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按键 冲压 模具设计 冲孔 复合 弯曲 模具 30 CAD

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放音按键的冲压模具设计-落料冲孔复合模、弯曲模2副模具含30张CAD图.zip,按键,冲压,模具设计,冲孔,复合,弯曲,模具,30,CAD

内容简介：

1. 二维零件图材料是进口镀锌钢板，选用复合模来做2副模具。二维零件图弯曲的部分都是有圆倒角的 0.3，材料是镀锌钢板，2. 零件图复合模方案：落料冲孔做一副复合模，然后弯曲需要两幅（上下弯曲）只做两幅模具：做1幅落料冲孔、在做1幅弯曲模3.带工艺卡+说明书+CAD课题基本内容： 1课题调研，收集相关工程设计资料、手册，熟悉冲压模具的结构、原理。 2在查阅相关资料和对制件充分分析的基础上撰写开题报告（2000字左右）。 3绘制制件零件图，进行制件采用冲压加工的经济性分析。 4对制件进行工艺性分析，并确定制件的冲压加工工艺；综合分析、比较并确定合适的冲压工艺方案；确定排样方案，计算材料利用率，绘制排样图。 5各工序工艺参数的确定与计算，根据冲压力大小及模具尺寸等初选冲压设备。 6初步确定模具结构形式。 7绘制模具装配图。 8模具零件图（非标准件）绘制9撰写设计说明书（按毕业设计指导手册的相关规定执行）。 要求： 1. 模具结构合理、可靠，零件结构工艺性好。 2. 设计计算正确，制图规范，说明书有条理。 摘 要随着模具制造的技能化逐步向科学化发展，逐渐由以前手动方式发展为利用软件等高科技方式来辅助设计的完成。冷冲模是其中的一种。毕业设计是在模具专业理论教学之后进行的实践性教学环节。是对所学知识的一次总检验，是走向工作岗位前的一次实战演习。其目的是，综合运用所学课程的理论和实践知识,本次设计选用的工件是放音按键，设计出了落料冲孔复合模、弯曲模两幅完整的模具设计。通过本次设计巩固和扩充模具专业课程所学内容，掌握模具设计与制造的方法、步骤和相关技术规范。熟练查阅相关技术资料。掌握模具设计与制造的基本技能，如制件工艺性分析、模具工艺方案论证、工艺计算、加工设备选定、制造工艺、收集和查阅设计资料，绘图及编写设计技术文件等。冲压工艺与模具设计应结合工厂的设备、人员等实际情况，从零件的质量、生产效率、生产成本、劳动强度、环境的保护以及生产的安全性各个方面综合考虑，选择技术先进、经济合理、使用安全可靠的工艺方案和模具，以使冲压件的生产在保证达到设计图样上的各项技术要求，尽可能降低冲压的工艺成本和保证安全生产。关键词：模具；放音按键；落料冲孔；弯曲模；工艺计算；加工设备AbstractWith the technological development of die and mould manufacturing, it has gradually changed from manual mode to assistant design using high-tech methods such as software. Cold stamping die is one of them.Graduation design is a practical teaching link after theoretical teaching of die and mould specialty. It is a general test of the knowledge learned and a practical exercise before going to work. The purpose of this design is to use the theory and practice knowledge of the course comprehensively. The selected workpiece is the SOUND-PLAYING button, and two complete die designs of blanking punching compound die and bending die are designed. Through this design to consolidate and expand the content of the professional course of die and mould, master the methods, steps and related technical specifications of die