拨片的冲压工艺及模具设计

机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩拨片的冲压工艺及模具设计摘 要：本文对拨片的冲压级进模进行设计，在对拨片结构工艺性和材料加工工艺性正确分析的基础上，对冲裁件进行的排样分析并选取直排式排样，计算了材料利用率。根据模具的主要受力分析，选取了压力机，确定了模具压力中心,而模具零部件采用叙述与计算相结合的方式，分别对级进模的冲孔、切槽、弯曲、切断等工序进行了从材料的选择到工作零件、定位零件、卸料零件等进行了设计。本文对拨片冲压级进模设计进行了系统的说明，可根据本文了解拨片冲压级进模设计的具体流程步骤。关键词：级进模，冲孔，切槽，弯曲机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩Dial The Slice Of The Stamping Technology And Die designAbstract：This article is about the design of paddle stamping progress based on analysis of the structure, materials. Selected the vertical style and calculated the use rates of the material. Selected the presses according to the mold stress, designed the punching, cutting and bending process according to the materials and parts. To design the positioning parts and choose fasteners of moldbase marked.Finally,to draw non-standard parts drawing of mould.This article introduced the details of the paddle stamping process and you can use it according to this.With all parameters done, analysis on the assembling of the moulds and requirement of main parts design and assembling was made. Key words: Progressive die; Punching; Cutting; Bending; 机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩目 录摘 要1关键词11 绪论21.1 课题选择的背景21.2 毕业设计的目的21.3 毕业设计的要求22 零件的工艺性分析32.1 零件的材料分析32.2 分析零件的技术要求32.3 零件的结构工艺性分析43 工艺方案的设计43.1 工艺方案的提出43.2 工件生产工序的确定53.3 毛坯尺寸计算53.4 排样设计63.4.1 排样方法的选定63.4.2 搭边值的选用73.4.3 条料宽度的确定73.4.4 步距的确定83.4.5 排样图的生成83.4.6 材料利用率84 模具主要受力分析计算94.1 冲压力的计算94.1.1 冲裁力的计算94.1.2 弯曲力的计算104.1.3 卸料力与推件力的计算114.1.4 总冲压力的计算124.2 压力机吨位选择12机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩4.2.1 冲压设备类型的选择124.2.2 确定压力机设备的规格134.3 模具压力中心的确定145 模具主要零件的设计及计算165.1 模具刃口尺寸的计算165.1.1 计算原则165.1.2 计算方法165.1.3 冲孔模和切槽模刃口尺寸计算175.2 弯曲模的尺寸计算185.2.1 弯曲模的凸、凹模间隙尺寸185.2.2 弯曲模的回弹195.2.3 弯曲模工作部分尺寸计算205.3 凹模的设计205.4 定位装置的设计215.5 卸料装置的设计215.6 