毕业设计（论文）-双卷筒冲压模具设计.doc

哈尔滨理工大学专科生毕业论文哈尔滨理工大学荣成学院专科生毕业设计-题 目： 双卷筒冲压模具设计 专业年级： 模具09-2班 学生姓名： 学 号： 0930140210 指导教师： 哈尔滨理工大学荣成学院完成时间： 2012 年 6 月 22日哈尔滨理工大学荣成学院专科生毕业设计（论文）评语学生姓名： 学号：0930140210学 院：荣成学院 专业：模具09-2任务起止时间： 2012 年5月 7日至 2012 年 6月 22日毕业设计（论文）题目：双卷筒冲压模具设计指导教师对毕业设计（论文）的评语：指导教师签名： 指导教师职称： 评阅教师对毕业设计（论文）的评语：评阅教师签名： 评阅教师职称： 答辩委员会对毕业设计的评语：答辩委员会评定，该生毕业设计（论文）成绩为： 答辩委员会主席签名： 职称： 年 月 日哈尔滨理工大学荣成学院专科生毕业设计（论文）任务书学生姓名： 学号：0930140210学 院：荣成学院 专业：模具09-2任务起止时间： 2012年5月 7日至 2012 年 6月 22日毕业设计（论文）题目：双卷筒冲压模具设计毕业设计工作内容：运用所学理论知识及所学的各种绘图辅助软件设计出一套含料、弯曲、校正的单工序冲压模具。1. 了解毕业设计内容，查阅资料（5月7日5月20日）；2. 查阅资料绘出各具装配图及各零件图（5月21日6月7日）；3. 撰写论文，准备毕业答辩（6月8日6月22日）。资料：1刘建超, 张宝忠. 冲压模具设计与制造. 北京: 高等教育出版社, 2004: 11692夏巨谌, 李志刚. 中国模具设计大典. 南昌: 江西科学技术出版社, 2003: 416653指导教师意见：签名：年 月 日系主任意见： 签名：年 月 日双卷筒冲压模具设计摘要我国冲压模具无论在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都已有了很大发展，但与国民经济需求和世界先进水平相比，差距仍很大，一些大型、精密、复杂、长寿命的高档模具每年仍大量进口，特别是中高档轿车的覆盖件模具，目前仍主要依靠进口。因而只有培养模具人才才能缩小我国同发达国家之间的距离。这次毕业设计我设计的是双卷筒落料、弯曲、校正冲压模具，利用的是单工序冲压模具生产的。单工序模，即是在压力机的一次行程中，只完成一道冲压工序的模具。一套模具只能完成一个工序，要得到一个完整的零件需要使用三套模具。经分析该工件可以由多个方案加工而成考虑各种因素最后我选择了单工序冲压模具。在设计过程中我对双卷筒进行了工艺性分析和模具结构的设计，经验证模具基本符合生产要求。关键词 冲压模；双卷筒；单工序 不要删除行尾的分节符，此行不会被打印目录摘要I第1章 绪论11.1引言11.2冲压的概念、特点及应用11.3冲压技术的现状及发展方向31.4选题意义61.5本论文的主要内容6第2章 双卷筒的工艺性分析72.1工艺方案的确定72.2落料、弯曲、校正工艺分析72.2.1落料工艺分析72.2.2弯曲工艺分析102.2.3校正工艺分析122.3本章小结13第3章 双卷筒模具结构设计143.1落料模具结构设计143.1.1工作零件的结构设计143.1.2定位零件的设计143.1.3卸料装置的选择143.1.4压力机的选取143.1.5模柄的选用153.1.6螺钉、销钉的选取153.2弯曲模具结构设计153.2.1凹模板外形尺寸的确定153.2.2凸模外形尺寸的确定163.2.3模架的确定163.2.4模柄的选用163.3校正模具结构设计163.3.1凹模板外形尺寸的确定163.3.2凸模外形尺寸的确定163.3.3模柄的选用163.4本章小结16第4章 落料、弯曲、校正模具总装图174.1落料模具总装图174.2弯曲模具总装图184.3校正模具总装图194.4本章小结19第5章 模具的使用说明205.1模具的使用注意事项205.2压力机应具有安全保护装置205.3模具的安装和搬运205.4本章小结21结论22致谢23参考文献24千万不要删除行尾的分节符，此行不会被打印。