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1、机械专业综合课程设计说明书级进弯曲模学院（Q :机电信息工程学院专业：机械学生姓名：学号：指导教师：完成日期：1冲压件的工艺性分析与方案确定11.1冲压件工艺性分析11.2确定工艺方案21.3弯曲零件最小半径r的确定21.4加工零件坯料尺寸的计算31. 5工艺力计算及压力中心确定41. 6考虑冲裁件尺寸总体形状42凸凹尺寸计算以及结构设计62.1冲孔凸凹模刃口尺寸的确定62.2弯曲凸凹模工作部分尺寸的计算62.3冲孔凸模结构设计72.4冲孔凹模结构设计92.5弯曲凸模的设计102.6弯曲凹模的设计113标准件的选用12内六角圆柱头螺钉选自(GB/T70. 1-2008) 13导套的选择参照(G
2、B/T2861.4-2008) 13导柱的选择参照(GB/T2861. 2-2008) 13模柄选择参照(JB/T7646. 2-2008) 134设计并绘制总图10参考文献151冲压件的工艺性分析与方案确定1.1冲压件工艺性分析如右图1所示，所要加工的零件是一个U型弯曲及中间的一个冲孔，零件的材料为 Q235,材料厚度为t=2mm，生产要求为大批量生产，未注公差为IT14，零件材料为Q235低碳 钢，具有良好的弯曲和冲压性能，为了满足能大批量进行生产，因此采用级进模，实现 一次性冲压即可得到所需零件，从而大大提高了生产效率。固采用如下图1.1结构的级 进模，且一次弯曲成型。1.2确定工艺方案
3、确定方案就是确定冲压件的加工路线，合理的工艺方案应在不同的工艺分析进行全面的 分析与研究比较与其经济效果，然后选择合理的工艺方案。零件属于大批生产，工艺性 好。若采用先冲孔，后进行弯曲等分别加工的话工序分散，劳动量大，占用设备多。级进模的主要特点是在一副冲模上，根据冲压件的实际需要，按一定顺序安排多个冲 压工序，进行连续冲压。许多需要多工序冲压的复杂冲压件可以在一副模具上完成，为 高速自动冲压提供了有利条件。此采用冲孔一弯曲级进模设汁两套模具一次冲压即可完 成一次生产从而大大提高了生产效率。1.3弯曲零件最小半径r的确定最小弯曲半径的数值一般用试验的方法确定。各种金属材料在不同的状态下的最小
4、弯曲半径数值见下表1-3。表1最小弯曲半径IAn材料退火状态冷作硕化状态弯曲线的位置垂直纤维平行纤维垂直纤维平行纤维08、10、Q195、Q215O.lt0.4t0.4t0.8t15、20、Q2350t0.5t0.5tl.Ot25、30、Q2550.20.6t0.6t1.2t35、40、Q2750.3t0.8t0.8t1.8t45、500.5tl.Otl.Ot2.0t55、600.7t1.3t0.3t2.0t山于加工零件厚度为2,材料为Q23N平行纤维，固取最小半径Rl0. 5t因此取最小半径Rl=l. 5o1.4加工零件坯料尺寸的计算根据双角庄弯坯料长度的计算公式Lz=L 1 +L2+L3+
5、0.6tLz=10+10+21+ l 2Lz=42.21.5工艺力计算及压力中心确定冲裁力 Fl=(L+l)aXtL=2(42.2+20)= 124.4L=8T|=8X3.14=252t=2o=460Pl=(l24.4+25.12) X460X2= 137558.4N固总冲孔庄力F=137558.4U型件弯曲力Fl=0.7KBt2a/r+tFl -自由弯曲在冲压行程结束时的弯曲力B弯曲件的宽度t弯曲件的厚度a一材料的抗拉强度K -安全系数(一般取K=1.3)计算得F1=9568N顶件力 F2=0.6XFl=57408N压力机初选总压力 F=F+F2= 137558.4+57408= 19496
6、6.4选用20t冲床冲裁力合力的作用点称为冲模压力中心。为了保证压力机和冲模正常平稳的匚作，必 须使冲模的压力中心与压力机滑块中心重合。山于该制件为轴对称件，因此庄力中心就是冲裁件的儿何中心。1.6考虑冲裁件尺寸总体形状复合矩形厚凹模尺寸为：凹模周界为115X63 mm垫板为115X63X5 mm固定板为115X63X25mm冲孔凹模厚度为42. 2X 63X40mm导料板为42.2X63X4 mm内六角圆柱头螺钉为6XM10X60mm 内六角圆柱头螺钉为7XM8X48 mm采用模架如下滚动式导柱导套模架主要用于高精度高寿命及薄材料的冲裁模具。因此采用滑动式 导向中间导柱圆形模架，（参考选用冷
7、冲模设讣指导/史铁梁主编P95）规格如下：凹模 周界为L= 180mm 闭合同J -芟H-90 nun 导柱为20X130 mm 导套为 20X80X44 mm 上模座为240X200X23 mm 下模座为240X200X30 mm2凸凹尺寸计算以及结构设计2.1冲孔凸凹模刃口尺寸的确定冲孔dI= (dmm+X ； A) QTd.= ( dl+Zmin )() +6= ( dmin+xA+ Zinin) 0+Adr. d.-神孔凸凹模尺寸dmm冲孔件的最小极限尺寸(由工件图可知为8)冲裁件制造公差(查表取0.5)Zmin最小双面间隙(查表取0.360)di-8.1 8%20dA=8.246o+
