冲压弯曲模设计.docx
- 文档编号:4996686
- 上传时间:2022-12-12
- 格式:DOCX
- 页数:15
- 大小:145.23KB
冲压弯曲模设计.docx
《冲压弯曲模设计.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《冲压弯曲模设计.docx(15页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
冲压弯曲模设计
冲压弯曲模设计(总16页)
毕业设计说明书
题目
专业
班级
学生姓名
指导教师
年月日
冲压弯曲模设计
摘要
本文介绍的模具实例结构简单实用,使用方便可靠,首先根据工件图算工件的展开尺寸,在根据展开尺寸算该零件的压力中心,材料利用率,画排样图。
根据零件的几何形状要求和尺寸的分析,采用复合模冲压,这样有利于提高生产效率,模具设计和制造也相对于简单。
当所有的参数计算完后,对磨具的装配方案,对主要零件的设计和装配要求技术要求都进行了分析。
在设计过程中除了设计说明书外,还包括模具的装配图,非标准零件的零件图,工件的加工工艺卡片,工艺规程卡片,非标准零件的加工工艺过程卡片。
关键词:
单工序模;冲压;设计;模具结构;加工工艺
第一章
1绪论………………………………………………………………..1
2冲裁弯曲件的工艺设计……………………………..…………2
3确定工艺方案及模具的结构形式………………………..2
4模具设计工艺计算………………………………………………………………..3
计算毛坯尺寸…………………………………………………………...…..3
排样、计算条料宽度及距的确定……………………………………….......5
搭边值的确定……………………………………………………
条料宽度的确定………………………………………………..............7
到料板间距的确定……………………………………………………..7
排样……………………………………………………………………..8
材料利用率的计算……………………………………………………..8
5冲裁力的计算……………………………………………………………10
计算冲裁力的公式…………………………………………………….10
总的冲裁力、卸料力、推件力、顶件力、弯曲力和总的冲压力…….11
总的冲裁力……………………………………………………………11
卸料力FQ的计算……………………………………………………..12
推料力FQ1的计算……………………………………………………12
顶件力FQ2的计算………………………………………………….....12
弯曲力FC的计算……………………………………………………...13
总冲压力的计算……………………...................................................14
6模具压力中心与计算............................................................................................14
7冲裁间隙的确定…………………………………………………………………15
8刃口尺寸的计算…………………………………………………………………16
刃口尺寸计算的基本原则………………………………………………….16
刃口尺寸的计算…………………………………………………………….17
计算凸、凹模刃口的尺寸………………………………………………….18
冲裁刃口高度……………………………………………………………….21
弯曲部分刃口尺寸的计算………………………………………………….21
最小弯曲半径…………………………………………………………21
弯曲部分工作尺寸的计算……………………………………………22
9模具总的结构设计………………………………………………………………25
模具类型的选择…………………………………………………………….25
定位方式的选择…………………………………………………………….25
卸料方式的选择…………………………………………………………….25