在目录上点右键“更新域”，然后“更新整个目录”。打印前，不要忘记把上面“Abstract”这一行后加一空行第1章 绪论1.1引言模具是工业生产的基础工艺装备，在电子、汽车、电机、电器、仪表、家电和通讯等产品中，6080的零部件都依靠模具成形，模具质量的高低决定着产品质量的高低，因此，模具被称之为“百业之母”。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。 模具生产的工艺水平及科技含量的高低，已成为衡量一个国家科技与产品制造水平的重要标志，它在很大程度上决定着产品的质量、效益、新产品的开发能力，决定着一个国家制造业的国际竞争力。 在国家产业政策的正确引导下，经过几十年努力，现在我国冲压模具的设计与制造能力已达到较高水平，包括信息工程和虚拟技术等许多现代设计制造技术已在很多模具企业得到应用。虽然如此，我国的冲压模具设计制造能力与市场需要和国际先进水平相比仍有较大差距。这些主要表现在高档轿车和大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模方面，无论在设计还是加工工艺和能力方面，都有较大差距。轿车覆盖件模具，具有设计和制造难度大，质量和精度要求高的特点，可代表覆盖件模具的水平。虽然在设计制造方法和手段方面已基本达到了国际水平，模具结构功能方面也接近国际水平，在轿车模具国产化进程中前进了一大步，但在制造质量、精度、制造周期等方面，与国外相比还存在一定的差距。标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具，是我国重点发展的精密模具品种。有代表性的是集机电一体化的铁芯精密自动阀片多功能模具，已基本达到国际水平。但总体上和国外多工位级进模相比，在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上仍存在一定差距。1.2冲压的概念、特点及应用冲压是利用安装在冲压设备（主要是压力机）上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件（俗称冲压或冲压件）的一种压力加工方法。冲压通常是在常温下对材料进行冷变形加工，且主要采用板料来加工成所需零件，所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一，隶属于材料成型工程术。冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。冲模是将材料（金属或非金属）批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲压生产就难以进行；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素，只有它们相互结合才能得出冲压件。与机械加工及塑性加工的其它方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。主要表现如下。（1）冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。这是因为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工，普通压力机的行程次数为每分钟可达几十次，高速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上，而且每次冲压行程就可能得到一个冲件。