闭角弯曲模设计说明书.doc

毕业设计（论文） 题目： 闭角弯曲模模具设计 学生姓名 系 别 班 级 学 号 指导教师 年 月 日目 录 摘要.4关键词.4第一部分 引 言.4第二部分 闭角弯曲模具工艺分析过程51 工艺分析52 进行必要的计算.52.1毛坯尺寸52.2弯曲力计算.72.3压力机总压力的确定.83 模具整体设计84 模具主要零部件的设计94.1凸模、滚轴的设计94.1.1 凸、凹模刃口尺寸计算94.2 凹模的设计115 模具主要零部件设计125.1 紧固零件125.2 导向零件135.3模架的选择.135.4 模柄的选用146选定设备156.1压力机的主要技术参数.166.2 冲压设备规格的确定17第三部分部分非标准零件加工工艺171 凸模工艺规程设计172 凹模工艺规程设计193 滚轴工艺规程设计.214 凸模固定板工艺规程设计.23第四部分 结论.26第五部分 参考文献.26 闭角弯曲模模具设计1：摘要：通过导片零件成形工艺分析，介绍了导片零件弯曲工序有关计算，同时还介绍了闭角弯曲模具总体结构设计和主要零件的成形工艺方案。2：本论文的资料大多是编写者结合三年所学的各方面的理论知识完成的，包括机械制图、公差与配合、工程力学、机械设计、工程材料等；一部分是通过查手册所得；还有少部分是同学之间的交流和自己三年的实习总结。3关键词：闭角弯曲模、滚轴、弹性复位 第一部分 引 言毕业设计是为模具设计与制造专业学生在学完基础理论课、技术基础课和专业课的基础上，所设置的一个重要实践性教学环节。其目的是：1.综合运用本专业所学课程的理论和生产实际知识，进行一次模具设计和实际训练，从而培养和提高学生独立工作的能力。2.巩固与扩充在学校所学的课程内容，掌握模具设计的方法和步骤。3.掌握模具设计的基础技能，如计算、绘图、查阅设计资料和手册，熟悉标准和规范等。 第二部分 闭角弯曲模具工艺分析过程1 工艺分析：CMBS03零件为导片。该制品是属于复杂弯曲件，弯曲模没有固定的结构形式，有可能设计的很简单，也有可能设计的很复杂，这需要根据材料的性能、形状、精度要求和产量进行综合分析，确定模具结构形式，本零件的断面是由几段圆弧组成的，不可以进行一次弯曲成型。先将制品两端弯曲成形，然后将中间弯曲。这样不但可以达到要求，而且提高了生产率。本零件材料为65Mn，查手册=736Mpa。料厚t=0.6 mm，批量生产。主要设计内容包括此模具的机械加工工艺规程，机械加工工艺路线单和机械加工工序卡，编写设计说明书等内容。初步确定本零件的加工工艺过程为：冲孔落料闭角弯曲成型弯曲2 进行必要的计算2.1毛坯尺寸 计算毛坯尺寸分析如图2.1所示 图 2.1 1 制品毛坯尺寸计算：由于制品为下两道工序提供毛坯，故需要对弯曲件进行展开长度计算，根据公式 L=2a+2b+c+2 (r+xt) +2 (r+xt) （式1.1）查冷冲压模具设计指导表3-8 得 r=1 x=0.38r=1.5 x=0.39 代入数据，计算可得：L=2a+2b+c+2 (1+0.380.6) +2 (1.5+0.390.6) =12+50+13+21.228+21.734 =85.84L= L-2a2b2 (1+0.380.6)10 =45.64经过弯曲后的制品如图2.2 2.2弯曲力计算 影响弯曲力的因素很多，若要进行精确的计算是很复杂的，这里只进行大略计算，不考虑校平。按公式： F=2.4bt式中 查冷冲压模具设计指导表3-11为0.45(查表8-1伸长率为12%) 查冷冲压模具设计指导表3-13为0.23 b 弯曲件的宽度 mm t弯曲材料的厚度 mm 材料的强度极限 MPA查得 = 736MPA所以 F=2.450.67360.450.23 =548.467 N2.3压力机总压力的确定F压F548.467N3 模具整体设计本课题为导片零件，该制品形状简单，尺寸较小，厚度较薄，一般批量生产。