹模的尺寸从图4-3上可知,A、B、C、D均属磨损后变大的尺寸,属于第一类尺寸,计算公式为: 查表6-1得:0.04(mm),0.06(mm);查表 4-3 得:落料凹模的基本尺寸计算如下:根据公式: 落料凹模的尺寸从图4-3上可知,E尺寸属磨损后变小的尺寸,属于第二类尺寸,计算公式为: 查表6-1得:0.04(mm),0.06(mm);查表 4-3 得:落料凹模的基本尺寸计算如下:根据公式: 凸模按凹模尺寸配制,保证双面间隙(0.040.06)(mm).冲孔凸模的尺寸从图61上可知,冲孔凸模的尺寸在磨损过程中将变小,属于第二类尺寸,计算公式为: 查表得:2Cmin=0.04mm,2Cmax=0.06mm;查表4-3磨损系数X=0.5由零件图可知冲孔尺寸按照IT12级公差标注后如下:;根据公式: 根据公式: 根据公式: 凹模按凹模尺寸配制,保证双面间隙(0.040.06)(mm).4.5.4冲裁刃口高度表4-4 刃口高度料厚0.50.5112244刃口高度h668810101214查表4-4,刃口高度为h6 (mm),取h=3(mm)4.5.5弯曲部分刃口尺寸的计算弯曲时弯曲半径越小,板料外表面的变形程度越大,若弯曲半径过小,则板料的外表面将超过材料的变形极限,而出现裂纹或拉裂。在保证弯曲变形区材料外表面不发生裂纹的条件下,弯曲件列表面所能行成的最小圆角半径称为最小弯曲半径。最小弯曲半径与弯曲件厚度的比值rmin/t称为最小相对弯曲半径,又称为最小弯曲系数,是衡量弯曲变形的一个重要指标。设中性层半径为,则最外层金属(半径为R)的伸长率外为: 外=(R-)/ 设中性层位置在半径为=r+t/2处,且弯曲厚度保持不变,则有R=r+t,固有 外=1/(2r/t+1) 如将外以材料断后伸长率带入,则有r/r转化为rmin/t,且有 rmin/t=(1-)/2 根据公式就可以算出最小弯曲半径。最外层金属(半径为R)的伸长率外为:根据公式 外=1/(2r/t+1) =1/(20.45/0.5+1) =0.36最小弯曲半径为:根据公式 rmin/t=(1-)/2 =(1-0.36)/20.36 =0.89 所以rmin=0.445mm4.5.6弯曲部分工作尺寸的计算U形件凸、凹模的单面间隙值一般可按下式计算:;式中: ,其值查冲压手册取C=0.05。当工件精度要求较高时,间隙值应适当减小,可以取Z/2=t。查冲压手册板料厚度的正偏差为 由公式可得:4.5.7 U形弯曲处的凸、凹模工作部分尺寸及公差凸、凹模工作部分尺寸主要是指弯曲件的凸、凹模的横向尺寸。当工件标注外形尺寸时,应以凹模为基准件,间隙取在凸模上;当工件标注内形尺寸时,应以凸模为基准件,间隙取在凹模上。而凸、凹模的尺寸和公差应根据工件尺寸、公差、回弹情况以及模具的磨损规律而定。1)弯曲件标注外形尺寸凹模尺寸为 凸模尺寸为 2) 弯曲件标注内形尺寸凸模尺寸为 凹模尺寸为 式中:;、;、,选用IT7IT9级精度,mm;。由零件图可知两处U形弯曲的外形尺寸为37mm公差按图选取,凹模制造公差,选用IT7级精度,凸模制造公差,选用IT8级精度。所以第一次弯曲的凸凹模尺寸为:凹模尺寸为凸模尺寸为查标准公差表表知=弯曲回弹本此设计中零件成形的最重要部分就是弯曲,弯曲的过程总是伴随着弹性变形,如果零件的相对弯曲半径较大,内外层进入塑形变形状态,中性层附近的材料仍处在弹性变形状态,卸载后就容易发生回弹。回弹是每个弯曲件的不可避免的过程,在设计的过程中我们只能减少回弹,不能避免回弹的发生。当弯曲半径r(58)t(t为材料厚度)时,卸载后制件的弯曲中心角可能发生变化,弯曲半径也可能会随之改变。如果弯曲件的半径r5t,发生回弹一般是不怎么影响到弯曲半径的,所以一般不作考虑。回弹的大小与材料力学性能、相对弯曲半径、自由弯曲、矫正弯曲等因素有关。相对弯曲半径越小,变形程度越大,中性层两侧的弹性变形越小,回弹就越小。根据设计的材料厚度和各部分设计的尺寸,盖板的相对弯曲r/t=0.45/0.4=1.1255查表可知,回弹值为1,由于回弹值很小,故弯曲凸、凹模均可按制件的基本尺寸标注,在试模后稍加修磨即可。第五章 模具及零件设计与选用5.1模具主要零件 本次设计级进模主要由上模座、凸模固定板、垫板、卸料板和各个凸模、下模座、凹模等组成。