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支架零件直角弯曲模具设计【CAD图纸+毕业论文】【冲压模具】

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支架零件直角弯曲模具设计【CAD图纸+毕业论文】【2014年最新资料】.rar

支架零件直角弯曲模具设计【最后一道工序】

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关键词：: 支架零件直角弯曲曲折模具设计 cad 图纸毕业论文最新资料

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摘　要4

前言5

1、弯曲件的工艺分析9

1.1.弯曲件零件图9

1.2.弯曲件工艺分析10

2、弯曲件的工艺方案11

2.1.冲压该零件，需要的基本工序和次数11

3、各工序模具结构形式的确定13

3.1.弯曲模结构图如下13

4、必要的尺寸计算14

4.1.计算毛坯尺寸14

4.2.排样设计与计算16

4.2.1.排样方法16

4.2.2.搭边值的确定17

4.2.3.送料步距与条料宽度计算17

4.2.4.材料利用率及排样草图17

4.3.冲裁力、压力机的选取及压力中心计算18

4.3.1.冲裁力的计算18

4.3.2.卸料力、推件力和顶件力18

4.4.一次弯曲模具19

4.5.二次弯曲模具20

4.6.冲压设备的选择20

4.7.确定模具的压力中心21

4.8.冲模尺寸及公差的计算23

4.8.1.加工方法的确定23

4.8.2.二次弯曲模23

4.8.3.弯曲工作部分尺寸计算24

6、有关模具的设计计算25

6.1.凸、凹模刃口尺寸计算原则25

6.2.二次弯曲模26

6.2.1.选择上模座和下模座26

6.2.2.凸模、固定板，凹模26

6.2.3.凸模校核和凹模尺寸确定28

6.2.4.闭合高度29

6.2.5.导柱、导套29

6.2.6.定位销：29

6.2.7.螺栓选择：30

7、模具总体结构设计31

7.1.模具类形的选择31

7.2.定位方式的选择31

7.3.卸料、出件方式的选择31

7.4.导柱、导套位置的确定31

8、模具零件的加工32

9、模具的动作原理33

10、模具的装配34

10.1.模装配34

10.2.模装配34

11、结束语35

设计心得37

致谢38

参考文献39

摘　要

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,设计一副完整的模具训练、培养和提高自己的工作能力。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。

本设计主要对弯曲件冲压模具进行设计。结合公司实际生产要求和产品的特点，在厂原有的设计上，对模具进行了改进设计。本设计对弯曲件加工工艺进行了分析，得出了最佳加工方案，在充分保证零件质量与精度的前提下，选择高生产率的加工工艺，降低生产成本，从而有效地节约了材料。本设计中使用计算机软件进行了辅助设计，在保证高精度的同时简化了传统的繁琐计算过程，使设计更为便捷。

随着模具的迅速发展，在现代工业生产中，模具已经成为生产各种工业产品不可缺少的重要工艺设备。这次毕业设计是在学习完所有机械课程的基础上进行的，是对我综合能力的考核，是对我所学知识的综合运用，也是对我所学知识的回顾与检查。

本次设计是在指导老师认真、耐心的指导下，对模具的经济性、模具的寿命、生产周期、及生产成本等指标下进行全面、仔细的分析下而进行设计的。在此, 我表示衷心的感谢他们对我的教诲.

冲模是模具设计与制造专业的主要专业课程之一。它具有很强的实践性和综合性，通过学习这门课程，使我对冲压模具有了新的认识，从中也学到了不少知识，激发了我对冲压模具的爱好。

