汽车备轮架加固板模具结构设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 摘 要 随着工业的发展，冲压成型工艺在机械工业、电子工业、航天航空工业、生物领域及日用品的生产中占的比例越来越大。而 002 和问世以来，多年来已成为全世界最普及的 统。广泛应用与机械、电子、模具等行业。根据连接板产品的特点和实际生产的产量，设计成由冲孔 、 切边 、 弯曲 所组成的一副复合 模，该级进模具能够自动送料，并自动切断导料错误时压力机的主电路。 关键词： 冲压 成型、复合 模具、 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 of in of 002 D AM it it in is a of of 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 前 言 振兴和发展我国的模具工业，日益受到人们的重视和关注。 “ 模具是工业生产的基础工艺装备 ” 也已经取得了共识。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通信等产品中， 60% 80%的零部件都要依靠模具成形。用模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。模具又是 “ 效益放大器 ” ，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。目前全世界模具年产值约为 600 亿美元，日、美等工业发达国家的模具工业产值已超过机床工业，从 1997 年开始 ，我国模具工业产值也超过了机床工业产值。 模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，因为模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。鉴于模具工业的重要性，在 1989 年 3 月国务院颁布的关于当前产业政策要点的决定中，把模具列为机械工业技术改造序列的第一位、生产和基本建设序列的第二位。 1997 年以来，又相继把模具及其加工技术和设备列入了当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录和鼓励外商投资产业目录。经国务院批准，从 1997 年到 2000 年，对 80 多家国有专业模 具厂实行增值税返还 70%的优惠政策，以扶植模具工业的发展。 现在，应该引起我们特别注意的是， 1999 年 8 月 20 日党中央和国务院发布的关于加强技术创新发展高科技实现产业化的决定中，明确提出了高新技术产业领域。决定指出：要在电子信息特别是集成电路设计与制造、网络及通信、计算机及软件、数字化电子产品等方面，加强技术创新，形成一大批拥有自主知识产权、具有竞争优势的高新技术产业。决定还指出：要加强传统产业的技术升级，注重电子信息等技术与传统产业的嫁接，大幅度提高国产技术装备的水平。 1999 年 7 月，国家计 委和科学技术部发布了当前国家优先发展的高新技术产业化重点领域指南 (目录 )，指南中列入了电子专用工模具、塑料成形新技术与新设备、快速原型制造工艺及成套设备、激光加工技术及成套设备、汽车关键零部件等。例如，采用快速原型制造技术和设备，用分层实体堆积等方法，可以将复杂的 型转化为实物，使模具和产品的设计、评价与制造周期大大缩短，企业就能快速抢占市场，取得竞争优势。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 我国冲压模具企业技术现状及发展趋势 一、现状 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。浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”，广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，科龙、美的、康家等集团纷纷建立了自己的模具制造中心；中外合资和外商独资的模具企业已有几千家。 随着与国际接轨的脚步不断加快，市场竞争的日益加剧，人们已经越来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。