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1、本科毕业设计论文题目：支架冷冲压模具设计学生姓名：院 系： 机电学院专 业： 机电技术教育指导导师完成时间： 摘 要该毕业论文设计的是针对支架进行相应的冷冲压模具设计。经过对零件的解析，该支架零件所用材料为10号钢，需要大批量生产。通过三种工艺方案的分析和比较可知，选择复合冲裁和单工序弯曲作为支架模具的工艺生产方案最为合理。经过对工艺的分析，完成各工序模具中零件的设计、计算和校核。选定模具适合的定位方式、卸料方式、冲压方式和弯曲方式。详细的设计，计算了模具的凸、凹模的零件尺寸，对凸凹模间隙和模具相关配合部分进行了分析，确定每个工序零件的合理位置、大小及尺寸，最后设计出各工序的装配图。关键词：落
2、料，冲孔，弯曲 The Design of stents cold stamping mould AbstractThe graduation thesis design topic was stents cold stamping mould design, through the analysis of the component, the stents parts for 10 steel materials, and need to mass production, in through the scheme comparison and analysis, we can conclu
3、de that choose compound cutting, single working procedure and single process bending stamping die technology as a scaffold production plan, through calculation and analysis of the main to complete the mould design and calculation. Most of the die with that localization way, way, way unloading orient
4、ation; And the mould convex, concave die, die and punch to carry on the design and calculation, to make sure that each working parts. One cold stamping mould structure design is the design of the main content, its contents contain a series of mould important parts design.Keywords: Blanking, Punching
5、, Bending目 录1 引言12 零件工艺方案的确定22.1冲压件工艺分析22.2工艺方案的确定32.3排样设计43 零件工艺计算43.1.弯曲工艺计算43.2落料冲孔复合模工艺计算63.3落料冲孔复合模冲裁力73.3.1冲裁力73.3.2初选设备83.4压力中心计算94 冲裁模具设计和设备选择94.1模具总体设计94.1.1模具类型的选择94.1.2定位方式的选择94.1.3卸料，出件方式94.2凸、凹模，凸凹模的设计94.3定位与导向零件114.4卸料与推件装置124.4.1弹顶装置中弹性元件的计算124.4.2推件板124.5连接与固定零件124.6其它零部件设计145 冲压机的选择
6、146 弯曲模主要零部件设计166.1模具总体设计166.2弯曲模尺寸工作尺寸计算176.2.1凸、凹模圆角半径176.2.2凹模深度176.2.3凸、凹模间隙176.2.4凸、凹模工作不分尺寸与公差186.3零件选用186.4弯曲模具装配图197 结束语40致谢21参考文献211 引言冲压是利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件（俗称冲压或冲压件）的一种压力加工方法。冲压通常是在常温下对材料进行变形加工，且主要采用板料来加工成所需零件，所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一，属于材料成型工程。冲压所使用的模具称为冲压模具
7、，简称冲模。冲模是将材料（金属或非金属）批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲压生产就难以进行；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素，只有它们相互结合才能得出冲压件。与机械加工及塑性加工的其它方法相比，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。 （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。 （