但因本人经验有限，因此很难避免的存在一些不合理之处，望各位老师批评和指正，以使我的毕业设计做到合理，同时也为我走出校门步入社会打下坚实的基础。

关键词　　冲压模具；弯曲模；辅助设计；模具结构

前言

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。

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。

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内容简介：: 毕业设计说明书题目 :冲压工艺及模具设计年级、专业 : 姓名 : 学号 : 指导教师 : 完成时间 : nts 目录摘要 . 4 前言 . 5 1、弯曲件的工艺分析 . 9 1.1.弯曲件零件图 . 9 1.2.弯曲件工艺分析 . 10 2、弯曲件的工艺方案 .11 2.1.冲压该零件，需要的基本工序和次数 .11 3、各工序模具结构形式的确定 . 13 3.1.弯曲模结构图如下 . 13 4、必要的尺寸计算 . 14 4.1.计算毛坯尺寸 . 14 4.2.排样设计与计算 . 16 4.2.1.排样方法 . 16 4.2.2.搭边值的确定 . 17 4.2.3.送料步距与条料宽度计算 . 17 4.2.4.材料利用率及排样草图 . 17 4.3.冲裁力、压力机的选取及压力中心计算 . 18 4.3.1.冲裁力的计算 . 18 4.3.2.卸料力、推件力和顶件力 . 18 4.4.一次弯曲模具 . 19 4.5.二次弯曲模具 . 20 4.6.冲压设备的选择 . 20 4.7.确定模具的压力中心 . 21 4.8.冲模尺寸及公差的计算 . 23 4.8.1.加工方法的确定 . 23 4.8.2.二次弯曲模 . 23 4.8.3.弯曲工作部分尺寸计算 . 24 6、有关模具的设计计算 . 25 6.1.凸、凹模刃口尺寸计算原则 . 25 6.2.二次弯曲模 . 26 6.2.1.选择上模座和下模座 . 26 6.2.2.凸模、固定板，凹模 . 26 6.2.3.凸模校核和凹模尺寸确定 . 28 6.2.4.闭合高度 . 29 6.2.5.导柱、导套 . 29 6.2.6.定位销： . 29 6.2.7.螺栓选择： . 30 7、模具总体结构设计 . 31 7.1.模具类形的选择 . 31 7.2.定位方式的选择 . 31 7.3.卸料、出件方式的选择 . 31 7.4.导柱、导套位置的确定 . 31 nts 8、模具零件的加工 . 32 9、模具的动作原理 . 33 10、模具的装配 . 34 10.1.模装配 . 34 10.2.模装配 . 34 11、结束语 . 35 设计心得 . 37 致谢 . 38 参考文献 . 39 nts 摘要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 ,设计一副完整的模具训练、培养和提高自己的工作能力。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。本设计主要对弯曲件冲压模具进行设计。结合公司实际生产要求和产品的特点，在厂原有的设计上，对模具进行了改进设计。本设计对弯曲件加工工艺进行了分析，得出了最佳加工方案，在充分保证零件质量与精度的前提下，选择高生产率的加工工艺，降低生产成本，从而有效地节约了材料。本设计中使用计算机软件进行了辅助设计，在保证高精度的同时简化了传统的繁琐计算过程，使设计更为便捷。随着模具的迅速发展，在现代工业生产中，模具已经成为生产各种工业产品不可缺少的重要工艺设备。这次毕业设计是在学习完所有机械课程的基础上进行的，是对我综合能力的考核，是对我所学知识的综合运用，也是对我所学知识的回顾与检查。本次设计是在指导老师认真、耐心的指导下，对模具的经济性、模具的寿命、生产周期、及生产成本等指标下进行全面、仔细的分析下而进行设计的。在此 , 我表示衷心的感谢他们对我的教诲 . 冲模是模具设计与制造专业的主要专业课程之一。它具有很强的实践性和综合性，通过学习这门课程，使我对冲压模具有了新的认识，从中也学到了不少知识，激发了我对冲压模具的爱好。