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自行车 吊钩 冲压 模具 设计

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自行车吊钩冷冲压模具的设计,自行车,吊钩,冲压,模具,设计

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共 26 页 第 1 页 摘摘 要要本课题设计了自行车吊钩的冲压模具和弯曲模具。在综合分析自行车吊钩的结构工艺性基础上，完成了该模具整个设计过程，其中包括设计方案的分析、筛选和确定，总体结构及重要的弯曲零件的设计等。本课题主要是采用冲压模具，冲压模具在实际工业生产中应用广泛，主要分为冲孔和落料两个部分。在传统的工业生产中，工人生产的劳动强度大、劳动量大，严重影响生产效率的提高。随着当今科技的发展， 工业生产中模具的使用已经越来越引起人们的重视，而被大量应用到工业生产中来。冲压模具的自动送料技术也投入到实际的生产中，冲压模具可以大大的提高劳动生产效率，减轻工人负担，具有重要的技术进步意义和经济价值。 关键词：冲压模具, 自动送料，落料 共 26 页 第 2 页 前言旧 巨大局饿 前前 言言 冲压生产是指在压力机的作用下，利用模具使材料生产局部或整体塑性变形，以实现分离或成形，从而获得一定的形状和尺寸制件的加工方法。于是它主要用于加工各种金属或非金属板料，所以又称板料冲压。工业制造中 6070的金属零部件需经塑性加工成形，冲压加工是完成金属塑性成形的一种重要手段，它是最基本、最传统、最重要的金属加工方法之一。随着我国加入世贸组织，全球经济一体化的发展，必然会对我国传统工业的体制产生巨大的冲击。我们必须改革传统的运行模式，来适应市场。要参与国际竞争，就必须在信息交流的形式和手段与国际接轨， 众所周知，电子商务是代表着未来贸易发展的方向，也是经济发展和进步的一个必然趋势。在市场竞争逐步深入的时期，企业创新能力越来越成为企业竞争力的重要组成部分，信息资源也越来越成为企业的战略资源。 中国的模具企业大都是中小企业，从作坊式的企业成长起来，甚至目前仍有许多模具企业是作坊式的管理，在模具交货期、成本、质量的控制方面问题层出不断。面对激烈的市场竞争，落后的管理手段和水平，使模具企业中的管理和技术人员只有疲于奔命。 因此，模具制造企业要提高管理水平，具备快速反应和及时调整的能力，没有一套先进的管理系统实现管理的信息化是很难做到的。通过信息化建设，实现模具制造.所谓信息化的模具企业，就是在模具企业应用 INTERNET、ERP 等信息化技术，把模具企业上下游业务过程，技术沟通过程，以及模具企业内部业务管理过程，以 IT 形式固定下来，最终提高模具企业的经营管理水平，提高模具企业运转的效率。 目前，CAD/CAM 技术的推广已由“甩图板”阶段跨入到了深化应用阶段。CAPP 技术的应用，可以大大提高企业工艺编制的效率和准确性；PDM 系统的应用，可以对产品开发数据进行有效的管理；MIS/ERP 系统的应用，则可以从根本上降低企业的成本，提高生产和管理效率。这些系统之间实现信息的集成和功能上的配合，并逐步实现企业的全面信息化，已成为 CAD/CAM 技术深化应用的主题, 是模具发展的第二次变革。 本次的毕业设计是自行车吊钩冷冲压的设计，课题的目的是让我们在以往对模具设计学习的基础上熟悉冲压模具的设计流程；它既是一次检阅，也是一次锻炼，使我们系统地掌握冲压模具设计的技术，并与 Auto CAD，Pro/E 等模具设计软件相结合，提高了我们的机械模具设计能力。模具是现代工业的重要工艺设备，随着科学技术的不断进步，它在国民经济中占有越来越重要的地位，发展前景十分广阔。模具工业是技术密集型、资本密集型和投资密集型的产业，就冷冲模具而言，在冲模设计与制造上，模具结构与精度正朝着两个方面发展：一是为了适应高速、自动、精密、安全等大批量自动化生产的需要，冲模正向高效、精密、长寿命、多工位、多功能方向发展；另一方面，为适应市场上产品更新换代迅速的要求，各种快速成形方法和简易经济冲模的设计与制造也得到了迅速的发展。