小支架冲压工艺及模具设计.doc

1、黄河科技学院毕业设计(说明书) 第 II页 单位代码 学 号 分 类 号 密 级 XX大学毕业设计说明书小支架冲压工艺及模具设计院（系）名称工学院机械系专业名称材料成型及控制工程学生姓名指导教师 20xx年5月10日小支架冲压工艺及模具设计摘要在本次毕业设计的课题是小支架冲压工艺及模具设计，通过对零件的分析可知，该零件所用的材料是Q235钢，大批量生产，在经过方案比较，选择复合冲裁和单工序弯曲作为该副模具工艺生产方案，即容易加工又经济；经过计算分析完成该模具的主要设计计算；选出符合该模具的定位方式、卸料方式、导向方式；设计模具的工作部分即凸、凹模、凸凹模的设计，选择模具的材料和确定每个零件。其

2、中模具结构设计是这次设计的主要内容，其内容包含了一系列模具的重要零部件的设计。关键词：落料、冲孔、弯曲Stamping technology and die design of the small bracketAbstract In the graduation design topic was stents stamping mould design, based on the analysis of the components, it is known that the parts used materials is 10 steel, mass production, after s

3、cheme comparison, choose compound blanking and single process as the vice bending die technology production plan, namely easier fabrication and economy. Through calculation and analysis to complete the mould design and calculation of main, Choose accord with the mould of localization way, dischargin

4、g mode, guide ways; Design mold working part is convex, concave die, the design of die and punch mould, choice of materials and make sure that each parts. Among them the mould structure design is the design of the main content, its content contains a series of mould important parts design.Keywords:

5、blanking, punching and bending目 录1 零件工艺方案确定11.1冲压件工艺分析11.1.1材料分析11.1.2结构分析11.1.3精度分析21.2工艺方案的确定21.3排样设计22 零件工艺计算42.1.弯曲工艺计算42.1.1毛坯尺寸计算42.1.2弯曲力计算52.1.3初选压力机52.2冲孔落料复合模工艺计算62.3落料冲孔复合模冲裁力72.3.1冲裁力72.3.2初选设备82.4压力中心计算93 冲裁模具设计和设备选择103.1模具总体设计103.1.1模具类型的选择103.1.2定位方式的选择103.1.3卸料，出件方式103.1.4导向方式的选择103.

6、2凸.凹模，凸凹模的设计103.2.1凹模103.2.2凸模113.2.3凸凹模的设计133.3定位零件133.4导向零件143.5卸料与推（顶）件装置143.5.1弹顶装置中弹性元件的计算143.5.2推件板143.6连接与固定零件153.6.1六角螺钉153.6.2圆柱销153.6.3卸料螺钉153.6.4模柄163.6.5标准模架173.7其它零部件设计173.7.1凸模固定板173.7.2卸料板173.7.3垫板183.8 装配图184压力机的校核204.1公称压力204.2滑块行程204.3行程次数204.4工作台面的尺寸204.5滑块模柄孔尺寸204.6闭合高度215弯曲模主要零部

7、件设计225.1模具总体设计225.1.1模具类型的选择225.1.2定位方式的选择225.1.3卸料，出件方式225.1.4导向方式的选择225.2弯曲模尺寸工作尺寸计算225.2.1凸、凹模圆角半径225.2.2凹模深度225.2.3凸、凹模间隙235.2.4凸、凹模工作不分尺寸与公差235.3定位零件245.4导向零件255.5连接于固定零件255.5.1六角螺钉255.5.2圆柱销255.5.3模柄255.6标准模架265.7弯曲模具装配图26致谢28参考文献29 1 零件工艺方案确定1.1冲压件工艺分析工件图为图.1.1所示弯曲弯曲件，材料Q235钢，料厚2mm，大批量生产。其工艺性

8、分析内容如下：图1 零件图1.1.1材料分析 Q235钢为优质碳素结构钢，具有良好的弯曲成形性能。1.1.2结构分析零件结构简单，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。计算零件相对弯曲半径，卸载后弯曲件圆角半径的变化可以不予考虑，而弯曲中心角发生了变化，采用校正弯曲来控制角度回弹。1.1.3精度分析零件上未标注公差要求，公差尺寸均按IT14选取，所以普通弯曲和冲裁即可满足零件的精度要求取公差等级为IT12。1.1.4.工艺分析：由以上分析可知，该零件冲压工艺性良好，