但因本人经验有限，因此很难避免的存在一些不合理之处，望各位老师批评和指正，以使我的毕业设计做到合理，同时也为我走出校门步入社会打下坚实的基础。关键词冲压模具；弯曲模；辅助设计；模具结构 nts 前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。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。模具主要类型有：冲模，锻摸，塑料模，压铸模，粉末冶金模，玻璃模，橡胶模，陶瓷模等。除部分冲模以外的的上述各种模具都属于腔型模，因为他们一般都是依靠三nts 维的模具形腔是材料成型。模具所涉及的工艺繁多，包括机械设计制造，塑料，橡胶加工，金属材料，铸造（凝固理论），塑性加工，玻璃等诸多学科和行业，是一个多学科的综合，其复杂程度显而易见。随着经济的发展，冲压技术应用范围越来越广泛，在国民经济各部门中，几乎都有冲压加工生产，它不仅与整个机械行业密切相关，而且与人们的生活紧密相连。冲压工艺与冲压设备正在不断地发展，特别是精密冲压。高速冲压、多工位自动冲压以及液压成形、超塑性冲压等各种冲压工艺的迅速发展，把冲压的技术水平提高到了一个新高度。新型模具材料的采用和钢结合金、硬质合金模具的推广，模具各种表面处理技术的发展，冲压设备和模具结构的改善及精度的提高，显著地延长了模具的寿命和扩大了冲压加工的工艺范围。由于冲压工艺具有生产效率高、质量稳定、成本低以及可加工复杂形状工件等一系列优点，在机械、汽车、轻工、国防、电机电器、家用电器，以及日常生活用品等行业应用非常广泛，占有十分重要的地位。随着工业产品的不断发展和生产技术水平的不断提高，冲压模具作为个部门的重要基础工艺装备将起到越来越大的作用。可以说，模具技术水平已成为衡量一个国家制造业水平的重要指标。目前国内模具技术人员短缺，要解决这样的问题，关键在于职业培训。我们做为踏入社会的当代学生，就应该掌握扎实的专业基础，现在学好理论基础。毕业设计是专业课程的理论学习和实践之后的最后一个教学环节。希望能通过这次设计，能掌握模具设计的基本方法和基本理论。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 2nts 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 2 5 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。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。当今，随着科学技术的发展，冲压工艺技术也在不断革新和发展，这些革新和发展主要表现在以下几个方面：（ 1）工艺分析计算方法的现代化（ 2）模具设计及制造技术的现代化（ 3）冲压生产的机械化和自动化 nts （ 4）新的成型工艺以及技术的出现（ 5）不断改进板料的性能，以提高其成型能力和使用效果。本论文主要通过具体例子的方式对冲压模具的生产流程进行介绍、分析、研究。通过对主滑轨零件模具设计的说明，详细地阐述了冲压模具生产的一般流程。对零件加工工艺性分析、零件的加工方式、冲压模具的结构组成等进行介绍并对冲压模具生产中常常出现的缺陷进行分析研究。步骤如下：（ 1）零件成型方案确定；（ 2）零件成型分析，根据模拟结果进一步提出工艺改良方案；（ 3）使用 UG、 CAD 等软件对零件进行分析，设计模具装配图和零件图；（ 4）完成冲压零件设计的文字说明。本论文主要围绕弯曲零件冲压成形工艺及模具设计展开，综合运用冲压成形工艺及模具设计理论以及 UG、 AUTOCAD 等辅助设计软件，完成成型设计和计算，绘制模具的装配图和零件图。 nts 1、弯曲件的工艺分析 1.1.弯曲件零件图弯曲件形状简单，适用模具批量生产，零件材料 10#钢，厚度 t=1.0mm，产品材料性能分析如下：材料材质： 10#钢抗剪强度： 260-340Mpa 抗拉强度： 300-440Mpa 屈服极限： 210Mpa 延伸率： 29% 弹性模数： 198000 其产品图如下：图 2.1 弯曲零件图 nts 1.2.弯曲件工艺分析本零件是大批量生产件，用冲压加工方法由于生产效率高和材料利用率高，可以取得较好的经济效益。