and mould design and manufacture. Skillful access to relevant technical information. Master the basic skills of die design and manufacturing, such as process analysis of parts, demonstration of die process plan, process calculation, selection of processing equipment, manufacturing process, collecting and consulting design information, drawing and compiling design technical documents, etc.The design of stamping process and die should be combined with the actual situation of equipment and personnel in the factory, considering comprehensively the quality of parts, production efficiency, production cost, labor intensity, environmental protection and safety of production, and selecting technological schemes and dies with advanced technology, reasonable economy, safe and reliable use, so as to ensure the production of stamping parts to achieve the design drawings. Various technical requirements, as far as possible to reduce the cost of stamping process and ensure safe production.Key words: die; playback button; blanking punching; bending die; process calculation; processing equipment目 录摘 要1Abstract2引 言4第一章、冲裁件的工艺性分析61.1.冲裁件的形状71.2.冲裁件的尺寸精度8第二章、制件冲压工艺方案的确定92.1.冲压工序的组合92.2.冲压顺序的安排9第三章、制件排样图的设计及材料利用率的计算113.1.展开尺寸的计算113.2.制件排样图的设计123.3.材料利用率的计算14第四章、确定总冲压力和选用压力机及计算压力中心154.1.冲压力计算154.1.2.卸料力的计算154.1.3.弯曲力的计算164.2.压力中心的计算174.3.压力机的选用18第五章、凸、凹模刃口尺寸计算205.1.凸、凹模刃口尺寸计算原则205.2.凸、凹模刃口尺寸计算方法215.2.1.凸模和凹模分开加工215.2.2.凸模和凹模配合加工215.3.弯曲工序计算24第六章、模具整体结构形式设计276.1.落料模结构形式：276.2.弯曲模的结构形式28第七章、模具零件的结构设计307.1.落料凸凹模的设计307.2.落料凹模的设计307.3.弯曲凸模的设计317.4.弯曲凹模的设计32第八章、模具的总装配（以落料冲孔模为例）34设计小结35致 谢36参考文献37引 言模具行业的发展现状及市场前景现代模具工业有“不衰亡工业”之称。世界模具市场总体上供不应求，市场需求量维持在700亿至850亿美元，同时，我国的模具产业也迎来了新一轮的发展机遇。近几年，我国模具产业总产值保持15%的年增长率（据不完全统计，2005年国内模具进口总值达到700多亿，同时，有近250个亿的出口），到2007年模具产值预计为700亿元，模具及模具标准件出口将从现在的每年9000多万美元增长到2006年的2亿美元左右。单就汽车产业而言，一个型号的汽车所需模具达几千副，价值上亿元，而当汽车更换车型时约有80%的模具需要更换。2005年我国汽车产销量均突破550万辆，预计2007年产销量各突破700万辆，轿车产量将达到300万辆。另外，电子和通讯产品对模具的需求也非常大，在发达国家往往占到模具市场总量的20%之多。目前，中国17000多个模具生产厂点，从业人数约50多万。