毕业设计（论文）-齿轮支架冲压模具设计.docx

毕业计齿轮支架的级进模设计Progressivediedesignofthegearbracket专业：机械设计制造及其自动化班级学号：j学生姓名：指导教师：二0二四年六月本科生毕业设计齿轮支架的级进模设计Progressivediedesignofthegearbracket专业班级：机自学生姓名：指导教师：学院：机械工程学院2024年6月本次设计为设计出款级进冲压模具。根据制件的结构、材料和精度对其进行冲压工艺性能分析，确定该制件包括落料、冲孔、翻边三个基本工序。提出两种不同的冲压方案，综合考虑生产批量、成本、模具数量、操作安全性等方面因素，确定选用级进模冲压方案。选择出合理的排样设计方案，综合考虑零件结构特点和材料利用率。在此基础上，完成了必要的工艺计算、结构设计和标准件的选型.应用结果表明：采用多工位级进模完成齿轮支架的冲压加工，可满足大批量、高安全性及成本相对较低的生产要求经过工艺分析和对比,确定模具架及确定压力机的型号，再分析对冲压件加工的模具适用类型,选择所需设计的模具,得出将设计的模具类型后，将模具的各工作零部件设计过程表达出来。说明书中的第一部分为绪论，主要叙述了冲压模具的H前发展状况，国内外的情况，并且简单介绍f此次冲压出的零件的模样与使用途径与冲压模具的重要性与本次设计的意义第二部分为零件分析,此部分为设计的关键部分，分析零件的工艺性能与材料的特性，然后选择出合理的冲压方案并11进行弯曲和翻孔的工艺性计算。然后进行排样设计，设计出能够正常工作且能顺利冲出零件的排样板，通过对零件排样图的设计，完成了材料利用率的计算，再进行冲裁工艺力的计算和冲裁模工作部分的设计计算，最后对主要零部件的设计和标准件的选择,为本次设计模具的绘制和模具的成形提供依据，以及为装配图各尺寸提供依据，通过前面的设计方案画出模具各零件图和装配图。美键字：冲压，工艺，模具结构，齿轮支架ABSTRACTThisdesignisJodesignaprogressivestampingdie.Accordingtothestructure,materia1.andaccuracyoftheworkpiece,thestampingprocessperformanceisana1.yzed,anditisdeterminedthattheworkpieceinc1.udesthreebasicprocesses:b1.anking,punchingandf1.anging.Twodifferentstampingschemeswereproposed,andtheprogressivediestampingschemewasdeterminedbycomprehensive1.yconsideringthefactorssuchasproductionbatch,cost,numberofdies,andoperationsafe(y.Se1.ectareasonab1.enestingdesignscheme,andcomprehensive1.yconsiderthestructura1.characteristicsofpartsandmateria1.Uti1.izatioirOnthisbasis,thenecessaryprocessca1.cu1.ation,structura1.designandse1.ectionofstandardpartswereComPIeIed.Theapp1.icationresu1.tsshowthatthestampingofthegearbracketiscomp1.etedbyusingthemu1.ti-stationprogressivedie.whichcanmeettheproductionrequirementsof1.argevo1.ume,highsafetyandre1.ative1.y1.owcost.Afterprocessana1.ysisandcomparison,determinethemo1.dframeanddeterminethemode1.ofthepress,thenana1.yzetheapp1.icab1.eIypeofmo1.dforstampingpartsprocessing,se1.ectthemo1.dtobedesigned,andobtainthemo1.dtypetobedesigned,andexpressthedesignProCeSSofeachworkingpartofthemo1.d.Thefirstpartofthemanua1.istheintroduction,whichmain1.ydescribesthecucntdeve1.opmentstatusofthestampingdie.thesituationathomeandabroad,andbrief1.yint11xiucestheappearanceanduseofthestampingparts,theimportanceofthestampingdieandthesignificanceofthedesign.Thesecondpartisthepartana1.ysis,whichisthekeypartofthedesign,whichana1.yzestheprocessperformanceofthepartandthecharacteristicsofthemateria1.,andthense1.ectsareasonab1.estampingschemeandca1.cu1.ates(heInanufiicturabi1.ityofbendingandturningho1.cs.Thcncarryoutthenestingdesign,designthe1.ayoutp1.atethatcanworknorma1.1.yandcansmooth1.ypunchouttheparts,throughthedesignofthepartsnestingdrawing,comp1.etetheca1.cu1.ationofmateria1.uti1.izationrate,thencarryouttheca1.cu1.ationoftheb1.ankingprocessforceandthedesignca1.cu1.ationoftheworkingpartofthepunchingdie.andfina1.1.ythedesignandse1.ectionofthestandardpartsofthemainparts,providethebasisforthedrawingofthedesignmo1.dandtheIbnningofthemo1.d,andprovidethebasisforthedimensionsoftheassemb1.ydrawing,anddrawthepartsdrawingandtheassemb1.ydrawingofthemo1.dthroughthepreviousdesignscheme.Keyword:WaShtoPrCSs:Fa1.1.toanticipatetohurt1.etheborczMo1.dingtoo1.construction目录第1章绪论11.1 课题研究的目的和意义11.2 课迤国内外研究概况11.2.1 国内模具发展概况11.2.2 国外模具发展概况21.3课超研究的主要内容31.4 冲压工艺介绍31.4 .1工艺简介31.5 .2齿轮支架零件简介4零件图如下：441.5 冲压工艺的种类41.6冲压行业阻力和障局与突破5第2章零件的分析72.1零件的工艺性分析71.1.1 1.1.设计题目内容71.1.2 材料的性能71.1.3 冲压成型工艺分析72.2工艺方案分析82. 2.1方案种类83. 2.2方案比较82.3弯曲工艺计算82.4一次翻孔工艺的计算9第3章排样设计10第4章模具间隙和凸凹模尺寸的确定114.1 模具间隙的确定111 .1.1间隙对冲裁件尺寸的精度的影响112 .1.2间隙对模具寿命的影响114 .1.3间隙对冲裁力的影响115 .1.4间隙值的确定124.2冲孔凸模尺寸134.3弯曲凸凹横尺寸134.4翻孔凸模直径13第5章设备的选择与冲载力的计算145.1压力中心的确定和冲裁力计算145.1.I压力中心的确定145.1.2侧刃冲压力155.2设备的选择16第6章模具总体设计176.1模具总体结构设计176. 