模架的选择225.6.1 模具闭合高度的确定225.6.2 凹模周界的确定225.6.3 模座及导套的选取225.7 模柄的选用235.8 模具的效率与日常保养236 总装配图的设计23结论23参考文献24机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩致谢25机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩第 1 章 绪 论1.1 课题选择的背景模具是制造业的一种基本工艺装备，它的作用是控制和限制材料（固态或液态）的流动使之形成所需要的形体。用模具制造零件以其效率高，产品质量好，材料消耗低，生产成本低而广泛应用于制造业中。 模具工业是国民经济的基础工业，是国际上公认的关键工业。模具生产技术水平的高低是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，它在很大程度上决定着产品的质量，效益和新产品的开发能力。振兴和发展我国的模具工业，正日益受到人们的关注。早在 1989 年 3 月中国政府颁布的关于当前产业政策要点的决定中，将模具列为机械工业技术改造序列的第一位。 模具工业既是高新技术产业的一个组成部分，又是高新技术产业化的重要领域。模具在机械，电子，轻工，汽车，纺织，航空，航天等工业领域里，日益成为使用最广泛的主要工艺装备，它承担了这些工业领域中 6090的产品的零件，组件和部件的生产加工。 模具制造的重要性主要体现在市场的需求上，仅以汽车，摩托车行业的模具市场为例。汽车，摩托车行业是模具最大的市场，在工业发达的国家，这一市场占整个模具市场一半左右。汽车工业是我国国民经济五大支柱产业之一，汽车工业重点是发展零部件，经济型轿车和重型汽车，汽车模具作为发展重点，已在汽车工业产业政策中得到了明确。单辆摩托车约有零件 2000 种，共计 5000 多个，其中一半以上需要模具生产。一个型号的摩托车生产需 1000 副模具，总价值为 1000 多万元。其他行业，如电子及通讯，家电，建筑等，也存在巨大的模具市场。目前世界模具市场供不应求，模具的主要出口国是美国，日本，法国，瑞士等国家。只要配备一些先进的数控制模设备，提高模具加工质量，缩短生产周期，沟通外贸渠道，模具出口将会有很大发展。研究和发展模具技术，提高模具技术水平，对于促进国民经济的发展有着特别重要的意义。1.2 毕业设计的目的毕业设计是毕业生必须接受的最后考验，是对大学生各项综合能力的测试，也是对专业知识、设计能力、计算机运用能力、英语运用能力等方面的综合训练。学生通过毕业设计将所学知识应用到实际生产中，体会学习的乐趣，提高学习积极性，同时领会对各项知识、能力的运用。1.3 毕业设计的要求机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩毕业设计要求查阅相关文献，了解国内外模具设计、制造的现状和发展趋势，正确选择模具材料并提出合适的热处理工艺，掌握冲压模具设计的基本程序和方法，掌握相关设计手册、文献资料的使用方法，熟练运用 1 种 CAD 软件进行模具设计，并对冲压模具的制造、加工方法有一定的了解。机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩第 2 章 零件的工艺性分析2.1 零件的材料分析零件材料是 Q235 钢，查机械工程材料可知 Q235 钢为极软的碳酸钢，强度、硬度很低，而韧性和塑性极高，具有良好的深冲、拉延、弯曲和镦粗等冷加工性能、焊接性能。但存在时效敏感性，淬硬性及淬透性极低。大多轧制成高精度的薄板或冷轧钢带用以制造易加工成形，强度低的深冲压或深拉延的覆盖零件和焊接构件。力学性能：抗拉强度 b (MPa)：380-470屈服强度 s (MPa)：240伸长率 s ()： 21-25 2.2 分析零件的技术要求零件中对标有尺寸精度的尺寸按照零件图的精度进行设计，对其他未标尺寸按一般精度设计，根据工件生产要求对工件精度等级取 IT13 级设计。冲裁件的尺寸基准应尽可能和制模时的定位基准重合，以避免产生基准不重合误差。孔位尺寸基准应尽量选择在冲裁过程中始终不参加变形的面或线上，切不要与参加变形的部分联系起来。