闭角U形弯曲件滚动轴弯曲模设计（全套含CAD图纸）
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1 智能冲压工艺规划系统的研究 摘要： 本文对建立 一个智能冲压工艺设计知识为基础 的 系统 给出了一个简单的介绍 。研究该系统的框架， 对 模型和知识推理模式进行了介绍。 对 有 些 关键技术 如 冲压工艺的可行性 、排样的 最佳算法 、 智能地带的布局和内力计算进行了研究。 该 系统 可以改善工艺规划效率。 关键词 ： 排样 知识模型 带状排样法 1 简介 冲压 工艺规划是冲压 产品开发 的 一个核心项目。 它 是金属成型应用的一个重要组成部分 ，它与生产质量、成本、生产率和工具寿命有直接的影响。现代制造业的快速发展对冲压提出了更高的要 求，尤其是在冲压工艺方面。 多年来，相关研究已就如何 在创新的环境 加强 工艺规划的 集成化 和智能化程度 进行研究 。近年来， 通过 生产金属成形智能设计系统 、自动化 技术， 整和了工艺规划的原则。 智能工艺规划方法可以 有效地提高设计效率与质量、创新设计能力。 1C 的专家系统，该系统采用基于塑性理论和实际考虑的规则。在美国俄亥俄州立大学一个称作 规则系统被 他的同事们写入多级冷锻的工艺规划程序语言中。 23 实施以知识为本的冷成 形序列设计系统，采用设计规则确定建立一个可行的序列，然后使用有限元分析优化这个序列。一个以知识为基础的模具设计自动化系统被他的同事精心设计出来。 4 在新加坡国立大学。一些零件表象技术、冲压零件识别和模具构成也存在于这项工作中。在中国，华中科技大学的科学技术研究者们也开发出了基于知识系统的用于对小型金属件冲压级进模的程序包。 5户可以在 3D 立体构架下设计产品。在手工设置排样后，用户可以使用交互命令来开发带装布局设计。来自利物浦大学工业研究部门的研究者们也在研究冲压工艺和冲裁模的 专用系统。 67在上海冲压模具和工具技术研究所的研究者们也开发出了级进模的 统。他们研究的该系统依靠特殊的相关数据来描绘工件和模具结构。 上述研究的研究工作的目的是为了促进金属成形的发展。从金属智能成型的回顾和分析中，使用智能设计的理论和方法来研究冲压工艺规划的步骤。在本文中介绍了应用于冲压工艺规划的智能的系统。该智能系统在处理一些复杂的设计问题时是种强有力的工具。由专门知识构成的智能系统可以用一种交互的方式协助用户解决各种各样的 问题或疑问。 8试图代表人类知识和专业知识 , 以一种实际和有效的途径提供快捷、方便的知识。智能系统能够完成一般需要专家才能完成的任务。它能自动化实时利用现有的专业知识 ,并解释它的推理过程。冲压工艺规划是一个含有丰 2 富知识的复杂设计过程。整合在冲压工艺规划设计中智能系统的关键技术是至关重要的。使用智能理论的冲压工艺规划智能系统被提出来。对一些关键技术 ,如集成产品知识建模和战略规划的综合冲压成形过程进行了研究。在冲压设计中包括各种各样的知识，如专业领域知识、多任务知识、非标准知识。 每一种知识都需要集成到该系统中。冲压模具的核心是冲压工艺。必须考虑到多种因素 ,如几何形状、技术要求、材料性能、冲压件的可行性、工作程序安排、模具工具的结构。冲压工艺规划是一种基于专家知识的创造性程序。智能系统技术可以改善制定冲压工艺规划的效率。 2 系统构架和框架 智能系统的关键技术是建立和应用的信息化模型制作。该产品信息模型 ,包括三个阶段：一种基于几何的模型、一种基于特征的模型、一种基于智能的模型。基于几何的模型描述零件的几何拓扑信息。由于零件的数据信息不能被完整的描述、数据分离水平太低，几何模型被特征模 型取代。这个信息模型包括一组几何实体。依靠此模型的工程语义模型，许多与设计相关的功能可以被实现。随着人工智能的发展，智能模型开始被应用。专业知识、设计过程的知识 ,和相关的知识都包含在知识模型中 9、 10。智能模型支持表达和传递有用的信息。 本文主要概括了一种冲压工艺规划的智能系统。该智能系统对产品的定义有效且完整。它几何了不同模型的优点且能满足几何设计和推理过程。面向对象技术应用到整合各种各样的知识。此集成的知识系统模型可被共享和用于智能设计和产品信息沟通。 这个关于冲压模具工艺规划的智能系统构架已经被设 计出来。这个零件的结构设计 ,包括一个图形用户界面 ,一个应用程序系统、设计资源、知识工具 ,混合推理机制、基础模型。在这个构架中知识模型有不同的分类。知识模型从设计资源中获取有用的信息，支持知识获取和知识表达的程序。这个模型把有用信息转移到知识库。知识库由 计结果以 3D 模型、图画和资料库的形式保存在知识库中，它对在知识库中不同零件的知识传递来说非常的重要。 3 实施方法和应用 压智能模型的可行性论证 智能系统对冲压工件的质量、成本、模具寿命进行评价。该评价基于成熟的智能模型。此 模型集成了规则库、零件信息和结论库。系数根据知识规则推理在知识库得出。冲压成型可行性可以从信息库中零件信息和相关系数推出。在设计过程中被新结论扩大的结果保存在结论库中。 模型的智能推理过程和零件的规格相比有一定限度范围的工艺参数。此规格 包括输入输出半径、孔径、孔板、孔网、槽、槽网。结果来证实零件的形状是否符合模 3 具工具加工。智能推理用于自动和交互的方式。这样做的目的是来研究冲压该产品的可行性。智能推理的关键是确定基于零件厚度和相关系数的加工极限值。图二所示为产品可行性论证模型的流程图。 知识规则和设 计结果保存在机械推理的数据库中。零件的形状可以在知识模型中修改。 由知识模型决定的冲压工艺规划是非常重要的一步，它同时也提供了选择一个单步工序刀具或是复合工具或是一个改进工具的方法。各种不同领域的知识、经验和专业知识都被保存在工艺规划专业系统中。 知识库的发展是基于规则表达的共同原则。这一步的目的是集成专业经验和零件 的形状 于优化算法的智能排样模型 为了达到较高的材料利用率，空白的知识模型被建立，保存在知识库中的结果是其他模块建立的基础。 在知识库中有四种排样类型： 一排列布局模式 与一排列相 对 的 模式 两排列布局模式 与两排列布局相 对 的模式 建立 这 个知 识 模型的目的是改善材料的利用。由知 识库 提供的限制情况可以由人 类专 家来 选择 。 这 个知 识 模型控制着整个排 样 的 设计过 程。 图 三所示 为 平面布局的等 级 体系 结 构 第一种模式的作用是 选择 粗略数 值 和 计 算工作区域的 总 体 轮 廓。此模式提供了原始参数。粗略数 值 的全部信息都由此得到，不管 这 个数字是否被概略画出或是被 选 中。 