8、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。 （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。由于冲压加工的零件种类繁多，各类零件的形状、尺寸和精度要求又各不相同，因而生产中采用的冲压工艺方法也是多种多样的。概括起来，可分为分离工序和成形工序两大类；分离工序是指使坯料沿一定的轮廓线分离而获得一定形状、尺寸和断面质量的冲压（俗称冲裁件）的工序；成形工序是指使坯料在不破裂的条件下产生塑性变形而获得一定形状和尺寸的冲压件的工序。上
9、述两类工序，按基本变形方式不同又可分为冲裁、弯曲、拉深和成形四种基本工序，每种基本工序还包含有多种单一工序。在实际生产中，当冲压件的生产批量较大、尺寸较少而公差要求较小时，若用分散的单一工序来冲压是不经济甚至难于达到要求。这时在工艺上多采用集中的方案，即把两种或两种以上的单一工序集中在一副模具内完成，称为组合的方法不同，又可将其分为复合-级进和复合-级进三种组合方式。复合冲压在压力机的一次工作行程中，在模具的同一工位上同时完成两种或两种以上不同单一工序的一种组合方法式。 级进冲压在压力机上的一次工作行程中，按照一定的顺序在同一模具的不同工位上完成两种或两种以上不同单一工序的一种组合方式。 复合
10、-级进在一副冲模上包含复合和级进两种方式的组合工序。冲模的结构类型也很多。通常按工序性质可分为冲裁模、弯曲模、拉深模和成形模等；按工序的组合方式可分为单工序模、复合模和级进模等。但不论何种类型的冲模，都可看成是由上模和下模两部分组成，上模被固定在压力机工作台或垫板上，是冲模的固定部分。工作时，坯料在下模面上通过定位零件定位，压力机滑块带动上模下压，在模具工作零件（即凸模、凹模）的作用下坯料便产生分离或塑性变形，从而获得所需形状与尺寸的冲件。上模回升时，模具的卸料与出件装置将冲件或废料从凸、凹模上卸下或推、顶出来，以便进行下一次冲压循环。此设计针对所给的零件进行了一套冷冲压模具的设计，其中设计内
11、容为分析零件的冲裁工艺性（材料、工件结构形状、尺寸精度），拟定零件的冲压工艺方案及模具结构，排样，裁板，计算冲压工序压力，选用压力机及确定压力中心，计算凸凹模刃口尺寸，主要零、部件的结构设计和加工工艺编制，压力机的校核。2 零件工艺方案确定2.1 冲压件工艺分析 该工件图为弯曲件，材料采用10号钢，料厚4mm，需要大批量生产。其工艺性分析如下： 图 1 支架工件图 Fig. 1 holder workpiece picture其三维立体图如下： 图 2 支架零件三维图Fig. 2 holder part Sanweitu （1）材料分析 10钢为优质碳素结构钢，具有良好的弯曲成形性能。 （2）
12、结构分析 支架零件结构简单，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，可以先冲孔后弯曲。 （3）精度分析 零件上只有1个尺寸有公差要求，所以普通弯曲和冲裁即可满足零件的精度要求。 （4）工艺分析 由分析可知，该支架零件冲压工艺性良好，可以冲裁和弯曲。2.2 工艺方案的确定 零件为U形弯曲件，其生产主要包括落料、冲孔和弯曲三个基本工序，共有以下三种工艺方案：方案一：先落料，后冲孔，再弯曲。采用三套单工序模生产。 方案二：落料冲孔复合冲压，再弯曲。采用复合模和单工序弯曲模生产。方案三：冲孔落
13、料连续冲压，再弯曲。采用连续模和单工序弯曲模生产。方案一模具结构简单，但需三道工序三副模具，生产效率较低，方案二需两副模具，且用复合模生产的冲压件形位精度和尺寸精度易保证，生产效率较高，故宜采用复合冲压工序，而方案三也需两副模具，生产效率也很高，但零件的冲压精度稍差。通过综合比较，该支架的冲压生产采用方案二为佳。2.3 排样设计经查资料及相关表格零件之间搭边值3mm，零件与条料侧边之间的搭边值为3.5mm，条料与导料板之间的间隙值0.5mm，则条料宽度： 公式（1）其步距 S=93mm。由于弯曲件裁板时应考虑其内部结构，所以采用横裁。即裁成宽158.36mm的条料，根据分析，零件形状应采用单直
14、排的排样方式，零件的排样方式如图所示： 图 3 零件单直排排样 Fig . 3 only straight part rows appearance3 零件工艺计算3.1 弯曲工艺计算 （1）毛坯尺寸计算支架零件的展开图为： 图 4 支架零件展开图 Fig. 4 holder part expansion graphs 对于有圆角半径的弯曲件，由于变薄不严重，经查资料，按中性层展开的原理，坯料总长度应等于弯曲件直线部分和圆弧部分长度之和，所以坯料展开长度为： 公式（2）. 公式（3）由于零件宽度尺寸为90mm，故毛坯尺寸应为151.36mm90mm。弯曲件平面展开图见图4，两孔中心距为50mm。 （2）弯曲力计算弯曲力是设计弯曲模和选择压力机的重要依据。该零件是校正弯曲，校正弯曲时的弯曲力和顶件力为： 公式（4） 公式（5）
