滚轮支架冲压模具设计说明书.docx

滚轮支架冲压工艺与模具设计摘 要本论文以滚轮支架为例，在分析了该零件的加工难点后，考虑了几种可行的成形方案。在分析之后，选择了落料冲孔复合，弯曲单工序模的工艺方案。该模具主要工序包括：落料、冲孔，最后弯曲，保证了生产效率以及模具制造的简单、低成本。该模具结构简单灵活、可靠，并能保证产品质量，成本低，对此类零件的复合模设计有重要参考价值。通过本论文我掌握了模具设计的基本技能，懂得了怎样分析零件的工艺性和怎样确定工艺方案，并且了解了模具的基本结构，提高了计算能力，绘图能力，熟悉了模具设计的规范和标准，同时对各个相关的课程都进行了全面的复习。而且我独立思考的能力也有了提高。关键词：滚轮支架,成形工艺,落料冲孔复合,弯曲,模具结构ROLLING WHEEL HOLDER PUNCHING TECHNOLOGICAL AND DIE OF DEVISEABSTRACTTaking a rolling wheel holder belt pulley as an example, the forming difficulties of the part were analyzed, and five feasible stamping were put forward. Through comparison, process 4 was selected because it had less process steps, more compound processes, and it also could ensure the precision and coaxiality of the part. Principal manufacturing processes, including: blanking, punching, drawing, anti-drawing. The stamping die structure was presented according to process 4. The die was very simple in structure and could reduce process steps and improve efficiency. Practice has proved: the structure of die is flexible, reliable and can ensure product quality and low cost, it can be important reference to the design of progressive die for such parts. Through this paper we master die design of the basic skills to understand the mold of what parts of the process, how to determine Process, learn the basic structure of the mold, improved computing power, graphics capabilities, and is familiar with the norms and standards related to curriculum subjects at the same time have a comprehensive review, the ability of independent thinking has also improved.KEY WORDS: rolling wheel holder, forming process, bending, die structure, punching press目录前 言1第1章 设计任务书和产品图3第2章 零件的冲压工艺性分析42.1 零件的工艺性分析及工艺方案选择42.2 零件展开图绘制及毛坯尺寸的确定42.2.1 毛坯尺寸L计算4第3章 冲压工艺计算63.1 排样形式及材料利用率63.1.1 排样形式的确定63.1.2 材料利用率的计算63.2 冲压力的计算73.2.1 计算落料力73.2.2 计算冲孔力73.2.3 弯曲力计算83.2.4 计算卸料力83.2.5 总压力的计算83.3 弯曲模具推件力的计算83.4 压力机的选择93.5 模具刃口尺寸计算93.5.1 落料凸、凹模刃口尺寸计算103.5.2 冲孔凸、凹模刃口尺寸计算113.5.3 弯曲凸、凹模尺寸计算12第4章 模具主要零件设计144.1 落料凹模的设计144.2 冲孔凸模的设计及校核154.2.1 冲孔凸模长度确定154.3 凸凹模的设计164.4 弯曲凸模结构设计17第5章 落料冲孔复合模结构形式的选择和设计185.1 落料冲孔复合模总体结构185.1.1 卸料装置195.1.2 导向装置195.2 弹性元件的设计195.2.1. 