第二种模式用来确定布局 类 型、角度范 围 、布局大小和条 带 区的 宽 度。 第三种模式中 应 用了 优 化算法。 设计结 果包括材料利用率、材料 宽 度和每步 间 隙都被保存在此模式中，不同布 局的 绘图 也同 时 生成。 在第四种模式中可以修改布局 规 划的 结 果。最 终 参数包括每步 间 隙、材料 宽 度、各类 网格和 转换 能力。当参数有所改 变时 ，布局 规 划 图 可以被更新。 该 知 识 的主要作用是布局 规 划的算法 优 化。 该 算法共有六步。 制件和原件之间的距离是包含在接洽网中的。图四说明了此种算法。 两个环形分解成线和圆弧的单元。每对元素中间的距离需要重新补偿。然后就可以找到最短的距离。 4 出的最小 值 和所要求的 值 之 间 的差异就是 误 差。当 误 差小于允 许 值时 ，排 样规 划就可以完成。另外，布局 图 形需要沿着 视 野的方向移 动 。 转中心是矩形中心点附近的粗略数值。材料利用率在当前角度下被计算出来。 复第三部的的步骤，直到角度达到 180 度。 状布局的开发 带状布局的工序规则被集成于知识基础级进刀具设计。该智能模型的功能是：选择零件位置，设计方位和安排带状工步距离。为了解决运行程序，该规则应该被制定的合理和有效。 自动设计模块是智能模型中最重 要的模块。人工智能技术被应用于此模块中。此模型中的预处理模块，包括定位产品模块和从产品模块中提取精确的信息。为了在修改模块中生成一个模型，最初的设计工程被修改 11。被修改的模块代替了处理模块。 动带状布局设计的预处理 1）确定零件的位置和排列。用户可以用界面来确定预处理模块中的一些参数。确定位置的过程可以和其他元素一起来做，例如：零件形状、尺寸精度、和用户要求。 零件的形状也在智能模型中定义，结果被保存在知识库中。 2）获取零件精确信息。此精确信息应该在带状布局知识库中得到。有用的信息包括 冲孔的精确信息和相对位置信息。由此种类型信息组成的知识模型将会决定零件的冲压顺序。这个设计过程的主要要求是为位置精度开发一种知识模型 12。首先，零件的形状被分成封闭的轮廓。轮廓的数目为 n K = . . ., . . ., (1) 这里 示零件的第 i 个轮廓。所有轮廓间的相对关系包含在关系 P 中。如果在轮廓 间要求精准，这里存在 ( p。 p = . . ., ( . . . K, 1 i, j n(i _= j). (2) 每种类型的精确信息通过相关矩阵被保存在知识模型中。 状布局自动设计 带状布局的自动设计模块在知识模型中是最重要的一个。在知识模型中包含很多重要的规则，例如在一次单冲程中冲压所有内轮廓比较好。在下一个阶段这个部分被切断。有时候，如果冲压点之间的距离非常小，一些内轮廓就要被搬到下一阶段进行加工。如果冲压点离分馏点太近的话，分馏点就需要被更改到下一阶段。如果这里仍然有不合适的尺寸，一些点可以被移动到下一阶段。重复整个过程直到矩阵点间的 每个尺寸都可以被接受。布局智能设计的核心是开发干涉点的智能模型 13。 零件坯料被分成许多点的形式。这些点的名字是 . . ., 这里 5 是 间最小的距离。矩阵的临界值是 S。如果 ， 能在相同的步骤中得出。这种情况是智能模型中两个点的冲突。开发干涉点的智能模型的目的是确定冲突点的存在。此矩阵是一个系统矩阵。为了使设计过程更方便，可以把矩阵中的上半部分元素置零。 此处， 关联系数，它表示了每对点之间的不同关系。如果两个点之间有 冲突，它们中的一个则要被移到下一步。在每一步中重复上述步骤直到冲突点消失。最后矩阵M 成为空矩阵。 带状布局结果的处理 带状布局的子处理知识模型中有两部分：修改结果和创建布局图形。从带状布局自动设计模型中得出的结果是惯用的。它们可能满足不了用户的所有要求。依靠知识模型的数据结构，通过移动点和改变步骤，增加空步和删除空步的目的可以被实现。我们能够通过处理步骤的数据结果来修改带状布局的设计结果。工步改变可以通过交换两个位置的编码来实现，工步增加或减少可以通过插入或移除编码的操作来完成。当我们想移动一些 点时，我们可以从第一步到最后一步转移链表中相当的点。 定冲压中心和力计算的智能模型。 冲压中心设计模型的目的是建立组合力的工作点 11。模具工具中心和冲压中心的一致非常重要，只有那样冲压工具才能在一起正常的工作。冲压中心从知识模型的每一个轮廓位置的计算中得出。设计的第一部是得到工具的工作区域。 台上的零件图形的轮廓提供了零件的外矩形。依靠冲压中心和外矩形之间的关系可以生成工作区域。因为不平衡力的结果的可能性，同时也提供了冲压中心的再生成。再生成的步骤由人机接口软件来完成。图八所示为复合模打孔 机工 作区域的设计结果。 保存在知识库中的内容包括模具工具的每种类型、零件落料、废料移除等等。不同情况下的力计算的方法是不同的。力方程是由知识规则库的推理得到的。首先，加工力和切削力是基于零件的轮廓长度和知识库中的知识规则得到的。然后，通过设计结果和合零件情况，可以得到脱离力、阻力和推件力。总的力按照知识库中的导向一步一步计算。 4 结论和进一步工作 计算机辅助设计工具的应用在金属成型中的应用，节省了大量的时间和金钱。由于复杂零件冲压工艺设计的复杂性，开发一种自动生成工艺步骤的系统非常重要。这个研究开发 了一个集成的 统，该系统开发了一种工艺规划系统使对不规则零件在高速下进精密加工得以实现。该系统有一下特点： 1. 在设计过程中不断改变的数据以不同的方式保存，包括数字形式和图片形式的。用户在设计过程中可以自由使用它们作为参考。 6 2. 加工可行性检查模型检查冲压的可行性，同时能对复杂零件的冲压工艺规划提供一些建议。 3. 排样模块生成最佳排样图以到达材料的最大利用率。产品成本的减少取决于排样最优化计算。不仅最佳规划而且每个合理的规划被保存在知识库中。用户可以选择任意一个作为它们的最终设计结果。 4. 带状排样模块生成自动工艺规 划图。根据用户的要求带状排样的结果可以在设计过程的任意时期修改。 在工艺规划中协助设计者的此系统将会是一种有用的工具。它将会足够的灵活允许设计者具有创造性，同时用计算机来执行几何计算和自动得到设计结果。它提供了一个非常灵活的设计环境，用户可以完全掌握即使是复杂零件的冲压工艺规划设计。该系统拥有图形交互界面，用户可以在设计过程中交互式地改变各种设计参数。 进一步的工作将会集中在排样优化的效率改善上，优化用时将会减少。为排样规划，更多的设计方案的类型应该被添加到知识模型中。根据冲压工艺规划的结果，冲压模具设计应 用也将会在进一步的工作中被研究。 