同时，计算机技术、信息技术等先进技术在模具技术中得到广泛的应用，使模具设计与制造水平发生了深刻的革命性的变化。目前最为突出的是模具 CAD/CAE/CAM。在这方 共 26 页 第 3 页 面，在这方面，国际上有许多应用成熟的计算机软件，我们不但能消化，应用国外的有关软件，少数单位还能自行开发或正在开发模具软件，尽管其总体水平与国际上的还有差距，但它代表了我国模具技术的发展成果与发展方向。模具是工业生产的基础工艺装备，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。冷冲压模具是其中重要的一种。模具的标准化和专业化生产，已得到模具行业的广泛重视。这是由于模具标准化是组织模具专业化生产的前提，而模具的专业化生产是提高模具质量、缩短模具制造周期、降低成本的关键。我国已经颁布了冷冲压术语、冷冲模零部件的国家标准。冲模的模架等基础零部件已专业化，商品化。但总的来说，我国冲模的标准化和专业化还是比较低的。主要是模具制造商对模具制造的认识还不够，对模具新技术的应用力度不大，对在模具制造过程中模具标准设计还没有足够的认识，还停留在老的手工制作又一有经验的模具师傅带队的水平线上，试观国外发达国家模具制造，把标准化的模具设计放在了最重要的位置上，其次是设备问题。性能良好的冲压设备是提高冲压生产技术水平的基本条件。高效率、高精度、长寿命的冲模需要高精度、高自动化的冲压设备与之相匹配；为了适应冲压新工艺的需要，研制了许多新型结构的冲压设备；为了满足新产品少批量生产的需要，冲压设备朝多功能、数控方向发展；为提高生产率和安全生产，应用各种自动化装置以及冲压自动化生产线。在吊钩的设计中，弯曲成型是最重要的模具工序是把剪裁或冲裁成一定形状的平板毛坯利用某种特定的模具在弯应力的作用下，使金属板料变成一定形状的零件。在模具设计中虽然单工序模具比较简单也比较容易制造,但是制件离制件边缘尺寸较小在落料后势必会影响模具的精度。且，必然材料的切向流动的压力，有可能使工件中细小部分的凸模变形，因此考虑采用弹压卸料装置的复合冲压。这样既提高了工作效率又提高了模具的寿命，这样一来提高了模具的使用价值。因为制件精度不是多高，采用两副模具，一副是落料模、一副是弯曲模。这样就降低了模具的制造难度，且适合生产条件不是很好的企业生产模具，给模具生产带来一定的广度。给生产降低了成本，带来了更大的经济利益。2)2)主要研究内容、研究思路及方案主要研究内容、研究思路及方案：弯曲角和回弹量是弯曲成型件重点考虑的对象，回弹量的大小和弯曲角、材料的性质-因素有关。但实际工作中并不能准确的计算出，多数用理论估算，通过时间得出。方案有以下几种： 1、落料-冲孔，单工序冲压。 2、冲孔-落料，单件复合式冲压。 方案 1)为单工序冲压。由于制件生产批量大，尺寸又小，这种方案生产效率低，操作也不安全，故不宜采用； 方案 2)为复合式冲压。采用复合冲压，解决了操作安全性和生产率等问题， 共 26 页 第 4 页 主要用于生产批量大，精度要求高的冲压件，故此方案最为合适。 目录目录 前言前言.21 分析研究零件的工艺性分析研究零件的工艺性.6 1.1 零件分析说明零件分析说明.6 1.2 工艺方案的确定工艺方案的确定.6 1.2.1 落料工序落料工序.7 1.2.2 弯曲工序弯曲工序.7 2 模具设计模具设计.7 2.1 零件工艺分析零件工艺分析.7 2.2 模具结构设计模具结构设计.7 2.2.1 模具结构形式的选择模具结构形式的选择.7 2.2.2 模具结构的分析与说明模具结构的分析与说明.8 2.2 工艺参数计算工艺参数计算.10 2.2.1 展开尺寸的计算展开尺寸的计算.12 2.2.2 排样尺寸的计算排样尺寸的计算.12 2.2.3 冲压力的计算冲压力的计算.14 2.2.4 压力中心的计算压力中心的计算.15 2.2.5 落料凸、凹模的刃口尺寸的计算和公差的确定落料凸、凹模的刃口尺寸的计算和公差的确定.16 2.2.6 凹模周界尺寸计算凹模周界尺寸计算.18 2.2.7 弹性元件的参数计算弹性元件的参数计算.18 2.2.8 弯曲工序力的计算弯曲工序力的计算.19 2.2.9 弯曲弯曲凸凸模圆模圆角角半半径径.20 2.2.10 弯曲凹模圆角半径弯曲凹模圆角半径.20 2.2.11 弯曲凹模的深度弯曲凹模的深度.20 2.2.12 弯曲凸凹模的间隙弯曲凸凹模的间隙.21 2.2.13 弯曲凸凹模的尺寸弯曲凸凹模的尺寸.21 2.3 压力机的选择压力机的选择.23 2.4 模架的选择及压力机的校核模架的选择及压力机的校核.23 3.