毕业设计（论文）-支承板弯曲模冲压模具设计【全套图纸】.doc

I摘摘要要模具在在现代生产中，是生产各种工业产品的重要工艺装备，它以其特定的形状通过一定的方式使原材料成形。例如，冲压件和锻件是通过冲压或锻造方式使金属材料在模具内发生塑性变形而获得的，金属压铸、塑料、陶瓷、橡胶等金属和非金属制品，绝大多数也是模具成形的。由于模具成形具有优质、高产、省料和低成本等特点，现在已在国民经济中占有非常大的比重。并且随着汽车、计算机、电机、电器和日用工业品等现代社会产品对其产品质量、生产成本和更新换代的速度的越来越高的要求，没有模具是难以想象的。随着现代技术的发展，模具也已使用了CADCAM来辅助设计了，另外由于模具采用很多标准件使得模具制造都趋向于采用标准来设计，因此在设计模具中对模具标准越了解的设计起来越得心应手。此零件是很通用的零件，本设计的目的是制造一套模具对一板料进行直接弯曲之后，制造一个按照给定要求的合格的支承板零件。为了使这套模具要有高经济和效率的特点，在这里我设计了单工序裁模具，操作方便安全，生产效率高。弯曲模是把金属板料、型材或管料等弯成一定曲率和角度的装置。在弯曲模中，要求能弯曲零件90度，又由于零件的实际结构，我采用了U形弯曲模。关键词：冷冲模关键词：冷冲模弯曲弯曲UU型件型件全套图纸，加全套图纸，加153893706II毕业设计任务书毕业设计任务书设计题目：支承板弯曲模设计函授站：大学兴平函授站专业：机电班级：091机电一体化大学学生姓名刘根指导教师：王晓宇（高级讲师）1、设计的主要任务及目标弯曲模是将毛坯或工序件沿某一直线弯成一定角度和形状的冲模。弯曲模的结构形式很多，最常见的单工序弯曲模有V形件弯曲模、U形件弯曲模、Z形件弯曲模。支承板弯曲模是U形件弯曲模设计。如图所示制件，分析制件结构工艺性、确定弯曲模结构，绘制模具结构图。1）、熟悉模具设计方法、步骤、初步培养设计模具的基本能力。III2）、熟悉有关工具书籍、技术标准和参考资料。3）、培养分析问题、解决问题的实际能力。2、设计的基本要求和内容1）、完成制件成型工艺分析、确定制件成型工艺方案。2）、确定模具总体结构方案，完成有关设计计算工作。3）、绘制模具装配图。（A1图）4）、绘制主要零件的零件图。（相当于A1图三张）5）、完成8千字以上毕业设计说明书。3、主要参考文献翁其金主编冲压工艺与冲模设计周玲主编冲模设计实例详解夏立戎主编模具技术陈良辉主编模具工程技术基础任建伟主编模具工程技术基础韩森和主编冲压工艺与冲模设计与制造4、进度安排顺序设计各阶段名称起止日期1准备参考资料、熟悉冲模工艺及冲模模结构6月22日22日2分析冲压件结构形状、尺寸、公差大小、公差等级、所用材料及生产批量6月22日22日3确定冲压工艺方案6月23日24日4确定模具结构形式6月25日25日5进行必要的工艺计算、初选压力机、绘制模具结构草图6月26日26日6冲压设备的校核6月27日27日7初步编写计算说明书6月28日28日8模具总体尺寸的确定与结构草图的绘制6月29日30日9模具结构总装配图6月31日7月2日10零件工作图的绘制7月3日5日11编写计算说明书7月6日10日12校对、审图、加深7月20日22日13打印计算说明书7月23日28日14准备答辩7月29日31日15答辩8月1日3日IVAbstractMoldinthemodernproductiontheproductionofvariousindustrialproductsisanimportanttechniqueandequipmentforitsspecificshapethroughacertaindegreeofrawmaterialsings.Forexamplethestampingandforgingpressorforgingbymeansofmetallicmaterialsinthemoldwithplasticdeationobtainedmetalcastingplasticsceramicsrubberandothermetalandnon-metallicproductsthevastmajorityofmoldised.Sincetheingmoldwithhigh-qualityhighyieldlow-costfeaturessuchandnowinthenationaleconomyhasoccupiedaverylargeproportion.Andastheautomobilecomputerelectricalhouseholdappliancesandindustrialproductsofmodernsocietysuchasthequalityoftheirproductsproductioncostsandtherateofreplacementoftheever-increasingdemandsthereisnomoldisdifficulttoimagine.WiththedevelopmentofmoderntechnologymoldhasbeenusedinCADCAMdesignedtoassisttheotherasaresultoftheuseofmanystandardmoldmakingmoldmanufacturinghavetendedtoadoptstandardstodesignmolddesigntomoldthemoreunderstandingofthedesignstandardswiththemoreuser-friendly.Thispartisverycommonpartsthepurposeofthisdesignistocreateamoldofacurvedsheetdirectlyafterthecreationofarequestinaccordancewiththegivenqualifiedsupportpanel.InordertomakethismoldhaveahigheconomicandefficiencyfeaturesIdesignedaCDsinglemoldprocesseasytooperatesafeefficientproduction.Bendingmodeissheetmetalprofilesorpossessionofcertainmaterialssuchasbentandangleofcurvatureofthedevice.BendingmodeintherequiredpartscanbeVbent90degreesandbecausetheactualstructureofpartsIusedtheU-bendmode.Keywords:DieU-bendingpieces目目录录前前言言.11绪绪论论.22第一章第一章弯曲模设计的前期准备弯曲模设计的前期准备.331.11.1弯曲模设计的前期准备弯曲模设计的前期准备.31.21.2模具的组成模具的组成.311，2.12.1阅读弯曲件产品图阅读弯曲件产品图.31.2.21.2.2分析弯曲件工艺分析弯曲件工艺.3第二章第二章弯曲模总体方案的确弯曲模总体方案的确.552.12.1弯曲模类型的确定弯曲模类型的确定.52.12.1.1.1类型的确定类型的确定.52.1.22.1.2弯曲模结构形式的确定弯曲模结构形式的确定.52.22.2弯曲模结构简图的画法弯曲模结构简图的画法.5第三章第三章弯曲工艺计算弯曲工艺计算.773.13.1弯曲件展开长度计算弯曲件展开长度计算.73.1.13.1.1弯曲件展开长度计算弯曲件展开长度计算.73.1.23.1.2弯曲件回弹值的计算弯曲件回弹值的计算.83.1.33.1.3校正弯曲时的回弹值校正弯曲时的回弹值.