直角支架弯曲件冲压模具设计与制造-落料冲孔、弯曲复合模说明书.docx
直角支架弯曲件冲压模具设计与制造-落料冲孔、弯曲复合模含19张CAD图.zip
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共33页)
编号：38927422
类型：共享资源
大小：1.19MB
格式：ZIP
上传时间：2020-01-10
上传人：QQ14****9609
认证信息
个人认证
郭**（实名认证）
陕西
IP属地：陕西
150
积分
- 关 键 词：
-
直角
支架
弯曲
冲压
模具设计
制造
冲孔
复合
19
CAD
- 资源描述：
-
直角支架弯曲件冲压模具设计与制造-落料冲孔、弯曲复合模含19张CAD图.zip,直角,支架,弯曲,冲压,模具设计,制造,冲孔,复合,19,CAD
- 内容简介：
-
直角支架弯曲件冲压模具设计与制造中文摘要本毕业设计课题的主要任务是对支架弯曲件的冲压模具设计与制造采用的冲裁材料是Q235A。在设计的过程由于产品是对称型零件，在精度方面要求不高，但在设计过程中需考虑产品的对称度问题和生产产品的平整度问题，以及模具的使用周期。因此为提高产品的合格率，以及其对尺寸的公差精度要求，决定采用冲裁复合模完成冲孔、落料两道工序。从冲裁片的结构形状和生产批量来看，模具应采用倒装式复合模。随后，使用弯曲模对零件再进行90度弯曲，且因零件结构一般，可一次成型。在此次设计中共设计出两副模具，一副为倒装式复合模，落料与冲孔复合，以及弹性卸料，导料钉导料的方式进行生产，且其弹性元件为橡胶。另副模具为弯曲模，采用定位板进行定位，产品向上弯曲。关键词：支架弯曲片、复合模、弯曲模、倒装式 abstractThe main task of this graduation design project is to design and manufacture stamping die for support bending parts-the blanking material used is Q235A.In the design process, because the products are symmetrical parts, the precision is not high, but in the design process, we should consider the symmetry of the products and the smoothness of the production products, as well as the use period of the mold. Therefore, in order to improve the qualified rate of the product and the tolerance precision of its dimension, it is decided to use the blanking compound die to complete the punching and blanking two processes. From the structure and shape of blanking sheet and production batch, the die should adopt flip-chip compound die. The bending die is then used to bend the part 90 , and it can be molded once because of the general structure of the part.In this design, two sets of molds are designed, one is inverted composite die, the other