图 1 零件图Fig l The graph通过分析零件图 1，该零件的未表注形位公差精度按 IT13 的精度要求处理即可满足工艺要求。该零件为标有表面质量精度要求按照一般要求处理即可满足工艺要求，即表面粗糙度 。3.2Ra机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩2.3 零件的结构工艺性分析此零件为拨片，体积较小。主要冲裁工序有冲孔、弯曲、切断。冲裁件的形状简单、基本对称、没有复杂形状的曲线，应该在许可的情况下，把冲裁件设计成少、无废料排样的形状，以减少废料。机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩第 3 章 工艺方案的设计3.1 工艺方案的提出冲压模具按冲裁工序的组合方式可分为单工序模、复合模、级进模：1）单工序模 单工序模结构简单，制作周期短，制作成本低廉，生产效率低，冲出的制件精度不高，且工人劳动强度大，不适合大批量的生产。2）复合模 复合模结构紧凑，冲出的制件精度较高，适合大批量生产，特别是孔与制件外形的同心度容易保证。但模具结构复杂，模具制造较困难，制造成本高，制造周期长等缺点。3）级进模 在一副级进模上可对形状十分复杂的冲压件进行冲裁、弯曲、拉深成形等工序，故生产率高，便于实现机械化和自动化，适于大批量生产。由于采用条料（或带料）进行连续冲压，所以操作方便安全。级进模的主要缺点是结构复杂，制造精度高，周期较长，成本高。在生产本工件时若采用单工序模生产，制作本工件至少需要 3 个单工序，也就意味着需要 3 副以上的模具来进行生产，而且本工件需要长年大批大量生产，采用单工序不但所需的单工序模较多而且会造成产品精度无法保证，经济效益低等缺点，故不宜采用单工序模进行生产。若采用复合模生产，本工件因工件有带孔弯曲部位，若采用弯曲前冲孔，则造成模具中心孔距的不精确，如果弯曲之后冲孔，会使模具制作困难，成本增加。若采用级进模生产，在排样时，只要按正常冲裁工序，保证工件间的精度，同时降低模具的制造难度。综合上述几种方案的比较，应选用级进模进行生产，既可实现批量生产，也可以节约材料。因此选用级进模生产。3.2 工件生产工序的确定空工位的设置是为了保证模具具有足够的强度，确保模具的寿命，或是为了便于设置特殊结构。本模具因结构特殊，为了保证有足够的强度，因而要设置空工位。生产工序最终确定为：1 侧刃切边、冲中心孔 2 冲两个小圆孔 3 切槽 4 空工位 5 切断弯曲。3.3 毛坯尺寸计算机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩3.4.4 步距的确定步距又称进距，是指条料在模具上每次送进的距离，进距的计算与排样方式有关，每个进距可以冲出一个零件，也可冲出多个零件，同时进距也是决定挡料销位置的依据。每次只冲一个零件的进距 A 的计算公式参见冲压成型工艺与模具设计 公式： (3)Ba式中： 平行于送料方向工件的宽度；B冲件之间的搭边值。a代入数据得： 12.846.()Am3.4.5 排样图的生成由上述，排样图的方法直排法；搭边值、条料宽度以及步距的确定，根据零件图可得排样图。 图 4 排样图Fig 4 Layout3.4.6 材料利用率一个步距内的材料利用率 为：10%nABh(4) 式中： A冲裁件面积（包括冲出的小孔在内） （mm2） ；机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩n一个进距内冲件数目；B条料宽度（mm） ；h进距（mm） ；以第一个工步为例,代入数据得:A=565.44mm%1.7048.165机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩第 4 章 模具主要受力分析计算4.1 冲压力的计算4.1.1 冲裁力的计算 冲裁力是冲裁过程中凸模对板料施加的压力，它是随着凸模行程而变化。冲裁力可以查冲压成型工艺与模具设计第 60 页计算公式：(5)FKLt式中： 冲裁件周边长度（mm） ；L材料厚度（mm）;t材料抗减强度（ ） ；MPa系数。考虑到模具刃口的磨损，模具间隙的波动，材料力学性能K的变化及材料厚度偏差等因素，一般取 =1.3。K材料的抗拉强度（ ） ，一般情况下，材料的 ，取ba1.3b。