老师指导机械仁杰

1、大 连 民 族 学 院械 专 业 综 合 课 程 设 计 说 明机书弯曲角小于 90 度的弯曲模学院（系）：机电业： 机械设计制造及其自动化专学生 号：2013022230教 师： 日 期：2016.12.23学指导完成大连民族学院目 录引 言0冲压模具的现状与发展趋势1冲压模具与技术经济性指标111.2.11.2.21.2.31.2.4精度1刚度2模具生产周期2模具. 32制件工艺分析42.12.22.3材料分析4结构分析4工艺方案的确定42.3.12.3.22.3.3方案的种类4方案的比较4方案的确定42.4工艺过程4弯曲力的计算与压力机的选用6工序 2 弯曲力的计算6压力机的选用64弯曲

2、凸凹模工作部分尺寸设计7凸模圆角半径7凹模圆角半径7凹模深度74.44.54.6凸、凹模的间隙7弯曲处的凸、凹模工作部分尺寸及公差7模具零件材料的选取85模具主要零件95.15.25.35.4上下模座9模柄9固定板9螺钉、销钉的选取96冲压设备的选取10结 论11致 谢12参考文献131 引 言模具是现代化工业生产的重要工艺装备。在国民经济的各个生产部门都越来越多地依靠模具来进行生产加工。在产品生产的各个阶段，无论是大量生产，批量生产，还是产品试制阶段，也都越来越地依赖于模具。因此模具工业已是国民经济的基础工业。现代工业产品的品种发展和生产效益的提高，在很大程度上取决于模具的发展和技术经济水平

3、。目前，模具已成为衡量一个国家，一个地区，一家企业制造水平的重要标志之一。我国模具制造技术是随着现代工业建设而发展的。在 50 年代以前，当国内需要少数模具，单的模具，如数企事业可以仿制，主要依靠模具钳工凭着个人技艺制造一些间机听筒之类的模具。50 年代以后，随着国民经济建设的到来，随着国际经济技术合作交流的发展，国外的模具技术书刊，模具设计手册，模具制造资料等逐渐介绍到我国，对指导和促进模具技术的发展起了重要的作用。自 1959 年起，电火花成型加工机床开始应用于模具生产，采用成形磨削方法加工凸模和电极，用电火花成型加工凹模，卸料板型孔，使模具制造水平又有一个较大的提高。随后，由于模具制造技

4、术的不断改进，模具技术的，模具标准化工作的开展和模具新材料的开发也得到进一步的发展。这时我国的模具工业开始形成，出现了一些模具专业厂。近年来，开放和国民经济的高速发展，推动了模具技术和模具工业的新发展，模具的品种。精度和数量有了很大的发展，模具对工业产品的影响也越来越大，模具也更加引起人们的关注，很多科研院所和高等院校在模具技术的基本理论，模具的设计与结构，模具制造加工技术，模具材料以及模具加工设备等方面都取得了可喜的实用性成果。这个时期是模具技术发展最快最迅速的时期。模具标准化工作是代表模具工业和模具技术发展的重要标志。特种加工工艺设备的改进和提高，使模具加工的自动化程度和效率都大大提高。模

5、具新材料的应用，以及热处理技术和表面处理技术的开发和应用，使模具大幅度地提高。我国模具制造技术水平从过去只能制造简单模具发展到可以制造大型，精密，复杂，长 模具。而模具领域最重要的组成部分就是冷冲压模具，约占模具总比例的 40%。冷冲压是利用安装在压力机上上的冲模对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需要零件的一种加工方法。冷冲压不但可以加工金属材料，而且还可以加工非金属材料和复合材料。冲压模具是将材料加工成所需冲件的一种工艺装备，冲压模具在冷冲压中，一般来说，不具备符合要求的冲压模具冷冲压就无法进行；先进的冲压工艺也必须依靠相应的冲模来实现。1.1 冲压模具的现状与发展趋势随着市

6、场经济的不断发展，工业产品的品种增多 ，产品更新换代加快，市场竞争日益激烈。因此模具制造质量的提高和生产周期的缩短显得尤为重要，谁占有优势，谁就将占领市场，促使模具制造技术的发展出现以下趋势。模具粗加工技术向高速加工发展以高速铣削为代表的高速切削加工技术代表了模具零件外形表面粗加工发展的方向。高速铣削可以大大改善模具表面质量状况，并大大提高加工效率和降低加工成本。另外，毛坯下料设备出现高速锯床。阳极切割和激光切割等高效率加工设备。还出现了高速磨削设备和强力磨削设备。成型表面的加工精度自动化发展，成型表面的精加工数控，数显和计算机控制等方向发展，使模具加工设备的CNC 水平不断提高。推广应用数控

