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1、课 程 设 计（论文）题 目： U型冲孔弯曲级进模 课 程： 冷 冲 压 院 （部）：专 业：班 级 学生姓名： 学 号： 设计期限：2011-09-082011-09-26指导老师： 目 录1设计课题22冲压件工艺分析33主要计算33.1 毛坯尺寸计算33.2 弯曲力计算43.3 凸凹模的确定53.4 凸凹模间隙的确定63.5 凸凹的圆角半径的确定63.6 凸凹模高度的确定73.7 压力中心的计算74模具的总体计算74.1 模架的选择74.2 卸料方式的选择74.3 其他零部件的选用85 模具材料的选用及强度的校核85.1 材料的选用85.2 强度校核9结 论9参考文献101设计课题零件简图
2、如下图所示：材料：Q235材料厚度：2mm材料宽度：45mm2冲压件工艺分析材料结构及精度分析 该工件有弯曲一个和冲孔工序,材料 Q235钢为软材料,在弯曲时应有一定的凸凹模间隙。工件的尺寸全部为自由公差,可看作 IT14 级,尺寸精度较低,普通弯曲和冲裁就能满足要求。 零件为U形弯曲件，该零件的生产包括冲孔和弯曲两个基本工序，可有以下二种工艺方案：方案一：先弯曲，再冲孔。采用复合 模生产。方案二：先冲孔，在弯曲。采用两套单工序模生产因为方案二先冲孔再弯曲，在弯曲时孔靠近弯曲半径所以孔容易变型。通过对上述两种方案的综合分析比较，该件的冲压生产采用方案一为佳零件结构简单，左右对称，对弯曲成形较为
3、有利，可查，Q235的允许最小弯曲半径rmin =0.5t=0.5mm, 而零件的弯曲半径r=5mm0.5mm, 故，不会弯裂。计算零件的相对弯曲半径，r/t=5/2=2.558,所以，弯曲变形后角度回弹较小，弯曲半径变化也不大，所以采用简单的直壁校正弯曲法即可达到要求。3主要计算3.1 毛坯尺寸计算当r0.5的弯曲中，双直角弯曲时毛坯展开长度计算公式为： L = L1+ L2 +L3+ 其中： L1= L3=36-5-2=29mm L3=120-25-22=106mm 查现代冲压技术手册，当r/t=2.5时，取值0.463所以代入上式可得:L = L1+ L2 +L3 + = 29+106+
4、29+3.14(5+0.4632)=182.607即毛坯展开后，长乘宽为：183mm45mm3.2 弯曲力计算弯曲力是设计弯曲模和设计压力机的主要依据，该零件是直壁矫正弯曲，校正弯曲时弯曲力F校和顶件力F顶为：F校 =qA/1000式中：F校正力（KN） q单位校正力(MPa)A弯曲件上被校正部分在垂直于弯曲力方向的平面上的投影面积（）查现代冲压技术手册，材料厚度2，取q=50。即，F校 =qA/1000 =12045501000 =270KN.F顶 (0.30.8) F自又因为：F自 所以：FQ (0.30.8) F自 (0.30.8) =0.4 2667.6 对于校正弯曲，由于校正弯曲力比
5、顶件力大的多，故一般F顶 可以忽略。即： F压力机 生产中为安全，取 F压力机 =1.8270=486KN 根据压力的大小，查资料表5-10，初选设备为JB23-633.3 凸凹模的确定由于零件标注的是外尺寸,所以计算时应以凹模为准，间隙取在凸模上，零件按IT14级制，造查互换性与测量技术，P18. 取零件公差为：模具按IT9级制造查表则取：=+0.001 =-0.001查现代冲压技术手册 P141L凹=- =- =L凸 按凹模尺寸配制，保证双面间隙为2Z.或L凸=（L凹-2Z）即L凸=113.25 3.4 凸凹模间隙的确定当t1.5时，z=t. 当t1.5时，z式中：t材料厚度（mm） Z单
6、边间隙（mm） 材料上下偏差（mm）又因为：t=21.5 所以：z=2+1=3.3.5 凸凹的圆角半径的确定当较小时，凸模圆角半径即等于弯曲件的内弯半径r，但不应小于材料许可的最小弯曲半径（查表4-8）现代冲压技术手册 P129式中：-凸模圆角半径mm -工件内弯半径 -材料需可最小弯曲半径mm即取 实际生产中，凹模圆角半径通常根据材料的厚度选取：当2mm时，（36）当=24mm时，=（23）当4mm时，=2凹模圆角半径不能选取过小，以免材料擦伤，甚至出现压痕。凹模两边圆角半径应一致，否则在弯曲时毛坯会发生偏移。即该模具 =4mm3.6 凸凹模高度的确定由于是U型弯曲件，凹模深度L值可查现代冲