420bMPa计算结果如下：第一工位：侧刃切边冲孔（周长 73.5mm）173.5m4203.87FMPaKN第二工位：冲两小圆孔（周长 21.4mm）2.1.9第三工位：切槽（周长 85.6mm） 285.642035.FPaKN第五工位：切断（周长 12mm）51.mM4.1.2 弯曲力的计算弯曲力是设计弯曲模和选择压力机的重要依据之一，特别是在弯曲坯料教厚，弯曲线较长，相对弯曲半径较小，材料强度较大的弯曲件时，必须对弯曲力进行计算。影响弯曲力的因素很多，若要进行精确计算是很复杂的，这里只进行大略计算，不考虑较平。由于零件的弯曲部位比较多，所以将它们分别计算，再因为弯曲力的方向相同，将求得各弯曲分力代数相加后便得到总的弯曲力。参考冲模技术第 138 页，由于此零件左右两部分对称弯曲，根据 U 型件的弯曲力计算，得出：机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩(6) trKBFb27.0式中： F自由弯曲力在冲压行程结束时的弯曲力 NB弯曲件的宽度K安全系数，一般取 K=1.3材料的抗拉强度 MPabr弯曲件的内弯曲半径，mmt弯曲件材料厚度代入数据： 校正弯曲力的计算表 1 单位校正力Table 1 Unit calibration force料材 t/mm 2152105铝 5003043黄铜 234610 钢、15 钢、20 钢 346825 钢、30 钢、35 钢 457107校正弯曲是在自由弯曲阶段后，进一步使对贴合凸模、凹模表面的弯曲件进行挤压，其校正力比自由压弯力大得多。由于这两个力先后作用，校正弯曲时只需计算校正弯曲力。V 形弯曲件和 U 形弯曲件均按下式: qA1F式中： 校正弯曲时的弯曲力(N)；F校正部分垂直投影面积 ( )；A2m 为单位面积上的校正力( )，Q235 性能与 20 钢接近，按 20 号钢查qMpa表。根据上式得 130486.15N4.1.3 卸料力与推件力的计算由于冲裁中材料的弹性变形及摩擦的存在，冲裁后带孔部分的材料会紧箍在凸模上，而落下部分的材料会紧卡在凹模洞口中。从凸模上卸下紧箍着的材料所需的力称为卸料力；把落料件从凹模洞口顺着冲裁方向推出去的力称为推件力；逆着冲裁方向顶出变的力称力顶件力。影响卸料力、推件力和顶出力的因素很多，如材料的种类，材料厚度，冲裁间隙，零件形状尺寸以及润滑情况等。这些力通常采用经验公式进行计算，查冲压成型工NF246108.237.0机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩艺与模具设计第 61 页公式：(7)FK卸 卸(8)推 推(9)顶 顶式中： 冲裁力（N） ；、 、 分别为卸料力、推件力、顶件力系数，其值可冲压成型工K卸 推 顶艺与模具设计第 61 页表 3-14。实际生产中，凹模孔口中会同时卡有好几个工件，因而在计算推件力时应考虑工件数目。预设刃口为 5mm 高度，第一工序和第二工序冲裁时，会卡住 5 件，第五工位由于只是切断一侧的落料，可以预设只会卡 1 个件。而本模具不需要顶料装置，故顶件力不予以计算。通过查表得 0.45K卸推则第一工位到第五工位中所需的卸料力和推件力分别为：第一工位：0.4538719.568FN卸推第二工位：.40.05893F卸推第三工位：.43167.52N卸推第五工位（切断工序，无需卸料）：0.547.F推4.1.4 总冲压力的计算冲裁时所需的冲压力为冲裁力、卸料力、推件力之和，应根据不同的模具结构区别对待。本模具采用弹性卸料装置和下出料方式，其总冲压力的公式可参冲模技术第 51 页。公式：机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩(10)F总 冲 卸 推各个工位的总冲压力如下：第一工位：308719.567.8395NN冲第二工位： 4.4.F冲第三工位： 3590167.59.2354NN冲第五工位：2482047.2F冲模具总冲压力为模具各个工步的冲压力总和；39756.3952.106734NNN总4.2 压力机吨位选择4.2.1 冲压设备类型的选择根据所要完成的冲压工艺的性质，生产批量的大小，冲压件的几何尺寸和精度要求等来选择设备的类型。对于中小型的冲裁件，弯曲件或拉深件的生产，主要应采用开式机械压力机。