毕业设计（论文）-华航HKHT手柄罩冲压工艺及模具设计.doc

毕 业 设 计 题 目： 华航HKHT手柄罩冲压工艺及模具设计 全套图纸加扣 3012250582 院： 机械工程学院 专业：材料成型及控制工程 班级:0805学号: 学生姓名： 导师姓名： 完成日期： 2012年6月6日 诚 信 声 明本人声明：1、本人所呈交的毕业设计（论文）是在老师指导下进行的研究工作及取得的研究成果；2、据查证，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，毕业设计（论文）中不包含其他人已经公开发表过的研究成果，也不包含为获得其他教育机构的学位而使用过的材料；3、我承诺，本人提交的毕业设计（论文）中的所有内容均真实、可信。作者签名： 日期： 年 月 日毕业设计（论文）任务书 题目： 华航HKHT手柄罩冲压工艺及模具设计 姓基本任务及要求： 1. 写出开题报告一份，结合毕业设计课题，论述课题主要内容和要求、研究方法、 设计步骤和保证措施； 2. 绘制模具装配图，要求结构合理，充分考虑模具设计、制造、装配、使用等环节； 3. 绘制模具所有零件图（标准件除外），要求视图正确，结构工艺性好，标注齐全； 4. 三千字左右的本专业国内外的现状和发展趋势的综述报告一份； 5. 编写设计说明书一份（1.5万字左右）； 6. 毕业设计课题调研实习报告一份（翔实的外出实习笔录）； 一、 进度安排及完成时间： 1. 查阅中外文文献和收集资料，文献综述：2周（2.263.7） 2. 开题报告：2周（3.83.21） 3. 毕业设计课题调研和相关资料收集：2周（3.224.4） 4. 理论分析，制定设计方案，进行必要的工艺计算和参数选择：1周（4.54.11） 5. 绘制模具装配图和模具零件图：4周（4.125.9） 6. 编写设计说明书、评阅老师评阅：4周（5.106.5） 7. 毕业答辩及准备、整理资料及归档：2周（6.66.19） 目 录摘 要IAbstractII第 1 章 绪 论11.1引 言11.2本课题的意义11.3冲压模具的发展状况21.4手柄罩冲压工艺及模具设计的主要思路21.5手柄罩冲压工艺及模具设计需要解决的主要问题4第2章 工艺分析及工艺方案的确定62.1冲压工艺分析62.2工艺方案的确定7第3章 冲孔落料复合模83.1确定模具类型及模具结构83.1.1 模具类型83.1.2 模具结构形式83.2工艺计算83.2.1 毛坯尺寸计算83.2.2 排样及材料利用率93.2.3 冲压力计算并预选机床103.2.4 确定压力中心113.2.5 确定凸凹模刃口尺寸113.2.6 确定弹性元件123.3编写工艺文件133.4选择和确定模具主要零部件的结构和尺寸133.4.1 工作零件的结构及尺寸设计133.4.2 其他板的尺寸143.4.3 模架的规格143.4.4 模具闭合高度的计算143.5校核所选压力机143.6编制工作零件机械加工工艺卡15第4章 弯 曲174.1弯曲件的工艺分析174.2模具结构184.3工艺计算194.3.1 弯曲力的计算194.3.2 校正弯曲力的计算194.3.3 回弹量的计算204.4主要零部件的计算204.4.1 凸模204.4.2 凹模204.4.3 凸模与凹模之间的间隙214.4.4 其他板的尺寸224.4.5 模架的规格224.4.6 模具闭合高度的计算224.5校核所选压力机22第5章 模具装配和调试245.1模具装配255.2模具调试25结束语28参考文献29致谢30附录31华航HKHT手柄罩冲压工艺及模具设计摘 要：本文对华航HKHT手柄罩冲压工艺进行了工艺分析，确定了该工件的工艺方案。该工件的成型过程包括落料冲孔、弯曲、修边等多个工序。由于工序较多用单工序模，成本昂贵。故本设计对给定的零件进行综合分析并按要求设计其中两副模具，他们是冲孔、落料复合模和弯曲模。设计中分析了工件的冲压工艺性，计算了毛坯排样、冲压力、刃口尺寸计算等。进行了模具总体结构、主要零部件的设计。在设计模具的过程中对模具的原理、结构有一个更深刻的认识。