带孔弯曲件的冷冲模设计.docx

1、摘 要随着中国制造业的发展，模具行业也得到了快速的发展和更广泛的应用。本文针对带孔弯曲件的模具设计，介绍了连续模的设计方法和步骤，分析、比较了三种类型模具（单工序模，连续模，复合模）的优缺点，同时，确定了带孔弯曲件的制造工序和模具选用的最佳方案。设计的方法和步骤主要从工件的各项性能，工件的成型工序，模具的各部件设计，模具的强度校核及模具的制造工艺等几个方面入手。本次设计的难点主要在于加工工序的安排，如何保证模具的可靠性和精度，设计出的模具符合工厂现有条件下进行生产，并最大限度的降低劳动强度，提高生产效率。模具的设计过程中，包含了工件的排样，凹模凸模、卸料装置、凸模固定板等主要模具零部件的设计制

2、造。在对整副模具完成设计后，按技术要求画出模具的三维造型和二维图纸。关键字：连续模，带孔；弯曲；模具；工序Abstractwith the transition of China, from a manufacturing power to a creative industry power, mold industry get more attention and more energy input, and it has become more important than before. According to the die design of a bending part with

3、 holds, this article introduces the design method of multiple station die, and we will determine the best choice of die and the manufacturing process of the part after taking three kinds of die(the single station die ,multiple station die and compound die) into comparison and analysis the advantages

4、 and disadvantages of them. The article would like to introduce the die design method from several aspects: the properties of workpiece, the forming process of workpiece, die parts design, the strength check of die, the manufacturing technology of die and so on.The difficulty of this design is the a

5、rrangement of working procedure, and the design principle is to ensure the accuracy and reliability of the die, manufacturing the die under the condition of existing production tooling, reducing the labor intensity, improving the production efficiency. The process of die design includes the mold of

6、the main components designing and manufacturing, stamping equipment selection, punch-gap adjustment and establishment of a vital parts machining process. Finishing the design of the whole die, I must draw a 3D modeling and 2D drawing according the standard specifications. Keyword: multiple station d

7、ie; bending; process; die; hole 目录引言11. 工件分析11.1 工艺卡片11.2 工件工艺初步分析31.3 工艺设计32. 模具方案的选定42.1 模具方案的比较42.1.1 连续模的特点42.1.2单工序模和复合模的特点52.1.3 选用模具的可能方案和比较52.2 排样图的设计52.2.1排样的设计原则52.2.2排样的三种类型62.2.3搭边值的计算72.2.4 载体72.2.5排样图的设计82.2.6 材料利用率的计算92.3 连续模的工艺与设计计算102.3.1 冲裁变形分析102.3.2 冲裁间隙的确定102.3.3凹模和凸模的刃口尺寸计算方法11

8、2.3.4主要工艺力的计算142.3.5 压力中心的计算172.4 连续模的零部件设计182.4.1 连续模的总体设计182.4.2 凸、凹模的设计182.4.3 固定板的设计222.4.4 卸料板的设计计算232.4.5定位装置的设计232.4.6浮料装置242.5 弯曲部分的设计252.5.1弯曲凸、凹模的结构尺寸设计252.5.2 弯曲模凸、凹模的工作部分尺寸计算272.6模柄的选择272.7模座的选择272.8模具的闭合高度282.9 压力机的选择283.模具主要零件加工工序和工艺过程293.1 模具零件加工的基本过程293.2模具零件加工工艺规程的编写步骤293.3部分重要模具零件的

9、生产工艺流程304.总结31谢 辞32参考文献33引言在现代制造业中，模具已经成为了越来越重要的工艺装备。人们的生活中随处可以见到模具制造出的产品的身影，如手机，车辆，电脑等，模具的广泛使用不但更大了人们日常用品的需求，而且在制造业中，模具水平的高低还直接影响到产品和企业的竞争，生产效率甚至是经济建设的速度。毕业设计是大学四年中最后一门课程，算是检验我们四年来学习的一个状况，也是为我们毕业后出去工作和学习提供一个导向。因此这次的毕业设计需要我们花百分百的心血进行第一次的自主学习和设计模具，要求虽然相比实际生产不算高，但是对于没有经验的我们来说也具有一定的挑战性。冲压模具是模具中应用最广泛的模具

10、之一。本设计主要涉及的是带孔弯曲件的冷冲模设计，包含的模具有级进模和弯曲模，包含的工艺有冲孔，切口，落料，弯曲等。本设计的主要要点在于：工件的性能分析，工件的冲压工序的安排，模具个部件的设计，零件重要部件的校核以及三维装配图和二维装配图的绘制。由于作者的水平有限，经验不足，恳请老师批评指正1. 工件分析1.1 工艺卡片零件名称：带孔弯曲件生产批量：不限 材料：10钢厚度： 2mm零件简图：（料厚为2mm）图1.1 带孔弯曲件上述尺寸没有给出精度的，可按IT10IT14级精度补标工件尺寸公差，公差数值必须兼顾以下原则：如果冲压件零件图上没有标注公差，只有公称尺寸，则应该给以标注公差。 a.非圆形