2凹模固定板187. 3凸模固定板188. 4犁板189. 5卸料板19结论与展望20致谢21参考文献23第1章绪论1.1 课题研究的目的和意义冲压是指通过模具运动使板材产生塑性变形，从而获得成品零件的一种加工工艺方法，冲压模具也被称为冷冲压模具，主要运用在机械零件精加工过程中，运用压力机对加工材利施加冲压力，从而改变零件的形态冲压模具按其成形工艺可以分为冲裁模具、弯曲模具、拉深模具以及其他成形模具等:。冲压模具作为板材加工制造用的工艺装备，在整个制造业中占有不可替代的地位，冲压模具加工由于具仃加工效率高、致性好以及加工成本低等优点，广泛用于航空、航天、汽车、家电等领域工。冲压模具在生产过程中容易出现的问题及其解决办法。多工位级进模是冲压模具中的一种，它是在单工序冲压模具基触上发展起来的多工序集成模具,在副模具中可以完成冲裁，压弯，成型.拉伸等多种冲压工序，它可以聘更杂的制件外形或型孔，经分解变成简单的冲压。本次设计的材料为1.6mm厚的电解片料，该零件的成形工艺包括冲裁、弯曲、翻孔等。其主要特点是大小两翻孔方向相反，弯曲方向与大翻孔方向相反，这给模具设计和自动送料带来困难，对此级进模可以完成豆杂零件的冲裁、翻边、弯曲、拉深、立体成形以及装配等工艺，减少了中间转运和重更定位等工作，而且工位数量的增加不影响生产效率，可以冲制很小的精密零件。同时，该模具上、下模均有翻孔凸模，要完成向上和向下的翻孔工作，而级进模具在工序集中的区域还可以设置空位，从而避免了凸、凹模壁厚过小的问题，改变了凸、凹的受力状态，提高了模具的强度。1.2 课题国内外研究概况1.2.1 国内模具发展麻早期的冲压模具结构设计过程主要是通过模具工程师的手工绘图与设计计算进行的，不仅设计效率低，而且也不利于知识的枳累和维承。但是，它作为种高附加值、高科技的产品，它已然成为我国工业水平的重要指标，在改革开放近四十年的发展历程中，冲压模具制造技术一直成为研究和推广的热点我国现阶段工业产品种类繁多，更新速度较快，市场竞争激烈，人们对冲压模具及加工精度的要求也越来越面;1经过长期地发展，我国模具行业已经有了长足的发展，其中的典型代表是以汽车模具为代表的冲压模具“，冲压模具作为汽车制造过程中关键工装装备，对其提出了更高的要求。随着我国社会的不断发展，技术的不断创新，汽车工业的快速发展，冲压模具每年以20¾的增速快速发展。模具行业的专业技术人才，可以称为是制造行业中的基础人才。唐云周U等提到了冲压加工的生产效率之高，一个小时内上百个汽车的纵梁可以被冲压机器加工出来。王海宇”等分析了冲压材料可以充分利用的原因，因为它可以把材料的边角都加以利用，利用率高达80%.杨春蔚等总结J'冲压的特点.模具CAD技术作为制造行业的关键技术，不但可以提高模具设计效率、提升模具质量，而且可以大幅降低模具成本，模具CAD技术的发展和应用已经成为个国家工业技术水平的重要标志s。同时国内的一些模具企业也都普及/:维UG模拟建模技术，且AutoForm及DynaFora等CAE分析软件应用较为广泛，隐隐已成为我国汽车模具行业中应用较为主流的冲压仿真模拟技术虽然目前模具发展整体态势是良好的，但冲压模具发展中也存在诸多问题，随着工业化速度的加快，人们对冲压模具的标准和精度要求也愈发苛刻UI通过应用数字化技术，更多的工业设计软件跃然出现在工作人员眼前，为工作人员提供了更多的选择1.2.2 国外模具发展IK况最早的冲压模具结构设计系统可以追溯至20世纪60年代，如美国通用汽车公司开发的汽车覆盖件模具结构设计系统、DIECOMP公司开发的PDDC连续模系统、日本机械工程实验室的ME1.连续模CAD系统以及意大利1.0IVETT1公司的冲战模CAD系统等闾。