【CM157】弯架板冷冲模设计【10张CAD图+工艺过程卡+设计说明书】【模具专业毕业设计论文】
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- 内容简介：
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冷冲压工艺规程卡片 产品名称 支架 工件名称 产量 第 页 产品图号 工件图号 共 页 材料牌号及 技术规格 08 钢 毛料形状及尺寸 选用板料 纵裁成 1800 900 1800 序 号 工序 名称 工 序 草 图 工装名称 设备 检验 要求 工种 备注 0 下料 1800 剪床 1 级进模 级进模 160力机 按草图检验 2 去毛刺 滚筒 3 检验 按冲压件图检验 原底图 总号 日期 更改标记 编制 校对 核对 文件号 签名 底图 总号 签字 签名 日期 日期 工序序号 工序 名称 工 序 内 容 设 备 1 下料 按 10寸的坯料切断 锯床 2 车断面 钻孔 车端面钻中心孔保证长度尺寸 车床 3 车外圆 车外圆各部留出台阶保证 20. 25圆柱面留磨削余量 余达图样要求 加热炉 4 检验 5 热处理 按热处理工艺进行保证渗碳深度 度 58 626 研磨 研磨两端中心孔 7 磨外圆 磨 圆柱面留研磨余 床 研磨 磨 圆柱面达设计要求 9 检验 工 艺 过 程 卡 片 产 品 代 号 零 （部） 件 名 称 零 （部） 件 代 号 凹模 材 料 坯 种 类 锻坯 毛 坯 尺 寸 165一毛坯可制零件数 1 工序序号 工序 名称 工 序 内 容 设 备 夹 辅 具 名 称 刀 具 名 称 规 格 量 具 名 称 及 规 格 1 锻造 165寸公差均为 2 空气锤 2 退火 加热炉 3 检验 4 刨 粗，半精加工 上下面和 四面 ，单面余量为 床或刨床 虎钳 40 端 铣 刀 5 磨 磨上 ,下平面 ,两基准面至图样尺寸 磨床 6 划线 划中心线 ,各螺孔 ,销孔 , 划线平台 7 加工各 孔 各螺钉 ,销钉孔与下模座配钻配铰 立钻 行夹头 8 热处理 按热处理工艺进行保证渗碳深度 验硬度为 60热炉 ,油槽 9 磨 精磨上 ,下面 ,表面粗糙度达图纸规定 要求 10 划线 划 型孔 轮廓线 划线平台 11 电加工 线切割穿孔加工落料 型 孔 电火花线切割机床 12 研磨 研磨线切割加工 型孔 使孔壁粗糙度达到标准要求 虎钳 13 修整 修整型腔 动抛光机 14 检验 按图样检验 编 制 校 核 审 查 共 张 第 张 工 艺 过 程 卡 片 产 品 代 号 零 （部） 件 名 称 零 （部） 件 代 号 切口凸 模 7 材 料 坯 种 类 锻坯 毛 坯 尺 寸 28一毛坯可制零件数 1 工序序号 工序 名称 工 序 内 容 设 备 夹 辅 具 名 称 刀 具 名 称 规 格 量 具 名 称 及 规 格 1 锻造 28寸公差均为 2 空气锤 2 退火 加热炉 3 检验 4 刨 粗， 半精加工 上下面和 外形 面 ，单面余量为 床或刨床 虎钳 40 端 铣 刀 5 磨 磨上 ,下平面 ,两基准面至图样尺寸 磨床 6 划线 划中心线 ,轮廓线 (配合凹模 ) 划线平台 7 电加工 线切割穿孔加工 切口 凸模刃口 电火花线切割机床 8 钻孔 钻安装孔 钻床 9 热处理 按热处理工艺进行保证渗碳深度 验硬度为 60热炉 ,油槽 10 精磨 精磨工件轮廓使其达到标准粗糙度值 磨床 钳 11 修整 修整轮廓、 切口外形 达到图纸规定要求 动抛光机 12 检验 按图样检验 编 制 校 核 审 查 共 张 第 张 工 艺 过 程 卡 片 产 品 代 号 零 （部） 件 名 称 零 （部） 件 代 号 弯曲 凸 模 7 材 料 坯 种 类 锻坯 毛 坯 尺 寸 20一毛坯可制零件数 1 工序序号 工序 名称 工 序 内 容 设 备 夹 辅 具 名 称 刀 具 名 称 规 格 量 具 名 称 及 规 格 1 锻造 20寸公差均为 2 空气锤 2 退火 加热炉 3 检验 4 刨 粗，半精加工 上下面和 外形 面 ，单面余量为 床或刨床 虎钳 40 端 铣 刀 5 磨 磨上 ,下平面 ,两基准面至图样尺寸 磨床 6 划线 划中心线 ,轮廓线 (配合凹模 ) 划线平台 7 电加工 线切割穿孔加工 弯曲 凸模 外形 口 电火花线切割机床 8 热处理 按热处理工艺进行保证渗碳深度 验硬度为 60热炉 ,油槽 9 精磨 精磨工件轮廓使其达到标准粗糙度值 磨床 钳 10 修整 修整 倒角，弯曲接触面 达到图纸规定要求 动抛光机 11 检验 按图样检验 编 制 校 核 审 查 共 张 第 张 机 械 技 术 学 院 2014届 模具 11231 班学生毕业设计指导记录 学生姓名 黄林峰 学号 1030123110 指导教师 于 毕业设计课题： 弯架板 冲压成形工艺与模具设计 指导日期 指导方式地点 指导内容记录 备注 10月 10日 当面 /办公室 明细任务：布置课题，任务说明书指导。