毕业设计（论文）-手机支架冲压模具设计

引言模具制造水平的高低可以直接反映一个国家制造水平的高低，我国经济的不断发展对我国制造业也是一个较大的挑战，模具生产企业也面临着国内外各种各样的竞争，在整个模具行业中，冲压模具的比例占据了一半的比例，冲压就是对金属进行塑形，通过将冲压模具安装在冲压机上对钢板施加一定的作用力将钢板变形或者裁切获得需要的产品的结构和外形，这种方法称为冲压，日常许多的生活用品都是通过冲压成型的方法获得，如常见的饭盒、金属外壳，利用送料装置将钢板送至到冲压机下方，用不同的模具对其进行加工，主要的原理就是对板料进行施加外力作用。冲压是一般机械加工无法实现的金属成型的加工方法，与机械加工的方法相比，在很多方面占据很大优势，例如冲压不会产生金属切屑，对板料的利用率较高，在冲压后板料不会产生应力集中，可以利用冲压机和冲压模具可以大批量的生产简单和复杂形状的零件，生产的效率很高，冲床每冲一次即可以冲出一个零件，由于冲床的频率很高，利用曲柄连杆机构高速冲压，因此每分钟的产量还是相对较高，零件的外形和精度主要依靠模具的结构和精度来保证，对作业者的要求较低，可以进行大规模的制造生产。冲压模具也存在着不足之处，只能对于大批量的产品使用，对于那些外形复杂、需要的时间长以及制造要求高可以满足，对于小批量去设计模具不经济，而且对钢板的厚度也有要求，对于精度要求特别高的产品模具也是无法实现的。级进模在冲压模具中是一个效率高、精密度好和使用寿命长的模具，这个也是未来模具的主要发展方向，级进模是在单工序模的基础上发展起来的，这种模具不仅节省了模具的制造费用和节省了生产时间，而且级进模可以适用于产品尺寸很小、材料比较薄和形状复杂以及批量较高的场合，有的模具的工位可以达到几十个，级进模可以完成自动送料和检测的功能。1手机支架零件的冲压工艺分析1.1零件的材料分析利用CAD二维软件绘制出手机支架的二维图，如图2.1所示，该零件为U型结构，材料厚度为1mm，材质为锌铝合金，该零件可以通过落料、冲孔、弯曲、来获得，该弯曲形状高度较大且弯曲形状复杂需要分成多次弯曲设计。图1.1手机支架零件图零件的尺寸分析：从图1.1中可以看出手机支架的尺寸精度不高，图中没有标注的公差等级按照IT12来处理，最大尺寸为两侧面的宽度为49.65mm，尺寸不是很大，材料的厚度为1mm。零件的材料分析：查得锌铝合金的抗拉强度要大于295MPa，延伸率要大于0.35,锌铝合金的材料的塑形比较好，适合进行冲压成型。零件的结构分析：手机支架有落料冲孔和折弯工序，不可以通过一次成型，零件的结构比较规则，冲压的性能很好。从上面三个方面进行分析可以判断出该零件可以进行冲压，而且冲压的性能好。1.2零件工艺分析手机支架从结构和工艺上分析可以看出有冲孔、落料及折弯，其中该零件的折弯较为复杂，其中最复杂的是零件整体的弯曲。下面拟定2种冲压方案进行比较，选出最佳的冲压方案。方案一：连续模生产方式，即落料、冲孔和折弯进行连续冲压。图1.2级进模具方案方案二：单工序与复合模具结合的生产方式，即落料—冲孔—折弯分开加工，采用单工序模具与复合模具结合生产。具体方案如图1.3所示：（a）落料拉伸（b）弯曲（c）弯曲（d）弯曲（e）弯曲图1.3模具工序图在方案二中模具的结构虽然比较简单，但是需要设计5套模具，在设计成本和制造成本考虑相对较高，不宜采用。采用方案一的级进模，不仅操作方便安全，而且生产率最高，也能够满足大批量生产的要求，能够一次完成冲孔落料和弯曲的工序，成本比较低，因此采用方案一的冲压方案。1.3尺寸精度由于手机支架要求的冲压精度不高，根据表2-1可以根据基本尺寸来确定公差等级，根据零件的尺寸确定冲压的等级为IT12级。