到了20世纪80年代末期,美国、日本等发达国家己经有一半以上的冲压模具采用rCAD技术进行结构设计冏.Yi1.inWun-'等人基于So1.idWorks开发了精密冲裁模具参数化设计系统，通过该系统可以快速地实现模架、凸模、凹模、及模具标准件的调用。SKU1.nar二等人采用A1.TOCAD软件和AUtO1.ISP语言构建基丁知识的冲压模具设计系统，所设计的知识库可以根据生产需求和技术进步进行修改和更新。此外，国外模具制造企业还枳极开展国际合作，与其他国家的模具制造企业进行技术交流和合作，共同推进冲压模具的发展。1.3 课题研究的主要内容1 .制件工艺分析和工艺方案制定a）冲裁件的工艺分析：本次毕业设计的零件对冲裁工艺有良好的适应性，故采用冲线工艺.b）工艺方案制定：根据毕业设计任务书的要求，本次冲裁工艺方案采用落料冲孔电合模.2 .必要的工艺计算时冲裁件的尺寸大小，精度要求进行相关计算。3 .模具结构分析与设计；模具的结构分析与设计包括工作部分，模架，冲模的辅助装置与辅助机构，横向冲压机构。4 .模具主要零件设计及有关尺寸计算：模具主要零件设计计算包括工作零件，定位零件，压料、卸料及出件零件，导向零件，固定零件，紧固及其他零件。1.4 冲压工艺介绍1.4.1 工艺简介冲压加工具有生产率高、产品质量好、成本低等诸多优点，尤其在大批量生产中的优点突出，因此，在机械制造、汽车、电子、仪馔仪表等领域应用十分广泛，其中,多工位级进模因制件质量易于得到保证、高效、操作安全、经济效益显著等特点被广泛应用，同时，多工位级进模可与自动送料、臼动出件、自动检测等装置联动，实现冲压自动化生产囹。冲压工艺技术是冲压和模具的核心技术，是衡是冲压技术的标志和冲压成功的关键。冲压工艺根据通用的分类方法，可将冲压的基本工序大致分为材料的分离与成形两大类,其中每一类中乂包括许多不同的工序。所谓冲压就是依靠压力机和模具刻板材、带材等施加外力，让材料产生塑性变形或分离，从而得到所需要的形状和尺寸的工件（冲压件）的一种成形加工方法。1.4.2 齿轮支架零件筒介形状和尺寸如卜,图所示。材料为H62M,板材厚度0.8mm。零件图如下，图1-1零件图从图中可见，主要是翻孔、弯曲利冲栽.1.5 冲压工艺的种类冲压是通过压力机与模具对板材等原材料进行作用，令其发生塑性变形或分离情况，继而得到所需形状和尺寸的冲压件的成形加工技术。冲压主要是按工艺分类，可以分为分离工序和成形工序两类。分离工序也叫做冲裁，其目的是使被冲压件沿一定的轮廓线从板料上分离出来，同时还要保证分离断面的质量要求。成形工序的目的是在板料在不被破坏的条件卜.使其发生塑性变形，制成所需要的形状和尺寸的工件.一般在实际生产中，常是多种工序综合应用于一个工件,冲裁、弯曲、剪切、弯曲等一般是几种主要的冲压工艺方式。模具的精度与结构能够直接影响到冲压件的成形和精度，模具制造的成本和寿命是影响冲压件的成本和历量的重要因素，模具设计和制造一般需要花费较多的时间，那么这就会延长新冲压件的生产准备时间。模座、模架、导向件的标准化和发展简易模具（供小批量生产）、级进模、多工位级进模（供大量生产），以及研制快速换模装置，可减少冲压生产准备工作信和缩短准驾时间，能使适用于减少冲压牛.产准备工作量和缩短准备时间，能使适用于大批量生产的先进冲压技术合理地应用于小批量多品种生产。1.6 冲压行业阻力和障碍与突破阻力：在传统的汽车冲压件检测中，由于其存在检测数据误差大、效率低、无质量跟踪，不能够数字化集成等缺点,在现代工业生产中很难满足工厂大批量、高速高效检测的实际需要.。突破点：加速技术改造要改变当前大部分还是手工上下料的落后同面，结合具体情况，采取新工艺,提高机械化、自动化程度。争取加大投资力度，加速冲压生产线的技术改造,使尽早达到当今国际水平.应加速发展数字化柔性成形技术、液压成形技术、高精度级进化成形技术以及适应新一代轻量化车身结构的型材弯曲成形技术及相关设备。阻力二：生产集中度低许多汽车集团大而全，形成封闭内部配套，导致各企业的冲压件种类多，生产集中度低，规模小，易造成低水平的重坡建设，难以满足专业化分工生产，市场竞争力弱。突破点：走专业化道路，严格管理工艺路线的变更为保障有好的冲压件质量，必须提供优良的工艺条件，时量产后冲压模具工艺变更要合理正确管理，缩短变更后的调试时间及精度恢更，工艺路线变更管控有着重要意义。