明确细节任务 准备工作就绪，熟悉零件以及设计思路。 第一周 11 月 10日 当面 /办公室 零件的工艺性分析。拟定设计方案。 第二周 2月 19日 当面 /办公室 图和装配体结构分析，确定最终方案，设计指导。 第三周 2月 25日 当面 /办公室 装配体工作原理指导，二维图形疑难解答问题。 第四周 3月 10日 当面 /办公室 零件图设计后的检查，零件设计检查 第五周 第六周 第七周 第八周 注：毕业设计指导老师每周至少与学生联系指导一次，并作好相应指导记录及毕业设计或论文修改意见记录（可填在第八周）。 无 锡 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 说 明 书 ( 论文 ) I 分类号： 无锡职业技术学院 毕业设计（论文） 题 目 弯架板 冷冲模设计 英文并列题目 of 院 系 机械学院 班 级 模具 111231 学生姓名 黄林峰 学 号 1030123110 所在团队 指导老师（ 1） 于昂 职 称 讲师 指导老师（ 2） 职 称 答辩委员会主任 主答辩人 二 零 一五 年 四 月 无 锡 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 说 明 书 ( 论文 ) 业 设 计 （ 论 文 ） 开 题 报 告 学生姓名 黄林峰 学号 1030123110 班级 模具11231 所属院系专业 模具设计与制造 指导教师 于昂 职称 讲师 所在部门 模具调研组 毕业设计（论文）题目 弯架板 冷冲模设计 题目类型 工程设计（项目） 论文类 作品设计类 其他 一、选题简介、意义 冲压是在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种加工方法。 在冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冲压模具。冲模在实现冲压加工中是必不可少的工艺装备，用模具加工出 的冲压件几乎是 “ 一模一样 ” ，若没有符合要求的冲模，就不能生产出合格的冲压件；没有先进的冲模，先进的冲压成形工艺就无法实现。在冲压零件的生产中，合理的冲压成形工艺、先进的模具、高效的冲压设备是必不可少的三要素。 冲压加工与其他加工方法相比，无论在技术方面，还是在经济方面，都具有许多独特的优点。生产的制件所表现出来的高精度，高复杂程度、高一致性、高生产率与低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。但需要指出的是，由于进行冲压成形加工必须具备相应的模具，而模具是技术密集型产品，其制造属单位小批量生产，具有难加工、精 度高、技术要求高、生产成本高的特点。所以，只有在冲压零件生产批量大的情况下，冲压成形加工的优点才能充分体现，从而获得好的经济效益。 由于冲压加工具有上述突出特点，因此在批量生产中得到了广泛的应用，在现代工业生产中占有十分重要的的位，是国防工业及民用工业中必不可少的加工方法。 无 锡 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 说 明 书 ( 论文 ) 、课题综述（课题研究，主要研究的内容，要解决的问题，预期目标，研究步骤、方法及措施等） 冲压模具的设计在其生产、加工以及使用过程中尤为重要。特别是它的结构设计，对加工、装配、工期、成本乃至冲压产品的质量及生产效率产生极大的影响 。所以，此课题主要考虑以下几个方面的内容： 1. 分析冲压件的图 样及技术条件。 2. 对冲压件进行工艺分析，为理论计算作准备。 3. 计算冲裁、拉深力，确定压力机参数，选择合理的冲压设备。 4. 确定模具的具体结构，绘制草图。 5. 绘制模具的装配图及主要零件图。 6. 零件图标注尺寸、公差及技术条件，并进行必要的强度校核。 7. 根据开题的研究过程撰写设计说明书。 无 锡 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 说 明 书 ( 论文 ) 、设计（论文）体系、结构（大纲） 本课题主要研究掌握模具设计的方法及工序，巩固与加深对机械二维、三维的制图能力。设计过程中锻炼查阅文献与资料自我设计的能力，培养与提升我们的创 新能力，增强我们独立思考问题与解决问题的能力。