冲裁弯曲毕业设计说明书.doc

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1、 密级： 科学技术学院NANCHANG UNIVERSITY COLLEGE OFSCIENCE AND TECHNOLOGY 学 士 学 位 论 文 THESIS OF BACHELOR（20 20 年）题 目 2F轴架冲裁弯曲工艺及模具设计 学 科 部： 理工部 专 业： 材料成型及控制工程 班 级： 08材料（2）班 学 号： 学生姓名： 葛润卿 指导教师： 赵向阳老师 起讫日期： 2011125 至2012513 目 录摘要IAbstractII前言11. 本设计选题的缘由12. 冲压成形的特点13. 本设计的目的和意义3第一章 零件的分析及工艺方案的确定41.1 分析零件的工艺性4第

2、二章 冲压工艺与模具设计计算52. 1 工艺设计与计算52. 2 计算冲压力与压力中心,初选压力机7第三章 冲压工艺过程卡8第四章 冲压模具总体结构设计124.1模具类型124.2 操作与定位方式124.3 卸料与出件方式134.4 冲裁件的材料134.5 确定模具导向方式13第五章 主要模具零件设计计算及选用135.1 冲裁模的凸凹模刃口尺寸计算135.2 弯曲模工作零件尺寸计算155.3凹模外形尺寸计算及确定175.4 模架及其他工艺零件、固定零件外形尺寸选用及确定175.5 模具闭合高度计算及确定185.6根据工件大小及工序性质确定冲压设备类型18第六章 模具总体设计186.1通过以上的

3、设计分析计算得到模具总装图186.2另附几张零件图20总结24参考文献25致谢26 摘要 模具属于精密机械产品，它主要由机械零件和机构组成，如成形工作零件，导向零件，支承零件，定位零件及送料机构，抽芯机构，推出机构等。模具与相应的成形设备配套使用时，可直接改变金属或非金属材料的形状，尺寸，相对位置和性能，使之成形为合格的制件。本次设计的零件是由冲孔落料复合和简单的弯曲模作用后成形的。在设计的过程中，我们先对零件进行测绘，然后通过所学知识计算出零件的毛坯尺寸。根据毛坯尺寸，我们采取废料最少的排样方法。根据毛坯尺寸最终采用复合模作为冲裁模的设计，弯曲模其中有简单的V型弯曲。选定了模具，则计算冲压力

4、，选取凹模，凸模等。关键词：冲孔落料复合模、简单的V型弯曲、排样 Abstract The mold belongs to the precision machinery product, it mainly is composed by the machine parts and the organization, like the formed work components, the guidance components, the supporting components, the localization components and the feed mechanism, pul

5、l out when the core organization, promotes the organization and so on the mold and the corresponding complete installation the necessary use, may directly change the metal or the nonmetallic material shape, the size, the relative position and the performance, causes it forming for the qualified work

6、-piece.The design of the part is blanking punch progressive die bending die and the role of a simple post-forming. In the design process, we first mapping of the parts, and then calculated by the knowledge part of the rough size. According to rough size, we take the layout method of waste minimizati

7、on. According to rough size of the eventual adoption as a stamping die progressive die design, a simple bending mode in which V-bend. Selected the mold, then the calculation of the pressure impulse, select the die, punch, etc.前言1. 本设计选题的缘由冲压是靠模具在压力机上对材料施加压力（或拉力），使其产生分离或变形，从而获得一定形状尺寸和性能的加工方法。与其他机械加工方

8、法相比,其在技术和经济方面有如下特点: (1)冲压加工的生产效率高,且操作方便,易于实现机械化和自动化.。(2)冲压件的尺寸精度由模具来保证,所以质量稳定,互换性好.。冲压加工可获得其他加工方法难以制造的壁薄 、 质量轻、 刚性好 、 表面质量高 、形状复杂的零件。(4)冲压加工一般不需要加热毛坯,也不像切削加工那样,需大量切削金属,所以它不但节能,而且节约金属,故冲压件的成本较低。通过毕业实习和查阅相关文献，我了解到，构成冲压加工必不可少的三要素是：合理的冲压工艺、可靠的模具、高效的压力加工设备。其中，模具是冲压加工中成本占用、技术含量最高的要素。为此，我选择了冲压工艺及模具设计作为毕业设计