关键词：手柄罩 落料 冲孔 弯曲 修边 Stamping process and die designof China airlines HKHT handle coverAbstract: The stamping process analysis of China airlines handle cover determine the processing plan of the workpiece. The forming process of workpiece include blanking ,punching, bending, trimming, and other processes. If we finish the process in a single process,it will need more module and will be more costly. According to analysis of a given part,finishing the whole process needs two dies, they are punching-dropping material compound mould and bending mode. The design of the stamping technology analysis inclde calculation of the blank layout, strong pressure, the blade size calculation, the overall structure, mould design of main components etc. In the process of mold design,I have a more profound understangding of the principle, the structure of mold.Keywords: Handle cover Dropping material Punching Bending TrimmingII第 1 章 绪 论1.1 引 言模具工业是国民经济的基础产业, 是“百业之母”,是永不衰亡的行业, 模具工业的发展水平标志着一个国家工业水平及产品开发能力1。我国模具工业解放后从无到有, 在经历了半个多世纪的发展, 已有了较大的提高, 发展速度十分迅速, 目前已初具规模。近年来, 对模具技术的探索和研究取得了可喜的成绩。我国模具设计与制造技术的发展经历了手工作坊制造阶段、工业化生产阶段和现代化生产阶段。伴随着计算机技术的快速发展, 数字化、信息化模具CAD/CAE/CAM技术和数控加工机床已普遍采用, 模具产业正处于高速发展阶段。虽然我国模具技术水平正在逐步提高, 但与工业较为先进的国家相比, 仍存在较大的差距, 纵观我国的模具工业, 既有高速发展的良好势头, 又存在模具品种少、精度低、结构欠合理、寿命短等一系列的不足, 无法满足整个工业迅速发展的迫切要求。 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。随着我国加入WTO, 我国模具工业的发展将面临新的机遇和挑战。1.2 本课题的意义 由于模具技术对促进国民经济的发展具有特别重要的意义，它作为重要的生产装备和工艺发展方向，在现代工业的规模生产中日益发挥着重大作用。通过模具进行产品生产具有优质、高效、节能、节材、成本低等显著特点，因而在汽车、机械、电子、轻工、家电、通信、军事和航空航天等领域的产品生产中获得了广泛应用。所以它不仅得到了人们普遍的认识，同时，模具设计制造水平的高低，关系现代制造业的发展与进步，关系到经济建设的速度。 由于模具制造对制造业的重大作用，激励我趁此毕业设计的良机，选择此课题，希望能够掌握各种模具制造方法的基本原理和特点，在设计、制造模具时，根据实际情况，学习如何充分考虑它们的特点，选用最佳的工艺方案；掌握各种制造方法对模具结构的要求，具有分析模具结构工艺性的能力，能够设计出工艺性能良好的模具结构；了解国内先进的模具制造技术，尽量采用新工艺、新技术。并且巩固和加深已经学过的理论知识，提高自己的综合分析和解决工程实际问题的能力，为以后的工作奠定良好的基础。1.3 冲压模具的发展状况国外的冲裁模具行业始发与19世纪70年代，已经经历了一百多年历程，各方面技术都已经发展的比较成熟。在模具的设计、制造等方面都领先于中国，尤其是在20世纪40年代计算发明以后，计算机逐渐进入了模具生产的设计、制造、管理等各个领域。一些发达国家从20世纪50年代就开始了模具CAD/CAM技术的研究。