7、电火花成型加工设备，连续轨迹计算机控制坐标磨床和配有 CNC 修整装备和精密测量装置的成型磨削加工设备等先进设备，是提高模具制造水平的关键。光整加工技术向自动化发展在当前，模具成型表面的研磨，抛光等光整加工仍然以手工作业为主，不仅花费工时多，而且劳动强度大和表面质量低。目前工业发达的国家正在研制由计算机控制，带有磨料磨损自动补偿装置的光整加工设备，可以对复杂型面的三维曲面进行光整加工，并开始在模具加工上使用，它大大提高了光整加工的质量和效率。 (4)快速成型加工模具技术快速成型制造技术是本世纪 80 年代以来，制造技术上的又一次发展，它对模具制造具有的影响。特别适用于多品种，少批量用模具。本世

8、纪末多品种，少批量生产方式将占工业生产的 75%左右，因此快速成型制模技术必将有极大的发展前途。(5)模具CAD/CAM 技术将有更快地发展模具CAD/CAM 技术在模具设计和制造上的优势越来越明显，它是模具技术的又一次，普及和提高模具CAD/CAM 技术的应用是历史发展的必然趋势。综上所述，在模具结构与精度方面正朝几个方面发展。首先为了适应高速、自动、精密、安全等大批量自动化生产的需要，冲模正向高效、精密、长、多工位、多工能方向发展。其次为了适应市场上产品更新换代速度的要求，快速成形方法、简易经济冲模也得到迅速的发展。再次模具正向着设计与制造现代化发展。冲压模具与技术经济性指标精度机械产品的

9、精度包括：尺寸精度，形状精度，位置精度和表面粗糙度。模具的精度主要体现在模具工作零件和相关部位的配合精度。影响模具精度的主要(1)产品制件精度有：产品制件精度越高，模具工作零件的精度就越高。模具精度的高低不仅对产品制件的精度有直接影响，而且对模具生产周期，生产成本都有很大的影响。(2)模具加工技术的水平模具加工设备的加工精度如何，设备的自动化程度如何，是保证模具精度的基本条件。今后模具精度更大地依赖于模具加工技术(3)模具装配钳工的技术水平的高低。模具的最终精度很大程度依赖装配调试来完成，模具光整表面的粗糙度数值主要依赖模具钳工来完成，因此模具钳工技术水平如何是影响模具精度的重要(4)模具制造

10、的生产水平和管理方式。模具工作刃口尺寸在模具设计和生产时，是采用“实配法”，还是“分别制造法”是影响模具精度的重要方面。对于高精度模具只有采用“分别制造法”才能满足高精度的要求和实现互换性生产。刚度刚度对于机械行业来说非常重要，如果没有高的刚度就没有安全性对于高速冲压模，大型件冲压成型模，不仅要求具有精度高，还应有良好的刚度。刚度是保证设备安全性的重要指标，如果没有足够的刚度的话就安全性能来说就是一句空话。提高刚度的方法有：1、材料的选择，尽量选用强度大的材料；2、结构的尺寸，基本结构尺寸要进行校核，刚度不够的话则需要加大尺寸；3、结构构架，选用合理的构架。模具生产周期模具的生产周期是从接受模

11、具订货任务开始到模具试模鉴定后交付合格模具所用的时间。模具生产周期长短是衡量模具企业生产能力和技术水平的综合标志之一，也关系到一个模具企业在激烈的市场竞争中有无立足之地。同时模具的生产周期长短也是衡量一个国家模具技术管理水平高低的标志。影响模具生产周期的主要有：模具技术和生产的标准化程度模具标准化程度是一个国家模具技术和生产发展到一定水平的产物。模具企业的专门化程度目前，我国模具企事业的专门化程度还较低，只有各模具企业生产自己最擅长的模具类型，有明确和固定的服务范围，同时各模具企业互相配合搞协作生产，才能缩短模具生产周期。1.2.4 模具模具是指模具在保证产品零件质量的前提下，所能加工的制件的