橡胶的设计195.3 顶件、卸料、压边装置的设计205.3.1. 顶件装置的设计205.3.2. 卸料装置的设计205.3.3. 压边装置的设计205.4 模具其他工作零件的设计与选择205.4.1 模具非标准零件的选择205.4.2 模具标准零件的选择20第6章 弯曲模具的结构设计226.1 弯曲模具总体结构226.1.1 卸料装置226.1.2 导向装置226.2 顶件装置的设计236.3 模具其他工作零件的设计与选择236.3.1 模具非标准零件的选择236.3.2 模具标准零件的选择23第7章 模架的选择与固定零件的设计247.1 落料冲孔复合模模架的选择247.1.1落料冲孔复合模模架的选择247.1.2 弯曲模模架的选择247.2 固定零件的设计247.3 模具校核257.3.1 落料冲孔复合模模具闭合高度校核257.3.2 弯曲模闭合高度的校核25结论26参考文献27谢 辞28外文资料翻译29前 言这次设计是集中我大学以来学的所有专业的、非专业的知识，在老师的指导下设计出来的。是对我四年学习的一个总结，也是即将迈入实践的一次大练兵。冷冲压是一种先进的金属加工工艺方法。它是建立在金属塑性变形的基础上，利用模具和冲压设备对板料金属进行加工，以获得所需要的零件形状和尺寸。冷冲压和切削加工比较，具有生产率高、加工成本低、产品尺寸精度稳定、操作简单、容易实现机械化和自动化等一系列优点，特别适合大量生产。本世纪前20年是我国经济社会发展的重要战略机遇期。在这样一个关键历史时期，制造业扮演着重要的角色。制造业中的冲压成形行业是发展汽车制造业、航空航天工业、金属制品业、仪器仪表电器及化工工业等等的基础，是现阶段我国最具商机，既有大好发展机遇，又面临严峻市场挑战的行业。因此，依靠技术进步，大力发展先进成形技术，振兴我国冲压行业是历史性战略任务21世纪初，制造业全球化进程的加快及信息技术、材料技术的迅猛发展，必将给冲压成形技术和行业带来一系列新的深刻的变化。冲压行业必须转变观念，改变机制，加速信息技术、数字化技术与冲压成形技术的融合，改变传统冲压行业的面貌，才能满足国民经济快速发展的需要和提升国际竞争力，把中国的冲压成形行业做大做强。冲压主要是按工艺分类，可分为分离工序和成形工序两大类。分离工序也称冲裁，其目的是使冲压件沿一定轮廓线从板料上分离，同时保证分离断面的质量要求。成形工序的目的是使板料在不破坯的条件下发生塑性变形，制成所需形状和尺寸的工件。在实际生产中，常常是多种工序综合应用于一个工件。冲裁、弯曲、剪切、拉深、胀形、旋压、矫正是几种主要的冲压工艺。冲压用板料的表面和内在性能对冲压成品的质量影响很大，要求冲压材料厚度精确、均匀；表面光洁，无斑、无疤、无擦伤、无表面裂纹等；屈服强度均匀，无明显方向性；均匀延深率高；屈强比低；加工硬化性低。有6070%是板材，其中大部分是经过冲压制成成品。汽车的车身、底盘、油箱、散热器片，锅炉的汽包、容器的壳体、电机、电器的铁芯硅钢片等都是冲压加工的。仪器仪表、家用电器、自行车、办公机械、生活器皿等产品中。在机械产品中如何节约原材料却能提高产品质量，减轻产品的重量却能延长使用寿命，降低产品的制造成本及能源消耗却能减少加工工时一直是人们关注的。冲压工艺学是一门实用性很强的课程。加上以前所学的塑性成型原理及其他相关课程，我对本专业的理论知识已有了系统的掌握，为以后走上工作岗位打下了结实的基础。这次毕业设计我选择了冲压模具设计，这套模具就是在发现错误和改正错误的过程中完成的。在设计过程中我发现了自己有很多不足之处，在此感谢老师不厌其烦的帮助与指导！由于我知识有限，缺乏实践经验，错误之处，敬请老师改正！第1章 设计任务书和产品图 1. 产品零件图图1-1 产品图技术要求：1 材料：Q2352 料厚：2.0mm3批量：中等批量4未注公差IT14零件：见图1-1，是一个典型的弯曲件。第2章 零件的冲压工艺性分析2.1 零件的工艺性分析及工艺方案选择图2-1为滚轮支架零件图。该零件的弯曲半径r=6mm，大于，故弯曲时不会产生裂纹。两个7孔的边距弯曲中心线距离大于2t，弯曲时不会变形。综上分析，较合理的工艺方案为落料、冲两个7孔及长圆孔复合工序，最后弯曲成形。2.2 零件展开图绘制及毛坯尺寸的确定2.2.1 毛坯尺寸L计算弯曲件毛坯的展开尺寸是根据变形中性层长度不变的原理求出的。该零件的尺寸精度要求不是很高，可以近似的认为变形中性层与毛坯的断面中心线重合。这时中性层的位置为 （2-1）式中，r为弯曲件内层的弯曲半径，t为板料厚度，k为中性层位移系数。忽略弯曲过程中板料厚度的变化。