阻力三：冲压板材臼给率不足，品种规格不配食目前，我国汽车薄板只能满足60%左右，而高档轿车用钢板，如高强度板、合金化镀锌板、超宽板（1650三以上）等都依赖进口突破点：所用的材料应与行业协调发展汽军用钢板的品种应更趋向合理，朝着高强、高耐蚀和各种规格的薄钢板方向发展，并改善冲压性能.铝、铁合金已成为汽车轻量化的理性材料，扩大应用已势在必行。阻力四：科技成果转化慢，先进工艺推广慢在我国，许多冲压新技术起步并不晚，有些还达到了国际先进水平，但常常很难形成生产力。先进冲抵工艺应用不多，有的仅处于试用阶段，吸收、转化、推广速度慢。技术开发费用投入少，导致企业对先进技术的掌握应用慢，开发创新能力不足，中小企业在这方面的差距更甚。突破点：走产、学、研联合之路应困绕大型开发和产业化项目，以高校和科研单位为技术支持，企业为应用基地，形成产品、设备、材料、技术的企业联合实体，形成既能开发创新，乂能迅速产业化的乩性循环.阻力五：大、精模具依赖进口当前，模具制造过程流程长、工序节点多，冲压模具的材料、设计、制作均满足不了国内汽车发屣的需要。突破点：提升信息化、标准化水平必须用信息化技术改造模具企业，发展重点在于大力推广CADCMCAE一体化技术，特别是成形过程的计算机模拟分析和优化技术(CAE)。加速我国模具标准化进程，提高精度和互换率。阻力六：专业人才缺乏业内掌握先进设计分析技术和数字化技术的高素质人才远远不能满足冲压行业K速发展的需要，众多合资公司由外方进行工程设计,掌握设计权、投资权，我方冲压技术人员难以卢正掌握冲压工艺的爽.谛。突破点：提高行业人员素质这是一项迫在眉睫的任务，又是一项长期而系统的任务.振兴我国冲压行业需要大批r水平的科技人才，大批熟悉国内外市场、具有现代管理知识和能力的企业家，大批掌握先进技术、工艺的高级技能人才。第2章零件的分析2.1 零件的工艺性分析2.1.1 设计题目内容图2-1工件图原始资料：如图2T所示零件材料：为电解片；厚度：为1.6e：生产批量：属于大批量生产2.1. 2材料的性能电解片会随着材质的序度的增加而使其屈服值减小。能保证机械性能,但不保证化学成分的稳定性,不能热处理,机械性能较低，比较常用，价格便宜。2.1.3冲压成型工艺分析此工件为电解片，厚度为1.6mm,具有良好的冲压性能，适合冲裁，具有良好的冲压工艺性。主要工艺难点在于两个精度要求，及其零件的形状不规则，在大批量的生产条件下，要保证生产效率，选取合理的模具类型、结构，采用最经济的制模工艺。通过对零件的形状做简单分析，该零件的冲压工序包含了落料、冲孔、弯曲,翻孔这4道工序.2.2. 艺方案分析2.3. 2.1方案种类根据制件工艺性分析，要加工此零件，有出以下两种方案“方案一：落料、弯曲、冲孔、翻孔、切边单工序,共5道工序,每道工序一个单工序模具方案二：先落料冲孔,翻孔和弯曲零件的连续模具生产。2. 2.2方案比较方案一属于单工序。每个工位只能完成一个工序，生产速度较慢，再加之此制件生产批量大，尺寸较小，这种方案生产率低，-一股不宜采用。方案二为多工序，在同一部位何时完成了零件的生产，时下这种大批垃生产零件，大大的提高了生产效率,故选用方案二。2.3 弯曲工艺计算如图2-2,求图示的筒形件的毛坯展开尺寸图2-2（1）无圆角半径（较小）的弯曲件（r<05）根据毛坯与制件等体积法计算。（2）有圆角半径（较大）的弯曲件<r>0.5t）根据中性层长度不变原理计算。因为r=2>0.5t=0.5*2-1.mm,属于有圆角半径（较大）的弯曲件,所以弯曲件的展开长度按直边区与网角区分段进行计算.视直边区在弯曲前后长度不变，圆角区展开长度按弯曲前后中性层长度不变条件进行计算.变形区中性层曲率半径PPr+2+038×2-2.76w<2-1)1.7=1.+A(2-2)其中4=(180o)”+OoX0<2-3)（中性层圆角部分的长度）该零件的展开长度为1.i=12+1.57×（1.