7 to a a of as of of is a is of It is an of it of in in to In of 1. of a of C, on At a 2. It on a of 3 to a A 4 in in of on 5. D In to s 6. of in 7 of 8 AM on to of is to of of of to In in of in is a By an to of or 8. is a it to to a to to It is a of in of of is of of as In of as of to be is of as of is a of on of 2 is of a of on on on on of be is a of on of be of to be of 9 in 9, 10. of a of It of is to of in of of a an In to is to AD as a 3D is in it in of is 3 3.1 of is on of in to a of In of of in of to of is in Its is to of on is to of 10 of in of in by is it to a or or a of of in of on of is of is to 3.2 on of In to in In an of is to by to of is is no or to of in In of to be 11 is of to 1. in is in 2. of is a is to 3. of is be In to of : A B of 4. in s of is 5. is in 6. to of 80 is : of .3 of in In to be is in in In to a is 11. of of 1) he to of to do 12 in of in a 2) in of of is to a 12. of of n K = ., ., (1) ki an in . If in kj ki (p. 河南机电高等专科学校材料工程系毕业设计说明书 /论文 1 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 1 产品名称 凸模 零（部）件名称 共 2 页第 1 页 材料牌号 坯 种类 锻件 毛坯外型尺寸 1242个毛坯可制件数 1 每台 件数 1 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 准终 单件 01 下料 锯床下料 金工 2 锻造 锻成矩形棒料 金工 03 时效 对锻件进行时效退火 热 处理 04 车削 粗车 113351金工 爪卡盘 05 车削 精车 33矩形 金工 爪卡盘 06 铣削 粗铣另一端面 金工 用铣夹具 07 磨削 磨基准面 金工 用磨夹具 08 电火花 加工凸模的工作部分 用电火花加工夹具 09 淬火回对凸模的加工的部分进行热处理 热 处理 河南机电高等专科学校材料工程系毕业设计说明书 /论文 2 火 10 研磨 对凸模进行进一步的修整 金工 11 检验 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 河南机电高等专科学校材料工程系毕业设计说明书 /论文 3 机械加工工艺过程卡 2 机械加工工艺过程卡片 产品型号 零（部）件图号 2 产品名称 凹模 零（部）件名称 共 2 页第 2 页 材料牌号 坯 种类 锻件 毛坯外型尺寸 10426个毛坯可制件数 1 每台 件数 1 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 准终 单件 01 下料 锯床下料 金工 02 锻造 锻成六方 锻 造 03 时效 对锻件进行时效退火 热 处理 04 粗铣 粗铣六面 金工 X 50A 专用铣夹具 05 磨削 粗磨六面成直角 金工 M 1040 专用磨夹具 06 划线 确定孔位，为下一步加工打好基准冲眼儿 钳工 07 钻孔 根据冲眼儿钻孔 金工 015 专用钻夹具 08 精磨 精磨上下两面，表面粗糟度值为 工 M 1040 专用磨夹具 09 线 加工成形凹模的工作部 用线切割夹具 河南机电高等专科学校材料工程系毕业设计说明书 /论文 4 切割 分 0 研磨 对成形凹模进行进一步的修整 金工 11 淬火回火 对成形凹模进行热处理 热 处理 12 检验 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 河南机电高等专科学校毕业设计说明书 插图清单 闭角弯曲件 4 标注外形的弯曲件 16 模具结构草图 18 整体式凸模 19 转轴式凹模 20 模具总装图 23 河南机电高等专科学校毕业设计说明书 表格清单 压力机的参数表 17 机械加工工艺过程卡 1 19 机械加工工艺过程卡 2 20 滚 动 轴 弯 曲 模 摘 要 模具设计思思是学习模具专业课的最终目的，我们主要对冲压模和塑料模有一定的认识。 本次设计主要是对冲压工艺中的弯曲模进行设计，设计的题目为 滚动轴弯模。 主要内容： 1） 弯曲零件工艺性分析 2） 弯曲工艺方案的确定 3） 模具的主要参数计算以及模具的总体设计 4） 模具零件的加工工艺性 5） 模具的装配，安装及调试 6） 模具设备的选用 模具设计的方法及步骤基本上 是根据它的内容来决定的，它们之间是相互穿插影响的。通过对弯曲件结构以及冲压工艺进行分析，初步确定工艺方案，然后对其主要参数进行计算，确定毛坯的尺寸，凸凹模的大小以及压力机吨位等。对模具进行整体设计后对模具各零件进行装配。接着在压力机上安装并试冲，获得合格制件标志着模具设计成功。 弯曲冲压模具与冲裁、拉深模之间有很大的区别，它在冲裁的基础上更由它独特的方面，较冲裁难，不仅要考虑冲裁力的大小，更重要的是考虑弯曲中容易出现的弯曲回弹和拉裂等一些现象，设计模具时为了保证质量要求需要特别注意考虑工艺性的要求等等。在设 计时要注意模具结构简单、模具使用方便、模具寿命高等问题。并且要提高生产效率，保证产品的质量。 