（2）冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压件的表面质量，而模具的寿命一般较长，所以冲压的质量稳定，互换性好，具有“一模一样”的特征。（3）冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，如小到钟表的秒表，大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压的强度和刚度均较高。（4）冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，且不需其它加热设备，因而是一种省料，节能的加工方法，冲压件的成本较低。但是，冲压加工所使用的模具一般具有专用性，有时一个复杂零件需要数套模具才能加工成形，且模具 制造的精度高，技术要求高，是技术密集形产品。所以，只有在冲压件生产批量较大的情况下，冲压加工的优点才能充分体现，从而获得较好的经济效益。冲压加工在现代工业生产中，尤其是大批量生产中应用十分广泛。相当多的工业部门越来越多地采用冲压法加工产品零部件，如汽车、农机、仪器、仪表、电子、航空、航天、家电及轻工等行业。在这些工业部门中，冲压件所占的比重都相当的大，少则60%以上，多则90%以上。不少过去用锻造、铸造和切削加工方法制造的零件，现在大多数也被质量轻、刚度好的冲压件所代替。因此可以说，如果生产中不谅采用冲压工艺，许多工业部门要提高生产效率和产品质量、降低生产成本、快速进行产品更新换代等都是难以实现的。1.3冲压技术的现状及发展方向随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，许多新技术、新工艺、新设备、新材料不断涌现，因而促进了冲压技术的不断革新和发展。其主要表现和发展方向如下。（1）冲压成形理论及冲压工艺方面冲压成形理论的研究是提高冲压技术的基础。目前，国内外对冲压成形理论的研究非常重视，在材料冲压性能研究、冲压成形过程应力应变分析、板料变形规律研究及坯料与模具之间的相互作用研究等方面均取得了较大的进展。特别是随着计算机技术的飞跃发展和塑性变形理论的进一步完善，近年来国内外已开始应用塑性成形过程的计算机模拟技术，即利用有限元（FEM）等有值分析方法模拟金属的塑性成形过程，根据分析结果，设计人员可预测某一工艺方案成形的可行性及可能出现的质量问题，并通过在计算机上选择修改相关参数，可实现工艺及模具的优化设计。这样既节省了昂贵的试模费用，也缩短了制模具周期。研究推广能提高生产率及产品质量、降低成本和扩大冲压工艺应用范围的各种压新工艺，也是冲压技术的发展方向之一。目前，国内外相继涌现出精密冲压工艺、软模成形工艺、高能高速成形工艺及无模多点成形工艺等精密、高效、经济的冲压新工艺。其中，精密冲裁是提高冲裁件质量的有效方法，它扩大了冲压加工范围，目前精密冲裁加工零件的厚度可达25mm，精度可达IT1617级；用液体、橡胶、聚氨酯等作柔性凸模或凹模的软模成形工艺，能加工出用普通加工方法难以加工的材料和复杂形状的零件，在特定生产条件下具有明显的经济效果；采用爆炸等高能效成形方法对于加工各种尺寸在、形状复杂、批量小、强度高和精度要求较高的板料零件，具有很重要的实用意义；利用金属材料的超塑性进行超塑成形，可以用一次成形代替多道普通的冲压成形工序，这对于加工形状复杂和大型板料零件具有突出的优越性；无模多点成形工序是用高度可调的凸模群体代替传统模具进行板料曲面成形的一种先进技术，我国已自主设计制造了具有国际领先水平的无模多点成形设备，解决了多点压机成形法，从而可随意改变变形路径与受力状态，提高了材料的成形极限，同时利用反复成形技术可消除材料内残余应力，实现无回弹成形。无模多点成形系统以CAD/CAM/CAE技术为主要手段，能快速经济地实现三维曲面的自动化成形。