-9-3.1.43.1.4弯曲力的计算弯曲力的计算.-9-3.23.2冲压力的总和冲压力的总和.-10-第四章第四章弯曲模零件设计计算弯曲模零件设计计算.-1111-VI4411弯曲模零件设计计算弯曲模零件设计计算.-11-4.1.14.1.1弯曲模工作部分尺寸计算弯曲模工作部分尺寸计算.-11-4.1.24.1.2凸凹模之间的间隙凸凹模之间的间隙.-11-4.24.2凸模与凹模横向尺寸及制造公差凸模与凹模横向尺寸及制造公差.-12-第五章第五章初选压力机初选压力机.-1313-5.15.1初选压力机初选压力机.-13-5.1.15.1.1公称压力的选择公称压力的选择.-13-551.21.2行程次数行程次数.-13-5.25.2闭合高度闭合高度.-13-5.2.15.2.1闭合高度的计算闭合高度的计算.-13-5.2.25.2.2工作台面尺寸的计算工作台面尺寸的计算.-15-第六章第六章弯曲模其他零件的设计和选用弯曲模其他零件的设计和选用.-1616-6.16.1其他零件的选用其他零件的选用.-16-661111弹顶器弹顶器.-16-661.21.2定位定位.-16-6622保证弯曲件质量的基本原则保证弯曲件质量的基本原则.-16-6633常用材料选择常用材料选择.-17-6633，11应考虑的因素：应考虑的因素：.-17-6644压力机的选择压力机的选择.-18-6655在压力机上的安装在压力机上的安装.-18-第七章第七章弯曲模装配图的画图布局弯曲模装配图的画图布局.-1919-7.17.1弯曲模装配图的画图布局弯曲模装配图的画图布局.-19-7.1.17.1.1图纸幅面尺寸的选用图纸幅面尺寸的选用.-19-7.1.27.1.2图面布局图面布局.-19-7.1.37.1.3弯曲模装配图的画法弯曲模装配图的画法.-19-7.1.47.1.4弯曲模装配图得尺弯曲模装配图得尺寸寸标注标注.-20-7.27.2弯曲模零件图技术要求弯曲模零件图技术要求.-20-7.37.3弯曲模零件图的校核弯曲模零件图的校核.-20-结结论论.-2121-参考文献参考文献.-2222-致致谢谢.-2323-VII1前前言言模具是工业生产的重要装备，是国民经济的基础设备，是衡量一个国家和地区工业水平的重要标志。模具在电子、汽车、电机、电器、仪器仪表、家电和通讯产品制造中具有不可替代的作用，是工业发展的基石，被人称为“工业之母”和“磁力工业”。随着经济总量和工业产品技术的不断发展，各行各业对模具的需求量越来越大，技术要求也越来越高。业内专家认为，虽然模具种类繁多，但在“十一五”期间其发展重点应该是既能满足大量需要，又有较高技术含量，特别是目前国内尚不能自给，需大量进口的模具和能代表发展方向的大型、精密、复杂、长寿命模具。又由于模具标准件的种类、数量、水平、生产集中度等对整个模具行业的发展有重大影响。因此，一些重要的模具标准件也必须重点发展，而且其发展速度应快于模具的发展速度，这样才能不断提高我国的模具标准化水平，从而提高模具质量，缩短模具生产周期及降低成本。由于我国的模具产品在国际市场上占有较大的价格优势，因此对于出口前景好的模具产品也应作为重点来发展。而且所选择的这些需要重点发展的产品，必须是目前已有一定基础，有条件、有可能发展起来的产品。我国模具工业虽然有了长足的发展，取得了巨大进步，但是我们也要清醒地看到，我国模具工业总体水平比工业发达国家要落后1520年，这与我国制造业发展的要求相比差距还很大；我们的企业技术装备还比较落后，劳动生产率也较低；模具生产专业化、商品化、标准化程度也不够高；模具产品主要还是以中低档为主，技术含量较低，高中档模具多数要依靠进口，产品结构调整的任务很重；人才紧缺，管理滞后的状况依然突出。可见，我国模具工业的发展任重而道远。2绪绪论论板料冲压是金属加工的一种基本方法，他用以生产各种板料零件，具有生产效率高、尺寸精度好、重量轻、成本低并易于实现机械化和自动化等特点。