在对模具设备的结构设计与理论计算上，掌握模具设备的主要结构与性能、工艺适应性与技术参数。从而能根据成型的生产要求，模具结构等因素，经济、有效的使用设备，合理的选择工艺，正确的设计模具，保证成型生产能够经济、合理的进行，提高自身在成型工艺与模具方面的综合着机水平，提高自身解决实际问题的能力。 指导教师意见： 签字： 年 月 日 院（系）审批意见： 签章： 年 月 日 无 锡 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 说 明 书 ( 论文 ) V 毕业设计 （论 文） 任务书 2014 年 12 月 19 日 毕业设计（论文）题 目 弯架板 冷冲模设计 题 目 来源 自拟 指导教师 于昂 职称 讲师 所在部门 机械技术学院 学生姓名 黄林峰 学号 10 班 级 模具 11231 所属院系专业 模具 外语翻译要求 翻译后中文字数约 2500 字 左右 ，内容 与 课题 相关。 课题需要完成的任务 【工程设计类课题：】 根据导师下达的毕业设计任务，查阅相关设计资料（不少于 5 本），综合应用所学的专业知识，填写开题报告。对产品进行冷冲压工艺分析，制订完整的冲压工艺方案， 计算所需的工艺数据，设计合理的模具结构，正确选用标准件与常用件。绘制装配图（ 1主要工作部分零件图（不少于 5张）。编写 冷冲压工艺卡片 与主要工作部分零件加工工艺过程卡，撰写完整的设计说明书 1份 （ 15000字以上）。 课题 计 划 安 排 序号 内 容 时 间 安 排 1 查阅相关设计资料填写开题报告 制订完整的冲压工艺方案及计算工艺数据 设计冷冲模结构，绘制装配图与零件图 整理冷冲模设计说明书 填写冲压工艺卡、零件加工工艺过程卡、小结 打印所有资料并装订 划答辩 时间 2015年 4月 25 日 答辩提交资料 2015年 4 月 24 日 教研室主任审核意见 签名： 无 锡 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 说 明 书 ( 论文 ) 要： 本次毕业设计的是 级进模设计 ， 设计内容是从零件的工艺性分析开始的，根据工艺要求来确定设计的大体思路。冲裁是 最基本 的冲压工序。本设计 重点是 在分析冲裁变形过程及冲裁件质量影 响因素的基础上，介绍冲裁工艺计算、工艺方案制定和冲裁模设计。涉及冲裁变形过程分析、冲裁件质量及影响因素、间隙确定、刃口尺寸计算原则和方法、排样设计、冲裁力与压力中心计算、冲裁工艺性分析与工艺方案制定、冲裁典型结构、零部件设计及模具标准应用、冲裁模设计方法与步骤等。 主要设计内容有： 1、冲裁件工艺性分析； 2、确定冲裁工艺方案； 3、选择模具的结构形式； 4、进行必要的工艺计算； 5、选择与确定模具的主要零部件的结构与尺寸；6、校核模具闭合高度及压力机有关参数； 7、绘制模具总装图及零件图。 本次设计不仅让我熟悉了课 本所学的知识，而且让我做到把所学的知识运用到实践当中，更让我了解了模具设计的全过程和加工实践的各种要点。使我在书本和实践当中有一个质的飞跃。 关键词： 级进模；冷冲压；排样 无 锡 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 说 明 书 ( 论文 ) is of is of of to to is of is on of in of To to of of 1, of 2, 3, of 4, to of , of of 6, 7, up me me do me of of I a in 锡 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 说 明 书 ( 论文 ) 录 1 前言 . 1 2 冲压件工艺分析 . 3 冲压件工艺性分析及冲裁方案的确定 . 3 材料分析 . 3 冲裁件的结构工艺性分析 . 3 冲裁方案的确定 . 4 排样的设计和材料利用的计算 . 5 3 模具主要受力分析计算 . 9 压力的计算 . 9 力机吨位选择 . 11 4 模具工作部分设计计算 . 14 冲裁间隙 . 14 理间隙的选用 . 15 具刃口尺寸的计算 . 16 模的设计 . 17 孔和弯曲凸模 . 18 5 模具结构设计和主要零、部件设计 . 20 模具闭合高度的确定 . 20 凹模周界的确定 . 21 模座及导套的选取 . 21 模柄的选用 . 21 6 绘制模具装配图、及零件图及编写设计说明书 . 22 7 模具的装配、调试和检测 . 23 模具的装配 . 23 冲裁模具的调试 . 