关键词： 弯曲圆角半径 弯曲力 凸模圆角半径 凹模圆角半径 凸 、凹模间隙 to of t is of we to to A is to to on of 1) ) of ) of of ) ) of to ) to he of to to to on a as to its on of of on to on to of in on to of a of a of a 河南机电高等专科学校材料工程系毕业设计说明书 目 录 第 1 章 绪论 1 第 2 章 零件工艺性分析 零件结构工艺性分析 4 曲精度 5 曲圆角半径 5 料的纤维方向与弯曲线夹角 5 曲的直边高度 . 5 他工艺性要求 . 5 零件冲压工 艺性分析 5 第 3章 弯曲回弹的影响 4章 工艺方案的确定 5 章 主要工艺参数计算 坯尺寸计算 7 曲件回弹值的计算 8 曲力的计算 10 由弯曲时的弯曲力 10 河南机电高等专科学校材料工程系毕业设计说明书 正弯曲时的弯曲力 10 弯时的顶件力和卸料力 . 11 曲时压力机吨位的确定 . 初选压力机 12 曲模工作部分设计的计算 13 模圆角半径 14 模圆角半径 11 模深度的计算 14 、凹模间隙的计算 14 、凹模尺寸的计算 15 第 6 章 模具总体设计 具类型的选择 17 位方式的选择 17 料出件方式的选择 17 向方式的选择 18 第 7 章 模具主要零部件的设计 模部分的设计 18 模部分的设计 19 河南机电高等专科学校材料工程系毕业设计说明书 模座及模柄的设计 20 模座的设计 20 它零部件的选择 21 第 8 章 设备的选定 21 第 9 章 模具总装图 22 第 10 章 工作零件的加工工艺 23 第 1 1 章 模具的装配，安装 28 具的装配 28 具的安装 29 弯曲模的安装要点 29 弯曲模的安装步骤 30 结论 32 致谢 33 参考文献 第 1 页 共 37 页 滚 动 轴 弯 曲 模 摘 要 模具设计思思是学习模具专业课的最终目的，我们主要对冲压模和塑料模有一定的认识。 本次设计主要是对冲压工艺中的弯曲模进行设计，设计的题目为 滚动轴弯模。 主要内容： 1） 弯曲零件工艺性分析 2） 弯曲工艺方案的确定 3） 模具的主要参数计算以及模具的总体设计 4） 模具零件的加工工艺性 5） 模具的装配，安装及调试 6） 模具设备的选用 模具设计的方法及步骤基本上 是根据它的内容来决定的，它们之间是相互穿插影响的。通过对弯曲件结构以及冲压工艺进行分析，初步确定工艺方案，然后对其主要参数进行计算，确定毛坯的尺寸，凸凹模的大小以及压力机吨位等。对模具进行整体设计后对模具各零件进行装配。接着在压力机上安装并试冲，获得合格制件标志着模具设计成功。 弯曲冲压模具与冲裁、拉深模之间有很大的区别，它在冲裁的基础上更由它独特的方面，较冲裁难，不仅要考虑冲裁力的大小，更重要的是考虑弯曲中容易出现的弯曲回弹和拉裂等一些现象，设计模具时为了保证质量要求需要特别注意考虑工艺性的要求等等。在设 计时要注意模具结构简单、模具使用方便、模具寿命高等问题。并且要提高生产效率，保证产品的质量。 关键词： 弯曲圆角半径 弯曲力 凸模圆角半径 凹模圆角半径 凸 、凹模间隙 第 2 页 共 37 页 to of t is of we to to A is to to on of st 1) 2) of 3) of of 4) 5) of to ) to of to to to on a as to its on of of on to on to of in on to of a of a of a 第 3 页 共 37 页 第 1 章 绪论 模具工业是国民经济的基础工业 ,是工业生产的重要工艺装备。先进国家的模具工业已摆脱从属地位 ,发展为独立的行业。日本工业界认为：“ 模具工业是其它工业的先行工业 ,是创造富裕社会的动力 ” 。美国工业界认为： “ 模具工业是美国工业的基石 ” 。在德国模具被冠以 “ 金属加工业中的帝王 ” 之称。 模具作为提高生产率，减少材料和消耗，降低产品成本，提高产品质量和市场占有率的重要手段，已越来越受到各行业部门的重视。目前世界上模具工业的年产值约 680 亿美元。我国 2004 年模具产值为 530 亿元，模具出口 美元，同时还 进口 美元。中国已经成为世界上净出口模具最多的国家。但大型多工位级进模具，精密冲压模具，大型多型腔精密注塑模，大型汽车覆盖件模具等虽已能生产，但总体技术水平不高，与国外先进国家相比，仍有很大差距。改革开放以来，随着国民经济的发展，市场对模具的需求量不断增长。 近年来，模具工业一直以 15%左右的速度发展，模具工业企业的所有制也发生了巨大变化，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的发展。到目前为止，中国约有模具生产厂家 2 万家，从业人员有 50 多万人，全年模具产值高达 450 亿元以上。 中国模具工业的发展在地域分布上存在不平衡性，东南沿海地区发展快于中西部地区，南方的发展快于北方。模具生产最集中的地区在珠江三角州和长江三角地区，其模具产值占全国的三分之二以上。 而在模具制造领域中占有重要地位的冲压模具生产技术与工业发达国家相比还相当落后，主要原因是我国在冲压基础理论及成型工艺、模具标准化、模具设计、模具制造工艺及设备方面与工业发达国家相比还有相当大的差距，导致我国模具在寿命、效率、加工精度、生产周期等方面与工业发达国家相比差距还很大。随着工业产品质量的不断提高，冲压产品生产正呈现多品种、少 批量、复杂、大型、精密、更新换代速度快等特点，冲压模具正向高效、精密、长寿名、大型化方向发展。为第 4 页 共 37 页 适应市场的变化，随着计算机技术和制造技术的迅速发展，冲压模具设计与制造技术正由手工设计、依靠人工经验和常规机械加工技术向计算机辅助设计、数控切削加工、数控电加工为核心的计算机辅助设计与制造技术转变。近年来许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度，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 国际通用软件。以汽车覆盖件模具为代表的大型冲压模具的制造 技术已取得了很大进步，东风汽车公司模具厂、一汽模具中心等模具厂家已能生产部分轿车覆盖件模具。此外，许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。经过多年的努力，在模具 术方面取得了显著进步，在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。 