表1.1冲裁件外形与内孔尺寸公差（mm）材料厚度t基本尺寸≤33～66～锌铝合金锌铝合金～1818～500≤1IT12～IT13IT111～2IT14IT12～IT13IT112～3IT14IT12～IT133～5-IT14IT12～IT131.4计算毛坯尺寸由于零件是弯曲件，在冲压前需要计算展开尺寸，一般按零件展开尺寸中性层的方法进行计算。图1.3有圆角半径的弯曲件圆角部分的展开长度即是对应的中性层的长度，见式2.1，即（1.1）式中—为各圆角部分的展开长度(mm)；—为圆角弯曲角度(°)；r—为圆角弯曲半径(mm)；x—为中性层位移系数t—为零件材料的厚度(mm)按照零件弯曲形状，零件共有四处弯曲两种弯曲半径弯曲半径分别为：计算由零件图可知，零件弯曲位置的,查表1.2可知零件弯曲位置的中性位移系数：表1.2中性层位移系数xr/t0.70.811.2x60.280.30.320.33r/t1.31.522.534567≥8x0.340.360.380.390.40.420.440.460.480.5零件的U形弯曲位置的：=12.43mm=2.07mm根据前面的参数和方法计算出工件的弯曲部分，外形尺寸如图1.3所示：图1.3坯料的外形尺寸图1.5排样设计在级进模的设计过程中，首先需要设计排样图，将板料进行排样，板料排样是级进模初步设计的一个重要的方案，排样图设计的合理与否对模具的结构和整个的成本影响还是很大的，对于大批量的模具制造过程中，如果排样图出现问题，会导致模具无法进行零件成型的加工，最终导致模具报废，而一套模具的造价是很高的，而且一旦排样图确定后冲压件的各工序的先后顺序是无法改变，零件的排样方式、步距的尺寸和条料的载体也被确定了，因此对于排样的设计需要反复考虑方案在保证模具结构不会发生错误的情况下达到最大的优化，在本次的模具设计中需要先压印和切舌，然后进行折弯成型。1.5.1排样原则在冲压过程中，每个工序加工也要进行排样，称为工序排样，每冲压一次工件移动一个步距，由于不同的工序加工的实际内容不同，特别是级进模的设计过程中需要合理的设计每个工序的内容。1．工序排样的总体设计在级进模的排样时尽量将各个工位分散设计，这样可以提高模具的寿命，为了简化模具的结构，设计的该级进模分为冲孔工序和落料工序两个。2．空工位的设置空工位是指在经过冲裁的工序时不做任何的冲切加工，是为了增加模具的整体强度，确保模具的使用寿命，由于空工位会增加模具的工作时间，因此对于本模具的设计无需设计空工位。3．载体的设置一个级进模包含几个工位以上，这就是级进模和其他模的不同之处，级进模需要将工件从第一个工序一直完成到最后一个工序，这是设计级进模所需要具备的条件，而且级进模承受的载体需要具备足够的强度，这样才可以在大的冲压力下将工序完成，承载条料的载体有单侧载体、中间载体以及双侧载体三种形式，由于单侧载体的结构相对来说比较简单而且能够满足使用需要，本次模具设计中选用中间载体。1.5.2搭边及其作用条料搭边是一些没有使用价值的剩料，但是又是定位所必需的，目的是将条料进行定位，这样可以保证零件在冲压过程中的精度和质量，可以保证冲压出尺寸和精度合格的零件，而且使得条料具有一定的刚度不会发生弯曲，并能延长模具的使用寿命1.5.3搭边值的确定搭边值的选择一般是从材料的利用率这方面来考虑，目的是减少废料降低成本，搭边值如果设计的太小，会使得凸模侧面上的法向力分布不均匀，这样会影响冲裁的重量和模具的使用时间，因此搭边的最小值要大于冲压时零件发生塑形变形区的宽度值，假如搭边值设计的比板材的厚度还小，在冲压时搭边在冲压力的作用下会被拉断，严重时会模具的刃口造成损坏。