属普通冲压件，但有几点要注意：1毛坯放置在模具上应保证可靠的定位；2在压弯过程中，应防止毛坯滑动；3为了减小回弹，在冲程结束时应使工件在模具中得到校正。4弯曲模的结构应考虑到在制造与维修中减小回弹的可能。5毛坯放入到模具上和压弯后从模具中取出工件要方便。6 应重视模具材料和结构的选择，保证一定的模具寿命。根据压弯力的大小，初步选用30KN的油压机压制，模具结构草图如图3.1所示，主要由上模座、凸模、凸模固定板、凹模、滚轴、下模座组成。初步计算闭合高度 H模 =190mm凹模座的外轮廓尺寸为160160mm。 图3.14 模具主要零部件的设计4.1凸模、滚轴的设计该工件的断面是圆弧和直线复合形的，可以将凸模直接做成制品形的来成型制品，可以达到要求，另外，为了保证弯曲过程中的圆角过度，将凸模刃口部分做成圆角。4.1.1 凸、凹模刃口尺寸计算 凸、凹模间隙值的确定 Z=tCt= tCt 式中 Z弯曲模凸凹模单边间隙 t工件材料厚度 材料厚度的正偏差 C间隙系数，可查表4-14 查表4-14得C为0.05代入计算得：Z= 0.60.120.050.6 =0.75 因为零件标注的是外形尺寸，根据公式 凹模的尺寸为： LA=(Lmax-0.75) 凸模的尺寸为： LT= （LA-Z） 凹模的尺寸代如计算得: R=(1.6-0.750.08) =1.54 凸模的尺寸代如计算得: r= （R1-Z） = (1.540.75) =0.79具体形状和尺寸如图4.1（凸模）、4.2（滚轴）所示 图4.1 图4.2 4.2 凹模的设计在凹模设计时考虑到本模具凹模的作用是固定滚轴，保证成形的顺利进行。取凹模厚度为35mm,具体形状和尺寸如图4.3 图 4.35 模具主要零部件设计5.1 紧固零件本模具是采用手工送料的弯曲模，凹模面积较大可直接由螺钉及圆柱销固定，上模凸模由凸模固定板（如图8）固定。凸凹模固定板与上模座由螺钉固定。 图 8各螺钉、销钉型号如下：1， 固定凸模固定板的螺钉 M10652， 固定凹模的螺钉 M10553， 上模的定位销 A8404， 凹模上的定位销 A8505.2 导向零件为了保证模具每次冲压的准确定位，必须设计导向装置，本模具采用导柱导套导向。5.3模架的选择 根据国家标准，模架主要有两大类：一类是由上模座、下模座、导柱、导套组成的导柱模模架、另一类是由弹压导板、下模座、导柱、导套组成的导板模模架。 导柱模模架有四种：对角导柱模架、中间导柱模架、四角导柱模架和后侧导柱模架。对角导柱模架、中间导柱模架、四角导柱模架的共同特点是：导向装置都是安装在模具的对称线上，滑动平稳，导向准确可靠。所以要求导向精确可靠的都用这三种结构形式。后侧导柱模架的特点是导向装置在后侧，横向和纵向送料都比较方便。由于本模具不要求精确导向，可选用后侧导柱模架。根据凹模的外形尺寸为160160mm，模具的总闭和高度为200mm,选用模架的标准规格如下凹模周界：L=160mm、B=160mm闭合高度：最小160mm，最大220mm上模座：16016035 GB/T2855.5下模座：16016045 GB/T2855.6导柱：22130 GB/T2861.1导套：228533 GB/T2861.65.4 模柄的选用模柄分为压入式模柄、旋入式模柄、凸缘模柄、浮动模柄四种形式，压入式模柄与上模座孔采用H7/m6过渡配合，并加销钉防转。旋入式模柄通过螺纹与模座相连，用螺钉防松，装卸方便，多用与导模冲模。凸缘模柄用34个螺钉固定在上模座的窝孔内，多用与大型模具上。本模具采用凸缘模柄，具体规格如下：d=50 mmD=100 mmH=78 mmh=18 mmd=13 mmD=62 mmd=11 mmd=18 mmh=11 mm6 选定设备根据冲压工艺性质，冲压件批量大小，模具尺寸精度。变形力大小，设备情况。压力机选用包括选择压力机类型，确定压力的主要技术参数。 6.1压力机的主要技术参数。 6.1.1 公称压力（吨位） 在滑块的行程中，压力还是常数。 