is the compound of blanking and punching, as well as the way of elastic unloading and guide material, and the elastic element is rubber. Another pair of dies for bending die, using positioning plate for positioning, the product bending up.Key words: Bracket Bending Sheet, Compound Die, Bending Die,Reverse TypeII目 录1. 前言 1.1 模具技术的历史与发展水平 31.1.1 模具CAD/CAM技术的应用与展 41.1.2 模具设计与制造能力状况 41.2 模具在现代工业中的地位 41.3 模具工业未来的发展 42. 产品工艺定制与分析2.1 零件材料分析 52.2 零件结构分析 52.3 零件尺寸精度分析 52.4 冲压工艺方案 63排样图的设计3.1 排样图设计步骤 83.2 影响排样的因素 93.3 材料利用率的计算 104工艺计算 4.1 冲压力的计算 114.2 弯曲力的计算 114.3 压力中心的计算 114.4 冲床的选择 125. 定距方式与导正销5.1 定距方式 135.2 导正销 136. 凸模凹模结构和安装6.1 冲孔凸模的设计 146.2 落料凸模结构的选择 146.3 弯曲模凸、凹模的设计 156.4 凸、凹模刃口尺寸的计算 167. 冲压模具零件的编制7.1 凹模板加工工艺过程 177.2 凸模加工工艺过程 187.3 卸料板加工工艺过程 187.4 凸模固定板加工工艺过程 198. 复合模各种机构的设计8.1 卸料装置的设计 208.2 垫板以及模架的选用 208.3 紧固与安装要求 218.4 模具的结构分析 229.复合模总装图 2310.弯曲模总装图2412材料 2512结论 2613致谢 2714参考文献 2821. 前 言 在目前国内制造业市场发展的趋势来看，模具设计与制造技术在我国得到了高速且迅猛的发展。行业中对于一些高精度的、形状复杂且大型的、生产效率高的、工作周期长的模具需求量逐步增加。同时，由于市场上对模具的质量与寿命等方面能力要求的不断提高，因此对整个模具冲压制造水平也明显性的有了质的飞越，对于模具的各种设计和分析技术（如UG、CAD、Pore、CAM等）也得到了较为广泛的应用。1.1 模具技术的历史与发展水平1.1.1 模具CAD/CAM技术的应用与发展 在现代工业生产中，模具CAD/CAM技术的发展，已形成一整套系统。CAD技术的应用使模具设计更加准确、快速，而CAM技术的应用使零件尺寸精度高、表面粗糙度好。对于现有的模具CAD/CAM技术的使用与传统的“试凑法”和仿型法相比较，大大提高了模具质量，缩短模具设计制造周期，降低生产成本，增强了市场竞争力。1.1.2 模具设计与制造能力状况 随着国家的经济能力的发展，模具设计与制造能力正在不断地提高与完善，因此在质量、技术和能力等方面都已有了很大发展，同时对使用能够提高精度与效益方面大型先进设备越加广泛，其中对于CNC、DNC加工技术也已经可以加工超精度倾角。1.2 模具在现代工业中的地位在现代加工工业中广泛的使用着各种模具。据资料统计，由于使用模具生产能够提高生产率、降低生产成本、保证产品质量，因此模具制造在机电产品生产中占80%以上、电子产品中占85%以上、轻工业产品中占90%以上、兵器产品中占95%以上，这些都是由模具进行制造加工的。1.3 模具工业未来的发展随着塑料模和3D打印成形工艺的不断深入，“以塑代钢、以塑代木”的情况将成为模具工业未来发展的大趋势，且伴随着车辆和电机等产品向轻量化方向的发展，压铸式模具的比例将不断提高。同时，由于机械零件的复杂程度和精度的不断提高，对塑料模具的要求也将越来越高，多功能复合模具将进一步得到发展。