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1论 文题 目 冲压模设计学生姓名 学 号系 部专 业班 级指导教师 2摘 要本设计为序号 1 冲压件的冷冲压模具设计，对零件进行分析与计算，其中包括工艺分析与设计方案的确定，设计排样方式，计算选择冲压设备。其次，对支进行模具设计。主要是直接与冲压相关的部件的设计以及标准件的选用。此次设计是将我所学专业知识进行运用的一次机会，当然，由于我没有设计经验，不仅要多向老师和同学请教，还要借助模具设计手册、计算机绘图软件，并参阅大量优秀文献。一来可以帮助我圆满完成此次设计任务，二来可以培养我的设计能力和文件检索能力。关键词：模具 冲裁件 凸模 凹模 456目 录绪言 .41.1 选题的背影及目的 .41.2 模具工业的发展现状及市场前景 .51.3 国内外的研究动态 .51.4 我国冲压行业存在的阻力。 .61.5 本设计采用的方法 .6一 工艺性分析 .71.1 零件图及零件工艺性分析 .71.1.1 零件图 .71.1.2 方案选择 .81.2 弯曲件的结构工艺性 .91.2.1 最小弯曲半径 .91.2.2 弯曲件的直边高度 .91.2.3 板材弯曲零件的弯曲线与板料的纤维方向的关系 .91.2.4 板材弯曲零件的孔与弯曲线的最小距离 .91.2.5 板材弯曲零件的冲裁件毛刺面与弯曲方向 .101.3 弯曲件回弹值的确定 .101.3.1 回弹值的计算 .101.3.2 减少回弹的措施 .10二 弯曲工艺力的计算 .102.1 弯曲件展开长度的计算 .1072.2 校正弯曲力的计算 .112.3 顶件力和压力机的确定 .112.3.1 顶件力和压料力的计算 .112.3.2 弯曲设备标称压力的选择 .12三 弯曲模工作部分的设计 .123.1 凸、凹模的间隙值 .123.2 弯曲模工作部分尺寸计算 .133.3 凸、凹模圆角半径 .133.3.1 凸模圆角半径 .13pr3.3.2 凹模圆角半径 .14d3.4 凹模深度的选取 .143.5 凹模高度及壁厚 .14四 冲压设备的选择 .15五 模具的结构件设计 .155.1 模架 .155.2 操作方式选择 .165.3 材料送进和定位方式选择 .165.4 卸料装置的选择 .165.6 模柄的选用 .16参考文献 .208绪言1.1 选题的背影及目的模具工业是国民经济各部门发展重要基础产业之一。由于冲压加工具有节材、节能和生产率高等突出特点，决定了冲压产品成本低廉，效益较好，因而冲压生产在制造行业中占有重要地位。冷冲压加工是在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形从而获得所需冲压件的一种压力加工方法。我们知道，冷冲模则是将材料加工成所需冲压件的一种工艺设备。冷冲模在实现冷冲压加工中是至关重要的，没有先进的冲模技术，就不能实现先进的冲压工艺。冲压加工技术应用范围十分广泛,在国民经济各工业部门中，几乎都有冲压加工或冲压产品的生产。如飞机、 拖拉机、电机、电器、仪表、铁道、电信、化工以及轻工日用新产品中均占有相当的比重。并具有如下特点：1)、 生产率高、操作简单、容易实现机械化和自动化，特别适合于成批大量生产；2)、 冲压零件表面光洁，尺寸精度稳定，互换性好，成本低廉；3)、 在材料消耗不多的情况下，可以获得强度高，刚度大，而重量小的零9件；4)、 可得到其他加工方法难以加工或无法加工的复杂形状零件。随着科学技术的进步和工业生产的迅速发展，模具已成为当代工业生产的重要手段，冲压生产和模具工业得到了世界各国的高度重视。另外一个方面，很好的撑握冷模具的设计方法，将在以后的工作中对我有很大的帮助，所以我选择冷模具设计作为我的毕业题目。本设计是支架连接板连续模设计。1.2 模具工业的发展现状及市场前景模具产业的发展是体现一个国家现代化水平高低的一个重要标志。目前，世界模具市场可以说是供不应求，市场需求量维持在 700 亿至 850 亿美元，被称为“不衰亡工业” 。同时，我国的模具产业经过几十年的曲折发展，也迎来了新一轮的发展机遇,从以前只能靠进口到现在部分进口，已经跨越了以大步，但还有一些精密的冲模自己还不能生产，只能依靠进口来满足生产的需要。