当弯曲角为时，毛坯的展开长度L为平直部分的长度与弯曲部分长度之和，双直角弯曲，由于公式为 （2-2）图2-1制件简图k为变形中性层的位移系数查冷冲压工艺与模具设计表3-9可知，k=0.464。由公式2-2得96mm。宽度方向没有弯曲 故B=80mm第3章 冲压工艺计算3.1 排样形式及材料利用率3.1.1 排样形式的确定通过分析采用直排法，直排法能够使模具结构简单、模具寿命高以及保证工人操作方便安全、减轻工人劳动强度。1. 搭边值查冲压工艺与模具设计表2-12查得。（t=2mm）2.条料宽度查工差配合与测量技术与实用冲压工艺与模具设计手册表3-52知条料宽度B-=（B+2a+）-其中条料宽度的单向偏差，为0.74所以，条料宽度B-=84.74-0.74材料排样图如图3-1所示。3.1.2 材料利用率的计算材料利用率的计算公式：工件的实际面积：2525 =7439mm若取工件数量20件，则料长L为：L=20L+21=20962122000mm所用条料规格为：2000841材料利用率图3-1 排样图步距：A=L+=96+2=98mm3.2 冲压力的计算3.2.1 计算落料力已知工件材料为Q235，料厚为2.0mm， ， =310380MPa ，工件周节长度L=322mm取=350MPa。落料力F落= =1.33222350=293020N3.2.2 计算冲孔力同理：冲孔力F圆孔= =1.373.142.0350=20001.8NF=2F圆孔=40003.6NF方园孔 = =1.352.52350=47775N3.2.3 弯曲力计算U形件弯曲力计算公式:：自由弯曲力B：弯曲件宽度T：弯曲件材料厚度R：弯曲件圆角半径：材料抗拉强度K：安全系数，一般取K=1.3故弯曲力=N3.2.4 计算卸料力查冷冲压工艺与模具设计表2-23得：0.0250.060取K卸=0.050卸料力F卸= K卸F落=0.05293020=14651N计算推料力查冷冲压工艺与模具设计表2-23得： K推=0.050推料力= K推F孔n=0.050477751=2388.75N=K推F圆孔n=0.0540003.61=2000.18N3.2.5 总压力的计算F总= F落F孔F卸F推=399.838KN3.3 弯曲模具推件力的计算查冷冲压工艺与模具设计表2-23得： K推=0.0503.4 压力机的选择根据所需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。据中国模具设计大典，为安全起见，防止设备的超载，压力机要有足够的备用压力，可按总冲压力F总的（1.22）倍的原则选取压力机所需压力。经计算，冲裁此工件的压力机应该所居压力为479806799677N，弯曲此工件的压力机应该所居压力为20966.434944N。查冲压工艺与模具设计表1-3，选开固定台压力机JB21-63型该压力机与模具设计的有关系参数为：型号：JB21-63公称压力/KN：630滑块行程次数：65滑块行程/mm：80标准行程次数/次.mm：55最大闭合高度/mm：320封闭高度调节量/mm：70工作台尺寸：前后/mm：480 左右/mm：710 工作台孔尺寸/mm：250模柄孔尺寸：直径/mm：50深度/mm：703.5 模具刃口尺寸计算刃口尺寸计算的基本原则：1. 落料时，落料件的尺寸是由凹模决定的，因此应以落料凹模为设计基准。冲孔件的尺寸是由凹模决定的，因此应以冲孔凹模为设计基准。2. 凸模和凹模应考虑磨损规律。凹模磨损后会增大落料件的尺寸，凹模磨损后会减小冲孔件的尺寸。为了提高模具寿命，在制造新模具时应把凹模尺寸做得趋向于落料件的最小极限尺寸，把凸模尺寸做得趋向于冲孔件的最大极限尺寸。3. 凸模和凹模之间应保证有合理间隙。对于落料件，凹模是设计基准，间隙应由减小凸模尺寸来取得；对于冲孔件，凸模是设计基准，间隙应由增大凹模尺寸来取得。由于间隙在模具磨损后会增大，所以在设计凸模和凹模时取初始间隙的最小值Z。4. 凸模和凹模的制造公差应与冲裁件的尺寸精度相适应。而偏差应按接入体方向标注。3.5.1 落料凸、凹模刃口尺寸计算1.冲裁间隙的确定根据冷冲压工艺与模具设计，工件材料为Q235低碳钢，根据表2-18确定合理间隙值冲裁该工件的刃口间隙：Z0.28mm Z0.36mm分别为凸模和凹模的制造偏差，凸模偏差取负向（相当于基准轴的x公差带位置），凹模偏差取正向（相当于基准孔的公差带位置）。由冷冲压工艺与模具设计中表2-20查取其值为: 由冲压工艺学中表2-7查取系数校核：ZZ=0.360.28=0.08+满足ZZ+的条件可采用分开加工的方法。2.刃口尺寸计算该冲裁件为落料件，只要计算落料凹模尺寸及制造公差，凸模由凹模的实际尺寸按间隙要求配作。根据冲压工艺与模具设计公式2-3,2-4：落料凹模宽度尺寸：落料凸模宽度尺寸落料凹模长度尺寸落料凸模长度尺寸。