对模具技术含量也将不断提高，中、高档模具比例将不断增大，这也是产品结构调整所带来的市场走势。2. 产品工艺定制与分析2.1 零件材料分析此次支架弯曲片选用的冲裁材料为Q235A，材料的厚度为4mm。该材料的韧性和塑性较好，且焊接性能良好，并具备一定的热加工性，其用途较为广泛可以作为此次零件冲裁的材料。(产品图)2.2 零件结构分析:从图中可以看出该产品结构简单，属于对称型零件，因此对于弯曲件外形圆角出采用为R0.3mm的圆弧连接，这样有利于CNC加工，且便于零件的冲裁。改产品经计算展开图如下图所示： （零件展开图）2.3 零件尺寸精度分析:该零件尺寸公差通过查表得出，其等级精度均为IT9IT10，因此使用普通加工设备进行加工便可。外形尺寸：宽36 0 -0.08；长76 0 -0.08；内形尺寸：圆径4-6 +0.08 0；2.4 冲压工艺方案对于该冲裁件的加工生产，其所需要的冲压工序有冲孔、落料两道基本工序。从工序集中与分散，以及工序间的组合来分析，该产品的冲压可供以下几个方案进行选择。方案一：用单工序模进行生产，先进行落料然后再进行冲孔。但是由于该方案使用的模具结构简单，因此需要进行两道工序，两副模具才能完成对该零件的生产加工。缺点是所需的模具数量多,操作人员较多,使用成本因此相对较高。 方案二：采用复合模进行生产加工，落料与冲孔两道工序同时进行。由于该冲片的对于尺寸的精度要求不高，且该零件的结构简单，所以为了提高产品的生产率和保证冲片的尺寸精度，所以决定采用复合模生产足够。方案三：冲孔、落料连续冲压，采用级进模进行生产。对于使用级进模，由于其适用于生产批量特大，因此对于模具的设计和制造方面，以及对于模具的维修水平相对较高，且级进模对于配合精度要求较高，需要使用高精度的模具加工设备，因此成本高，对于制造该零件来说，不适合使用级进模来进行加工生产。结论：使用一副复合模和一副弯曲模进行生产。由于该零件的结构简单，弯曲工艺不难，因此采用一次性弯曲成型的方法，但要考虑到减少零件的回弹量。3 排样图的设计3.1 排样图设计步骤1. 绘制成1:1比例的产品图。2. 绘制出条料排样图。A、根据零产品图构思初步的排样方式；B、考虑材料的利用率，确定合理的工位数；C、导正孔的设置以及合理确定冲裁位置；D、确定该冲裁条料的宽度、步距的大小、搭边值；E、冲制顺序以及变形量等。 图 3-1零件排样图 3.2 影响排样图的因素排样图的设计关系到材料的利用率，制件的尺寸精度和模具的结构与制造复杂程度等方面。因此在设计的过程中，需考虑到以下几点因素：a、冲裁力的平衡；b、被加工零件的材料；c、产品零件的形状；d、模具的结构与加工；e、企业的生产能力与生产批量；f、送料的方式以及步距的定位方式。在设计模具的过程中，首先设计排样图，这样模具的结构便可根据排样图进行设计，这直接性的导致制造出的模具能否冲制出合格的制件。因此，在设计时需多方面的考虑，寻找出最为优化的方案。3.3 材料利用率的计算查表得，两个工件之间的搭边值a=1.5mm，步距为37.5mm。所以其条料宽度为:B=( D+2a )=（78+21.5）=79mm一个步距内的材料利用率为:=A/BS100%=2622.84/7937.5100%=88.5%4.工艺计算4.1.冲压力的计算：1)落料力：F落=1.3tL=1.34225.6235=254.17 KN2）冲孔力：F冲=1.3tL=1.3418.4235=22.484 KN3)卸料力：F卸=K卸 F落=0.0595.31=4.76 KN4)推件力：F推=nK推F冲=40.0520.8522.484=93.76 KN5)冲压力：F总= F冲+ F推+F卸+F推 = 375.174 KN 4.2 弯曲力的计算1、计算坯料尺寸根据r/t查表，中性层位移系数X=0.28=r+xt=0.3+0.281=0.58坯料展开总长度：Lz=68mm2、计算弯曲力F=0.7KBt2b/r+t=（0.71.3191.51.5280）/（5+1.5）=8.6 KN 4.3 压力中心的计算 该产品左右对称，因此该产品的压力中心位于其中心线上（X轴偏移0mm Y轴偏移0mm）。