毕业设计（论文）-弯曲板弯曲模具设计.docx

弯曲板弯曲模设计摘要分析了工件的尺寸、形状、结构成形工艺，工件由冲孔、落料、弯曲等工艺构成，冲裁件结构难度中等，工件要求大批量生产，根据这次课程设计的任务要求，需要设计一副单工序弯曲模具，根据工件图纸上的技术要求，冲裁件尺寸精度、表面质量、生产批量、冲裁件材料力学性能等，综合分析，计算材料利用率,冲裁力，弯曲力，冲裁间隙压力中心的，选取冲压设备，绘制装配草图、装配图、主要工作零件的技术图纸，最后编写设计说明书准备答辩。关键词：复合模具，帽形件，成形工艺目录1绪论12工艺设计22.1 工件分析22.2 零件的分析22.3 材料分析22.4 尺寸精度22.5 冲裁弯曲件的工艺性分析32.6 模具总体结构的确定42.6.1 送料方式的确定42.6.2 定位方式42.6.3 卸料方式的选择42.6.4 导向方式的选择43排样设计63.1 展开尺寸计算63.2 搭边值的确定73.3 排样类型83.3.1 工序排样相关参数的确定83.3.2 送料步距的确定83.3.4 条料宽度的确定83.3.5 材料利用率计算94冲压力计算114.1 冲压力计算114.1.1 冲裁力114.1.2 弯曲力的计算114.1.3 卸料力的计算125模具压力中心的确定136刃口尺寸的计算146.1 冲裁间隙的确定146.2 刃口尺寸的计算及依据与法则157主要零部件的设计197.1 工作零件的结构设计197.1.1 弯曲凹模的设计197.1.2 凹模材料的确定207.1.3 凹模的固定方式217.1.4 凹模精度的确定217.2 凸模的设计217.2.1 凸模的结构确定217.2.2 凸模的长度确定217.3 顶件装置227.3.1 顶件装置设计227.3.2 顶件块的选择227.3.3 顶件弹性原件的选用237.4 凸模固定板的设计2375垫板的设计247.6 模架、模柄的选用247.6.1 上下模座的选用247.6.2 模柄的选用258冲压设备的校核与选定278.1 冲压设备的校核278.2 冲压设备的选用278.3 压力机的选择27结论28致谢29参考文献301绪论现代社会,模具作为特殊的工艺装备，在现代制造业中起着相当重要的作用，可以说模具生产技术水平的高低不仅是衡量一个国家冲裁弯曲件的制造水平高低的重要标志，而且在很大程度上决定着这个国家的产品质量、效益及新产品开发能力。在模具在制造和生产的工业中，模具生产的特点为生产效率高、制造成本低、生产进度好、操作简单、可以人工操作，也可以采用自动化生产。模具行业也可以是不衰行业，生活离不开生产，生产离不开制造，制造离不开模具。在我国古代，模具已经投入工业生产，随着科技的进步，经济的增长，生产设备的优化，现如今，模具已经得到很大的改观，在自动化设备、计算机编程控制设备的投入市场使用，手工制造模具已经被淘汰，目前采用数控设备、电火花加工、显微检测仪器来来制造和检测模具，产品的生产精度和治疗的到了很大的进步，同时也提升了生产的效率。冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。主要表现如下：(1)冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。这是因为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工，普通压力机的行程次数为每分钟可达几十次，高速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上，而且每次冲压行程就可能得到一个冲件。(2)冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压件的表面质量,而模具的寿命一般较长,所以冲压的质量稳定，互换性好，具有“一模一样”的特征。(3)冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，如小到钟表的秒表，大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压的强度和刚度均较高。2.1 (4)冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，且不需其它加热设备，因而是一种省料，节能的加工方法，冲压件的成本较低。2.2 工件分析冲裁弯曲件如图2/所示，冲裁弯曲件的材料为Q235,材料厚为2mm,该冲裁件结构形状简单，有冲孔、弯曲和落料三个工序，外形简单、精度要求IT14,该零件属于典型的冲裁、弯曲成形件。一J76,5±0.05图2-1冲裁弯曲件的制件图2.3 零件的分析制件名称：帽形件;材料厚度：2mm；生产批量：大批量;材料：Q235o2.4 材料分析该冲裁件的材料为Q235,具有较高的强度，硬度，适合要求较高的零件。查出Q235的力学性能为：(1)抗剪强度：310-380MPa(2)抗拉强度：440-480MPa(3)伸长率：21-25%(4)屈服强度：240MPa2.5 尺寸精度零件图上未标注的尺寸公差，属自由尺寸，可按IT14级确定工件的公差。