（2）冲模是实现冲压生产的基本条件在冲模的设计制造上，目前正朝着以下两方面发展：一方面，为了适应高速、自动、精密、安全等大批量现代生产的需要，冲模正向高效率、高精度、高寿命及多工位、多功能方向发展，与此相比适应的新型模具材料及其热处理技术，各种高效、精密、数控自动化的模具加工机床和检测设备以及模具CAD/CAM技术也在迅速发展；另一方面，为了适应产品更新换代和试制或小批量生产的需要，锌基合金冲模、聚氨酯橡胶冲模、薄板冲模、钢带冲模、组合冲模等各种简易冲模及其制造技术也得到了迅速发展。精密、高效的多工位及多功能级进模和大型复杂的汽车覆盖件冲模代表了现代冲模的技术水平。目前，50个工位以上的级进模进距精度可达到2微米，多功能级进模不仅可以完成冲压全过程，还可完成焊接、装配等工序。我国已能自行设计制造出达到国际水平的精度达25微米，进距精度23微米，总寿命达1亿次。我国主要汽车模具企业，已能生产成套轿车覆盖件模具，在设计制造方法、手段方面已基本达到了国际水平，但在制造方法手段方面已基本达到了国际水平，模具结构、功能方面也接近国际水平，但在制造质量、精度、制造周期和成本方面与国外相比还存在一定差距。 模具制造技术现代化是模具工业发展的基础。计算机技术、信息技术、自动化技术等先进技术正在不断向传统制造技术渗透、交叉、融合形成了现代模具制造技术。其中高速铣削加工、电火花铣削加工、慢走丝切割加工、精密磨削及抛光技术、数控测量等代表了现代冲模制造的技术水平。高速铣削加工不但具有加工速度高以及良好的加工精度和表面质量（主轴转速一般为1500040000r/min），加工精度一般可达10微米，最好的表面粗糙度Ra1微米），而且与传统切削加工相比具有温升低（工件只升高3摄氏度）、切削力小，因而可加工热敏材料和刚性差的零件，合理选择刀具和切削用量还可实现硬材料（60HRC）加工；电火花铣削加工（又称电火花创成加工）是以高速旋转的简单管状电极作三维或二维轮廓加工（像数控铣一样），因此不再需要制造昂贵的成形电极，如日本三菱公司生产的EDSCAN8E电火花铣削加工机床，配置有电极损耗自动补偿系统、CAD/CAM集成系统、在线自动测量系统和动态仿真系统，体现了当今电火花加工机床的技术水平；慢走丝线切割技术的发展水平已相当高，功能也相当完善，自动化程度已达到无人看管运行的程度，目前切割速度已达到300mm2/min，加工精度可达1.5微米，表面粗糙度达Ra=0.10.2微米；精度磨削及抛光已开始使用数控成形磨床、数控光学曲线磨床、数控连续轨迹坐标磨床及自动抛光等先进设备和技术；模具加工过程中的检测技术也取得了很大的发展，现在三坐标测量机除了能高精度地测量复杂曲面的数据外，其良好的温度补偿装置、可靠的抗振保护能力、严密的除尘措施及简单操作步骤，使得现场自动化检测成为可能。此外，激光快速成形技术（RPM）与树脂浇注技术在快速经济制模技术中得到了成功的应用。利用RPM技术快速成形三维原型后，通过陶瓷精铸、电弧涂喷、消失模、熔模等技术可快速制造各种成形模。如清华大学开发研制的“M-RPMS-型多功能快速原型制造系统”是我国自主知识产权的世界惟一拥有两种快速成形工艺（分层实体制造SSM和熔融挤压成形MEM）的系统，它基于“模块化技术集成”之概念而设计和制造，具有较好的价格性能比。一汽模具制造公司在以CAD/CAM加工的主模型为基础，采用瑞士汽巴精化的高强度树脂浇注成形的树脂冲模应用在国产轿车试制和小批量生产开辟了新的途径。（3）冲压设备和冲压生产自动化方面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，高精度、高寿命、高效率的冲模需要高精度、高自动化的冲压设备相匹配。为了满足大批量高速生产的需要，目前冲压设备也由单工位、单功能、低速压力机朝着多工位、多功能、高速和数控方向发展，加之机械乃至机器人的大量使用，使冲压生产效率得到大幅度提高，各式各样的冲压自动线和高速自动压力机纷纷投入使用。