3.5.2 冲孔凸、凹模刃口尺寸计算由冷冲压工艺与模具设计中表2-7查取其值为: 。由冲压工艺学中表2-6查取系数校核：ZZ=0.3600.246=0.114满足ZZ+的条件可采用分开加工的方法。刃口尺寸计算该冲裁件为冲孔件，只要计算冲孔凸模尺寸及制造公差，凹模由凸模的实际尺寸按间隙要求配作。根据冷冲压工艺与模具设计公式2-5,2-6：冲孔凸模尺寸：冲孔凹模尺寸：3.5.3 弯曲凸、凹模尺寸计算弯曲模工作部分的尺寸主要是指凸模、凹模的圆角半径和凹模的深度。本工件为U行件，还包括凸、凹模之间的单边间隙以及模具横向尺寸。 1 凸模圆角半径r的确定由于弯曲件的相对弯曲半径r/t=3不是很大，且相对弯曲半径不小于材料的许可最小圆角半径。查冷冲压工艺与模具设计表3-1可知，符合要求，故凸模圆角半径即等于弯曲件的内弯半径r。2.凹模圆角半径在实际生产中，凹模圆角半径通常根据材料厚度t选取当t4mm时 =2t 由于t=2mm，故=46mm。取=5mm3.弯曲凸、凹模间隙弯曲U行件时，必须考虑适当的间隙，间隙的大小对于工件质量和弯曲力有很大的影响。凸、凹模单边间隙z一般可按照下式计算：Z 弯曲凸、凹模单边间隙t 工件材料厚度（基本尺寸） 工件材料厚度的正偏差X间隙系数，可查冷冲压工艺与模具设计表3-22选取故单边间隙mm。4 凸、凹模工作部分尺寸及公差由于该制件是外形尺寸标注，其模具应该以凹模为基准先确定尺寸。取双向偏差时，凹模尺寸为：mm。凹模尺寸为mm。第4章 模具主要零件设计4.1 落料凹模的设计冲才是凹模承受冲裁力和侧向挤压力的作用。由于凹模结构形式及固定方法的不同，受力情况又比较复杂，目前还不能用理论方法确定凹模轮廓尺寸。在生产中，通常根据冲裁的版聊厚度和冲裁件的轮廓尺寸，或者根据凹模空口刃壁间距按照经验公式来确定，如图4-1所示。凹模厚度：凹模壁厚：小凹模 大凹模 b 凹模刃口的最大尺寸，mmK 系数，考虑板料厚度的影响，见表冷冲压工艺与模具设计表2-27。按照上式计算的凹模外形尺寸，可以保证凹模有足够的强度和刚度，一般可不进行强度校核。所以凹模厚度，取H=30mm凹模壁厚取C=40mm。图4-1落料凹模4.2 冲孔凸模的设计及校核4.2.1 冲孔凸模长度确定 凸模长度应根据冲模整体结构来确定，一般情况下，在满足使用要求的前提下，凸模越短，其强度越高，材料越省。凸模长度为：式中：凸模固定板厚度：卸料版厚度L：凸模长度式中的（1520）mm包括凸模进入凹模深度，凹模修磨量、冲模在闭合状态下卸料板到凸模固定板间的距离。一般应根据具体结构再加以修正。固定板厚度：20mm卸料板厚度：10mm根据结构可以确定，L=40mm冲孔凸模设计如图4-2所示。图4-2 冲孔凸模4.3 凸凹模的设计凸凹模是复合模中同时具有落料凸模和冲孔凹模作用的工作零件。它的内外边缘均为刃口，内外边缘之间的壁厚取决于冲裁件的尺寸。本模具凸凹模采用倒装形式，内孔为直筒型刃口形式，且采用下出料方式，所以应保证最小壁厚大一些。根据冲压工艺与模具设计表3-4查的最小壁厚。根据材料厚度t=2mm， 故=4.9mm。由制件图可知，孔的分布满足保证凸凹模强度要求。凸凹模结构如图4-3所示图4-3凸凹模结构图4.4 弯曲凸模结构设计由于弯曲件尺寸的标注和尺寸的允许偏差不同，所以凸、凹模工作部位尺寸的计算方法也不相同。本制件为外形标注的弯曲件，应以凹模为基准先确定尺寸。制件为单向偏差，故凹模尺寸为凸模尺寸为结构图如图4-4,4-5 图4-4弯曲凹模图4-5弯曲凸模第5章 落料冲孔复合模结构形式的选择和设计 模具要根据上述确定的工艺方案，零件的形状特点，精度要求，模具制造条件以及安全生产等选定其冲模的类型及结构形式。 5.1 落料冲孔复合模总体结构本套模具采用落料、冲孔复合模。由于制件精度要求不是很高，卸料力较大故采用橡皮为压料、卸料、顶件提供弹力。这样显得整个模具结构紧凑，相对较简单。具体如图5-1所示。5-1冲孔落料模具总装图5.1.1 卸料装置卸料装置分为刚性卸料和弹性卸料装置。落料采用刚性卸料装置，卸料采用弹性卸料装置是因为刚性卸料装置尽管可以缩小模具的闭合高度。本套模具中用橡胶提供弹力。5.1.2 导向装置该零件的落料冲孔复合模采用导柱导套导向，分别装在上下模座上。结构图如图5-1所示，此模具用从右向左的方式送料。其工作过程为：压力机滑块下行，上下模合模，实现落料冲孔。合模结束后滑块回程，在弹性卸料板的作用下卸下废料，在顶杆作用下制件从凹模脱出。5.2 弹性元件的设计5.2.1. 橡胶的设计为了提供足够大的卸料力，本模具采用弹压卸料装置，使条料在落料、冲孔时始终处于稳定状态之下，从而改善毛坯的稳定性，提高精度，避免材料在切应力作用下起皱的可能。