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河南机电高等专科学校学生毕业设计(论文)中期检查表学生姓名学 号指导教师选题情况课题名称难易程度工作量符合规范化的要求任务书开题报告外文翻译质量学习态度、出勤情况工作进度按计划进行中期工作汇报及解答问题情况中期成绩评定：所在专业意见： 负责人： 年 月 日 河南机电高等专科学校毕业设计任务书系 部： 材料工程系 专 业： 模具设计与制造 学生姓名: 石静静 学 号: 111304316 设 计 题 目： 弯板冲压成形工艺与模具设计 起 迄 日 期: 2013年1月2日2014年4月8日 指 导 教 师: 于智宏 2013年 11 月 2 日毕 业 设 计 任 务 书1本毕业设计课题来源及应达到的目的：本设计题目为弯板冲压成形工艺与模具设计，通过设计，应对冲压工艺生产较为熟悉，能熟练使用相关设计手册，独立完成一套模具的设计及模具工作零件加工工艺的编制。并且能够运用模具设计软件完成模具装配图及零件图的绘制。2本毕业设计课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：课题资料：产品名称：弯板 材料：Q235厚度均匀：t=1mm 批量：大批量设计任务：（1）了解目前国内外冲压模具的发展现状；（2）分析弯板冲压成形工艺并确定其工艺方案；（3）成形设备的选用及校核；（4）模具的整体设计，绘制模具总装图与拆画非标准件零件图；（5）编写设计说明书一份；（6）编制主要零件加工工艺过程卡。所在专业审查意见：负责人： 年 月 日系部意见：系领导： 年 月 日目目录录1 绪 论.11.1 国内模具发展现状与趋势.11.2 国外模具发展现状与趋势.32 零件的工艺性分析.42.1 零件图及零件分析.42.1.1 零件图如.42.1.2 零件成型工艺图.42.1.3 方案选择.52.2 冲裁结构工艺性分析 .62.2.1 冲裁件的尺寸与形状.62.2.2 冲裁件的精度与粗糙度.72.2.3 冲裁件的尺寸基准 .92.3 冲裁件凸凹模尺寸的计算.92.3.1 凸凹模尺寸计算原则.92.3.2 凸凹模分开加工时尺寸与公差计算.92.3.3 凸凹模配合加工时尺寸计算.102.4 冲裁板料的计算 .122.4.1 调料宽度的确定.122.4.2 裁板方法.133 弯曲件结构的工艺性分析.153.1 计算毛培的尺寸.153.1.1 最小弯曲半径.153.1.2 弯曲件的直边高度.153.1.3 板件的弯曲线与板件的纤维方向关系.153.1.4 板材弯曲件孔与弯曲线的最小距离.163.1.5 板材弯曲件的冲裁零件毛刺面与弯曲方向.163.2 弯曲件回弹值的确定.163.2.1 回弹值得计算.163.2.2 减小回弹的措施 .163.3 计算毛培的尺寸.173.3.1 弯曲件展开长度的计算.173.3.2 矫正弯曲力的计算.173.3.3 顶件力与压力机的确定.183.3.4 顶件力与压料力的计算.183.3.5 弯曲设备标称压力的选择.184 弯曲模工作部分的设计.194.1 凸凹模的间隙值.194.2 弯曲模工作部分尺寸的设计.194.3 凸凹模的圆角半径 .204.3.1 凸模圆角半径.214.3.2 凹模圆角半径.214.4 凹模深度的选取.214.5 凹模的高度及壁厚.215 冲压设备的选择.235.1 压力机的选择.236 模具结构的设计.246.1 成型零件的结构设计.246.2 成型零件工作尺寸的计算.246.3 材料的送进和定位方式的选择.246.4 卸料装置的选择.256.5 导料装置的选择.256.6 导套的结构尺寸.256.7 导柱的结构的尺寸.267 模柄的选用.278 模具的装配.288.1 导装配前的准备 .288.1.1 通读设计图样、了解正装复合模的特点.288.1.2 查对个零件已完成前的装配工序.288.1.3 确定装配方法和装配顺序.288.2 装配模具 .288.3 装配凸凹模 .288.4 装配凸模 .298.5 装配下模 .298.6 装配上模 .298.7 安装凹模 .298.8 试切 .298.9 导柱的结构的尺寸 .299 总结.30致谢.31参考文献.32河南机电高等专科学校毕业设计说明书毕业设计题目：弯板冲压成型工艺及模具设计系 部 材料系 专 业 模具设计与制造 班 级 模具113 学生姓名 石静静 学 号 111304316 指导教师 于智宏 2014年 4 月 7 日弯板冲压成形工艺与模具设计1绪论目前，我国冲压技术与工业发达国家相比还相当的落后，主要原因是我国在冲压基础理论及成形工艺、模具标准化、模具设计、模具制造工艺及设备等方面与工业发达的国家尚有相当大的差距，导致我国模具在寿命、效率、加工精度、生产周期等方面与工业发达国家的模具相比距离相当大。1.1国内模具的现状和发展趋势 我国模具近年来发展很快，据不完全统计，2003年我国模具生产厂家约有2万多家，从业人员约50多万人，2004年模具行业的发展保持良好势头，模具企业总体上订单充足，任务饱满，2004年模具产值530亿元。进口模具18.13亿美元，出口模具4.91亿美元，分别比2003年增长18%、32.4%和45.9%。进出口之比2004年为3.69:1，进出口相抵后的进净口达13.2亿美元，为净进口量较大的国家。在2万多家生产厂点中，有一半以上是自产自用的。在模具企业中，产值过亿元的模具企业只有20多家，中型企业几十家，其余都是小型企业。近年来，模具行业结构调整和体制改革步伐加快，主要表现为：大型、精密、复杂、长寿命中高档模具及模具标准件发展速度快于一般模具产品；专业模具厂数量增加，能力提高较快；三资及私营企业发展迅速；国企股份制改造步伐加快等。虽然说我国模具业发展迅速，但远远不能适应国民经济发展的需要。我国尚存在以下几方面的不足: 第一，体制不顺，基础薄弱。 “三资”企业虽然已经对中国模具工业的发展起了积极的推动作用，私营企业近年来发展较快，国企改革也在进行之中，但总体来看，体制和机制尚不适应市场经济，再加上国内模具工业基础薄弱，因此，行业发展还不尽如人意，特别是总体水平和高新技术方面。 第二，开发能力较差，经济效益欠佳.我国模具企业技术人员比例低，水平较低，且不重视产品开发，在市场中经常处于被动地位。我国每个模具职工平均年创造产值约合1万美元，国外模具工业发达国家大多是1520万美元，有的高达2530万美元，与之相对的是我国相当一部分模具企业还沿用过去作坊式管理，真正实现现代化企业管理的企业较少。 第三，工艺装备水平低，且配套性不好，利用率低虽然国内许多企业采用了先进的加工设备，但总的来看装备水平仍比国外企业落后许多，特别是设备数控化率和CAD/CAM应用覆盖率要比国外企业低得多。由于体制和资金等原因，引进设备不配套，设备与附配件不配套现象十分普遍，设备利用率低的问题长期得不到较好解决。装备水平低，带来中国模具企业钳工比例过高等问题。 第四，专业化、标准化、商品化的程度低、协作差 由于长期以来受“大而全”“小而全”影响，许多模具企业观念落后，模具企业专业化生产水平低，专业化分工不细，商品化程度也低。目前国内每年生产的模具，商品模具只占45%左右，其馀为自产自用。模具企业之间协作不好，难以完成较大规模的模具成套任务，与国际水平相比要落后许多。模具标准化水平低，标准件使用覆盖率低也对模具质量、成本有较大影响，对模具制造周期影响尤甚。 第五，模具材料及模具相关技术落后模具材料性能、质量和品种往往会影响模具质量、寿命及成本，国产模具钢与国外进口钢相比，无论是质量还是品种规格，都有较大差距。塑料、板材、设备等性能差，也直接影响模具水平的提高。 巨大的市场需求将推动中国模具的工业调整发展。虽然我国的模具工业和技术在过去的十多年得到了快速发展，但与国外工业发达国家相比仍存在较大差距，尚不能完全满足国民经济高速发展的需求。