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1、内 容 提 要 冲压工艺在现代化工业中应用广泛，特别是汽车、电机、仪表、军工、家用电器到重型汽车的覆盖件和大梁、高压容器封头以及航空航天器的蒙皮、机身等。本次弯曲模具设计重点在于培养我们的设计画图能力，提高学生对机械绘图软件的操作能力，所以本次设计要求要有一定的CAD图纸量，本此毕业设计使用的是AUTO CAD 2004绘图软件。在此次设计中，经过对零件图的分析，通过不同的工艺分析和比较，得出最佳模具设计制造工艺方案，即：使用弯曲模一次压弯制造零件。根据最佳方案进行工艺尺寸计算，得出模具部分大概尺寸，然后查询相关标准件资料进行标准件的选取，最后把所有的零件装配成一个可以用于实际生产的装配图，并
2、使用剖面图表达内部零件。关键词弯曲模；尺寸计算；制图The Bending Die Design of Fixed Dracket Author ：F Jj Instructor :XXX Associate ProfessorAbstractStamping process is widely used in modern industry, especially in automotive, electrical, instrumentation, military, household appliances and heavy-duty car cover parts and beams
3、, high-pressure vessel head and the air of the spacecraft skin, body and so on.The bending die design focuses on cultivating studentsability to operate mechanical drawing software, the use of this graduation project is AUTO CAD 2004 mapping software. In this design, after the analysis on the part dr
4、awing, the different processes through analysis and comparison, we can get the main size of the die and the best mold design manufacturing process plan ,that is we only need one time of the bending die to produce the workpiece. Then, checking the relevant information for standard parts selection,we
5、make the standard parts have the standard size. Finally all the parts are assembled into an assembly diagram for the actual production and we use cutaway view to express the internal parts.KeywordsBending Die; size calculation; drawing目 录1.绪 论11.1工艺设计技术及模具设计与制造技术的现代化21.2计算机专家系统的开发与应用31.3反求工程技术的开发与应用
6、42.零件工艺性分析42.1冲裁件的形状结构分析42.2精度分析62.3零件材料分析72.4结论73.模具材料的选用73.1模具材料选用的原则83.1.1考虑模具种类及其使用条件83.1.2考虑冲压材料及其性能83.1.3考虑冲压件生产批量83.2模具材料的种类及性能93.2.1碳素工具钢93.2.2合金工具钢93.2.3轴承钢103.2.4高速工具钢103.2.5基体钢103.2.6硬质合金和钢结硬质合金103.3模具的定型114.工艺方案的确定114.1方案一124.2方案二124.3方案三135压力机的选用135.1弯曲力计算135.2弯曲模设备的选用146.弯曲模主要零部件结构的确定1
7、46.1毛坯尺寸计算146.2模架选择156.3模柄的选择196.4导柱的选择206.5导套的选择216.6凸模结构226.7凹模结构236.8定位方式的选择236.8.1定位的可靠性246.8.2定位的方向性246.8.3操作方便与安全性246.9模具总装图257.工作部分结构尺寸的计算267.1模具圆角半径267.1.1凸模圆角半径267.1.2凹模圆角半径267.2凸、凹模间隙267.2.1对冲裁件质量的影响267.2.2对模具寿命的影响277.2.3对冲裁力和卸料力的影响297.2.4合理间隙的选用29致 谢31参考文献32固定支架弯曲件模具设计作者：xxx XXX 指导教师：ccc
8、副教授1 绪 论随着技术的不断进步和冲压生产的迅速发展，对冲压设计工作提出了愈来愈高的要求。冲压设计是一项技术性很强的工作，冲压设计质量的好坏不仅直接影响冲压产品的质量、成本及生产效率，而且也影响着冲压生产的组织与管理。所以，冲压设计工作不仅要求设计人员要有较好的理论基础、丰富的设计经验、熟练的设计技能和认真负责的工作态度，而且还要求设计人员能在不断积累设计经验的基础上，及时获取最新科学技术知识，尽快掌握现代化的设计计算手段。只有这样，冲压设计工作才能适应工业生产迅速发展的需要。冲压加工作为一个行业，在国民经济的加工工业中占也重要的地位。据统计，冲压件在各个行业中均占相当大的比重，尤其在汽车、