填写冲压工序卡填写冲压工序卡.24 毕业设计毕业设计小小结结.25 参考文献参考文献.26 共 26 页 第 5 页 1 1 分析研究零件的工艺性分析研究零件的工艺性 1.11.1 零件分析说明零件分析说明 零件形状及其一般要求 制件如图 1-1 所示，材料为 Q235 钢，材料厚度为 1mm，制件尺寸精度按图纸要求，未注按 IT12 级，生产纲领年产 20 万件。 图图 1-11-11.21.2 工艺方案的确定工艺方案的确定 由于工件由落料和弯曲两部分组成，必须分成落料工序和弯曲工序 1.2.11.2.1 落料工序落料工序 根据制件的工艺的分析，其基本工序有落料和冲孔两种。按其先后顺序组合以及合理的加工方案有以下几种： 共 26 页 第 6 页 1、落料-冲孔，单工序冲压。 2、冲孔-落料，单件复合式冲压。 方案 1)为单工序冲压。由于制件生产批量大，尺寸又小，这种方案生产效率低，操作也不安全，故不宜采用； 方案 2)为复合式冲压。采用复合冲压，解决了操作安全性和生产率等问题，主要用于生产批量大，精度要求高的冲压件，故此方案最为合适。 1.2.21.2.2 弯曲工序弯曲工序 本制件为两个方向的 U 形弯曲，且生产批量大，在保证生产效率的前提下，用一套弯曲模成型。 2 2 模具设计模具设计 2.12.1 零件工艺分析零件工艺分析 本制件形状简单、尺寸、厚度适中，一般批量生产，属于普通冲压件，但在设计冷冲压模具时要注意以下几点： 1、制件由落料和弯曲两部分组成， 2、此制件的加工难点主要在轮廓冲压加工上。 3、有一定的批量，在设计时要重视模具的材料和结构的选择，保证一定的模具寿命。 2.22.2 模具结构设计模具结构设计 根据确定的冲压工艺方案和制件的形状、特点、要求等因素确定冲模的类型及结构形式。 2.2.12.2.1 模具结构形式的选择模具结构形式的选择 在模具设计中虽然单工序模具比较简单也比较容易制造,但是制件离制件边缘尺寸较小在落料后势必会影响模具的精度。且，必然材料的切向流动的压力，有可能使工件中细小部分的凸模变形，因此考虑采用弹压卸料装置的复合冲压。这样既提高了工作效率又提高了模具的寿命，这样一来提高了模具的使用价值。因为制件精度不是多高，采用两副模具，一副是落料模、一副是弯曲模。这样就降低了模具的制造难度，且适合生产条件不是很好的企业生产模具，给模具生产带来一定的广度。给生产降低了成本，带来了更大的经济利益。 2.2.22.2.2 模具结构的分析与说明模具结构的分析与说明 共 26 页 第 7 页 1、落料冲孔模结构的分析与说明、落料冲孔模结构的分析与说明 本道模具主要用来完成落料，目的明确简单，看似易设计。但对于本制件来说它是一个上下不对称的制件，为了保证在弯曲后的精度，所以要在本工序中做到的精度。在本制件考虑到形状有一定的复杂，且较薄（1mm） ，为了保证制件有较高的平直度，故采用正装式落料模。制件制造时还要考虑到制件的定位，根据制件的特征，为了保证凹模的强度，故采用钩形当料销、和采用外形定位的定位销。 如图：2-1.1 图图 2-1.12、弯曲模具设计、弯曲模具设计 弯曲模具的结构设计是在弯曲工序确定后的基础上进行的，设计时应考虑弯曲件的形状要求、材料性能以及生产批量等因素。1 模具结构的分析说明 本制件为两侧双 U 形弯曲，为了便于加工、降低成本，将凹模做成一体式，其结构如图：2-1.2 共 26 页 第 8 页 图 2-1.2 上图的结构是模具工作时的部位是这副模具的核心，这样的结构可以适用于批量生产，即使坏了也可以再制造一个新的重新加工，这大大缩短了工作周期，提高了生产率，而且卸料方便。