钢丝切断弯曲模设计

钢丝切断弯曲模摘要：本设计为“口”型钢丝切断弯曲设计，根据零件的尺寸，材料初选为20号钢，因为其韧性较大，大批量生产，根据这些特性初步选为复合模，计算切断力以及弯曲力，初选压力机，计算凸、凹模刃口尺寸和公差，最后设计选用零、部件，对压力机进行校核，绘制模具总装草图，以及对模具主要零件的加工工艺规程进行编制。部分零部件采用的是标准件，因为制作过程较复杂，大部分是非标准件，设定模具通过两套斜楔驱动两套凹模依次来完成对钢丝的切断和弯曲，省时省力，提高了制件效率,缩短了制件时间，对类似模具设计具有一定的参考价值。关键词：钢丝斜楔钢丝弯曲模具设计钢丝切断模具设计IWirecuttingbendingmoldAbstract:Thisdesignisthecuttingandbendingdiedesignwith“mouth”typesteelwire,accordingtothesizeoftheparts,thesteelNo.20isinitiallyselectedasthematerial,becauseofitshightoughnessandmassproduction.Accordingtothesefeatures,thedesigninitiallyselectsthesteelNo.20asthecompounddie,andcalculatescuttingforceandbendingforce.Andthenthedesigninitiallyselectsthepressmachine,andcalculatesthecuttingedgesizesandtolerancesofconvexdieandconcavedie.Finally,thedesignselectsthecomponentsandparts,checksthepressmachine,drawsthedraftofdieassembly,andworksouttheprocessingprocedureforthemaincomponentsofdie.Asforsomecomponentsandparts,thedesignadoptsthestandardparts,becauseofthecomplexworkingprocess,mostofcomponentsandpartsarenon-standardparts,andthedesignsetsthedietocompletethecuttingandbendingofsteelwirebytwosetsofinclined-wedgedrivingtwosetsofconcavedierespectively,whichreducestimeandeffort,improvetheefficiencyofparts,shortenthetimeofparts,withacertainreferencevalueforsimilardiedesign.Keywords:SteelwedgewirecuttingwirebendingmolddesignmolddesignII目录1前言.11.1模具工业的概论.11.1.1冲压与冲压模具.11.1.2国内外模具成长现状及发展趋向.21.1.3模具行业特点.31.1.4模具设计及加工工艺的近况.31.1.5冲压模具中的零部件.31.2冲压件工艺分析.41.2.1冲压加工的经济性剖析.41.2.2模具CAD/CAE/CAM技术的进步.42工艺方案.52.1工艺性分析.52.1.1结构分析.52.1.2切断弯曲件的材料.62.2确定工艺方案.63确定模具总体结构.73.1模具类型.73.2工作零件.73.2.1切断凸凹模.73.2.2弯曲凸模.73.2.3预弯曲凹模.73.2.4最后成型弯曲凹模.73.2.5模架.73.3定位方式.83.4出件方式.83.5其他辅助结构.84主要工艺参数计算.94.1钢丝切断工艺计算.94.2切断凸模凹模工作部分尺寸计算.104.2.1切断凸模尺寸.104.2.2切断凹模尺寸.104.3弯曲工艺的计算.104.4初选压力机.114.5压力中心的计算.124.6自由弯曲的回弹值.124.7预弯曲凸凹模之间的间隙.124