支架弯曲模及冲裁模设计【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 第 1 页 共 24 页 支架弯曲模及冲裁模设计 第 1章 任务来源及设计目的意义 设计任务来源 设计题目：支架 2 材 料： 08钢 生产批量：大批量生产 技术要求：未注尺寸精度按 图（ 1 产品零件图 设计目的及意义 冷冲压模具设计是为模具设计与制造专业学生在学完基础理论课，技术基础课和专业课后，所设置的一个重要的实践性教学环节。用模具生产的制件具有高精度、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。 本设计题目为端盖，但对做毕业设计的毕业生有一定的设计设计目的及意义。其目的有以下几点： 面系统巩固课堂教学的基本知识，进行一次冷冲压模具设计工作的实际训练，提高综合能力的培训及扩大模具领域的新知识，从而培养和提高学生独立工作的能力。 冷冲压模具设计 ”等课程所学的内容，掌握冷冲压模具设计的方法和步骤。 3. 掌握冷冲压模具设计的基本技能，如计算，绘图，查阅设计资料和手册，熟悉标准和规范等。 本课题的意义是：通过对该零件模具的 设计，进一步加强了设计者冷冲模设计的买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 2 页 共 24 页 基础，为设计更复杂的冷冲模具做好了铺垫和吸取了更深刻的经验。 第 2 章 冲压件综合分析 压件工艺分析 零件为带孔的四直角反弯曲对称件 ,尺寸要求精度不高 冲压难点在于四角弯曲回弹较大，使制件变形，但是通过模具措施可以控制。 弯曲件的精度，由于零件图上对这方面都没有确定，这样的制件可以设精度为 ，这样精度一般的制造精度都可以满足要求。 工件 的最小弯曲半径为 件 可以满足弯曲的最小半径的要求 。工件 形状是完全对称的 ，对于弯曲来说是比较容易达到的 ，因为最小弯曲半径小于各个部分的尺寸圆角的尺寸，也容易弯曲得到。还有 08钢的弯曲性能优良。 压经济性和先进性分析 冲压是该件最好的加工方法，单由于批量不是很大模具应力求简单易制，故不采用复杂的组合的组合工序。 方案的确定 首先计算弯曲件的孔边距，从而近一步确定工艺方案。 弯曲有孔的工序件时，如果孔位于弯曲变形区内，则弯曲时孔要发生变形，为此必须使孔处于变形区之外。一般孔边至弯曲半径 R 中心的距离按材料厚度确定： 当 t 2， L t;t 2L 2t. 图 曲件孔边距 如果孔边至弯曲半径 孔位于弯曲变形区之内。 对于该工件， t=32过计算确定 L=4后增加一道整形工序，使整形模的凸模圆角半径 rt=r 当弯曲件的相对弯曲半径 r/t 较大（ r/t10），且精度要求较高时，必须考虑回弹的影响，根据回弹值的大小对凸模圆角半径进行修正。 该件相对弯曲半径 r/t较小故取弯曲圆角半径 凹模结构设计 根据国标（ 298）规定，一般弯曲材料用 状复杂高耐磨用该件比较简单故选用 处理硬度为 5662 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 9 页 共 24 页 图 凹模 定位零件设计 上脱料板中部设置两 个导正销，借助中间 6的孔进行导正， 6的孔的导正销的结构， 选用如图所示 8 6 63 料 9处理硬度 5256术条件：按 76551994的规定。 导正应在 上折块弯曲 板料之前完成导正，考虑料厚和装配后 脱件板 下平面超出凸模端面 1，所以 导正销直线部分的长度为40。导正销采用 H7/垫板里 面，导正销导正部分与导正孔采用 H7/ 件板的设计 下脱件板的 周界尺寸 为 36150度为 15。 卸料板采用 45钢制造，淬火硬度为 4555结构 尺寸如图 4 2下脱件板共设置 4个螺钉，公称直径为螺纹部分为 4010。卸料钉尾部应留有足够的行程空间。 卸料螺钉拧紧后，应使上下脱件板超出折块端面 1误差较。 模架 及 其他零部件设计 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 10 页 共 24 页 模座的设计 模座的设计要求，除了保证强度以外还应考虑模具在压力机上的安装、 顶件装置的安装等方面的问题，我选择的模座的厚度为 40为 280为 200中。上面钻一各种孔 包括螺钉和销钉孔。 柄的设计 选用 B 型模柄：材料为 的规 格为模柄 60 板的设计 垫板 的作用是承担和分散压力机冲压时的负荷，使模具受力平衡，提高模具使用寿命。