如美国通用汽车公司早在20世纪50年代就将CAD/CAM技术应用于汽车覆盖件的设计与制造；20世纪70年代日本机械工程实验室和日本旭光学工业公司分别开发了连续模设计系统MEL和冲空弯曲模系统PENTAX；1982年，日立公司研制了冲裁模CAD系统。到20世纪80年代，模具CAD/CAM技术已广泛应用于冷冲模具的设计与制造。而且目前国外的模具生产制件具备高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗等特点，在美国、日本、德国等一些发达国家模具工业带来的产值已经超过了机床工业。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。 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、康佳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具企业现已有几千家。近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度，将技术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CAD，并陆续开始使UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等国际通用软件，个别厂家还引进了MoldflowC-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE软件，并成功应用于冲压模的设计虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展，但许多方面与工业发达 家相比仍有较大的差距。1.4 手柄罩冲压工艺及模具设计的主要思路首先进行零件的工艺性分析和冲压工艺设计，从而进行模具结构设计。由于该零件的冲压加工由分离工序与成形工序许多冲压性质不同的工序组成，因而在冲压工艺设计时必须先试制或得到工序样件，以获得较准确的零件展开形状及尺寸，工序性质，工序顺序及工序件尺寸等，这是该零件模具设计的重要依据。通过确定工序顺序设计之后即进行每道工序模具中的凸模、凹模、凹模固定板、卸料装置、垫板、导料、定距等零部件的结构设计和尺寸计算，最后绘制总图和零件图，并提出使用维护的说明。本课题就是要根据实际的零件进行测绘，给出相应技术条件，并通过工艺性分析设计相应的模具。该零件的结构比较简单，材料为08F，厚度1.5mm，如下图所示。通过对该手柄罩结构和使用材料的分析，确定运用冲压成型的方法完成零件加工，确定冲压工艺过程如下：运用二道工序（2副模具）完成对该制件加工。第一道工序：落料冲孔；第二道工序：弯曲。第一步，将手柄罩展开成二维图，得到经过落料冲孔成型的毛坯形状，根据该形状设计落料冲孔模具的各个部件，然后在ug中对各个部件进行三维建模，再把建模好的各个部件组装起来，组成落料冲孔模。落料冲孔模具加工出来的毛坯零件如下：图1.1 落料冲孔得到的毛坯零件 第二步，将第一步所得的毛坯零件与所要加工的手柄罩想比较，得到只需经过两步弯曲即可得到所需的零件，在确定好成型方案后，再根据毛坯零件设计弯曲模的各个部分，然后在ug中对各个零件进行三维建模，之后把各部分组装起来，即可得到成型手柄罩的弯曲复合模图1.2 弯曲模成型的最终零件1.5 手柄罩冲压工艺及模具设计需要解决的主要问题华航HKHT手柄罩冲压成型的工序数量设置应根据产量、零件形状及尺寸、模具制造与维修水平、材料利用率等因素而设定。对于冲裁的工序，应主要考虑冲裁力如何分布均匀合理，使冲压力平衡压力中心偏移不能超过凹模的1/6。在分配每一道工序时，不但要考虑哪一道工序冲裁，哪一道工序翻孔，哪一道工序弯曲，哪一道工序成型，还要考虑各个模具中工作零件应如何排布，排布的空间够不够，各个零件之间有没有相互影响。为了提高模具精度，应合理的安排每道工序加工的内容。设计条料的排样，在考虑排样时，根据具体零件结构和尺寸，既要考虑排样的经济性还要考虑到冲模制造的可能性及操作的方便程度。在设计落料冲孔模具时，必须设计完好的导料系统，以保证条料在模具中正常的运行。为了防止条料送进过程中发生摆动，一般设有导料装置，如导料销、导正销，使条料沿导料销平稳送进，利用导正销定位。