.8U形件预弯曲凸凹模尺寸及公差.134.9预弯曲凹模的圆角半径.134.10预弯曲凹模的深度.144.11二次弯曲工艺计算.144.12模具总体结构形式确定.15III5模具非标准件的设计.165.1垫板.165.2刮料板.165.3斜楔.175.4挡块.195.5预弯曲凹模.205.6切断凸模.215.7切断凹模.225.8左导轨.235.9右导轨.245.10摆块.255.11芯杆.266模具标准件的设计.286.1模架.286.2导柱.306.3导套.306.4模柄.316.5销钉.326.6螺栓.336.7螺母.346.8螺钉.356.9拉簧.366.11弹簧.377压力机的校核.398结论.41参考文献.4201前言冷冲压是在常温下，利用冲模在压力机上对板料或坯料施加压力，使其产生塑性变形或分离，从而获得零件所需的形状、尺寸的一种压力加工的方法1。用模具生产零部件可以采用冶金厂大量生产的廉价的轧制港胞或钢带为配料，且在生产中不需要加热，具有生产效率高、质量好、重量轻、成本低且节约能源和材料等一系列优点2。因为冷冲压加工的零件结构、市场批量、材料特征、精度要求等存在差别，其冲压方式也是不同的，但归纳起来冲压工序可以按照材料的变形特点分为分离工序和变形工序两大类。分离工序是指在冲裁力的作用下，将冲压件或毛坯沿一定的轮廓相互分离。变形工序是指在冲裁力的作用下，变形部分的应力达到了屈服极限但是没有达到强度极限所发生的弹性变形，构成所必要的外形及尺寸的工件。变形工序主要包括弯曲，弯曲分为压弯、卷边，拉深，成形，成形分为翻边、缩口、胀形、起伏成形、校形，立体压制，立体压制分为冷挤压、顶镦。在当今社会中，利用冷冲压工艺所获得的冲压制品，在各个行业及人们的日常生活中都十分常见，冷冲压加工在现在工业生产中已经成为了一种必不可少的加工方法。1.1模具工业的概论模具工业是技术、人才和资金密集型产业，它即是制造业重要组成部分，又在很大程度上决定着产品质量、效益和新产品开发能力。目前，模具工业发展及其技术水平已成为衡量一个国家或地区制造业水平高低的重要标志。1.1.1冲压与冲压模具冷冲压是在室温下利用模具使板材发生外形变化的过程，从而获得与所需要求一致的工件，属于压力加工方法的一种。在冲压加工中，将坯料加工成成型零件的设备，称为冲压模具。在冷冲压加工中，冷冲模便是实现冲压加工的装备，若是没有好的冲模装备，就不能完成符合要求的冲压件，没有优秀的冷冲模装备，就没法实现良好的冷冲压工艺。1由此可见，在由坯料变成所需工件的过程中，合理的冲压工艺、先进的冲压模具，高效的冲模设备是3个必不可少的重要因素。在一些小批量生产或完成一些基本工序的加工时，通常采用单工序模具就能实现材料的成形。完成一些要求是中批量或者大批量且工件形状较复杂、基本工序比较多的制件时，通常需要采用复合模或者是级进模。1.1.2国内外模具成长现状及发展趋向模具是一种技术先进的主要工艺设备,出产效率高、质料利用率高、制件质量良好、工艺适应性好,被普遍应用于各类产业行业。2005年中国模具工业产值达到610亿元,增长率保持在25%的高水平,行业的生产能力约占世界总量的10%,仅次于日本、美国而位列世界第三3。到了现在除了国有专业模具厂外,中外合资和外商独资模具企业也涌现了不少,乡镇企业也渐渐崭露锋芒;浙江黄岩被誉为“模具之乡”。中国模具的“珠江三角洲、长江三角洲和以成都、重庆为代表的西部模具”三足鼎立局面已经基本形成4。然而,与国际先进水平相比,中国的模具行业的差距不仅表现在精度差距大、交货周期长等方面,模具寿命也只有国际先进水平的50%左右,大型、精密、技术含量高的轿车覆盖件冲压模具和精密冲裁模具,每年都需要花费大量资金进口5。文献报道,在2002年12月德国法兰克福举办的展会上的1493个参展厂商中,约有30%是机床和刀具厂商,展出高速加工机床的最高转速在2500030000/之间,这是对传统切削加工的非常显著的变革,体现了模具加工技术装备高速化、集成化趋势6。高速加工并不以牺牲加工精度和加工质量为代价,当今高速加工装备普遍可以达到机床精度不大于1、表面粗糙度不高于0.1的水平,是一种高水平的高速加工技术7。德国高速加工机床主轴转速高达42000/,定位精度和重复定位精度分别达到了0.005和0.002的很高水平。