给生产厂家带来了更好的经济利益。 2 弯曲模的卸料装置的设计说明 本制件在弯曲后将胀在凹模里，在模具开模时用采用柔性卸料，在开模时利用弹簧把凹模里的工件顶出来，同时此装置也有压料作用。如图 2-1.3 共 26 页 第 9 页 图 2-1.32.22.2 工艺参数计算工艺参数计算 2.2.12.2.1 展开尺寸的计算展开尺寸的计算 根据零件尺寸，计算落料工序展开尺寸如图：2-2.1 图 2-2.1由于工件 rt=2.5/1=2.50.5 Rt=8/1=80.5 式中： r、弯曲半径（mm）; T料厚（mm） 。 可见，制件属于圆角半径较大的弯曲件，应先求弯曲变形区中性层曲率半径 （mm） 。 由文献冷冲模设计 （赵孟栋.北京:机械工业出版社，1997） 中性层的位置计算公式 +t 共 26 页 第 10 页 式中： 曲率半径 ； 由试验测定的应变中性层位移系数。 由文献冷冲压设计 （翁其金 主编）表 4-5 变中性层位移系数 x 值，查出 xr =0.38 , xR=0.5 。 r=2.5+0.38*1=2.88 mm R=8+0.5*1=8.5 mm 由文献冷冲压设计 （翁其金 主编）145 页 角 R0.5t 的弯曲件毛料长度计算公式： l0=l直+l弯 ； l弯=/180 式中： 弯曲中心角（0）; l0弯曲件毛料展开长度（mm）; l直弯曲件各直线段长度总和（mm）; l弯弯曲件各弯曲部分中性层展开长度之和（mm） 。 根据经验公式： l0=2l1+2l2+2l3+l4 求出尺寸如下图 2-2.2 所示 共 26 页 第 11 页 图 2-2.2根据上图数据可得： l3=/180 =900*3.14*2.88/180 =4.52 mm l4=/180 =1800*3.14*8.5/180 =26.69 mm l0=2l1+2l2+2l3+l4 =2*11.5+2*4.52+2*5.5+26.69 70 mm 2.2.22.2.2 排样尺寸的计算排样尺寸的计算 最小搭边值的确定： 由冷冲压技术 （翁其金 主编）46 页 表 3-14 查得 工件间 a1的值为 1.2 mm 侧边 a 的值为. mm 共 26 页 第 12 页 1.条料宽度的计算 无侧压装置的模具，应考虑在送料过程中因条料的摆动而使侧面搭边减少。为了补偿侧面搭边的减少，条料宽度应增加一个条料可能的摆动量，故按下式计算： 条料宽度： B0-=(Dmax+2a +Z)0-0- 式中 B0-为条料宽度的基本尺寸； Dmax为条料宽度方向零件轮廓的最大尺寸 a侧面搭边 Z导料板与最宽条料之间的间隙 条料宽度的负向偏差 搭边距 a 如上所示 间隙 、剪切公差 Z 查冷冲压技术 （翁其金 主编）47 页 表 3-17 查得 =0.5 mm、Z=0.5 mm 由上面公式计算得： B0-0.5=(70+21+0.5)0-0.5=72.50-0.5 mm 步距的计算 由制件的展开图 所生成的纵向有效尺寸为 Ls=70 mm 步间距计算公式为： L=Ls+a1 式中: L为步间距 Ls为横向有效尺寸 a1搭边距 L=70+1.2=71.2 mm 由此可得模具排样图如下：2-2.3 共 26 页 第 13 页 图 2-2.3根据要求查模具设计指导 （史铁梁 主编） 表 4-1，选板的规格 1500 mm600 mm1 mm 每块板可剪 600 mm73 mm 格条料 20 块，材料利用率达 96%以上。 计算材料利用率 材料的利用率 由冷冲压技术 （翁其金 主编）43 页公式 3-20 =100%*A/BS A一个步距内冲裁件的实际面积； B条料的宽度； S步距； =80% 2.2.32.2.3 冲压力的计算冲压力的计算 完成本制件所需的冲压力由冲裁力、弯曲力、及卸料力、推料力、顶料力和压料力组成 1. 冲裁力 F冲的计算 由冷冲压技术 （翁其金 主编）49 页公式 3-28 F冲=KLtb 式中： b为材料的抗剪强度（MPa） ； 共 26 页 第 14 页 F冲冲裁力（N） ； L冲裁周边长度（mm） ； t材料厚度（mm） ； K系数。 