这里还要固定 凹模 使用 220180格标准件采用铣床加工。结构如图44示，材料选用 45 钢，处理硬度 4348 图 2垫板 模具的装配与调试 具的装配 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 11 页 共 24 页 图 装时，首先应根据主要零件的相互依赖关系，以及装配方便和易于保证装配精度要求来确定装配基准件，例如复合模一般以凸凹模作为装配基准件，级进模以凹模作为装配基准件；其次，应确定装配顺序，根据各个零件与装配基准件的依赖关系和远近程度确定装配顺序。装配结束后，要进行试冲，通过试冲发现问题，并及时调整和修理直至模具冲出合格零件为止 。 装配过程如下： 首先 装配前按照零件图检验其工作零件的尺寸及其他零件是否齐备； 其次， 上模 的装配，为了下一步装配的方便，因为 弯曲 模的 结构简单 ，所以先装配 凸模 ，即将 凸模和模柄 的相应孔内 用螺钉固定好。 。 再次， 下模的装配 ， 上 面预装上模座，划出与凹模固定板相应螺孔、销孔位置，并钻绞螺孔、销孔。用螺钉将垫板 组合 、 下 模座连接在一起，但不要拧紧。将卸料板装在已装入固定板的 凹模 ， 和卸料螺钉，并调节 弹簧 的预压量，使卸料板高出 上折块下端约 23后，复查 上下折块 间隙并调整合适后，紧固螺钉。合适后打入销钉。 最后，装机试冲并根据试冲结果作相应的调整。直到试冲合格后， 将模具清理干净，涂上防锈油，入库。 具的调试 制件弯曲过程中，由于材料回弹的影响，使弯曲制 件在模具中形状与取出后的形状不一致，从而影响制件的形状和尺寸要求。又因回弹的影响因素较多，很难用设计计算的方法进行消除，所以，在模具制造时，常用是墓室的回弹值修正凸模（或凹模），为了方便修正凸模和凹模，在试模合格后，才对凸凹模进行热处理。另外，制件的毛坯尺寸也要经过试验后才能确定。所以，弯曲模试冲的目的是找出模具的缺陷加以修整和确定之间毛坯尺寸。 由于以上因素，弯曲模的调整工作比一般的冲裁模复杂的多。弯曲模试冲时常出现的缺陷、产生原因及调整方法如表： 表 弯曲模试冲时的缺陷和调整方法 缺陷 产生原因 调整方法 弯曲件地面不平 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 12 页 共 24 页 弯曲件形状和尺寸不合格 冲压件产生回弹造成之间不合格 弯曲件产生裂纹 ，首次弯曲用较大的弯曲半径 弯曲线与板料纤维方向成一定角度 弯曲件表面擦伤或壁厚减薄 压变薄 低表面粗燥度 弯曲件出现挠曲度或扭转 中性层内外变化收缩，弯曲量不一样 弹性变形设计在于挠曲度方向相反的方向上 件加工工艺 本套模具弯曲的零件采用的是 08钢 ， 08钢 的弯曲性能比较优良，又由于制件本身的要求精度又不高，所以对模具材料的要求不高，选择一般的冷作模具钢就能够满足加工零件的要求，完成对制件的加工，这里我采用 该套模具根据装配图可以看出采用的是正装的模具，仅有弯曲的这一道工序。另外本套模具的组成也非常的简单，零件图中没有对零件的各个部分的公差做出明确的规定，我们这里取制件的公差等级为 样基本上可以说对模具的精度要求不高，属于一般精度的加工要求。但是根据凸凹模的形状可 知，利用一般的加工方法难以完成，凹模的需要采用线切割进行加工，对于 上折块 采用 普通机床 加工 而成， 具体的加工方案见 下 表 机械加工工艺过程卡 1， 垫板 的加工 采用加工中心工而成，具体 方案见 下 表 机械加工工艺过程卡 2。 弯曲模的作用是使坯料在塑性变形内发生弯曲，使坯料产生永久性变形而获得所要求的尺寸。 由于模具弯曲工作部分的形状及尺寸精度要求较高，制造时凸 、 凹模工作表面的曲线和折线需用事先做好的样板和给样件来控制，样板与样件的加工精度为 +配时可按照冲裁模的装配方法，借助样件或样板调整间隙。 为了提高之间的表面质量和模具寿命，弯曲模凸、凹模的表面粗慥度要求较低，一般为 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 13 页 共 24 页 第 4 章 冲压部分设计 为了 保证 2 8 孔的精度该弯曲件先弯曲在冲 2 8 的孔。该工序为简单的冲孔精度不高，按要求是 ，该模具为简单的单工序模。 