5.1.1凹模、凸模设计凹模一般有三种结构,分别为整体式的结构、拼合式的结构和嵌块式的结构,下面对这三种结构进行分析。整体式凹模就是采用一个钢板加工成型,上面的孔可以通过线切割出,不足之处就是凹模出现磨损的情况下不能更换必须整体都要进行重新加工替换,整体式的凹模在加工方式上也比较灵活,在工序较少的级进模中用的较多,整体式凹模是通过螺钉和销钉将其固定在模座上。拼合式的凹模又可以分成两种,分别为分段拼合和拼合型孔,主要针对的是凹模型孔难以加工的条件下,它与模座的固定方式和整体式的相同,由于这类凹模的加工精度较高而且制造很容易,模具的寿命也相对较长,因此这种结构广泛的被采用。嵌块式凹模顾名思义是由两件组成,为了方便调整其间隙并对模具进行维修,嵌块与固定板之间采用过渡配合装在一起,配合的公差为H7/m6,固定板下面再增加一个垫板,通过螺钉进行连接,这样凹模构成了一个整体结构形式。 凹模厚度的确定: 为系数 为凹模刃口的最大尺寸()查表3.5选取系数表3.5 凹模系数k条料宽度材料厚度11336500.300.400.350.500.450.60501000.200.300.220.350.300.451002000,大约18mm厚度的强度就满足要求,考虑到零件有一个10mm高度的弯曲设计时取厚度25mm。凹模壁厚时满足设计要求;设计时凹模外形尺寸为160X315mm。凹模的刃口形式选用直筒式刃口。这种特殊的结构适用于制件或废料逆冲压方向推出的冲裁模如复合模、薄料落料模。凸模采用台阶的固定形式。和固定板的配合方式用的是过渡配合(H7/m6或H7/n7),最大直径的作用是形式台肩,让其工作更加的稳定。让凸模不会被拉出,材料选取,热处理硬度为。图5.1 冲孔凸模示意图图5.2 落料切断凸模图5.3 弯曲凸模图5.4 凹模示意图5.2 模架和模座的选择模架由上模座、下模座、导柱、导套组成。按照模架材料、导向分析和导柱分布可以分为多种形式。如常见的中间导柱模架、对角导柱模架、后侧导柱模架等等。一般来说,导柱的分布是根据送料、制件尺寸、尺寸精度等多种因素确定,比如对角导柱是安装在模座对称中心的两侧,适用于横向和纵向送料模具。按照模架上下模座的材料不同,模架分为铸铁模架或钢板模架。钢板模架由于自身材料的原因比铸铁模架更加适用于大型铸件或者大型压力机,比其他模具效率和精度高很多。本模具为级进模,选择模架主要根据模具配合精度、模具复杂程度等。由于模具冲裁间隙小于0.05,所以上下模座分别为160mm 315mm 50MM 、160mm 315mm 45MM ,材质都为HT200。图5.5 上模座示意图图5.6 下模座示意图5.3垫板的选用由于零件上存在加工的部位比较多并且上模板的大部分都被挖空,这样就必须采用垫板,而且垫板的厚度随着承受凸模压力的增加也必须就进行相应的调整(加大)。综合考虑,凸模垫板厚度可设置为H=15mm。凹模垫板同样设置为H=15mm。模具的上下垫板如图5.7;5.8所示:图5.7 上模垫板图5.8 下模垫板5.4卸料机构的设计卸料机构主要是在凸模上将条料卸下来,而且卸料机构可以用来压料防止冲压时发生变形,具有导向物料和保护凸模的功能,卸料装置分为刚性卸料和弹性卸料两种。在扇形齿板的级进模的设计中,本设计采用的卸料机构为弹性卸料,利用弹性卸料具有的卸料和压料的两个作用,常用在零件厚度比较薄的材质上,这样可以提高零件的平整度,零件在进行弯曲的时候,这种卸料方式也可以对条料起到防止移动的作用,弹簧卸料机构的卸料的力是通过四角处橡胶弹簧提供的弹力,当上模往上运行时,卸料板会将条料往下推,只有上模移动到一定的距离时卸料板将条料松开,这样就完成了一个工序的成型,然后进行前进一个步距的距离进行下一个工序的冲制。根据前面分析,设计模具的卸料机构如下图5.9所示:图5.9 模具卸料机构5.5定位零件的设计为了保证材料在进料时可以正确进料和在冲模过程中保持零件位置的准确,就需要设置冲模定位零件。定位零件主要有导料板、导料销、挡料销、侧刃和定位板等。分析冲压工艺可知,该模具的定位零件是采用的是侧刃定距和侧刃导向,以及导正销精定位。浮料销将条料抬高用来避开弯曲位置,浮料销如图5.10所示:图5.10 浮料销5.6弹性元件的选用弹性装置主要有树脂和弹簧两种,由于本次设计的模具为级进模具,因此可采用树脂作为卸料板的弹性元件。