级进弯曲模机械课程设计.docx
《级进弯曲模机械课程设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《级进弯曲模机械课程设计.docx（14页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
级进弯曲模机械课程设计
机械专业综合课程设计说明书
级进弯曲模
学
院
（茅
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1
1.1冲压件工艺性分析1
1.2确定工艺方案2
1.3弯曲零件最小半径r的确定2
1.4加工零件坯料尺寸的计算3
1.5工艺力计算及压力中心确定4
1.6考虑冲裁件尺寸总体形状4
2凸凹尺寸计算以及结构设计6
2.1冲孔凸凹模刃口尺寸的确定6
2.2弯曲凸凹模工作部分尺寸的计算6
2.3冲孔凸模结构设计7
2.4冲孔凹模结构设计9
2.5弯曲凸模的设计10
2.6弯曲凹模的设计11
3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（GB/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）13
4设计并绘制总图.10
参考文献15
1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。
固釆用如下图1.1结构的级进模，且一次弯曲成型。
图1.1工件图
1.2确定工艺方案
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硏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弯曲半径数值见下表1-3。
表1最小弯曲半径I^n
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、
Q215
O.lt
0.4t
0.4t
0.8t
15、20、Q235
0」t
0.5t
0.5t
l.Ot
25、30、Q255
0.2
0.6t
0.6t
1.2t
35、40、Q275
0.3t
0.8t
0.8t
1.8t
'45、50
0.5t
l.Ot
l.Ot
2.0t
55、60
0.7t
1.3t
0.3t
2.0t
山于加工零件厚度为2,材料为Q23N平行纤维，固取最小半径Rl>0.5t因此取最
小半径Rl=l.5o
1.4加工零件坯料尺寸的计算
根据双角圧弯坯料长度的计算公式
Lz=L1+L2+L3+0.6t
Lz=10+10+21+l・2
Lz=42.2
1.5工艺力计算及压力中心确定
冲裁力Fl=（L+l）aXt
L=2（42.2+20）=124.4
L=8ti=8X3.14=25」2
t=2
o=460
Pl=（l24.4+25.12）X460X2=137558.4N
固总冲孔圧力F=137558.4
U型件弯曲力
Fl=0.7KBt2a/r+t
Fl-…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——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=194966.4
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匸作,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，因此圧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115X63mm
垫板为115X63X5mm
固定板为115X63X25mm
冲孔凹模厚度为42.2X63X40mm
导料板为42.2X63X4mm
内六角圆柱头螺钉为6XM10X60mm
内六角圆柱头螺钉为7XM8X48mm
釆用模架如下
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
闭合同丿-芟H-90nun
导柱为20X130mm
导套为20X80X44mm
上模座为240X200X23mm
下模座为240X200X30mm
2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
d'I=（dmm+X；A）・qT°
d.\=（dl+Zmin）（）+6=（dmin+xA+Zinin）0+^
dr.d..\冲孔凸凹模尺寸
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（査表取0.5）
Zmin最小双面间隙（查表取0.360）
di-8.18%2o
dA=8.246o+0020
2.2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）°eT
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）
JA凸凹模的制造工差
带入数据得
La=24.62o+0021
Lt=2O.61°-oz
2.3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40-50HRCo
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58-62HRC,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。
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=25+6+20=51
Di=17
d=8.18°-o.o2o
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=12.6<94d2/^p=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*2二6
卩二30,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。
•0,02
■r2,43-C
vLl
1
I
Q
-
.U27
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匸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弯曲凹模的设计
2.6.1弯曲凹模设计1、凹模圆角半径
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，否则在弯曲时坯料会发生偏移。
“值通常根据材料厚度取为
由于工件厚度为2,因此，取rA=2t=4
2、凹模深度
凹模深度1。
过小，则坯料两端未受压部分太多，工件回弹量大且不平直，影响工件质量。
若过大，则浪费模具材料，且需冲床有较大的工作行程。
表2弯曲U形件的凹模深度lo
弯曲件边长L
<1
1~2
>2~4
>4-6
>6-10
<50
15
20
25
30
35
50-70
20
25
30
35
40
75-100
25
30
35
40
40
100-150
30
35
40
50
50
150-200
40
45
55
65
65
根据表格信息,因此选取lo<50mm
2.6.2弯曲凹模结构设计
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115X63X25mm。
尺寸40.5X63X7.5mmc
尺寸115X63X5mm。
凸凹模固定板，材料为45钢，选自（GB2873.1---81）导料板:
材料为45钢，选自（GB2873.1—-81）垫板：
材料为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）二10mm
/=1.59
d=\mm
人）=20/30mm
n=5〜8mm
模柄选择参照（JB/T7646.2-2008）
4设计并绘制总图
240
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16、模柄
参考文献
[1]翁其金.冲压工艺与冲模工艺.机械工业出版社
[2]冯炳尧.王南根.王晓晓.模具设计与制造简明手册上海科学技术出版社，
[3]：
张捷.机械制造技术基础[M].成都：
西南交通大学出版社，2006.2
⑷：
赵岷.机械制图与AUT0/CAD/[M].西安:
西北大学出版社,2006.8
[5]：
杨占尧.冲压模具图册[M].北京：
高等教育出版社，2004.7
[61：
王卫卫.材料成型设备北[M].京：
械工业出版社，2004.8
[7]：
张捷.机械制造技术基础[M].成都：
西南交通大学出版社，2006.2
[81：
史铁梁.冷冲模设计指导[M].北京:
机械工业岀版社,1999、12
[91：
成虹.冲压与工艺模具设计[M].北京：
机械工业出版社2006、7
[10]:
冷江维健、林玉琼、许华昌.冲压模具设计[MIX州：
华南理工大学出版社、2005、
7o
升级会员 