而模具制造是整个链条中最基础的要素之一，模具制造技术现已成为衡量一个国家制造水平高低的重要标志， 并在很大程度上决定企业的生存空间。 近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力量，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 陆续开始使用 ro/国际通用软件，个别厂家还引进了 成功用于模的设计中。 虽然中国模具工业在过去 10 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； 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。 我国模具工业目前技术水平参差不齐，悬殊较大。从总体上来讲，与发达工业国家及港台地区先进水平相比，还有较大的差距。在采用 技术设计与制造模具方面，无论是应用的广泛性，还是技术水平上都存在很大的差距。在应用术设计模具方面，仅有约 10%的模具在设计中采用了 抛开绘图板还有漫长的一段路要走；在应用 才刚刚起步，大多还处于试用和动画游戏阶段； 在应用 是缺乏先进适用的制造装备，二是现有的工艺设备（包括近 10 多年来引进的先进设备）或因计算机制式（ 同，或因字节差异、运算速度差异、抗电磁干扰能力差异等，联网率较低，只有 5%左右的模具制造设备近年来才开展这项工作；在应用 术进行工艺规划方面，基本上买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 处于空白状态，需要进行大量的标准化基础工作；在模具共性工艺技术，如模具快速成型技术、抛光技术、电铸成型技术、表面处理技术等方面的 术应用在我国才刚起步。计算机辅助技术的软件开发， 尚处于较低水平，需要知识和经验的积累。我国大部分模具厂、车间的模具加工设备陈旧，在役期长、精度差、效率低，至今仍在使用普通的锻、车、铣、刨、钻、磨设备加工模具，热处理加工仍在使用盐浴、箱式炉，操作凭工人的经验，设备简陋，能耗高。设备更新速度缓慢，技术改造，技术进步力度不大。虽然近年来也引进了不少先进的模具加工设备，但过于分散，或不配套，利用率一般仅有 25%左右，设备的一些先进功能也未能得到充分发挥。 缺乏技术素质较高的模具设计、制造工艺技术人员和技术工人，尤其缺乏知识面宽、知识结构层次高的复合型人才。中国模 具行业中的技术人员，只占从业人员的 8%12%左右，且技术人员和技术工人的总体技术水平也较低。 1980 年以前从业的技术人员和技术工人知识老化，知识结构不能适应现在的需要；而 80年代以后从业的人员，专业知识、经验匮乏，动手能力差，不安心，不愿学技术。近年来人才外流不仅造成人才数量与素质水平下降，而且人才结构也出现了新的断层，青黄不接，使得模具设计、制造的技术水平难以提高 。 二、未来冲压模具制造技术发展趋势 模具技术的发展应该为适应模具产品“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”的要求服务。达到这一要 求急需发展如下几项： （ 1） 全面推广 模具 术是模具设计制造的发展方向。随着微机软件的发展和进步，普及 术的条件已基本成熟，各企业将加大 一步扩大 算机和网络的发展正使 企业、跨院所地在整个行业中推广成为可能，实现技术资源的重新整合，使虚拟成为可能。 （ 2） 高速铣削加工 国外近年来发展的高速铣削加工，大幅度提高了加工效率，并可获得极高的表面光洁度。另外 ，还可加工高硬度模块，还具有温升低、热变形小的优点。高速铣削加工技术的发展，对汽车、家电行业中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向发展 。 (3)模具扫描及数字化系统 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 高速扫描机和模具扫描系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的诸多功能，大大缩短了模具的在研制制造周期。有些快速扫描系统，可快速安装在已有的数控铣床及加工中心上，实现快速数据采集、自动生成各种不同数控系统的加工程序、不同格式的 于模具制造业的 “ 逆向工程 ” 。