如下图所示：4.4 冲压设备的选用已计算出冲压力为375.174 KN，弯曲力为8.6 KN。根据冲压工序的性质、生产批量和现有的设备等，选用J23-400开式双柱可倾冲床。冲压设备的主要技术参数：公称压力 400KN 滑块行程 80mm 最大闭合高度 240mm 闭合高度调节量 56mm 滑块中心线到床身距离 160mm 工作台尺寸 400mm680mm 工作台孔尺寸 200mm110mm160mm 模柄孔尺寸 50mm 5. 定距方式与导正销5.1 定距方式由于该模具冲压材料使用的是条料式，控制条料的送进方向的是导料板，并且没有测压装置。由挡料钉决定该模具的送进步距，保证条料能够顺利的进入，并保证足够的距离，避免造成材料的浪费。如图下图所示：5.2 导正销 该模具采用的是导正销进行导正，用于引导工件的正确位置，从而起到精确定位的作用。一般采用高速钢、硬质合金钢等硬度相对较高的材料进行制造，是一种比较常见的模具配件。6. 凸模凹模结构和安装6.1 冲孔凸模的设计本次设计的模具为落料冲孔复合模，则凸模材料是钨系高速钢W18Cr4V2，具有良好的切削性能。在热处理过程不易出现氧化脱碳现象，且磨削性能较好。同时，考虑到凸模的冲孔加工和其自身加工的方便性与互换性，因此对凸模采用台肩式固定的方式。如图6-1所示：图6-1 凸模6.2 落料凹模的设计该落料冲孔复合模中的落料凹模，使用的材料是冷作模具钢Cr12MoV。考虑到零件的落方便和凹模刃口的加工，因此采用的是整体式的结构，且在线切割加工时改为R0.3的圆角进行加工，方便于该零件的制作。结构如下图6-2所示： 图6-2 落料凹模6.3 弯曲模的凸、凹模的设计在设计弯曲模凸模时，考虑其弯曲回弹量、弯曲方式、材料的影响和弯曲线的方向等因素，因此选择自由弯曲，材料选用Cr12钢，并确定了最小弯曲半径为R5mm。（具体结构如下图所示）图6-3 弯曲凸、凹模弯曲模具中凹模的处于受压和摩擦的工作状态，所以对材料的硬度和耐磨性等性能具有一定的要求，因此其选用的材料为Cr12钢。在加工过程中，由于凹模需要保证最终产品的角度，尽量的减少其回弹量，所以对凹模的圆角处的粗糙度值需在Ra0.4m以下，这样能够避免零件弯曲加工时，因为受到过大的摩擦而在产品的表面形成刮痕。（具体结构如上图所示）6.4 凸、凹模刃口尺寸的计算基本尺寸冲裁间隙磨损系数计算公式制造公差计算结果D1max- 0=360 -0.08D2max- 0=680 -0.08Zmin= 0.04mmZmax= 0.06mmZmin-Zmax=0.02mmX=1Dd=(Dmax-X) 0+44Dd1=35.92+0.02 0Dd2=67.92+0.02 0凸模配做加工保证双边间隙：0.040.06mmD1min 0 +=6+0.08 0Zmin=0.04mmZmax=0.06mmZmin-Zmax=0.02mmX=1dp=(dmin+X)-4 04d1p=6.08 -0.02 0凹模配做加工保证双边间隙：0.040.06mm 7. 冲压模具零件的编制7.1 凹模加工工艺过程 序号工序名称工 序 内 容设 备1备料材料为Cr12MoV，毛坯尺寸163mm103mm23mm下料将轧制的棒料在锯床上切断，其尺寸为110170mm锻造锻造至毛坯尺寸，后进行退火处理，去除内应力2铣削铣削外部六面，每个面留磨削余量0.20.3mm铣床3钳工作基准侧面标记，划线（螺纹孔和落料孔的位置），钻M8的底孔、销钉孔，攻螺纹4铣削铣削加工落料孔尺寸达要求铣床5热处理淬火回火,保证硬度值达到6062HRC6平磨磨削上、下表面并将其磨光，要求各面平行垂直和刃口锋利平面磨床7钳工划线（销钉孔的位置）8线切割按图线切割各孔，留0.0050.01mm单边研量线切割机床9钳工倒角，研磨达到尺寸，即图纸要求10检验检验工件尺寸，对工件做缓蚀处理，入库表7-1 