在现在汽车、拖拉机、电器电机、电子仪表、日用生活用品、航空航天以及国防工业等各个工业部门中均占有越来越重要的地位。冲压加工与其他加工方法相比，无论在技术方面还是在经济方面都具有许多独特的优点，其生产出来的工件具有高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗的特点，是其他加工方法所不能比拟的。但需要指出的是，由于进行冲压成型加工必须具备相应的模具，而模具是技术密集的新产品，其制造是单间小批量生产，具有难加工、精度高、技术要求高、生产成本高的特点。所以只有在冲压零件生产批量大的情况下，冲压成型加工的优点才能充分体现，从而获得好的经济效益。由于冲压加工具有上市突出的优点，因此在批量生产中得到了广泛应用，在现代工业生产中占有十分重要的地位，是国防工业机械和工业生产中必要的加工方法。冲压工序根据材料的变形特点可分为分离工序和变形工序两类。分离工序是指坯料在冲压力作用下，变形部分的应力达到强度极限以后，是坯料发生断裂而产生分离。分离工序包括：切断、落料、冲孔、切口、切边、剖边等。变形工序是指坯料在冲压力作用下，变形部分的应力达到屈服极限，但未达到强度极限，使坯料发生塑性变形，成为居于有定形状尺寸与精度制件的加工工序。成型包括：弯曲、拉深、翻边、旋转、校平、压花等。3第一章第一章弯曲模设计的前期准备弯曲模设计的前期准备设计题目：支承板弯曲模设计题目：支承板弯曲模零件名称：支撑板生产批量：中批量料厚：2mm材料：10钢1.11.1弯曲模设计的前期准备弯曲模设计的前期准备确定工件类型是弯曲件后要根据零件图及生产批量要求分析弯曲件的工艺性.根据所确定的弯曲模结构形式，把弯曲工件结构部分画出，这时画出的结构图是工件示意图，其目的是为了分析所确定的结构是否合理，毛坯弯曲后能否满足产品的技术要求，根据分析结果对模具简图进行修正，为最后确定弯曲模结构做准备。1.21.2模具的组成模具的组成支承板弯曲模的上模主要由上模固定座，凸模等零件组成；下模主要由凹模，凹模固定板，顶板，顶杆，和下模座等零件组成。11，2.12.1阅读弯曲件产品图阅读弯曲件产品图阅读弯曲件产品图的主要目的是了解产品图中弯曲件的尺寸要求、材料要求是否满足弯曲件的工艺要求，若工件某个尺寸不能满足弯曲工艺要求时，要及时4与产品设计者沟通，在不影响整体产品质量的前提下，要尽可能使工件最终满足弯曲工艺的要求。1.2.21.2.2分析弯曲件工艺分析弯曲件工艺如支承板工件是典型的U形件，零件图中的尺寸未注公差，在处理这类零件公差等级时均按IT14级要求。弯曲圆角半径R为2mm，大于最小弯曲半径（r=0.6t=0.62=1.2mm），故此形状、尺寸、精度均满足弯曲工艺的要求，可用弯曲工序加工。5第二章第二章弯曲模总体方案的确弯曲模总体方案的确2.12.1弯曲模类型的确定弯曲模类型的确定2.12.1.1.1类型的确定类型的确定根据工件的形状，尺寸要求来选择弯曲模的类型。此工件属于典型的U型件，故采用U型件弯曲模结构2.1.22.1.2弯曲模结构形式的确定弯曲模结构形式的确定U型件弯曲模在结构上分顺出件和逆出件两大类型。此工件采用逆出件弯曲模结构。22.2弯曲模结构简图的画法弯曲模结构简图的画法根据所确定的弯曲模的结构形式，把弯曲工件结构部分画出，这时画出的结构图是工作示意图，不需要按比例画，其目的是为了分析所确定的结构是否合理，毛坯弯曲后能否满足产品的技术要求，根据分析结果对模具简图进行修正，为最后的确定弯曲模结构作准备，如图2-1-3所示。6图图2-1-32-1-3支承板弯曲模结构简图支承板弯曲模结构简图（1）模具的组成支承板弯曲模的上模主要由上模座1、凸模2等零件组成；下模座主要由凹模3，凹模固定板4、顶板5、凹模垫板6、顶杆7、螺杆8和下模座9等零件组成。（2）模具的特点该模具结构简单，在压力机上安装、调整方便。