公称压力：指压力在下死点前某一位置（曲柄离下死点20-30时）滑块所具有的压力。 该模具的总拉深力 F=0.54KN6.1.2、滑块行程 滑块以上死点到下死点所经过的距离。 6.1.3、闭合高度闭合高度是指滑块在下死点时滑块低面到压力机工作台的距离。冲模的闭合高度是指当冲模的上模在最低工作位置时，下模座底面上模座顶面的距离。 冲模的闭合高度，必须在压力机的最大装模高度和最小装模高度之间。 压力机的装模高度指滑块在下死点时，滑块下平面距离工作台板（主垫板）上平面的高度。比装模高度多余一个垫板值。 冲模闭合高度与压力机的装模高度应满足。 Hmax-5mm=Hm 10m 闭合高度 H=200mm6.1.4工作台尺寸。工作台尺寸要大于模具尺寸外轮廓：160 160 mm。6.1.5模柄孔尺寸 模柄孔尺寸要合适，本模具为25mm。6.2 冲压设备规格的确定: 根据冲压力、闭合高度、外轮廓尺寸的数据查冷冲模具设计指导表8-12可知：须选用J11-3的单柱固定台压力机，该压力机的主要技术参数为：最大冲压力30KN滑块行程040mm最大闭合高度220mm工作台尺寸180 mm320mm 第三部分部分非标准零件加工工艺 1 凸模工艺规程设计1.1 确定生产纲领，生产类型。制品为大批量生产，模具在生产过程中属于单件生产。凸模的技术要求：1） 零件材料为T10A。2） 热处理60-65HRC。3） 未注圆角R0.5。4） 未注公差按IT14级。1.2 零件分析1.2.1 零件的结构分析 凸模是本模具的成型零件，由凸模固定板固定，对制品进行冲压，是模具的主要零部件。1.2.2 零件的技术要求分析 零件毛坯由棒料锻造而成，需要进行热处理回火，该零件结构比较简单，精度要求也不是很高。1.3 确定毛坯尺寸 由于在锻造时要留有铣削时的余量，根据零件形状及尺寸，确定毛坯尺寸为100100mm。1.4 工艺规程设计1.4.1 定位基准的选择 根据基准重合原则，选凸模凸肩上表面为粗基准和精基准。1.4.2制定工艺路线根据各表面加工要求和各种加工方法能达到的经济精度，确定各表面的加工方法如下：凸肩及外形： 粗铣精铣磨刃口：线切割 拟订加工工艺路线如下：工序号工艺名称 工序内容10下料下棒料100100mm20锻锻毛坯至856840mm30退火退火，消除内应力40铣1，铣六方至尺寸至82.635.664.6mm50磨磨六方，保证度度要求60铣铣方槽到位铣靠肩到位70线切割1，加工头部至尺寸要求80钳工去毛刺90热处理热处理至硬度要求100钳工抛光110检验检查各部分尺寸及粗糙度120入库1.4.3 选择加工设备1.4.3.1 工序40、60，一般的铣削加工，采用10立铣刀，夹具采用通用铣床夹具，即机用虎钳，量具采用游标卡尺。1.4.3.2工序50，采用M1350型平面磨床，夹具选用机用虎钳，量具选用外径百分尺。2凹模工艺规程设计2.1 确定生产纲领，生产类型。制品为大批量生产，模具在生产过程中属于单件生产。凹模的技术要求：1） 零件材料为T10A。2） 热处理60-65HRC。3） 未注圆角R0.5。4） 未注公差按IT14级。2.2 零件分析2.2.1 零件的结构分析 凹模是本模具的固定零件，固定滚轴，使滚轴在其中转动，由螺钉与下模座固定，并且有定位销相连，是模具的主要零部件。2.2.2 零件的技术要求分析 零件毛坯由棒料锻造而成，需要进行热处理回火，该零件结构比较简单，精度要求较高。 2.3 确定毛坯尺寸 由于在锻造时要留有铣削时的余量，根据零件形状及尺寸，确定毛坯尺寸为16516540mm。2.4 工艺规程设计2.4.1 定位基准的选择 根据基准重合原则，选凹模下表面为粗基准和精基准。