12、总数来表示，它包括工作面的多次修磨和易损件更换后的。影响模具的主要(1)模具结构有：合理的模具结构有助于提高模具的承载能力，减轻模具承受的热-机械负荷水平。(2)模具材料应根据产品零件生产批量的大小，选择模具材料。生产的批量越大，对模具的要求也越高，应选择承载能力强，服役长的高性能模具材料。另外应注意模具材料的冶金质量可能造成的工艺缺陷及工作时的承载能力的影响，采取必要的措施来弥补冶金质量的不足，以提高模具(3)模具加工质量。模具表面粗糙度，残存的刀痕，电火花加工的显微裂纹，热处理时的表层增碳和脱碳等缺陷都对模具的承载能力和(4)模具工作状态带来影响。模具工作时，使用设备的精度与刚度，润滑条件

13、，被加工材料的预热和冷却条件都对模具产生影响。(5)模具零件状况被加工零件材料的表面质量状态，材料硬度，伸长率等力学性能，被加工零件的尺寸精度都对模具有直接的关系。模具的技术经济指标：精度和刚度，生产周期，模具生产成本以及模具，他们之间是互相影响和互相制约的，而且影响也是多方面的。在实际生产过程中要根据产品零件和客观需要综合平衡，抓住主要满足生产的需要。，求得最佳的经济效益，以2 制件工艺分析2.1材料分析该制件的材料是 08 钢是一种高碳钢，而该制件的厚度是 1mm。2.2结构分析该零件是负角度冲压，结构简单，但是制作有点2.3工艺方案的确定方案的种类落料弯曲弯曲单工序模冲压落料弯曲弯曲弯曲

14、；单工序模冲压。切口弯曲弯曲弯曲切断；连续模冲压。方案的比较方案（1）（2）属于单工序模冲裁工序冲裁模指在压力机一次行程内完成一个冲压工序的冲裁模。由于此制件生产批量大，尺寸又较这两种方案生产效率较低，操作也不安全，劳动强度大，故不宜采用。方案（3）属于连续模，是指压力机在一次行程中，依次在模具几个不同的位置上同时完成多道冲压工序的模具。于制件的结构尺寸小，厚度小，连续模结构复杂，又因落料案。弯曲在后，必然使弯曲时产生很大的加工难度，因此，不宜采用该方根据分析采用方案（1）单工序冲裁。2.3.3 方案的确定综上所诉，该设计采用冲孔落料复合模，单工序弯曲模并用的方案。2.4 工艺过程图 21：工

15、序 1 落料冲孔图 22：工序 2 弯曲图 23：工序 3 弯曲3 弯曲力的计算与压力机的选用3.1 工序 2 弯曲力的计算弯曲力是指弯曲件在完成预定弯曲时所需要的压力机施加的压力，是设计冲压工艺过程和选择设备的重要依据之一。弯曲力的大小与毛坯尺寸、零件形状、材料的机械性能、弯曲方法和模具结构等多种在实际生产中常按经验公式进行计算。有关，理论分析方法很难精确计算，影响弯曲力大小的基本有变形材料的性能和质量；弯曲件的形状和尺寸；模具结构及凸凹模间隙；弯曲方式等，因此很难用理论的分析法进行准确的计算。实际中常用经验公式进行慨略计算，以作为弯曲工艺设计和选择冲压设备的理论。本次设计只需要设计第三道工

16、序U 曲件的经验公式为：4 弯曲凸凹模工作部分尺寸设计4.1 凸模圆角半径当弯曲件的相对弯曲半径r/t 较小时，取凸模圆角半径等于或略小于工件内侧的圆角半径r，但不能小于材料所允许的最小弯曲半径rmin。由于该工序是小于 90 度弯曲，故相对弯曲半径为零，而材料的最小相对弯曲半径也为零，故取凸模的圆角半径为零即+d公式(43)凹模尺寸为：Ld=(LP+2C)02) 弯曲件标注外形尺寸+d公式(44)公式(45)凹模尺寸为：Ld=(L-0.75)00凸模尺寸为：LP=(L+O.75)-p式中：LL 形弯曲件基本尺寸，mm；LP、Ld凸、凹模工作部分尺寸，mm；弯曲件公差，mm；p、d凸、凹模制造