凹模加工工艺过程7.2凸模加工工艺过程 序号工种工 序 内 容设备1备料材料为W18Cr4V2，毛坯（棒料）尺寸为2142mm2车削按图纸车削外圆留0.30.5mm磨削余量车床3热处理淬火回火,保证硬度达到5860HRC4磨削以小端表面为基准，磨削两端面，保证垂直度要求磨床5钳工研磨外圆表面达到要求6检验检验工件尺寸，对工件做缓蚀处理，入库表7-2-1 冲孔凸模加工工艺过程序号工序名称工序内容设备1备料材料为Cr12MoV，毛坯尺寸为382867mm下料将轧制的棒料在锯床上切断，其尺寸为4270mm锻造锻造至毛坯尺寸，后进行退火处理，去除内应力2铣削铣削六面，每个面留磨削余量0.20.3mm除尖角处留0.5mm余量铣床3热处理淬火回火,保证硬度值达到5860HRC4钳工加工刃口圆角R5mm，以及各处倒角0.2mm5钳工研磨表面达到要求6检验检验工件尺寸，对工件做缓蚀处理，入库表7-2-1 弯曲凸模加工工艺过程7.3卸料板加工工艺过程 工序号工序名称工序内容设备1备料材料为45钢，将毛坯锻成16310313mm2热处理退火处理，去除内应力3铣铣六面,厚度留单边磨量0.20.3mm铣床4平磨磨厚度到上限尺寸,磨侧基面保证互相垂直平面磨床5钳工划各型孔,螺孔,销孔位置划漏孔轮廓线6线切割按图切割各型孔,保证配合尺寸线切割机床7钳工钻攻4M8钻床8钳工铆接处倒角9平磨磨厚度及基面见光平面磨床10钳工研磨各型孔达要求11检验检验工件尺寸，对工件做缓蚀处理，入库表7-3 卸料板加工工艺过程7.4凸模固定板加工工艺过程 工序号工序名称工序内容设备1备料将毛坯锻成16310323mm2热处理退火处理，去除内应力3铣铣六面,厚度留单边磨量0.20.3mm铣床4平磨磨厚度到上限尺寸,磨侧基面保证互相垂直平面磨床5钳工划各型孔,螺孔,销孔位置划漏孔轮廓线6线切割按图切割各型孔,保证配合尺寸线切割机床7钳工钻铰48,钻攻4M8钻床8钳工铆接处倒角9平磨磨厚度及基面见光平面磨床10钳工研光各型孔达要求11检验检验工件尺寸，对工件做缓蚀处理，入库表7-4 凸模固定板加工工艺过程8. 复合模各种机构的设计81卸料装置的设计该落料冲孔,复合模使用,的是以橡胶,为弹性元件的,弹性卸,料装置，计,算方法如,下所示：(1) 选用4个圆,筒,形的橡胶,（材质为聚氨酯），则每,个橡胶所承受,的预压力为Fy=Fx/n=4570/4=1142.5N再确定橡,胶的横截面,积A，取hy=0.1,H0，查表,1-38得p=1.1,MPa,则A=Fy/p=1142.5/1.1=1038.6mmA-橡胶,的横截,面积；p-橡胶的,单位压力（MPa），查表,1-74；（2）确定橡胶的,横截尺寸，选用直径为8mm的卸,料螺钉，确定,橡胶上过,孔的直径,d=10mm，则橡胶外,径D，根据A=3.14,（D2-d2）/4求得。为了保,证卸料力，并且外径,过小，所以D可取D=44mm。,若卸料力,不够可在其筒,形橡胶之,间添加橡胶。 D=43.12mm计算并,校核橡,胶的,由高度H0H0=(hx+hm)/0.25=(0.5+1+6)/0.25=30mm因为H0/D=30/24=1.25mm0.5mm，故所选橡,胶符合要求。橡胶的安,装高度为：h0=H0-hy=30-0.1130=27.5mm。82垫板以及模架的选用垫板的作用主,要是为了防止,凸、凹模在冲压,过程中，因为受到,集中的冲压力使,模座接触,面损坏，且会,导致固定板,变形，因此需要,使用垫板来保证这一现象,的发生。一般，垫板选,用材料为45钢，其淬火硬,度为43-48HRC。对于模,架的选用，由于模架,需要足够的强,度与刚性，来保证,整个模具的稳定，且模架的精,度也是模具精度的,关,键所在。模架的精度,保证凸模,与凹模的相对,位置准确，且其主要,与模具的冲裁,间隙、配合精度,和模具,复杂程度有关。