由弯曲件零件图可知，该零件为一般的弯曲弯曲结构件，形状比较复杂，需要多次弯曲，无凹陷或其他形状突变，尺寸比较小，而且左右完全对称，冲压时受力较均匀。其尺寸精度、各处的圆角半径均符合弯曲工艺要求。因此要注意保证平面度和折弯角度垂直。通过上述工艺分析，可以看出该零件作为普通的薄板件成型，尺寸精度要求不高，又属于大量生产，因此可以用冲压方法生产。 nts 2、弯曲件的工艺方案 2.1.冲压该零件，需要的基本工序和次数（ a）落料；（ b）冲孔；（ c）两次弯曲；根据以上这些工序，可以做出以下各种组合方案。方案一：（ a）落料；（ b）两次弯曲；（ c）冲孔；（ d）冲孔；方案二：（ a）落料冲孔；（ b）两次弯曲；方案三：（ a）落料；（ b）两次弯曲；（ c）冲孔对以上三种方案进行比较，可以看出：方案一，从生产效率、模具结构、加工难度方面考虑，这样的工序编排工序多，模具简单，但冲次太多，不适合大批量生产。方案二，落料冲孔合并，成一复合模，两次弯曲，两幅模具，一共三个冲次，工序相对合理。适合大批量生产。孔的尺寸需要精确调整。方案三， 3幅模具，从生产角度考虑，模具数量比较多，不适合大批量生产。通过以上的方案分析，根据生产批量来看，对于年产量需求 10 万件的该产品来说采用复合模或连续模较合适。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nts 较容易，且成本较低。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。可以确定，在大批量生产的条件下，选用方案二三是比较合理的。 3副模具， 3个冲次。 nts 3、各工序模具结构形式的确定上面的工艺方案分析和比较中，已经选用了方案三的模具种类，选用落料冲孔复合模，两次弯曲成型。一共 3幅模具进行生产。由于工作量比较大，本次设计只需要设计第二次弯曲模。 3.1.弯曲模结构图如下图 3.1 二次弯曲模结构图成型模的卸料方法一般有二，一是弹簧销卸料，二是可以采用打料的方法，本次设计中，由于产品宽度比较小，无法使用弹簧销卸料，产品中间又有个孔， 10毫米的圆孔，所以无法采用打料的方法卸料，只能采用手拿的方法，下模可以将模芯加长点，这样可以在模芯下面加两个弹簧顶出产品，弹簧压缩不够可以在凹模与下模板之间加上垫板，如此设计模具整体结构设计简单，加工方便。 nts 4、必要的尺寸计算 4.1.计算毛坯尺寸弯曲件厚度为 1.0mm，因为成型弯曲件需要经过落料、冲孔、两次弯曲，才能最后实现产品型，由于产品形状简单，弯曲高度也小，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。根据中性层不变的原理来计算，材料弯曲时塑性变形只发生在工件的圆角附近，而直边部分除与圆角相近的过度部分有少量变形外，其余不发生塑性变形，产品内侧材料收到压缩，外侧材料收到拉伸，且压缩和拉伸的变形程度都是表层最大，向中间逐渐减小。在缩短的内侧和伸长的外侧之间存在着一个长度保持不变的中性层，即中性层的长度等于弯曲前毛坯的长度，其位置不一定是在材料的中心，如果材料厚度一定，则中性层的位置与弯曲半径 R的大小有密切关系。本设计中由于产品材料稳定，且材料厚度相对比较薄，所以可以按照产品材料的中心来计算展开尺寸，产品展开尺寸的计算：右 CAD测量中性层尺寸 L=98.12，所以本设计中展开尺寸要稍微小点，展开尺寸与成型模具的间隙，模具结构等都有关系，因此此尺寸目前是待定，在实际生产时需调节。设计落料模时选用 98 的尺寸。 nts 展开图纸如下图所示：由于产品四角是尖角，在模具加工时容易出现产品应力集中现象，模具容易开裂，因此这里需要增加 R角，根据产品材料厚度及形状，这里增加 R1，具体如下图所示： nts 4.2.排样设计与计算 4.2.1.排样方法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。如下图所示排样方法：图 4.2 直排采用直排料面积为 2939.14 2mm 。 nts 4.2.2.搭边值的确定搭边值的作用，搭边是指排样时零件与条料侧边这间留下的剩料。其作用是使条料定位，保证零件的质量和精度，补偿定位误差，确保冲出合格的零件，并使条料有一定的刚度，不弯曲，便于送进，并能使冲模的寿命提高。