未来的十年，中国模具工业和技术的主要发展方向包括以下几方面: 1） 模具日趋大型化； 2）在模具设计制造中广泛应用CAD/CAE/CAM技术； 3）模具扫描及数字化系统； 4）提高模具标准化水平和模具标准件的使用率； 5）发展优质模具材料和先进的表面处理技术； 6）模具的精度将越来越高； 7）模具研磨抛光将自动化、智能化； 8）研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程；9）开发新的成形工艺和模具1.2国外模具的发展趋势模具是工业生产关键的工艺装备，在电子、建材、汽车、电机、电器、仪器仪表、家电和通讯器材等产品中，6080的零部件都要依靠模具成型。用模具生产制作表现出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清洁环保的特性，是其它加工制造方法所无法替代的。模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并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。近几年，全球模具市场呈现供不应求的局面，世界模具市场年交易总额为600650亿美元左右。美国、日本、法国、瑞士等国家年出口模具量约占本国模具年总产值的三分之一。国外模具总量中,大型、精密、复杂、长寿命模具的比例占到50%以上；国外模具企业的组织形式是大而专、大而精。2004年中国模协在德国访问时，从德国工、模具行业组织-德国机械制造商联合会（VDMA）工模具协会了解到，德国有模具企业约5000家。2003年德国模具产值达48亿欧元。其中（VDMA）会员模具企业有90家，这90家骨干模具企业的产值就占德国模具产值的90%，可见其规模效益。 随着时代的进步和技术的发展，国外的一些掌握和能运用新技术的人才如模具结构设计、模具工艺设计、高级钳工及企业管理人才，他们的技术水平比较高故人均产值也较高我国每个职工平均每年创造模具产值约合1万美元左右，而国外模具工业发达国家大多1520万美元，有的达到 2530万美元。1 零件的工艺性分析1.1零件图及零件工艺性分析1.1.1零件图1.1.2零件成形工艺图第一步：第二步：图1.1 工序图1.1.3方案选择(1) 方案的比较分析冲件的外形，可采用的设计方案有：a. 单工序模：即冲孔模；落料模；一次弯曲模b. 冲孔、落料复合模；一次弯曲模c. 冲孔、落料、弯曲连续模 (2) 方案的选择由于此工件表面有孔，需校核先冲孔还是在弯曲后在冲孔。弯曲半径的中心与孔边的距离必须大于料厚的1.5倍以上，可先冲孔。即孔边距 经校核所有的孔都可以先进行冲孔再弯曲。由于工件大批量生产，又考虑到工件板料厚度和尺寸的问题，采用第二套方案。即：冲孔、落料复合模；弯曲模 对此套方案的说明如下： 冲孔落料：冲出产品上的两个直径3.2的圆孔，得到下一个工序要用的料 弯曲：在弯曲模的作用下获得产品所需的整体形状。根据要求，本次设计中需要二套模具来完成，故需设计冲孔、落料复合模和一次弯曲模。由落料，弯曲共两道工序，本设计中只需要设计一次弯曲模。1.2 冲裁件工艺结构的工艺性1.2.1冲裁件的形状和尺寸 图2.2-1 (1) 形状尽可能设计成简单,对称,使排样时废料最少.(2) 冲孔时,孔径不宜过小.其最小孔径与孔的形状材料的机械性能材料的厚度等有关.见表2.2-1, 表2.2-2表2.2-1用自由凸模冲孔的最小尺寸材料(厚度为t)硬钢,软钢及黄铜铝,锌.d1.3td1.0td0.8ta1.2ta0.9ta0.7ta0.9ta0.7ta0.5ta1.0ta0.8ta0.6t表2.2-2采用精密导向凸模冲孔的最小尺寸硬钢软钢及黄铜铝锌.圆形孔d0.5t0.35t0.3t方形孔a0.4t0.3t0.28t(3) 冲裁件的孔与孔之间,孔与边缘之间的距离不应过小.其许可值见下图2.2-1图2.2-1(3) 在弯曲件或拉伸件上冲孔时,其孔壁与工件直壁之间应保持一定的距离.若距离太小冲孔时会使凸模受水平的推力而折断,见图2.2-2图2.2-21.2.2冲裁件精度和粗糙度(1) 冲裁件的内外形经济精度不高于GB1800-86IT11级.