未来冲压模具的发展方向：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的如下几项： （ 1）全面推广 术 模具 术条件已基本成熟，各企业加大 一步扩大 术的应用范围。计算机和网络的发展正使 术跨地区、跨行业、跨企业，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，使虚拟制造成为可能。 （ 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，并获得了极高的表面光洁度。另外，还可以加工高硬度模块，还具有温升低，热变形小等优点。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性，智能化，集成化方向发展。 （ 3）模 具扫描及数字化系统 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。大大的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机床及加工中心，实现快速采集，第 5 页 共 37 页 自动生成各种不同数控系统的加工程序，不同格式 据，用于模具制造业的“逆向工程”。模具扫描系统已在汽车，摩托车。 （ 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，它是用高速旋转的简单的管状电极做三维或二维轮廓加工，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的应用，预计这一技术将得到快速的发展。 （ 5）提高模具的标准化程度 我国的模具标准化程度在不断提高，估计目前我国模具的标准件使用的覆盖率达到 30%左右，而国外的达到了 80%左右。 （ 6）优质材料及先进的表面处理技术 选用优质的钢材和应用相应的表面处理技术来提高模具的寿命显得十分必要。模具热处理和表面的处理的发展方向是真空热处理。模具表面处理应完善并发展先进的气相沉积技术、等离子喷涂技术等。 （ 7）模具研磨抛光将智能化、自动化 模具 表面的质量对模具的使用寿命、制件外观质量等方面均有较大的影响，抛光研磨智能化、自动化替代现有的手工操作，以提高模具的表面质量。 （ 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；并配有随行的定位夹具，有完整的机具、刀具数据库；完整的数控柔性同步系统；质量监测系统。 作为一名未来的模具设计者，这次冷冲模具的设计，就是我进行真实模具前的一次演练，是我自己对三年大学生活所学知识的一次综合应用，使我将三年所学知识连贯起来，在老师的指导下，进一步认识到自己的不足，近而加以巩固 。这次设计使我对冲压模具有了更深刻的认识，认识到了冲压模具的重要性，让我对自己将要从事的工作充满了信心。第 6 页 共 37 页 我以后一定会尽自己最大的努力，在模具制造和设计行业作出自己的贡献，为我国的模具事业的发展贡献自己的力量。 第 2 章 零件工艺性分析 零件简图：如图 2示 ; 零件名称：闭角 U 形弯曲件 ; 材料： 材料厚度： 1大批量生产 图 2角弯曲件 件结构工艺性分析 此零件为一个简单的小于 90的 U 形件，也称其为闭角弯曲件，其弯曲圆 角半径 r 为 料选择普通碳素钢 厚为 1工艺第 7 页 共 37 页 性主要包括弯曲件的精度、圆角半径、板料的纤维方向与弯曲线夹角、弯曲的直边高度、其他工艺性等。 曲精度 弯曲件为薄板，短边，取弯曲精度 。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。 其 弯 曲 件 长 度 的 自 由 公 差 为 弯 曲 件 的 角 度 的 自 由 公 差 为03260 。 曲圆角半径 根据材料和板厚查的此工件允许的 最小圆角半径 其值小于圆角半径 免了板料外层断裂致使工件报废。 料的纤维方向与弯曲线夹角 属于轧制板材，在弯曲时各方向的性能是有差别的，纤维的方向就是轧制的方向，所以弯曲线最好与纤维线垂直，弯曲时不易开裂，此制件符合此工艺性要求。 曲的直边高度 一般弯曲件为了避免稳定性不好，要求直立部分高度 H显然此零件符合工艺性要求。 他工艺性要求 此弯曲件的形状和尺寸对称，零件的圆角 21 ,保证了尺寸精度，并且在制件中间设置了定位工艺孔，这样可以防止弯曲时毛坯偏移造成质量不稳定，确保了工艺性要求。 零件冲压工艺性分析 从制件图上可以看出，必须先通过落料冲工艺孔，然后再进行弯曲，需要两套模具，很明显弯曲决定了零件的总体形状和尺寸，所以在此主要对弯曲工艺进行分析。 此弯曲件是小于 90的 U 形件，且材料厚度比较小，所以不能采用第 8 页 共 37 页 一般的 U 形弯曲模，可以采用滚轴式的凹模，使制件一次成形，能够保证工件质量，还能减小回弹。 第 3 章 弯曲回弹的影响 弯曲过程中的回弹现 象是一个影响弯曲件精度的重要问题 ,所以在这里单独来分析其影响。 影响弯曲回弹的因素比较多，包括材料的力学性能、相对弯曲半径、弯曲中心角的大小、弯曲方式及弯曲模、工件的形状等。它主要有曲率减小 ,弯曲中心角两种表现形式，但当相对弯曲半径小于 5 时 ,卸载后弯曲件圆角半径变化很小 ,可以不予考虑 ,而仅考虑弯曲中心角的回弹变化。此模具就属于本类型。 在实际生产中 ,由于材料的力学性能和厚度的波动等 ,要完全消除弯曲件的回弹是不可能的 ,但可以采取一些措施来减小或补偿回弹所产生的误差 ,以提高弯曲件的精度。 在此设计弯曲模时应该多 加注意 ,由于此材料较软 (其回弹角小于 5,在模具上作出补偿并采用较小的凸 ,凹模间隙。加之一套克服回弹的有效方法 ,滚轴式凹模 ,凸模侧壁给以补偿回弹角。这在以下的设计中会具体体现。 第 4 章 工艺方案的确定 根据制件工艺性分析，其冲压零件需要的基本工序有落料冲孔，一次弯曲，其中弯曲决定了零件的总体形状和尺寸，因此选择合理的弯曲方法十分重要。 方案一：先用一般 U 形弯曲模完成两直角平行的 U 形工序件，再用斜面凹模缩小上口间距，弯成闭角形件。， 方案二：采用一次成型的滚动轴式弯曲模，在凹模侧壁安装可转动第 9 页 共 37 页 的转轴，凹模镶件随着凸模的下行，板料先被弯成两平行的 U 形过渡件，当工件底部接触到转轴凹模后，转轴凹模就会转动，成形弯曲件。 