经查公差表2-1,各尺寸公差为9o+36mm,04.5o.o.3mm,27÷0.52mm<>工件结构简单，形状对称，需冲孔、落料、弯曲三道基本工序制成，尺寸精度和表面粗糙度要求一般。表2-1部分标准公差值(GB/T1800.3-1998)基本尺寸mm标准公差等级IT1IT2IT3IT4IT5IT6IT7IT8IT9ITIOITI1IT12IT13IT14E至Urnmm-30.81.2234610142540600.114253611.52.545812183048750.120.180.361011.52.546915223658900.150.220.3610181.2235811182743701100.180.270.4318301.52.546913213352841300.210.330.5230501.52.54711162539621001600.250390.625080235813193046741201900.30.460.74801202.546IO15223554871402200.350.540.871201803.55812182540631001602500.40.6311802504.571014202946721151852900.460.721.15250315681216233252811302103200.520.811.3注释：包容表面取被包容表面取孔中心距取"±”2.6 冲裁弯曲件的工艺性分析该冲压件属于典型的冲裁弯曲件，冲裁弯曲件包括二个相同方位上的弯曲，相对简化了设计难度。该冲压件料厚为2mm,材料成形具有一定的难度，最主要的是直径为4.5mm的小圆孔的冲裁，不仅要考虑凸模的强度还需考虑其固定是否干涉。冲裁弯曲件的精度：冲裁弯曲件的精度在零件图没有明显提出，取IT14级。弯曲工艺性：影响弯曲件工艺性的主要因素有弯曲半径、直边高度和孔边距等等。该冲裁件的内弯曲半径为Imm,查表可知Q235的最小相对弯曲半径为1mm,因此弯曲可一次成型，不需加入整形工序。材料的力学性能较好，弯曲工艺性好。综合考虑，此冲裁件主要分为冲孔、弯曲、落料等工艺，其中每道工艺都有其特点和难度，主要体现在：(1)冲孔工艺的难点主要是冲直径为4.5mm,而工件材料厚度为2mm,所以必须考虑凸模强度和寿命，采用的结构是否合理将直接影响到模具寿命；同时还应考虑是否能一次冲成，考虑固定时是否干涉；(2)冲孔落料复合冲裁时因孔心距和孔边距值较小时，是否会对工件的表面质量产生影响。（3）弯曲工艺的难点是应充分考虑其回弹及制件的取出问题。2.7 模具总体结构的确定综合以上工艺分析，拟订以下方案：方案一：采用单工序模；优点：结构简单易懂，模具也便于加工；缺点：因为该零件所要成型的部位较多，所以所需的设备、模具等也相应的多，增加了生产成本；方案二：采用复合模；优点：生产效率高；模具结构简单，制造精度要求高，制造成本低；方案三：采用级进模；级进模具生产效率高，模具运行速度稳定，但级进模具本身的设计制造精度高，对加工的设备要求高，模具设计制造成本高，所以本次设计选用了复合冲裁,模架是用来保证凸模与凹模的相对位置，对模具进行导向，并且要有足够的强度和刚度。因工件结构简单，决定采用单工序弯曲成型模具。2.7.1 送料方式的确定零件的生产批量是大批量，但模具结构简单，确定使用手工送料生产。2.7.2 定位方式由于采用单工序模具，根据工件的展开尺寸，设计弯曲凹模内轮廓定位。2.7.3 卸料方式的选择卸料装置分为弹性卸料和刚性卸料，弹性卸料工作原理：当模具上模上下移动，带动卸料弹簧的压缩和伸张，凸模相对于卸料板上下移动，使夹在凸模上的条料在卸料板的阻力下完成卸料过程，弹性卸料比较力稳定，适合用于工件材料厚度较小的模具。刚性卸料工作原理是当模具完成冲裁打开时，夹在凸模上的条料随着凸模往上移动，与固定于凹模板上的卸料板碰撞，使条料与凸模分离，达到卸料的目的，刚性卸料版卸料力较大，适合用于大型模具和工件材料厚度较大的模具。结合工件的尺寸、材料厚度、模具总体尺寸选择弹性卸料装置。2.7.4 导向方式的选择方案一：采用对角导柱模架。由于导柱安装在模具压力中心对称的对角线上,所以上模座在导柱上滑动平稳。常用于横向送料级进模或纵向送料的落料模、冷冲模。方案二：采用后侧导柱模架。由于前面和左、右不受限制，送料和操作比较方便。因为导柱安装在后侧，操作者可以看见条料在模具中的送进动作。但是不能使用浮动模柄。方案三：四导柱模架。具有导向平稳、导向准确可靠、刚性好等优点。常用于冲压件尺寸较大或精度要求较高的冲压零件及大量生产用的自动冲压模架。方案四：中间导柱模架。导柱安装在模具的对称线上，导向平稳、准确。只能一个方向送料。把号rara1tr¢=tM=根据以上方案比较并结合模具结构形式和送料方式，为提高模具寿命和工件质量，采用中间导柱模架。3排样设计3.1展开尺寸计算相对弯曲半径为：Rt=12=0.50.5式中：R弯曲半径（mm）t-材料厚度（mm）由于相对弯曲半径大于等于0.5,可见制件属于圆角半径较大的弯曲件，应该先求变形区中性层曲率半径pp=r+xt（3-1）式中：r-弯曲件内层的弯曲半径t-材料厚度X-中性层系表31板料弯曲中性层系数r/t0.10.20.250.30.40.50.60.81.0x10.300.330350.360.370.380.390.410.42x20.230.290.310.320.350.370.