常用的卸料机构主要有固定式卸料机构和弹压式卸料机构两种形式。其中应用较多的是弹压式卸料机构，它不仅起卸料作用，而且还起压料作用，使冲压效果更好。在采用弹性卸料机构时，往往在固定板和卸料板之间采用辅助导柱、导套导向，以使卸料板与凸模有良好的配合，又起到保护细小凸模的作用。凸模的结构设计要充分考虑其安装时的安装稳定性；凸模的安装要便于拆卸、便于刃磨和维修。在设计弯曲模结构设计时必须注意：坯料应有可靠的定位；压弯过程中应有效防止毛坯滑动；根据该零件特点，成形弯曲时，应该考虑开设让位槽；为消除回弹，冲压结束时应使工件在模具中得到校正；弯曲模结构应考虑取出工件方便。在弯曲时可能会出现的拉裂、翘曲及回弹现象：为避免产生拉裂，则适当增大凸模圆角半径，将毛刺一面处于弯曲内侧，用经退火或塑性较好的材料；为避免产生翘曲，则采用带侧板的弯曲模，可以阻止材料沿弯曲线侧向流动而减小翘曲；为避免产生回弹现象，根据回弹趋势和回弹量大小预先对模具工作部分做相应的形状和尺寸修正，使出模后的弯曲件获得要求的形状和尺寸。当模具生产一段时间后，会出现生产零件毛刺增大现象，这时应当检查凸、凹模刃口，如果发现刃口磨损或产生崩刃，应进行刃磨，刃磨后给凸模或凹模垫上相应厚度的垫片。当凹模经过多次刃磨后，应当检查刃口直壁是否已被磨去。如果零件上的毛刺不均匀，是因为冲裁间隙产生了偏移，这时要进行间隙调整等。第2章 工艺分析及工艺方案的确定本课题如图2.1是华航HKHT手柄罩的二维零件图；2.2是启动电机固定支架的三维零件图：材料厚度t=2mm；弯曲半径为r=2mm；零件尺寸公差等级为IT13级；材料为Q235。图2.1 华航HKHT手柄罩的二维零件图图2.2 手柄罩的三维零件图2.1 冲压工艺分析(1) 机构与尺寸该零件结构简单，形状对称，尺寸较小。最小孔径4.20.9；孔至边缘最小距离（4.9）1.5。均适宜于冲裁加工 。(2) 精度零件尺寸公差除4.2接近于IT11级外，其余尺寸均低于IT12级，亦无其他特殊要求。从表3-12可知，利用普通冲裁方式可以达到零件图样要求。(3) 材料根据冷冲模设计表2-3查到材料Q235常用金属材料的力学性能：软态，带料，抗剪强度b =255MPa，伸长率占10=38%，此材料具有较高的弹性和良好的塑性，其冲裁加工性较好。 根据以上分析，该零件个工艺性较好，适合冲裁加工。(4) 批量该零件属于大批量生产，在冲压加工下操作简便，劳动强度低，生产效率高，成本低，适合冲裁。结论：该零件的工艺性较好，可以冲裁加工。2.2 工艺方案的确定该零件包括落料，冲孔，弯曲三个基本工序，可以采用的工艺方案有：（1）先落料，再冲孔，再弯曲，采用单工序模生产（2）冲孔落料连续冲压，采用连续模（级进模）生产，在弯曲。（3）落料冲孔复合冲压，再弯曲，采用两套复合模生产方案（1） 模具结构简单，制造周期短，成本低，但需要两道工序 ，两套模具才能完成该零件的加工。两套模具使成本相应的也提高了，生产效率低。难以满足零件大批量生产的需要。方案（2） 若采用级进冲裁落料冲孔，复合模弯曲时，虽然生产效率高，操作方便，但是这个零件加工精度不高，如果用级进模冲裁成本昂贵。方案（3） 采用两套复合模冲裁时，通过设计合理的模具结构可以达到较好的零件质量和避免模具强度不够的问题。并且生产效率高，成本也较低根据以上分析，该零件采用两套复合模冲裁方案较优。第3章 冲孔落料复合模3.1 确定模具类型及模具结构3.1.1 模具类型该零件质量要求不高，板的厚度为1.5mm，最小孔边距为4.9mm，所以选用倒装复合模。3.1.2 模具结构形式1操作与定位方式：虽然零件的生产批量较大，但合理安排生产用手工送料方式能够达到批量要求，并能降低模具成本，因此采用手工送料方式。考虑零件尺寸较小，材料厚度较薄，为了便于操作和保证零件的精度，宜采用后侧导柱导套2卸料与出件方式：考虑零件厚度较薄，采用弹性卸料方式。为了便于操作、提高生产率，冲裁件采用下出件方式，直接被推板推出。废料被弹性卸料装置从凸凹模中顶出，冲孔废料直接冲直接从凹模孔中落下。3模架类型与精度：由于零件厚度薄，冲裁间隙很小，因此采用导向平稳的后侧导柱模架。考虑零件精度要求不是很高，但冲裁间隙较小，因此采用I级模架精度。3.2 工艺计算3.2.1 毛坯尺寸计算当材料弯曲时，外层材料受拉而伸长，内层材料受压而缩短，在伸长和缩短之间存在一个长度保持不变的中性层。