连通常被认为效率低下的电火花机床的加工速度也在不断提高。国外的模具制造企业,广泛使用先进的高精度、高速度、专业化加工装备,如日本丰田汽车模具公司拥有构造面加工数控铣床39台套、型面加工高速五轴五面铣床15台套、其它新型一体化专门加工设备6台套8。因为发达国度模具行业的用工用度增添，模具的出产有向东南亚国度成长的趋向。而且国外对中低档的模具产品及模具的标准间的需求量较高，不过，2目前，我国模具产品的出口率还是比较低。1.1.3模具行业特点就目前来讲，随着科技水平的发展，模具行业已经由最开始的劳动密集型转变为技术与劳动相辅的一门先进性行业。为了适应不同制品的成形需求，而且由于不同的精度要求，在模具行业中，模具的设计具有一定的专一性而不是全面性，否则会显得比较复杂，容易出现一些问题，并且，模具的设计开始向着小型规模转变。1.1.4模具设计及加工工艺的近况1.模具设计技术传统的模具设计方法主要是靠前人的经验总结，通过经验或类比等方法进行设计，主要是靠经验的积累。对于现代社会的发展，传统的模具设计方法存在许多不足，例如设计效率低，设计过程全凭经验进行，结果难以预测等，所以，为了解决这些问题，在模具设计制造中应用CAD/CAM技术是有效的途径。而且，在一些工业发达的国家，已经开始采用这一技术进行模具的设计与制造，并且广泛推广了计算机绘图。甚至，在国外的一些注塑模具中，大型精密的模具已经占据了足够重要的位置，不仅节省了原料，还提高了生产效率。2.模具加工技术在现代的加工过程中除了使用一般机械加工设备外，已经逐渐开始使用各种先进设备，例如电火花加工机床、电火花线切割加工机床和精密磨削机床等。1.1.5冲压模具中的零部件（1）工艺零件这类零件直接和坯料产生接触，并且直接参与了冲压工艺进程的完成。包括工作零件，如凸模、凹模、凸凹模；定位零件，如导料板、定位板、导正销等；3压料、卸料及出件零部件，如顶件器（当凹模安装在上模时，将制件或废料由上而下顶出的装置）、推件器（凹模在下，由下而上推出制件或废料的装置）等。（2）结构零件这类零件不直接和坯料产生接触，也不直接参与冲压工艺进程的完成，只对模具完成工艺进程中起保护作用，在模具工作行程中起固定作用。包括导向零件，即保证上模座与下模座之间正确的相对位置，如导柱、导套、导板等；牢固零件，即将模具牢固到压力机上或者是承装模具中的零部件，如上下模座、模柄、垫板、限位支持装置等；紧固及其他零件，如螺钉、圆柱销等。1.2冲压件工艺分析1.2.1冲压加工的经济性剖析利用冲压模具成形零件的方法是一种先进的工艺方法，但由于模具成本较高，因此，在保证质量的前提下，应该尽可能的降低设计所需模具时的材料成本，提高经济效益。所以，对于一些中批量或者是大批量且工序较多的零件成形是，应尽量采用高效率的多工序模，例如复合模和级进模，对于加工一些小批量的成形零件时，应尽可能的使用单工序模与各种形式的简易模具。1.2.2模具CAD/CAE/CAM技术的进步大多数企业应用了CAD系统，脱离了图板通用CAD软件平台可以同时满足很多行业的需要，但应用时，需要做大量的二次开发。这种方式对于大部分模具企业来说既很困难，也很难真正将模具设计原理和规则真正体现出来，最终只是替代了图板，辅助绘图，不是真正的辅助设计。引进许多国际著名CAD/CAE/CAM系统软件。如：CATIA、UG、Pro/E、I-DEAS、Euclid-IS、Moldflow、DYNAFORM、DEFORM。然而，引进的基本都是通用软件。国外企业如美国的“三巨头”，德国的大众奔驰、日本的丰田、三菱、日产等大型汽车公司都有自己的专用软件系统。这些软件大多属于企业的技术机密，很难引进。自主开发的系统软件有了较大发展例如，华中理工大学注塑、汽车覆盖件和级进模4具CAD/CAE/CAM系统、上海交大冲压、挤压和精冲模具CAD系统、西安交大的冲压和级进模具CAD/CAM系统（XJCY）、北京机电研究所锻模CAD/CAE/CAM系统等。2工艺方案2.1工艺性分析该零件具有很不错的工艺性，可以简化弯曲工艺的过程及效率，有益于模具的设计和制造。