方案一模具结构简单，但需要两道工序两副模具，生产效率低，并且保证不了精度。方案二只需要一副模具就可以完成。提高了生产效率，也保证了精度。尽管模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状简单对称，模具制造并不困难。 综合以上分析，采用第二种方案进行弯曲最好。 第 5 章 主要工艺参数计算 此弯曲模设计的工艺参数计算主要包括制件毛坯尺寸计算 ,弯曲力的计算及弯曲模工作部分尺寸设计的计算。 坯尺寸计算 弯曲中性层位置的计算 板料弯曲时应变中性层的长度始终是不变化的，故可根据弯曲后应变中性层的长度来确定弯曲件的毛坯长度。 实际应用中，通常采用以下经验公式确定弯曲毛坯中性层的长度： = r + 中 表（手册）。 由 / 0 1 0 ，查手册得 x=入公式计算得 第 10 页 共 37 页 0 * 10 一般将圆角半径较大 时（ r弯曲称为有圆角半径的弯曲。 此时，不考虑中性层的变化，其展开长度等于弯曲件直线部分的长度和圆弧部分的长度之和。其计算要点为： 将工件直边长度 L 直累加得 L 直 将工件弯曲变形部分分别以中性层方法计算并累加。 毛坯展开尺寸等于直线部分长度和弯曲部分的总和。 弯曲直边总 此弯曲件属于圆角半径 r弯曲件，变薄不严重，按中性层展开的原理，坯料总长度等于弯曲件直线部分和圆弧部分长度之和 12 ()180ZL l l r x t 式中 坯料展开总长度； a 弯曲开口角。 代入公式计算得 3 . 1 4 * 1 2 02 * 7 0 . 6 ( 3 2 2 * 0 . 6 ) 0 . 6 0 . 2 6 * 1180 = 为 有 少 许 偏 移 ， 取 值 为 46 度 尺 寸 为 10 毛 坯 尺 寸 为46 10mm 。 弯曲件回弹值的计算 大变形程度 (r t 5)时的回弹值大变形程度，圆角半径回弹小，不必计算 ,计算凸模角度。 第 11 页 共 37 页 (1)因为 a=60 a查表得到 值 b计算回弹角。 9090 t = 式中 r 弯曲件的圆角半径， t 弯曲件材料的厚度， 凸模的圆角部分的中心角， ( ) a 弯曲件的中心角， ( )； 一弯曲件的弯角， ( ) (2)校正弯曲时的回弹值 a. 查表得到 值 b计算回弹角 9090 c. 将回弹角进行修正j K = d计算凸模中心角 = 式中 j 校正弯曲时的回弹角； K 修正系数，查表得 (4) 工件回弹问题的解决 当工件精度要求不高或校正弯曲时，生产中常采取调整凸凹模间隙的方法解决工件回弹问题。设计弯曲模结构时，把凹模做成可 调式。 第 12 页 共 37 页 曲力的计算 弯曲力是设计弯曲模和选择压力机吨位的依据。 弯曲力的理论计算可以从塑性弯矩和外力弯矩相等的条件求得。但由于弯曲力受材料性能，零件形状，弯曲方法，模具结构等多种因素的影响，用理论公式来计算不但计算复杂，并且也不一定准确。因此在生产中经常采用经验公式计算，作为设计工艺过程和选择设备的依据。 自由弯曲时的弯曲力 20 . 7 自式中： F 自由弯曲在冲行程结束时的弯曲力； B 弯曲件的宽度 ; T 弯曲材料的厚度 ; R 弯曲件的内弯曲半径 ; b 材料的抗拉强度 450K 安全系数，一般取 K= 代入公式计算得 20 . 7 * 1 . 3 * 1 0 * 1 * 4 5 00 . 6 12 5 5 9 . 4自 校正弯曲时的弯曲力 校正弯曲时，校正力比压弯力大得多，而且两个力先后作用。因此，若采用校正弯曲时，一般只计算校正力， V 形件和 U 形件均按下式计算： F 校 =中 F 校 校正弯曲时的弯曲力 A校正部分垂直投形面积 第 13 页 共 37 页 p单位面积上的校正力。 由 制 件 可 知 校 正 为 内 角 弯 曲 半 径 部 分 ， 其 投 影 面 积 为23 2 * 1 0 3 2 0A m m，单位面积上的校正力查表取 110 代入公式计算得 3 2 0 * 1 1 03 5 校 压弯时的顶件力和卸料力 对于设有顶件装置的弯曲模，顶件力值 按自由弯曲力的 30 80%选取，即 0 0 自 取值为 入得 0 2 5 5 9 9 1 弯曲时压力机吨位的确定 自由弯曲时，压力机吨位 F 机为 1 . 2 1 . 3 F自压 机 （ ） （ ） 取值为 入得 1 . 3 * 1 7 9 1 . 65 6 5 6 . 3压 机（ 对于校正弯曲，由于校正弯曲力比顶件力大的多，故顶件力可以忽略，即 1 . 2 1 . 3校压 机 （ ） 取值为 入计算锝 1 3 5 压 机第 14 页 共 37 页 初选压力机 (1)公称压力的选择 选择压力机时，要根据模具结构来确定，当施力行程较大时 (50 60 ) 0校即冲压时工艺力的总和不能大于压力机公称压力的 50 60。校正弯曲时，更要使额定压力有足够的富余，一般压力机的公称压力要大于校正弯曲力的 1 5 2 倍，即 公称压力 82.4(初选压力机的公称压力为 100 10 型压力机 。 (2)行程次数 选择用于弯曲的压力机的行程次数主要考虑以下因素 考虑操作方式 (进、出料速度的快慢 )； 弯曲时，金属变形需要过程限制了行程次数增加； 依据上述因素综合分析， 10 型压力机的行程次数选择了 120次 (3)滑块行程 (S) 滑块行程是指滑块的最大运动距离，即曲柄旋转一周，上死点至下死点的距离。其值为曲柄半径的两倍： S 2R 选择用于弯曲的压力机的滑块行程主要考虑以下因素： 要保证毛坯放进和工件取出，应使滑块行程大于工件高度的两倍以上，S=2R 该件为大批量，需要 以限制行程来增加行程次数，提高生产效率。 10 型压力机的滑块行程为 45于工件高度的两倍，满足电极板弯曲时的冲压行程。即 S252*4)闭合高度 压力机的闭合高度是指滑块在下死点时，滑块底面到工作台上平面之间的距离。 第 15 页 共 37 页 压力机的闭合高度可以通过调整连杆长度来改变其大小，将连杆凋至圾短时，闭合高度最大，称最大闭合高度。将连杆调至最长时，闭合高度最小，称最小闭合高度。 10 型压力机的最大闭合高度为 180杆调节量为 35最小闭合高度为 145 当压 力机工作台面上有垫板时，用压力机的闭合高度减去垫板厚度，就是压力机的装模高度，没有垫板的压力机，其装模高度与闭合高度相等。 模具的闭合高度是指压力机滑块在下止点位置时，模具上模座上平面至下模座下平面之间的距离。它与压力机的配合应该遵守下列关系 m a x m i 01 8 0 5 1 4 5 1 01 7 5 1 5 5 H H 如果压力机上不设置垫板，模具闭合高度 H 在 155 175间。