一般要求落料件精度最好低于IT10级,冲孔件最好低于IT9级公差值参见表2.2-3,2.2-4,2.2-5表2.2-3冲裁件外形与内孔尺寸公差(单位:mm)冲模形式 材料厚度零件尺寸1.01.02.02.04.04.06.0普通冲裁模100.08/0.050.12/0.080.18/0.100.24/0.0120.30/0.1510500.10/0.080.22/0.120.28/0.150.35/0.20501500.14/0.120.30/0.160.40/0.200.50/0.251503000.200.500.701.00高级冲裁模100.025/0.020.04/0.030.06/0.040.10/0.0610500.03/0.030.06/0.060.08/0.080.12/0.10501500.05/0.050.08/0.060.10/0.080.15/0.121503000.050.20注:1.表中“/”前为外形公差值,后为内孔公差2.一般冲裁为导向部分零件按IT8级精度制造.3.高级冲裁为导向部分零件按IT7级精度制造.表2.2-4同时冲出两孔之间中心距公差冲模形式材料厚度(mm)公差(mm)孔中心距尺寸(mm)1122446一般冲模5050.205015050.301503000.200.300.350.40高级冲模500223021301151504030252015121034323021301151504030252015注:(1)二级为较高精度,三级为一般精度(2)非金属冲裁件内外形的的精度为IT14IT15级(3)冲裁件的粗糙度一般为12.5以上.附表2.2-8表2.2-8粗糙度和材料厚度关系材料厚度t(mm)112233445粗糙度(Ra)3.26.312.525501.2.3冲裁件的尺寸基准零件结构尺寸的基准应尽可能与制造时的定位基准重合,这样可以避免尺寸基准不相符而产生的误差.冲孔件的孔位尺寸基准应尽量选择冲压过程中自始至终不参加变形的面或在线,切不要与参加变形部位联系起来.1.3冲裁件的凸、凹模尺寸计算1.3.1凸、凹模尺寸计算原则冲裁时,冲孔直径和落料外形尺寸均取决于光亮带的尺寸,该尺寸通常用通用量具实测得到,也是确定冲件尺寸精度的唯一依据实践证明,落料件的尺寸接近凹模刃口尺寸;冲孔的尺寸接近于凸模刃口的尺寸.所以落料时以凹模作为设计的基准;冲孔时取凸模作为设计的基准.计算凸凹模尺寸时就遵守的原则如下:(1)落料时,先确定凹模刃口尺寸,其大小应取接近于或等于制件外形的最小极限尺寸.以保证凹模磨损至一定尺寸范围内.也能冲出合格制件.凸模刃口的基本尺寸应比凹模刃口基本尺寸小一个最小合理间隙.(2)冲孔时,凸模刃口尺寸其大小应接近于或等于冲件孔的最大极限尺寸.以保证凸模磨损至一定尺寸范围内,也能冲出合格的孔. 凹模刃口的基本尺寸应比凸模刃口基本尺寸大一个最小合理间隙.1.3.2凸、凹模分开加工时其尺寸与公差的计算凸、凹模分开加工,是指凸模与凹模分别按图加工尺寸,要求凸、凹模具有互换性.便于成批制造,对于形状简单.特别是圆形件,采用这种方法较为适宜.但为了保证凸凹模间初始间隙合理,不仅凸、凹模要分别标注公差,而且要求有较高的制造精度,以满足如下条件:凸+凹Cmax-Cmazx凸凹式中, 凸、凹为凸、凹模制造公差; Cmax、Cmazx为凸、凹模最大与最小双面间隙.对于圆形或规则形状的冲裁件,其落料,冲孔模允许偏差位置和凸、凹模刃口尺寸计算如下:落料:设制件外形尺寸为D-,则D凹=(D-X-,)+ 凹D凸= (D凹 -Cmin)- 凸=(D- X-,- Cmin)- 凸式中, D凸、D 凹、凹分别为落料凸凹模刃口基本尺寸(mm); D为制件外形基本尺寸(mm);为制件外形(mm); 凸、凹,分别为凸、凹制件公差(mm),一般按IT6IT7级精度,也可以取凸=(0.200.25) 、凹=0.25 ;X为系数,制件精度为IT10级以上时取1,制件精度为IT1113级时取0.75,制件精度为IT14级以下时取0.5,X值也可以由下表2.4-1选取.