说明：系数 K 是考虑到冲裁刃口的磨损、凸模与凹模的波动（数值的变化或分布不均） 、润滑情况、材料力学性能与厚度公差的变化等因素而设置的安全系数，一般取 1.2。当查不到抗剪强度 b时，可用抗拉强度 b代替 b，而取 Kp=1 的近似计算法计算。 b查模具设计指导 （史铁良 主编）90 页表 4-12 取 b =304 MPa 所以冲裁力： F冲=1.31（43.96+56*2）310=62.9 KN 弯曲力 F弯为有效控制回弹，采用校正弯曲。 由文献冷冲模设计 （赵孟栋.北京:机械工业出版社，1997）校正弯曲力 F弯（N）的计算公式： F弯=Ap 式中： A变形区投影面积（mm） ； p单位校正力（MPa） ，查文献冷冲模设计 （赵孟栋.北京:机械工业出版社，1997）表 4-3 单位校正力 p 值取 p=60 MPa。 F弯=14*44*60 N=36.9 KN 2.卸料力 Fx 、推料力 FT 、顶料力 FD的计算 在实际生产中影响卸料力、推料力、顶料力的因素很多，要精确计算很困难。在实际生产中常采用经验公式计算：（查冷冲压技术 （翁其金 主编）50 页 公式 3-30 3-31 3-32） 卸料力： Fx=Kx F冲 推料力： FT = nKT F冲 式中： F冲冲裁力（N） Kx卸料力系数，其值为 0.045-0.055(薄料取大值、厚料取小值） ； 共 26 页 第 15 页 KT推件力系数，其值为 0.063； n卡在凹模内的冲裁件数(或废料)数，一般卡 35 件，取 5 件。 t板料厚度 卸料力和顶料力是设计卸料装置和弹顶装置的依据。 因此： Fx =0.045*62.9=2.8 KN FT=5*0.063*62.9=19.8 KN 总压力 F总的计算 F总= F冲+Fx+ F弯+ FT =62.9+2.8+19.8+36.9=122.4 KN 2.2.42.2.4 压力中心的计算压力中心的计算 由于工件形状比较复杂，用解析法求压力中心 X0=LX/L Y0=LY/L 根据图直角坐标系，求出各线段中点坐标和长度 如图：2-2.4 图 2-2.4 共 26 页 第 16 页 求出 X0=0 Y0=35 2.2.52.2.5 落料凸、凹模的刃口尺寸的计算和公差的确定落料凸、凹模的刃口尺寸的计算和公差的确定 冲裁件的尺寸精度主要决定于模具刃口尺寸精度，模具的合理间隙值也主要靠刃口尺寸及制造精度来保证。正确决定模具刃口尺寸及制造公差，是设计冲裁模具的主要任务之一。 在决定模具刃口尺寸及其制造公差时需考虑下列原则： 1.落料件尺寸由凹模尺寸决定。故设计落料精度时，以凹模为基准，间隙取在凸模上。 2.考虑到冲裁中凸、凹模的磨损，设计时，凹模基本尺寸应取制件尺寸公差范围的较小尺寸；设计冲孔时，凸模基本尺寸则应取工件尺寸公差范围的较大尺寸。这样，在凸、凹磨损到一定的程度的情况下，仍能冲出合格的制件。凸凹模间隙则取最小合理间隙值。 3.确定冲模刃口制造公差时，应考虑制件的公差要求。如果对刃口尺寸精度要求过高（即制造公差过小） ，会使模具制造困难，增加成本，延长生产周期；如果对刃口尺寸精度要求过低（即制造精度公差过大） ，则生产出来的制件可能不合格，会使模具的寿命降低。若制件没有标注公差，则对于非圆形件按国家标准“非配合尺寸的公差数值”IT14 级处理，冲模则可按 IT11 级制造；对于圆形件，一般可按 IT7IT6 级制造模具。冲压件的尺寸公差应按“入体”原则标注为单向公差，落料件上偏差为零，下偏差为负；冲孔件上偏差为正，下偏差为零。 本制件为简单图形，故按配作法计算凸、凹模刃口尺寸。根据凸、凹模刃口尺寸计算公式，先计算出落料凹模刃口尺寸 凹模磨损后变大的尺寸 凹模磨损后变小的尺寸 凹模磨损后不变的尺寸 相应的凹模刃口尺寸 工件的最大极限尺寸 工件的最小极限尺寸 共 26 页 第 17 页 工件的基本尺寸 工件公差 工件偏差 X系数，一般为 0.5-1 根据自由公差表：1-1 表 1-1把尺寸代入公式， 2.2.6 凹模周界尺寸计算 因制件形状复杂,尺寸不大,。考虑到为了便于加工，故选用整体式凹模比较合理. 1.