课程方案任务书,及说明书

个人资料整理仅限学习使用个人资料整理仅限学习使用中北大学学生姓名：高生梅学号：0903054211学院：材料科学与工程学院专业：材料成型及把握工程题目：无缝弯头弯曲模设计指导教师：涉国恩职称:教授于建民职称: 副教授2023年 01月 20日中北大学课程设计任务书2023~2023学年第一学期学 料科学与工程学院专 料成型及把握工程学生姓名：高生梅学号：0903054211课程设计题目：无缝弯头弯曲模设计起迄日期：20231220日～2023120日课程设计地点：中北大学材料科学与工程学院指导教师：涉国恩职称: 教授于建民职称: 副教授系主任：下达任务书日期:20231220设计目的：通过挤<冲〕压模具课程设计，强化学生课堂上学习到的成形模具的学问，加深学生对金属塑性成形原理的理解，培育学生独立设计挤<冲〕压模具的力气，使学生娴熟把握AutoCAD设计内容和要求<包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等〕：自行设计一套符合要求挤<冲〕压成型零件的装配模具及其中的两个非标零件。依据指导教师供给的零件图纸，进展挤<冲〕压工艺分析、编制；进展冲压零件图的绘制<零件图转化为挤压件图或锻件图〕；依据挤<冲〕压件图，进展工艺计算、确定工艺方案，选择适宜的挤压设备；设计挤<冲〕压模，绘出装配图、主要工作零件图；写出设计说明书。作灵敏，能够满足在使用时连续生产、高效率、自动化、操作简便的要求。设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书 (论文>、图纸、实物样品等〕：本次课程设计的工作内容包括以下几个局部：①挤<冲〕压零件图纸一张，要求标注尺寸公差、粗糙度、技术要求以及所用原材料；〕压模具装配图<三号图纸〕一张；〕压模具零件图至少两张，凹模零件图、凸模零件图；注：以上各项内容均要求打印。第一章冲压工艺分析无缝弯头，材料Q235，管厚4mm，90°弯曲角材料分析：Q235构造分析：图1-2-190°弯臂 图1-2-2管UU90°弯头，左右对称，对弯曲成形有利。<GBT308—2023〕从管料一端放入管中，将变形部位进展整形。弯曲变形的特点及方法：变形程度大时，外侧过薄导致裂开，内管壁增厚，失稳起皱，断面会产生畸变，呈椭圆形。范围内，保证最大伸长应变不超过材料所引起的极限值。25-406mm，2.5-40mm。最小弯曲半径确实定管子的最小弯曲为Rmin=144mm.弯曲件精度及提高弯曲件精度的措施：精度分析：由于未注公差尺寸，按ＩＴ１４级选取。因弯曲件回弹影响弯曲件精度，减小回弹的措施有，①提高材料塑性，在管坯前进展软化退火处理。②由于U形件弯曲，假设背压力缺乏，在底部产生反向鼓起，变形完毕便措产生负回弹，通过成形卸料器，使背压到达最正确值，抵消回弹。③抑制偏移的措施：利用定位销定位，削减偏移。④由于90°U下料方法：薄壁管剪切时管壁易被压扁，后壁管剪切时断面质量较差。钢管的下料设计率，须制成确定角度。管坯的外形与尺寸：量。弯曲件的直边高度：为保直边的平直，直边应留确定的高度。其次章 冲压工艺计算管材厚度减薄率：管材厚度减薄率的变化主要取决于管材的相对弯曲半径R／D和相对厚度T／D，外侧的最小壁厚和内侧的最大壁厚T—管材的原始壁厚<mm〕 D—管材外径 层弯曲半径由于厚度减薄，降低了管材的机械强度和使用性能。Tmin=t{1-<1-t/D〕/<2R/D〕}=4X{1-0.083/2.5}=3.87mmTmax=4.13mm减薄率=<T-Tmin〕/Tx100%=3.25%形抗力，使变形更多集中在受压局部，降低拉应力。