2.4.2制定工艺路线根据各表面加工要求和各种加工方法能达到的经济精度，确定各表面的加工方法如下：内圆槽：电火花销孔：钻绞螺钉孔：钻底孔攻螺纹拟订加工工艺路线如下：工序号工艺名称 工序内容10下料下棒料100150mm20锻锻毛坯至16516540mm30退火退火，消除内应力40铣1，铣六方至尺寸至160.6160.635.6mm50磨磨六方，保证度度要求60铣粗铣方槽，留加工余量0.5mm70电火花1，电火花加工凹模腔达图纸要求80钻铰孔攻螺纹1， 钻M10螺纹底孔至尺寸8.52， 攻M10螺纹至尺寸要求3， 钻8孔至尺寸7.54， 绞8孔达尺寸及精度要求90钳工去毛刺100热处理热处理至硬度要求110研磨研磨凹模内腔，保证尺寸及粗糙度要求120钳工抛光130检验检查各部分尺寸及粗糙度140入库2.4.3 选择加工设备2.4.3.1 工序40、60，一般的铣削加工，采用10立铣刀，夹具采用通用铣床夹具，即机用虎钳，量具采用游标卡尺。2.4.3.2 工序50，采用MG2932B型平面磨床，夹具选用机用虎钳，量具选用内百分尺。2.4.3.3 工序70，采用DK7125型电火花机，夹具选用机用虎钳，量具选用内径百分表。2.4.3.4 工序90，采用T4132型坐标镗床，选用8.5、9.5钻头，10绞刀，M10丝锥。选用镗床夹具，即压板螺钉，量具采用游标卡尺。3 滚轴工艺规程设计3.1 确定生产纲领，生产类型。制品为大批量生产，模具在生产过程中属于单件生产。滚轴的技术要求：1） 热处理60-65HRC。2） 未注圆角R0.5。3.2 零件分析3.2.1 零件的结构分析 滚轴是本模具的成型零件，由凹模固定，对制品进行弯曲冲压，是模具的主要零部件。3.2.2 零件的技术要求分析 零件毛坯由棒料锻造而成，需要进行热处理回火，该零件结构比较简单，精度要求较高。3.3 确定毛坯尺寸 由于在锻造时要留有铣削时的余量，根据零件形状及尺寸，确定毛坯尺寸为30120mm。3.4 工艺规程设计3.4.1 定位基准的选择 根据基准重合原则，选滚轴无螺纹端为粗基准和精基准。3.4.2制定工艺路线根据各表面加工要求和各种加工方法能达到的经济精度，确定各表面的加工方法如下：外形： 粗车精车磨 刃口：电火花 拟订加工工艺路线如下：工序号工艺名称 工序内容10下料锯割30120mm20车1. 车外圆端面2. 车外圆，去除表面锈迹3. 车24外圆至24.230热处理1. 热处理55-58HRC40磨 磨外圆达尺寸要求50电火花电火花加工工作部分至尺寸要求60钳工抛光70检验检验零件的尺寸，粗糙度等是否达到要求80入库3.4.3 选择加工设备3.4.3.1 工序20，一般的车削加工，采用硬质合金车刀，夹具采用通用车床夹具，即三爪卡盘，量具采用游标卡尺。3.4.3.2工序40，采用M1350型平面磨床，夹具选用机用虎钳，量具选用外径百分尺。3.4.3.3 工序50，采用7140型电火花机，夹具选用机用虎钳，量具选用R规。4 凸模固定板工艺规程设计4.1 确定生产纲领，生产类型。制品为大批量生产，模具在生产过程中属于单件生产。凸模固定板的技术要求：1） 零件材料为Q235。2） 未注圆角R0.5。3） 未注公差按IT14级。4.2 零件分析4.2.1 零件的结构分析 凸模固定板是本模具固定凸模的零件，由螺钉与上模座固定，并且有定位销相连，是模具的主要定位零部件。4.2.2 零件的技术要求分析 零件毛坯采用板料，材料为Q235，机械加工工艺性较好，不用进行热处理，该零件结构比较简单，精度要求较低。 4.3 确定毛坯尺寸 根据零件形状及尺寸，确定毛坯尺寸为16116121mm。4.4 工艺规程设计4.4.1 定位基准的选择 根据基准重合原则，选下表面为粗基准和精基准。4.4.2制定工艺路线根据各表面加工要求和各种加工方法能达到的经济精度，确定各表面的加工方法如下：外形及内形：粗铣精铣销孔：钻绞螺钉孔：钻底孔攻螺纹拟订加工工艺路线如下：工序号工艺名称 工序内容10下料下板料尺寸为16116121mm20铣1，铣六方至尺寸160.6160.620.6mm2，铣内形达尺寸要求30磨磨六方各平面，保证度、度要求40钻铰孔攻螺纹5， 钻8孔至尺寸7.56， 绞8孔达尺寸及精度要求7， 钻