压力的计算 该模具采用的 单工序模 ，拟选择弹性卸料 ,下出件，冲压力的计 算如下 ,冲裁力的计算公式如下： F= 中 ： F 冲裁力 L 是 冲裁圆周的长度，这里面为总长度 L= D2 =t 材料的厚度为 3 b 材料的抗剪强度 08钢 b =255353 b =300 安全系数是考虑到实际生产中，模具间隙值的波动和不均匀、刃口的磨损、板料力学性能和厚度波动等因素的影响而给出的修正系数。一般取 根据以上数据得计算可得 F= =58780N 下面我们分别对 卸料力、推件力和顶件力进行计算： 卸料力 推件力 Ft=件力 F=中 ： F 为冲裁力为 58780N 卸料力系数 推件力系数 顶件力系数 查表 得 d =n 同时卡在凹模内的冲裁件或废料的个数，根据凹模的修 模余量的一般要求，我取 h=8 n =h/3=8/3=2 可得 408N 1756N 229N 因为采用的弹性卸料和下出料方式，可知冲压的总工艺力为 t+F=24393 根据 力机的型号为 在确定工作零件刃口尺寸之前，首先要考虑到工作零件的加工方法和模具的装配方法，结合该模具的特点，工作零件的形状相对比较简单，适宜采用线切割机床分别凸模、凹模 、 固定板以及卸料板，这种加工方法可以保证这些零件各孔的同轴度，使装配工作简化，因此工作零件刃口尺寸计算就按分开加工的方法来计算。 采用自由公差为 同时冲 2个 8的孔，还要保证孔与孔的相互位置关系均为 、凹模的加工精度 按习惯 取 课本表表表表表表表表买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 14 页 共 24 页 工制造。 冲 8孔的时候，因为 可得最大、最小冲裁间隙分别为算如下： 0 0 0 90T 80)0 . 58()x+( D m in=d T（ 0 1 500 . 1 08(Z m i n )(d=d A （ 校核 ： | A| +| T| 由以上计算可知卸料力为 F=4408N，这个力相对比较大，需要采用卸料力比较大的卸料装置，采用橡胶较为合适。 根据分析我采用的级进模冲压力比较大，相应的卸料力也比较大，要求卸料装置的承载能力也比较大，所以采用橡胶是合适。 根据卸料力求橡胶的横截面积 由 p 可得，橡胶的横截面面积为 A=p 式中： 橡胶产生的压力，设计时取大于或等于卸料力 p 橡胶所产生的单位面积压力，与压缩量 有关，其值可按确定，设计时取预压量下的单位面积； A 橡胶的面积 卸料板的工作行程： h1+h2+t 式中： 凸模进入卸料板的高度 1 凸模冲裁后进入凹模的深度 1 t 板料的厚度 即： 1胶的工作行程： 其中 凸模的修磨余量取 5 即： 50胶的工作高度取自由高度的 25%，根据以上的计算可以得知橡胶的自由高度为 432个橡胶承受的载荷为 卸 /4=4408/4=1102N 试取压缩量为 40%表得 单位压力约为 3P=20% 3=上式 A=p=1102N/836N 课本 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 15 页 共 24 页 再由 = 橡胶的校核 橡胶的校核要求橡胶的高径比在 0. 5 =32/选 4块即可以满足要求，具体的选择参数如下可得 具类型的选择 由冲压工艺分析可知 ， 该模具为单工序模 因为该模具采用的是 半成品毛胚 ， 送件方式为手工操作 ，无侧压装置。控制条导正销精定 位 。 料、出件方式的选择 因为工件料厚为 对较薄，卸料力也比较小，故可以采用弹性卸料。又因为是级进模生产，所以采用下出件比较便于操作和提高生产效率。 向方式的选择 为了提高模具寿命和工件质量，方便安装调整等因素该级进模采用中间导柱的导向方式。 根据模具设计的基本形式，可以确定模具的基本结构原理图 如下： 图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 16 页 共 24 页 根据制件的零件图可以知道，冲孔凸模的结构为圆形，具体结构可以根据具体的设计需要而定。因为所用的冲孔凸模均为圆形，而且由这里所用的圆形凸模都是不需要特殊保护的小凸模，所以冲孔凸模均采用圆头直杆圆凸模，其总长 L=h1+h2+t+h=20+14+1+28=63中 定板 厚 18mm 4mm mm 了设计更适 合标准我们取 24 这里包含了后面的固定板、卸料板和橡胶的设计，其取值是根据他们的具体设计而确定的。