+1.6O.27）I4.25wj（2-4）P中性层曲率半径,mm;k-一中性层位系数,查表得k=0.38r-一弯曲内弯曲半径,mmt弯曲件材料厚度,mm1.Z-弯曲件的展开长度,Ea弯曲中心角-一弯角2.4 一次翻孔工艺的计算大翻孔的直径尺寸：d,=D,-2×（-0.43r-0.72r）=13.6-（9.6-0.43×2-0.721.6）=6”Im小翻孔的直径尺寸：d,t=D,v-2×（-0.43r-0.72z）=6.6-（5-0.43×0.5-0.72×1.6）=3"IW第3章排样设计根据工件的开关，确定采用无废料的排样方法不可能做到，但能采用有废料和少废料的排样方法.经多次排样计算决定采用，1）搭边设计板料厚度f=1.6"，工件边长A=50，,所以=2mn,a2=2.5w送料步距A=55",条料宽度B=JStwti。2）排样布局图2-3排样图3）材料利用率计算：S=2953.42”/S0）9S342<2-5)=oo%=_T_xoo%-XKX）%=71.36%S1.）B55×75式中，一材料利用率：S一工件的实际面积：S。一所用材料面积，包括工件面积与废制面积：A一步距（相邻两个制件对应点的距离）B一条料宽度.第4章模具间隙和凸凹模尺寸的确定4.1 模具间隙的确定4.1.1 间隙对冲裁件尺寸的精度的影响冲裁件的尺寸精度是指冲裁件的实际尺寸与基本尺寸的差值，差值越小，则精度越高。这个差值包括两方面的偏差，一是冲裁件相对于凸模或凹模尺寸的偏差，二是模具本身的制造偏差。影响偏差值的因素有：凸模与凹模间隙、材料性质、工件形状与尺寸。其中主要因素是凸模、凹模间的间隙值。上述因素的影响是在定的模具制造精度前提下讨论的。若模具刃口制造精度低,则冲技件的制造精度也就无法保证。所以，凸、凹模刃口的制造公差一定要按工件的尺寸要求来决定。此外，模具的结构形式及定位方式对孔的定位尺寸精度也有较大的影响。4.1.2 间隙对模具寿命的影响模具寿命受各种因素的综合影响。间隙是影响模具寿命诸因素中最主要的因素之一。冲裁过程中，凸模与被冲的孔之间，凹模与落料件之间均有摩擦，而且间隙越小，模具作用的压应力越大，摩擦也越严重。所以过小的间隙对模具寿命极为不利.而较大的间隙可使凸模侧面与材料间的摩擦减小，并减缓由丁受到指责和装配精度限制而出现的间隙不均匀现缴的不利影响，从而提高模具寿命。4.1.3 间隙对冲裁力的影响随着间隙的增大，材料所受的拉力应力增大，材料容易断裂分离，因此冲裁力减小。通常冲裁力的降低并不显著，当雎边间隙在材料厚度的5%20%左右时，冲载力的降低不超过5%-10%间隙对卸料力、推件力的影响比较显著.间隙增大后，从凸模上卸料和从凹模里推出零件都省力，当单边间隙达到材料厚度的15%-25%左右时卸料力几乎为零。但间隙继续增大，因为毛刺增大，又将引起卸料力、顶件力迅速增大。4.1.4 间隙值的确定由以上分析可见，凸模、凹模间间隙对冲裁件质任、冲裁工艺力、模具寿命都有很大的影响“因此，设计模具时一定要选择一个合理的间限，以保证冲裁件的断面质量、尺寸精度满足产品的要求、所需冲裁力小、模具寿命高。考虑到模具在使用过程中的磨损使间隙值增大，故设计与制造新模具时要采用最小合理间隙值Gn1.n。确定合理间隙的方法有理论确定法与经验法。1 .理论确定法理论确定法的主耍依据是保证上下裂纹会合，以便获得贪好的断面>2 .经验确定法根据近年来的研究与使用经验，在确定间隙值时要按要求分类选用。对尺寸精度、断面垂直度耍求百的制件应选用较小间隙值，对断面垂直度与尺寸精度要求不高的制件，应以降低冲裁力、提高模具寿命为主，可用较大间隙值本论文设计的产品经查冲压工艺与模具设计书中表2.2.3得：材料为08F钢.厚度为0.8的铁芯片间隙值为：ZInw=O.072：Z1.1.1.1.ix=OJm弯曲模间隙是指单面间隙。间隙的大小对弯曲力、弯曲件的痂量、弯曲模的寿命都有影响.若C值太小，凸缘区变厚的材料通过间隙时，校直与变形的阻力增加，与模具表面间的摩擦、磨损严重，使弯曲力增加，零件变薄严重，甚至拉破，模具寿命降低。间隙小时得到的零件侧壁平直而光滑,质量较好，精度较高。间隙过大时，对毛坯的校直和挤压作用减小，弯曲力降低,模具的寿命提高，但零件的质量变差，冲出的零件例壁不宜。因此弯曲模的间隙值也应合适，确定C时要考虑压边状况、弯曲次数和工件精度等。