虽然开式冲床的刚度差，在冲压力的作用下床身的变形能够破坏冲裁模的间隙分布，降低模具的寿命或冲裁件的表面质量。可是，由于它提供了极为方便的操作条件和非常容易安装机械化附属装置的特点，使它成为目前中、小型冲压设备的主要形式。对于大中型冲压件的生产多采用闭式结构形式的机械压力机，其中有一般用途的通用压力机，也有台面较小而刚度大的专用挤压压力机、精压机等。在大型拉深件的生产中，应尽量选用双动拉深压力机，因其可使所用模具结构简单，调整方便。在小批量生产当中，尤其是大型厚板冲压件的生产多采用液压机。液压机没有固定的行程，不会因为板料厚度变化而超载，而且在需要很大的施力行程加工时，与机械压力机相比具有明显的优点。但是，液压机的速度小，生产效率低，而且零件的尺寸精度有时因受到操作因素的影响而不十分稳定。摩擦压力机具有结构简单、造价低廉、不易发生超负荷损坏等特点，所以在小批量生产中常用来完成弯曲、成形等冲压工作。但是，摩擦压力机的行程次数较少，生产率低，而且操作也不太方便。机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩在大批量生产或形状复杂零件的大量生产中，应尽量选用高速压力机或多工位自动压力机。综合以上因素，选用开式压力机比较合适。4.2.2 确定压力机设备的规格（1）压力机的行程太小，应能保证成型零件的取出和毛坯的放进，例如拉深所用的压力机行程，至少应大于成型零件的高度两倍以上。（2）压力机工作台面的尺寸应大于冲模平面尺寸，且还需留有安装固定的余地，但过大的工作台面上安装小尺寸的冲模，工作台的受力条件也是不利的。（3）所用压力机的闭合高度应与冲模闭合高度相适应。模具闭合高度 是指上模在最低工作位置时，下模板的底面到上模板顶面的距0H离。压力机的闭合高度 是指滑块在下死点时，工作台面到滑块的距离。大多数压力机，其连杆长度能调节，也即压力机的闭合高度可以调整，故压力机有最大的闭合高度 ，最小闭合高度 。maxmin设计模具时，模具的闭合高度 的数值应该满足下式：0Haxmin510如无特殊情况 应取上限值，即最好取在 .这是为了避免连杆调0 i3HL节过长，螺纹接触面积小而压坏。如果模具闭合高度实在太小，可以在压床下面加垫板。机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩图 5 压力机和闭合高度的关系Fig 5 Press relations with height（4）冲压力与压力机能的配合关系：当进行冲裁等冲压加工时，由于其施力行程较小，近于板料的厚度，所以可按冲压过程中作用于压力机滑块上所有力的总和选取压力机。通常取压力机的名义吨位比 大 。F总 F总 20%3:本模具在冲裁过程中总的冲压力 ，结合模具的闭合高度，为防止设1674N总备过载，可按公称压力 选择压力机，并且要结合模具的闭合高度。1.3F压 总查冲压模具设计结构图册初选压力机型号为 J23-16 压力机，其主要技术参数如下：公称压力：160KN滑块行程：55mm最大封闭高度：220mm封闭高度调节量：45mm工作台尺寸（前后 左右）：3045m模柄孔尺寸（直径 深度）： 64.3 模具压力中心的确定冲裁时的合力作用点或多工序模各工序冲压力的合力作用点，称为模具压力中心。如果模具压力中心与压力机滑块中心不一致，冲压时会产生偏载，导致模具以及滑块与导轨的急剧磨损，降低模具和压力机的使用寿命。通常利用求平行力系合力作用点机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩的方法（解析法或图解法）确定模具压力中心。如下图本工件的排样图，为减少计算，坐标设为图中所示，则根据力学定理，诸分力对 轴力矩之和等于起合力对同轴之矩，则有：y由冲压成型工艺与模具设计第 64 页，可得公式: niiiiFxFxx1210 niiiiyyy1210 图 6 压力中心计算图Fig 6 Pressure center calculation chart有压力机计算可得出各处压力分别为： 12439751093.FNN2 8386.49507.2531.FNN机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩624158270FNN代入数值得： 093.3698.139548.371.2(5.)17028(3.6)067x01.5m0y机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩第 5 章 模具主要零件的设计及计算5.1 模具刃口尺寸的计算冲裁件的尺寸精度主要决定于模具刃口的尺寸精度，合理的间隙的数值也必须依靠模具刃口尺寸来保证。