1999年中国模具工业总产值已达245亿元人民币。工业总产值中企业自产自用的约占三分之二，作为商品销售的约占三分之一。在模具工业的总产值中，冲压模具约占50%，塑料模具约占33%，压铸模具约占6%，其它各类模具约占11%。模具的发展是体现一个国家现代化水平高低的一个重要标志，就我国而言，经过了这几十年曲折的发展，模具行业也初具规模，从当初只能靠进口到现在部分进口已经跨了一大步，但还有一些精密的冲模自己还不能生产只能通过进口来满足生产需要。随着各种加工工艺和多种设计软件的应用使的模具的应用和设计更为方便。随着信息产业的不断发展，模具的设计和制造也越来越趋近于国际化。现在模具的计算机辅助设计和制造（CAD/CAM）技术的研究和应用。大大提搞了模具设计和制造的效率。减短了生产周期。采用模具CAD/CAM技术，还可提高模具质量，大大减少设计和制造人员的重复劳动，使设计者有可能把精力用在创新和开发上。尤其是pro/E和UG等软件的应用更进一步推动了模具产业的发展。数控技术的发展使模具工作零件的加工趋进于自动化。电火花和线切割技术的广泛应用也对模具行业起到了飞越发展。模具的标准化程度在国内外现在也比较明显。特别是对一些通用件的使用应用的越来越多。其大大的提高了它们的互换性。加强了各个地区的合作。对整个模具的行业水平的提高也起到了重要的作用。冲压工艺是塑性加工的基本加工方法之一。它主要用于加工板料零件，所以有时也叫板料冲压。冲压不仅可以加工金属板料，而且也可以加工非金属板料。冲压加工时，板料在模具的作用下，于其内部产生使之变形的内力。当内力的作用达到一定程度时，板料毛坯或毛坯的某个部位便会产生与内力的作用性质相对应的变形，从而获得一定的形状、尺寸和性能的零件。冲压生产靠模具与设备完成加工过程，所以它的生产率高，而且由于操作简便，也便于实现机械化和自动化。利用模具加工，可以获得其它加工方法所不能或难以制造的、形状复杂的零件。冲压产品的尺寸精度是由模具保证的，所以质量稳定，一般不需要再经过机械加工便可以使用。冲压加工一般不需要加热毛坯，也不像切削加工那样大量的切削材料，所以它不但节能，而且节约材料。冲压产品的表面质量较好，使用的原材料是冶金工厂大量生产的轧制板料或带料，在冲压过程中材料表面不受破坏。 因此，冲压工艺是一种产品质量好而且成本低的加工工艺。用它生产的产品一般还具有重量轻且刚性好的特点。冲压加工在汽车、拖拉机、电机、电器、仪器、仪表、各种民用轻工产品以及航空、航天和兵工等的生产方面占据十分重要的地位。现代各种先进工业化国家的冲压生产都是十分发达的。在我国的现代化建设进程中，冲压生产占有重要的地位。 第一章、冲裁件的工艺性分析冲压主要是按工艺分类，可分为分离工序和成形工序两大类。分离工序也称冲裁，其目的是使冲压件沿一定轮廓线从板料上分离，同时保证分离断面的质量要求。成形工序的目的是使板料在不破坯的条件下发生塑性变形，制成所需形状和尺寸的工件。在实际生产中，常常是多种工序综合应用于一个工件。冲裁、弯曲、剪切、拉深、胀形、旋压、矫正是几种主要的冲压工艺。 冲压用板料的表面和内在性能对冲压成品的质量影响很大，要求冲压材料厚度精确、均匀；表面光洁，无斑、无疤、无擦伤、无表面裂纹等；屈服强度均匀，无明显方向性；均匀延伸率高；屈强比低；加工硬化性低。 在实际生产中，常用与冲压过程近似的工艺性试验，如拉深性能试验、胀形性能试验等检验材料的冲压性能，以保证成品质量和高的合格率。模具的精度和结构直接影响冲压件的成形和精度。模具制造成本和寿命则是影响冲压件成本和质量的重要因素。模具设计和制造需要较多的时间，这就延长了新冲压件的生产准备时间。 模座、模架、导向件的标准化和发展简易模具(供小批量生产)、复合模、多工位级进模(供大量生产)，以及研制快速换模装置，可减少冲压生产准备工作量和缩短准备时间，能使适用于减少冲压生产准备工作量和缩短准备时间，能使适用于大批量生产的先进冲压技术合理地应用于小批量多品种生产。冲压设备除了厚板用水压机成形外，一般都采用机械压力机。以现代高速多工位机械压力机为中心，配置开卷、矫平、成品收集、输送等机械以及模具库和快速换模装置，并利用计算机程序控制，可组成高生产率的自动冲压生产线。在每分钟生产数十、数百件冲压件的情况下，在短暂时间内完成送料、冲压、出件、排废料等工序，常常发生人身、设备和质量事故。因此，冲压中的安全生产是一个非常重要的问题。冲裁件的工艺性是指冲裁件在冲裁加工中的难易程度。所谓冲裁工艺性好是指能用普通的冲裁方法，在模具寿命和生产率较高、成本较低的条件下得到质量合格的冲裁件。因此，冲裁件的结构形状、尺寸大小、精度等级、材料及厚度等是否符合冲裁的工艺要求，对冲裁件质量、模具寿命和生产效率有很大的影响。1.1.冲裁件的形状图1-1 零件及尺寸弯曲件形状简单，适用模具批量生产，零件材料镀锌钢板，其实际材质为Q235钢，厚度t=1.6mm，产品材料性能分析如下：材料材质：Q235钢抗剪强度：310-380Mpa抗拉强度：440-470Mpa屈服极限：240Mpa延伸率： 21-25%Q235钢广泛用于轻工、机械、运输车辆、建筑等一般结构件，自行车、农机配件、五金制品，输送水、煤气等用管，烟筒、屋面板、拉杆、支架及机械用一般结构零件。例如：地脚螺栓、犁铧、烟筒、屋面板、铆钉、低碳钢丝、薄板、焊管、拉杆、吊钩、支架、焊接结构等。便于模具的加工和减少冲压时在尖角处开裂的现象，同时也可以防止尖角部位刃口的过快磨损，同时要保证产品弯曲后成90，这个就要控制产品弯曲的回弹，这个会在后期设计模具和计算时具体计算和分析。1.2.冲裁件的尺寸精度冲裁件的精度主要以其尺寸精度、冲裁断面粗糙度、毛刺高度三个方面的指标来衡量，根据零件图上的尺寸标注及公差，可以判断属于尺寸精度为IT12IT14的经济级普通冲裁。第二章、制件冲压工艺方案的确定2.1.冲压工序的组合冲裁工序可以分为单工序冲裁、复合工序冲裁和连续冲裁。冲裁方式根据下列因素确定：（1） 根据生产批量来确定 对于年产量需求1万件的该产品来说采用复合模或单模较合适。（2） 根据对冲裁件尺寸形状的适应性来确定 产品的尺寸较小，考虑到单工序送料不方便和生产效率低，因此常采用复合冲裁或连续冲裁。连续冲裁又可以加工形状复杂、宽度很小的异形冲裁件。（3） 根据模具制造安装调整的难易和成本的高低来确定, 对复杂形状的冲裁件来说，采用复合冲裁比采用连续冲裁较为适宜，因为模具制造安装调整较容易，且成本较低。（4） 根据操作是否方便与安全来确定 复合冲裁其出件或清除废料较困难，工作安全性较差，连续冲裁较安全。综上所述分析，在满足冲裁件质量与生产率的要求下，选择复合工序冲裁方式，其模具寿命较长，生产率高，操作较方便和工作安全性高。2.2.冲压顺序的安排落料，冲孔，弯曲共三种工序，具体如何安排需要详细斟酌考虑，尤其是弯曲工序，如何保证弯曲后的角度，这和工序的数量和具体结构有关。此类产品简单的方法就是弯曲，最后成产品形状，在设计模具时需要考虑产品的回弹，在设计模具时如何避免回弹。本次设计课题，图形弯曲方向，有上弯曲，也有下弯曲，同一方向的弯曲可以在一次工序中实现，所以弯曲工序需要两次，两幅模具，而落料和冲孔可以合并成复合模，由于产品外形有一个缺口部分，其产品最小宽度为1.0mm，远小于材料厚度，所以这里的缺口需要单独冲裁，所以落料时，这里需要做成平的，然后单独冲缺口，如下图：图2-1 示意简图所以这里的两个缺口，需要落料之后，单独冲裁，所以本次设计的课题，工艺最终确定为，落料冲孔，冲缺口，上弯曲，下弯曲，共4副模具，本次只设计其中的落料冲孔和弯曲模，后续计算只计算此两幅模具的数据。第三章、制件排样图的设计及材料利用率的计算3.1.展开尺寸的计算弯曲件厚度为1.6mm，因为成型弯曲件需要经过落料冲孔、弯曲，才能最后实现产品型，由于产品形状简单， 所以不需要单独计算弯曲系数及尺寸分析，展开尺寸需要根据实际弯曲模具的间隙和模具结构来调试，计算结果仅仅作为参考。弯曲件毛坯的展开尺寸是根据变形中性层长度不变的原理来求出的，对于变形程度很小或对尺寸要不高的弯曲件来说，可以近似的认为变形中性层与毛坯的断面中心相重合，这时，中性层的位置为=r+t/2式中 r弯曲件内层的弯曲半径 t板料的厚度，而当需要精确的求出弯曲毛坯的展开长度时，就必须精确的求出变形中性层的位置。确定位置之后就可以进行毛坯展开长度的计算了，这需要一个中性层的位移系数，此系数对于弯曲形状及弯曲程度不同，数值也不同，需要根据实际的模具调节展开尺寸。本次产品弯曲r/材料厚度t=0.1/1.6=0.0625，小于0.5，属于小R角弯曲，所以按以下经验公式来计算单个直角弯曲展开公式是L=L1+L2+0.4t,多处弯曲，需要经过多次计算，计算如下：长度L=86.6+11.4+0.41.6=98.64，按98.6mm计算宽度B=34.4+9.6+0.41.6=44.64,按44.6mm计算宽度B=20+10.6+0.41.6=31.24,按31.2mm计算内部孔弯曲部分宽度B=6.4+7+0.41.6=14.04,按14mm计算内部孔弯曲部分宽度B=0+3.4+0.41.6=4.04,按4mm计算此尺寸目前是待定，在实际生产时需调节，由于展开后四周无R角，这样设计模具，凹模会因为热处理应力集中而开裂，但是增加R角后，由于产品形状复杂，冲出的产品明显圆弧，所以设计模具时适当增大模具外形，以增大模具强度，不改变产品形状。