凹模厚度尺寸 H 的计算:由凹模的计算公式为 = =31mm 又因为冲裁轮廓线全长超过了 50mm,故应乘以修正系数 K.由模具设计指导表 4-21 可得凹模厚度的修正系数 K 的值为 k=1.37 则 H 凹=1.37*31=42.47mm 将凹模厚度圆整成 43mm 2.落料凹模周界尺寸 LB 的计算:因为凹模孔口轮廓为直线和圆弧形组成所以： 凹模孔口直轮廓为直线时 W=1.5H=1.543=64.5mm L=250-260mm.B=220-230mm 2.2.72.2.7 弹性元件的参数计算弹性元件的参数计算 冲压工艺中常见的弹性元件有弹簧和橡胶等,但是由于这副模具的结构和结合实际生产,因 共 26 页 第 18 页 此我们选用橡胶作为卸料的弹性元件. 1.确定橡胶的自由高度 H 自,有资料查模具设计指导史铁梁主编表 3-9 得: H 自=L 工/(0.25-0.30)+h 修磨 式中的 L 工为模具的工作行程再加 1-3mm.本模具的工作行程为冲孔落料,故 L 工1mm,h修磨的取值范围为 4-6mm,在这里取中间值 5mm. H 自=2/（0.25-5)+5=8-13mm 取 13 2.确定 L 预和 H 装.由表 3-9 可得如下计算公式: L 预=(0.1-0.15)H 自=0.15*9=2mm H 装=H 自-L 预=(9-1.35)mm=11mm 3.确定橡胶横截面积 A A=F/q F 由前可知为 F=13.23KN,q=0.26-0.5MPa.在这里,由于该模具的工作行程比较小,因此取q=0.4MPa 则 A=13230/0.5m=26000mm 2.2.8 弯曲工序力的计算 弯曲力是选择压力机和设计模具的重要依据之一。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，很难用理论分析的方法进行准确计算，所以在生产中常采用经验公式来计算。 1.U 形件的弯曲力形件的弯曲力 式中 自由弯曲在冲压行程结束时的弯曲力弯曲件的宽度弯曲件的厚度弯曲件的内弯曲半径 共 26 页 第 19 页 材料的抗拉强度安全系数，一般取 K=1.3本制品由两个方向的 U 形弯曲组成，且内半径近似为 0，厚度为 1mm，宽度一边为80mm，另一边为 68.5mm， =4002.顶料力顶料力 和压料和压料 力的计算力的计算 2.2.92.2.9 弯曲凸模圆角半径弯曲凸模圆角半径 当弯曲件的相对弯曲半径 r/t 较小时，取凸模圆角半径等于或略小于工件内侧的圆角半径 r，但不能小于材料允许的最小弯曲半径。若弯曲件的 r/t 小于最小相对弯曲半径，则应取凸模圆角半径 rtrmin，然后增加一道整形工序，使整形模圆角半径 rt=r0 本制件厚度为 1mm 软钢，根据资料查的最小弯曲半径 rmin=0.1t 既 rmin=0.1mm,由于制件不需要整形，选凸模圆角半径为 0.10。 2.2.102.2.10 弯曲凹模圆角半径弯曲凹模圆角半径 凹模入口处的圆角半径的大小对弯曲力以及弯曲件的质量均有影响。过小的凹模圆角半径会使弯距的弯曲力臂减小，毛坯沿凹模圆角滑入时的阻力增大，弯曲力增加，并容易使工件表面擦伤甚至出现压痕。 在生产中，通常根据材料的厚度选择凹模圆角半径： 当 t2mm 时，ra=（36）t 当 t24mm 时，ra（23）t； 当 t4mm 时，ra2t。 本制件凹模圆角半径应取 ra=2.5mm 2.2.112.2.11 弯曲凹模的深度弯曲凹模的深度 共 26 页 第 20 页 凹模的深度要适当，若过小则弯曲件的两端自由部分太长，工件回弹大，不平直；若深度过大则凹模增加高度，多耗材并需要较大的压力机工作行程。 对于弯曲件，若直边高度不大或要求两边平直，则凹模深度应大于工件深度；对于弯曲边角度较大，而平直度要求不高的 U 形件，可查资料根据经验确定。 本制件对过去后平直度要求不高，根据资料得凹模深度为 18mm 2.2.122.2.12 弯曲凸凹模的间隙弯曲凸凹模的间隙 行件的弯曲时必须合理 确定凸、凹之间的间隙，间隙过大则回弹，工件形状和尺寸误差增大。间隙过小会增加弯曲力，使工件厚度减薄，增加摩擦，擦伤工件并降低模具的寿命。