9、电机、仪表、军工、家用电器等方面所占比重更大。冲压加工的应用范围极广，从精细的电子元件、仪表指针到重型汽车的覆盖件和大梁、高压容器封头以及航空航天器的蒙皮、机身等均需冲压加工。冲压设计既是冲压生产准备工作的基础，也是组织正式生产的依据。冲压设计水平标志着冲压生产工艺的先进性、合理性以及生产成本的经济性，它在很大程度上反映了工厂的生产技术水平。生产实践证明，合理的工艺方案和模具结构，不仅为稳定产品质量、降低冲压成本提供了技术上的保证，而且也为生产组织管理创造了有利的条件。反之，冲压设计的任何失误或差错，都会给生产带来不应有的损失，乃至造成人身、设备的重大事故。冲压设计是一项严谨、细致而复杂的技术
10、工作，它必须经受生产的检验。只有首先保证成功的冲压设计，才有可能谈得上成功的冲压生产。因此，冲压设计作为冲压生产的技术准备工作，在冲压生产中占据重要地位。冲压设计包括工艺设计和模具设计两方面内容。冲压工艺设计是针对给定的产品图样，根据其生产批量的大小、冲压设备的规格、模具制造能力及工人技术水平等，从产品零件图的冲压工艺性分析入手，经过必要的工艺计算，制定出合理的工艺方案，最后编写出冲压工艺卡。冲压模具设计则是依据制定的冲压工艺规程，在认真考虑毛坯的定位、出件、废料排除等问题以及模具的制造维修方便、操作安全可靠等因素后，构思出与冲压设备相适应的模具总体结构，然后绘制模具总装图和零件图。模具是实现
11、冲压工艺要求的主要工艺装备。传统在现代工业生产中，由于冲压产品的更新换代日趋频繁，且朝着复杂化、多样化、高性能、高质量方向发展，因此各工业部门对冲压生产技术的发展也提出了愈来愈高的要求。其发展可以概括为以下几个方面：1.1工艺设计技术及模具设计与制造技术的现代化传统的工艺设计方法主要是依靠设计人员的经验技能和可供查阅的现有设计资料，针对具体的冲压零件，从冲压工艺的分析、计算入手，到分析、比较和确定工艺方案及有关工艺参数，表现为人工的大量复杂而重复性的劳动过程，使设计周期延长，难以满足产品快速更新换代的要求。随着计算机技术的飞跃发展和塑性成型理论的进一步完善，近年来国内外已开始研究塑性成型过程的
12、计算机模拟技术，即利用有限元等理论分析方法模拟金属的成型过程，以预测某一工艺方案对零件成型的可能性和将会发生的问题，其结果既可在计算机屏幕上显示，也可将全部数据打印出来，以供设计人员进行修改和选择的手工设计与绘图方法，往往要进行大量的重复性劳动，不仅延长了设计周期，而且也严重影响了产品更新换代。因此，许多发达国家先后进行了计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）的研究与开发，这一技术可提高模具设计制造效率2-3倍，使模具生产周期缩短了1/2-2/3。1.2计算机专家系统的开发与应用由于计算机技术的应用范围日趋扩大，在塑性成型工艺和模具设计制造方面，国内外正在开展人工智能的研究。而计算机专家系统则
13、是人工智能的一个分支，主要用于模拟人的智能活动，达到分析解决问题的目的。在冲压设计中，无论是现在还是将来，经验将起着极其重要的作用。因此，将众多专家的经验汇集起来，构成所谓的计算机专家系统，模拟专家的经验知识来分析和处理问题，其使用价值是不言而喻的，它将是冲压设计工作在手段和方法上的一个重大突破。1.3反求工程技术的开发与应用反求工程是针对消化吸收先进技术而提出的一系列分析技术和设计方法，它是一门跨学科、跨专业的综合工程，属于代设计方法的范畴。冲压设计服务于冲压生产，面对由国内外引进的冲压制品或模具，人们往往产生诸如“它是怎么做出来的”疑问，这在主观上就是一种反求要求。事实证明，技术引进在促进
14、国家科技进步、推动经济建设方面起了很大的作用。但要取得最佳的技术经济效益，不是仅从国外引进先进的技术后就万事大吉，还应善于对引进的技术进行深入的研究、分析、吸收和消化，并在此基础上有所创新，形成自己的技术体系，发展自己的新技术，开发自己的新产品。总之，冲压设计作为生产准备工作的基础，无论是现在还是将来，无论采用传统的设计方法还是应用最新的科技手段，都将会对冲压生产、产品质量及制造成本等有直接影响，因而是一项极其重要的技术工作。2.零件工艺性分析2.1冲裁件的形状结构分析工件图为图1所示固定支架弯曲件，材BLD，料厚1.2mm。冲压产品图是分析和制定冲压工艺方案的重要依据之一，对冲压产品图进行工
15、艺分析,既是冲压工艺设计的起点,又往往贯穿于整个设计过程.对照产品图,今对其进行技术和经济两方面的分析。在技术方面,根据产品图样,主要分析该冲压件的形状特点、尺寸大小、精度要求和材料性能等因素是否符合冲压加工的要求，即审查冲压件的工艺性。图1 固定支架弯曲件在经济方面，主要根据冲压件的生产批量，分析产品的成本，阐明采用冲压加工可以取得的经济效益。因此，冲压件的工艺分析，主要是讨论在满足零件使用要求的前提下，能否以最简单最经济的方法冲出零件来，从而为制订工艺方案奠定基础。此零件形状结构简单，左右对称，对弯曲成形较为有利。可查得此材料所允许的最小弯曲半径，而零件弯曲半径，故不会弯裂。另外，零件上的孔位于弯曲变形区之外，所以弯曲时孔不会变形。计算零件相对弯曲半径，卸载后弯曲件圆角半径的变化可以不予考虑，而弯曲中心角发生了变化，采用校正弯曲来控制角度回弹。2.2精度分析冲压加工对工件是有精度要求的考虑到工件精度与模具精度的关系，既要保证工件的精度
