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1、精选优质文档-倾情为你奉上重庆工业职业技术学院托板冲压工艺及模具设计 说明书班 级： 11模具 302 班姓 名： 李 浩 然学 号： 8 指 导 老 师： 洪 奕专心-专注-专业冲压件：托架生产批量：中大批量材料：08冷轧钢板 t=1.5mm前 言通过这两学期对冲压这门课程的学习，我学到了很多的知识，获益匪浅，并且在洪老师的指导下我的托架弯曲工艺及模具设计说明书由此诞生了。在此我衷心的感谢我的老师。冲压这门课是培养学生具有冲压理论能力的技术基础课。课程设计则是冲压课程的设计实践性教学环节，同时也是我学习模具专业来第一次全面的自主进行课程设计能力的训练。同时通过这次设计实践，树立了正确的设计思
2、想，增强了创新意识培养综合运用冲压课程和其它课程的理论与实际知识去分析和解决冲压设计问题的能力。由于时间有限以及本人的能力问题，所以错误与不正的地方在所难免，希望读者能给予指正。编 者2013年4月目录一、 零件工艺性分析5二、 弯曲工艺方案的分析和优化7三、 弯曲工艺参数计算9四、 托架零件模具参数计算13五、 模具结构分析选取和确定15六、 托架弯曲模主要零部件的设计与选用16七、模具使用及维护说明书.19八、参考文献.22九、后记.23一、 零件的工艺性分析1、 经济性分析由图可知，该工件的生产批量是中大批量，且由于冲压工艺对大批量生产有着不可比拟的优越性，因此从大批量生产的因素可知，该
3、零件适合冲压工艺。2、 材料的适用性分析因为该零件的材料为08冷轧钢板查冲压工艺及模具设计与实践一书中表3.2可知08冷轧钢板为冲压常用材料，可以选用冲压加工。3、 托板的形状与结构 根据零件的结构形状和批量要求，可采用落料,冲孔,弯曲三道工序，这里只考虑弯曲工序。（1） 形状：由图可知，该弯曲件形状对称，弯曲半径左右一致，适合弯曲。（2） 弯曲件的相对弯曲半径：相对弯曲半径r/t=1.5/1.5=1，查冲压工艺及模具设计与实践P156表5.1可知，材料为08冷轧钢板的最小相对弯曲半径/t垂直纤维方向为0.4，平行纤维方向为0.8，且r/t=1/t，因此可以弯曲。（3） 弯曲件的弯边高度：弯曲
4、件的弯边高度不宜过小，应满足hr+2t,h较小时，弯边在模具上支持的长度过小，不容易形成足够的弯矩，很难得到形状准确的零件，由本冲压件图知弯边高度有2种，=14.714.5,104.5, =28.54.5,本冲压件满足条件，所以本冲压件适合于弯曲。（4） 弯曲件的孔边距离：当t=1.52mm时，应满足Lt。由图可知，该工件=6，t=1.5，因此t；=0，t=1.5，因此t。所以10mm孔可以在弯曲前冲出，而5mm孔必须在弯曲后冲出，避免发生变形。（5） 避免弯边根部开裂：为避免弯边根部开裂，应使不弯部分退出弯曲线之外，即保证br。由图可知，=1.5，r=1.5，因此r且r。所以该工件满足条件，
5、不需要开槽。（6） 精度：一般弯曲件长度的冲出公差等级在IT13级以下，角度公差大于15。由图可知，该工件的最大长度公差=0.12，查书互换性与技术测量P19表2-3可知，公差等级= IT7IT13。因此该工件不复合要求，需用后续工序来保证其精度。（7） 弯曲件的材料：弯曲件的材料，要求有足够的塑性，屈弹比s/E和s/t小。查表2-3知08的抗拉强度b=324441,取b=330屈服点s=196MPa弹性模量E=186MPa,屈弹比s/E=196/186=1.05,屈强比s/b=196/330=0.59,屈弹比和屈强比都足够小，所以08适合弯曲。根据以上所有对该托架零件冲压工艺性分析该托板零件
6、适合冲压加工。二、 弯曲工艺方案的分析和优化1、 冲压工艺类型：剪切、落料、冲孔、切边、弯曲、翻边、成形等是常见的冲压工序，各种冲压工序有不同的性质、特点和用途。从零件的结构和形状可知，所需基本工序为冲孔、落料、弯曲三道工艺类型。2、 冲压工艺次数：该零件是冲裁件，形状简单规则。厚度较薄，其工艺次数可分为落料、冲孔两个工序各一次就可完成。3、 冲压工艺顺序：a：先落料后冲孔后弯曲 先冲孔后落料后弯曲；b：先冲孔后落料 采用定距刃切边控制送料进距，之后单独弯曲再冲孔。4、 工艺组合方案一：冲大孔与落料复合弯两外角弯两内角冲4小孔。方案二：冲大孔与落料复合（同方案一）弯两内角弯两外角冲4小孔（同方
7、案一）。方案三：冲大孔与落料复合（同方案一）弯四角复合冲4小孔（同方案一）。方案四：冲大孔、切断与弯两外角级进冲压弯两内角冲4小孔（同方案一）。方案五：冲大孔、切断与弯四角级进冲压冲4小孔（同方案一）。方案六：全部工序合并，采用带料级进冲压。方案分析：方案一：优点：模具结构简单，寿命长，制造周期短，投产快，坯料受凸、凹模的摩擦力小，因而表面质量较好，除工序1以外，各工序定位基准一致且基准一致，且与设计基准重合，操作比较简单；缺点：回弹不易控制，顾形状和尺寸不太准确，工序较分散，需用模具、设备和操作人员较多，劳动量较大，结构比较复杂，成本高，制造难度大且凸凹模容易受到最小壁厚的限制，使得一些内孔