17、公差，选用 IT7IT9 级精度，mm；C凸、凹模单面间隙。由弯曲件图可以看出弯曲件标注外形尺寸，且弯曲件未标注尺寸公差，则按未按公差 IT14 级来处理，查表得弯曲件公差=0.52，凹模制造公差d, 选用 IT9 级精度d=0.052, 凸模制造公差p，选用 IT8 级精度p=0.033。凹模尺寸、凸模尺寸见凸、凹模零件图。4.6 模具零件材料的选取模具材料的选取一般原则为：要有足够的使用性能；良好的工艺性好的淬透性、耐回火性高、热处理变形小；合理的经济性能。应考虑到的条件受力状态、工作温度、腐蚀等；模具工作性质及其加工 求等。选取 Cr12 为凸、凹模的材料，及做淬火处理。：模具的工作；模

18、具热处理要5 模具主要零件5.1 上下模座模座分带导柱和不带导柱两种，根据生产规模和生产要求确定是否带导柱的模座。本模具采用对角导柱、导套来保证模具上、下模的精确导向。滑动导柱、导套都是圆柱形的，其加工方便，可采用车床加工，装配容易。导柱的下部与下模座导柱孔采用 R7/h5 的过盈配合,导套的外径与上模座导套孔采用 R7/h5 的过盈配合。导套的长度，需要保证冲压时导柱一定要进入导套 10mm 以上。导柱与导套之间采用 H7/h6 的间隙配合，导柱与导套均采用 20 钢，热处理硬度渗碳淬硬 5660HRC。导柱的直径、长度，按标准选取。导柱：d/mmL/mm 为25230；导套：d/mmL/m

19、mD/mm 分别为3512553；模座的的尺寸 L/mmB/mm 为 250mm205mm。上垫板厚度取 10mm，固定板厚度取 20mm，上下模座的厚度都为 35mm 和 45mm。5.2 模柄模柄的作用是将模具的上模座固定在冲床的滑块上。常用的模柄形式有：（1）整体式模柄，模柄与上模座做成整体，用于小型模具。（2）带台阶的压入式模柄，它与模座安装H7/n6 配合，可以保证较高的同轴度和垂直度，适用于各种中小型模具。（3）带螺纹的旋入式模柄，与上模连接后，为防止松动，拧入防转螺钉紧固，垂直度较差，主要用于小型模具。（4）有凸缘的模柄，用螺钉、销钉与上模座紧固在一起，使用与较大的模具。（5）浮

20、动式模柄，它由模柄，球面垫块和连接板组成，这种结构可以通过球面垫块消除冲床导轨位差对对冲模导向精度的影响，适用于滚珠导柱、导套导向的精密冲裁。本模具采用带台阶的压入式模柄。在设计模柄时模柄长度不得大于冲床滑块内模柄孔的深度，模柄直径应与模柄孔径一致。5.3 固定板固定板的厚度一般为 20mm，其平面尺寸可以根据凹模、卸料板外形尺寸确定。5.4 螺钉、销钉的选取螺钉用于固定模具零件，一般选用内六角螺钉；销钉起定位作用，常用圆柱销钉。它们的选取应根据冲压力大小、凹模厚度等确定。6 冲压设备的选取通过校核，该冲裁件所需的弯曲力为 2.6KN，选择开式双柱可倾压力机 J2310能够满足使用要求。但该模

21、具的闭合高度为H 闭=H 上模+2H 垫+L+H+H 固 +H 下模-h2=(35+12+20+40+30+45)mm=182（mm）式中：L凸模长度，L=60 H凹模厚度，H=30h2弯曲后凸模进入凹模的深度，h2=0可见该模具闭合高度大于所选压力机J2310 的最大装模高度（190）可以使用。根据模具的最大装模高度选择开式双柱固定压力机J2310。其主要技术参数如下：公称压力：100KN滑块行程：2030mm最大闭合高度：50mm最大装模高度；190mm工作台尺寸（前后左右）：300mm350mm垫板尺寸（厚度孔径）：100mm80mm模柄孔尺寸：40mm60mm结 论课程设计是大学阶段一个重要学习环节，是学习深化与升华的重要过程。它既是对所学的所有知识的一次全面考查，同时又是从学习知识到运用知识的一个过渡。在设计当中，不但需要把以往学到过的所有专业知识再复习巩固一次，