因此，正确确定模具刃口尺寸及其公差是设计冲裁模的主要任务之一。5.1.1 计算原则由于凸、凹模之间存在间隙，所以冲裁件断面都是带有锥度的，且落料件的大端尺寸等于凹模尺寸，冲裁件的小端尺寸等于凸模尺寸。在测量与使用过程中，落料件是以大端尺寸为 基准，冲孔件孔径是以小端尺寸为基准。冲裁过程中，凸、凹模要与冲裁零件或废料发生摩擦，凸模越磨越小，凹模越磨越大，结果使间隙越用越大。因此，在确定凸、凹模刃口尺寸时，必须遵循下述原则：（1）落料模先确定凹模尺寸，其标称尺寸应取接近或者等于制件的最小极限尺寸，以保证凹模磨损到一定尺寸范围内，也能冲出合格制件，凸模刃口的标称尺寸比凹模小一个最小合理间隙。（2）冲裁模先确定凸模刃口尺寸，其标称尺寸应接近或者等于制件的最大极限尺寸，以保证凸模磨损到一定尺寸范围内，也能冲出合格的孔。凹模刃口的标称尺寸应比凸模大一个最小合理间隙。（3）选择模具刃口制造公差时，要考虑工件精度与模具精度的关系，既要保证工件的精度要求，又要保证有合理的间隙值。一般冲裁件精度较工件精度高 23 级。若零件没有标注意公差，则对于非圆形件按国家标准非配合尺寸的 IT14 级精度来处理，圆形件一般可按 IT10 级精度来处理，工件尺寸公差应按“ 入体”原则标注为单向公差，所谓“ 入体” 原则是指标注工件尺寸时应向材料实体方向单向标注，即：落料件正公差为零，只标注负公差；冲孔件负公差为零，只标注正公差。5.1.2 计算方法模具工作部分尺寸及公差的计算方法与加工方法有关，基本上可分为两类。1.凸模与凹模分开加工 凸、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或形状简单的工件，为了保证凸、凹模间隙小于最大合理间隙 ，不仅凸、凹模分别标注公差（凸模 ，凹模 ） ，而且要求有较高的制maxZ pd造精度，以满足如下条件 maxindpZ或 axin0.4()p机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩maxin0.6()dZ也就是说，新制造的模具应该是 。否则制造的模具间隙已超minaxdpZ过允许的变动范围 ，影响模具的使用寿命。inmax2.凸模与凹模配合加工 对于冲制件形状复杂或薄板制件的模具,其凸、凹模往往采用配合加工的方法。此方法是先加工好凸模（或凹模）作为基准件，然后根据此基准件的实际尺寸，配作凹模（或凸模） ，使他们保持一定距离。因此，只需在基准件上标注尺寸及公差，另一件只标注标称尺寸，并注明“尺寸按凸模（或凹模）配作，保证“双面间隙” 。这样。可放大基准件的制造公差。其公差不再受凸、凹模间隙大小的限制，制造容易，并容易保证凸、凹模间的间隙。由于复杂形状工件各部分尺寸性质不同，凸模和凹模磨损后，尺寸变化趋势不同，所以基准件的刃口尺寸计算方法也不相同。5.1.3 冲孔模和切槽模刃口尺寸计算因冲孔模比较简单,所以凸模与凹模分开进行加工。由零件图标注可知工件冲孔和切槽的尺寸和公差分别为： 、0.1834m， , 。0.26m0.140.18m由冲压成型工艺与模具设计第 60 页表 2-5 得：max0.14Zin由冲压成型工艺与模具设计第 61 页表 2-15、表 2-16 得：.2d0pmaxin.4Z，故可用。maxindpZ因在该工序处为冲孔工序，故该模具的刃口尺寸的计算公式可冲压成型工艺与模具设计第 63 页式：(11)0()ppxminmin0()d ddZxZ(12).2.4p式中： 、 冲孔凸、凹模直径（或切槽宽度） ；d冲孔件标称尺寸（或切槽宽度） ；机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩工件制造公差；凸、凹模最小合理间隙（双边） （ ） ；minZ m、 凸、凹模的制造公差（ ） ；pd系数，是为了使冲裁件的实际尺寸尽量接近冲裁件公差带的中间x尺寸，与工件制造精度有关。 00.2.23.4(.0.518)349pm95d m00.2.26.