7、压设计手册 P140 查得L=45mm查现代冲压技术手册 P140表4-15，弯曲U形件凹模m值 m=4所以模具总深度为H=36+4+4=44mm凹模壁厚：c=（1.52）H c取88mm凹模外形宽度：B=弯曲件宽度+2c=45+288=221mm凹模外形长度：A=弯曲件长度+2c=120+288=196mm3.7 压力中心的计算由于零件为对称件，所以压力中心就是冲裁轮廓的中心，并为其几何中心4模具的总体计算4.1 模架的选择模具的闭合高度和压力机的闭合高度的关系：ax-5mmHHmin+10mm.无垫板：330-5H265+10.有垫板：235-5170+10.根据压力机的最大装模高度和凹模
8、周界的范围及模具工作的稳定性、刚度等各方面的因素综合考虑选取，200125的滑动导向后侧导柱模架。 4.2 卸料方式的选择由于模具开模时零件大多数会留凹模内，所以必须采用顶件装置。4.3 其他零部件的选用模具选用滑动导向后侧导柱结构，可承受较大的冲压力。为了提高模具寿命和工件 质量，方便安装调整，该复合模采用后侧导柱的导向方式。导柱为 25mm110mm，导套为 38mm90mm25mm 上模座厚度取 40mm，即 H 上模=40； 下模座厚度取 50mm，即 H 下模=50；模具闭合高度 H 闭=H 上模+H 凸模 +H 下模+H 凹模-H 入=200mm可见该模具闭合高度小于所选压力机 J
9、23-40 的最大装模高度，可以使用。开式曲柄压力机J23-40相关技术参数:公称压力； 400KN滑块行程：长度80mm 速度45次/mm.闭合高度：最大235mm最小170mm模柄孔：直径50mm. 深度70mm.打杆：打杆直径16. 孔深度70mm. 打杆行程40mm.上滑块：台面尺寸前后260mm.左右300mm.滑块中心至机身距离250mm.工作台尺寸前后260mm.左右720mm.其它模具小零件的选用定位销. G/T119.推料杆.JB/T7650.3-2008.螺钉M1070.M1045.GB70-2000.导料销A8.GB/T7647.1-2008.挡料销A8.GB/T7649
10、.10-2008.5 模具材料的选用及强度的校核5.1 材料的选用凸凹模T10A.上下模板HT200.调质28 32HRC.模柄Q235A.导柱导套20渗碳淬火5660HRC.推杆GrWMn.定位销挡料销45.导料销T10A5.2 强度校核矩形凹模校核公式： 下模板的强度计算： 模板厚度：经过以上公式验证：模具的强度均符合要求。结 论在这次的毕业设计中，我综合了两年来所学的所有专业知识，使我益匪浅。不仅使自己的专业技能有所发挥并且掌握的更为熟练，也加强了在大学阶段所学专业理 论知识的巩固。在做毕业设计的过程中，在设计和绘图都遇到方面遇到了一些问题，经过老师和同学的指导帮准，再加上自身不懈的努力
11、，问题得到了及时解决。这次的毕业设计使 我从中学到了许多东西，同时认识到了自己的不足。我运用所学的专业知识，以与专 业相关联的课程为出发点，设计了零件的工艺、编制了零件的加工工序，并熟悉了这 两年来所学过的软件 AUTO CAD 和P/ROE在设计思想中尽可能体现了我所学的、掌 握的和了解的知识。总之，通过此次的课程设计，是我很清晰的找出了自己这两年来所学知识的种种漏洞，并得以改正，使我对于自身专业又有了全新的认识，为我之后的学习和工作奠 定了坚实的基础。参考文献1.冲压工艺与模具设计（第二版）主编：成虹-北京：高等教育出版社，2006.7（2009重印）2.现代冲压技术手册 主编：郭成 储家佑-北京：中国标准出版社，20053.互换性与测量技术 主编：黄镇昌-广州：华南理工大学出版社，2009.84.金属材料及热处理 主编：王戟-北京：中国劳动社会保障出版社，2004 11 / 11