2.1.1结构分析该零件比较简单，左右对称为“口”型零件，原长为63mm，由表格2.1.1（冲模设计应用实例）可以查出该材料所允许的最小弯曲半径r=0.1t=0.35mm而零件的最小弯曲半径r=0.6mm0.2mm所以该零件在弯曲过min程中不会弯裂，计算零件的相对弯曲半径，r/t=2.5/3.5=0.7158,所以，弯曲变形后角度回弹较小，弯曲半径变化也不大，所以采用试模的方法调整回弹角，可以达到尺寸要求，零件的的尺寸全部为自由公差,可看作IT14级,尺寸精度比较低。标准标准公差数值见表2.112。零件图如图2.1.5零件图2.1由长63mm，直径3.5mm钢丝弯曲而成，大批量生产表2.1最小弯曲半径t材料垂直于纤维20号钢0.1t表2.2标准公差数值2.1.2切断弯曲件的材料此拉深件材料为20号钢。2.2确定工艺方案方案一：先切断，后进行两次弯曲，单工序模；方案二：在钢丝切断的同时进行预弯曲成U型，预弯后再次弯曲最后成型。方案一：需要设计三副模具第一个是切断模具，先将钢丝按规定尺寸长度切断，第二个是弯曲模将钢丝弯曲成U型，第三个也是弯曲模，再将钢丝弯曲成设定的口型最后成型，该优点是操作容易自动化，可以用高速冲床生产，运行起来安全，缺点是占地面积大，三副模具之间的配合不默契，很容易出现问题，模具寿命短。6方案二：设计一套弯曲模，先讲钢丝切断后，第一个斜楔驱动第一个凹模先将其预弯曲成U型，同时第二个斜楔带动第二个凹模将工件最后弯曲成型，优点是模具同轴度好，生产效率高，缺点是模具结构比较复杂，两个斜楔驱动时间不好确定，得进行试模。考虑到零件尺寸小，大批量生产，而且是对称零件，所以选择方案二较合适3确定模具总体结构3.1模具类型该零件厚度为3.5mm，比较薄，采用水平送料切断并且弯曲的复合模3.2工作零件3.2.1切断凸凹模切断凸凹模：由于钢厚度较小，所以将切断凸模通过螺钉固定在预弯曲凹模中，切断凹模右导轨中，这样方便省事，效率高。磨损后易于更换。3.2.2弯曲凸模弯曲凸模：因为预弯曲及最后弯曲成型基本是同时的，而且零件是对称的，所以将两次弯曲凸模设定为轴件，一次成型。然后随之落料。3.2.3预弯曲凹模预弯曲凹模：采用斜楔驱动，先将零件预弯成“U”形。压力机回程时，下面弹簧回弹将预弯曲凹模推至原先的位置。3.2.4最后成型弯曲凹模最后成型弯曲凹模：因为为了减少制件时间，所以设计预弯曲及最后弯曲基本同时进行，设计斜楔驱动摆块，摆块绕轴专用的弯曲凹模，缩短了总体时间。73.2.5模架模架：采用钢板后侧导柱模架，因为其主要零件分布在后侧，所以选择后侧导柱较好，因为弯曲凸模是轴，所以选择凸缘模柄。3.3定位方式采用定位销将导轨定位在下模座上。3.4出件方式该复合模通过刮料板在压力机回程时凹模上升，刮料板将成型后的零件刮下，零件通过导料柱顺利落下。3.5其他辅助结构斜楔：通过斜楔将垂直方向的力转化为水平方向，使两个凹模在水平方向将钢丝弯曲，并且使得切断凸模将钢丝切断。垫板:在下模座上面有一层垫板，目的是为了使得摆块以及弯曲凹模在水平方向运动的时候减小摩擦，如果没有垫板，会对下模座磨损巨大。84主要工艺参数计算4.1钢丝切断工艺计算切断力计算钢丝切断力等于钢丝能承受的最大剪切力计算，即抗剪强度x截面面积A=9.642d2m查冷冲模设计表4.1得20号钢的最大抗剪强度是392MPa4.1材料的材料性能材料名称牌号材料的状态抗剪强度（MPa）抗拉强度b（MPa）碳素结构钢20号已退火275392353500F=9.63923771NuA因为凸模是斜楔驱动的，斜楔向下的力与切断力的示意图如图4.1所示9滑块水平运动示意图4.1看图得知P=Ftan而我设计=45度，所以得知当切断时压力机所提供的力等于切断力约等于3771N4.2切断凸模凹模工作部分尺寸计算根据冲模设计应用实例中说冲裁件尺寸精度在IT13IT15级之间的非配合尺寸，以及断面无需求的冲裁件，为了提高模具使用寿命应采用大间隙冲裁。所以取凸凹模单边间隙为0.05mm。4.2.1切断凸模尺寸设计凸模镶在弯曲凹模中，有很好的固定性，所以不需要经行强度校核，材料为T10A钢，热处理要求为5862.4.2.2切断凹模尺寸1）该切断因为镶在导轨中，所以尺寸尽量越小越好，根据冲模设计应用实例10内外缘之间的壁厚取决于切断件的尺寸，为保证凸凹模强度，凹模必须设定最小壁厚值M，M值一般可以按经验数据决定，冲裁件为软材料时Mt(即零件厚度)所以取凹模为空心圆柱。