(.)671p 718d00.2.22(0.54)p 17dm00.2.24(.18)9p m094d5.2 弯曲模的尺寸计算5.2.1 弯曲模的凸、凹模间隙尺寸弯曲时，拨片的弯曲，必须选择适当的间隙，间隙的大小对于工件质量和弯曲力的大小有很大的影响。间隙越小，弯曲力越大。间隙过小，会使工件壁变薄，并降低凸模寿命。间隙过大，则回弹较大，还会降低工件的精度。弯曲时，查冲压成型工艺与模具设计第 151 页间隙值利用公式：(13)CtttZmax2/式中： 弯曲凸、凹模的单边间隙；2Zt工件材料厚度；材料后的的正偏差；C间隙系数，可查表 4-16.代入公式可得：1.052Z5.2.2 弯曲模的回弹塑性弯曲时，材料产生的变形由塑性变形和弹性变形两部分组成。外载荷去除后，塑性变形保留下来，弹性变形消失，使形状和尺寸发生与加载时变形方向相反的变化。机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩从而消去一部分变形效果的现象被称为回弹。如下图图 7 弯曲回弹Fig 7 bending springback弯曲时的回弹曲率减小 曲率由卸载前的 减小至卸载后的 。回弹量11。1k弯曲角减小 弯曲角由卸载的 减小至卸载后的 。回弹角 。影响回弹的因素：材料的力学性能 材料的屈服点 越高，硬化指数 n 越大，弹性模量 E 越小，回弹量越大。s相对弯曲半径 /r减小，变形程度增大时，回弹量减小。/r弯曲角 越大，变形区长度越大， 越大，但对曲率的回弹无影响。弯曲方式及模具结构不同的弯曲方式和模具结构，对毛坯弯曲过程、受力状态及变形区和非变形区都有关系，直接影响回弹值。弯曲力弯曲工艺常采用带有一定校正成分的弯曲方法，校正力的大小对回弹有较大影响，对单角弯曲和双角弯曲的影响也各有不同。机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩模具的几何参数凸、凹模间隙，凸模圆角半径，凹模圆角半径对回弹的影响。摩擦毛坯和模具表面间的摩擦，使变形区产生切向拉应力时，有利于减小弯曲的回弹。回弹值的计算， 冲模技术第 146 页，由于 ，回弹一般不大，故只考虑/18r角度的回弹。本零件弯曲为 U 型弯曲其值查冲模技术表 4-12 得：取值 。035.2.3 弯曲模工作部分尺寸计算确定拨片弯曲凸、凹模横向尺寸及公差的原则是：工件标注外形尺寸时，应以凹模为基准件，间隙取在凸模上。工件标注内形尺寸时，应以凸模为基准件，间隙取在凹模上。而凸、凹模的尺寸和公差则应根据工件的尺寸、公差、回弹情况以及模具磨损规律而定。选取弯曲件标注外形尺寸， 冲压成型工艺与模具设计第 152 页公式： 式中： L弯曲件的基本尺寸，mm；、 凸模、凹模工作部分尺寸，mm；TLA弯曲件公差， mm；、 凸模、凹模制造公差，选用 IT7IT9 级精度，mm；T一般取凸模制造精度高于凹模制造精度一级。凸模与凹模的单面间隙，mm；2/Z查表得工件尺寸为： 0.3986代入数据得： 0.238AL.6T5.3 凹模的设计凹模的设计较凸模更为复杂和困难，由于该设计中，凹模设计的难度并不是很大，所以可以采用整体式凹模，其优点是制造简化，冲模精度高，装配比较简单凹模示意图如图所示：03()4A0()TTALZ机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩图 8 凹模板示意图Fig 8 Concave template schematic diagram5.4 定位装置的设计定位装置的作用是保证送料时有良好的导向和控制送料的进距。一般级进模的定位装置有：挡料销、定距侧刀、导正销、定位板、导料板、侧压板等。为了使条料送进步距及工件定位精确，设计使用导正销与侧刃配合定位。侧刃作为定距和初定位，导正销作为精定位。5.5 卸料装置的设计卸料装置是冲压级进模结构中的重要部件，作用是冲压开始前压紧带料，防止各凸模冲压时由于先后次序的不同或受力不均而引起带料窜动，并保证冲压结束后及时平稳的卸料外，更重要的是将对各工位的凸模（特别是细小凸模）在受侧向作用力时，起到精准导向和有效保护的作用。卸料装置主要由卸料板、弹性元件、卸料螺钉和辅助导向零件所组成。卸料装置分为刚性（即固定卸料板）和弹性两种，废料切刀也是一种卸料的形式。