形件的凸凹模具的单面间隙值一般可按下式计算： Z弯曲凸、凹模单边间隙；t工件材料厚度（基本尺寸）材料厚度的正偏差；C间隙系数（本制件取 0.05） 。本制件材料的厚度公差为 2.2.13 弯曲凸凹模的尺寸 尺寸标在外形上的弯曲件凸凹模尺寸计算公式： 凹模尺寸： 凸模尺寸： 凸、凹模横向尺寸；弯曲件横向的最大尺寸；弯曲件横向的尺寸公差 共 26 页 第 21 页 凸、凹模制造公差，可取 IT7-IT9 级精度，一般取凸模的精度比凹模的精度高一级。根据公式得凹模尺寸如图：2-2.5凹模厚度 25mm. 图 2-2.5 凸模尺寸如图：2-2.6 共 26 页 第 22 页 图 2-2.6凸模高度 55mm. 2.32.3 压力机的选择压力机的选择 由于该制件是一普通制件，且精度要求不高，因此选用开式可倾压力机。它具有工作台三面敞开，操作方便，成本低廉的优点。由于冲孔落料复合模的压力行程的特点是在开始阶段即 需要很大的压力，而在后面阶段所需要的反倒要小的多。因此若按总的压力来选取压力机，很可能出现虽然总的压力满足要求，但是在初始阶段冲裁时已经超载。同时，选用拉深压力机还应该对冲裁功进行核算，否则会出现压力机在力的大小满足要求，但是功率有可能过载，飞轮转速降低，从而引起电动机转速降低过大，损坏电动机。因此精确确定压力机压力应当根据压力机说明书中给出的允许工作负荷曲线，并校核功率。但是在一般条件下，可以根据生产车间的实际条件，在现有压力机中选取。在这里根据总压力为330KN,从资料中提供的压力机公称压力序列中选取 400KN 的压力机，型号为 J23-40 由此可知，电动机的功率远远大于所需压力机的电动机功率。故可以选用此电动机。 共 26 页 第 23 页 2.42.4 模架的选择及压力机的校核模架的选择及压力机的校核 1.选择模架及确定其他冲模零件的有关标准: 根据凹模周界尺寸 B200-210mm、L250-260mm, 查材料选取典型组合 250200220-265 由表 5-9 选取滑动导向后侧导柱模架 250200220-265I。上模坐 25020 50，下模坐25020060，导柱 32210，导套 2311548。 2.校核压力机安装尺寸 模座的外形尺寸为 405285,最大闭合高度为 265mm,由资料查得 J23-40 型压力机的工作台尺寸为 630mm420mm,最大闭合高度为 300mm,连杆调节长度为 80mm,故符合安装要求. 3.3.填写冲压工序卡填写冲压工序卡 由上可知该制件共有两道工序：即落料冲孔，弯曲压筋。 冷冲压工艺卡片如下图：2-4 图 2-4 共 26 页 第 24 页 设计小结和展望 经过近一段时间的实习和做毕业设计我已经对模具知识、市场和流程有了系统性的认识和了解。一般说来，现在的中国模具企业都是中小企业，大都是从作坊式的企业成长起来，甚至目前仍有许多模具企业是作坊式的的管理，在模具交货期、成本、质量的控制方面问题层出不断。面对激烈的市场竞争，落后的管理手段和水平，使模具企业中的管理和技术人员只有疲于奔命，企业投巨资引进的 CAD/CAM系统和高档数控加工设备也难以发挥出应有的效率和水平，企业缺乏活力和竞争力。这些问题已经引起了许多有志向国际先进水平看齐的模具企业经营者的高度重视，如何提高企业管理水平，增强企业的竞争力已成为我国模具制造行业参与国际市场竞争迫切需要解决的问题。因此，模具制造企业要提高管理水平，具备快速反应和及时调整的能力，没有一套先进的管理系统实现管理的信息化是很难做到的。 通过管理信息化与管理改进紧密结合，可以促进企业的管理规范化，提高企业的运作效率和市场竞争力，把企业的管理人员从繁杂的、重复性的劳动中解放出来，使高层管理人员可以有更多的时间关注企业的发展方向，加强与客户的沟通，开拓更广泛的市场，市场人员也可以进一步加强客户关系的管理，寻找新的客户资源，技术主管可以有时间关注模具新技术的发展，加强行业内技术的交流，不断提升企业的技术水平，生产主管可以有更多的时间考虑如何进一步提高工效，提升质量和降低成本，做到不断改善。因此，模具企业应该把握住信息化时代带来的机遇，为企业的长远可持续性发展打好坚实的基础。 