对于模架,的种类：模架根据,其导向形,式分为滑,动导向模架,和滚动导向模架。根据其,导柱多少,分为双,导柱模架和,四导柱,模架。根据,其导柱位,置的不同分为,对角导柱模架，中间导,柱模架，后侧,导柱模架,和四,导柱模架。所以对,于此次选用的,复合模，由于其,冲裁间隙,需小于0.02mm，因,此选用滑动导,向对角导,柱模架。本模具选用的模架如图8-2所示。 图8-2 模架83紧固与安装要求 模具零部件,是用螺栓,与销钉紧,固在一起的,。在压力,机冲压,下，所有,零部件的,装配必须牢,固可靠。螺栓,必须能够随,承受冲击振动的最,大拉压负荷和,各种,扭矩。螺栓孔、,俏钉孔到,剪切刃口边缘,的最小距离,不应小于15mm。销钉可分,为圆柱销和,圆锥销两种；有带,螺纹与不带螺,纹之分。锥销,均带螺纹。,不带螺纹的销钉,适用于通孔；带螺纹孔,的适用于有通,孔。螺纹是,为了退出销,钉之用。级进模的销,钉孔均为,通孔。因此,选用的销,钉都为,带螺,纹的圆柱销。销钉的,装配形式：销钉,在组,合件起定位作,用和紧固,作用。根据复合模,的尺寸以,及冲压力的,大小等因素，图模固定板和上,模座的紧固选,用M8的螺栓和8的销,钉。 8.4 模具的结构分析对于落料,冲孔复合模,来说，该模具采用了滑,动导向的对角,导柱模架，此模架导,向精度较好，且模,具冲裁,间隙较小。同时,，在模具,设计中采用,倒装式结构，废料,直接落下。在模具中其定位,零件则采用的是,挡料销、导料销，压卸料装置,则采用的,是弹性卸料（弹性元件为,橡胶），用刚性顶件,器顶出产品。 对于弯,曲模来说，在设计,过程中考虑到,其弯曲结,构简单，属,于对称性零件，所,以采用一次,弯曲。 9. 复合模总装图10. 弯曲模总装图11材料的选用 在本次设计中凸模选用的材料是钨系高速钢W18Cr4V2，凹模和凸凹模选用的材料是冷作模具钢Cr12MoV,垫板、卸料板和凸凹模固定板选用的材料则是优质碳素结构钢45钢，而对于上、下模座来说选用的材料是灰铸铁HT200，凸模固定板和凸缘模柄采用的材料是普通碳素结构钢Q235。W18Cr4V2是W18Cr4V的替代钢，属于莱氏体钢，常被称为“白钢”、“锋钢”或“风钢”，具有高的硬度、红硬性及高温硬度（在500600时硬度值依旧可达到5258HRC），具有良好的切削性能。在热处理过程不易出现氧化脱碳现象，且磨削性能较好。Cr12MoV冷作模具钢与Cr12高钢相比具有良好的淬透性，且淬火、回火后的硬度、耐磨性和强度都相对较高，但高温塑性较差。这类材料可用于制造制造截面较大、形状复杂、工作负荷较重的各种冷冲模具和工具。45钢属于中碳优质调质结构钢，其碳含量为0.42%0.50%，此钢一般在调质或正火状态下使用提高零件表面硬度，或者是进行调质+表面淬火。该材料具有较高的强度和良好的切削加工性，有一定的韧性、塑性和耐磨性，且该材料来源广泛，但由于其硬度不高易切削加工，所以在模具中经过热处理常用来做模具的模板、梢子、导柱等零件。Q235为普通碳素结构钢，开头的Q代表的是这种材料的屈服极限，而跟在后面的235则指这种材聊的屈服强度值为235MPa。由于该材料的碳含量适中，对于强度、塑性以及焊接等性能能够得到较好配合，综合性能较好，所以适合于凹模固定板和凸缘模柄加工。结论在此次毕业设计中，根据课题（论文）设计要求，完成了零件的测绘图，并设计出其工艺路线，同时编制出冲压工艺规程，使得设计出的两副模具（落料冲孔复合模和弯曲模）能够冲制出符合本次课题的产品零件。当然在设计的过程中需要通过对图形的绘制，因此对于Auto CAD、UG等绘图软件的运用，以及查阅有关模具设计方面有关资料的能力，同时需要
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
|
2:不支持迅雷下载,请使用浏览器下载
3:不支持QQ浏览器下载,请用其他浏览器
4:下载后的文档和图纸-无水印
5:文档经过压缩，下载后原文更清晰
|
川公网安备: 51019002004831号