9、课题。2. 冲压成形的特点近几十年来，冲压技术有了飞速的发展，它不仅表现在许多新工艺与新技术在生产的广泛应用上，如：旋压成形、软模具成形、高能率成形等，更重要的是人们对冲压技术的认识与掌握的程度有了质的飞跃1。随着科技的发展，我们的生活越来越离不开模具制造，随便哪里都可以看到模具生产出的产品，这是一种趋势，在提示着我们，模具发展有着很广阔的天地，未来的发展缺少不了模具。改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。近年来，模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。浙江宁

10、波和黄岩地区的“模具之乡”；广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心；中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家。目前我国模具工业的发展步伐日益加快，“十一五”期间产品发展重点主要应表现在2：（1）汽车覆盖件模；（2）精密冲模；（3）大型及精密塑料模；（4）主要模具标准件；（5）其它高技术含量的模具。模具是机械制造业中技术先进、影响深远的。重要工艺装备，具有生产效率高、材料利用率高、制件质量优良、工艺适应性好等特点，被广泛应用于汽车、机械、航天、航空、轻工、电子、电器、仪表等行业。2005年中国模具工业产值达到610亿元，增长率保持在25%的高水

11、平，行业的生产能力约占世界总量的10%，仅次于日本、美国而位列世界第三3。目前我过模具年生产总量位居世界第三。其中，冲压模占模具总量的40%以上2，但在整个模具设计制造水平和标准化程度上，与德国、美国、日本等发达国家相比还存在相当大的差距。以大型覆盖件冲模为代表，我国已能生产部分轿车覆盖件模具。轿车覆盖件模具设计和制造难度大，质量和精度要求高，代表覆盖模具的水平。在设计制造方法、手段上已基本达到了国际水平，模具结构功能方面也接近国际水平，在轿车模具国产化进程中前进了一大步。但在制造质量、精度、制造周期和成本方面，以国外相比还存在一定的差距。标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具，是我国

12、重点发展的精密模具品种，在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上，与国外多工位级进模和多功能模具相比，存在一定差距4。 随着与国际接轨的脚步不断加快，市场竞争的日益加剧，人们已经越来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。而模具制造是整个链条中最基础的要素之一，模具制造技术现已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定企业的生存空间。在计算机辅助设计方面，如今的国内冲压模具企业几乎全部甩掉了传统的绘图板，摒弃了落后的手工绘图方式。使用最多的是由美国Au2todesk公司出品的AutoCAD软件，有些企业还在AutoCAD平台上进行了二次开发(如深圳某台资公司在Auto

13、CAD R13基础上进行专项开发，形成了由十二块模板组成的系列冲压模具)，形成了具有自己特色的、针对性非常强的冲压模CAD软件；也有许多企业使用国产的AutoCAD产品(如开目CAD、CAXA等等5 )。可是，绝大多数企业几乎都是利用上述软件，从事模具二维装配或零件图的绘制。 近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维CAD，并陆续开始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等国际通用软件。虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展，但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。例如，精密加工设

14、备在模具加工设备中的比重比较低；CAD/CAE/CAM技术的普及率不高；许多先进的模具技术应用不够广泛等等，致使相当一部分大型、精密、复杂和长寿命模具依赖进口。 近年来，模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体，合资，独资和私营业得到了快速发展。随着人们的生活水平提高，买汽车的人们越来越多了，而这就表明汽车业的发展将无可阻挡。汽车的生产缺少不了模具，它的外形和零部件的生产就是靠模具生产出来的，模具制造将在汽车业中步步升起。近年来，国内一些软件公司也竞相加入了级进模CAD/CAM系统的开发行列，如深圳雅明软件制作室开发的级进

15、模系统CXCAD、富士康公司开发的用于单冲模与复合模的CAD系统Fox-CAD等6。今后10年新一代模具CAD/CAE/CAM系统必然是当今最好的设计理念、最新的成形理论和最高水平的制造方法相结合的产物，其特点将反映在专业化、网络化、集成化、智能化四个方面。主要表现在6：（1）模具CAD/CAM的专业化程度不断提高；（2）基于网络的CAD/CAE/CAM一体化系统结构初见端倪；（3）模具CAD/CAE/CAM的智能化引人注目；（4）与先进制造技术的结合日益紧密。3. 本设计的目的和意义本设计的目的是在指导老师的指导下，独立完成尺寸较小，生产批量较大、精度要求较高的电力控制器件中的支架零件的冲压