导向方式的选择…………………………………………………………….25
10主要零部件的设计……………………………………………………………..26
工作零件的设计…………………………………………………………...26
凹模的设计…………………………………………………………26
凸凹模的设计………………………………………………………27
外形凸模的设计…………………………………………………..27
内孔凸模的设计……………………………………………………28
弯曲凸模的设计……………………………………………………28
卸料部分的设计…………………………………………………………...29
卸料板的设计……………………………………………………..29
卸料弹簧的设计…………………………………………………....29
定位零件的设计…………………………………………………………...31
模架及其他零部件的设计………………………………………………...31
上下模座…………………………………………………………....31
模柄………………………………………………………………....32
模具的闭合高度…………………………………………………....32
11模具总装图……………………………………………………………………..33
12压力机的选择…………………………………………………………………33
总结…………………………………………………………………………………..34
致谢…………………………………………………………………………………..35
参考文献......................................................................................................................36
附录…………………………………………………………………………………..37
附录1冲压模具装配工序卡片……………………………………………...37
附录2非标准零件的加工工艺过程…………………………………….…..38
附录3冲孔凸模加工工艺过程………………………………………….…..39
附录4凸凹模加工工艺卡片……………………………………..……….....40
附录5空心垫板的加工工艺过程…………………………………………...41
附录6弯曲凸模加工工艺过程……………………………………………...41
附录7部分标准公差值……………………………………………………...42
附录8J23系列开式可轻压力机主要技术参数………………………….....43
1绪论
改革开放以来,随着国民经济的高速发展,工业产品的品种和数量的不断增加,更新换代的不断加快,在现代制造业中,企业的生产一方面朝着多品种、小批量和多样式的方向发展,加快换型,采用柔性化加工,以适应不同用户的需要;另一方面朝着大批量,高效率生产的方向发展,以提高劳动生产率和生产规模来创造更多效益,生产上采取专用设备生产的方式。
模具,做为高效率的生产工具的一种,是工业生产中使用极为广泛与重要的工艺装备。
采用模具生产制品和零件,具有生产效率高,可实现高速大批量的生产;节约原材料,实现无切屑加工;产品质量稳定,具有良好的互换性;操作简单,对操作人员没有很高的技术要求;利用模具批量生产的零件加工费用低;所加工出的零件与制件可以一次成形,不需进行再加工;能制造出其它加工工艺方法难以加工、形状比较复杂的零件制品;
容易实现生产的自动化的特点。
2冲裁弯曲件的工艺分析
图2-1所示为托架示意图
材料:
20钢
厚度:
,
生产批量:
年生产量8万件
该材料,强度比15号钢稍高,很少淬火,无回火脆性。
冷变形塑性高、一般供弯曲、压延、弯边和锤拱等加工,电弧焊和接触焊的焊接性能好,气焊时厚度小,外形要求严格或形状复杂的制件上易发生裂纹。
切削加工性冷拔或正火状态较退火状态好、一般用于制造受力不大而韧性要求高的。
适合拉伸。
尺寸精度:
零件图上的尺寸除了四个孔的定位尺寸标有偏差外,其他的形状尺寸均未标注公差,属自由尺寸,可安IT14级确定工件的公差。
经查公差表,各尺寸公差为:
Ø100+0。
36Ø50+0。
3025±
三个孔的位置公差为:
36±30±
工件结构形状:
制件需要进行落料、冲孔、弯曲三道基本工序,尺寸较小。
结论:
该制件可以进行冲裁
制件为大批量生产,应重视模具材料和结构的选择,保证磨具的复杂程度和模具的寿命。
3确定工艺方案及模具的结构形式
根据制件的工艺分析,其基本工序有落料、冲孔、弯曲三道基本工序,按其先后顺序组合,可得如下几种方案;
(1)落料——弯曲——冲孔;单工序模冲压
(2)落料——冲孔——弯曲;单工序模冲压。
(3)冲孔——落料——弯曲;连续模冲压。
(4)冲孔——落料——弯曲;复合模冲压。
方案
(1)工序模冲裁,在实际生产中大量应用,由于节约成本,采用此方案。
(2)属于单工序模冲裁工序冲裁模指在压力机一次行程内
完成一个冲压工序的冲裁模。
由于此制件生产批量大,尺寸又较这两种方案生产效率较低,操作也不安全,劳动强度大,故不宜采用。
方案(3)属于连续模,是指压力机在一次行程中,依次在模具几个不同的位置上同时完成多道冲压工序的模具。
于制件的结构尺寸小,厚度小,连续模结构复杂,又因落料在前弯曲在后,必然使弯曲时产生很大的加工难度,因此,不宜采用该方案。
方案(4)属于复合冲裁模,采用复合模冲裁,其模具结构没有连续模复杂,生产效率也很高,又降低的工人的劳动强度,但是成本高,难维护,故不宜采用。
根据分析采用方案
(1)单工序模冲压。
4模具总体结构设计
模具类型的选择
由冲压工艺分析可知,采用单工序模冲压,所以模具类型为单工序模。
定位方式的选择
因为该模具采用的是条料,控制条料的送进方向采用导料销,有侧压装置。
控制条料的送进步距采用导正销定距。
卸料方式的选择
因为工件料厚为,相对较薄,卸料力不大,故可采用弹性料装置卸料。
导向方式的选择
为了提高模具寿命和工件质量,方便安装调整,该单工序模采用对角导柱的导向方式。
5模具设计工艺计算
计算毛坯尺寸
相对弯曲半径为:
R/t==1
式中:
R——弯曲半径(mm)t——材料厚度(mm)
求变形区中性层曲率半径β(mm)。
β=r0+kt公式(5—1)
式中:
r0——内弯曲半径
t——材料厚度
k——中性层系数
表5—1板料弯曲中性层系数
r0/t
K1(V)
K2(U)
K3(O)
—
—
—
—
—
r0/t
2
3
4
5
6
8
K1(V)
K2(U)
K3(O)
查表5—1,K=
根据公式5—1β=r0+kt
=+=(mm)
图5—1计算展开尺寸示意图
根据零件图上得知,圆角半径较大(R>),弯曲件毛坯的长度
公式为:
LO=∑L直+∑L弯公式(5—2)
式中:
LO——弯曲件毛坯张开长度(mm)
∑L直——弯曲件各直线部分的长度(mm)
∑L弯——弯曲件各弯曲部分中性层长度之和(mm)
在图5—1中:
∑L直=9++22++9=66(mm)公式(5—3)
∑L弯=2πβ=(mm)
LO=∑L直+∑L弯=66+=(mm)
取LO=80(mm)
根据计算得:
工件的展开尺寸为30x80(mm),如图4—2所示。
图5—2尺寸展开图
排样、计算条料宽度及步距的确定
搭边值的确定
排样时零件之间以及零件与条料侧边之间留下的工艺余料,称为搭边。
搭边的作用是补偿定位误差,保持条料有一定的刚度,以保证零件质量和送料方便。
搭边过大,浪费材料。
搭边过小,冲裁时容易翘曲或被拉断,不仅会增大冲件毛刺,有时还有拉入凸、凹模间隙中损坏模具刃口,降低模具寿命。
或影响送料工作。
搭边值通常由经验确定,表所列搭边值为普通冲裁时经验数据之一。
表5—2搭边a和a1数值
材料厚度
圆件及r>2t的工件
矩形工件边长L<50mm
矩形工件边长L>50mm
或r<2t的工件
工件间a
沿边a1
工件间a
沿边a1
工件间a
沿边a1
<
~
~
~
~
~
~
~
~
~
~
~12
搭边值是废料,所以应尽量取小,但过小的搭边值容易挤进凹模,增加刃口磨损表5—2给出了钢(%~%)的搭边值。
该制件是矩形工件,根据尺寸从表5—2中查出:
两制件之间的搭边值a=(mm),侧搭边值a1=(mm)。
条料宽度的确定
计算条料宽度有三种情况需要考虑;
有侧压装置时条料的宽度。
无侧压装置时条料的宽度。
有定距侧刃时条料的宽度。
有定距侧刃时条料的宽度。
有侧压装置的模具,能使条料始终沿着导料板送进。
条料宽度公式:
B=(D+2a)