卸料装置采用橡胶作为弹性元件 按式1-4计算橡胶的自由高度（3.54）S工作-工作形成与模具修模量和调整量（46）mm之和S工作=3+1+4=8mm所以 H自由=（3.54）8=2832mm取 H自由=30mm由式1-5计算橡胶的装配高度为：H2=（0.850.9）H自由 =（0.850.9）32=27.5228.8mm取 H2=28mm橡胶的断面面积在模具装配时按空间大小确定。查实用冲压工艺及模具设计手册表3-101。 选聚氨酯弹性体已知卸料力F卸=9070N，而且聚氨酯橡胶一般压缩量10%35%所以，选D=60，则d=16.5，D1=78，选高度 H=32mm标记 聚氨酯弹性体 6016.532 GB7650.9-19945.3 顶件、卸料、压边装置的设计5.3.1. 顶件装置的设计由于冲裁时工件与凹模配合较为紧密，为了将冲裁好的工件顺利取出，该模具采用顶件装置。该顶件装置顶杆和压料板组成。5.3.2. 卸料装置的设计该模具采用弹性卸料装置，由橡胶卸料螺钉和卸料板组成。查实用冲压工艺及模具设计手册表3-101，选用601632GB/T7650.9-1994 ，同时选用M1085 GB/T7650.5-1994型带圆头卸料螺钉。5.3.3. 压边装置的设计由前面可知为了防止起皱，保证精度，使用压边装置，同时在上模回程时弹簧回弹还可起到卸料作用。该装置由蝶形弹簧和压料环组成。按实用冲压工艺及模具设计手册，选用12.56.21.0 GB/T 1972-1992A型蝶形弹簧，可提供足够的卸料力，而且结构紧凑。5.4 模具其他工作零件的设计与选择5.4.1 模具非标准零件的选择本设计中模具非标准零件除工作零件外，还有：垫板、卸料板、推件板、压边圈等。这些零件相对较简单，容易设计，在此不做说明。5.4.2 模具标准零件的选择本设计中模具主要标准零件有：上模座、下模座、螺钉、销钉、蝶形弹簧、橡胶、导柱、导套等，其规格如下：a.上模座 20020045mm，b下模座 20020055mm。c螺钉上模座与垫板，凸凹模固定螺钉（共6个）GB/T70.1-2000内六角圆柱头螺钉 M1480下模座与凸凹模固定螺钉（共4个）GB/T70.1-2000内六角圆柱头螺钉 M1460卸料螺钉（共6个）M14100 d销钉上模座与垫板，凹模定位销钉（共2个）M1450d.导柱（共2个） 32200e.导套（共2个） 3211045f. 导料销的选用根据冲模设计手册，选用A10 JB/T7649.10-1994型导料销，其材料为45钢，热处理硬度为4348HRC。第6章 弯曲模具的结构设计6.1 弯曲模具总体结构该弯曲模只为完成毛坯件的弯曲成形，只需设计成弯曲成形的单工序模就能够达到要求。其模具结构图如图6-1所示。图6-1复合模6.1.1 卸料装置卸料装置分为刚性卸料和弹性卸料装置。本套模具6.1.2 导向装置该零件的弯曲模采用导柱导套导向，分别装在上下模座上。结构草图如图6-1所示。其工作过程为：压力机滑块下行，上下模合模，实现弯曲。合模结束后滑块回程，在顶杆作用下制件从凹模脱出。6.2 顶件装置的设计由于弯曲时工件与凹模配合较为紧密，为了将弯曲好的工件顺利取出，该模具采用顶件装置。该顶件装置顶杆和顶板组成。6.3 模具其他工作零件的设计与选择6.3.1 模具非标准零件的选择本设计中模具非标准零件除工作零件外，还有：垫板、推件板、定位块等。这些零件相对较简单，容易设计，在此不做说明。6.3.2 模具标准零件的选择本设计中模具主要标准零件有：上模座、下模座、螺钉、导柱、导套等，其规格如下：1.上模座 20016045mm，2.下模座 20016055mm。3螺钉上模座与垫板，凸模固定螺钉（共4个）GB/T70.1-2000内六角圆柱头螺钉 M1480下模座与凸凹模固定螺钉（共4个）GB/T70.1-2000内六角圆柱头螺钉 M14604销钉上模座与垫板，凹模定位销钉（共2个）M14505.导柱（共2个） 322006.导套（共2个） 3211045第7章 模架的选择与固定零件的设计7.1 落料冲孔复合模模架的选择模架是整副模具的骨架，模具的全部零件都固定在它的上面，并且承受冲压过程中的全部载荷。整副模架是由上、下模座、模柄及导向装置组成。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。7.1.1落料冲孔复合模模架的选择凹模外形尺寸确定后，参照模具设计大典第三卷选取后侧导柱模架，其技术参数如下：上模座（GB/T 2855.5-90）：200mm200mm45mm，材质为HT200；下模座（GB/T 2855.6-90）：200mm200mm55mm，材质为HT200；导柱：B28h6 GB/T2861.2-1990，材质为20钢；导套：A28H720045 GB/T2861.6-1990，材质为20钢。