弯曲件中性层位置确定后，对于形状比较简单、尺寸精度要求不高的弯曲件，可直接计算坯料尺寸，也就是冲裁件的毛坯尺寸。而对于形状比较复杂或精度要求较高的弯曲件，在实际弯曲过程中受到诸如材料力学性能、模具状况、弯曲方式等因素的影响。在利用下述公式初步计算坯料长度后，还需反复试弯，不断修正，才能最后确定毛坯的尺寸。弯曲件毛坯尺寸的计算方法，应按不同的情况分别对待。一般将r0.5t的弯曲称为有圆角半径的弯曲，而将r0.5t的弯曲称为无圆角半径的弯曲。 r0.5t的弯曲件由于变形区变薄不严重，且断面畸变小，按中性层长度等于毛坯长度的原则计算。 公式为： (3.1) 式中L弯曲件毛坯展开长度(mm)； 直线部分各段长度(mm)；式中 圆弧部分各段长度（mm）； 应变中性层位移系数，查冲压工艺及模具设计表4-3。r弯曲件内弯曲半径(mm)；t板厚(mm)； 弯曲带中心角()。r0.5t的弯曲件由于弯曲变形区变薄严重，断面畸变大，只能采用弯曲后等体积相等,三维软件等原则进行计算。 根据启动电机固定支架零件结构和尺寸进行建模，并通过钣金件设计，根据计算数据，软件展开钣金件得出冲孔落料坯料尺寸如图3.1所示:图3.1 冲孔落料坯料尺寸3.2.2排样及材料利用率排样是指冲裁件在条料、带料或板料上的布置方法。为保证冲裁件的精度要求、提高冲裁模具的使用寿命，该零件的排样方法采用有废料排样。根据冲压件的结构特点零件较长，直接选用直排，排样图如图3.2所示:图3.2 排样图查冲压手册表2-18，最小搭边值是：工件间：1.5mm 侧面：1.8mm工件面积：（60+73.5）X18/2+18X23.04+(30.45+51.63)X14.16/2X2=3195 mm2直排：取搭边值2mm条料宽度：B=257.4mm 步距： L=32mm材料利用率：=6508.69/(257.432)=79%3.2.3 冲压力计算并预选机床L=60+73.5+(5+51.633+30.499+18X2+23.094X2)X2=472.14mm材料厚度：t=2mm材料抗拉强度：=450MPa冲压力： F=Lt =472.141.5450=319KN 查冲压工艺及模具设计表3-11 K卸=0.05 K推=0.055 K顶=0.06卸料力： F卸=K卸F落=0.05X319=15.95KN倒装复合模：顶件力等于零推件力： 刃口高度为13mm n=5 (25+3=13mm)F推=K推F冲孔=0.055319=19.14KN冲压合力：F合=F+ F卸+ F推=354.09KN 根据冲压合力预选J23-25的曲柄压力机3.2.4 确定压力中心图3.3 工件的压力中心运用软件计算得出压力中心如图3.4所示，零件对称中心为坐标原点，则计算其压力中心坐标为=1.25, =-0.67由于跟坐标原点相差不大，则设该零件的对称中心为压力中心。3.2.5 确定凸凹模刃口尺寸落料以落料凹模为基准计算，落料凸模根据凹模和最小间隙计算，也可以根据凹模实际尺寸和间隙配制，冲孔以冲孔凸模为基准计算，冲孔凹模根据凸模和最小间隙计算，也可以根据凸模实际尺寸和间隙配制。冲孔用分别加工法进行计算，落料、中心尺寸用配合加工法进行计算。间隙值冲压工艺及模具设计表3-4，Z=0.132 Z=0.24 1、 落料凹模磨损后变大尺寸600 -0.74 ,50 -0.3 , 51.6330 -0.74 , 30.4990 -0.62180 -0.43 , 23.0940 -0.52 , 73.50 -0.74 , 80 -0.36 , 9.240 -0.36 , 凹模公差去/4磨损系数查冲压工艺及模具设计表3-5 ， X=0.5A1=(60-0.5X0.74)+0.74/4 =59.63+0.185 A2=(5-0.5X0.3)+0.3/4 =4.85+0.075 A3=（51.633-0.5X0.74）+0.74/4 =51.263+0.185 A4=(30.499-0.5X0.62)+0.62/4 =30.189+0.155 A5=(18-0.5X0.43)+0.43/4 =17.785+0.1075 A6=(23.094-0.52X0.5)+0.52/4 =22.834+0.13 A7=(73.5-0.5X0.74)+0.74/4 =73.13+0.185 A8=(54.32-0.5X0.74)+0.74/4 =53.95+0.185 A9=(172.32-0.5X1)+1/4 =171.82+0.25 