顶板5在弯曲时与凸模2将板料夹紧，并且背压力可以根据需要调节大小，始终能对工件底部施加较大的反顶压力，能使工件底部保持平衡，能有效地防止弯曲件的滑移，由于弯曲结束时制件能得到可靠的校正，因而大大减小了制件的回弹量。（3）模具的工作过程工作时，先将板料放在固定板4中，上模下行，凸模2与顶板5将板料夹紧，凸模2与凹模3对板料进行弯曲直至顶板与凹模垫板6接触，并对弯曲件施加了校正力。弯曲结束后顶板可将弯曲件顶出凹模。7第三章第三章弯曲工艺计算弯曲工艺计算3.13.1弯曲件展开长度计算弯曲件展开长度计算3.1.13.1.1弯曲件展开长度计算弯曲件展开长度计算图3-1-1预弯零件尺寸图（1）无圆角半径（较小）的弯曲件（r0.5t）根据毛坯与制件等体积法计算。（2）有圆角半径（较大）的弯曲件（r0.5t）根据中性层长度不变原理计算。因为r=20.5t=0.52=1mm属于有圆角半径(较大)的弯曲件.所以弯曲件的展开长度按直边区与圆角区分段进行计算.视直边区在弯曲前后长度不变圆角区展开长度按弯曲前后中性层长度不变条件进行计算.变形区中性层曲率半径pP=r+kt=2+0.382=2.76(mm)8LZ=l+A其中A=(中性层圆角部分的长度)180180）（A=2.764.3332(mm)1801809014.3该零件的展开长度为Lz=262+42+4.33322102.67(mm)以上格式中P-中性层曲率半径mmk-中性层位系数查表得k=0.38r-弯曲内弯曲半径mmt-弯曲件材料厚度mmLZ-弯曲件的展开长度mma-弯曲中心角-弯角3.1.23.1.2弯曲件回弹值的计算弯曲件回弹值的计算(1)小变形程度(rt10)时的回弹值小变形程度回弹大先计算凹模圆角半径再计算凸模角度.凸模工作部分的圆角半径.=(mm)trEtrrs31凸模角度.at=a=(180-)()trrtrr(2)大变形程度(rt2H工J23-40型压力机的滑块行程为80mm，大于工件高度的两倍，满足要求，即S2H工802305.25.2闭合高度闭合高度5.2.15.2.1闭合高度的计算闭合高度的计算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.-14-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调至最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.J23-40型压力机的最大闭合高度为330连杆调节量为65故最小闭合高度为265.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间的距离.它与压力机的配合应该遵守下列关系(Hmax-Hd)-5H(Hmin-Hd)+10330-5H265+10325H275如果压力机上不设置垫板本例所设计的模具闭合高度H在275325之间加上垫板模具闭合高度H将减小.式中Hmax-压力机的最大闭合高度Hmin-压力机的最小闭合高度H-模具的闭合高度Hd-压力机垫板厚度.弯曲模闭合高度是指冲床运行到下死点时模具工作状态的高度。故模具闭合高度为：H=Hs+Hg+Ha+Hd+Hx+Y=35+25+40+15+40+25=190(mm)式中H模具闭合高度，mmHs上模座厚度，mmHg凸模固定板厚度，mmHa凹模厚度，mmHd垫板厚度，mmHx下模座厚度，mmY安全距离，mm，一般取2050mm。-15-根据弯曲件应变中性层在弯曲前后长度不变的特点，先确定应变中性层位置，再计算应变中性层长度，最后得出毛坯的长度。计算方法应按不同的情况分别对待。（1）r0.5r的弯曲件，变形区材料变薄不严重，且断面畸变较小，可按应变中性层度等于毛坯长度的原则计算。(2)r0.5r的弯曲件，由于弯曲变形区变薄严重，断面畸变大，只能采用弯曲前后等体积相等原则来计算毛坯长度。