表2.4-1系数X材料厚度t(mm)非圆形圆形制件公差(mm)40.360.420.500.6040.30系数X10.750.50.750.5冲孔:设制件孔尺寸为d+,则d凸=(d-X-,) +凸d凹= (d凸-Cmin) -凹=(D- X-, - Cmin) -凸式中, d凸、d凹分别为冲孔凸, 凹模刃口基本尺寸(mm);d为制件孔的基本尺寸(mm)其余符号含义同上式.1.3.3凸凹模配合加工时其尺寸的计算当制件形状复杂或凸凹配合间隙较小时,采用分开加工法比较因难此时,可采用配合加工法,即先加工凸模(或凹模).这种加工法容易保证凸凹模间的间隙.采用配合加工法,其凸凹模尺寸公差也按落料和冲孔分别计算,落料一般应以凹模为准,然后配做凸模,落料凹模磨损后,因其刃口复杂程度的不同,刃口尺寸的变化不一定都是增大,因此,必须按凹模磨损后的增大、减小或不变三种情况计算,如图2.4-1, 图2.4-2所示.第一类: 凹模磨损后尺寸增大,如图2.4-2中X1、X2、X3、X,计算这类尺寸时可先把制件图尺寸变化成D-的形式.再按公式计算;第二类: 凹模磨损后尺寸减小,如图2.4-2中Y,计算这类尺寸时,可先把制件图尺寸变化成d+的形式,再按公式计算;第三类: 凹模磨损后尺寸不变,如图中Z1、Z2、Z3、计算这类尺寸时,可先把制件图尺寸燮化成L/2的形式按公式计算.冲孔一般应以凸模为准,然后配做凹模,冲孔凸模磨损后,刃口尺寸的变化也不一定都是减小,因此也应按凸模磨损后尺寸减小、不变或增大三种情况计算, 如下图所示.第四类: 凸模磨损后尺寸减小,如图中A1、A2、A3、R,计算这类尺寸时可先把制件图尺寸变化成D+的形式.再按公式计算;第五类:凸模磨损后尺寸增大,如图中b,计算这类尺寸时可先把制件图尺寸变化成D-的形式.再按公式计算.第六类:凸模磨损后尺寸不变,如图2.4-1中C1、C2、C3、计算这类尺寸时,可先把制件图尺寸变化成L/2的形式.再按公式计算.各类尺寸的计算公式列于表2.4-2表2.4-2配合加工法,凸模为基准,凸模尺寸的计算公式尺寸分类制件尺寸凸模尺寸凹模尺寸落料凹模增大D-按凹模尺寸配加工,保证双面间隙CD凸=(D-X-,)+凸减小d+不变L/2D凹=(d+X-,)-凹冲孔凸模减小d+增大D-L凹=L凹/2不变L/2图2.4-1冲子凸模刃口图2.4-2落料凹模刃口 1.4冲裁件板料计算1.4-1为由经验确定的最小搭边数值.供设计时参考.表1.4-1搭边数值(单位:mm)料厚手送料自动送料圆形半圆形往复送料abababab1大于12大于23大于34大于45大于56大于688以上1.522.5345671.51.522.5345622.533.556781.522.53456733.545678922.53.545678345678234567注:冲非金属材料(皮革,纸板,石棉等)时,搭边值应乘.1条料宽度的确定.在排样方式和搭边值确定之后就可以确定条料的宽度,条料宽度与排样方式有关,其计算公式如下:圆形平行排样时:B=(n-1)(D+b)+D+2a-圆形交叉排样时:B=(n-1)(D+b)3/2+D+2a-条料宽度偏差.B=(D+2a) -式中B-条料宽度尺寸(mm)n-工件排数D-工件在条料宽度方向尺寸(mm)b-工件间最小搭边值(mm)a-工件与条料边缘间搭边值(mm)-条料宽度偏差,数值见表2.6-4表1.4-3条料宽度偏差条料宽度B(mm)材料厚度t(mm)112233550-0.4-0.5-0.7-0.95010-0.5-0.6-0.8-1.0100150-0.6-0.7-0.9-1.1150220-0.7-0.8-1.0-1.2220300-0.8-0.9-1.1-裁板方法冲裁时所用的条料,一般都是由一定规格的大张板料裁剪而成的.在条料宽度确定之后,就考虑怎样在板料上剪裁条料的问题.裁板方法一般有两种1) 纵裁法:即沿着板料长度方同(碾压方向)剪裁.如图1.4-4(a)所示2) 横裁法:即沿着板料的宽度方向(垂越碾压方向)剪裁.如图1.4-4(b)所示图1.4-4裁板方法在考虑采用哪一种方法时,首先要根据大张板料的规格及料宽度尺寸来排样,尽可能减小料头,提高材料利用率;同时应考虑生产效率.