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1、 自行车脚蹬内板翻边、冲孔、落料级进模设计摘要:本设计为自行车脚蹬内板冲孔、翻边、落料级进模设计。冲压模具的工作原理主要是根据零件的外形及工艺要求选用合适的凸模和凹模将板料分离或成形而得到所需制件。因为模具主要用于工件的大批量生产，而且模具需要保证冲压产品的尺寸精度和产品质量，所以要考虑模具的设计能否满足工件的工艺性，能否加工出合格的零件，以及后来的维修和存放是否合理等。本次设计中不仅要确保设计的模具做出的零件能满足工作要求、模具要有足够的使用寿命，还要考虑到它的实际工作环境和必须完成的设计任务。根据一系列的分析、设计、查表、计算，最终确定模具的模架采用对角型模架，凸模凹模采用分别加工法，这样
2、可以采用线切割等数控设备来一次完成全部的工序加工。卸料方式采用弹性卸料，排样方式采用有废料斜排的方式以及采用级进冲压。关键词：落料 翻边 冲孔 级进模 The bicycle pedal plate punching,flange,blanking Progressive die mould design窗体顶端Abstract：This is a bicycle pedal plate punching flange, blanking Progressive die mould design. The principle of punching mould is to choose the
3、 suitable mould to separate sheet metal to get parts needed according to the shape of the parts and technological requirements . Because the mould major to produce a lot of parts , and mould need to ensure the precision and quality of products, so the design and manufacture of the mould need to cons
4、ider the mould design could meet with the technology of the design, can work out qualified parts, and maintenance and storage whether reasonable, etc. This design not only need to make sure that the parts can meet the job requirements, to make sure it have enough service life, to consider its actual
5、 work environment and design task must be completed. According to a series of analysis, designing, watch checking, calculation, and finally determined that the mode of the mould frame with diagonal type formwork, the punch concave die processing method was used respectively ,so can the linear incisi
6、on and other numerical control equipment to a complete all of the process.Unloading way using elastic and discharging Layout means uses the waste inclined row of style and the stamping means uses level into stamping.Key words： blanking flanging punching progressive die 目录第1章. 概述3第2章. 工艺性分析和工艺方案的确定42
7、.1零件图42.2零件的工艺性分析42.3模具材料的选用52.3.1冷冲模材料的选用要求52.3.2材料的选择原则52.4冲裁工艺方案的确定62.5排样62.5.1排样方法62.5.2搭边值与条料宽度的确定7第3章. 设计计算103.1 翻边力的计算103.2冲裁力的计算113.3整形力的计算123.4卸料力的计算133.4冲模压力中心的确定133.5冲压设备的确定13第4章. 结构设计154.1凹模凸模设计154.2定位方式的选择244.3卸料、出件方式的选择254.4 模架及零件264.5模柄274.6其余零部件的选择与尺寸的确定28第5章. 总结31致谢32参考文献：33第1章. 概述
8、此设计为自行车内板冲孔翻边落料级进模，此模具用于工件的小型大批量生产，因此对模具的寿命和精度要求都很高，设计的任务主要是模具类型的选择和工作部分的设计。在国家产业政策的正确引导下，经过几十年的努力，现在我国冲压模具的设计与制造能力已达到较高水平，包括信息工程和虚拟技术等许多现代设计制造技术已在很多模具企业得到应用。研究和推广冷冲压工艺旨在提高生产率和产品质量，降低成本和扩大冲压工艺应用范围的各种冲压新工艺是冲压技术发展的重要趋势。目前，国内外涌现并迅速用于生产的冲压先进工艺有精密冲压、柔性模（软模）成形、超塑性成形、无模多点成形、爆炸和电磁等高能成形、高效精密冲压技术以及冷挤压技术等等。这些冲