模具扫描系统已在汽车、摩托车、 家电等行业得到成功应用，相信在 “ 十五 ” 期间将发挥更大的作用。 (4)电火花铣削加工 电火花铣削加工技术也称为电火花创成加工技术，这是一种替代传统的用成型电极加工型腔的新技术，它是有高速旋转的简单的管状电极作三维或二维轮廓加工 (像数控铣一样 )，因此不再需要制造复杂的成型电极，这显然是电火花成形加工领域的重大发展。国外已有使用这种技术的机床在模具加工中应用。预计这一技术将得到发展。 (5)提高模具标准化程度 我国模具标准化程度正在不断提高，估计目前我国模具标准件使用覆盖率已达到 30%左 右。国外发达国家一般为 80%左右。 (6)优质材料及先进表面处理技术 选用优质钢材和应用相应的表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。模具热处理和表面处理是否能充分发挥模具钢材料性能的关键环节。模具热处理的发展方向是采用真空热处理。模具表面处理除完善应发展工艺先进的气相沉积 (、等离子喷涂等技术。 (7)模具研磨抛光将自动化、智能化 模具表面的质量对模具使用寿命、制件外观质量等方面均有较大的影响，研究自动化、智能化的研磨与抛光方法替代现有手工操作，以提高模具表 面质量是重要的发展趋势。 (8)模具自动加工系统的发展 这是我国长远发展的目标。模具自动加工系统应有多台机床合理组合；配有随行定位夹具或定位盘；有完整的机具、刀具数控库；有完整的数控柔性同步系统；有质量监测控制系统。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 第 1章 冲压工件的工艺分析 第 2章 工艺方案的确定 第 3章 模具结构形式的确定 第 4章 模具 工艺设计 冲 弯 御 和推料力 F 推 裁模 凸、凹模刃口尺寸 第 5 章 模具结构设计 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 设计 第 6章总结体会 参考文献 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 1 章 冲压工件的工艺分析 工件名称： 汽车备轮架加固板 生产批量： 大批量 材 料： 08A 材料 碳素结构钢 08A 的力学性能见下表 材料名称 牌号 材料状态 抗剪强度 /拉强度 /伸率 / 屈服强度 /素结构钢 08A 退火 255 333 275 410 32 196 制件如下图所示： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 从上图看，主要存 在以下几点要注意的问题： 1. 零件内 、 外 形转角部都以圆角过 渡，便于模具加工； 2. 零件最小孔径 11满足最小孔径条件； 3. 加固板上顶板中两个 11孔与左 边距仅相距 设计模具结构时应加以注意； 4. 冲裁时可满足 21的公差要求； 5. 各孔中心距之间无公差要求，孔中心与边缘距离尺寸也无公差要求； 6. 弯曲角为 90，无公差要求。 通过上述工艺分析可知，该零件为普通厚板弯曲件，尺寸精度不高，主要是轮廓成形问题，属大量生产，因此可用冲压方法生产。 第 2 章 工艺方案的确定 根据制件工艺性分析，其基本工序有落料、冲孔、弯曲三种。组合起来有以下几种方案： （ 1） 落料 弯曲 冲孔，单 工序冲压。 （ 2） 落料 冲孔 弯曲，单工序冲压。 （ 3） 切边 弯曲 冲孔，单件复合冲压。 （ 4） 切边 （落料） 冲孔 弯曲，单件复合冲压。 冲孔时：冲底部两个直径 11孔、一个直径 21孔和两个腰形孔，其余六个直径 11孔转削加工。 方案（ 1）、（ 2） 属于单工序冲压，由于此制件生产批量较大，生产效率低，不宜采用。 方案（ 3）由于先弯曲，造成冲孔时非常不方便，增加了模具的制造难度，买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 故不宜采用。 方案（ 4）加工零件时较为容易，且效率较高，故此方案最为合适。 第 3 章 模具结构形式的确定 模具结构主要包括定位零件、导向零件、御料与推（ 顶）件装置和连接与固定零件。 因 本 制件 形状 较大，且材料较厚， 故 采用固定挡料销定位， 利用挡料销的定位面抵住板料的前搭边。 利用导料销 纵向 送料 ，板料沿着导料销的一侧导向送进，以免送偏 。 考虑到材料的厚度，采用刚性御料装置 和 刚性推件装置。 