7.1.2 弯曲模模架的选择凹模外形尺寸确定后，参照模具设计大典第三卷选取后侧导柱模架，其技术参数如下：上模座（GB/T 2855.5-90）：200mm160mm45mm，材质为HT200；下模座（GB/T 2855.6-90）：200mm160mm55mm，材质为HT200；导柱：B28h6 GB/T2861.2-1990，材质为20钢；导套：A28H720045 GB/T2861.6-1990，材质为20钢。7.2 固定零件的设计模具中的连接与固定零件，主要包括模柄、模板、凸模（或凹模）固定板、垫板、螺钉与销钉等。这些连接与固定零件，大都已有国家标准，设计模具时可按标准选用。模柄的选用A60100 GB/T 7646.2-1994 旋入式模柄。7.3 模具校核7.3.1 落料冲孔复合模模具闭合高度校核模具的闭合高度应与压力机的装模高度相适应，其关系式为:式中、压力机的最大、最小装模高度；=320-5=315，=320-70-65+10=205H模具闭合高度。H=235因为，205235315所以，该模具闭合高度设计合理。7.3.2 弯曲模闭合高度的校核所选择的弯曲压力机最大装模高度为320mm，因为弯曲模具设计闭合高度为H=215，在能提供足够大的冲压力的情况下，所选择的压力机能够使模具正常工作。结论这次毕业设计，本着挑战自己的目的，我选了一个比较难题目。在查阅了较多资料和老师的教导下我完成了。通过这次设计，我认识到了自己知识的匮乏，书本知识与实践经验的同等重要性。在冲压模具设计中，主要涉及到两个方面的问题：一是模具结构的整体构思，二是技术标准的选用。在设计中，整体构思非常重要，整体构思好了，一个模具基本上就出现了，接下来结合知识与生产实际，选用标准的的零件，设计一些非标准的零件，最终不断修改完善，一个模具就出来了。在这次设计中，我综合运用本专业所学的理论课程和老师提供的生产实际知识，进行了一次冷冲压模具设计工作的实际训练，从而培养和提高自己的独立思考能力，巩固与扩充了冲压工艺等课程所学的知识，懂得了怎样分析零件的工艺性，掌握了冷冲压模具设计的方法和步骤。在此次毕业设计中我获得的主要结论如下： 1. 设计过程中，态度要端正、严谨；2. 设计就是在不断发现问题和改正问题的过程中完成的；3. 设计要有耐心，不厌其烦。4. 设计要遵从实际，与其他环节比如制造、使用等的相辅相成。虽然这次设计完成了，但还有许多不足之处和有待需进一步研究解决的问题。不过，在今后我会不断地进行钻研和学习，在实践中提高自己各方面的能力。参考文献1 王芳.冷冲压模具设计指导.北京：机械工业出版社，19992 肖景容，姜奎华.冲压工艺学.北京：机械工业出版社，19993 王新华，袁联富.冲模结构图册北京：机械工业出版社，2003.4 郑家贤.冲压工艺与模具设计实用技术 .北京：机械工业出版20055 杨玉英.实用冲压工艺及模具设计手册.北京：机械工业出版20046周玲.冲模设计实例讲解.北京：化学工业出版社，20077谢建,杜东福.冲压工艺及模具设计技术问答.上海：上海科学技术出版社，20058廖念钊，古莹庵等.互换性与技术测量.北京：中国计量出版社，20079付宏生.冷冲压成形工艺与模具设计制造.北京：化学工业出版社，200610付建军.模具制造工艺.北京：机械工业出版社，2007B 11冷冲模国家标准12王再生.冲模设计手册.北京：化学工业出版社，198813王孝培.冲模设计资料.北京：机械工业出版社，198814冲模设计手册编写组.冲模设计手册.北京，机械工业出版社，198815卢险峰.冲压工艺模具学.北京，机械工业出版社，199216李学锋.模具设计与制造实训.北京，化学工业出版社，199617卢险峰主编.中国模具设计大典：第3卷冲压工艺设计.北京，机械工业出版社，199618张德军.药盒成型工艺及模具设计.模具工业，2000，27（7），5-6谢 辞这次毕业设计，是在老师的指导下与同学们的相互帮助中完成的。通过这次设计我深刻体会到团体力量的重要性。无论是借阅参考资料，还是相互之间探讨问题，都对这次设计的顺利进行起到至关重要的作用。在此我要特别感谢我的指导老师张庆丰老师，她不厌其烦的给我讲解，答疑，给了我最多的帮助，这次的毕业设计能够顺利完成，离不开张老师的督促关心与悉心指导。向张老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意！四年时间过得真快，马上我们就要毕业了，在此感谢学校的培养，感谢所有教过我、帮过我的老师，感谢父母给我接受大学教育的机会！ 最后，再次对关心、帮助我的老师，同学和亲人们表示衷心地感谢！谢谢你们！ 