9、压先进技术在实际生产中已经取得并将进一步取得良好的技术经济效果。 标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具，是我国重点发展的精密模具品种，有代表性的是集机电一体化的铁芯精密自动阀片多功能模具，已基本达到国际水平。近年来随着数控技术的不断推广和高技能人才的不断出现，我国的模具市场整体上还能满足大多数企业的需求，但是很多的关键技术和国外相比起来还是有差距的，这就要求在引进国外模具的同时要更大程度的把技术也引进过来。 第2章. 工艺性分析和工艺方案的确定2.1零件图工件名称 ：自行车内板生产批量 ：大批量材 料 ：Q235-F，厚1.5mm图2-1 零件图2.2零件的工艺性分析 此零件的外形和
10、两个5.5mm的孔可通过落料，冲孔加工出来。中间带有凸台的孔可用两种方法冲压：一种是先拉深，然后从底部冲孔。此种方法在进行拉伸时，圆锥部位的材料一部分是从底面流动而来，另一部分是从主板上流动而来，而后者若材料流动留有余量，就要增加工件排样的步距，从而增加材料的消耗。第二种方法是先冲孔再冲压，此则属于翻边工序，翻边时材料流动的特点是预孔周围的材料沿着圆周方向伸长，使材料变薄，而径向材料长度几乎不变，因而不会引起主板上的材料流动，排样时按正规冲裁设计的搭边值即可，可以节省材料，因此采用第二种方法。 冲压件的工艺性是指冲压件对冲压工艺的适应性，在一般情况下，对冲压件工艺性影响最大的是几何形状尺寸和精
11、度要求，冲裁件的形状应能符合材料合理排样，减少废料。下面是冲压需满足的工件的工艺性： （1）冲裁各直线或曲线的连接处，宜有适当圆角； （2）冲裁件凸出或凹入部分宽度不宜太小，并应避免过长的悬臂与窄槽； （3）腰圆形件，圆弧半径应大于料宽的一半，及能采用少废料排样，如圆弧半径等于工 件宽度一半，就不能采用少废料排样，否则会有台肩产生； （4）冲孔时，由于受到凸模强度的限制，孔的尺寸不宜过小； （5）冲裁件的孔与孔之间，孔与边缘之间的距离不宜太短。2.3模具材料的选用2.3.1冷冲模材料的选用要求冷冲模包括冲裁模、弯曲模、拉深模、成形模和冷挤压模等。冷冲模在工作中承受冲击、拉深、压缩弯曲、疲劳磨擦
12、等机械的作用。模具常常发生脆断、堆塌、磨损、啃伤和软化等形成的失效。因此，作为冷冲模主要材料的钢材，应具有的性能有： （1）应具有较高的变形抗力。主要抗力指标包括淬火、回火抗压强度、抗弯强度等。其中硬度是模具重要的抗力指标，高的硬度是保持模具耐磨性的必要条件。工作零件热处理后的硬度达到60HRC才能保证模具具有较高的抗变形能力。 （2）应具有较高的断裂抗力。主要抗力指标有材料的抗冲击性能、抗压强度、抗弯强度。冲击载荷下抵抗模具产生裂纹的能力，也是作为防止断裂的一个重要依据。一般情况下，韧性越高的材料断裂抗力越大，而材料基体中碳含量越高冲击韧性越高，所以载荷较大的冷冲镦、易受偏心弯曲载荷的剪切模
13、、细长凸模或有应力集中的模具，都需要有较高的韧性，基体中含碳量要高。 （3） 应具有较高的耐磨性和抗疲劳性能。模具在交变应力条件下易产生疲劳破坏，表面易形成刮痕凹槽等，因此对于在一定条件下工作的模具钢，为了提高耐磨性和抗疲劳性能，需要在硬度高的基体上均匀分布大量细小的碳化物。 （4） 应具有较好的冷、热加工工艺性。钢材的加工性能包括可锻性、可加工性、淬透性、淬硬性、脱碳敏感性和较小变形倾向等，以方便模具的加工，易于成形及防止热处理后变形等。2.3.2材料的选择原则 （1）钢材的失效是影响模具寿命的主要因素。要针对模具的失效形式选用钢材：1 为防模具开裂，要选用韧性好的材料；2 为防磨损，应选用
14、合金元素高的材料；3 对于大型冲模应选用淬透性好的材料；4 为保持钢材硬度，要选用耐回火性高的含铬、钼合金钢；5 为防热处理变形，对于形状复杂的零件应选用含碳量高、淬透性好的合金材料。 （2）要根据制品批量大小选用材料。对于制品批量大的模具，一般采用优质合金钢，而批量小的模具则采用碳素钢，以降低成本。本模具用于制品的大批量生产，所以选用优质合金钢。 （3）要根据冲模零件的作用选择。凸模凹模可采用有色金属或黑色金属，而对于支撑板、卸料零件、导向件应选用一般钢材。最终选择凸模凹模用9SiGr，支撑板、卸料零件、导向件等用45#。 2.4冲裁工艺方案的确定该零件的加工包括冲孔、翻边、落料三个工序，有
15、以下三种工艺方案： （1）先冲孔，后翻边和落料，采用单工序模生产； （2）先冲孔翻边后落料复合冲压，采用复合模生产； （3）冲孔翻边落料级进冲压，采用级进模生产。根据零件的特点，经过对模具的分析可知采用级进模生产比较合适，工作效率也高。2.5排样2.5.1排样方法 设计级进模，首先要考虑条料的排样。本零件的形状两头小 中间大，直接排样时材料利用率低，常用的排样方法有三种： （1）有废料排样：沿工件全部外形冲裁，在冲件周边都留有搭边因此材料利用率低，但冲件尺寸完全由冲模来保证，因此精度高，模具寿命也高，生产中绝大多数冲裁件都是采用有废料排样。 （2）少废料排样：沿着工件部分外形切断或冲裁，只在冲件之间或冲件与条料侧边之间留有搭边。因受剪裁条料质量和定位误差的影响，其冲件质量稍差，同时边缘毛刺被凸模带入间隙也影响模具寿命，但材料利用率稍高，冲模结构简单。 （3）无废料排样：沿直线或曲线切断条料而获得冲件，无任何搭边。冲件的质量和模具寿命更差一些，但材料利用率最高，劳动生产率也高。少废料、无废料排样的缺点是工件质量差，模具寿命不高，但这两种排样