16、工艺制定及主要模具设计。通过此次设计，对我这个即将走进社会并立志进入冲压模具产业的应届毕业生来说，不仅是对我四年大学所学知识的一次综合检阅，而且很有可能帮助我完成一次人生转折，因为此次毕业设计的研究为即将步入社会的我提供了一次实际演练的机会，让我更深入的了解冲压工艺和模具设计及制造的相关知识，为未来工作打下坚实的基础。第一章 零件的分析及工艺方案的确定1.1 分析零件的工艺性本次课题研究的是“2F轴架的冲裁弯取工艺及其模具设计”。附零件图（图1）。通过视图，很明显，从外观上来看，工件无一处是对称的，且两边各有一对凸肩，形状较复杂。从尺寸来看，厚度0.5毫米，是一个带孔的小型薄零件，尺寸精度较高

17、，满足孔边距a=（11.5）t（当t1.5t,满足孔边距安全范围。为了节省成本，提高效率，我们把落料和冲孔安排在一起复合冲裁。对于弯曲工艺，因为零件是一个非对称的零件，又有两个连续曲折的九十度角，固采用四角弯曲比较好。这里便将两个工件连成一个对称的冲裁件从而组成一个四角弯曲工件。综上而言，所以我认为该工件采用落料、冲孔、弯曲等工艺才能完成。 （图1）1.2 确定工序方案 先预确定方案有两种： 一、下料冲孔落料弯曲1（先弯外角）弯曲2(再弯内角兼1350角)分离整形 二、下料冲孔落料复合弯曲1（先弯外角）弯曲2（再弯内角兼1350角）分离整形。 三、下料冲孔落料复合弯曲1（先弯外角兼1350角）

18、弯曲2（再弯内角）分离整形 比起方案一来，方案二更节省能节省成本，效率更高。方案二与方案三相比，所设计的模具也相对更简单。固综合而言，采用方案二最好,弯曲线垂直于轧制方向。第二章 冲压工艺与模具设计计算2. 1 工艺设计与计算（1）毛坯尺寸计算： 因为弯曲半径r=0.2mm，t=0.5mm，所以r0.5t。因此，所要进行的是无圆角半径的弯曲。设工件展开长度L，根据（图2）算得 （图2）L=l1+l2+l3+l4+l5+20.4t=4.95+1.0+1.85+0.57+4.2+20.40.5=12.97mm。设工件宽度是B，直接得B=4.7mm。（2） 排样设计与计算： 排样是指冲裁件在板料、条

19、料或带料的布置方式。 该弯曲件最大外形尺寸是12.974.70.5，属于小冲压件，尺寸小，形状对称，为了生产率的考虑采用废料直排。 又因为材料较薄t44.38KN，所以压力得以校核，滑块行程为50, 行程次数为160次/min。由压力机型号知，闭合高度调节量M=40mm，则最小装模高度，则由Hmax-5HHmin+10,得： ，即所以压力机适合，即压力机得以校核。第六章 模具总体设计6.1通过以上的设计分析计算得到模具总装图冲裁装备图1、下模座 2、卸料螺钉 3、导柱 4、凸凹模固定板 5、橡胶 6、导料销 7、落料凹模 8、导套 9、内六角螺钉 10、上模座 11、推件杆 12、模柄 13、

20、销钉 14、垫板 15、凸模固定板 16、凸模 17、推件块 18、卸料板 19、凸凹模 20、销钉 21、螺钉 22、档料销 U形弯曲图1、 下模座 2、圆柱销 3、橡胶 4、下模 5、卸料螺钉 6、定位板 7、顶料板 8、上模 9、上模座 10、模柄 11、螺钉 12、防转销 13圆柱销 14、紧固螺钉 15、活动档料销 16紧固螺钉6.2另附几张零件图冲孔凸模落料凹模弯曲凸模U形弯曲凹模总结本次毕业设计已完成如下任务：1、完成了实习报告和开题报告的编写；2、完成了支架的加工工艺分析和最佳工艺方案的确定；3、完成了各工序模具的结构设计及相关的图纸绘制；4、完成了该课题说明书的撰写；5、完成