A10=（8-0.5X0.36）+0.36/4 =7.82+0.09 (该尺寸要标注在凸凹模上，所以要转 化到凸凹模尺寸)(7.82+0.09-0.066)=9.084 -0.09A11=(9.24-0.5X0.36)+0.36/4 =9.06+0.09 (该尺寸要标注在凸凹模上，所以要转化到凸凹模尺寸)(9.06+0.09-0.066 -0.09=9.084 -0.092、中心尺寸凹模磨损后不变，尺寸有151.890.2 ，凹模公差按/4C 1=151.890.2/4=151.890.05凸模（凸模固定板）按凹模实际尺寸配做，保证间隙0.132-0.243、冲孔凸模磨损后变小尺寸4.2+0.18 0 公差为IT13凸、凹模公差按T18级， 校核间隙|+|=0.027+0.027=0.05414850可行。正装复合模下顶件用形弹簧。顶件力为F 卸=15.95KN选蝶形弹簧规格5025.51.252.85，预计用14个每个蝶形弹簧最大允许压缩量1.60.75=1.2,总的最大允许负荷22120KN;预压量：（11460/22120）16.8=8.7，允许工作压缩量：16.8-8.7=8.1mm.3.3 编写工艺文件表3.1落料冲孔工艺过程卡材料牌号及规格技术要求Q235(20.15)公差为IT12级材料厚度为t=1.5mm工序号工序名称工序内容设备工艺设备0下料剪板机上裁板1落料冲孔落料冲孔复合冲裁J23-25落料冲孔复合模3.4 选择和确定模具主要零部件的结构和尺寸3.4.1 工作零件的结构及尺寸设计1、凸凹模：为了便于加工，凸凹模设计成直通式，1个M8沉头螺钉固定在垫板上，与凸凹模固定板的配合按H7/m6。其总长L=H固定板+H卸料板+（H橡胶-H预压）=60mm;2、凹模：凹模采用薄凹模结构，薄凹模厚度尺寸（可以参考单工序模具凹模的厚度计算方法H=KS =0.22172.323=37.9 取38mm。凹模壁厚尺寸 C=(1.52)H3040mm式中KS 查冲压工艺及模具设计表3-15， 取0.22工件长边尺寸：b=172.32mm凹模板长：L54.32+2(3040)=114.32134.32mm B172.32+2(3040)=232.32249.32mmB取250，一般情况下，LB,所以L取250，故薄凹模板长、宽、厚度尺寸25025038mm,空心垫板长、宽、厚度尺寸25025038mm3、冲孔凸模：冲孔凸模采用台阶式，与凸模固定板的配合按H7/m6。其总长L=H固定板+H凹模+H空心垫板=72mm,小端长46mm；4、模具刚性校核凸凹模尺寸较大，模具强度较大，所以不需要进行模具强度校核。小凸模:单个凸模所受力：冲裁力：42.4、2=21.2KN;推件力（倒装复合模）14/2=7KN;冲压合力：倒装：21.2+7=28.2KN=28200N (3.4) 无导向：可行。3.4.2 其他板的尺寸参考典型组合结构（GB2872.1-81）凸凹模垫板；2502508凸凹模固定板；25025020卸料板；25025014空心垫板；25025016小凸模固定板；25025018小凸模垫板；25025083.4.3 模架的规格上模座的规格；25025045 (GB2855.5-81)下模座的规格；25025055 (GB2855.6-81)模柄的规格；A50100 (GB2862.1-81)导套；A28H79038 (GB2861.6-81)导柱；A28h6150 (GB2861.1-81)3.4.4 模具闭合高度的计算H=45+8+60+16+16+18+8+55-1=225mm3.5 校核所选压力机J23-25压力机：标称压力 250KN;滑块行程65（次/min）；连杆调节长度55mm；最大装模高度270mm，工作台尺寸（前后左后）370560mm，模柄孔尺寸（直径深度）5070；电机功率2.2KW。校核以上所以参数，除了模具的闭合高度（210mm）小于压力机的最小装模（215mm）高度外，其他都能满足使用要求。