展开图纸如下图所示：图3-1 展开图形及尺寸3.2.制件排样图的设计排样对材料的利用率，工件的尺寸精度，生产率，模具制造难易程度和使用寿命有一定的影响。按材料的经济利用程度或废料的多少，排样可分为有废料排样与少、无废料排样两大类。排样又可分直排、斜排、对排、对头斜排、多排、混合排等。有废料排样有如下几种形式：（1）直排 排样时，应优先选用直排，因为直排的模具最简单。但对于三角形、角尺形等工件，采用直排会造成较大的材料浪费，可考虑选择斜排或对排。（2）斜排 斜排将时制模工作量增大。（3）对排 选取对排省料幅度较大。比直排省料可达30%-50%。但需要注意：如果采取送料一次冲一件的方案，即用单凸模，模具结构与直排时基本相同，模具费也相差不大，但只实用于条料，不能用卷料。排样时需考虑如下原则：1） 提高材料利用率（不影响冲件使用性能前提下，还可适当改变冲件的形状）2） 合理排样方法使操作方便，劳动强度低且安全。3） 模具结构简单、寿命长。4） 保证冲件的质量和冲件对板料纤维方向的要求。搭边与料宽如下： 搭边 排样中相邻两个零件之间的余料或零件与条料边缘间的余料称为搭边。搭边的作用是补偿补偿定位误差，保持条料有一定的刚度，以保证零件质量和送料方便。搭边值要合理确定，值过大，材料利用率低；值过小，搭边的强度与刚度不够，冲裁时容易翘曲或被拉断，不仅会增大冲裁件毛刺，有时甚至单边拉入模具间隙，造成冲裁力不均，损坏模具刃口。因此，搭边的最小宽度大于塑性变形区的宽度，一般可取等于材料的厚度。搭边值的大小还与材料的力学性能、厚度、零件的形状与尺寸、排样的形式、送料及挡料方式、卸料方式等因素有关。搭边值一般由经验确定，根据所给材料厚度=1.6mm，确定搭边工作间a1为1.8mm, a为2.0mm。根据产品形状一头大，一头小，可以采用错开排样法，能提高材料利用率。送料步距和条料宽度的确定 （1）送料步距 条料在模具上每次送进的距离成为送料步距。每次只冲一个零件的步距S的计算公式为 S=D+a1 S=9+26.6+1.8=37.4mm式中 D平行于送料方向的冲裁宽度；a1冲裁之间的搭边值。（2） 条料宽度 条料宽度的确定原则：最小条料宽度要保证冲裁时零件周边有足够的搭边值，最大条料宽度要能在冲裁时顺利地在导料板之间送进，并与导料板之间有一定的间隙。当用孔定距时，可按下式计算条料宽度 B-=(Dmax+2a)- =(98.6+22)-0.5=102.6-0.5mm式中 B条料的宽度（mm）；Dmax冲裁件垂直于送料方向的最大尺寸（mm）；a侧搭边值；条料宽度的单向（负向）公差；条料是由板料剪裁下料而得，为保证送料顺利，剪裁时的公差整带分布规定上偏差为零，下偏差为负值条料在模具上送进时一般都有导向，当使用导料销导向而又无侧压装置时，在宽度方向也会产生送料误差。所以剪切条料宽度偏差=0.5, 因此B=102.6-0.5。具体可见排样图：图3-2 排样图3.3.材料利用率的计算一个步距内的材料利用率为=nF/Bs100% =11845.6432/37.4102.6100%=48.098%式中 F一个步距内冲裁件面积（包括冲出的小孔在内）；n一个步距内冲裁件数目；1B条料宽度（mm）；102.6mms步距（mm）；37.4mm第四章、确定总冲压力和选用压力机及计算压力中心4.1.冲压力计算平刃口冲裁力可按下式计算落料力计算F1=KL F=1.3316.35531.6380=250047.2291N =250.047KN式中 F冲裁力（N）；L冲裁件周边长度（mm）；316.3553mm材料抗剪强度（MPa）；（Q235钢310-380MPa）材料厚度(mm)；1.6mmK系数，通常K=1.3；冲方形孔力计算F2=nKL F2=11.32（4+5）1.6380=14227.2N =14.227KN冲异形孔力计算F3=nKL F3=11.360.281.6380=47645.312N =47.645KN冲异形孔力计算F4=nKL F4=11.371.4251.6380=56454.32N =56.454KN4.1.2.卸料力的计算从凸模上卸下板料所需的力称为卸料力；从凹模内向下推出工件或废料所需的力称推件力。、和冲件轮廓的形状、冲裁间隙、材料种类和厚度、润滑情况、凹模洞口形状因素有关。在实际生产中常用以下经验公式计算： 式中 F冲裁力；卸料力系数； 推件力系数；n梗塞在凹模内的冲件数（nh/t） h为凹模直壁洞口的高度。、可分别由表4.1查取。当冲裁件形状复杂、冲裁间隙较小，润滑较差、材料强度高时应取较大的值；反之则应取较小的值。