23 模具的检测 . 24 总 结 . 26 无 锡 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 说 明 书 ( 论文 ) 考文献 . 27 致 谢 . 28 无 锡 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 说 明 书 ( 论文 ) 1 1 前言 冲压就是利用冲压模具（凸模与凹模及附件）安装在压力机（例如：冲床、油压机等设备）或其他相关设备上，对黑色金属板材和有色金属板材施加压力，使其产生分离或变形，从而获得一定形状和尺寸零件的加工方法。 由于采用模具生产零部件，具有生产效率高、质量好、成本低等一系列优点，使得模具的使用范围日益广泛。已成为现代工业生产的重要工艺装备和发张方向 。根据国际生产技术协会的预测， 21 世纪制造业中粗加工零件的 75%、精加工零件的 50%都需要通过模具来完成。许多工业品的发展和技术水平的提高，很大程度上取决于模具的发展水平。据统计，飞机、汽车、电视、电器、电子、仪器仪表、通讯设备、彩电、冰箱、洗衣机、手表、照相机等零部件的 60%80%需要通过模具生产出来。例如，生产一辆汽车，无论是载重车还是轿车，所需要的各种模具就超过 4000 副。模具作为工业产品生产的基础工艺装备，是 “效益放大器 ”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。因此，模具 对国民经济和社会发展将起越来越大的作用，其技术水平的高低已成为衡量一个国家制造业水平的重要标志。 随着计算机技术和制造技术的迅速发展，冲压模具设计与制造技术正由手工设计、依靠人的经验和常规机械加工技术转向以计算机辅助设计（ 三维软件）数控加工（ 计算机辅助设计与制造（三维造型 /术转变。计算机辅助设计软件与模具设计和制造技术相结合的模具设计目前在我国已迅速发展，已形成了 维造型 /一新兴技术。以三维造型为基础设计软件显著缩短模具设计及制造周期，使设计、制造一体化。降低生 产成本、提高产品质量，在行业内已成为共识。例如在自动冲床上用级进冲裁组合冲模进行叠加并铆接好转子与定子成品或其他插接件成品，都是有目共睹的。由此可见，模具技术是先进制造技术的重要代表，模具工业是高新技术产业的一个重要组成部分，模具工业大有前途。 当前，我国工业生产的特点是产品品种多、更新快和市场竞争激烈。在这种情况下， 用户对模具制造的要求是交货期短、精度高、质理好、价格低。因此，模具工业的发展的趋势是非常明显的。 1、模具产品将日趋高精度化、大型化、复杂化 模具产品成形零件的日渐大型化，以及由于高效率生 产要求的一模多腔 (塑封模已达到一模几百腔 )使模具日趋大型化。 随着零件微型化，以及模具结构发展的要求 (如多工位复合模工位数的增加，其步距精度的提高 )精密模具精度已由原来的 5 m 提高到 2 3 m，今后有些模具加工精度公差要求在 1 m 以下，这就要求发展超精加工。 2、多功能复合模具将进一步发展 无 锡 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 说 明 书 ( 论文 ) 2 新型多功能复合具是在多工位复合模基础上开发出来的。一套多功能模具除了冲压成形零件外，还可担负转位、叠压、攻丝、铆接、锁紧等组装任务。通过这种多劝能模具生产出来的不再是单个零件，而是成批的组件。如触头与支座的组件，各种小 型电机、电器及仪表的铁芯组件等。 3、热流道模具在塑料模具中的比重将逐步提高 由于采用热流道技术的模具可提高制作的生产率和质量，并能大幅度节省制作的原材料和节约能源，所以广泛应用这项技术是塑料模具的一大变革。国外热流道模具已有一半用上了热流道技术，有的厂甚至已达 80%以上，效果十分明显。国内近几年已开始推广应用，但总体 还达不到 10%，个别企业已达到 20%制订热流道元器件的国家标准，积极生产价廉高 质量的元器件，是发展热流道模具的关键。 4、模具标准件的应用将日渐广泛 使用模具标准件不但能 缩短模具制造周期，而且能提高模具质量和降低模具制造成本。 因此，模具标准件的应用必将日渐广泛。为此，首先要制订统一的国家标准，并严格按标准生产；其次要逐步形成规模生产，提高标准件质量、降低成本；再次是要进一步增加标准件规格品种，发展和完善联销网，保证供货迅速。 5、模具使用优质材料及应用先进的表面处理技术将进一步受重视 在整个模具价格构成中，材料所占比重不大，一般在 20% 30%之间，因此选用优质钢材和应用的表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。