1.3 国内外的研究动态随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，许多新技术、新工艺、新设备、新材料不断涌现，因而促进了冲压技术的不断革新与进步。其主要表现在以下几个方面：1） 、随着各种加工工艺和多种设计软件的应用使模具的设计和应用更为方便。计算机技术与模具技术完美结合，模具计算机机辅助技术（CAD、CAM、辅助工程（CAE）是 20 世纪 70 年代迅速发展起来的，到 80 年代已进入了实用化，大大减少了模具设计与制造人员的重复劳动，使设计人员可以把主要精力放在创新和开发上。特别是 pro/E、UG 等软件的应用，数控技术的发展，以及电火花和线切割技术的推广更一步推动了模具产业的发展。2） 、简易制模工艺的研究，为了及时的更新产品的花色品种，降低成本和适应小批量产品生产的要求，开展了简易制模工艺。3） 、模具标准化，目前发达国家模具标准化程度达到模具加工工作量的1030以上，并且有完美的标准化体系列，包括零件标准和模架标准，国际化组织已制定了国际模具系列标准，标准件品种多，规格全，质量高，而且均已商品化，特别是对一些通用件的使用越来越多，其大大提高了他们的互换性，加强了各个地区的合作。对整个模具行业水平的提高也起到了重要作用。1.4 我国冲压行业存在的阻力。阻力一：机械化、自动化程度低。目前，代表当今国际水平的大型多工位压力机在我国的应用较少，中、小企业设备普遍比较落后，耗能耗材高，环境污染严重，精冲机价格昂贵，是普通压力机的 5-10 倍，多数企业无力投资，阻碍了精冲技术在我国的推广应用，尤其是内高压成形设备投资大，国内难以起步；阻力二：生产集中度低。 ；阻力三：冲压板材自给率不足，品种规格不配套；阻力四：科技成果转化慢，先进工艺推广慢；阻力五：大、精模具依赖进口；阻力六：专业人才缺乏。业内掌握先进设计分析技术和数字技术的高素质人才远远不能满足冲压行业飞速发展的需要。另外，众多合资公司由外方进行工程设计，掌握设计权、投资权，我方冲压技术人员难以真正掌握冲压工艺的真谛。1.5 本设计采用的方法1） 、在图书馆电子阅览室查阅相关资料。在学校读书馆有大量书籍关于冷冲模具设计，并且电子阅览室的中文全国书刊也有许多优秀的论文作为参考。2） 、采用计算机辅助设计。我熟习 AutoCAD、对我的作图非常有帮助。 3） 、基于实例设计。根据产品功能及市场信息，从实例库中选出与设计要求最接近的实例，作为参考，并仔细构思出新观念。4） 、向老师和同学请教。副教授老师对冲压模具经验丰富，所以向他请教了许多，还有向我最好的同学请教了不少。5） 、分割设计方法。即一种把复杂的东西简单化的，分为数个模块单个分11析，然后综合起来的有效方法。一 工艺性分析1.1 零件图及零件工艺性分析1.1.1 零件图121.1.2 方案选择(1) 方案的比较分析冲件的外形，可采用的设计方案有：a. 单工序模：落料模；一次弯曲模b. 冲孔、落料连续模；一次弯曲模c. 冲孔、落料、弯曲连续模d. 冲孔、落料复合模；一次弯曲模(2) 方案的选择由于此工件表面有孔，需校核先冲孔还是在弯曲后在冲孔。弯曲半径的中心与孔边的距离必须大于料厚的 1.5 倍以上，可先冲孔。即孔边距 经tS5.1校核所有的孔都可以先进行冲孔再弯曲。由于工件大批量生产，又考虑到工件板料厚度和尺寸的问题，采用第二套方案。即：冲孔、落料连续模；弯曲模对此套方案的说明如下：落料：获得产品冲压加工所需要的适当大小的毛坯。弯曲：在弯曲模的作用下获得产品所需的整体形状。根据要求，本次设计中需要二套模具来完成，故需设计冲孔、落料连续模和一次弯曲模。由落料，弯曲共两道工序，本设计中只需要设计一次弯曲模。1.2 弯曲件的结构工艺性1.2.1 最小弯曲半径如果弯曲半径过小，弯曲时板料外层拉伸变形量过大，使拉应力达到或超过抗拉强度，则板料外层将出现断裂，致使工件报废。因此弯曲件的最小弯曲半径应不小于表 1.1 的数值。表 1.1 最小弯曲半径数值材料 正火或退火的 硬化的13弯曲线方向垂直纤维 平行纤维 垂直纤维 平行纤维Q2350.1t 0.5t 0.5t 1.0t1.2.2 弯曲件的直边高度在进行直角弯曲时，如果弯边过小，弯边在模具上支持的长度过小，不容易形成足够的弯矩，将产生不规则变形，很难得到形状准确的零件。