弯曲件的开放尺寸的计算：R=60 D=48 T=4压制90°弯头管坯尺寸L1，L2为管坯长度尺寸D管子外径R截面中性层弯曲半径△1，△2△1=<0.2—0.3〕D△2=10mmL1 =π/2<R-D/2+t〕+△1L2=π/2<R-D/2+t〕+△2L=2πR/4=94.2mm由于是U型管弯曲，有两个弯头L1=11.6mmL2=141.88mmL1=23.2mmL2=283.76mm<L2-L1〕／2=130.28mmTana=40／130.28a=17.1°2-2U形管是成正半圆形的管件。管子的两端中心线问的距离d等于两倍弯曲R。U90°r90°弯管弯曲段的开放长度1．57弧长 =94.2mm弯曲时压制力的计算及压力机设备的选用F=KAPF<N〕A<mm〕A=0.707D<R+D〕0.25—0.35PA=0.707×48×<60+48〕=3665.088 K=0.3 F=0.3×3665.088×80=87.96KN设备的选用应预留出较大的安全范围。压力机压力确实定：压力机压力大于校正弯曲力Ｊ23—63，其技术参数为：630KN滑块行程：120mm：50/min最大闭合高度：360mm：80mm模柄孔尺寸：50×80：340×180×230垫板厚度：35mm工作台孔尺寸：340×180×230床身最大倾角：30°曲回弹值的计算及预防回弹的措施：９０°单角弯曲时回弹角，查手册得 a＝1°30′—2°30′对于回弹，通过成形卸料器施加确定背压值，使底部产生的负回弹与角部产生的正回弹相抵消.减小回弹的措施有，①提高材料塑性，在管坯前进展软化退火处理。②由U弹，通过成形卸料器，使背压到达最正确值，抵消回弹。弯曲模具工作局部的尺寸计算r/trp弯曲件的内弯曲半径r，但不能小于允许的最小弯曲半径。假设r/t值小于最小相对弯曲半径，应先弯成较大的圆角半径，然后再用整形工序到达要求的圆角半径。当弯曲件的相对弯曲半径r/t较大且精度要求较高时凸模圆角半径应依据回弹值进展修正。弯曲件的弯曲半径小于最小弯曲半径，首次弯曲取较大弯曲半径，Rp=145mm，再经整形工序到达所需半径。故首次凸模圆角半径rp可取弯曲件的内弯曲半径r=145mm，后需整形工序。⑵凹模圆角半径rdrd能过小，否则弯曲时坯料拉人凹模的阻力大，厚度易拉薄，擦伤工件外表。rd太大，会影响毛坯定位的准确性。凹模两边的圆角半径应全都，否则坯料在弯rdt查文献<1〕表3-14Rd=<2—3〕t=12mm。⑶凹模深度：因此，凹模深度要适当。该件为弯曲过大不大且两边要求平直的U高度。⑷ 凸凹模间隙：<U〕对于尺寸精度要求一般的弯曲件，板料为黑色金属时，单边间隙C式计算：C=<1+nt〕 <3-1〕式中Ｃ为凸凹模间的单面间隙tmm取ｎ为间隙系数，为0.1<3-1〕中Ｃ＝52.8ｍｍ程度，因此间隙应取大些。宽度较小时间隙值可以取小些，硬材料则应取大r/t和板料厚度偏差的影响。第三章 模具总体设计工作零件设计Ｕ型件弯曲凸凹模横向尺寸及公差：由于零件未注尺寸公差，按ＩＴ１４级，仅按外形尺寸标注，查公差表△＝74ｕｍ＝0.047ｍｍ。模具工作零件构造确实定即弯曲模凸、凹模工作尺寸确实定。弯曲凸、凹模工作尺寸的计算与工件尺寸的标注行成有关。凹模 (3-2>凸模 (3-3>式中 为凹模的根本尺寸，mm；为凸模的根本尺寸，mm。Lmax，mm；△为弯曲件的尺寸公差，mm；， 为凹模、凸模的制造公差，mm，取<1/4～1/3〕△，这里取1/4△；Z，mm。将数据代入式<3-2〕、<3-3〕得：模架的设计及选择标准模架的选择：以凹模的外形尺寸计算凹模周界的大小。够的强度和刚度，假设刚度缺乏，工作时产生较大的弹性变形，导致模具快速磨损和破坏，降低冲模寿命。其次上下平面间有平行度要求。垫板的作用：直接承受和分散凸模传来的压力，防止模板被凸模端面压陷。板上也可以设计通气槽，有利于压缩空气将工件与顶板分开。凹模高度Ｈ＝ｋｂ＝85ｍｍＣ＝<1.5-2〕H＝116.3ｍｍ凹模宽度Ｂ＝250ｍｍ凹模总长Ｌ＝400ｍｍ不仅能保证上、下模的导向精度而且能提高模具的刚性，延长模具的使用寿类别和形式；依据凹模周界和闭合高度要求确定模架的规格。凹模周界：L=400mm