8、00202. 2弯曲凸凹模工作部分尺寸的计算决定u形件弯曲凸凹模横向尺寸及公差的原则是:工件标注外形尺寸时，应以凹模为基准 件，间隙取在凸模上，由于工件标注如右图2.1所示，因此：图2.1工件标注图1）尺寸标注在外形上的弯曲件凹模尺寸为La= (Lmax-0.75A) o+A 凸模尺寸为Li- (L.X-2Z)式中la.lt凸凹模横向尺寸Lmax弯曲件横向的最大极限尺寸弯曲件横向的尺寸公差Z弯曲模凸凹模单边间隙（由于工件精度有高要求，其间隙取为Zn）j A凸凹模的制造工差带入数据得La=24.620+oo2iLt=2O.61-oz2. 3冲孔凸模结构设计为了保证凸模能够正常工作，设计任何结构形
9、式的凸模都必须满足如下三个原则：1）精确定位：凸模安装到固定板上以后，在工作过程中其轴线或母线不允许发生任何方向的移位，否则将造成冲裁间隙不均匀，降低模具寿命，严重时造成啃模。2）防止拔出：回程时，卸料力对凸模产生一定的作用。凸模的结构应能防止凸模从固定 板中拔出。3）防止转动。对于非圆形凸模，则制成无台阶断面的形式，材料常用Cr6Wv,Crl2,CrWmn等。（参考冷冲压模具设计）即直通式凸模。冲孔凸模用固定板压配固定，采用H7/m6配合，刃口部分热处理硬度为58-62HRC,尾部回火至40-50HRC o凸模的长度应根据冲模的具体结构确定，且应留修磨量，用螺钉和销钉固定，热处理硬度为58-
10、62HRC,尾部回火至40-50HRC。冲裁时凸模进入凹模一定深度。同时，凸模的长度应根据冲模的具体结构确定，如图所示：台阶式圆形凸模强度刚性较好，装配修磨方便。按国标JB/5827-2008及国标JB/5828-2008及JB/5829-2008选用如右图2.2所示的凸模结构图。8,18-0, 02图2.2冲孔凸模结构图凸模长度计算L=L1+L2+L3+1式中L -凸模长度L1 -凸模固定板厚度，（根据国际模板片度取其片度为25mm）L2 -卸料板厚度（设计中不设有卸料板）L3 -导料板厚度（设计为5mm）1考虑闭模时的安全空间、凸模刃磨高度等因素后的附加长度，一般取1=15-20o既 L=
11、25+6+20=51Di=17d=8. 18-q.q2q凸模校核所设讣凸模为无导向圆形凸模 根据校核公式lmaW94d叭p式中P-冲裁力d冲孔凸模直径lmax=12.694d2/Ap=14.1因此符合强度标准2. 4冲孔凹模结构设计1冲孔凹模的结构选择选择图b的结构形式进行凹模设计，由于板料厚度为2mm,固h二3*2二6P二 30 ,根据模具设计需要长度设计为63,宽度设计为42. 2,厚度为40.如右图2. 3所示。0,02tr.2,43-C.Q-L27图2. 3冲孔凹模结构图2.5弯曲凸模的设计1弯曲凸模设计1、凸模圆角半径当工件的相对弯曲半径r/t较小时，凸模圆角半径rl取等于工件的弯曲
12、半径，但 不应小于最小弯曲半径值。当工件皿10时，则应考虑回弹，将凸模圆角半径rl加以修正。所设计的零件厚度为匚2,最小半径取为r=1.5, r/t值比较小，因此，凸模圆角半径 取等于工件的弯曲半径。2、凸模结构设计2.6.1弯曲凹模设计1、凹模圆角半径否则在弯曲时坯料会发生偏移。“值通常根据材料厚度取为ta=(3 6)tr.=(2A3) tr.=2t凹模圆角半径“不能过小，以免擦伤工件表面，影响冲模使用寿命，凹模两边的圆角 半径应一致，t4-66-102450152025303550-70202530354075-1002530354040100-1503035405050150-20040
13、45556565根据表格弯曲模结构设计如右图2.4所示。凹模长为42.2mm,宽为63mm，高为67mm。图2.4弯曲凹模结构图3标准件的选用尺寸115X6凸凹模固定板，材料为45钢，选自(GB2873. 1-81)导3X25料板:材料为45钢，选自(GB2873. 1-81)垫板：材 mm。料为45钢，选自(GB2873. 1 一-81)内六角圆柱头螺钉选自(GB/T70. 1-2008)导套的选择参照(GB/T2861.4-2008)导柱的选择参照(GB/T2861. 2-2008)弹簧的选用：节选(冷冲压模具设计/江维健、林玉琼、许华昌编)P80表2-31 尺寸为：0(中 径)二 10 mm/ = 1.59d = nm人)=20/30 mmn= 58 mm 模柄选择参照(JB/T7646.2-2008)4设计并绘制总图图4级进弯曲模总装配图1、上模座2、固定板3、冲孔凸模4、导料板5、导柱6、冲孔凹模7、导套8、导柱9、M8内六角圆柱头螺钉10、U形弯曲凹模11、弯曲凸模12.挡块13、M8内六角圆柱头螺14、M10内六角圆柱头螺15、弹簧1