共 26 页 第 25 页 主要参考文献主要参考文献 1刘彩英主编模具设计手册北京：机械工业出版社，20012白 刚主编模具技术问答北京：机械工业出版社，20013丁松聚主编冷冲模设计北京：机械工业出版社，20014许发樾主编实用模具设计与制造手册 北京：机械工业出版社，19965薛啟翔主编冲模制造实用技能北京：中国计量出版社，2000.6翁其金、徐新成主编冲压工艺及冲压设计北京：机械工业出版社，1999.7史铁梁主编模具设计指导北京：机械工业出版社，20008李学峰主编模具设计与制造实训教程北京：机械工业出版社，2001 9赵孟栋主编冷冲模设计.赵孟栋.北京:机械工业出版社，1997苏州市职业大学毕业设计中期检查表 2008届系部机电工程系指导教师朱彤学生姓名孙安乐学 号053308333课题名称 自行车吊钩的设计与制造有无关于指导的文字记录有 无 1指导情况（指导次数、方式；学生执行情况）：2对设计思想与设计方案的执行情况：3存在的问题，拟采取解决问题的方案及措施：指导教师签字： 年 月 日系部毕业设计质量监控小组意见：组长签字： 年 月 日系主任签名： 年 月 日(此表与毕业论文一同存档管理)苏 州 市 职 业 大 学毕 业 设 计 任 务 书课 题 自行车吊钩的设计与制造 2008年3 月5 日至2008 年6月4日共 8 周系 机电工程系 专业班级 05模具设计与制造3 姓 名 孙安乐 系 主 任 陶亦亦 教研室主任 朱彤 指导教师 朱彤 2008年6月 5日一、 课题内容及要求本次的毕业设计是自行车吊钩冷冲压模具的设计，课题的目的是让我们在以往对模具设计学习的基础上熟悉冲压模具的设计流程；它既是一次检阅，也是一次锻炼，使我们系统地掌握冲压模具设计的技术，并与Auto CAD，Pro/E等模具设计软件相结合，提高了我们的机械模具设计能力。模具是现代工业的重要工艺设备，随着科学技术的不断进步，它在国民经济中占有越来越重要的地位，发展前景十分广阔。模具工业是技术密集型、资本密集型和投资密集型的产业，就冷冲模具而言，在冲模设计与制造上，模具结构与精度正朝着两个方面发展：一是为了适应高速、自动、精密、安全等大批量自动化生产的需要，冲模正向高效、精密、长寿命、多工位、多功能方向发展；另一方面，为适应市场上产品更新换代迅速的要求，各种快速成形方法和简易经济冲模的设计与制造也得到了迅速的发展。同时，计算机技术、信息技术等先进技术在模具技术中得到广泛的应用，使模具设计与制造水平发生了深刻的革命性的变化。目前最为突出的是模具CAD/CAE/CAM。在这方面，在这方面，国际上有许多应用成熟的计算机软件，我们不但能消化，应用国外的有关软件，少数单位还能自行开发或正在开发模具软件，尽管其总体水平与国际上的还有差距，但它代表了我国模具技术的发展成果与发展方向。二、毕业设计进度计划起讫日期工作内容备 注第一周查资料，看书，找内容第二周开题报告第三周用AUTO-CAD绘零件图第四周零件成型工艺分析第五周模具总装图设计第六周零件图设计第七周总结设计说明书第八周毕业答辩三、其他共3页 第3页苏州市职业大学毕业设计开题报告系部机电工程系专业班级05模具设计与制造3姓 名孙安乐学 号053308333题 目自行车吊钩的设计与制造题目类型课外一、选题背景及依据（简述国内外研究现状、生产需求状况，说明选题目的、意义，列出主要参考文献） 1、课题来源国内外模具的需求和现状分析:模具是制造业的重要工艺基础，中国虽然很早就开始设计制造模具但长期未形成产业。直到20世纪80年代后期，中国模具工业才进入发展的快车道，中国模具产量已位居世界第三，模具所被所有的领域也越来越广。中国模具也虽然发展迅速但是与需求相比，显然是供不应求，其主要是缺口集中于精密、大型、复杂、长寿模具领域。中国在模具精度、寿命和制造周期及生产能力方面与国际平均水平和发达国家仍有较大的差距，国内主业模具厂是“大而全”、“小而全”的组织形式，而在国外模具企业是“小而专”、“小而精”。因而发现了中国模具业的五大弊病：、体制不顺、基础薄弱、人力严重不足、科研开发及技术攻关方面投入太少、工艺装备水平低，且配套