公式(5—4)其中条料宽度偏差上偏差为0,下偏差为—△,见表4—3条料宽度偏差。
D——条料宽度方向冲裁件的最大尺寸。
a——侧搭边值。
查表5—3条料宽度偏差为
根据公式5—4B=(D+2a)
=(80+2×)
=表5—3条料宽度公差(mm)
条料宽度
B/mm
材料厚度t/mm
~1
>1~2
>2~3
Δ
c
Δ
c
Δ
c
≤50
>50~100
>100~150
导板间间距的确定
导料板间距离公式:
A=B+Z公式(5—5)
Z——导料板与条料之间的最小间隙(mm);
查表5—4得Z=5mm
根据公式5—5A=B+Z
=+5
=(mm)
表5—4导料板与条料之间的最小间隙Zmin(mm)
材料厚度t/mm
有侧压装置
条料宽度B/mm
100以下
100以上
~
~1
1~2
2~3
3~4
4~5
5
5
5
5
5
5
8
8
8
8
8
8
排样
根据材料经济利用程度,排样方法可以分为有废料、少废料和无废料排样三种,根据制件在条料上的布置形式,排样有可以分为直排、斜排、对排、混合排、多排等多重形式。
采用少、无废料排样法,材料利用率高,不但有利于一次冲程获得多个制件,而且可以简化模具结构,降低冲裁力,但是,因条料本身的公差以及条料导向与定位所产生的误差的影响,所以模具冲裁件的公差等级较低。
同时,因模具单面受力(单边切断时),不但会加剧模具的磨损,降低模具的寿命,而且也直接影响到冲裁件的断面质量。
由于设计的零件是矩形零件,且二个孔均有位置公差要求,所以采用有费料直排法。
图5—3排样图
材料利用率的计算:
冲裁零件的面积为:
F=长×宽=80×30=2400(mm2)
毛坯规格为:
600×1200(mm)。
送料步距为:
h=D+a1=30+=(mm)
一个步距内的材料利用率为:
n11=(nF/Bh)×100%
n为一个步距内冲件的个数。
n11=(nF/Bh)×100%
=(1×2400/×)×100%
=%
横裁时的条料数为:
n1=1200/B
=1200/=可冲14条,
每条件数为:
n2=(600-a)/h
=/
=可冲18件,
板料可冲总件数为:
n=n1×n2=18x14=252(件)
板料利用率为:
n12=(nF/600×1200)
=(252×2400/600×1200)×100%
=84%
纵裁时的条料数为:
n1=600/B
=600/
=可冲7条,
每条件数为:
n2=(1200-a)/h
=/
=可冲37件,
板料可冲总件数为:
n=n1×n2=7×37=259(件)
板料的利用率为:
n12=(nF/600×1200)
=(259×2400/600×1200)×100%
=%
横裁和纵裁的材料利用率一样,该零件采用纵裁法。
6冲裁压力和压力中心的确定
计算冲裁力的公式
计算冲裁力是为了选择合适的压力机,设计模具和检验模具的强度,压力机的吨位必须大于所计算的冲裁力,以适宜冲裁的要求,普通平刃冲裁模,其冲裁力Fp一般可以按下式计算:
Fp=KptLτ公式(6—1)
式中τ——材料抗剪强度,见附表(MPa);
L——冲裁周边总长(mm);
t——材料厚度(mm);
系数Kp是考虑到冲裁模刃口的磨损,凸模与凹模间隙之波动(数值的变化或分布不均),润滑情况,材料力学性能与厚度公差的变化等因数而设置的安全系数Kp,一般取1~3。
当查不到抗剪强度r时,可以用抗拉强度σb代替τ,而取Kp=的近似计算法计算。
根据常用金属冲压材料的力学性能查出LY21—Y的抗剪强度为280~310(MPa),
取τ=300(MPa)
总冲裁力、卸料力、推料力、顶件力、弯曲力和总冲压力
由于冲裁模具采用弹压卸料装置和自然落料方式。
总的冲裁力包括
F——总冲压力。
Fp——总冲裁力。
FQ——卸料力
FQ1——推料力。
FQ2——顶件力
FC——弯曲力
根据常用金属冲压材料的力学性能查出LY21—Y的抗剪强度为280~310(MPa)
总冲裁力:
Fp=F1+F2公式(6—1)
F1——落料时的冲裁力。
F2——冲孔时的冲裁力.
落料时的周边长度为:
L1=2×(25+32)=114(mm)
根据公式5—1F1=KptLτ
=1××114×300
=(KN)
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 冲压 弯曲 设计