设计的搭边有两个分别为间隙搭边和侧搭边，间隙搭边是指两个相邻冲件之间的间距，查表1.3可知零件的间隙搭边为1.5mm；零件的侧搭边为1.8mm，为了保证送料的自动运行，可以将间隙的搭边值取得大些，本设计取搭边值为3mm，侧搭边是指冲件在宽度方向的剩余的多余的料的宽度，取侧搭边值为2mm。表1.3最小工艺搭边值材料厚度圆件及r>2t的圆角矩形件边长L≤50mm矩形件边长L>50mm或圆角r≤2taa1aa1aa1≤0.250.25～0.50.5～0.80.8～1.21.2～1.61.6～2.02.0～2.52.5～3.03.0～3.53.5～4.04.0～5.05.0～0.81.00.6t2.03.50.7t2.03.50.7t2.52.00.8t3.24.00.8t3.02.52.01.82.00.9t1.5.4载体的设计连续模冲压时条料内用来连接工序并且搭载运输其稳定前进的那部分材料就称之为载体，此外级进模所承受的载体还需要有足够的强度，这样才可以在大的冲压力下将工序完成，之前提到承载条料的载体有三种形式（单侧载体、中间载体和双侧载体）。在本次模具设计中由于零件是多次弯曲的，再结合3种载体各自的特点考虑选用中间载体可以达到够设计要求。步距是模具设计中一个重要的参数，模具一次冲完一步个工序后条料移动的距离，这个距离是固定的，步距对零件的尺寸精度影响较大，因此在进行模具设计时需要设计合理的步距，步距是任意相邻工序之间的距离值，由于每个工位的距离是相同的，因此步距适合于任何一个工序，而且都是相同的。根据前面的分析零件的步距S=25mm；条料的宽度B=107.59mm。图1.4手机支架排样图1.6本章小结本章作为本次设计的最基础章节，主要详细分析了零件的材料、尺寸、结构以及工艺等方面的问题，接着依据设计公式计算了零件材料的展开尺寸，同时对几种具体的冲压方案、排样方式等进行了比较分析，最后确定了能够满足要要求的可行性方案。2手机支架零件连续模的工艺计算2.1压力的计算2.1.1冲裁力的计算冲压的工艺计算主要是对压力机的冲裁力、压力的中心以及顶件力的计算，这样可以有效的利用压力机，防止压力机承载过大而损坏，工艺计算是模具设计中不可缺少的步骤。零件的切舌位置可以将切断的位置算入冲裁力里面，弯曲位置计算入弯曲力里面所以：零件冲裁的总长度：零件在冲压的过程中凸模对材料施加的压力称为冲裁力，冲裁力的大小是随着凸模的行程变化而变化的，冲裁力的校核主要是对其最大值的校核，平刃冲模的冲裁力大小可以根据下面的公式来计算。冲裁力的计算：（2.1）2.卸料力的计算：（2.2）3.推件力的计算：（2.3）式中：l—冲裁件的周长（mm）t—材料的厚度值（mm）—抗剪强度（M）K—系数（一般情况K=1.3）、—分别为卸料力、推件力系数，根据材料特性可查得。——同时卡在凹模板内的工件或废料的数量，，——凹模刃口尺寸的直刃壁高度，查表取；——板料厚度；因此冲裁部分的总的冲压力为:表1-1卸料力、推件力和顶出力因数冲裁材料K卸K推K顶纯铜、黄铜0.02~0.060.03~0.09铝合金、铝0.025~0.080.03~0.07钢材料厚度mm~0.10.06~0.0750.10.14>0.1~0.50.045~0.0550.0650.08>0.5~2.50.04~0.050.0500.06>2.5~6.50.03~0.040.0400.05>6.50.02~0.030.0250.032.1.2弯曲力的计算由于零件的弯曲角度都为90°零件上既有U形弯曲还有V形弯曲，如图3.1所示为零件弯曲成型后的形状。零件的切舌位置按照V形弯曲计算，零件的整体形状按照两次U形弯曲成型，所以按照U形弯曲计算。