为了节约材料，应选择合理的搭边值，它一般与卸料板的形式，条料厚度，冲压宽度 L有关。本设计采用弹性卸料板，条料厚度 t 1.0mm,冲压宽度 L 74mm30mm,查冷冲模设计 P60知：搭边值工件间 a 1.2mm，侧面 1a 1.5mm。 4.2.3.送料步距与条料宽度计算条料在模具上每次送进的距离称为送料步距，用 A表示。其大小为条料上两个对应冲裁件的对应点之间的距离，送料步距是工件宽度的两倍。查冲压工艺与模具设计P63，条料宽度按公式计算即 001L B 2 a 2 b 式中 L条料公称宽度， mm； B垂直于送料方向的工件尺寸 ,mm； 1a 侧搭边， mm； b 侧刃切除的料宽， mm 为剪板机下料公差， =0.5mm 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。所以条料宽度 L=（ 98+2 1.5） 00.5 =10100.5 mm 送料步距 A=30+1.2=31.2mm 4.2.4.材料利用率及排样草图通常以一个步距内零件的实际面积与所用毛坯面积的百分率来表示： 1S / 0S ( 1S /LB)100 式中 1S 个步距内零件的实际面积； nts 0S 个步距内所需毛坯面积； L送料步距； B条料宽度。经计算，一个步距内的实际有效面积 1S 约为 2939.14mm2 ，一个步距内所需毛坯面积 0S 为 101 31.2 3151.2mm2 冲裁单件材料的利用率： =93.27% 因此选用卷料，采用单排排样，这样的材料利用率较合宜，且操作方便。 4.3.冲裁力、压力机的选取及压力中心计算 4.3.1.冲裁力的计算冲裁力是选择压力机的主要依据，也是设计模具所必须的数据。其冲裁力 F 的计算公式为： F KLt 其中 F为冲裁力 N； L为冲裁件的周长 mm； t板料厚度 mm；为材料的抗剪强度 MPa；为系数，常取 1.3,10#钢抗剪强度 260-340Mpa。在一般情况下，材料的 b1.3 ，为计算方便，也可用这个式子计算冲裁力： F Ltb 4圆孔周长 L1=3.14 4=12.56 10圆孔周长为 L1=3.14 10=31.4 落料周长为 L3=254.28 落料模具的冲裁力为： F Ltb （ 12.56+31.4+254.28） 1 1.3 340131822.08N=131.82KN。 4.3.2.卸料力、推件力和顶件力从凸模上卸下板料所需的力称为卸料力 F卸；从凹模内向下推出工件或废料所需的力称推件力 F推；从凹模内向上顶工件或废料所需的力称为顶件力 F顶。 F卸、 F推与 F顶和冲件轮廓的形状、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： nts F K F卸卸 F nK F推推 F K F顶顶式中 F 冲裁力； K卸卸料力系数； K推推件力系数； K顶顶件力系数； n 梗塞在凹模内的冲件数（ n h/t） h 为凹模直壁洞口的高度。 F卸、 F推与 F顶可分别由表 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 /mm K卸 K推 K顶 0.5 2.5 0.025 0.06 0.05 0.06 取 K卸为 0.04、 K推为 0.05、 K顶为 0.06 F K F卸卸 =(0.04+0.06) 131.82=13.18KN。 4.4.一次弯曲模具 (a)自由弯曲力自F 此工件 U形弯曲时力的计算，选计算公式为 F自 =4 (kbtt b)/(r+t) =4 (1.3 30 1 1 440)/(0.5+1) =45760N =45.76KN F自材料在冲压行程结束时的自由弯曲力 b 弯曲件的宽度 t 弯曲件厚度 r 弯曲件内弯角半径 nts k 安全系数 b 材料的强度极限 b查表 =300 440,取 440 4.5.