4.3弯曲工艺的计算该件是U形件可以将下面部分也可以视作U形弯曲因为该件是钢丝弯曲，弯曲性能跟板料弯曲类似，所以钢丝弯曲力近似等于同厚度的板料弯曲，而如果取想通厚度，则算出来的弯曲力较实际情况偏大，符合工艺计算要求。弯曲分为自由弯曲和校正弯曲，自由弯曲就是一系列行程完成之后，不在进行下一步，预弯曲就是在进行自由弯曲后不在进行任何形式的运作。1自由弯曲时的弯曲力，查冲模设计应用实例3-3得公式为tRKBFb227.0自由弯曲力(N)；2B弯曲件宽度(mm)；t弯曲件材料厚度(mm)；R弯曲内半径（mm）；b材料抗拉强度（mm）；K安全因素，取1.3计算。因为钢丝类似钢板，所以将试中的弯曲件宽度和材料厚度都取为钢丝的直径可得（式41）NF32515.320.170222矫正弯曲时的弯曲力查冷冲模设计得矫正弯曲时的弯曲力AP校A是矫正部分的垂直投影面积（）2mP是单位面积上的矫正力（MPA）查表4.3得单位面积上的矫正力P4.3单位面积上的矫正力11材料料厚矫正力1020钢310100120该零件的垂直投影面积为9.642D2m矫正力取最大120Mpa得矫正力F为1152N4.4初选压力机压力机是整个过程提供动力的机器，因为整个过程需要对钢丝进行三次运作，分别是先切断，后进行两次弯曲，但是时间是先后顺序，所以，总的压力机的公称压力达到三个力当中的最大压力即可满足，经过计算得预弯曲时候所需要的力最大为F自由加F矫正等于4403N，即使是最大的力，但是对于压力机来说这个力很小了。所以先初选压力机，为开式压力机。查阅简明冲压模具设计手册选择型号为J23-40的开式双柱压力机部分参数如下表4.4表4.4J23-40开式压力机主要技术参数公称/KN400滑块行程/mm100滑块行程次数45最大闭合高度/mm330最大装模高度/mm265连杆调节长度/mm65前后460工作台尺寸/mm左右700厚度65垫板尺寸/mm孔径200直径50模柄孔尺寸/mm深度704.5压力中心的计算12因为该零件是钢丝零件，左右对称，所以压力中心为坯料的中心。4.6自由弯曲的回弹值一般情况下，U形成形零件件比V形成形零件件的回弹值要小，而且本设计零件预弯曲的时候R/t约等于1.45，所以预弯曲时候的弯曲半径的回弹值不大。查书冷冲模设计表4.5表4.590单角自由弯曲的回弹值材料R/t材料厚度t/mm回弹角值为中硬钢b=400500Mpa1521当设计90预弯曲的时候回弹角为1因为是预弯曲而且回弹值很小，所以就预弯曲的回弹忽略不计。4.7预弯曲凸凹模之间的间隙对于U形弯曲件，凸模和凹模之间的间隙值对弯曲件回弹表面质量和弯曲力均有很大的影响，间隙越大，回弹增大，工件的误差越大，间隙太小，会使零件边部壁厚减薄，降低凹模的寿命。凸模和凹模单边间隙Z通过查找冷冲模设计得以下公式Z=ctttmaxZ是预弯曲凸凹模的单边间隙t是材料的厚度材料厚度的上偏差C间隙系数可以查冷冲模设计中的表4.6如下图表格4.6U形件弯曲模的间隙系数C值弯曲件高度H（mm）材料厚度（mm）BHC值202.1420.05材料厚度2.5mm通过表一可查为0.3mmC为0.05代入公式得mZ495.30.35.4.8U形件预弯曲凸凹模尺寸及公差13当零件标注内形尺寸时应以凸模为基准，而凸凹模的尺寸公差应该根据零件的尺寸公差回弹情况以及模具磨损量而定，因此凸凹模的尺寸公式查冷冲模设计可得0max75.凸）（凸L凸）（凸凹2Z是弯曲件弯曲后宽度的最大尺寸ax是凸模宽度凸是凹模宽度凹L是弯曲件宽度的尺寸公差是凸模和凹模的制造时候的偏差值，一般是按IT9级选用凸凹，所以得m4.2039.52.0725-05.-.-）（凸L844.2.）（凹4.9预弯曲凹模的圆角半径凹模的弯曲半径不能过小，否则弯矩的力臂减小，毛坯沿着凹模圆角滑进时候阻力增大，从而增大弯曲力，并且使得毛坯表面擦伤，对称压弯件的凹模圆角半径应该一致，否则压弯毛坯时候会产生偏移，实际应用中，也可以凹R根据制件的玩遍高度和弯曲深度以及材料厚度t等因素来选值，查冲模设凹R计应用实例中的表4.8得表4.8凹模圆角半径选用表凹R材料厚度tmm凹24（13）t所以求得=t=3.5mm凹R4.10预弯曲凹模的深度弯曲凹模深度要适当，若过小则零件两端的自由部分较长，弯曲零件回弹大，不平直，若过大则浪费模具材料且较大的压力机行程。该弯曲件边长较大，14平直度要求不高，而且要和下面摆块凹模配合，所以取预弯曲凹模深度为9mm。