如果剪床宽度允许的话,采用纵裁法比横裁法效率更高.在裁弯曲零件用的条料时,除了要注节料外;还要特别注意条料的金属纤维的碾压方向,最好使金属纤维碾压方向与弯曲工位的弯曲线相垂直,使其具有良好的弯曲性能,减少工件在弯曲部位的开裂.工件板料厚T=1mm 根据计算，板料排样图为 2弯曲件的结构工艺性2.1 计算毛坯的尺寸2.1.1最小弯曲半径如果弯曲半径过小，弯曲时板料外层拉伸变形量过大，使拉应力达到或超过抗拉强度，则板料外层将出现断裂，致使工件报废。因此弯曲件的最小弯曲半径应不小于表1.1 的数值。表1.1 最小弯曲半径数值材料正火或退火的硬化的Q235弯曲线方向垂直纤维平行纤维垂直纤维平行纤维0.1t0.5t0.5t1.0t2.1.2弯曲件的直边高度在进行直角弯曲时，如果弯边过小，弯边在模具上支持的长度过小，不容易形成足够的弯矩，将产生不规则变形，很难得到形状准确的零件。为了保证工件的弯曲质量，必须满足弯曲件的直边高度：H2t。如下图1.2所示图1.2本工件中,，所以符合要求。2.1.3板材弯曲零件的弯曲线与板料的纤维方向的关系所选材料Q235为冷轧成形，金属在轧制过程中形成了纤维方向（其纤维方向与轧制方向相同），应使板料弯曲线方向与其纤维方向垂直。2.1.4板材弯曲零件的孔与弯曲线的最小距离对带孔的工件进行弯曲时，如果孔位于弯曲线附近，弯曲时材料的流动会使原有的孔变形。因此，应当尽量使孔远离弯曲线。孔的边缘距弯曲线的距离l应满足下列关系：当时，符合要求。2.1.5板材弯曲零件的冲裁件毛刺面与弯曲方向弯曲件的毛坯是经冲裁落料而成。其冲裁的断面一部分是光亮面，另一面是毛刺面。弯曲件应使其毛刺面作为弯曲件内侧。2.2弯曲件回弹值的确定2.2.1回弹值的计算 影响回弹的因素很多，如材料的力学性能，工件的相对弯曲半径r/t，弯曲中心角的大小，弯曲工件的形状，弯曲方式，模具间隙等，因此很难用精确的计算方法得出回弹值的大小，一般是按表格或图表查出经验数值，或按计算法求出回弹角后，再在生产实践中试模修正。Q235屈服强度为：250MPa属中强度钢。所以根据表“较软金属材料直角校正弯曲时的角度回弹量”得出Q235在时的回弹角为（）。2.2.2减少回弹的措施 在模具闭合后，再使凸模向下微小移动，利用压力机机身发生弹性变形所产生的力，对工件加压，增加工件塑性变形，以利消除回弹。在模具结构上也应采取措施，使校正力集中于弯角处，增加校正应力，迫使弯曲处内层的金属产生切向拉伸应变，以达到克服和减少回弹的目的。2.3 弯曲工艺力的计算2.3.1弯曲件展开长度的计算展开长度一般根据毛坯与工件体积相等的原则，并考虑弯曲处材料变薄的情况，进行计算。计算公式如下：L=49mm2.3.2校正弯曲力的计算对于U形弯曲如图2.1所示，如果弯曲件在冲压行程结束时受到模具的校正，则用校正弯曲力计算图2.1 校正弯曲的示意图校正弯曲力的公式： 式中：校正弯曲力（牛顿）；F校正部分投影面积（毫米2）；校形单位压力（兆帕） 查得 ：弯曲的校正弯曲力： 2.3.3顶件力和压力机的确定2.3.4顶件力和压料力的计算对于设有顶件装置或压料装置的弯曲模，其顶件力或压料力Q值可近似取自由弯曲力的3080%， 即公式： 式中 Q顶件力或压料力，N; P自由弯曲力，N。 2.3.5弯曲设备标称压力的选择对于校正弯曲，由于校正力是发生在接近于下死点位置，校正力与自由弯曲力并非重叠关系，而且校正力的数值比压料或顶件力大得多，Q值可以忽略不计，因此只按校正力选择设备就可以了。即： 式中 校正弯曲力，N； 弯曲用压力机标称压力, N。3弯曲模工作部分的设计3.1凸、凹模的间隙值U型弯曲时，凸、凹模的间隙要靠模具设计来保证，间隙大小对弯曲件的变形抗力、回弹、质量以及模具寿命等均有影响。间隙过小，弯曲力大，工件变薄并降低模具寿命。间隙过大，回弹较大，还会降低工件精度。U型件间隙值Z的大小取决于材料种类、厚度以及弯曲件高度H、弯曲件弯曲线长度B。U型弯曲时凸凹模间隙值Z（双边间隙）按下式确定： 式中 弯曲时的单面间隙，mm； 材料厚度，mm； 弯曲系数，由弯曲件 和决定（见表3.1） 弯曲件高度（弯曲线长度），mm； 弯曲件高度，mm。