二次弯曲模具 (a)自由弯曲力自F 此工件 U形弯曲时力的计算，选计算公式为 F自 =2 (kbtt b)/(r+t) =2 (1.3 30 1 1 440)/(0.5+1) =22880N =22.88KN F自材料在冲压行程结束时的自由弯曲力 b 弯曲件的宽度 t 弯曲件厚度 r 弯曲件内弯角半径 k 安全系数 b 材料的强度极限 b查表 =300 440,取 440 综上所述，总的冲裁力为 F总 =131.82+13.182=145.002KN 一次弯曲力 F总 =45.76KN 二次弯曲力 F总 =22.88KN 4.6.冲压设备的选择选择压力机时，要根据模具结构来确定，当施力行程较大时（ 50% 60%）0PP 总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 1.1 1.2 倍。在此取了1.8倍，即公称压力 nts P=1.2 145=174KN 初选压力机的公称压力为 400KN，即 JC23-40 冲床。所选用的压力机公称压力应大于计算出来的总冲压力 400kN；压力机的最大装模高度应大于或等于 150mm(冲模闭合高度 +5mm)；工作台板尺寸应能满足冲模的正确安装。按上述要求可选用 J23 40开式双柱可倾压力机。但需要在工作台面上加设垫板。其主要技术参数为：选择压力机的型号为开式双柱可倾式压力机： J23 40.它的主要技术参数如下：公称压力 400KN 滑块行程 80mm 滑块行程次数 100 次 /min 最大装模高度 300mm 连杆调节长度 55mm 模柄孔尺寸（直径深度 / mm） 50 70mm 工作台尺寸 (前后左右 ) 350 450mm 电动机功率 /KW 2.2KW 因为 11AA ，故选择 J23-40力机，满足要求。 4.7.确定模具的压力中心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 O 0(x 0,y )，即为所求模具的压力中心。 nts 计算公式为：因冲压力与冲压周边长度成正比，所以式中的各冲压力 P、 Pn，可分别用各冲压周边长度 L、 Ln 代替，即： nts 由于该零件形状大致对称，受力基本平衡，所以压力中心在工件中心，即模具中心。 4.8.冲模尺寸及公差的计算 4.8.1.加工方法的确定模具制造有凸模和凹模分开加工和凸模和凹模配合加工两种方法，凸模和凹模分开加工是指凸模和凹模分别按图样加工至尺寸，此种方法适用于圆形和简单的工件；凸模和凹模配合加工可使凸模和凹模具有互换性，便于模具成批制造，但需要较高的公差等级才能保证合理间隙，模具制造困难，加工成本高。所以此方法是与加工形状复杂或薄板制件的模具。本次设计只设计二次弯曲，所以这里只计算二次弯曲的相关数据。 4.8.2.二次弯曲模由于该零件折弯区域宽度尺寸标注在外侧，应以凹模为基准，先定凹模尺寸。如果考虑到模具磨损和弯曲件的回弹，凹模宽度尺寸应和产品尺寸一致。凸模尺寸按凹模配制，保证单边间隙 C=1.02。 nts 4.8.3.弯曲工作部分尺寸计算（ 1）凸模圆角半径由于此件圆角半径较小，凸模圆角半径可取 R=0.3-0.5，（ 2）凹模圆角半径凹模圆角半径不能过小，以免增加弯曲力，擦伤工件表面。此工件单边弯曲，属于不对称件，凹模圆角半径dr应取大小一致。凹模圆角半径dr一般按材料厚度 t来选取。本设计中取 1.5t=R1.5。（ 3）凹模工作部分深度的设计计算凹模工作部分的深度将决定板料的进模深度，同时也影响到弯曲件直边的平直度，对工件的尺寸精度造成一定的影响。一般情况下，凹模工作部分深度可查相关设计资料即能满足弯曲件的要求。 nts 6、有关模具的设计计算 6.1.凸、凹模刃口尺寸计算原则间隙是影响模具寿命的各种因素中占最主要的一个。冲压过程中，凸模与凹模和工件之间的均有磨檫，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。冲压间隙对冲压力的影响：虽然冲压力随冲压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，冲压力的降低并不明显（仅降低 5%10%左右）。因此，在正常情况下，间隙对冲压力的影响不大。冲压间隙对斜料力、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。冲压间隙对尺寸精度的影响：间隙对

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