根据具体的设计 查 其中 2个 8的凸模为 13635825 图 图 凹模的设计 凹模采用整体凹模，各冲裁的凹模孔均采用线切割机床加工，安排凹模在模架的位置时，要根据压力中心的数据，将压力中心和模柄中心重合， 凹模选用 60 28125 位零件的设计 凸模 固定板 下部设置一个导正销，借助中间 6 的孔进行导正， 6 的空的导正销的结构，采用 导正应在卸料板压紧板料之前完成导正，考虑料厚和装配后卸料板下平面超出凸模端面 1，所以导正销直线部分的长度为 3。导正销采用 7/6安装在落料凸模端面，导正销导正部分与导正孔采用 7/6配合。起粗定距的活动挡料销、弹簧和螺塞选用标准件，规格为 816导正销 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 17 页 共 24 页 卸料部件的设计 卸料板的周界尺寸与凹模的周界尺寸相同，厚度为 14 卸料板采用 45钢制造，淬火硬度为 4545按凸模配制 。 卸料板上设置 4个卸料螺钉，公称直径为 12，螺纹部分为 1010。卸料钉尾部应留有足够的行程空间。卸料螺钉拧紧后，应使卸料板超出凸模端面 1误差时通过在螺钉与卸料板之间安装垫片来调整。 架 及其它零部件的设计 该模具采用中间导柱模架，这种模架的导柱在模具中间位置，冲压时可防止由于偏心力 矩而引起的模具歪斜。以凹模周界尺寸为依据，选择模架规格。根据模具周界的具体尺寸，查 2 上模座 16012512581 下模座 16012512581的标准模架，材料为 上模座厚度 0模垫板的厚度 定板的厚度 0模座的厚度 35么，该模具的闭合高度 : + + L + + 40+45+6+58+28+675中 : 40下座 45垫 6凸 凸模的长度 58固 8凹模 凸模冲裁后进入凹模的深度 4见该模具闭合高度小于所选压力机 16最大装模高度 (220可以使用。 根据设计出来的最大闭合高度设计导柱和导套，有模座上的导柱和导套的尺寸确定选择的尺寸查得： 导柱 50 81和 50 81 导套 033 81和 033 81 模 柄 ： 根据压力的相关参数， 选择模柄为压入式模柄其参数为 409081 模具总装图 通过以上的设计，可得到如图 所示的模具总装图： 2文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 18 页 共 24 页 模具上模部分主要由上模垫板凸模、凸模固定板及卸料板等组成。卸料方式采用弹性卸料，以橡胶为弹性组件。下模部分由下模座、凹模板、等组成。冲孔废料 从 漏料孔漏出。 利用 毛胚 上 6的孔和导正销进行导正 ，冲压时凸模上的导正销再作精确定距。活动挡料销位置的设定比理想的几何位置向前偏移，冲压 过程中粗定位完成以后，当用导正销作为精确定位时，由导正销上圆锥形斜面再将条料向后拉回约 而完成精确定距。用这种方式定距。精度可达到 。 压设备的选定 通过校核，选择开式双柱可倾斜压力机 主要参数如下： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 19 页 共 24 页 公称压力： 160块行程： 55块行程次数： 55次 /大闭合高度： 220闭高度调节量： 55块的中心线至床身的距离： 200柱距离： 270杆调节长度： 45作台尺寸（前后 左右）： 37060作台孔尺寸（前后 左右） :2009060板尺寸（厚度 孔径）： 50柄孔尺寸： 35大倾斜角度： 30 模具零件的加工工艺 本副模具模，模具零件加工的关键在工作零件、固定板以及卸料板，若采用线切割加工技术，这些零件的加工就变得相对简单。 凹模、固定板以及卸料板都属于板类零件，其加工工艺比较规范。其具体加工过程是：凹模，导料板等零件均是需要淬硬的零件，凹模淬硬以前，在模架的下模板上进行装配，在凹模板上划出各个孔的圆孔的线，并根据划出压力中心线，使压力中 心线与下模座中心线对正、钻、攻螺孔，将下模座、凹模、导尺进行校配，校正导尺间距后，钻、铰销钉孔，将三板固定，钻孔并安装挡料销，安装承料板。然后，将下模全部拆开，将凹模和导尺热处理淬硬（在淬硬以前要加工出传丝孔）后，进行线切割加工，用平面磨床磨平后重新装配。 固定在上模座的上模部分，各凸模和凸模固定板都应淬硬，装配前将凸模淬硬，并完成全部加工，垫板装配前不淬硬。 模具的装配 根据装配要点，选凹模作为装配基准件，先装下模，在装上模，并调整间隙、试冲、返修。 具体的装配如下： 首先，凸凹模的预装配， 这个过程就是仔细检查一下各凸模形状及尺寸以及凹模形孔，是否符合图纸要求的尺寸精度、形状。