为了保证工件的弯曲质量，必须满足弯曲件的直边高度：H2t。如下图 1.2 所示图 1.2本工件中 , ，所以符合要求。H9t11.2.3 板材弯曲零件的弯曲线与板料的纤维方向的关系所选材料 Q235 为冷轧成形，金属在轧制过程中形成了纤维方向（其纤维方向与轧制方向相同） ，应使板料弯曲线方向与其纤维方向垂直。1.2.4 板材弯曲零件的孔与弯曲线的最小距离对带孔的工件进行弯曲时，如果孔位于弯曲线附近，弯曲时材料的流动会使原有的孔变形。因此，应当尽量使孔远离弯曲线。孔的边缘距弯曲线的距离l 应满足下列关系：当 时，t350 0.30 0.35 0.42 0.50 0.60四 冲压设备的选择压力机的选择19由于以上算出 ,故可选取压力机为开式双柱可倾压力机，J239150Ny16。其参数如表 4.1 所示：表 4.1 开式双柱可倾压力机的主要参数标称压力 /kN 160滑块行程/mm 55滑块行程次数/min 120最大封闭高度/mm 220封闭高度调节量/mm 45滑块中心至床身距离/mm 160左右/mm 450工作台尺寸/mm前后/mm 300左右/mm 240前后/mm 160工作台孔尺寸/mm直径/mm 210立柱间距离/mm 220模柄孔尺寸（直径 深度）/mm406垫板尺寸/mm 40床身最大可倾斜角度/ （） 35五 模具的结构件设计5.1 模架 模架包括上模座、下模座、导柱和导套。冲压模具的全部零件都安装在模架上。为了缩短模具制造周期，降低成本，我国已制定出模架标准，并有商品模架出售。在这里我们选取滑动导向型后侧导柱式标准模架，方便进料，可以从左、右、前三个方向进料。(1) 上模座的主要参数如下表 5.1 所示： 表 5.1 座 GB/T2855.6 主要参数凹模周界L BH 1LS 1A2R 2lD160 125 40 170 170 85 150 38 80 38(2) 下模座的主要参数如下表 5.2 所示：表 5.2 下模座 GB/T2855.6 主要参数20凹模周界L BH 1LS 1A2R 2lD h160 125 50 170 170 85 150 38 80 25 305.2 操作方式选择采用手工操作方式5.3 材料送进和定位方式选择(1) 材料送进方式选择采用手工送进方式，从模具前方将材料送进。材料送到指定位置由定位销和定位板把材料挡在指定位置上。(2) 定位方式的确定首先由顶杆将压料板顶起，配合凸模压紧制件，进行弯曲。5.4 卸料装置的选择采用弹性卸料，用顶板从下面把件从凹模中顶出。5.6 模柄的选用选用凸缘式模柄，其结构如下图 5.3 所示：21图 5.3 凸缘模柄其基本尺寸如下表 5.4 所示：表 5.4 凸缘模柄基本尺寸d(d11) D(n6)基本尺寸/mm极限偏差/mm基本尺寸/mm极限偏差/mmH/mmh/mmd1/mmD1/mmd3/mmd2/mmh1/mm40 0.82485 02.78 18 13 62 11 18 11六 CAD 图纸 1、 一次弯曲模的装配图如下：2223总结本次设计是在校唯一一次模具设计，也是毕业设计之前最后一次课程设计，各项要求都比较严格，为了能够很好的完成最后一次功课，交给老师一份满意的答卷，我从图书馆借来的书籍中和网上查阅了大量的关于冲压模具的设计资料，这位我在后来的毕业设计实施过程中减去了不少麻烦。也更通过这次毕业设计我系统的翻阅了三年时间以来所学的专业知识，重现的学习和掌握，让自己发现到更多的不足之处。在这次的毕业设计中，我综合了三年多来所学的所有专业知识，使我受益匪浅。不仅使自己的专业技能有所发挥并且掌握的更为熟练，也加强了在大学阶段所学专业理论知识的巩固。在做这次课程设计的过程中，在设计和绘图都遇到方面遇到了一些实际问题，经过老师和同学的指导帮助，再加上自身不懈的努力，问题得到了及时解决。这次的设计使我对冷冲压模具设计有了一定的认识，在模具设计过程中，不仅把大学所学到知识加深了，还学会了查阅有关书籍和资料，能够把各科灵活的运用到设
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