2012年5月 程彦波外文资料翻译Finite element analysis of spring-back of V-bendingsheet metal forming processes1. IntroductionBending of sheet metal is one of the widely used industrial processes, especially in the automobile and aircraft industries .Most sheet metals undergo a combination of bending stretching, unbending and reverse bending during the forming process 1. Accurate estimation of spring-back in these industries is important 2,3. Demands in bend angles can be within a narrow range 4. A major problem in sheet metal bending techniques is spring-back. Several bending operations done on sheet metal are air bending, V-die bending, rubber die bending and U-bending. In V-bending, the material may exhibit negative and positive spring-back caused by deformation as the punch completes the bending operation. In the past, sheet metal bending processes are dependent on the designers experience and involve trials and errors to obtain the desired result 5. Trial and error can involve adjustments made to the machine tools and process control to compensate for variation in material and unexpected parameters 6. Many analytical models proposed to study spring-back in bending use simple beam or plate bending theory 7. These models use simplified assumptions and do not provide error-free predictions. Nowadays, with the advent of computation technology, sheet metal bending pro-cesses can be analyzed prior to experiments using the finite element method. Hsu and Shien 8 use the finite element method to predict spring-back in punch stretching and deep drawing. Lee and Yang 9 use the finite element method to evaluate large spring-back in a U-draw bending process.This paper presents finite element simulations to study the effect of spring-back with the variation of different dietool parameters. The type of bending process is V-die bending with one clamped end and one free end. Parameters varied are the punch radius, punch angle and die-lip radius.2. BackgroundSince all materials have a finite modulus of elasticity,plastic deformation is followed by some elastic recovery when the load is removed. During the loading and unloading process, elastic