4.11二次弯曲工艺计算因为摆块同时到达同时使工件弯曲，所以可以视作U形弯曲弯曲件的相对圆角半径为0.6mm0.1t=0.35，所以弯曲的时候不会压裂，而且工件的弯曲直边高度远远大于2t=7mm所以可以弯曲成形。1）自由弯曲计算根据上述公式求得二次弯曲时候的弯曲力=4758.079NtRKBFb227.02F二次弯曲凸凹模之间的间隙根据公式可得与预弯曲凸凹模之间的间隙一致为4mm二次弯曲凸凹模尺寸及公差根据以上查得的公式可得m8.134.075.1304-.-）（凸L52.2.8）（凹因为其凹模为摆块所以尺寸+较大具体设计尺寸如下图所示因为弯曲凸模设计为芯杆，而且回弹角忽略不计，所以设计凸模的圆角半径就等于零件的圆角半径即宽的地方为2.5mm窄的部分为0.6mm。4.12模具总体结构形式确定因为切断凸模以及预弯曲凹模都在后侧，所以选择后侧导柱模架，这样受力可以均衡点，减小对导柱导套的磨损，而且是钢丝零件的复合模，所以选择设计了钢板模架。钢丝在被送人刮料板，继而经过切断凹模，最后送至左导轨，顶着左导轨钢丝定位。紧接着压力机滑块下行，带动斜楔下行，斜楔驱动预弯曲凹模想钢丝靠近，先将钢丝切断，预弯曲凹模继续前行，继而将钢丝预弯曲成U形，在预弯曲的过程中前侧的斜楔也下行，驱动摆块镶U形件靠近，最后将工件加工成口形，紧接着压力机上行，两个斜楔也上行，然后两个弹簧回弹，15将预弯曲凹模和二次弯曲摆块凹模弹至复位，压力机继续上行，零件从芯杆上被刮料板刮下，完成了落料。5模具非标准件的设计5.1垫板因为钢丝的切断和弯曲都需要滑块的移动，所以需要在滑块和下模座上设计一个垫板，这样可以减小模具和下模座的磨损，厚度为4mm材料选用T8A钢，热处理为5458HRC。具体尺寸如下图5.11所示。16图5.1垫板5.2刮料板因为此零件成形后在芯杆上，需要刮料板将其刮下，所以设计封闭式刚性刮料板，刚性刮料板用螺钉和圆柱销固定在下模座上，可以承受很大的卸料力，然而该零件较小，卸料力可以忽略不计，现设计刚性刮料板与凸模的间隙为0.1mm可以有效的方式凸模摆动。钢板材料为Q235无热处理要求。卸料版尺寸如下图5.2所示。17图5.2卸料版5.3斜楔该复合模设计两套斜楔，第一套是驱动弯曲凹模，斜楔角度45斜楔面横向长度为16mm，第二套斜楔是驱动摆块，斜楔角度45斜楔面横向长度为48mm。材料为45号钢，热处理4348。第一套斜楔尺寸如下图5.31所示，第二套斜楔尺寸如下图5.3所示。18图5.3斜楔119图5.3斜楔25.4挡块因为斜楔下行的时候可能会摆动，所以设计了个挡块，该挡块沉入下模座，20用螺钉与下模座链接，该挡块可以对斜楔起导向的作用，使得斜楔顺利下行，也可以承受预弯曲凹模对斜楔的侧向力的作用。材料为45，热处理4348。具体尺寸如下图5.4所示.图5.4挡块5.5预弯曲凹模设计预弯曲凹模是滑块，两边是凸边，后侧是斜楔的斜面，前侧是预弯曲凹模。滑块目的是可以在水平面加工工件，凸边是因为其在水平滑动凸边在槽里移动，可以导向，斜面是因为斜楔驱动可以将竖直方向转化为水平方向，总长度为60mm宽度也为60mm厚度为28mm，凸边长2mm宽60mm厚度为28mm跟导轨为过度配合。材料为45号钢。预弯曲凹模如下图5.5所示。21图5.5预弯曲凹模5.6切断凸模切断凸模要求不高。材料为T10A钢，热处理要求为5862.通过螺钉固定在预弯曲凹模上。切断凸模具体尺寸如下图5.6所示。22图5.6切断凸模5.7切断凹模钢丝在切断的时候，凹模因为镶在右导轨中所以不动，因为凹模必须设定最小壁厚值M，M值一般可以按经验数据决定，冲裁件为软材料时Mt(即零件厚度)。材料为T10A钢，热处理要求为5862。具体尺寸如下图5.7所示。23图5.7切断凹模5.8左导轨意在为预弯曲凹模滑动导向，还可以起承受一定侧向力的作用，而且可以定位钢丝，起挡料作用，通过螺钉固定在下模座上，设计其长度为20mm,宽度为70mm厚度为28mm。右下角有个导向槽，长度为4mm，宽度为4mm。导轨尺寸如下图5.8所示。图5.81左导轨24图5.8左导轨5.9右导轨意在钢丝进料时候的导料以及为预弯曲凹模滑动导向，仍然可以承受一定侧向力的作用，其中还镶着切断凹模。通过螺钉固定在下模座上，具体尺寸如图5.9所示。