U形件冲孔、落料、弯曲级进模设计

常州机电职业技术学院

毕业设计（论文）

作 者： 学 号：

系 部： 模具技术系 专 业： 模具设计与制造 题 目： U形件冲孔、落料、弯曲级进模设计

指导者：

评阅者：

2011年4月

毕业设计（论文）中文摘要

目录

1 引言 1 2 工艺分析 2

2.1精度分析 3

2.2材料分析 3

2.3结构分析 3 3 工艺方案的确定 3 4 冲孔落料工作部分工艺设计

4.1毛坯展开尺寸计算 4

4.2排样 4

4.3材料的利用率 6

4.4计算冲压力 7

4.5计算压力中心 7

4.6 压力机的初选择 8

4.7凸凹模刃口尺寸计算 8 5 弯曲模工作部分工艺计算

5.1凸模圆角半径 10

5.2凹模的圆角半径 10

5.3凹模深度 10

5.4凸、凹模间隙 10

5.5凸凹模横向尺寸及公差 11

5.6模架的选择 12

5.7其他主要零部件的设计

参考文献 12

引言

改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。近年来，模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维CAD，并陆续开始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等国际通用软件。虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展，但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。例如，精密加工设备在模具加工设备中的比重比较低；CAD/CAE/CAM技术的普及率不高；许多先进的模具技术应用不够广泛等等，致使相当一部分大型、精密、复杂和长寿命模具依赖进口。

导柱式冲裁模的导向比导板模的准确可靠,并能保证冲裁间隙的均匀,冲裁的工件精度较高、模具使用寿命长，而且在冲床上安装使用方便，因此导柱式冲裁模是应用最广泛的一种冲模,适合大批量生产。尤其是在我国加入WTO之后，在全球化经济竞争的市场的环境下，为生产符合“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”等要求服务的模具产品，研究、开发、改进模具生产设备与模具设计方式更具有深远的现实意义和紧迫性。

2工艺性分析

工件图

材料：08钢

2.1精度分析

厚:1.5㎜

2.1.1尺寸精度

①完全由弯曲工序得到的尺寸有30、60、80，都未注尺寸公差，属于未注公差尺寸，精度很容易达到要求。

②由冲裁工序得到的尺寸有φ15，尺寸为自由公差，精度很容易达到要求，但可能会受弯曲工序的影响。

2.1.2角度精度

角度也未标注公差，属于未注公差尺寸，所以该零件的角度精度要求不高，很容易达到要求。

2.2 材料分析

该材料采用08钢，具有良好的冲压成形性能。因此，该工件可用冷冲压加工成形。

2.3结构分析

零件外形结构简单对称，对冲裁加工较为有利。该零件的最小弯曲半径为3.5㎜，而08钢冷作硬化状态的最小的圆角半径为0.4t＝0.4×3.5＝1.4，因此，该零件弯曲半径，所以弯曲时不会有裂纹，弯曲后也不用整形。

3确定工艺方案

制成该零件所需的基本工序为冲孔、落料和弯曲。

零件上的孔，尽量在毛坯上冲出，以简化模具结构，便于操作。而零件上的φ15孔的边缘到弯曲中心的距离为17.5㎜，大于1.0t(3.5㎜)，弯曲时不会引起孔变形，因此φ15孔可在压弯前冲出，冲出的φ15孔可以做后续工序定位孔用。因此完成该零件的弯曲成形，可能的工艺方案有以下几种。

方案一：冲φ15孔→落料与弯曲复合级进模

方案二：冲孔→落料（不完全）→弯曲→落料（完全）级进模

方案三：冲φ15孔→落料与弯曲复合两副模具

方案四: 冲孔与落料复合→弯曲两副模具

方案五：冲孔→落料→弯曲三套模具

在上述列举的方案中，各方案的优、缺点如下：

方案一优点：只需一副模具， 工序集中，生产效率高，工件的回弹易于控制，

第二道工序可靠第一道工序中的φ15定位，尺寸和形状准确，表面质量高。缺点：模具结构复杂，安装、调试、维修困难，制造周期长。

方案二优点：只需一副模具，生产效率高，模具寿命长。缺点：模具安装、调试、维修困难，精度稍低。

方案三优点：工序集中，由一副模具完成所有工序，生产效率高。缺点：模具结构复杂，制造周期长。

方案四优点：模具结构简单。缺点： 需两套模具，生产效率低，零件精度稍差，难以满足零件年产量的要求。

方案五优点：模具结构简单，制造简单，寿命长。缺点：需三套模具，工序分散，生产效率低。

综上所述，考虑到零件较简单，为保证各项技术要求与精度要求，采用方案二。其工序如下：冲孔→落料（不完全）→弯曲→落料（完全）级进模

4冲孔落料工作部分工艺设计

4.1 毛坯展开尺寸计算

r＝3.5 0.5t＝0.5×1.5＝7.5 r＜0.5t 弯曲变形时不仅制件的圆角变形区产生严重的变薄，而且与其相邻的直边部分也产生变薄，故应按变形前后体积不变条件确定坯料长度。U形件的坯料展开尺寸为LZ＝l1＋l2＋l3＋0.6t＝57＋28.5＋28.5＋0.6×1.5＝114.9

4.2排样

模具采用导料板导料，查表得工件与工件之间的搭边值为1.8㎜，工件与侧边之间的搭边值为2㎜，根据零件形状，采用直排的方式，零件可能的排样方式有如下所示两种。

（a）

(b)

现选用1500㎜×1000㎜的钢板，则需计算采用不同裁剪方式时，每张板能裁出的零件总个数。

1）裁成宽84㎜、长1000㎜的条料，则一张板能出的零件总个数为 [1500

84]×[1000116.7]＝17×8＝136

2）裁成宽84㎜、长1500㎜的条料，则一张板能出的零件总个数为 [1000

84]×[1500116.7]＝11×12＝132

3）裁成宽118.9㎜、长1000㎜的条料，则一张板能出的零件总个数为 [

1500118.9]×[100081.8]＝12×12＝144

4)裁成宽118.9㎜、长1500㎜的条料，则一张板能出的零件总个数为 [1000

118.9]×[150081.8]＝8×18＝144

显然，第三、四两种裁剪方案的利用率高，采用第三种裁剪方案，即裁剪成宽118.9㎜、长1000㎜的条料。具体排样图如下：

为了简化模具结构，提前把板裁成114.9㎜宽，整体考虑模具结构，具体排样如下：

4.3 计算材料的利用率

一个步距内的材料利用率为

η1＝114.9 80 3.14 7.5 7.5-114.9 3

114.9 83×100%＝91%

整张板料的材料利用率为

η2＝< …… 此处隐藏：4866字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……