图2.1零件图1）自由弯曲时的弯曲力公式V形弯曲件：（2.4）U形弯曲件：；（2.5）式中：B—弯曲零件的宽度；t—弯曲零件的厚度；r—零件的内圆弯曲半径；—零件材料的抗拉强度；K—系数（一般情况取1.3）。2）校正弯曲力公式(2.6)式中：—弯曲校正力，单位：N；—单位面积上的校正力，单位：Mpa，根据材料特性可查；A—零件被校正部分的投影面积，单位：mm2。3）计算本弯曲件U形弯曲部分弯曲力。U形弯曲力：本弯曲件V形弯曲部分弯曲力。V形弯曲力：根据查表可得，通过计算可知A=987.74；因此校正弯曲力为：自由弯曲时的弯曲力与校正弯曲力之和为：所以2.2压力中心计算压力中心主要对冲压力的外力之和的作用点的计算，冲压机上冲头的中心尽可能的与模具上滑块的中心在一条直线上，保证模具工作的精度和产品的精度，可以避免模具磨损较快并且提高其寿命。计算公式:=（2.7）=（2.8）取两孔的中心为零点，通过力矩相等可以计算出压力中心的坐标值为：图2.2压力中心所在的位置2.3各主要零部件的尺寸计算2.3.1凹模的尺寸设计凹模一般有三种结构，分别为整体式的结构、拼合式的结构和嵌块式的结构，下面对这三种结构进行分析。整体式凹模就是采用一个钢板加工成型，上面的孔可以通过线切割出，不足之处就是凹模出现磨损的情况下不能更换必须整体都要进行重新加工替换，整体式的凹模在加工方式上也比较灵活，在工序较少的级进模中用的较多，整体式凹模是通过螺钉和销钉将其固定在模座上。拼合式的凹模又可以分成两种，分别为分段拼合和拼合型孔，主要针对的是凹模型孔难以加工的条件下，它与模座的固定方式和整体式的相同，由于这类凹模的加工精度较高而且制造很容易，模具的寿命也相对较长，因此这种结构广泛的被采用。嵌块式凹模顾名思义是由两件组成，为了方便调整其间隙并对模具进行维修，嵌块与固定板之间采用过渡配合装在一起，配合的公差为H7/m6，固定板下面再增加一个垫板，通过螺钉进行连接，这样凹模构成了一个整体结构形式。凹模零件的厚度计算公式为:(15mm)（2.9）根据上式可以计算出所需凹模的厚度,其中,查表可得,故：凹模厚度可以取由以下公式:（2.10）综合个方面因素考虑取。根据凸模上的尺寸可以对凹模的刃口尺寸进行计算，本次设计的模具的凹模尺寸设计为200mmx315mm。一般常用的模具的凹模材料选用的是Cr12，进过热处理后硬度范围在60HRC-64HRC之间，如图2.3所示为凹模的尺寸设计图。图2.3凹模的尺寸设计图2.3.2凸模固定板的尺寸设计由计算公式可得固定板厚度为：取凹模板厚度20mm根据常用的模具材料选用凸模固定板的材质为45刚，如图2.4所示为凸模固定板的设计。图2.4凸模固定板的尺寸设计图2.3.3垫板的选用由于零件上存在加工的部位比较多并且上模板的大部分都被挖空，这样就必须采用垫板，而且垫板的厚度随着承受凸模压力的增加也必须就进行相应的调整（加大）。综合考虑，凸模垫板厚度可设置为H=15mm。2.3.4卸料机构的设计卸料机构主要是在凸模上将条料卸下来，而且卸料机构可以用来压料防止冲压时发生变形，具有导向物料和保护凸模的功能，卸料装置分为刚性卸料和弹性卸料两种。在扇形齿板的级进模的设计中，本设计采用的卸料机构为弹性卸料，利用弹性卸料具有的卸料和压料的两个作用，常用在零件厚度比较薄的材质上，这样可以提高零件的平整度，零件在进行弯曲的时候，这种卸料方式也可以对条料起到防止移动的作用，弹簧卸料机构的卸料的力是通过四角处橡胶弹簧提供的弹力，当上模往上运行时，卸料板会将条料往下推，只有上模移动到一定的距离时卸料板将条料松开，这样就完成了一个工序的成型，然后进行前进一个步距的距离进行下一个工序的冲制。