并且将各凸模分别与相应的凹模孔相配合，检查其间隙是否加工均匀。不合适者应重新修磨或更换。这一步也是相当重要的，防止因为一些低级的错误而造成装配的不能顺利进行。 其次，凸模的装配，为了下一步装配的方便，因为级进模的凸模的部分比较复杂，所以要先装配凸模的部分，即将各个凸模插入到的相应孔内。然后，将凸模压入固定板凸模固定板的相应孔内，在垫板上钻孔，将外型凸模固定在垫板上，在与卸料板穿在一起。然后放在一边待用。 再次，下模的装配 ，装配的过程和前面加工过程一样，总结起来就是要先把要装配的各个部分定位划线，再淬火，线切割加工。具体为，将下模部分的所用部件固定买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 20 页 共 24 页 在下模座上，根据设定的零部件的相对位置定位，并根据划出压力中心线，使压力中心线与下模座中心线对正、钻、攻螺孔，将下模座、凹模、导尺进行校配，校正导尺间距后，钻、铰销钉孔，将三板固定，钻孔并安装挡料销，安装承料板。 接下来，装配上模，在以装好的下模上放等高的垫铁，再在凹模中放入 后将凸模与固定板组合装入凹模。下面预装上模座，划出与凹模固定板相应螺孔、销孔位置，并钻绞 螺孔、销孔。用螺钉将固定板组合、垫板、上模座连接在一起，但不要拧紧。将卸料板套装在已装入固定板的凸模上，装上橡胶和卸料螺钉，并调节橡胶的预压量，使卸料板高出凸模下端约 1后，复查凸、凹模间隙并调整合适后，紧固螺钉。切纸检查，合适后打入销钉。 最后，装机试冲并根据试冲结果作相应的调整。直到试冲合格后，将模具连同合格制件一同归库。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 21 页 共 24 页 机械加工工艺过程卡 1 机械加工工艺过程卡 片 产品型号 零（部）件图号 01 产品名称 凸模 零（部）件名称 凸模 共（ 3）页第（ 1）页 材料牌号 毛坯 种类 板料 毛坯外型尺寸 50 每个毛坯可制件数 4 每台 件数 4 备注 工序号 工序名称 工 序 内 容 车间 工段 设备 工 艺 装 备 工时 最终 单件 05 下料 锯割下料 50 80 下料车间 锯床 1 0 锻造 锻造：锻至 35355具车间 空气锤 2 5 退火 热 处 理 ： 退 火 至180200具车间 2 0 磨削 磨削：磨成型部分端面及端面达到要求 模具车间 磨床 1 25 钳 钳工精修尺寸至要求工作表面抛光 具车间 2 设计日期 审核日期 标准化日期 会签 日期 标记 记数 更改文 件号 签字 日期 标记 处数 更该文件号 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 22 页 共 24 页 机械加工工艺过程卡 2 零件图号 02 零件名称 垫板 工序号 工序名称及内容 设备名称及规格 工时 05 下料： 30 150 锯床 0 热处理：调质 5 磨端面：单边工作端留单边余量 6 钳工划线 5 钻孔：钻端面上 4 8 的孔，深度12 钻床 1 30 热处理：端面的成型部分淬火至要求并 回火 2 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 23 页 共 24 页 小结 本课程设计是我们进行完了三年的模具设计与制造专业课程后进行的，它是对我们三年来所学课程的又一次深入、系统的综合性的复习，也是一次理论联系实践的训练。它在我们的学习中占有重要的地位。 通过这次毕业设计使我再复习老知识的同时学到了许多新知识，对一些原来一知半解的理论也有了进一步的的认识。特别是原来所学 的一些专业基础课：如机械制图、模具材料、公差配合与技术测量、冷冲模具设计与制造等有了更深刻的理解，使我进一步的了解了怎样将这些知识运用到实际的设计中。同时还使我更清楚了模具设计过程中要考虑的问题，如怎样使制造的模具既能满足使用要求又不浪费材料，保证工件的经济性，加工工艺的合理性。 在设计的过程中通过冲压手册、模具制造简明手册、模具标准应用手册等队要设计的问题进行查询，我了解了通过更多的途径去了解我要做的设计，使设计更具合理性。也使我学会了设计过程中对资料的查询和运用。 通过对支架弯曲模的设计，使我对弯曲模有 了深刻的认识，特别是这种带有摆块的弯曲模具的设计。弯曲模的主要零件的加工一般比较复杂，多采用线切割进行加工，弯曲回弹的影响因素多，不容易从纯理论的