8、间距，内孔与边缘间距较小的工件不宜采用，操作出件困难，因此速度不宜太高，生产效率稍低，适合大批量加工，不安全，需要采取安全措施。方案二：具有方案一的优点同时也具有方案一的缺点，唯一的区别在于四角的弯曲顺序。如果先弯两内角将给后面的加工带来一些不必要的麻烦。方案三：工序比较集中，占用设备人员少，但弯曲摩擦力增大，模具寿命有所降低，零件表面有划伤，厚度有变薄，同时回弹控制比较困难，尺寸形状不准确 ，维修周期较长。维护保养的费用相对而言就有所提高。方案四：与方案一从零件成形的角度上看没有本质上的区别，虽然工序较为集中，但模具结构变的复杂，维修困难。方案五：本质上与方案三相同，只是采用了就够复杂的级进
9、模，虽然工序较为集中，但模具结构变的复杂，维修困难。方案六：采用了工序高度集中的级进冲压方式，可减少模具、设备操作人员的数量较少，可采用高速压力机冲压，生产效率最高，易于实现自动化，适合大批量生产，安全性比较安全。模具的制造比单工序模复杂，成本也高，工件的定位精度有一定的难度，设备维修也较困难，但结构复杂，安装、调试、维修比较困难，制造周期较长综合分析：方案四五要求的模具结构比较复杂，考虑到制造成本比较高，所以不适合本弯曲件的选用，方案六虽然生产效率高，但模具结构复杂，运作量很大，消耗的人力比较大，由于本弯曲件结构简单，所以也不适合选用，方案一比较浪费人力物力，所以也不适合于本弯曲件的选用。所
10、以选用方案三。三、 弯曲工艺参数计算1、弯曲中性层位置的确定=r+xtr-弯曲件的内弯曲半径；t-材料厚度；x-中性层位移系数，查冲压模具及设备P215表5-8.=1.5+0.321.5=1.982、弯曲件展开尺寸计算因为r/t=1.5/1.5=10.5，弯曲件变薄不严重，按中性层展开原理，坯料总长度应等于弯曲件直线部分和圆弧部分长度之和，即-坯料展开总长度（mm）；-弯曲中心角（）。=27.5+224+22+498mm3、弯曲力的计算1.自由弯曲时的弯曲力形件弯曲力 F自=2.4Btbac式中 F自-自由弯曲在冲压行程结束时的弯曲力 B-弯曲件的宽度 t-弯曲件材料厚度 b-材料的抗拉强度
11、a-系数，其值见表5-11 c-系数，其值见表5-12由图纸可知，B=30 t=1.5 查表2-3可知，取b =400bMPa查表5-11可知，a=0.6070.680，取a=0.65查表5-12可知，取c=0.570 F自=2.4Btbac =2.4301.54000.650.570 =16005.62.顶件力或压料力由于本弯曲模有顶件装置或压料装置，其顶件力)可以近似取自由弯曲力的3080，即 （）=（0.30.8）=（0.30.8）19630.08=5889。02415704.064；取15000N工序1：（冲10mm孔与落料复合）略工序2：弯两外角时按自由弯曲计算，F自=2.4Btba
12、c =2.4301.54000.650.570 =16005.6工序3：弯两内角=9009压料力 =（0.30.8）7200冲压总力 =+=16209N工序4.（45mm孔）略4、压力机标称压力的确定本零件各工序中只有冲裁和弯曲两种冲压工艺方法，且冲压力均不太大，故均选用开式可倾式压力机，根据冲裁力的大小选用J23-165、回弹值的确定 1：自由弯曲时的回弹值由于本弯曲件r/t=158,为大变形程度，弯曲件的圆角半径回弹量很小，可以不予考虑，只需确定角度的回弹值，由冲压模具及设备表5-4知=26、弯裂1. 最小相对弯曲半径设中性层位置在半径为=r+t/2=2.25处，且弯曲后厚度保持不变，则R
13、=r+t=3，且有=1/3,将以材料断后伸长率代入，则r/t转为/t,且有/t=1，由于本弯曲件的弯曲半径大于最小弯曲半径，满足要求。7、偏移 由于本弯曲件结构对称，弯曲凸凹模结构对称，产生偏移量比较小，由于本弯曲件的偏移量小，形状结构比较对称，所以在本弯曲件的中心设一个定位销。四、 托架零件模具参数计算1.凸模与凹模工作部分尺寸计算1）凸模工作部分尺寸计算凸模圆角半径 根据定义知道当弯曲件的相对弯曲半径r/t5时，且不小于/，凸模圆角半径等于弯曲件的圆角半径。）凹模工作部分尺寸计算 （）凹模圆角半径 在生产中凹模圆角半径通常根据冲压件厚度取值，时，=（）=4.59。3)凹模深度尺寸的计算凹模深度查表5-16知，=15mm、凸、凹模间隙的确定根据公式+ct查冲压模具及设备表5-17可知凸、凹模间隙系数c=0.05所以Z=1.5+0.051.5=1.575。3、凸、凹模横向尺寸1）计算弯曲件外形尺寸= 2）标注弯曲件内形尺=弯曲凸、凹模横向尺寸；弯曲件的横向最大、最小极限尺寸弯曲件的横向公差弯曲凸、凹模制造公差。取凸模精度取IT9级，凹模精度取IT8级。Z凸凹模单边间隙，取1.537525为内形尺寸，由于本弯曲件采用配作法加工，故以凸模为基准，配作凹模，间隙取在凹模上；=（25+0.750.6）-0.520=25.45 -0.520=(25.45+2Z)