固定卸料板的卸料力大，但无压料作用，毛胚材料厚度大于 0.8mm 时多采用次形式。弹性卸料板的卸料力小，但有压料作用，冲裁质量较好，多用于薄料。因本工件中加工工程中有一弯曲工序，需要有压料作用，且工件较薄，卸料力不大，故选用弹性卸料装置。机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩5.6 模架的选择5.6.1 模具闭合高度的确定模具闭合高度 的数值应满足式 0Hmax0min51H压力机最大闭合高度 ，压力机最小闭合高度 。2min175H代入数据： 015185经初步分析，初选模具的最小闭合高度为 。025.6.2 凹模周界的确定根据排样图，凹模周界 ，初选凹模周界为()(145)LBm。(16025)m5.6.3 模座及导套的选取根据新编实用冲压模具设计手册表 10-28 选取其推荐模架见表 7-1，其中模架选用后侧导柱模架表 2 模架组合Table 2 Die set combination5.7 模柄的选用压力机模柄孔尺寸（直径 深度）： ，为使模具所选用的模柄能很4095m好的与压力机配合，保证模具能正常工作，根据新编实用冲压模具设计手册第586 页表 22.5-24 选用 A 型压入式模柄，规格为 ，材料为 。若选用/JBT764.1235Q凸缘模柄，会造成模柄与模具的固定螺钉干涉，故不选用。若选用其他种类的模柄，会造成模具的成本增加，模具结构复杂。名 称 数 量 材 料 规 格 标 准上模座 1 0HT16254m5.28/TGB下模座 1 206./导 柱 1120 2518281导 套 1120 93m/6.GBT机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩5.7 模具的效率与日常保养由于 J23-16 压力机，行程为 55mm，完成一个行程来回是 3 秒钟，所有一分钟完成 20 次工件冲压。按每天工作 8 小时，一年按工作 300 天计，每年冲压量为 2880000个。 模具所设计的凸凹模材料为 T10A、Cr12，淬火后硬度保持在 60-64HRC 之间，能承受 60 万次左右冲压，根据模具年冲压量，约 100 天更换一次凸模、凹模。模具种类繁多，工作状态差别很大，损坏部位也各异，但失效形式归纳起来大致有三种，即磨损、断裂、塑性变形。1)磨损失效：模具在服役时，与成形坯料接触，产生相对运动。由于表面的相对运动，接触表面逐渐失去物质的现象叫磨损。2)断裂失效：模具出现大裂纹或分离为两部分和数部分丧失服役能力时，成为断裂失效。断裂可分为塑性断裂和脆性断裂。模具材料多为中、高强度钢，断裂的形式多为脆性断裂。3)塑性变形失效：塑料模具在服役时承受很大的应力，而且不均匀。当模具的某个部位的应力超过了当时温度下模具材料的屈服极限时，就会以晶格滑移、孪晶、晶界滑移等方式产生塑性变形，改变了几何形状或尺寸，而且不能修复再服役时，叫塑性变形失效。塑性变形的失效形式表现为镦粗、弯曲、形腔胀大、塌陷等。每日的例行检查和维护：是否有低压锁模保护； 活动部位如导柱、顶杆、行位是否磨损，润滑是否良好？要求至少 12 小时要加一次油，特殊结构要增加加油次数；模具的固定模板的螺丝和锁模夹是否松动；生产正常状况：检查产品的缺陷是否与模具有关。下机时要对模具进行全面检查并进行防锈处理：抹干型腔、型芯、顶出机构和行位等部位水份并喷洒模具防锈剂或涂抹黄油。下机后的模具要放在指定地点并作好记录。机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩第 6 章 总装配图的设计根据说明书上述的零件图示意图以及零件图配合示意图，绘制总装配图：图 9 总装配图Fig 9 general assembly drawing机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩结论本次毕业设计我的课题为拨片冲压级进模设计.首先对拨片进行工艺分析，包括零件的材料分析、零件的技术要求、零件的结构工艺分析，由此提出工艺方案，确定工件生产的工序，计算毛坯，选定排样方案，再根据排样方案，选用搭边值，确定条料宽度，步距，生产排样图制定工艺卡。再根据工序，分析计算模具的主要受力情况，选择压力机吨位，计算压力中心。然后采用叙述与计算相结合的方式，分别