根据前面分析，设计模具的卸料机构如下图2.5所示：图2.5模具卸料机构2.3.5定位零件的设计为了保证材料在进料时可以正确进料和在冲模过程中保持零件位置的准确，就需要设置冲模定位零件。定位零件主要有导料板、导料销、挡料销、侧刃和定位板等。分析冲压工艺可知，该模具的定位零件是采用的是侧刃定距和侧刃导向，以及导正销精定位。浮料销将条料抬高用来避开弯曲位置，浮料销如图2.6所示：图2.6浮料销2.3.6弹性元件的选用弹性装置主要有树脂和弹簧两种，由于本次设计的模具为级进模具，因此可采用树脂作为卸料板的弹性元件。设卸料螺钉直径为10mm，弹簧上螺钉孔直径为12mm，则：弹性元件的自由高度，由下式得：式中：H自—弹性元件的自由高度()；h—卸料板工作行程()；H—模具的刃磨量（mm）；一般情况下取4～6mm；则弹簧高度取65mm。2.4冲裁间隙的确定为了保证冲裁件满足性能要求，设计模具时要合理地选择冲裁间隙，由于在实际的制造中存在不可避免的偏差和实际使用过程中的磨损等诸多因素，通常就选择一个适当的数值范围作为合理得冲裁间隙，只要冲裁间隙满足这个范围，就能够冲出相对好的产品，最小值称为最小合理间隙，最大值称为最大合理间隙。另外模具在实际的使用中的由于各个零部件之间的磨损会使间隙变大，故通常在实际中采用最小合理间隙。冲裁件的断面质量以及模具寿命、各种压力和冲裁件的尺寸精度受冲裁间隙的影响是很大的。在冲裁过程中各个部件之间均存在摩擦，并且模具作用的压应力随着冲裁间隙的变小而不断增加，零部件摩擦也就越严重，这样就使得模具的寿命降低。虽然较大的间隙能够使零件之间的摩擦减小提高模具的寿命，但存在的缺点就是间隙不是很均匀。因此，冲裁间隙这一参数在模具设计中是一个非常重要的参数指标。2.5刃口尺寸的计算2.5.1刃口尺寸计算的原则模具刃口的尺寸及制造的精度就决定了模具的合理间隙和冲裁件的尺寸精度。设计冲裁模的主要任务其一就是合理确定模具刃口尺寸及制造公差。在确定模具刃口尺寸及制造公差时需要遵循的原则如下：1、根据凹模尺寸确定落料件尺寸，根据凸模确定冲孔。故设计落料模时，凹模尺寸是基准，间隙去在凹模上：设计冲孔模时，凸模尺寸是基准，间隙去在凹模上。2、考虑冲裁中凸、凹模的磨损情况，在设计落料凹模和设计冲孔模时，凹模基本尺寸相应地分别取尺寸公差范围的较小尺寸和较大尺寸。凸凹模间隙取最小合理间隙值最为合适。3、在确定冲模刃口制造公差时需考虑制件的公差要求。对刃口精度要求过高会使模具加工制造困难，成本增加，生产周期变长；对刃口要求过低又会使得生产出来的制件可能达不到合格的标准并且减小了模具的使用寿命。2.5.2刃口尺寸的计算冲裁模凹、凸模刃口尺寸的计算和标注方法有分开加工和配做加工2种。在冲件厚度较大和尺寸精度要求不高的场合用分开加工法，形状复杂工件的模具用配做加工法。本次设计的工件厚度只有1mm属于薄板零件，并且孔有位置公差要求，同时要保证冲裁凸、凹模间存在一定的间隙，最终选用配合加工。此方法是先做好一个基准件，然后依据配合要求以此基准件的实际尺寸来加工另一个工件，并且保证它们之间有一定的间隙值。在对形状比较复杂的凸凹模工作部分的尺寸进行计算时，在凸模和凹模磨损之后，在一个凸模或凹模上会同时存三种不同磨损性质的尺寸。2.5.3计算凸、凹模刃口的尺寸可采用上面提到配合加工的方法来计算落料凸凹模的刃口尺寸。1、磨损后变大的尺寸，即2、磨损后变小的尺寸，即3、磨损后无变化的尺寸，其计算公式为：式中—相应的凹模刃口尺寸；—工件的最大极限尺寸；—工件的最小极限尺寸；—工件的基本尺寸；—工件公差；—系数，与工件的精度有关，可按以下关系选取。工件精度IT锌铝合金以上x=1工件精度IT11~IT13x=0.75工件精度IT14x=0.5—凹模制造偏差，通常取。