对于模具钢来说，要采用电渣 重熔工艺，努力提高钢的纯 净度、等向性、致密度和均匀性及研制更高性能或有特殊性能的模具钢。如采用粉末冶金工艺制作的粉末高速钢等。粉末高速钢解决了原来高速钢冶炼过程 中产生的一次碳化物粗大和偏析，从而影响材质的问题。其碳化物微细，组织均匀，没有材料方向性，因此它具有韧性高、磨削工艺性好、耐磨性高、长年使用尺寸稳定等特点，是一种很有发展前途的钢材。特别对形状复杂的冲件及高速冲压的模具，其优越性更加突出。这种钢材还适用于注射成型漆加玻璃纤维或金属粉末的增强塑料的模具，如型腔、形芯、浇口等主要部件。另外，模具钢品种规格多样化、产品精料化、制 品化，尽量缩短供货时间亦是重要方向。 模具热处理和表面处理是能否充分发挥模具钢材性能的关键环节。模具热处理的发展 方向是采用真空热处理。模具表面处理除完善普及常用表面处理方法，即扩渗如：渗碳、渗 氮、渗硼、渗铬、渗钒外，应发展设备昴贵、工艺先进的气相沉积 (、等离子喷涂等技术。 无 锡 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 说 明 书 ( 论文 ) 3 2 冲压件工艺分析 冲压件工艺性分析及冲裁方案的确定 材料分析 对于冲压件材料一般要求的力学性能是强度低，塑性高，表面质量和厚度公差符合国家标准。本设计的产品材料是 ，属优质 碳素结构 钢，其力学性能是强度、硬度和塑性指标适中，用冲裁的加工方法是完全可以成型的。另外产品对于厚度和表面质量没有严格要求，所以其冲裁出产品的表面和厚度公差就可以保证。 冲裁件的结构工艺性分析 产品零件名称： 弯架板 ，材料： 度为 产批量：大批量。 图 2件图 a)结构分析。该零件结构对称，形状不复杂，零件 展开后前后对称 ，另外， 工件有2 处弯曲，为 U 形弯曲，设计模具的时候弯曲可以一次进行，上部弯曲中属于 U 形弯曲 。该零件的结构满足冲裁的要求，没有违反冲裁的工艺性原则， 零件能满足冲压工艺要求无 锡 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 说 明 书 ( 论文 ) 4 可以进一步设计。 b)精度分析。冲压件的部分尺寸没有给出精度，可按 精度补标工件尺寸公差。 冲裁方案的确定 根据上述的 工件 可提出以下几种模具典型结构所设计的模具加工方案： 1）单工序模生产 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）复合模生产 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）级进模生产 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 5 个单工序，也就意味着需要 5 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，本工件因工件有弯曲部位，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，既可实现大批量生产，也可以节约材料。因此选用级进模生产。 最终确定的工位为： 1 侧刃定距 2 冲孔 3 切口 4 孔工位 5 弯曲 6 空工位 7 切断 毛坯展开尺寸计算 弯曲部分的尺寸计算分析如图 2 无 锡 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 说 明 书 ( 论文 ) 5 图 2件弯曲分析图 展开料长度： 展开长度计算公式： 2 8 2 2 2 2 8L r x t 式中： r为折弯部分小圆弧半径 x为中性层的位移系数 由表查得 ，弯曲角内半径的 1 的中性层系数分别为 毛坯图如 2示： 图 2坯展开图 排样的设计和材料利用的计算 根据材料的利用情况，排样的方法分三种： 无 锡 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 说 明 书 ( 论文 ) 6 图 2样方法 1有废料排样 沿工件的全部外形冲裁工件与工件之间，工件与条料侧边之间都有工艺余料（搭边） 存在，冲裁后搭边成为废料，如图 2a）所示。 2 少废料排样 沿工件的部分外形轮廓切断或冲裁，只在工件之间或是工件与条料侧边之间有搭边存在，如图 4b）所示。 3无废料排样 工件与工件之间，工件与条料侧边之间均无搭边存在，条料沿直线或曲线切断而得到工件。如图 4c）所示。 有废料排样法的材料利用率较低，但制件的质量和冲模寿命较高，常用于工件形状复杂、尺寸精度要求较高的排样。 