如在数控四边折弯机中送入板料毛坯后，在计算机程序控制下便可依次完成四边弯曲，从而大幅度提高精度和生产率；在高速自动压力机上冲压电机定转子冲片时，一分钟可冲几百片，并能自动叠成定、转子铁芯，生产效率比普通压力机提高几十倍，材料利用率高达97%；公称压力为250 kN的高速压力机的滑块行程次数已达2000次/min以上。在多功能压力机方面，日本田公司生产的2000 kN“冲压中心”采用CNC控制，只需5min时间就可完成自动换模、换料和调整工艺参数等工作；美国惠特尼公司生产的CNC金属板材加工中心，在相同的时间内，加工冲压件的数量为普通压力机的410倍，并能进行冲孔、分段冲裁、弯曲和拉深等多种作业。近年来，为了适应市场的激烈竞争，对产品质量的要求越来越高，且其更新换代的周期大为缩短。冲压生产为适应这一新的要求，开发了多种适合不同批量生产的工艺、设备和模具。其中，无需设计专用模具、性能先进的转塔数控多工位压力机、激光切割和成形机、CNC万能折弯机等新设备已投入使用。特别是近几年来在国外已经发展起来、国内亦开始使用的冲压柔性制造单元（FMC）和冲压柔性制造系统（FMS）代表了冲压生产新的发展趋势。FMS系统以数控冲压设备为主体，包括板料、模具、冲压件分类存放系统、自动上料与下料系统，生产过程完全由计算机控制，车间实现24小时无人控制生产。同时，根据不同使用要求，可以完成各种冲压工序，甚至焊接、装配等工序，更换新产品方便迅速，冲压件精度也高。（4）冲压标准化及专业化生产方面模具的标准化及专业化生产，已得到模具行业和广泛重视。因为冲模属单件小批量生产，冲模零件既具的一定的复杂性和精密性，又具有一定的结构典型性。因此，只有实现了冲模的标准化，才能使冲模和冲模零件的生产实现专业化、商品化，从而降低模具的成本，提高模具的质量和缩短制造周期。目前，国外先进工业国家模具标准化生产程度已达70%80%，模具厂只需设计制造工作零件，大部分模具零件均从标准件厂购买，使生产率大幅度提高。模具制造厂专业化程度越不定期越高，分工越来越细，如目前有模架厂、顶杆厂、热处理厂等，甚至某些模具厂仅专业化制造某类产品的冲裁模或弯曲模，这样更有利于制造水平的提高和制造周期的缩短。我国冲模标准化与专业化生产近年来也有较大发展，除反映在标准件专业化生产厂家有较多增加外，标准件品种也有扩展，精度亦有提高。但总体情况还满足不了模具工业发展的要求，主要体现在标准化程度还不高（一般在40%以下），标准件的品种和规格较少，大多数标准件厂家未形成规模化生产，标准件质量也还存在较多问题。另外，标准件生产的销售、供货、服务等都还有待于进一步提高。1.4选题意义通过这次毕业冲压模具设计，我巩固了冲压成形与模具设计的专业基础知识，基本掌握了落料、弯曲模具的设计方法和设计步骤，对模具的基本结构和制造工艺有了一定认识，熟悉了设计规范和国标，提高了绘图能力，培养了独立思考和动手的能力。在设计过程中从发现错误到弄懂，再发现错误，循环中我懂得了比较多东西。为以后我走向工作岗位打下坚实的基础。1.5本论文的主要内容本次设计的主要内容是双卷筒的落料、弯曲、校正单工序冲压模具的设计，主要进行了双卷筒的工艺性分析和各单工序冲压模具的结构设计。第2章 双卷筒的工艺性分析双卷筒零件图如图2-1所示。图2-1 零件图冲压技术要求：1. 材料：H682. 板厚：0.5mm3. 工件精度：IT104. 生产批量：大批量生产零件形状复杂，尺寸精度为IT10级2.1工艺方案的确定根据零件图的形状该工件可以有两种工艺方案方案一：该工件可由一套级进模来完成；方案二：该工件可以分为三个单工序的冲压模具，即落料、弯曲、校正单工序冲压模具来完成。本次设计选择方案二，因为级进模设计复杂模具生产周期长成本高，且工件精度要求不高，用单工序模具即可保证，单工序模具结构简单生产成本低。