有零件图可知零件冲孔的位置计算如下：磨损变大的尺寸：（5mm）（2.25mm）（12mm）该模具落料现状如图2.7所示：图2.7落料刃口示意图查公差表将尺寸分别转化为；；取x=0.5则；=则；=则；=图2.7中的各个尺寸都没有无公差要求，可以按按国家标准IT12级公差要求处理。2.5.4冲裁刃口高度由于材料厚度小于0.5mm，经过资料和分析可以得出刃口高度范围为,本次设计取。2.5.5弯曲部分刃口尺寸的计算在保证板料弯曲变形区外表面不产生破坏的前提下，我们将弯曲件外表面所能形成的最小圆角半径称为最小弯曲半径。用来衡量弯曲变形的重要指标之一即为最小相对弯曲半径，它是最小弯曲半径与弯曲件厚度的比值。假设为中性层的半径，为最外层金属的半径，则其伸长率为：设中性层位于半径为处，且弯曲厚度不变，有,则有则最小弯曲半径公式为：根据以上公式，计算最外层金属的伸长率为： 2.5.6弯曲部分工作尺寸的计算分析工艺和计算r/t=1.0＜5可知，本次设计弯曲部分属于小圆角V形弯曲，就只考虑回弹值。综合材料特性参数查相关资料可得回弹值为。2、模具间隙对弯曲V形件，不需要在设计和制造模具时确定间隙。弯曲V形件是通过调整冲床的闭合高度来控制凸、凹模合适的间隙，间隙过小或者过大都会影响模具的使用性能。凸、凹模单边间隙Z的计算公式如下：式中：t—材料的厚度Δ—材料厚度的正偏差（可查）C—间隙数（可查）因此单边间隙为：2.6本章小结本章节主要介绍了本次模具各个工作零部件的选用原则、设计过程、相关尺寸的计算和校核等主要内容，为下面章节中零部件的选用提供了数据依据。3手机支架的模架设计与压力机选用3.1模架的设计模架由上模座、下模座、导柱、导套组成。按照模架材料、导向分析和导柱分布可以分为多种形式。如常见的中间导柱模架、对角导柱模架、后侧导柱模架等等。一般来说，导柱的分布是根据送料、制件尺寸、尺寸精度等多种因素确定，比如对角导柱是安装在模座对称中心的两侧，适用于横向和纵向送料模具。按照模架上下模座的材料不同，模架分为铸铁模架或钢板模架。钢板模架由于自身材料的原因比铸铁模架更加适用于大型铸件或者大型压力机，比其他模具效率和精度高很多。本模具为级进模，选择模架主要根据模具配合精度、模具复杂程度等。由于模具冲裁间隙小于0.05,所以上下模座分别为200mm315mm45MM；200mm315mm50MM，材质都为HT200。图3.1上模座示意图图3.2下模座示意图3.2冲床的选用3.2.1选择冲压设备的依据在模具的设计过程中冲压机的选用是一项重要的工作，选择合适的冲压机可以延长模具的寿命，冲压机主要选择的依据还是依据冲压力的大小以及模具的结构大小，而且冲压机的压力要足够大这样可以保证冲压机的刚度并且可以提高冲压机的寿命。3.2.2压力机的选用依据设备的选择需要考虑很多因素，例如零件尺寸的大小等，设备的选择需要考虑以下3个方面：（1）压力机的行程是为了保证放进和取出坯料的难易程度；（2）为了使得模具可以正确合理的装配，模具的外形尺寸必须要小于压力机工作台的外形尺寸，压力机的工作台尺寸过会导致工作台受力的不均匀，在重型的压力机情况下滑块上就应该设计有燕尾槽，用来固定模具，对于开式的压力机滑块上一般有模柄孔，主要采用两件哈夫式夹紧。（3）闭合高度也是压力机需要进行校核计算的一个参数，它表示冲压机可以冲压的高度大小，可以通过下面的公式来进行计算：如果压力机的最大闭合的高度尺寸大于模具的闭合高度，这样会导致模具不能正常的进行工作，如果相反，可以在压力机上增加垫板。选择合理的吨位需要根据零件所受的压力产生的变形来进行选择，压力机的名义的压力要比零件的变形力要大。由前一章节可知总的冲压力，结合考虑冲床工作台面尺寸以及模具闭合高度等因素查资料可选用J23-40型号的开式双柱可倾冲床，并在工作台面上设计必要的垫块。