少、无废料排样法的材料利用率较高，同时，少、无废料排样法有利于一次冲裁多个工件，可以提高生产率。由于这两种排样法冲切周边减少，所以还可以简化模具结构，降低冲裁力。但它们的应用 范围有一定局限性，受工件形状的限制，且由于条料本身的宽度公差，条料导向与定位所产生的误差，会直接影响工件尺寸而使工件精度降低。同时也会降低冲模的寿命，并会影响到工件的断面质量，所以少、无废料排样常用于精度要求不高的工件排样。 无 锡 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 说 明 书 ( 论文 ) 7 图 2样图 本工件对外形尺寸虽无严格的尺寸精度要求，但本工件大批大量生产，因而对模具寿命要求较高，因此排样方法采用有废料排样法的直排法。 要提高材料的利用率，就必须减少废料面积，排样图我们选择采用直排的方式（如图 2 搭边的作用是补偿定位误差，防止由于条料的宽度误差、送 料步距误差、送料歪斜误差等原因而冲裁出残缺的废品。此外，还应保持条料有一定的强度和刚度，保证送料的顺利进行，从而提高制件质量，使凸、凹模刃口沿整个封闭轮廓线冲裁，使受力平衡，提高模具寿命和工件断面质量。另外，还可以防止冲裁时条料边缘的毛刺拉入模具中损坏模具。 影响搭边值大小的因素主要有： 1材料的力学性能 塑性好的材料，搭边值要大些，硬度高与强度大的材料，搭边值可小一些。 2材料的厚度 材料越厚，搭边值也越大。 3工件的形状和尺寸 工件外形越复杂，圆角半径越小，搭边值越大。 4排样的形式 对 排的搭边值大于直排的搭边。 5送料及档料方式 用手工送料，有侧压板导向的搭边值可小一些。 综合上面各种因素，根据文献 4第 72 页表 2查得 工件间 最小 搭边值 a=因为有切边工序，本次设计中选择 2 工件侧边的搭边值 无 锡 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 说 明 书 ( 论文 ) 8 条料宽度的确定 条料方案的确定原则是：最小条料宽度要保证冲裁时工件周边有足够的搭边值，最大条料宽度要能在冲裁时顺利地在导料板之间送进，并与导料板之间有一定间隙。工件条料是在有侧压装置的导料板之间送料时，且模具有侧刃，条料宽度参考文献 4第 72页计算 公式计算： 00()B D n C 式中 B条料标称宽度（ D工件垂直于送料方向的最大尺寸（ 条料宽度的公差（ 可参见文献 4第 73 页表 2 n侧刃数 ,n=2； C侧刃切的料边宽度（ 由于是成型侧刃，切除板料即为侧搭边2参考文献 4第 74 页 2 查表得 则 ( 5 6 . 3 2 2 ) 6 0 . 3B m m m m m m 000 . 5 0 . 66 0 . 3 ( )B m m故取条料宽度 B= 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 的计算公式参见文献 4第 74 页公式 A B a 式中 B 平行于送料方向工件的宽度； a 冲件之间的搭边值。 1 0 2 1 2 ( )A m m 材料利用率的确定 工件的投影面积通过 图后几何特性可得知为 563 一个步距的工件材料利用面积 2563 1 0 0 % 7 7 . 8 %6 0 . 3 1 2m m m 无 锡 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 说 明 书 ( 论文 ) 9 3 模具主要受力分析计算 压力的计算 裁力的计算 冲裁力可以参考文献 4第 50 页式（ 2 2 F 或t中 L 冲裁件周边长度（ t材料厚度（ ; 材料抗减强度（ ； K 系数。考虑到模具刃口的磨损，模具间隙的波动，材料力学性能的变化及材料厚度偏差等因素，一般取 K = b材料的抗拉强度（ ，一般情况下，材料的 ，取 470b 。 计算结果如下： 第一工位： 侧 刃定距 （冲裁周长为 28 2 8 1 . 0 4 7 0 1 3 1 6 0F m m m m M P a N 第 二 工位： 冲孔 （周长 2 4 . 8 1 . 0 4 7 0 1 1 6 5 6F m m m m M P a N 第 三 工位： 切边 （周长 9 2 . 6 1 . 0 4 7 0 4 3 5 2 2F m m m m M P a N 第 七 工位： 切断 （周长 24 2 4 1 . 0 4 7 0 1 1 2 8 0F m m m m M P a N 总的冲裁力： 1 1 5 0 6 1 0 6 0 3 7 1 0 6 4 2 1 4 3 2 7 9 6 1 8F N N N N N 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。 