11、类按国家标准“非配合尺寸的公差数值”IT12IT14级处理（配合类公差数值，客户的图纸是会给出的），冲压模具按IT11级制造。b.对于圆形件，按IT10处理，冲模按IT6IT7级制造模具。按“入体”原则把它们逐个改为单向公差。. 落料件属于外形部分，上偏差为零，下偏差为负（相当于基轴制标注，只小不大）；属于内形部分上偏差为正，下偏差为零（相当于基孔制，只大不小）。. 冲孔件属于内形部分的上偏差为正，下偏差为零（相当于基孔制标注，只大不小）；属于外形部分的上偏差为零，下偏差为负（相当于基轴制标注，只小不大）。.孔心距或距离的尺寸，按标注。11.2 工件工艺初步分析该工件包含了冲孔，落料和弯曲等多

12、道工艺，如果采用单工序模具生产的话，一方面需要比较多的工序，另一方面需要定位的次数众多，对最终工件成型的精度产生较大的影响。大批量生产该工件，采用连续模可以缩短生产时间，保证工件的精度，降低了生产的成本，提高了操作的安全性。1.3 工艺设计（1）材料特性10钢的塑性、韧性很好，易冷热加工成型，正火或者冷加工后切削性能好，焊接性优良，无回火脆性，淬透性和淬硬性较差。制造要求手力不大、韧性高的零件，如汽车的车身，垫片、管子等，可用作冷轧、冷冲、冷弯等工艺成型。根据10钢的一上特点，可以看出其满足在冷冲压成型时的冷冲和冷弯要求。（2）工件的展开尺寸计算弯曲件的展开计算是根据中性层在弯曲前后长度不变计

13、算出来的。由于r=4mm，t=2mm，则r0.5t 所以弯曲的长度为L=L1+L2+L3+L4+L5+1.57(R1+x0*t)*4 （11）查表可知表1.1 弯曲90时变薄系数与x0数值（10号钢）R/t=2，即取用的x0=0.445L=21+5+22+5+21+1.57（4+0.4452）4 =104.71mm（3）冲裁工艺性冲裁件的形状应尽量对称简单，应避免有过长的悬臂，需要满足的最小宽度条件是b2t,而冲裁剪中孔与孔之间的距离b的条件是b1.5t，孔与边缘的距离b1的条件是b1t。根据上述要求计算本设计需要冲裁的工件的最小宽度，孔与孔的距离和孔与边缘的距离：该工件没有过长的悬臂，形状对

14、称简单，最小的宽度为36mm。该工件最小的孔与孔之间的距离是位于中心的一对孔，b=14mm，远远大于1.5t 该工件的空与边缘的最小距离b1=9.5mm。以上均符合冲裁要求。（4）冲裁工序顺序要求因为本设计的生产工件为带孔弯曲件，对于靠近弯曲的孔，一般要求先冲孔再弯曲，因为这样可以简化模具的设计，但是对于对孔精度要求较高的工件则需要先弯曲再冲孔，因为弯曲后，孔的尺寸和形状和发生变化。对于本设计的工件，因为对孔的精密度要求不高，因此，只要工件的尺寸要求满足弯曲孔不变形的条件即可先冲口后弯曲。要求弯曲半径的中心和孔边的距离最小值S必须为1.5t以上，即弯曲深度h要大于或者等于1.5t+R。计算该中

15、间中两个孔是否符合要求。直径为6mm的小孔，S=11mm，远远大于1.5t的3mm。直径为8mm的小孔，S=11mm，同样满足要求。则该工件可以选择选冲孔后弯曲。2. 模具方案的选定2.1 模具方案的比较2.1.1 连续模的特点连续模是指在冲床一道工序中完成两个以上模具工作站作业的一系列薄钣金加工用冲床工具。因为连续模具备可确保高效率和高经济价值的特点，所以最适合用于大量连续生产，还特别适用于自动化生产。连续模的优点如下:(1) 工序的安排比较容易，连续模工序数增加，加工费用的增加极少，只是模具构造增加，制造模具的成本增加。(2) 材料一次变形量减少。可以通过增加工序数来舒缓材料的变形量与加工复杂度，确保产品的质量和延长模具的寿命。(3) 加工速度显著在增加。连续模虽然有上述的有点但同时也有下面的限制：（1） 不适合制造精度公差十分严格的制品。（2） 不适合制造会产生残余应变的制品。（3） 不适合制造需要横向推力的制品。（4） 指定毛头方向的制品也需要再工序安排时特别注意