设卸料螺钉直径为10mm,弹簧上螺钉孔直径为8mm,则:弹性元件的自由高度,由下式得: 式中:H自弹性元件的自由高度();h卸料板工作行程();H模具的刃磨量(mm);一般情况下取46mm;则弹簧高度取55mm。5.7卸料板 在进行工艺分析时,提到用弹性卸料装置卸料。设置卸料班的作用一是将凸模上的条料卸下,二是防止冲压过程或者卸料时,弹性卸料与凸模之间相对运动。一般来说卸料板安装在上模上。图5.11卸料板示意图第六章 压力机的校核6.1 公称压力 根据公称压力的选取压力机公称压力大于1.4F总,所以压力得以校核;6.2 滑块行程 滑块行程应保证坯料能顺利地放入模具和冲压能顺利地从模具中取出.对于落料以及切边模具这里只是材料的厚度t=0.5mm,卸料板的行程H=10mm,及凸模冲入凹模的最大深度8mm,即S1=0.5+10+8=18.5mmS=80mm,所以得以校核.6.3 行程次数 行程次数为为50次/min.因为生产是自动送料,因此是得以校核.6.4 滑块模柄孔尺寸 模具滑块上模柄孔的直径为50mm,模柄孔深度为70mm,而所选的模柄夹持部分直径为50mm,长度为65mm,故符合要求,得以校核;6.5 闭合高度 对于落料冲孔以及第一次弯曲模具由压力机型号知Hmax=280mm M=70 H1=80Hmin=HmaxM=280-70=210即 280-5H模210+10 所设计的模具厚度为232.5mm所以所选压力机合适,即压力机得以校核.第七章 模具材料7.1常用模具材料性能比较根据冷冲模的工作特点,常用的模具无论尺寸大小,都要有一定的抗性。从经济节约的角度考虑,模具的使用年限一定要能达到一定的经济利益。所以模具材料应该有较高的耐磨性,并有较好的加工性和淬火不变形。一般来说,模具材料有碳素工具钢、合金工具钢、成轴钢、高速工具钢等。无论什么材料耐磨性是模具工作零件的基本要求之一。因为大部分的模具都是需要不停地开模闭模,这需要对其中的零件有很高的配合。要求零件能够承受较大的压力和摩擦力,并且能够保持尺寸和形状不会变化。而想要达到上面的要求模具零件的耐磨性和材料,压力机施加的压力,润滑等多个因素有关。从最浅显的结构材料来看,想要提高模具的耐磨性想要更长久的使用,加强模具的硬度对此十分有利。上面也提过模具的寿命对于一个公司再制造之后的收益十分重要。经过材料的学习和常年的模具设计经验来看,强度和韧性对提高模具寿命很重要,重载荷的模具往往由于强度和韧性不足,造成零件或者局部损坏。7.2模具材料选用 在上述的模具材料介绍中,我们可知选择合理的模具材料并进行成型加工和热处理,能有效的提高模具寿命降低模具成本。总上所述:凸、凹模采用工作部分局部淬火,硬度50-62HRC材料也用淬火变形小的Cr12模具钢。第八章 模具的总体结构设计有了上述各步计算所得的数据及确定的工艺方案,便可以对模具进行总体设计,如图装配图8.1所示。 从结构图初算出闭合高度: =232.5MM 图8.1装配图结 论本次毕业设计的主题是设计完成整套边弯曲零件的级进模具。具体的内容有以下几个:1、根据零件的材料和形状等特性对其进行工艺分析,对比多种成形方案,最终选择最佳的可行性方案,即为:冲孔落料弯曲级进模冲压。2、对零件尺寸精度、毛培尺寸和压力中心等相关的工艺进行分析计算,之后依据数据进行排样设计,通过综合分析和对比选择最佳的可行性方案。3、接着对边弯曲零件的冲孔、落料和弯曲的级进模进行结构设计,对凸模和凹模进行计算,选择合理的压力机,对模具的工作零件进行设计和计算,对导向机构和卸料装置进行了设计,设计的模具结构简单,成本低效率高,由于本人的能力有限,本设计难免有些错误,希望老师给予意见进行修改。另外本次设计的过程中,从零件的设计到零件的选材每一步都很有指向性。冲压模具行业是近几年的一个热门行业,无论是从模具的生产到模具的设计都需要大量的人力资源。在最开始了解冲压过程的学习,我深刻的了解到冲压模具设计的复杂性。对于一个合格的模具设计,如果想要生产制造,就必须通过大量的模拟试验,确定设计的模具结构合理与否,然后进行图纸的绘制,确定合适的模具。在学校接触的模具都
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