表3.1 弯曲系数n弯曲件高度材料厚度100.050.050.08所以n值近似选取0.10。所以=mm。3.2弯曲模工作部分尺寸计算弯曲模工作部分尺寸计算与弯曲件的尺寸标注有关，弯曲件的尺寸标注根据装配要求有两类标注方式，相应地凸凹模尺寸计算也有两类。 尺寸标注在工件外形式 标注双向偏差时，凹模尺寸为 标注单向偏差时，凹模尺寸为 凸模尺寸按凹模配制，保证单面间隙值Z或标注双向偏差时，凸模尺寸为 标注单向偏差时，凸模尺寸为 尺寸标注在工件内形上标注双向偏差时，凸模尺寸为标注单向偏差时，凸模尺寸为 凹模尺寸按凸模配制，保证单面间隙值Z或标注双向偏差时，凹模尺寸为 标注单向偏差时，凹模尺寸为 式中 凹模工作部分尺寸，mm; 凸模工作部分尺寸，mm； 工件公称尺寸，mm； 工件公差，mm； 凹模、凸模制造偏差，mm； 凹模、凸模制造偏差，mm。凸模与凹模的制造公差，mm，按IT7级公差等级选取。凸模和凹模材料，一般用碳素工具钢。加热弯曲时，可选用5CrNiMo或5CrNiTi，并进行淬火热处理。3.3凸、凹模圆角半径3.3.1凸模圆角半径一般取略小于或等于弯曲件内圆角半径的数值，但不能小于材料允许的最小弯曲半径。弯曲件的内圆角半径为，可取=1.5mm。3.3.2凹模圆角半径凹模圆角半径不宜小于3mm，以免在弯曲时擦伤毛坯，凹模两边对称处的圆角半径应一致，否则弯曲时毛坯会发生偏移。凹模圆角半径与弯曲件边长公称尺寸有关，可按表3.2选取。表3.2 弯曲凹模圆角半径料厚t边长L1033所以取=3mm。3.4凹模深度的选取查表“弯曲凹模工作部分几何尺寸”得工件进入凹模直壁部分的深度为15mm。3.5凹模高度及壁厚凹模装于下模座上，由于下模座孔口较大因而使凹模工作时承受弯曲力矩若凹模高度及模壁厚度不足时，会使凹模产生较大变形，甚至破坏但由于凹模受力复杂，很难按理论方法精确计算，可用下述经验公式确定其尺寸：凹模高度 =11.48mm凹模壁厚 =17.2222.96mm所以，取凹模壁厚C=22.96mm式中凹模孔的最大宽度，mm，但不小于15mm；凹模壁厚，mm，指刃口至凹模外形边缘的距离；系数，按表3.3选取。表3.3 系数值B/mm料厚/mm0.51233500.300.350.420.500.604冲压设备的选择4.1压力机的选择由于以上算出,故可选取压力机为开式双柱可倾压力机，J2316。其参数如表4.1所示：表4.1 开式双柱可倾压力机的主要参数标称压力 /kN160滑块行程/mm55滑块行程次数/min120最大封闭高度/mm220封闭高度调节量/mm45滑块中心至床身距离/mm160工作台尺寸/mm左右/mm450前后/mm300工作台孔尺寸/mm左右/mm240前后/mm160直径/mm210立柱间距离/mm220模柄孔尺寸（直径深度）/mm垫板尺寸/mm40床身最大可倾斜角度/（）355模具的结构件设计5.1模架 模架包括上模座、下模座、导柱和导套。冲压模具的全部零件都安装在模架上。为了缩短模具制造周期，降低成本，我国已制定出模架标准，并有商品模架出售。在这里我们选取滑动导向型后侧导柱式标准模架，方便进料，可以从左、右、前三个方向进料。(1) 上模座的主要参数如下表5.1所示： 表5.1 座GB/T2855.6主要参数凹模周界HSRDLB1601254017017085150388038(2) 下模座的主要参数如下表5.2所示：表5.2 下模座GB/T2855.6主要参数凹模周界HSRDhLB1601255017017085150388025305.2操作方式选择 采用手工操作方式5.3材料送进和定位方式选择(1) 材料送进方式选择采用手工送进方式，从模具前方将材料送进。材料送到指定位置由定位销和定位板把材料挡在指定位置上。(2) 定位方式的确定首先由顶杆将压料板顶起，配合凸模压紧制件，进行弯曲，因为模具采用的是前一工序冲裁好的板料,板料由模具前方送进,送进方向在凸模的顶部设有两个限位钉定位,左右方向采用一对定位块定位。