压力机参数如表3.1所示：表3.1压力机参数型号JN23-40公称力KN400滑块行程mm100行程次数min-154最大封闭高度mm280封闭高度调节量mm70滑块中心至机身距离mm200工作台板厚度mm65立柱间距离mm280工作台至导轨间距离mm305工作台尺寸前后mm390左右mm630工作台孔尺寸前后mm180左右mm270直径mm215滑块底面尺寸前后mm180左右mm255模柄孔尺寸直径mm50深度mm753.3模具整体结构设计根据上述几章节的计算及工艺方案选择确定,对模具进行整体的结构设计,装配图如图3.1所示。图3.1模具整体结构示意图由结构图中的数据初步计算得到闭合高度为:3.4本章小结本章节对模具的凸凹模和卸料板这些主要零部件进行了结构的设计，并对模架和压力机进行了选择，确定了整体的装配图设计，最终完成了模具的设计。4压力机的校核4.1压力机的压力的校核所选择的压力的标准冲压力应该为所计算的冲压力的1.1-1.4倍，通过前面的计算可知所选择的压力的是合适的。4.2压力机的滑块的行程校核压力机的滑块的行程需要保证零件加工的时候能够顺利的从模具里面取出，由于本次设计的零件的厚度t=1mm,模具所设计的卸料板的行程H=15mm,模具冲裁的时候凸模进入到凹模里面的高度为14mm,所以模具所需要的行程S1=1+15+14=30mm<S=100mm,所以所选择的压力机合适.4.3压力机的行程次数设计所选择的压力机的行程次数为54次/min.由于设计的模具为自动送料,因此所选择的压力机的行程次数是合适的.4.4滑块模柄孔尺寸所选择的压力机的模柄孔直径为50mm,它的深度为70mm,而所选设计的模具的模柄的直径为50mm,长度为65mm,所以所设计的模柄也是合适的4.5模具的闭合高度对于所选择的压力机，他的最大的模具闭合高度为Hmax=280mmM=80H1=100Hmin=Hmax–M=280-80=200即280-5≥H模≥200+10所设计的模具厚度为236mm所以选择的压力机的闭合高度也是合适的通过以上的分析，所选择的压力机能够满足模具的生产要求。5模具材料5.1常用模具材料性能比较根据冷冲模的工作特点，常用的模具无论尺寸大小，都要有一定的抗性。从经济节约的角度考虑，模具的使用年限一定要能达到一定的经济利益。所以模具材料应该有较高的耐磨性，并有较好的加工性和淬火不变形。一般来说，模具材料有碳素工具钢、合金工具钢、成轴钢、高速工具钢等。无论什么材料耐磨性是模具工作零件的基本要求之一。因为大部分的模具都是需要不停地开模闭模，这需要对其中的零件有很高的配合。要求零件能够承受较大的压力和摩擦力，并且能够保持尺寸和形状不会变化。而想要达到上面的要求模具零件的耐磨性和材料，压力机施加的压力，润滑等多个因素有关。从最浅显的结构材料来看，想要提高模具的耐磨性想要更长久的使用，加强模具的硬度对此十分有利。上面也提过模具的寿命对于一个公司再制造之后的收益十分重要。经过材料的学习和常年的模具设计经验来看，强度和韧性对提高模具寿命很重要，重载荷的模具往往由于强度和韧性不足，造成零件或者局部损坏。5.2模具材料选用在上述的模具材料介绍中，我们可知选择合理的模具材料并进行成型加工和热处理，能有效的提高模具寿命降低模具成本。总上所述：凸、凹模采用工作部分局部淬火，硬度50-62HRC材料也用淬火变形小的Cr12模具钢。结论本次毕业设计的主题是设计完成整套边弯曲零件的级进模具。具体的内容有以下几个：1、根据零件的材料和形状等特性对其进行工艺分析，对比多种成形方案，最终选择最佳的可行性方案，即为：冲孔—落料—弯曲级进模冲压。