21、了PREO的总装图的绘制。 由于时间和条件所限，尤其是自身经验水平的不足，本课题设计仍有许多不足和有待改进之处，比如查找资料的准确性不够，模具结构零件设计在操作使用、成本节约和标准化等细节方面考虑的不是很周全，离实际加工生产有一定的距离。通过本次设计实践，使我在冲压工艺和模具设计方面得到以下几点认识：1. 冲裁的变形过程分为三个阶段，弹性变形阶段，塑性变形阶段和断裂分离阶段；2. 冲裁间隙是指冲裁凹模、凸模在横截面上相应尺寸之间的差值；3. 排样时，工件与工件以及工件与条料侧边之间留下的工艺余料，称为搭边。搭边的作用是：补偿送料误差，使条料对凹模型孔有可靠的定位，以保证工件外形完整，获得较好的

22、加工质量。4. 凸模的刃口要求有较高的耐磨性，并能承受冲裁时的冲击力，因此，凸模应该有较高的硬度与适当的韧性。一般，形状简单、模具寿命要求不高的凸模，可选用 T8A 、 T10A 等材料；形状复杂、模具寿命要求高的凸模，应该选用 Cr12 、 Cr12MoV 、 CrWMn 等材料；要求高寿命、高耐磨模具的凸模，可选用硬质合金制造。凸模的硬度，一般为 HRC58 625. 弯曲模的凹模圆角半径的大小应该一致，否则在弯曲时容易使坯料产生滑动，从而影响工件的尺寸精度。 6. 模具结构设计应充分考虑到消除回弹的影响。总之，这次的毕业设计不仅是对大学四年所学到知识进行系统全面的总结和检验，也是为以后成

23、为高级工程技术人员奠定了坚实的基础，是在工作之前对自身的一次全面、综合型的测试。这为今后的工作做好了铺垫和奠定了一定的基础。参考文献1. 张如华 等主编. 冲压工艺与模具设计. 北京：清华大学出版社，20062. 锻压学会 编. 锻压手册 第2卷 冲压（第3版）. 北京：机械工业出版社，20083. 王孝培 主编. 冲压手册（第2版）. 北京：机械工业出版社，19954. 编写组 编. 冲模设计手册. 北京：机械工业出版社，19915. （日）编委会 编. 冲压加工技术手册. 谷维忠等 译. 北京：轻工业出版社，19886. 郑可锽 主编. 实用冲压模具设计手册. 北京：宇航出版社，19907

24、. 李天佑编. 冲压模具图册. 机械工业出版社，8. 郑家贤，冲模设计实用技术，北京：机械工业出版社，9. 有关论文来自：锻压技术/北京、锻压装备与制造技术/济南、模具技术/上海、模具工业/桂林、模具工程/广州、金属成形工艺/重庆、热加工工艺/陕西、机械工艺师/北京、金属加工（热）/北京 等期刊。10. 翁其金等主编. 冲压工艺与模具设计. 机械工业出版社,11.王伯平主编. 互换性与测量技术基础. . 机械工业出版社致谢这次毕业设计得到了很多老师、同学的帮助，其中我的导师赵向阳老师对我的关心和支持尤为重要，每次遇到难题，我最先做的就是向赵老师寻求帮助，而赵老师每次不管忙或闲，总会抽空来找我面

25、谈，然后一起商量解决的办法。 另外，感谢校方给予我这样一次机会，能够独立地完成一个课题，并在这个过程当中，给予我们各种方便，使我们在即将离校的最后一段时间里，能够更多学习一些实践应用知识，增强了我们实践操作和动手应用能力，提高了独立思考的能力。再一次对我的母校表示感谢。 感谢在整个毕业设计期间和我密切合作的同学，和曾经在各个方面给予过我帮助的伙伴们，在大学生活即将结束的最后的日子里，我们再一次演绎了团结合作的童话，把一个庞大的，从来没有上手的课题，圆满地完成了。正是因为有了你们的帮助，才让我不仅学到了本次课题所涉及的新知识，更让我感觉到了知识以外的东西，那就是团结的力量。 最后，感谢所有在这次毕业设计中给予过我帮助的人。 对上述朋友，再一次真诚地表示感谢！