其原则是：既要考虑板料本身的公差，又要考虑板料的增厚现象，间隙般都比毛坯厚度略大些。采用压边弯曲时其值可按下式计算：4.2 冲孔凸模尺寸材料是电解片,料厚1.6mm的初始双面间隙为：Zm=0.42mm,Zmb=O.38nm对于精度为IT9的工件，磨损系：数x=0.5凸模尺寸:杳表冲压手册第57页，冲裁凸模、凹模的极限偏差为：电=0.021nvn,匹j=0.032nm采用凸模与凹模配合加工，冲孔情况，磨损后凸模减小.4.3 弯曲凸凹模尺寸V形件弯曲时，凸、凹模的间隙是靠调整压力机的闭合高度来控制的.但在模具设计中，必须考虑到要使模具闭合时，模具的工作部分与工件能紧密贴合，以保证弯曲侦量。U形件弯曲时必须合理确定凸、凹模之间的间隙，间隙过大则回弹大，工件的形状和尺寸误差增大。间隙过小公加大弯曲力，使工件熔度减薄，增加摩擦，擦伤工件并降低模具的寿命U形件凸、凹模的单面间隙值一般可按下式计算：Z2=r+C7式中：Z/2一一凸、凹模的单面间隙：I板料厚度的基本尺寸：板料厚度的正偏差；C一一根据弯曲件的离度和宽度而决定的间隙系数，其值按冲压手册B表4-16选取。当工件精度要求较高时，间隙值应适当她小，可以取Z2=t.查有关资料板料厚度的正偏差为=O,I5三;由公式可得：/=r+r=2+O.I5+O.O5×2=2.2511w(4-1)4.4 翻孔凸模直径如错误!未找到引用源.，由于在翻孔过程中,材料沿切向伸长,因此其端面的材料变薄非常严亚，根据材料的统一变形情况，翻孔凹模与翻孔马模之间的间隙应小于原来的材料号度。图4-1翻孔间隙查表得平板毛坯翻孔时凸凹模之间的间隙取Z2=1.3三胡扎凸模的刃口尺寸计算如下：查表得翻孔凸模极限偏差为：D45；尸,“，mm查表磨损系数取X=O.5则4，,=(d+XA)4“)=(45+0.5×0.28)7:45.14%翻孔凹模的刃口尺寸计算如下：根据翻孔间隙和翻孔凸模的刃口尺寸来确定翻孔凹模的人口尺寸%=(/+%)产第5章设备的选择与冲载力的计算5.1 压力中心的确定和冲裁力计算5.1.1 压力中心的确定冲压力是保证能否完成冲压的主要动力，同时也是选择压力机的主要依据之一，因此必须认真计算。本模具总冲压力（FG共有八大部分组成，即侧刃冲压力、冲切口冲压力、3次拉深的冲压力、冲导正孔的冲压力、整形冲压力、冲圆孔的冲压力、切废料部分冲压力、切断部分冲压力和弯曲部分冲压力。即侧刃冲压力（FQ、冲切口冲压力（FQ、觐孔部分冲压力（F.）、冲导正孔的冲压力（FG、整形冲压力（FQ、冲EI孔的冲压力（FQ、切废料冲压力（FQ、切断冲压力（FG组成，由于这八部分力基本是一起进行的，因此模具的冲压力取它们之和。即:Fit=F*+F.+F.+F；+F别；«+1M(5-1)如对毛坯进行加工必须要用到压力机。而压力机位置的确定必须先确定压力中心“其出公式如下：。+,11N1.-1.1.Y1.+1.2Y,+1.nYn一M1.I=I(5-2)本次设计中制件的结构为中心对称图形，且材料分布均匀，因此压力.中心的位更一定在制件的中心位置，即中心点处。5.1.2侧刃冲压力根据本模具的结构，侧刃冲压力包括冲裁力根Q和推件力（F）.即:F«=Fjt+FH已知材料电解片，板材厚1.6mm,材料的抗剪强度取中间值t=300HPa。1,冲裁力(5-3)1.m.3X1.6XIIOX300=686M)N式中1.成形快!|刃周长，IIOmmt板料厚度，单位mm一一材料抗剪强度，单位MPaK一一安全系数，取1.32.推件力(5-4)Ft1.心=8O.O5X68640=2756ON式中K,一一推件力系数，查表3.11卸料力、推件力、顶件力系数(即查参考文献4,P34页,表2-20)，得KtrO.05n梗塞在凹模内的制件或废料数量，n=ht,h为直刃口部分的高，查参考文献4,P53页,表2-26,得h-6mm；n=ht=60,8=8。3.侧刃总冲压力F*F*+F.