2、对零件尺寸精度、毛培尺寸和压力中心等相关的工艺进行分析计算，之后依据数据进行排样设计，通过综合分析和对比选择最佳的可行性方案。3、接着对边弯曲零件的冲孔、落料和弯曲的级进模进行结构设计，对凸模和凹模进行计算，选择合理的压力机，对模具的工作零件进行设计和计算，对导向机构和卸料装置进行了设计，设计的模具结构简单，成本低效率高，由于本人的能力有限，本设计难免有些错误，希望老师给予意见进行修改。另外本次设计的过程中，从零件的设计到零件的选材每一步都很有指向性。冲压模具行业是近几年的一个热门行业，无论是从模具的生产到模具的设计都需要大量的人力资源。在最开始了解冲压过程的学习，我深刻的了解到冲压模具设计的复杂性。对于一个合格的模具设计，如果想要生产制造，就必须通过大量的模拟试验，确定设计的模具结构合理与否，然后进行图纸的绘制，确定合适的模具。在学校接触的模具都是结构简单模具，然而边玩去是中等难度的冲压零件，所用到的模架也和学校中接触的小型模架很不一样，由于本次设计的工艺性比较简单，所以采用了级进模具。因为课题的热门性，前人的很多成果对我有了很大的帮助，很多文献论文上都有针对冲压模具设计的资料。总的来说，本次课题对自己既是一个全新的领域也是一个深入学习的机会。通过这次设计，既让我学到了许多模具知识，也间接大致的了解了冲压工艺流程，对以后的进一步的研究做了一个很大的铺垫。参考文献[1]王丽杰,褚鸿锐,杨羽翼,孙晓明.巷道堆垛式立体车库车辆存取测控方法[J].江苏大学学报(自然科学版),2017,(02).[2]陈金华.一种双层立体车库控制系统设计[J].农业装备技术,2016,(06).[3]朱运川.大连地铁双层立体车库咽喉区结构设计[J].工程建设与设计,2016,(13).[4]韩蕾蕾.三维数字化与冲压模具设计[J].机械管理开发,2016,(10).[5]韩锋.冲压模具设计中机械运动分析[J].黑龙江科学,2016,(13).[6]臧春新.城市综合体噪声影响预测与控制技术研究[D].合肥工业大学,2016.[7]吴一民.面向地下停车场的双层立体车库设计研究[D].宁夏大学,2016.[8]张本松.冷轧类薄板拉延成型的研究与应用[D].浙江工业大学,2015.[9]陈德平.9车位液压升降双层立体车库系统设计[J].工业设计,2015,(12).[10]刘庆东.轿车骨架件连续冲压成形关键技术研究[D].华南理工大学,2015.[11]蔡宇明.浅谈冲压模具设计[J].橡塑技术与装备,2015,(16).[12]赵子慧.汽车后地板加强板拉深成形过程工艺参数优化的研究[D].中南林业科技大学,2015.[13]程建波.面向冲压模具设计的信息服务系统[D].广东工业大学,2015.[14]李鑫.汽车热冲压模具的数字化铸造工艺研究[D].大连理工大学,2015.[15]尚欣.车身复杂结构件用超高强度钢双热成形关键技术研究[D].重庆大学,2015.[16].元邦·山清水秀:让房子长在山林中[J].房地产导刊,2015,(Z1):83.[17]曹琪.基于CAD/CAE技术的链板冲压模具设计研究[D].华南理工大学,2014.[18]谷洋.现浇混凝土空心楼盖结构施工技术及质量控制要点[J].中华民居(下旬刊),2014,(06).[19]陈娟.紫金（溧水）科创中心建筑设计及构造研究[D].南京大学,2014.[20]李广平.汽车右侧围前内板成型工艺分析与模具设计[D].河北工业大学,2014.[21]张凌.基于项目管理和计算机辅助技术的汽车覆盖件模具开发过程研究[D].山东大学,2014.[22]程晓杰,葛炎晨,赵聪.某双层地下车库顶板与楼盖方案的经济性分析[J].安徽建