strain is released and the residual stresses redistribute through the sheet thickness producing spring-back. Many factors affect spring-back, such as material variation in mechanical properties, sheet thickness, bend radius, stressstrain states, bending arc, tooling geometry,friction, etc.Some study has been done on bending. Huang and Leu 10 studied the contact problems for V-bending, emphasizingthe importance of contact area, contact stresses andfrictional state during the bending process. Nilsson et al. 11 did a finite element simulation of V-die bending and compared the results with experimental values using different metal. They concluded that simulated spring-back is underestimated and discrepancies increase with increasing deformation because deformed elements fail to provide fully accurate results. Wang et al. 12 did a mathematical model of plane-strain bending of sheet and plate. V-bending is capable of giving negative spring-back due to the nature of deformation as the punch completes the maximum displacement at the end of the bending operation 13,14.3. Conditions for the finite element study3.1. Basic assumptionsThe work piece is assumed to be a continuous body, which means the body does not contain any empty space or void. Next, the work piece is assumed to be isotropic and homogeneous.This assumption means the material properties do not vary with direction or orientation. A homogeneous material has identical properties at all points. The finite element analysis is simplified to a 2D plane strain problem. A reason is the ratio of the work piece width w to thickness t (w/t) is about 8. Thus, there is negligible or no strain along the width of the work piece. The two angles formed during the deformation are defined as the “DL” in the die-lip region and “V” in the valley region. These two angles are assumed to be independent of each other, meaning that deformation at the die-lip region does not affect deformation at the valley region.3.2. Model set-upFig. 1 shows the set-up of the FEA mode