加上垫板，模具闭合高度 H 将减小。 式中 压力机的最大闭合高度， 压力机的最小闭合 高度， H 模具的闭合高度， 压力机垫板厚度， (5)工作台面尺寸 压力机工作台尺寸应大于下模周界 50 7023 10 型压力机的工作台尺寸 (前后 X 左右 )为 240么，设计时模具的下模座 (宽 X 长 )不要超过 240 (6)模柄孔尺寸 直径 X 深度为 30么，设计时模具的模柄尺寸要与模柄孔尺寸匹配。 弯曲模工作部分设计的计算 弯曲模工作部分尺寸主要指凹模圆角半径、凸模圆角半径和凹模的深度 。 U 形件弯曲模，还有凸、凹模之间的间隙及模具横向及深度尺寸。 第 16 页 共 37 页 凸模圆角半径 当弯曲件 r10 时，凸模圆角半径 13t 当弯曲件 r 较小时，凸模圆角半径为 m r r r但此工件的弯曲圆角半径较小但不小于工件材料所允许的最小弯曲半径 ,故凸模圆角半径I r 凹模圆角半径 凹模圆角半径不能过小，以免增加弯曲力，擦伤工件表面。此件两边弯曲高度相同，属于对称弯曲，凹模两边圆角半径 r，应取大小一致。 凹模圆角半径 般按材料厚度 t 来选取。 2244t 3 62 32该工件厚度 t 1凹模 圆角半径 r=5t=5 凹模深度的计算 凹模深度要适当 ， 凹模深度过小坯料两端未受压部分太多，工件回弹大且不平直，影响工件质量。若过大，则浪费模具钢材，且需冲压有较大的工作行程。所以根据经验数字查表得此形弯曲模的凹模深度为5 。 凸、凹模间隙的计算 弯曲凸、凹模之间的单边间隙用 C 来表示。 U 形件弯曲 第 17 页 共 37 页 对于钢板 C =（ t 对于有色金属板料 C =（ l t 凸、凹模间隙是靠调节压力机的闭合高度来实现的，不必在设计及制造模具时考虑。 此制件为特殊的 U 形件，材料为一般钢板，可以按照一般 U 形件弯曲标准计算。 弯曲模的凸、凹模单边间隙一般可按按下式计算： + 式中： C 弯曲模凸、凹模单边间隙； t 工件材料厚度，其值为 1 材料 厚度的正偏差，其值为 K 间隙系数，查表为 代入公式计算 1 0 . 0 2 5 0 . 0 5 * 11 . 0 7 5 很显然凸、凹模间隙符 合要求。 凸、凹模尺寸的计算 弯曲件宽度尺寸标注在外侧时应以凹模为基准，先确定凹模尺寸。考虑到模具磨损和工件回弹的影响， 凹模宽度尺寸： m a x A0) 弯曲件宽度尺寸标注在内侧时则应以凸模为基准，先确定凸模尺寸。同理若考虑模具磨损和工件的回弹影响，凸模宽度尺 寸： 第 18 页 共 37 页 0) T 此制件尺寸标注在外侧，如 5所示： 图 5注外形的弯曲件 所以选择第一组公式进行计算： 凹模尺寸 m a x A0) 凸模尺寸 0)( T 式中： 凸凹横向尺寸； 弯曲件横向的最大极限尺寸； 弯曲件横向的尺寸公差； T 、 凸、凹模的制造公差， T 采用 ， 采用 。 经查表 ； T ； 代入上述公式得 0 . 0 6 200 . 0 6 203 2 . 3 1 0 . 7 5 * 0 . 6 23 1 . 8 5第 19 页 共 37 页 0 0 . 0 3 900 . 0 3 93 1 . 8 5 2 * 1 . 0 7 52 9 . 7所 以 根 据 制 件 尺 寸 计 算 得 到 凸 模 尺 寸 为 0 203 1 凹 模 尺 寸 为0 。 第 6 章 模具总体设计 模具类型的选择 有弯曲工艺分析可知，该制件的成型工艺过程可分为包括下料和弯曲两道工序，下料工序的模具 比较简单，或者也可以根据生产车间的实际情况对已有的剪切模具进行相应的调整，下料工序的模具问题很容易解决。所以，本设计只对弯曲这道工序进行设计，该模具的类型为单工序弯曲模。 定位方式的选择 因为该制件由平板弯曲制造而成，并且为小于 90 的 U 型件。弯成的零件形状完全对称，压力的中心也在中心处，本方案采用的是单工序弯曲模，坯料的放入采用人工，所以该制件的定位采用的是两边的定位板和中心处的定位销进行长度定位和沟槽进行定位，每次加工时只需将剪好的条料放入沟 槽中，靠两边的定位板及定位销就可以保证条料的准确定位。这样的定位比较方便，加工也十分的容易， 并且保证了坯料在弯曲模内的准确定位，避免弯曲过程中坯料的偏移，提高定位精度。 卸料出件方式的选择 卸料出件包括顶件和出件两种方式的确定。此工件为小于 90 的 其结构形状决定了成型的制件一定是包在凸模上，根据模具的结构形状可知，有摆块包着制件，上模回程时两摆块利用安装在模座上的弹簧分开，摆块的下面要安装一个顶板，利用底部的弹簧带动顶板顶出第 20 页 共 37 页 制件。它的出件 方式如果设计自动出件装置结构复杂，制作成本高，不经济。所以对于本套模具设计采用的是手动出件，劳动强度稍大，但节省了制造成本和模具的平时维修的工时和费用。 导向方式的选择 模具属于单工序冲模，结构简单，导向精度要求不高，通过凸、凹模就可以保证， 定位靠在压力机上安装时调整来定位。无需设计导柱和导套， 所以采用无导向装置。 模具结构草图如 6所示： 图 6模具结构草图 第 7 章 模具主要 零部件的设计 凸模部分的设计 第 21 页 共 37 页 弯曲模没有固定的结构形式，此工件结构简单，精度要求不高，所以可以设计比较简单一些，但一定要把回弹角考虑进去凸模成型部分设置为 据制件形状可以将凸模设计为整体式凸模，对凸模上半部分的设计精度要求不严格，其宽度为 度为 50度为 10模的下半部分比较复杂，根据制件的外形设计，其具体尺寸已经在前边计算过，即工作部分尺寸为 0 203 1 保证倾斜角度是 圆角半径是 且斜面大于 6计值为 12 且在凸模底部设置 4 的定位孔，如 7所示： 整体式凸模 凹模部分的设计 凹模设计成滚动轴式的，来减小回弹 ,为了成形 60 的角，要求滚轴弯曲成型部分为 ,左右两件想对称。这种形状的凹模包括成形凹模和滚轴的设计，根据模具结构的设计和模具的工作过程的要求，可以看出凹模的设计不仅要保持上面的尺寸，还要保证成形滚轴能在座架上转动，以 4圆的中心线 为中心轴转动，保证零件可以拔出来，同时成形转轴要转动，在下面还要留出一定的距离，保证制件拔出的时候，两滚轴不相撞。 具体尺寸及形状如 7所示： 第 22 页 共 37 页 图 7转轴式凹模 上模座及模柄的设计 因为此制件要求精度不高，选择了无导柱装置，所以设计模具时为了进一步简化模具的结构，将模柄与上模座设计成整体形式的，选择标准模架 带柄圆形上模座（带柄圆形上模座用于无导向系统的单工序冲模以支撑和固定凸模等零件）。