25图5.9右导轨5.10摆块摆块的作用是通过斜楔的运动驱动摆块水平摆动已达到二次弯曲的目的，上面是弯曲凹模，中间是轴，下面是链接拉簧的把柄。由于零件比较复杂具体尺寸如下图。材料为45号钢热处理要求为5862HRC。摆块尺寸如下图5.10所示。26图5.10摆块5.11芯杆芯杆下面是两次弯曲的凸模，中部是凸台，目的是当压力机继续向下运动的时候进行切断弯曲的时候，他可以阻挡芯杆的继续下行，还有就是凸台可以与弹簧和上模座组合在一起，目的可以在压力机上行的时候先将芯杆控制不动，芯杆上面是键槽，目的是与模柄配合来控制芯杆的上下运动，由于结构较复杂，具体尺寸如下图，材料为45号钢热处理要求为5862HRC。芯杆尺寸如下图5.11所示。27图5.11芯杆286模具标准件的设计6.1模架模架通常由上模座，下模座，导柱，导套组成，模架是整幅模具的骨架，模具的全部零件固定在他上面，并且承受冲压过程中的全部载荷。模架的上模座通过模柄与压力机滑块相连，下模座用螺钉压板固定在压力机工作台面上，上下模之间靠模架的导向装置来保持其精确位置，以引导凸模的运动，保证冲裁过程中间隙均匀。一般模架均已列入标准，设计模具时，应加以正确选用。对模架的基本要求：要有足够的强度与刚度要有足够的精度，比如上模座，下模座要平行，导柱导套中心要与上下模座垂直，模柄要与上模座垂直等等。上模座，下模座之间的导向精确（导向件之间的间隙要小，上下模之间的移动应该平稳和无止住现象）由于该复合模就一套模具，所以就只需选一套模架即可，因为该钢丝零件横向送料，而且大部分零件分布在后侧，所以选用钢板模架中的后侧导柱模架。但是冲压时候根据以上我设计的非标准件中的凸凹模尺寸中凹模周界L为200mmB为241mm查冲模滑动导向钢板模架第1部分：后侧导柱模架GBT23565.1-2009，即表6.1.表6.1滑动导向后侧导柱模架尺寸规格（mm）凹模周界外形尺寸闭合高度H上模座GB/T23566.1-2009下模座GB/T23562.1-2009导柱GB/T2861.1导套GB/T2861.3LB1最小最大数量1数量1数量2数量2250250315335195240250250402502505032190321003829随后根据GB/T235661-2009冲模滑动导向钢板上模座第1部分：后侧导柱上模座。即表6.2表6.2滑动导向后侧导柱上模座尺寸规格凹模周界LB1L1BHF1ASD1dh250250280280404513219045M1225接着根据冲模钢板下模座第一部分后侧导柱下模座，即表6.3.表6.3后侧导柱下模座尺寸规格凹模周界LB1L1BHF1ASD1dh250250280280504513219032M1225模架以及上下模座的示意图如下图6.1上下模座示意图6.16.2导柱30在选用的时候应该注意导柱的长度应该保证在最低工作位置时，导柱的上端面，与上模座顶面的距离不小于1015mm，而下模座底面与导柱底面的距离应该为0.5mm1mm。所以设计与上模座距离为12mm.导柱与导套之间的配合根据冲裁模的间隙大小选用，当冲裁件的厚度为0.8mm4mm时，选用H7/h6d级精度模架。查阅中华人民共和国国家质量监督检验检疫局中国国家标准化管理委员会表6.4表6.4GB/T2861.1A型导柱尺寸mmdL32180A型导柱示意图如下图6.2所示图6.2A型导柱材料选用15号钢。热处理5862HRC.6.3导套导柱跟导套是相互配合的，作用是对模具的上下模起导向作用，使其顺利完成上下动作，导套上平面距上模座上平面的距离为5mm。查阅中华人民共和国国家标准冲模导向装置第三部分：滑动导向导套即表6.5.表6.5A型导套尺寸GB/T2861.3-2008Ddlh324510038材料为15号钢，热处理为5862HRC。A型导套示意图如下6.3图所示31图6.3A型导套6.4模柄模柄的作用就是通过模柄与压力机和上模座的连接，压力机驱动模柄，带动模柄的运动，而模柄带动上模座的上下行，回程时候，模柄带动上模座的上行。因为设计芯杆要插入模柄，所以设计凸缘模柄，根据中华人民共和国国家标准冷冲模模柄，凸缘模柄标准表。表6.6.模柄如下图6.4所示图6.4模柄示意图32表6.6GB287081模柄规格表因为芯杆直径为20.4mm，根据表6.4所以选用直径d=76mm，D=136mm，材料为A5的C型凸缘模柄。