B=250mm最小275mm320mm上模座：400mm×250mm×55mmGBT2861.1—2023下模座：400mm×250mm×70mmGBT2855.2—2023导柱：40mm×260mm GB/T2861.1导套：40mm×140mm×53mmGB/T2861.6选择后侧导柱模架400×250×<275—320〕400×250×55参照GB/T2861.1—2023导柱40×260GB/T2861.1导套 40×140×53参照GB/T2861.6模柄零件设计3-3使用开式压力机，模具比较小，常用模柄固定上模，承受压入式模柄。模柄夹持局部的公称直径与压力机滑块的模柄孔径相等 <其尺寸协作关系可取H7/m6〕，高度则小于模柄孔深度5--10mm。即模柄露出的长度小于压力机滑块度，50×80其选用可参考<2〕表10-45。紧固零件设计螺钉和销钉的选择<国家标准〕座、凸模承受螺钉，销钉固定，规格分别为：螺钉 1个M6x60 螺钉4M12x90GB/T70.1—2023212x90圆柱销46x604〕下模座，垫板和下模承受销钉定位，规格分别为：定位及顶杆件的选择定位零件：外形美观。起定位作用，防止零件间发生错移，其本身承受切应力。圆柱销 2个M10x60参照GB/T119.1—2023定位销 4个M10X60 参照GB/T119.2—2023凸模的固定方法则将影响制件的尺寸和精度。模具的闭合高度HmHmax，HminHmax-5mm>=Hm>=Hmin+10mmHm应取上限<M=Hmax-Hmin〕，避开连杆调整过长，导致Hm290mm合高度和最小闭合高度之间，下模座尺寸每边都大于压力机工作台孔尺寸40--50mm，弯曲的次品分析及预防A．１.弯曲裂开和起皱３.外表擦伤。1.尽量使坯料的轧纹方向与弯曲线垂直或成45°角，应提高坯料剪切面的质量。弯曲前毛坯退火处理。在弯曲开头时顶板对毛坯施加足够的压力，最终对弯曲件进展校正。无缝弯头弯曲模工作原理器作用下将管件推出凹模，假设工件卡在上模，用推杆推出即可。参考文献王卫卫.材料成形设备北京：机械工业出版社，2023.1～9.，1993.[3]成虹.冲压工艺与模具设计.北京：高等教育出版社，2023.1989.王孝培.冲压手册.其次版.北京:机械工业出版社,19902023.[7]郭成，储家佑.现代冲压技术手册.北京：中国标准出版业，2023.郝滨海.冲压模具简明设计手册.北京:化学工业出版社,20231999.二代龙震工作室.冲压模具设计根底.北京：电子工业出版社，2023.二代龙震工作室.冲压模具设计根底.北京：电子工业出版社，2023.[11]刘建超，张宝忠.冲压模具设计与制造.北京：高等教育出版社，2023.[12]王芳.冷冲压模具设计指导.北京：机械工业出版社，1998.社，2023钟毓斌主编.《冲压工艺与模具设计》.北京：机械工业出版社，2023周玲编.《冲孔设计实例详解》.北京：化学工业出版社，2023王孝培主编.《冲压手册》.北京：机械工业出版社，1996郑可锽主编.《有用冲压模具设计手册》.北京:宇航出版社，1992李硕本主编.《冲压工艺学》.北京：机械工业出版社，1982胡彦辉主编.《模具制造工艺学》.重庆：重庆大学出版社，2023李云程.《模具制造工艺学》.北京：机械工业出版社，202344．主要参考文献：[1]2023.1～9阮雪榆编.冷挤压技术.上海：上海人民出版社，1975.7～8贾宪安，胡九锡.金属挤压机.北京：化学工业出版社，1985.1～15，2023.9.7～15[5]王孝培.冲压手册.其次版.北京:机械工业出版社,19