根据所选压力机的参数，得到模柄孔 的尺寸为 30度为 55模座的厚度为 35高度为 83 由于设计时希望凸模直接压入模座内，所以在上模座的底部切割出于凸模上部尺寸相匹配的孔。其配合要求为 H7/据凸模上部的尺寸查手册的其孔口为 入深度为 9 下模座的设计 第 23 页 共 37 页 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，标准弯曲模模架很复杂，并且加工较困难，对此简单模具使用性不大，所以自行设计了下模座的大小，选择的模座的厚度为 40为 160为 80且在模座上打出必须的螺钉和销钉孔。 其它零部件的选择 其它的次要零件的设计也很重要，它们都为标准件，螺钉按 50 4 个，另外再选 2 个 40 螺钉。顶件装置采用弹簧弹顶装置， 10 16 81（这个顶件装置对于这套模具可能不太合适，如果由于过长造成的问题可以通过改变它的长度或按照这个标准进行加工即可）。弹簧选 10 35 80 的。 第 8 章 设备的选定 根 据 前 边 弯 曲 力 及 压 力 机 吨 位 的 计 算 ， 确 定 选 开 式 可 倾 压 力机具闭合高度 65模模具外廓尺寸 60165 此时 式可倾 压 力 机，主要力学性能为： 公称压力 最大装模高度 行程 台面尺寸 40370 根据模具闭合高度，弯曲力，外廓尺寸等数据选定此设备是合适的。 100 具体的参数如表 1 第 24 页 共 37 页 100 压 力 机 参 数 表 公 称 压 力 100 块 行 程 45 块 行 程 次 数 145 次 / 大 装 模 高 度 220 大 封 闭 高 度 180 闭 高 度 调 节 量 35 块 的 中 心 线至 床 身 的 距 离 130 柱 距 离 ： 180 杆 调 节 长 度 40 板 尺 寸（ 厚 度 ） 35 作 台 尺 寸 前后 240 作 台 孔尺寸 前后 130右 370右 孔径 20070 柄 孔 尺 寸 305 大 倾 斜 角 度 35 弯曲模在压力机上的安装 根据弯曲模的闭合高度，下模座的平面尺寸及所选压力机的额定压力，确定要安装的设备，模具安装时，先安装上模，把上模固定好，根据上模的安装位置，调整下模与上模的间隙，间隙调整好后，把下模预紧，经冲床空运行无问题，停机后，把下模紧固好，再进行试模。 第 9 章 模具总装图 第 25 页 共 37 页 由以上设计，可得到如 9所示的模具总装图。 7123451011689图 9滚动轴 弯曲模 1、模 柄 2、销钉 3、凸模 4、滚轴 5、成形凹模 6、底座 7、弹簧套筒螺钉 8、拉簧 9、螺钉 10、限位螺钉 11、顶杆 模具工作过程： 坯料由定位板固定在凹模面上，压力机滑块带着上模下行，凸模下表面先接触毛坯料，使它先弯曲成两直边平行的 U 形过渡件，当工件底部接触到转轴凹模后，转轴凹模就会转动，将工件弯曲成形。凸模回升时，依靠拉簧的拉力使滚轴复位，成形件留在凸模上，用手工将工件纵向取出。进行下一个工件的生产。 第 10 章 工作零件的加工工艺 本副弯曲模，模具零件加工的关键在工作零件，带柄圆形上模座，下模 座。其工作零件主要是凸模、凹模及滚轴。制件本身的要求精度又第 26 页 共 37 页 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，凸模和凹模都选用 轴选用 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，这里取制件的公差等级为 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，对于凸模采用电火花加 工而成，具体的加工方案见下表机械加工工艺过程卡 1，成形凹模的加工采用线切割加工而成，具体方案见下表机械加工工艺过程卡 2。 第 27 页 共 37 页 表 2 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 1 产品名称 凸模 零（部）件名称 共（ 2）页第（ 1）页 材料牌号 坯 种类 锻件 毛坯外型尺寸 123452个毛坯可制件数 1 每台 件数 1 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 准终 单件 01 下料 锯床下料 金工 2 锻造 锻成矩形棒料 金工 03 时效 对锻件进行时效退火 热处理 04 车削 粗车 11331矩形及端面 金工 爪卡盘 05 车削 精车 33矩形 金工 爪卡盘 06 铣削 粗铣另一端面 金工 用铣夹具 07 磨削 磨基准面 金工 用磨夹具 08 电火花 加工凸模的工作部分 用电火花加工夹具 第 28 页 共 37 页 09 淬火回火 对凸模的加工的部分进行热处理 热处理 10 研磨 对凸模进行进一步的修整 金工 11 检验 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 表 3 机械加工工艺过程卡 2 机械加工工艺过程卡片 产品型号 零（部）件图号 2 产品 名称 凹模 零（部）件名称 共 2 页第 2 页 材料牌号 坯 种类 锻件 毛坯外型尺寸 10426个毛坯可制件数 1 每台 件数 1 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 准终 单件 01 下料 锯床下料 金工 29 页 共 37 页 02 锻造 锻成六方 锻造 03 时效 对锻件进行时效退火 热处理 04 粗铣 粗铣六面 金工 X 50A 专用铣夹 具 05 磨削 粗磨六面成直角 金工 M 1040 专用磨夹具 06 划线 确定孔位，为下一步加工打好基准冲眼儿 钳工 07 钻孔 根据冲眼儿钻孔 金工 015 专用钻夹具 08 精磨 精磨上下两面，表面粗糟度值为 工 M 1040 专用磨夹具 09 线切割 加工成形凹模的工作部分 用线切割夹具 10 研磨 对成形凹模进行进一步的修整 金工 11 淬火回火 对成形凹模进行热处理 热处理 12 检验 设计日 期 审核日期 标准化 日期 会签 日期 第 30 页 共 37 页 标记 记数 更改文 件号 签字 日期 标记 处数 更该文件号 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
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