5.4卸料装置的选择采用弹性卸料，用顶板从下面把件从凹模中顶出。5.5导向装置的选择选用滑动导柱、导套。5.6导套结构尺寸导套结构尺寸如下图4.4所示： 图5.1 导套的结构形式主要参数如下表4.5所示：表5.3 导套的主要参数参数dDLHl油槽数数值2535853015mm25.7导柱的结构尺寸导柱结构形式如下图5.2所示：主要参数如下： d=25；L=170图5.2 导柱的结构形式6模柄的选用选用凸缘式模柄，其结构如下图5.3所示：图5.3 凸缘模柄其基本尺寸如下表5.4所示：表5.4 凸缘模柄基本尺寸d(d11)D(n6)H/mmh/mmd1/mmD1/mmd3/mmd2/mmh1/mm基本尺寸/mm极限偏差/mm基本尺寸/mm极限偏差/mm4085781813621118117 模具的装配总装时，首先应根据主要零件的相互依赖关系，以及装配方便和易于保证装配精度要求来确定装配基准件，例如复合模一般以凸凹模作为装配基准件，级进模以凹模作为装配基准件；其次，应确定装配顺序，根据各个零件与装配基准件的依赖关系和远近程度确定装配顺序。装配结束后，要进行试冲，通过试冲发现问题，并及时调整和修理直至模具冲出合格零件为止。7.1装配前的准备7.1.1通读设计图样，了解正装式复合模的结构特点。本模具的装配工艺要 点是：同时保证落料和冲孔用凸凹模间隙的均匀；打料机构工作可靠，能及时推出工件。7.1.2 查对各零件已完成装配前的加工工序，并经检验合格。7.1.3确定装配方法和装配顺序。经查对认定模具零件已加工完成，可采用直接装配方法。结合模具结构特点，对凸凹模、凸模先进行分组装配，再进行总装配。选用以凸凹模为基准件，先装配上模，再装配下模及辅助零件。7.2装配模将模柄压入上模座后，钻、铰销孔，打入止转销。7.3装配凸凹模按照压入法操作要求，将凸凹模压入固定板中，检查凸凹模相对固定板基准面的垂直度，并刃入凸模，用工艺定位器法检查配合间隙的均匀性。待凸凹模全部压入，认定间隙分布均匀后，磨平固定板支撑面和凸凹模刃口面。7.4装配凸模将凸模压入固定板中，按压入法装配要领，检查其相对固定板基准面的垂直度认定合格后，磨平固定板支撑面和刃口面。7.5装配下模将组装好的凸模固定板和下垫板，按照设计要求位置，安装在下模座上，紧固螺钉，钻、铰销孔，装入圆柱销。7.6装配上模将组装好的凸凹模固定板和上垫板，安装在上模座上，紧上螺钉，用工艺定位器法控制上下模的配合间隙，使其均匀。认定均匀后，在上模相应部位钻、铰销孔，打入圆销。 7.7安装凹模将凹模安装在下模相应部位，凹模和凸凹模间隙，用垫片法或直接安装法控制其均匀性。7.8试切用纸试冲，观察冲切纸边的状况，经调整并认定均匀后， 钻、铰另一组销孔，打入圆销。 7.9装配其它零件并试模上模安装顶杆，顶件块，检查打料机构工作的可靠性。安装卸料板和弹簧，安装后的卸料板下平面比凸凹模刃口面低0.2-0.5mm.在设计指定的压力机上，装配好的模具进行试冲。试模时重点检查打料机构和顶出机构的动作是否及时、可靠。每一次冲压后，上模随压力机上行到上死点时，条料和顶出的工件都应该出现在下模凹模工作面上，以便及时清除。装配后应保证间隙均匀，落料凹模刃口面应高出冲孔凸模工作端面2mm.8总结本次设计是在校模具设计，也是毕业之前最后一次设计，各项要求都比较严格，为了能够很好的完成最后一次功课，交给老师一份满意的答卷，我从图书馆借来的书籍中和网上查阅了大量的关于冲压模具的设计资料，这位我在后来的毕业设计实施过程中减去了不少麻烦。也更通过这次毕业设计我系统的翻阅了三年时间以来所学的专业知识，重现的学习和掌握，让自己发现到更多的不足之处。在这次的毕业设计中，我综合了三年多来所学的所有专业知识，使我受益匪浅。不仅使自己的专业技能有所发挥并且掌握的更为熟练，也加强了在大学阶段所学专业理论知识的巩固。在做这次课程设计的过程中，在设计和绘图都遇到方面遇到了一些实际问题，经过老师和同学的指导帮助，再加上自身不懈的努力，问题得到了及时解决。这次的设计使我对冷冲压模具设计有了一定的认识，在模具设计过程中，不仅把大学所学到知识加深了，还学会了查阅