解决闭合高度的问题，可以再安装模具时，在模具下垫一块通用板（厚度为20mm50mm），即可以满足使用要求，所以J23-25能满足该模具使用要求3.6 编制工作零件机械加工工艺卡表3.2凹模机械加工工艺规程卡凹模机械加工工艺规程 材料Cr12 硬度6064序号工序名称工序内容1备料锻件(退火状态)320205422粗铣粗铣六面到尺寸315.3200.341注意两大平面与两相邻侧面用标准角度尺测量达到基本垂直要求3磨平面磨光两大平面厚度达40.6mm，并磨四个侧面，达到两相邻侧面垂直，垂直度0.02mm/100mm4钳工划线 画出各孔和凹模洞口穿丝孔中心线钻孔 钻螺纹、销钉底孔和凹模洞口穿丝孔绞孔 绞销钉孔到要求攻丝 攻螺纹丝到要求5热处理淬火+低温回火 使材料硬度达到6065HRC6磨平面磨光六面消除淬火变形和氧化皮，并达到工艺所要求的尺寸7退磁消除坯料残余磁8线切割割凹模洞口，并留0.010.02的研磨余量9钳工研磨凹模洞口内壁侧面到尺寸，粗糙度0.810检验按图纸检验最后设计出来的落料冲孔复合模如图3.4图3.4 落料冲孔复合模第4章 弯 曲4.1 弯曲件的工艺分析（1)弯曲半径 弯曲件的弯曲半径不宜小于最小弯曲半径，也不宜过大。因为过大时，受到回弹的影响，弯曲的角度与弯曲半径的精度都不易保证。（2)弯边高度 弯曲件的弯边高度不宜过小，其值应为，如图4.1a所示。当h较小时，弯边在模具上支持的长度过小，不容易形成足够的弯矩，很难得到形状准确的工件。若时，则须先压槽，或增加弯边高度，弯曲后再切掉（见图4.2b)。如果所弯直边带有斜角，则在斜边高度小于的区段不可能弯曲到要求的角度，而且此处也容易开裂（见图4.3c)。因此必须改变零件的形状，加高弯边尺寸（见图4.1d)。图4.1（3）弯曲件孔边距离 弯曲有孔的工序件时，如果孔位于弯曲变形区内，则弯曲时孔要变形。为此必须使孔处于变形区之外（见图4.2）。一般孔边至弯曲半径r中心的距离按料厚确定，即当时，；当时，。如果孔边至弯曲半径r中心的距离过小，为防止弯曲时孔变形，可采取冲凸缘形缺口或月牙槽的措施（见图4.2a, b)。或在弯曲变形区内冲工艺孔，以转移变形区（见图4.2c)。图4.2弯曲件孔边距离 图4.3 防止弯曲时孔变形的措施（4）弯曲样的几何形状 弯曲件应尽量设计成对称状，弯曲半径左右一致，以防弯曲变形时坯料受力不均而产生偏移。如果不对称，应增设工艺孔定位（见图4.4b）。有些带缺口的弯曲件，如图4.4a所示，若将坯料冲出缺口，弯曲变形时会出现叉口，严重时无法成形，这时应在缺口处留连接带，待弯曲成形后再将连接带切除。图4.4 增添连接带和定位工艺孔的弯曲件（5）弯曲件的尺寸偏差弯曲件的精度 受坯料定位、偏移、翘曲和回弹等因素的影响，弯曲的工序数目越多，精度也越低。对弯曲件的精度要求应合理，一般弯曲件长度的尺寸公差等级在IT13级以下，角度公差大于15。4.2 模具结构坯料在弯曲过程中极易滑动，必须采用定位措施。在放置毛坯的地方，在凹模的对应部位设置三个小凸圆，该小凸圆都与毛坯的边缘相切，用这种方法实现坯料的定位，凸模用凸模固定板固定，凸模固定板与上模座之间用螺钉和销固定；下模部分由凹模、垫板、下模座组成。由于坯料的形状是方形，所以选择方形模架和后侧式导柱的导向方式。出件时是用下面的顶件装置顶出。4.3 工艺计算4.3.1 弯曲力的计算两条弯曲线均按自由弯曲计算。图4-1中的a、b各处弯曲按式冲压工艺及模具设计（4-39）计算。弯曲内半径r取0.8t,属于形件弯曲，则每处的弯曲力为：F=5670(N)工件有两处弯曲，两处弯曲力为：56702=11340(N)4.3.2 校正弯曲力的计算式中q查冲压工艺及模具设计表4-4q取值为40MPa，面积S按水平面的投影面积计算（见图4.5）。则：图 4.5 S=（60+69.83）182+6322=1420.47 F=401420.47=56818.8(N) 自由弯曲力和校正弯曲力的和为:F=11340+56818.8=68158.8(N)根据冲压合力预选J23-25的曲柄压力机4.3.3 回弹量的计算在实际弯曲时影响回弹值的因素较多，而且各因素相互影响，理论计算出来的结果往往不准确，在生产实际中采用经验来初定回弹角，然后在试模修正。在此采用补偿法来消除回弹。取补偿角度为2度。4.4 主要零部件的计算4.4.1 凸模（1）凸模圆角半径 弯曲件的弯曲半径不小于r时，凸模的圆角半径一般取弯曲件的圆角半径。如因弯曲件结构需要，出现弯曲件圆角半径小于最小弯曲半径（rr）时，则首次弯曲时凸模圆角半径大于最小弯曲半径，即rr,然后经整形工序达到所需的弯曲半径。当弯曲件的弯曲半径较大、精度要求又较大时，还应考虑工件的回弹，凸模的圆角半径应作相应的修正。（2）凸模的长度 凸模固定在凸模固定板上，凸模固定板、垫板通过螺钉和销固定在上模座上。