技术条件：按GB287081的规定。材料选用Q275.没有热处理要求。6.5销钉销在模具中可以连接零部件，而且可以固定零部件，该模具中有五个销钉，都采用圆柱销钉，查书机械设计课程设计中的表6.7，销钉示意图如下图6.5所示。表6.7圆柱销GB119.1-2000摘录公称直径d810C1.62.0L公称14801895图6.5销钉33此套模具一共有五个销钉，两个是打入卸料版与下模座的，起稳固的作用，选用公称直径d=10mm,公称长度=64mm，材料为T8A，热处理为5256HRC。还有一个销钉打入预弯曲凹模中，下面链接弹簧，可以将弹力转化为对预弯曲凹模的推力，选用公称直径d=8mm,公称长度=45mm，材料为T8A，热处理为5256HRC.最后两个是为了固定拉簧的，将销中打孔用来固定拉簧的一端，最后两个是为了固定拉簧的，将销中打孔用来固定拉簧的一端，选用公称直径d=8mm,公称长度=30mm，材料为T8A，热处理为5256HRC.6.6螺栓该模具中设计了一个螺栓，当做摆块的中心轴，也可以固定摆块。设计使用M12的螺栓，查书机械设计课程设计查表6.8表6.8六角头铰制孔用螺栓（GB/T27-1988摘录）mm螺纹规格dM12MAXs13SMAX18K公称7Rmin0.6pd8.52l2mine19.85g2.50l22L范围35180各个符号代表的示意图如下图6.6所示34图6.6螺钉选用螺纹规格d=M12，尺寸按14-11规定，公称长度l=90，性能等级为8.8级，表面氧化处理。材料选用45号钢。6.7螺母该模具设计一个螺母其目的是跟螺栓配合，起禁锢作用。查书机械设计课程设计查表6.9表6.9I型六角螺母（GB/T6170-2000摘录）螺纹规格DM12adMax13wmin16.6eMin20.03sMax18cMax0.6m六角螺母10.8各个符号代表的示意图如下图6.7所示35图6.7螺母所以选用A级I型六角螺母GB/T6170M12，性能等级为04级，不经过表面处理。材料选用Q235。6.8螺钉本模具设计需要十四个螺钉来固定零部件，其中四个螺钉是用来禁锢卸料版的，还有四个用来固定模柄，还有两个固定斜楔后面的挡块，剩下四个用来固定左右导轨。设计使用内六角圆柱头螺钉，这样可以节省空间，省去螺母，查机械设计课程设计查表6.10表6.10内六角圆柱头螺钉（GB/70.1-2000摘录）螺纹规格dM5M8M10b参考222832(max)k8.51316e(min)4.586.869.15K（max）5810S(公称)468t（min）2.545L范围850128016100各个符号代表的示意图如下图6.8所示36图6.8螺钉卸料版由于比较厚，而且跟下模座连接固定，所以选用螺纹规格d=M10，ds等尺寸按表14-13规定公称长度l=70mm,性能等级为8.8级，表面氧化处理。而导轨相对较卸料版薄，所以选用螺纹规格d=M8,ds等尺寸按表14-13规定公称长度左导轨为l=30mm,又导轨为45mm性能等级为8.8级，表面氧化处理。挡块由于受力而且较厚，所以选用螺纹规格d=M10，ds等尺寸按表14-13规定公称长度l=50mm,性能等级为8.8级，表面氧化处理。最后四个由于是固定模柄，所以尺寸要求较小，所以选用螺纹规格d=M5，ds等尺寸按表14-13规定公称长度l=25mm,性能等级为8.8级，表面氧化处理。材料选用45号钢，热处理为4348HRC。6.9拉簧本模具设计有拉簧一个，其目的是为了在压力机上行，斜楔随之上行，继而拉簧回弹力回弹，将摆块拉回原先初始的位置，所以设计了该弹簧，因为摆块在垫片上滑动，所以摩擦力极小，所需要的回弹力很小，查阅资料，选用型号为HP100-032-0.8，外径De16mm，自由长度50mm，钢丝直径d为1.2mm，旧零件型号H1601。示意图如下图6.9所示。图6.9拉簧376.10键连接因为本复合模在压力机上行的时候，弯曲模复位后需要芯杆的上行才可以将成形后的零件通过卸料版刮下，所以设计了键槽结构，查阅机械设计课程设计表6.10表6.11普通平键的型式和尺寸（GBT1096-2003）mm轴直径d键尺寸bxh键槽宽度键槽深度键槽长度偏差键槽H9键h817226663.545+0.0430-0.018可得在芯