=13447+5379=18826N(5-5)表3.11卸料力、推件力、顶件力系数冲裁件材料KnKeKM纯铜、黄铜0.02'0.060.03'0.090.03'0.09铝、铝合金0.025'0.080.03'0.070.03'0.07钢(料厚t11m)0.10.065'0.0750.10.14>O.50.045'0.0550.0650.08>0.52.50.04'0.050.0550.06>2.5、6.50.03v0.040.0450.05>6.50.02'0.030.0250.035.2设备的选择1 .所选压力机的公称压力必须大于总冲压力，即F压F总。2 .压力机的行程大小应适当。由r压力机的行程影响到模具的张开高度，因此时于冲裁，弯曲等模具，其行程不于过大，以免发生凸模与导板分离或滚珠导向装置脱开的不良后果。对于弯曲模，压力机的行程至少应大于成品零件高度的两倍以上，以保证毛坯的放进和成行零件的取出。3 .所选压力机的最大充度应与冲模的闭合高度相适应。即满足：冲模的闭合高度介于压力机的最大闭合高度和最小闭合高度之间的要求。4.压力机工作台面的尺寸必须大石模具下模座的外形尺寸，并还要留有安装固定的余地。但在过大的工作台面上安装过小尺寸的冲模时，对工作台的受里条件也是不利的。根据总冲压力，模具闭合高度，冲床工作台面尺寸等，并结合现有设备，用J23-40开式双柱可倾冲床，并在工作台面上备制垫块。其主要工艺参数如卜：标准型固定台压力机：公称压力：400KN：发生在名义压力时滑块距卜.死点的距离：7mm：滑块行程：100mm：调节行程：100-10mm：标准行程式次数（不小于）：80rmin,标准行程次数（不小于）：70rmin;最大封闭¾度：30On1.rn：工作台尺寸：左右63OmmX前后420mm：工作台孔尺寸：200nun;模柄孔尺寸：5011m×70mm;工作台板厚度：80Mu第6章模具总体设计6.1 模具总体结构设计废料由凸模入凹模洞口中，积累到一定数址，由下模漏料孔排出，不必清除废料，操作方便，应用很广，但工件表面平直度较差，凸凹模承受的张力较大,因此凸凹模的壁厚应严格控制，以免强度不足。6.2 凹模固定板凹模固定板形状与凹模板一致，如图所示:图6-1凹模板6.3 凸模固定板凸模固定板将凸模固定在模座上，其平面轮廓尺寸与凹模板外形尺寸相同,但还应考虑紧固螺钉及销钉的位置。固定板的凸模安装孔与凸模采用过渡配合H7/m6、H7n6,压装后将凸模端面与固定板一起磨平。凸模固定板为圆形，厚度般取凹模厚度的0608倍。6.4 垫板冲裁时，如果凸模的端部对模座的压应力超过模座材料的许用压应力，这时需要在凸模端部与模座之间加上一块强度较而的垫板“即下列情况下加垫板。,<1y式中巴一凸模端面的压应力，其数值为：Fj一模座材料下雨压应力,其数值：铸铁约为100MPa,钢约为200MPa：产一冲裁力；产一凸模上端面面积.蛰板的下毂与马模固定板一致，厚度一般取412e0垫板淬硬后两面应磨平,表面粗糙度RaWO.32-0.63。由本套模具选用压入式模柄，在上模座与凸模固定板之间也必须安装垫板.6.5卸料板卸料板同样为和凹模板一致,卸料板材料选A3或（45）钢，不用热处理淬硬。取卸料板与凸凹模的双面间隙为01.0.3三.和料板上设置几个和料螺钉。和科钉尾部应留有足够的行程空间。卸料螺钉拧紧后，应使卸料板超出凸模端面Im1,有误差时通过在螺行与卸料板之间安装垫片来调整。如下图所示：OOoOO3一口O°C图6-2卸料板结论与展望本次冲压模具的设计历时几个月，系统综合应用了大学期间所学的相关知识。通过本次设计，基本上己经掌握冲压模具的设计过程和方法，查阅文献收集资料途径，培养了良好的设计思路，为以后从事模具设计工作打卜了坚实的基础。为了提高生产效率和降低成本，在设计中尽量对模具进行设计。但这也带来如模具内部结构复杂，不便于安装等问题。原模存在着最小壁厚的问题，最小壁厚取值大，浪费材料，取值小模具的强度不能保证，设计时解决了城小壁厚与搭边值之间的矛盾：使用定位装理，避免了毛坯的偏移：凸模在工作时保证其强度时存在问题；给清理工作带来不便，应该改进。致谢致谢是论文的终篇，但不是青春的终点。行文至此，落笔为终.时光飞逝，岁月如梭，始于2020年金秋,终于2024年盛夏。三个月的毕业设计即将结束，四年的大学生涯也要落幕，是结束也是开始。路披荆斩棘，