本制件为大批量生产，同时， 为保证冲裁件精度，采用对角导柱滑动导向模架。 以保证精确定位，提高冲压件质量及模具寿命。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 4 章 工艺设计 算毛胚尺寸 板料弯曲时，中性层长度是不变的，因此根据变形前后中性层长度不变的原则来确定弯曲件毛胚展开的长度 和尺寸。由于弯曲变形程度、弯曲方法、弯曲件形状及标注方法等不同，故计算方法略有不同，主要有概算法、外侧尺寸加算法和内侧尺寸加算法三种。 本设计中采用概算法，弯曲件分为直边和弯曲两部分，以其中性层长度之和可求得弯曲件展开长度，但弯曲部分的中性层要考虑位移。 查文献【 1】可知该零件的毛胚展开尺寸可按下式计算： 12 ()180L l l r t 式中 : L 弯曲件展开长度， 1l，2l 弯曲件直边长， r 弯曲件弯曲半径， 层位移系数，查文献【 1】表 5 = 弯曲件的弯曲带中心角，为 90； t 板料厚度， t=4 求宽度方向展开尺寸时，由 上面制件零件图可知： 1l=116-（ r+t） =116-（ 5+4） =107l=140r+t） =122 =21l+2l + 3 9 0 ( 5 0 4 )180 =214+122+2 =文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 考虑到弯曲是板料纤维的伸长，经过试压修正，实际毛胚尺寸取 L =355 同理，可计算出其他部位尺寸，最后得出如下图所示的弯曲毛胚的形状和尺寸。 加固板毛胚尺寸图 确定排样方案 排样 是指冲裁件在条料、带料或板料上的布置方法。合理的排样和选择适当的搭边值，是降低成本和保证制件质量及模具寿命的有效措施。 从 本 制件零件图上分析可知， 该 零件形状比较复杂，孔、槽较多，只能采用有废料排料 ，由此形成的设计废料占了很大的比例，要控制和提高材料的利用率，唯有从降低工艺废料百分比入手，采用合理的排样方法才能降低废料的比例。考虑到此为大批量生产，结合冲压生产率，冲模耐用度，冲模结构应尽量简单和操作方便，安全等因素，提出以下几种方案： 方案一： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 方案二： 从节约材料，减少模具制造难度方面考虑，采用方案一。 由文献【 1】表 3 工件间 a=3 侧面 b= 考虑到实际情况，取 a=b=5 由此可知，条料 宽 B=355+2b=365件制件所需材料长 L=253+a=258 查文献【 2】表 4板料规格为 1600 15004块可 剪36525844块，材料剪裁利用率达 算材料利用率 排样的目的是为了在保证制件质量的前提下，合理利 用原材料。衡量 排样经济性、合理性的指标是材料的利用率。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 由文献【 1】可查得材料利用率计算公式如下： 0 100% 式中 : 0A 得到制件的总面积 , A 一个步距地条料面积（ L B）， 由 制件毛胚图 等参考资料 可计算出 ： 算冲压力 完 成 本制件所需的冲压力 由冲裁力、弯曲力、推料力 和御料力 组成。 裁力 F 冲 冲裁力是选择压力机的 主要依据，也是设计模具所必须得数据。在冲裁过程中，冲裁力的大小是 不断变化的，冲裁力是指板料作用在凸模上的最大抗力。 此制件的冲裁力 由冲孔力、切边 力、切断力 三 部分组成。 采用普通平刃刀口冲裁： 由文献【 1】可知冲裁力的计算公式如下： F 冲 = 式中 : K 系数，取 L 冲裁件周长， 材料抗剪强度， 文献【 2】表 4 =300 t 材料厚度， t =4 制件周长 L 由外周长1 孔周长2 12L L L1 3 5 5 7 0 2 6 2 2 1 5 7 2 2 4 0 4 0 2 4 5 2 4L 2 8 3 . 1 4 1 1 3 . 1 4 2 1 2 3 . 1 4 1 4 2 2 5 2L 3 5 5 2 4 0 7 4 8 6 5 7 2 0 0 0L 上述数据可求得制件冲裁力如下： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 F 冲 = 1 0 0 0 3 0 0 4 =3120 弯曲力 F 弯 弯曲力是指弯曲工件完成预定形状时需要压力机施加的压力，是设计冲压工艺和选择设备的依据之一。