表4.1 卸料力、推件力和顶件力系数料厚/mm0.52.50.0250.060.050.062.56.00.0200.040.030.04取为0.06、为0.05=0.06250.047=15KN。=0.05（14.227+47.645+56.454）=5.9163KN。所以落料冲孔模总的冲压力为F总=250.047+14.227+47.645+56.454+15+5.9163=389.2893KN。4.1.3.弯曲力的计算本次设计的弯曲工序，有两处弯曲，且是L形弯曲，设计模具时建议采用下弯，方便定位和卸料，此工件L形弯曲时力的计算，选计算公式为 F自=0.6kbtb/(r+t) =0.61.361.61.6470)/(0.1+1.6) =3312.339N=3.3KNF自材料在冲压行程结束时的自由弯曲力b弯曲件的宽度，6mm t弯曲件厚度，1.6mmr弯曲件内弯角半径，R=0.1mmk安全系数,K=1.3 b材料的强度极限,b查表=440470MPa,取470MPa。弯曲校正力FQ=qA=50103.4=1700N=1.7KN其中q单位面积上的校正力，查表得该值为40-60，取50A弯曲件被校正部分的投影面积所以弯曲成型力F总=2(3.3+1.7)=10KN4.2.压力中心的计算模具压力中心是指冲压时诸冲压力合力的作用点位置。为了确保压力机和模具正常工作，应使冲模的压力中心与压力机滑块的中心相重合。否则，会使冲模和压力机滑块产生偏心载荷，使滑块和导轨间产生过大的磨损，模具导向零件加速磨损，降低模具和压力机的使用寿命。 冲模的压力中心，可按下述原则来确定： （）对称形状的单个冲压件，冲模的压力中心就是冲压件的几何中心。（）工件形状相同且分布位置对称时，冲模的压力中心与零件的对称中心相重合。 （）形状复杂的零件、多孔冲模、 级进模的 压力中心可用解析计算法求出诸力的 合力对该轴的力矩。求出合力作用点的 座标 位置 O0(x0,y)，即为所求模具的压力中心。本次设计以弯曲模为例，图解法如下：图4-1 压力中心示意图F1弯曲力 F1=0.6kbtb/(r+t)，得F1=3.3KNF2弯曲力 F2=0.6kbtb/(r+t)，得F2=3.3KNY1F1到X轴的力臂 Y1=5.6X1F1到Y轴的力臂 X1=-16.3Y2F2到X轴的力臂 Y2=10X2F2到Y轴的力臂 X2=23.7根据合力距定理：YG=（Y1F1+Y2F2）/（F1+F2）XG=（X1F1+X2F2）/（F1+F2）YGF冲压力到X轴的力臂；YG=-14.3XGF冲压力到Y轴的力臂；XG=3.6该弯曲模压力中心为（3.6,-14.3），在模柄直径范围内。所以符合设计原理。4.3.压力机的选用选择压力机时，要根据模具结构来确定，当施力行程较大时（50%60%）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1.11.2倍。在此取了1.2倍，即公称压力P1=1.2389.2893=467.147KNP2=1.210=12KN根据模具大小，模具高度，以及计算的冲压力，落料冲孔模初选压力机的公称压力为630KN，即J23-63闭式单点压力机，弯曲模，选择JH23-16压力机。所选用的压力机公称压力应大于计算出来的总冲压力；压力机的最大装模高度应大于或等于205mm(冲模闭合高度+5mm)；工作台板尺寸应能满足冲模的正确安装。型号为J23-63的基本参数如：（表一）公称压力/KN630垫板尺寸/mm滑块行程/mm100厚度80滑块行程次数/（次/min）40模柄孔尺寸/mm直径50深度70最大封闭高度/mm400滑块底面积尺寸/mm360封闭高度调节量80400立柱距离/mm420工作台尺寸/mm前后570左右860型号为JH2316压力机的基本参数如：（表二）公称压力/KN160垫板尺寸/mm厚度40滑块行程/mm50滑块行程次数/（次/min）150模柄孔尺寸/mm直径40深度60最大封闭高度/mm220封闭高度调节量45立柱距离/mm220工作台尺寸/mm前后300左右450第五章、凸、凹模刃口尺寸计算5.1.凸、凹模刃口尺寸计算原则设计落料模先确定凹模刃口尺寸，以凹模为基准，间隙取在凸模上；设计冲孔模先确定凸模刃口尺寸，以凸模为基准，间隙取在凹模上。间隙是影响模具寿命的各种因素中占最主要的一个。冲裁过程中，凸模与被冲的孔之间，凹模与落料件之间的均有磨檫，而且间隙越小，磨檫越严重。在实际生产中受到制造误差和装配精度的限制，凸模不可能绝对垂直于凹模平面，而且间隙也不会绝对均匀分布，合理的间隙均可使凸模、凹模侧面与材料间的磨檫减小，并缓减间隙不均匀的不利影响，从而提高模具的使用寿命。冲裁间隙对冲裁力的影响：虽然冲裁力随冲裁间隙的增大有一定程度的降低，但是当单边间隙介于材料厚度 5%20%范围时，冲裁力的降低并不明显（仅降低5%10%左右）。