凸模的长度H=19+45=64mm。4.4.2 凹模（1）凹模圆角半径 凹模圆角半径的大小对弯曲力和工件质量均有影响。凹模圆角半径过小，坯料弯曲时进入凹模的阻力增大，工件表面产生擦伤甚至压痕。凹模圆角半径过大，影响坯料定位的准确性。凹模两边的圆角半径应一致，以免弯曲时工件产生偏移。在生产中，凹模圆角半径一般取决于弯曲件材料的厚度：当t2mm时，r=(36)t；当t=24mm时，r=(23)t；当t4mm时，r=2t；（2）凹模工作部分深度 凹模工作部分深度要适当。若深度过小，则工件弯曲成形后回弹大，而且直边不平直。若深度过大，则模具材料消耗大，而且压力机需要较大的行程。弯曲U形件时，若弯曲件边长较长，而对平直度要求不高时，凹模工作部分深度L值见表4.6，凹模的深度H=34mm表4.1 弯曲U形件的凹模深度L 0 弯曲件边长L材料厚度t112244661050152025303550752025303540751002530354045100150303540455015020040455055604.4.3 凸模与凹模之间的间隙U形弯曲模中的凸、凹模之间必须选择适当的间隙。凸、凹模之间的间隙值对弯曲件的质量和弯曲力有很大的影响。间隙过小，弯曲力增大，同时零件直边的料厚减薄和出现划痕，降低凹模使用寿命。间隙值过大，则弯曲件回弹增加，降低零件的制造精度生产中，凸模和凹模之间的间隙值可由下式来决定：弯曲有色金属工件 Z=t+nt弯曲黑色金属工件 Z=t+nt式中Z-弯曲凸模与凹模的单面间隙（mm）；t、t-材料厚度的最大尺寸和最小尺寸（mm）；n-间隙系数，如表4.7所示。表4.2 U形件弯曲的间隙系数n值弯曲件高度H/mm材料厚度t/mmb/H2b/H20.50.622.144.150.50.622.144.17.57.612100.050.05 0.040.100.100.08200.050.050.040.030.100.100.080.060.06350.070.050.040.030.150.100.080.060.06500.100.070.050.040.200.150.100.060.06700.100.070.050.050.200.150.100.100.081000.050.070.050.050.150.100.100.081500.050.100.070.050.200.150.100.102000.070.100.070.070.200.150.150.104.4.4其他板的尺寸垫板： 25025012凸模固定板： 250250184.4.5模架的规格上模座的规格： 25025045 （GB2855.9-81）下模座的规格： 25025055 （GB2855.10-81）模柄的规格： A50100 （GB2862.1-81）导套： B50H612548 （GB2861.6-81）导柱： B50h6250 （GB2861.1-81）4.4.6模具闭合高度的计算H=50+18+91+20+60-1=238mm4.5 校核所选压力机J23-25双柱可倾压力机相关参数：标称压力250KN；滑块行程65（次/min）；连杆调节长度90mm；最大装模高度270mm；工作台尺寸（前后x左右）370mmX560mm；模柄孔尺寸（直径x深度）60x100；电机功率2.2KW。校核以上所有参数，除了模具闭合高度238mm小于压力机最小装模高度（215mm）高度外，其他都能满足使用要求。所有J23-25能满足该模具的使用要求。最后成形的弯曲模如图4.6图4.6 弯曲模第5章 模具装配和调试5.1 模具装配模具的装配是模具制造过程的最后阶段，也是最关键的阶段，决定了模具的使用寿命和加工精度。 任何机械产品都是由若干零件和部件组成的，根据规定的技术要求将零件结合成组件和部件，并进一步将零件、组件和部件结合成产品的过程称为装配。将零件与零件组合过程称为组装，其产品称为组件；将零件与组件的结合过程称为部装，其产品称为部件；而将零件、组件和部件的结合过程称为总装，其成品称为产品。 模具装配是根据模具的结构特点、各零件间的相互关系和技术条件，以一定的装配顺序和方法，将符合图样技术要求的模具零件连接固定为组件、部件，直至装配成满足使用要求的模具。模具装配可分为组件装配、部件装配和总装配等。模具装配内容包括选择装配基准，组件装配、调整，修配、研磨、抛光