2.2落料、弯曲、校正工艺分析2.2.1落料工艺分析一、坯料尺寸的计算L1=23.145=31mm L2=23.142.5=16mm二、需要加工的零件图如图2-2所示。图2-2落料零件图三、冲裁件工艺分析从冲裁件的结构工艺性和冲裁件的精度和断面粗糙度两个方面进行分析。1. 冲裁件的结构工艺性（1）结构简单。尺寸较小，厚度适中，适合冲裁。（2）材料为H68具有良好的冲压性能。2. 冲裁件的精度和断面粗糙度尺寸精度：零件图上所有未标注公差的尺寸均为IT10精度适合用于冲裁。表面粗糙度：零件图上所有未标注表面粗糙度，考虑为12.5m。适合冲裁。结论：该制件适合冲裁工艺性，适合冷冲裁加工，其加工工艺性好。2.2.1.1主要设计计算1.排样方式的确定根据零件图可以确定排样方式为有废料排样。查表2-11得，Cmin=0.5 mm，=0.1条料宽度mm导料板间距A=B+C=35 mm查最小搭边值表2-21得mm，mm，经计算mm，mm表2-1导料板与条料之间的最小间隙Cmin mm材料厚度t无侧压装置条料宽度B有侧压装置条料宽度B100以下100200200300100以下100以上0.50.5112230.50.50.50.50.50.51111115555555 5材料厚度t圆形或圆角r2t的工件矩形件边长L50mm矩形件边长L50mm或圆角r2t工件间a1侧面a工件间a1侧面a工件间a1侧面a025以下0.250.50.50.80.81.21.21.61.81.21.00.81.02.01.51.21.01.22.21.81.51.21.52.52.01.81.51.82.82.21.81.51.83.02.52.01.82.0表2-2最小搭边值mm2.冲裁力计算 冲裁力F可按下面公式计算： （2-1）式中：F冲裁力（kN）K安全系数，K=1.3 L冲裁周边长度，计算得130mm t材料厚度（mm）材料的抗剪强度（MPa），由文献1得=370MPa故： kN3.工作零件刃口尺寸的计算该冲裁件属于落料件，选凹模为设计标准，只需要计算落料凹模刃口尺寸及制造公差，凸模刃口尺寸由凹模实际尺寸按间隙要求配作。查表2-31得Zmin=0.025mm，Zmax=0.035mm，因为工件的的公差等级为IT10所以。落料凹模尺寸如下：第一类尺寸（磨损后增大的尺寸）： （2-2）mm，mm，mm，mm，mm第二类尺寸（磨损后减小的尺寸）： （2-3）mm式中，A、B模具基准件尺寸（mm）； Amax、Bmin工件极限尺寸（mm）； 工件公差（mm）表2-3冲裁模初始双面间隙值Z mm材料厚度t /mm软铝纯铜、黄铜、软铜Wc=(0.080.2)%ZminZmaxZminZmax0.20.0080.0120.0100.0140.30.0120.0180.0150.0210.40.0160.0240.0200.0280.50.0200.0300.0250.0352.2.2弯曲工艺分析2.2.2.1需要加工的零件图图2-4弯曲零件图2.2.2.2弯曲件的质量分析根据零件图及所学的理论知识可知该工件制造时需要考虑卸载后工件回弹现象。2.2.2.3弯曲件的工艺性弯曲件的工艺性是指弯曲零件的形状、尺寸、精度、材料以及技术要求等是否符合弯曲加工的工艺要求。具有良好工艺性的弯曲件，能简化弯曲的工艺过程及模具结构，提高工件的质量。该弯曲件名为双卷筒，形状对称，尺寸精度要求为IT10，材料是H68， 为半硬铜材料。2.2.2.4弯曲力的计算与压力计的选取1. 弯曲力的计算弯曲力是指弯曲件在完成预定弯曲时所需要的压力机施加的压力，是设计冲压工艺过程和选择设备的重要依据之一。弯曲力的大小与毛坯尺寸、零件形状、材料的机械性能、弯曲方法和模具结构等多种因素有关，理论分析方法很难精确计算，在实际生产中常按经验公式进行计算。