U 形弯曲力计算： 2 7 B t 锡 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 说 明 书 ( 论文 ) 10 20 . 7 1 . 3 1 0 1 . 0 4 7 021 . 0 1 . 0 4277N 自F 自由弯曲力在冲压行程结束时的弯曲力 N B弯曲件的宽度 K安全系数，一般取 K=1.3 b 材料的抗拉强度 r弯曲件的内弯曲半径， mm t弯曲件材料厚度 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，参考文献 4第 52页公式 F K F卸 K F推 推 K F顶 顶 中 F 冲裁力（ N ）； 分别为卸料力、推件力、顶件力系数，其值可参考文献4第 52页表 2 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。本模具拟设在冲裁时凹模孔只会卡住一个工件，因而推件力只需计算卡住一个工件时的冲裁力。 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考文献 4第 52页公式： F F F F 总 冲 卸 过查表得 卸推无 锡 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 说 明 书 ( 论文 ) 11 则所需的卸料力和推件力分别为： 0 . 0 4 5 7 9 6 1 8 3 5 8 30 . 0 5 5 7 9 6 1 8 4 3 7 9F N N 冲压力的计算 各个工位的总冲压力如下： 模具总冲压力为模具各个工步的冲压力总和； 7 9 6 1 8 3 5 8 3 6 4 3 7 9 4 2 7 7 1 5 1 8 5 7F N N N N N 总 力机吨位选择 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。 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。 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，但无 锡 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 说 明 书 ( 论文 ) 12 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0模板的底面到上模板顶面的距离。 压力机的闭合高度 H 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小闭合高度 设计模具时，模具的闭合高度0该满足下式 m a x 0 m i 0H m m H H m m 如无特殊情况0最好取在0 m i n 13H H L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。 图 3力机 本模具在冲裁过程中总的冲压力 151857，按计算压力的 选择， 初选压力机型号为 力机，其主要技术参数如下： 表 3式压力机规格及参数 型号 23232323 锡 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 说 明 书 ( 论文 ) 13 公称压力 /00 160 250 350 400 滑块行程 /5 55 65 100 100 最大闭合高度 /80 220 270 290 330 闭合高度调节 /5 45 55 60 65 滑块中心线至床身 距离 /30 160 200 200 250 滑块底面尺寸 /后 150 180 220 220 260 左右 170 200 250 250 300 工作台板厚度 /5 40 50 290 65 模柄孔尺寸 /径 30 40 40 40 50 深度 35 60 60 60 70 无 锡 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 说 明 书 ( 论文 ) 14 4 模具工作部分设计计算 冲裁间隙 冲裁间隙对冲裁件质量的影响 冲裁时，断裂面上下裂纹是否重合，与凸、凹模间隙值的大小有关。当凸、凹间隙合适时，凸、凹模刃口附近沿最大切
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