因此，在正常情况下，间隙对冲裁力的影响不大。冲裁间隙对斜料力、推件力、顶件力的影响：间隙对斜料力、推件力、顶件力的影响较为显著。间隙增大后，从凸模上斜、从凸模孔口中推出或顶出零件都将省力。一般当单边间隙增大到材料厚度的15%25%左右时斜料力几乎减到零。冲裁间隙对尺寸精度的影响：间隙对冲裁件尺寸精度的影响的规律，对于冲孔和落料是不同的，并且与材料轧制的纤维方向有关。通过以上分析可以看出，冲裁间隙对断面质量、模具寿命、冲裁力、斜料力、推件力、顶件力以及冲裁件尺寸精度的 影响规律均不相同。因此，并不存在一个绝对合理的间隙数值，能同时满足断面质量最佳，尺寸精度最佳，冲裁模具寿命最长，冲裁力、斜料力、推件力、顶件力最小等各个方面的要求。在冲压的实际生产过程中，间隙的选用主要考虑冲裁件断面质量和模具寿命这两个方面的主要因素。但许多研究结果表明，能够保证良好的冲裁件断面质量的间隙数值和可以获得较高的冲模寿命的间隙数值也是不一致的。一般说来，当对冲裁件断面质量要求较高时，应选取较小的间隙值，而当对冲裁件的质量要求不是很高时，则应适当地加大间隙值以利于提高冲模的使用寿命。根据冲模在使用过程中的磨损规律，设计落料模时，凹模基本尺寸应取接近或等于零件的最小极限尺寸；设计冲孔模时，凸模基本尺寸则取接近或等于冲孔件的最大极限尺寸。按冲件精度和模具可能磨损程度，凸、凹模磨损留量在公差范围内的0.5-1.0之间。磨损量用x表示，其中为冲件的公差值，x为磨损系数，其值在0.5-1.0之间，与冲件制造精度有关，可按下列关系选取：零件精度IT10以上，X=1；零件精度IT11-IT13，X=0.75； 零件精度IT14，X=0.5。不管落料还是冲孔，冲裁间隙一律采用最小合理间隙值（Zmin）。选择模具制造公差时，一般冲模精度较零件高3-4级。对于形状简单的圆形、方形刃口，其制造偏差值可按IT6- IT7级选取；对于形状复杂的刃口尺寸制造偏差可按零件相应部位公差值的1/4来选取；对于刃口尺寸磨损后无变化的制造偏差值可取冲件相应部位公差值的1/8并冠以（）；若零件没有标注公差，则可按IT14级取值。零件尺寸公差与冲模刃口尺寸的制造偏差应按“入体”原则标注单向公差，即：落料件上偏差为零，只标注下偏差；冲孔件下偏差为零，只标注上偏差。如果零件公差是依双向偏差标注的，则应换算成单向标注。磨损后无变化的尺寸除外。5.2.凸、凹模刃口尺寸计算方法5.2.1.凸模和凹模分开加工 这种方法主要适用于圆形或简单刃口。设计时，需在图样上分别标注凸模和凹模刃口尺寸及制造公差。并且保证冲模的制造公差与冲裁间隙之间满足：d+pZmax-Zmin 5.2.2.凸模和凹模配合加工 配合加工方法，就是先按尺寸和公差制造出凹模或凸模其中一个，然后依此为基准再按最小合理间隙配做另一件。采用这种方法不仅容易保证冲裁间隙，而且还可以放大基准件的公差，不必检验d+pZmax-Zmin 。同时还能大大简化设计模具的绘图工作。目前，工厂对单件生产的模具或冲制复杂形状的模具，广泛采用配合加工的方法来设计制造。冲孔凸模和落料凹模尺寸按下列公式计算：落料时凹模 Dp=(Dmax-X)+p/4落料时凸模 Hj=(Dmax-X-Zmin)-p/4冲孔时凸模 Bj=(Dmin+X)-p/4冲孔时凹模 Bh=(Dmin+X+Zmin)-p/4 孔心距，台阶尺寸 Lp=Lp式中 Dp为落料凹模的刃口尺寸（mm）； Bj为冲孔凸模的刃口尺寸（mm）；Dmax 为落料件的最大极限尺寸（mm）；工件公差；p凸模制造公差，通常取p=/4；p刃口中心距对称偏差，通常取p=/8；Lp凸模中心距尺寸（mm）；Zmin最小冲裁间隙（mm）；本次设计根据材料厚度查表Zmin=0.16mm。落料凹模尺寸：Dp1=(Dmax-X)+p/4 =98.8-0.50.4=98.6; Dp2=(Dmax-X)+p/4 =44.75-0.50.3=44.6;Dp3=(Dmax-X) +p/4 =18.1-0.50.2=18;Dp4=(Dmax-X) +p/4 =10.1-0.50.2=10;Dp5=(Dmax-X) +p/4 =14.1-0.50.2=14;Dp6=(Dmax-X)+p/4 =6.05-0.50.1=6.0;Dp7=(Dmax-X)+p/4 =6.65-0.50.1=6.6;落料凸模尺寸：Hj1=(Aj1-Zmin)-/4 =98.6-0.16=98.44;Hj2=(Aj2-Zmin)-/4 =44.6-0.16=44.44;Hj3=(Aj3-Zmin) /4 =18-0.16=17.84;Hj4=(Aj4-Zmin) /4 =14-0.16=13.84;Hj5=(Aj5+Zmin) /4 =10-0.16=9.84;Hj6=(Aj6+Zmin) /4 =6-0.16/2=6.16;Hj7=(Aj7+Z+/4) /4 =6.6-0.16=6.44;冲孔凸模尺寸：Bj1=(Amin+X)-/4 =3.95+0.50.1=4Bj2=(Amin+X)-/4 =4.95+0.50.1=5Bj3=(Amin+X)-/4 =9.9+0.50.2=10Bj4=(Amin+X)-/4 =10.9+0.50.2=11Bj5=(Amin+X)-/4 =5.95+0.50.1=6冲孔凹模尺寸：Bh1=(Aj1+Zmin)+/4 =4+0.16=4.16Bh2=(Aj2+Zmin)+/4 =5+0.16=5.16Bh3=(Aj3+Zmin)+/4 =10+0.16=10.16Bh4=(Aj4+Zmin)+/4 =11+0.16=11.16Bh5=(Aj5+Z)+/4 =6+0.16=5.86孔心距 Lp=Lp 由于现在凹模基本上都采用线切割方法加工，精度可达0.010.02mm，而凸模因结构形式不同有多种加工方法。在留出不小于0.02mm研磨量的情况下，采用线切割的机床加工凹模时，各型孔尺寸和孔距尺寸的制造公差均可标注为0.01（为机床的一般能达到的加工精度）。凸凹模的材料根据性能特点选用Cr12MoV。5.3.弯曲工序计算对于V形弯曲件，必须选择适当的间隙值，因为凸凹模间隙小了，摩擦力和弯曲力就大,当间隙过小时，还会使制件直边料厚减薄和出现话痕，同时还降低凹模寿命。若间隙过大，制件回弹量增大，误差增加，从而降低制件精度，所以弯曲模具间隙的大小对制件质量、弯曲力和模具寿命有较大的影响。生产中是根据弯曲件材料的力学性能，材料厚度，制件精度和弯边长度来确定其凸凹模间隙。Z/2=t+nt其中Z/2-弯曲凸凹模的单边间隙 t-材料厚度的基本尺寸 n-间隙系数凸模及凹模尺寸计算是依据弯曲件的使用要求来确定的。起原则是弯曲件标注外形尺寸时，则以凹模为基准件，间隙放在凸模上。当弯曲件标注的是内尺寸时，是以凸模为基准件，间隙取在凹模上。同时应该注意弯曲件精度，回弹趋势和模具的磨损规律。（1）、制件标注外形尺寸 凹模尺寸为Ld=（Lmax0.75）凸模尺寸为Lp=（LdZ）（2）、制件标注内尺寸凸模尺寸为Lp=（Lmin +0.4） 凹模尺寸为Ld=（Lp+Z） 其中 L弯曲件的外形或内尺寸弯曲件的尺寸偏差Ld弯曲凹模的基本尺寸Lp弯曲凸模的基本尺寸Z凸凹模双面间隙具体计算如下，制件标注内尺寸，按此公式计算弯曲凸模尺寸为Lp=（Lmin +0.5）=1凹模尺寸为Ld=（Lp+Z）=1+1=2由于本次设计弯曲后，产品弯曲角度要保证，这就要考虑到模具对产品的影响，尤其是回弹的影响，控制好产品回弹，是这个课题的重点和难点。板料的塑形弯曲和任何一种塑形变形过程一样，都伴随有弹性变形，所以当外加弯矩卸去时，变形区外层纤维因弹性恢复而缩短，内层纤维因弹性恢复而伸长，结果使制件的形状和尺寸发生与加载时变形方向相反的变化，这种现象称回弹，回弹使制件的曲率和角度发生显著变化，不再痛模具的形状和尺寸一致，从而直接影响到弯曲件的精度。因而在设计模具和制造模具时，必须预先将材料的回弹值考虑进去，以便修正模具工作部分的参数。根据弯曲件回弹的趋势和回弹值来修正凸模或凹模的工作迟迟，使其弯曲件变形后回弹值得到补偿，比如V形件弯曲，按照计算所得回弹值将凸模半径和夹角设计坐直出相应的补偿，U形件弯曲，可将凸模两侧做出回弹角，或可在凹模内的顶板上做成弧面，弯曲卸载后，由于弧面回弹值使两直边产生负回弹以补偿圆角部分的正回弹。或可以采用校正法减小回弹。本次设计的产品，材料厚度大于0.8毫米，整个弯曲属于V形弯曲，属于一般的弯曲件，可将凸模设计成如CAD图所示形状，凹模的弯曲深度增加，以增加弯曲件与模具的接触面积，增加校正面，以达到整形效果，减小产品回弹。具体尺寸见CAD图。第六章、模具整体结构形式设计6.1.落料模结构形式：该模具整体结构采用倒装复合模结构，下模树脂弹压卸料装置，上模采用打料装置，选用22#后侧导柱标准模架。图6-1 落料冲孔模装配图6.2.弯曲模的结构形式该模具整体结构上模采用正装结构，凹模在下模，与下模板连接，上模采用卸料板卸料，采用方孔和圆孔定位，选用13#后侧导柱标准模架。图6-2 弯曲模具装配图第七章、模具零件的结构设计7.1.落料凸凹模的设计材料：Cr12MoV，硬度：5862HRC，（如图），外形与固定板过盈配合，由于外形比较小，中间孔比较多，无法加工螺钉，所以在凸凹模的一侧设计台阶，方便固定，防止脱落固定板。图7-1 凸凹模图7.2.落料凹模的设计材料：Cr12