对于形状比较复杂，或尺寸精度要求高的弯曲件，在初步确定毛坯长度后，还需要反复试弯，不断修正，才能最后确定合适的毛胚长度。5.2.25.2.2工作台面尺寸的计算工作台面尺寸的计算压力机工作台尺寸应大于下模周界5070.J23-40型压力机的工作台尺寸(前后左右)为460700.那么设计时模具的下模座(宽长)不要超过460700.这关系到模架的选择，参考表数据。-16-第六章第六章弯曲模其他零件的设计和选用弯曲模其他零件的设计和选用6.16.1其他零件的选用其他零件的选用661111弹顶器弹顶器弹顶器采用聚氨酯橡胶做弹性元件，弹性元件的高度安凸模工作进入凹模深度5倍的值选取，弹顶器如图6-1-2所示。661.21.2定位定位定位采用毛坯外形定位。6622保证弯曲件质量的基本原则保证弯曲件质量的基本原则（1）选择合理的下料和制坯方式，一般采用落料制坯比剪床下料制坯尺寸精度更高；（2）注意板料（卷料、条料）的轧制方向和毛刺的正、反面；（3）正确确定毛坯展开尺寸。因弯曲变形时，弯曲件长度会有增减，故对于尺寸精度要求较高的弯曲件，应先按理论或经验公式估算毛坯展开长度，经过多次试弯，最后确定出毛坯展开尺寸和落料模刃口长度；-17-（4）弯曲工艺方案的制定应充分考虑弯曲件尺寸标注方式，注意带孔弯曲件的冲压工序的安排，合理确定冲压工序的组合；（5）尽量减少弯曲次数，提高弯曲件精度；（6）增加整形与校平工序。6633常用材料选择常用材料选择6633，11应考虑的因素：应考虑的因素：1)模具的工作条件：如模具的受力状态、工作温度、腐蚀性等。2)模具的工作性质。3)模具结构因素：如模具的大小，形状，各部件的作用，使用性质等。4）模具的加工手段。表表6-1-46-1-4常用冲压材料常用冲压材料名称代号名称代号名称代号普通碳素钢Q195不锈钢1Cr13铝及铝合金1060Q215Cr171050AQ2350Cr18Ni91200Q2551Cr18Ni95A02Q2750Cr18Ni9Ti5A21碳素工具钢T7A钛合金TA2铜及铜合金T1T9ATA3T3T12ATA5H62T19A银Ag2TU2-18-表表6-1-46-1-4常用材料热处理要求常用材料热处理要求零件名称模具材料热处理HRC凸、凹模Cr12、Cr12MoV、CrWMn、9CrSi、W18Cr4V、5862固定板、卸料板35、45、P204550垫板45、T7、T8无64压力机的选择压力机的选择根据弯曲力的计算选压力机型号为J23-40.65在压力机上的安装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，把上摸固定好，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。-19-装配技术要求第七章第七章弯曲模装配图的画图布局弯曲模装配图的画图布局7.17.1弯曲模装配图的画图布局弯曲模装配图的画图布局7.1.1图纸幅面尺寸的选用图纸幅面尺寸的选用图纸幅面尺寸按国家标准的有关规定选用，并按规定画出图框最小图幅为A4。7.1.2图面布局图面布局图面右下角是标题栏，标题栏上方绘出明细表。图面右上角画出用该套模具产生出来的制件形状尺寸图，其下面画出制件排样方案图。图面剩余部分画该套模具的主、俯视图及辅助视图。如图7-1-1所示。图图7-1-17-1-1弯曲模装配图得图面布局弯曲模装配图得图面布局7.1.3弯曲模装配图的画法弯曲模装配图的画法模具视图主要用来表达模具的主要结构形状，工作原理及零件的装配关系。视图的数量一般为主视图和俯视图两个，必要时可以加绘辅助视图，视图的表达方式以剖视图为主，以表达清楚模具的内部组成和装配关系。主视图的布置一般情况下应与模具工作时的闭合状态一致。主视图放在图纸正中偏左。俯视图一般是将模具的上模部分拿掉，视图只反映模具的下模