1）自由弯曲时的弯曲力公式V形弯曲件： （2-4）U形弯曲件： （2-5）式中， 自由弯曲力；B弯曲件的宽度；t弯曲件厚度；r内圆弯曲半径；弯曲材料的抗拉强度；K安全系数，一般取1.3。2）计算本弯曲件弯曲部分为U形件弯曲。H68的MPakN2. 压力机的选用压力机的选取总原则：压力机的公称压力必须大于弯曲时的所有工艺力之和，即F压机（1.21.3）F总。压力机选用还决定于压力机的调整与板料厚度误差的大小。由上述可知，该弯曲件弯曲所需的压力是80.17kN，查取参考文献，可选取具有以下规格的压力机，具体如表2-42所示。表2-4压力机规格型号公称压力滑块行程行程次数最大闭合高度闭合高度调节量工作台尺寸前后模柄孔尺寸直径J23-10100kN45mm145次/min180mm35 mm240mm，左右370mm25mm，深度55mm2.2.3校正工艺分析一、弯曲件的质量分析因为此次弯曲模具设计为第二次弯曲整形模具设计，故不考虑回弹。二、弯曲件的工艺性该弯曲件名为双卷筒，形状对称，尺寸精度要求为IT10，材料是H68， 为半硬铜材料。三、弯曲力的计算与压力计的选取1.弯曲力的计算弯曲力是指弯曲件在完成预定弯曲时所需要的压力机施加的压力，是设计冲压工艺过程和选择设备的重要依据之一。弯曲力的大小与毛坯尺寸、零件形状、材料的机械性能、弯曲方法和模具结构等多种因素有关，理论分析方法很难精确计算，在实际生产中常按经验公式进行计算。1）自由弯曲时的弯曲力公式V形弯曲件： U形弯曲件：式中， 自由弯曲力；B弯曲件的宽度；t弯曲件厚度；r内圆弯曲半径；弯曲材料的抗拉强度；K安全系数；一般取1.3。2）计算本弯曲件弯曲部分为U形件弯曲。H68的MPakN2.压力机的选用可以和弯曲时的压力及规格相同，如表2-4所示。2.3本章小结本章主要是双卷筒的工艺性分析，主要进行了工艺方案的确定，落料、弯曲、校正工艺分析。第3章 双卷筒模具结构设计3.1落料模具结构设计3.1.1工作零件的结构设计一、凹模外形尺寸的确定凹模采用板状结构通过螺钉、销钉与下模座固定。根据模具设计大典2采用标准模板凹模厚H H=22凹模宽度B B=100凹模长度L L= 100确定凹模的外形尺寸为为10010022二、凸模外形尺寸的确定根据压力机的闭模高度和凹模的尺寸确定凸模的外形尺寸。3.1.2定位零件的设计采用固定挡料销定位，其尺寸根据模具设计大典3的标准设计，如图3-1所示。图3-1固定挡料销3.1.3卸料装置的选择根据要求采用弹性卸料装置，弹性卸料装置所得的冲裁零件质量较好，品质度高。3.1.4压力机的选取压力机的标称压力必须大于或等于总冲压力的（1.11.3）倍，即：（1.11.3）50.31 kN，查表双柱可倾压力机参数，选压力机型号规格为J23-10，规格如表2-4所示。3.1.5模柄的选用模柄的作用是将模具的上模座固定在冲床的滑块上。常见的模柄形式有压入式模柄、旋入式模柄、凸缘模柄、浮动式模柄、槽型模柄、通用模柄、推入式模柄。压入式模柄能保证较高的同轴度和垂直度，适用于中小型模具，故在此选用压入式模柄。如图3-2所示。图3-2模柄3.1.6螺钉、销钉的选取螺钉用于固定模具零件，一般选用内六角螺钉；销钉起定位作用，常用圆柱销钉。它们的选取应根据冲压力大小、凹模厚度等确定。下表是螺钉规格。表3-1螺钉规格凹模厚度1313191925253235螺钉规格M4、M5M5、M6M6、M8M8、M10M10、M123.2弯曲模具结构设计3.2.1凹模板外形尺寸的确定凹模采用板状结构通过螺钉、销钉与下模座固定。根据模具设计大典采用标准模板凹模厚H H=35凹模宽度B B=60凹模长度L L= 80确定凹模的外形尺寸为为6080353.2.2凸模外形尺寸的确定根据压力机的闭模高度和凹模的尺寸确定凸模的外形尺寸。3.2.3模架的确定根据模具设计大典3选用标准模架3.2.4模柄的选用模柄的作用是将模具的上模座固定在冲床的滑块上。