弯曲力不仅与 板料材质、板料厚度、弯曲几何参数和凸、凹 模间隙有关，而且与弯曲方式关系密切。由于影响因数众 多而难以精确计算，故常采用经验公式或简化公式计算， 总的来说，分为自由弯曲力计算和校正弯曲力计算 两类 。 本设计中完成 此 制件的加工，一共需要两 次弯曲： （ 1）压弯加固板的顶部和底部； （ 2）压弯加固板的两侧部。 为保证制件弯曲质量， 有效控制回弹，采用校正弯曲。由文献【 1】查得校正弯曲力的计算公 为 式如下： F 弯 =中： A 工件被校正部分在垂直于凸模运动方向上的投影面积， P 单 位校正力， 文献【 1】表 5=60 由上式和制件零件图可求得： F 弯 1= 16 0 5 0 1 0 6 4 6 2 2 弯 2= 2 1 0 6 0 1 4 62 弯 3= 346 142 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 弯 = F 弯 1+ F 弯 2+ F 弯 3=N 料力 F 御 和推料力 F 推 由于冲裁时材料的弹性变形及摩擦，在一般冲裁条件下，冲裁后材料将发生弹性恢复，使落料件或冲孔废料梗塞在凹模上， 而板料则紧箍在凸模上， 为了使冲裁工作继续进行，需要一定的 御料力和推料力将工件或废料顶出。 由文献【 1】可得御料力和推料力计算公式如下： 御料力： F 御 =K 御 F 冲 推料力： F 推 = n K 推 F 冲 式中： K 御 、 K 推 系数，查文献【 1】表 3 推 =K 御 = n 同时卡在凸模洞孔的件数，一般卡 3设计中取 3。 解得： F 御 = 120 = 推 = 3 120=上述数据可求得总的公称压力 F= F 冲 + F 弯 +F 御 +F 推 =N 选压力机 查文献【 3】表 1分）参数，初选公称压力为 8000号为 算压力中心 冲压力合力的作用点称为压力中心。为了保证压力机和冲模正常平稳地工作、必须使冲模的压力中心 通过模柄轴线与压力机滑块中心重合，从而 保证模具的使用寿命和制件的加工质量。 本设计中，制件采用单件冲压，冲压件图形本身左右对称， 故采用解释法求压力中心较为方便。建立坐标系如下图所示： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 因为左右对称，所以，只需求 由文献【 1】可查得压力中心计算公式如下： =133 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 61 2 3 4 5 6 Y F Y F Y F Y F Y F F F F 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 算冲裁模凸、凹模刃口尺寸 冲裁模 凸、凹模刃口尺寸的计算与加工方法有关， 加工方法 基本分为 凸模与凹模分开加工和凸模与凹模 配 作 加工 两类 。 本制件形状较为复杂，材料较厚，所以采用配作加工法加工凸、凹模。 孔刃口尺寸 加工 凸、凹模 时，以冲 孔的凸模为基准件， 图 样上只需标注基准件的尺寸及公差，配作件仅标注基本尺寸，注明与基准件配作及应保证的间隙值。 由文献【 】表 可得冲孔时凸模与凹模配作加工工作部分尺寸和公差计算公式如下： 0p m d Z 式中：pd、d 冲孔凸、凹模基本尺寸， d 基准件基本尺寸， 21 制件制造公差， 文献【 1】表 3 = 最小合理间隙， 文献【 4】表 2 因数；查文献【 1】 表 3 = p 、 d 凸、凹模的制造公差，查文献【 1】表 3p = d = 由 上述数据可求得： 0 00 . 0 2 00 . 0 2 02 1 0 . 5 0 . 3 0 2 1 . 1 5pd m m 0 . 0 2 5 0 . 0 2 5002 1 0 . 5 0 . 3 0 0 . 6 4 0 2 1 . 7 9dd m m 边和切断刃口尺寸 在切边和切断工序中，凸、凹模在四个方向与板料作用并使之分离，从制件毛胚图可知，该工序为落料工序，尺寸 a、 使计算简单，直接取 a和 (1)切断刃口尺寸： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 0m pA a Z 0 0 05 0 0 0 0 0 0 505 0 （ 2）切边刃口尺寸： 0m pB b Z 00 05 0 0 0 0 0 505 0 算弯曲模工作部分尺寸 弯曲模工作部分的尺寸主要指凸、凹间隙、圆角半径、凹模深度及凸、凹模横向宽度尺寸等。 