9、可以冲裁和弯曲。1.2工艺方案的确定零件为L形弯曲件，该零件的生产包括落料、冲孔和弯曲三个基本工序，可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。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。欲保证冲压件的形位精度，需在模具上设置导正销导正，故其模具制造、安装较复合模略复

10、杂。通过对上述三种方案的综合分析比较，该件的冲压生产采用方案二为佳。1.3排样设计经查表得零件之间的搭边值，零件与条料侧边之间的搭边值，则条料宽度为L=D+2a1=57+2*2.5=62步距 S=13.7mm由于弯曲件裁板时应考虑纤维方向，所以采用横裁。即裁成宽62mm的条料，分析零件形状应采用单直排的排样方式，零件可能的排样方式如图所示： 图2排样图2 零件工艺计算2.1.弯曲工艺计算2.1.1毛坯尺寸计算零件展开图为图3零件展开图图4 零件弯曲图对于有圆角半径的弯曲件，由于变薄不严重，按中性层展开的原理，所以坯料展开长度为L=15+7.5+8=30.5由于零件宽度尺寸为57mm，故毛坯尺寸

11、应为30.5mm57mm。2.1.2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 对于校正弯曲，由于校正弯曲力比顶件力大得多，故一般可以忽略，即 12.936KN，根据压弯力大小，初选设备为JB0422.1.3初选压力机根据弯曲力的大小，选取压力机JB042，其主要技术参数如下：公称压力：20kN滑块行程：40mm最大闭合高度：162 mm闭合高度调节量：40 mm工作台尺寸：326 mm326 mm 模柄孔直径：22mm滑块行程次数：220/min2.2冲孔落料复合模工艺计算由图3-2可知，该零件属于一般冲孔、落料件。根据零件形状特点，冲

12、裁模的凸、凹模采用分开加工方法制造。尺寸=6mm,=42mm,=15.5mm，=11mm弧长=47.1mm由落料获得，27mm由冲孔同时获得。查得凸、凹模最小间隙，最大间隙，所以。由于对产品冲裁件要求不高，设凸、凹模按IT14级精度制造，落料尺寸凸、凹模制造公差，凸、凹模制造公差，凸、凹模制造公差，凸、凹模制造公差冲孔尺寸，凸、凹模制造公差，磨损系数取0.5。根据冲裁凸、凹模刃口尺寸计算公式进行如下计算： 落料：校核不等式，代入数据得。说明所取的与合适，将已知和查表1的数据代入公式得 ： 故落料凸模和凹模最终刃口尺寸为：表1工作尺寸凸模尺寸凹模尺寸冲孔：的制造公差校核，代入数据得：。说明所取的

13、与合适，将已知和查表的数据代入公式得故冲孔凸模和凹模最终刃口尺寸为：，。孔心距420.4mm因为两个孔同时冲出，所以凹模型孔中心距为2.3落料冲孔复合模冲裁力2.3.1冲裁力此例中零件的落料周长为292mm，冲孔周长为87.92mm，材料厚度4mm，T10钢的抗剪强度取300MPa，冲裁力基本计算公式。则冲裁该零件所需冲裁力落料力冲孔力 :F冲=F1+F2=146.7+39.6=186.3卸料力: K卸料力因数刃口高度h=6mm模具结构采用刚性卸料和下出件方式，所以所需推件力为计算零件所需总冲压力2.3.2初选设备 根据冲裁力的大小，选取开式双柱可倾台压力机J2325，其主要技术参数如下：公称压力：250N滑块行程：65mm最大闭合高度：480 mm闭合高度调节量：55mm滑块中心线到床身距离：200mm工作台尺寸：370 mm560mm工作台孔尺寸：260mm模柄孔尺寸：40 mm60mm垫板厚度50 mm2.4压力中心计算 零件为一轴对称件，所以压力中心就在冲裁轮廓图形的对称轴上。图5 压力中心由于图形左右对称可得压力中心的横坐标x0=28.5。纵坐标y0=19.5得压力中心的坐标为（28.5,19.5） 3 冲裁模具设计和设备选择3.1模具总体设计3.1.1模具类型的选择 根据零件的工艺分析所用的模