常见的模柄形式有压入式模柄、旋入式模柄、凸缘模柄、浮动式模柄、槽型模柄、通用模柄、推入式模柄。压入式模柄能保证较高的同轴度和垂直度，适用于中小型模具，故在此选用压入式模柄。如图3-2所示。3.3校正模具结构设计3.3.1凹模板外形尺寸的确定凹模采用板状结构通过螺钉、销钉与下模座固定。根据模具设计大典3采用标准模板凹模厚H H=35凹模宽度B B=60凹模长度L L= 80确定凹模的外形尺寸为为6080353.3.2凸模外形尺寸的确定根据压力机的闭模高度和凹模的尺寸确定凸模的外形尺寸。3.3.3模柄的选用模柄的作用是将模具的上模座固定在冲床的滑块上。常见的模柄形式有压入式模柄、旋入式模柄、凸缘模柄、浮动式模柄、槽型模柄、通用模柄、推入式模柄。压入式模柄能保证较高的同轴度和垂直度，适用于中小型模具，故在此选用压入式模柄。如图3-2所示。3.4本章小结本章主要对落料、弯曲、校正冲压模具进行具体的结构设计，例如，凹模板外形尺寸、凸模外形尺寸的确定；模架；模柄等结构的设计。第4章 落料、弯曲、校正模具总装图4.1落料模具总装图落料模具如图4-1所示。图4-1落料模具总装图1-模柄 2-卸料螺钉 3-上模座 4-导套 5-导柱 6-下模座 7-凸模 8-螺钉 9-销钉10-导料板 11-卸料版 12-橡胶 13-固定板 14-螺钉 15-垫板 16-止转销 17-挡料销 18-螺钉 19-承料板 20-凹模模具工作过程：将条料由承料板送入导料板的槽中，并靠槽一侧，压力机滑块带着上模下行，然后将工件从条料上落下，由模具下方取出工件进行下一工序。最后将条料送进下一步距，进行下一个工件的生产。4.2弯曲模具总装图弯曲模具如图4-2所示。图4-2弯曲模具总装图1-模柄 2-固定板 3-上模座 4-导套 5-导柱 6-下模座 7-螺钉 8-凹模 9-凸模10-圆柱销 11-止转销模具的工作过程：将第一步工序落料得到的工件放进弯曲模具的凹模中，压力机滑块带着上模下行，弯曲成型后用手从模具中取出。4.3校正模具总装图校正模具如图4-3所示。图4-3校正模具总装图1-模柄 2-螺钉 3-圆柱销 4-凸模 5-凹模 6-螺钉 7-圆柱销 8-下模座 9-止转销模具的工作过程：将弯曲成型后的工件放入校正模具中，压力机滑块带着上模下行，对工件进行校正。4.4本章小结本章主要介绍三种单工序模具的总装图及模具的工作过程。第5章 模具的使用说明5.1模具的使用注意事项1.模具前，应检查模具是否完好，所用的模具名称、编号和基本结构是否与工艺规程一致。有导向装置的模具，检查其润滑是否良好。并清除模具表面油污、赃物。2. 冲压用毛坯表面要洁净，并均匀涂抹润滑剂。3. 定期检查压力机，保证其精度和完好状态。4. 定期进行维护性修理。5.2压力机应具有安全保护装置压力机安全装置应具有下列各项中的某一项功能，以杜绝人身事故的发生。1）压力机滑块运行期间，人体的任一部分不会进入危险区。2）滑块下行程时，当人体的任一部分进入危险区之前，滑块能停止下行程或停于下死点之前。3）滑块下行程时，能将进入危险区的人体某一部分推出。4）滑块下行程时，能将进入危险区的操作者手臂拉出。5）当操作者双手脱离启动离合器的操纵按钮（或操纵手柄）后，直到伸进危险区之前，滑块能停止下行程或停于下死点之前。5.3模具的安装和搬运冲模的使用寿命、工作安全和冲件质量等与冲模的正确安装有着极大的关系。1）冲模应正确安装在压力机上，使模具上下部分不发生偏斜和位移，这样可以保证模具有较高的准确性，避免产生废品。而且可保证模具寿命。2）模具安装时，将带有导向的模具，上下应同时搬到工作台面上。由于大型模具在工作台面上不便移动，应按材料的送料方向、产品的取出方式、气垫顶杆孔的位置等尽量准确定位。先固定上模，然后根据上模的位置固定下模。3）固定上模的方法有压板压