曲时凸模与凹模之间的间隙 弯曲 、凹模间隙时靠调整压力机闭合高度来控制的，不需要在模具结构上确定间隙。 弯曲，则必须选择适当的间隙。间隙的大小对于工件质量和弯曲力有很大影响。间隙越小，弯曲力越大。间隙过小，则会使工件壁变薄，并降低凸模寿命。间隙过大，则回弹较大，还会降低工件精度。 本制件弯曲工序中，第二、三次弯曲都属于 曲，故需计算凸模与凹模之间的间隙。 模间隙，根据材料的厚度、弯曲件的高度和厚度而定。 查文献【 1】 得 凸、凹模单边间隙可按下式计算： c t 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 式中： c 弯曲时凸模与凹模之间的间隙， t 材料的公称厚度 ， 4 k 间隙关系，查文献【 1】表 5k = 板料厚度的正偏差，本设计 中取 =0。 由上述数据可求得： 4 0 4 4 c m m 曲时凸模与凹模的宽度尺寸 凸模与凹模的宽度尺寸 （见下图） 与工件的尺寸有关： 第 1次弯曲凹模 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 1次弯曲凸模 第2次弯曲凹模 第2次弯曲凸模 弯曲模尺寸简图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 根据工件尺寸的标注样式 不同，凸模与凹模的宽度尺寸可按下表所列公式进行计算： 工件尺寸标注方式 凸模尺寸 凹模尺寸 用外形尺寸标注 以凸模为基准件 L 凹 = 012L 凸 按凹模尺寸配制， L 凸 =（ L 凹 02用内形尺寸标注 L 凹 按凸模尺寸配制， L 凹 =（ L 凸 02 以凸模为 基准件 L 凸 = 012 注 : L 凸、 L 凹 弯曲凸模和凹模宽度尺寸， L 弯曲件外形或内形公称尺寸， 弯曲件尺寸公差， c 凸模与凹模的单面间隙， c =p 、 d 凸、凹模的制造公差， p =d = 从本制件零件图可知，该制件是以外形尺寸标注，且无尺寸公差。故凸模与凹模宽度计算公式如下： L 凹 =L L 凸 =（ L 凹 02第二次弯曲时： L 凹 = 凸 = 二次弯曲时： L 凹 = 凸 = 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 曲时模具圆角半径与凹模深度 （ 1）凸模圆角半径 如工件内侧的圆角半径为 r，通常pr=r，但不能小于材料允许的最小弯曲半径当工件弯曲半径 应取pr 然后在利用随后的整形工序满足制件 的要求，此时，整形模的圆角半径pr=r。对于工件圆角半径较大，而且精度要求较高时，应考虑回弹的影响，将凸模圆角半径根据回弹角的大小作相应的调整，以补偿弯曲的回弹量。 本设计中取pr=r=5 （ 2）凸模圆角半径 工件在压弯过程中，凸模将工件压入凹模而成形，凸模口部的圆角半径过小 ，弯曲板料表面出现划痕；如凸模两边圆角半径不一致，则毛胚会产生偏移。凸模圆角半径文献【 1】表 5 第二次 弯曲时：5 第三次弯曲时；0 （ 3）凸模深度。 凸模深度尺寸要适中，若过小，毛胚两边自由部分太多，弯曲件弹复大又不平直，弯曲件质量下降；若过大，凸模增大，则模具耗材也增多，且压力机需要有较 大的工作行程。查文献【 1】表 5： 第二次弯曲时： L=40 第二次弯曲时： L=55 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 5 章 模具结构设计 本制件加工过程中需要冲裁模和弯曲模两类模具。 裁模结构 设计 冲裁模是冲压生产所用的主要工艺装备。冲裁模结构的合理性和先进性，对冲裁件的质量与精度、冲裁加工的生产率与经济效应、模具的使用寿命与操作安全等都有着密切的关系。 冲模的工作零件（包括凸模、凹模及凸凹模）又称成形零件，是直接完成冲裁工序的关键零件。 模的结构设计 凸模又称冲头，是冲 模的关键零件之一， 凸模本身按其作用又可分为工作部分（即刃口）和固定部分。 查阅查考文献选择如下图所示的凸模结构 简图 ： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 中型圆孔凸模 参阅文献【 1】可得凸模长度计算公式如下： 1 2 3L h h h h 式中： L 凸模长度， 1h 凸模固定板厚度， 文献【 1】表 10 2h 卸料板厚度， 文献【 1】表 10 3h 导板厚度， 文献【 1】表 12 h 附加长度，包括凸模的修 磨 量，凸模进入凹模的深度，凸模固定板与卸料板的安全距离等。一般取 1520设计取 h =20 3 0 3 0 1 2 2 0 9 2L 一般情况下，凸模的强度是足够的，所以不用进行强度计算。但本制件板买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 料厚度较大，应进行压应力和弯曲应力的校核，检查其危险断面尺寸和自由长度是否满足强度要求。 （ 1）压应力的校核 查文献【 1】可知圆形凸模按下式进行压应力校核： 式中： 凸模最小直径， t 料厚， t =4 材料的抗剪强度， 255 333 凸模材料的许用压应力， 18002000 得：制件最小的孔为 11，显然 圆凸凸模压应力强度符合条件。 （ 2）稳定性校核 凸模的抗失稳 定能力，根据模具结构特点，可分为无导向装置和有导向装置凸模两种情况，本设计中为有导向装置凸模。 查文献【 1】可知其计算公式如下： 2m 70中： 允许的凸模最大自由长度， mm d 凸模最小直径， 11 F 冲裁力， N。 F =53882N。 解得： 显然，凸模的长度符合稳定性要求。 模的结构设计 凹模的结构形式较多 ,按外形可分为标准 圆凹模和板状凹模，按结构分为整体式和镶拼式，按刃口形式也有平刃和斜刃。几种常见的凹模刃口形式如下图所示： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 a 为锥形刃口凹模，冲裁件或废料容易通过，凹模磨损后的修摸量较小。但刃口强度较低，刃口尺寸在修磨后略有增大。适用于形状简单，精度要求不高，材料厚度较薄工件的冲裁。当 t a=15；当 t=6a=30；当采用电火花加工凹模时， a=4 20。 图 b、 口强度较高，修磨后刃口尺寸不变。但孔口容易积存工件或废料，推件力大且磨损大。适用于形状复杂或精度要求较高工件的冲裁。当 t h=3 5 t=5h=5 8 t=5 10h=10 15mm,a=3 5 。 本设计中凹模采用 冲裁时凹模承受冲裁力和 侧向力的作用，由于凸模的结构形式不一，受力状态又比较复杂，目前还不可能用理论计算法确 定凸模尺寸，在生产中大都采用经验公式概略 地计算凹模尺寸，查文献【 1】可得其计算公式如下： 凹模厚度 b凹模壁厚 c （ 2）纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 式中： b 冲裁件最大外形尺寸， b=355 K 因数，见下表； 因数 K 的数值 b/厚 2 3 3 50 50 100 100 200 200 得： 0 3 5 5 7 8dH m m ； c 75 凹模板长度 L=355（步进距） +2c=505 凹模板宽度 B=258（料宽） +2c=408 查文献【 2】表 5*B=500*500规格滑动导向对角模具模架。 凹模的结构设计 凸凹模式复合模中的关键零件，凸凹模工作端的内外缘均为刃口，一般内缘与凹模刃口结构形式相同，外缘与凸模刃口结构形式相同，内外缘之间的壁厚取决于 冲裁件的尺寸，所以当冲件孔边距离较小时必须考虑凸凹模的强度。凹凸模的最小壁厚与冲模的结构有关，一般可由经验数据决定。不积聚废料的凸凹模的最小壁厚；对于黑色金属和硬材料约为工件料厚的 但不小于 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 对于有色材料与软材料约等于工件料厚，但不小于 设计中， 凸凹模 尺寸 满足最小壁厚条件，具体形状和尺寸见模具装配图。 位零件的设计 模具上定位零件的作用是使毛胚或半成品在模具上能够正确定位。根据毛胚形状、尺寸及模具的结构形式，可以选用不同的定位方式，常见的定位零件有：挡料销、定位板、导正销、侧刃和导料尺等。 本设计中采用圆头固定挡料销定位，导料板送料，具体形状和尺寸见装配图。 向零件的设计 在大批量生产中为了便于装模或在精度要求较高的情况下，模具都采用导向装置，以保证精确定位，提高冲件质量及模具寿命。 本设计中，采用滑动导柱、导套进行导向，具体尺寸见装配图。 料与推件装置的设计 卸料装置 和推件装置 有 刚性（即固定卸料板）和弹性两种形式。此外废料切刀也是卸料的一种形式。 固定卸料板方式卸料力大，但无压料作用，毛坯材料厚度大于 上时采用。 弹性卸料板方式卸料力小，但有压料作