文档介绍:该【Z字形弯曲冲孔冲压模具设计 】是由【青山代下】上传分享,文档一共【15】页,该文档可以免费在线阅读,需要了解更多关于【Z字形弯曲冲孔冲压模具设计 】的内容,可以使用淘豆网的站内搜索功能,选择自己适合的文档,以下文字是截取该文章内的部分文字,如需要获得完整电子版,请下载此文档到您的设备,方便您编辑和打印。:..:..第1章前言冲压是使板料经分离或成形而得到制件的加工方法。冲压利用冲压模具对板料进行加工。常温下进行的板料冲压加工称为冷冲压。模具是大批生产同形产品的工具,是工业生产的主要工艺装备。模具工业是国民经济的基础工业。模具可保证冲压产品的尺寸精度,使产品质量稳定,而且在加工中不破坏产品表面。用模具生产零部件可以采用冶金厂大量生产的廉价的轧钢钢板或钢带为坏料,且在生产中不需加热,具有生产效率高、质量好、重量轻、成本低且节约能源和原材料等一系列优点,是其他加工方法所不能比拟的。使用模具已成为当代工业生产的重要手段和工艺发展方向。现代制造业的发展和技术水平的提高,很大程度上取决于模具工业的发展。目前,工业生产中普遍采用模具成形工业方法,以提高产品的生产率和质量。一般压力机加工,一台普通的压力机设备每分钟可成形零件几件到几十件,高速压力机的生产率已达到每分钟数百件甚至上千件。据不完全统计,飞机、汽车、拖拉机、电机、电器、仪表、等产品,有60%左右的零件是用模具加工出来的;而自行车、手表、洗衣机、电冰箱及电风扇等轻工业产品,有90%左右的零件时用模具加工出来的;至于日用五金、餐具等物品的大批量生产基本上完全靠模具来进行。显而易见,模具作为一种专用的工艺设备,在生产中的决定性作用和重要地位逐渐为人们所共识。本次课程设计的内容为用模具生产Z形弯曲件件,需要解决弯曲计算问题同时对相关的模具的零件给以详细的设计,生成装配工程图和相关的零件图。通过对任务书二维零件图形进行分析,对其工艺性能进行分析以判断该产品的成型可行性。通过对该冲压件的综合分析,拟定其成型工艺,对其工艺参数进行初步设定。根据工艺分析结果对模具进行初步设计,设计模具的各大机构,在这个过程中还需要选择模具的材料和冲压成型设备。为了保证模具的使用可靠性,需要对模具相关参数进行计算校核,对模具进行进一步优化。在模具结构设计完成之后,需要使用二维制图软件CAD绘制模具的装配图及重要零件图。最后,完成该冲压零件的成型工艺分析和相关的模具设计。1:..。08钢是极软的低碳钢,强度、硬度很低,而塑性、韧性极高,具有良好的冷变形性和焊接性,正火后切削加工性尚可,退火后导磁率较高,剩磁较少,但淬透性、淬硬性极低,08F中F表示是沸腾钢,08表示为含碳量为万分之八,该钢是优质沸腾钢,性能与08钢相似,但是时效,敏感性比08钢更好。08F钢的塑性很好,主要用来制造冷冲压件,易于轧成薄板、薄带、冷变形材,冷拉钢丝。用于冲压件,压延机,各类不承受载荷的覆盖件,渗碳、渗氮,制作各类套筒、靠模、支架。其相关属性如下:抗拉强度σb(MPa):≥295屈服强度σs(MPa):≥175伸长率δ5(%):≥、厚度、形状及尺寸,在进行冲压工艺设计和模具设计时,应特别注意以下几点:1)该制件为Z字型弯曲件,因此在设计时,毛坯尺寸的计算是一个重点。2)要确定弯曲形式以及弯曲后产品的回弹。3)该弯曲件较复杂,需要考虑弯曲的方式以及需要弯曲的次数。4)弯曲圆角半径以及弯曲凸凹模间隙的确定需要能够保证模具的使用可靠。根据该零件的形状特征,该产品属于弯曲件,根据综合考虑该产品的形状结构以及材料特性,选择弯曲方式为一次弯曲成型的方式开成型该Z字型型弯曲件。另外,弯曲件还有一个圆孔,可以在弯曲成型的同时,进行冲孔工序。所以,本次课程设计的模具类型为弯曲冲孔复合模。2:..:图3-1Z字型弯曲冲孔成型件二维图根据图3-1,查表可得弯曲件毛坯尺寸计算公式为:(3-1)式中,L为毛坯展开长度,、为工件直边长度(mm);K为应变中性层位移系数,;r为弯曲件内弯曲半径(mm);t为板厚。代入尺寸数据可得:,弯曲成型过程中同样伴有弹性变形,而弹性变形会有部分的恢复,即弯曲回弹,使弯曲制件的圆角半径和弯曲角与模具不一样。弯曲变形的回弹是实际生产过程中弯曲件实际弯曲情况与模具的情况不同,其弯曲变形回弹图如下所示:3:..图3-2弯曲变形回弹图由图知,弯曲变形时弯曲角为r,回弹后变为了;弯曲变形时弯曲角为,回弹后变为了,而弯曲角变化值为回弹角,即。影响弯曲回弹因素很多:材料的力学性能(主要是弹性模量和屈服极限强度)、相对的弯曲半径(弯曲半径与厚度的比值)、弯曲时所采用的方式(自由弯曲或校正弯曲)、弯曲中心角(中心角越大回弹越大)等等。因此,需要设置合理的弯曲成型工艺以及弯曲模具结构来减小弯曲成型,在本次设计中,综合考虑弯曲件结构以及材料性能,在模具设计时需要考虑弯曲回弹。,相对弯曲半径的大小影响着弯曲件外部所受的拉应力大小,就说明该弯曲成型较为顺利。产品在弯曲成型时所能达到的最小圆角半径即最小弯曲半径,最小弯曲半径越小越有利于弯曲制件弯曲成型。同样的,最小弯曲半径也有许多影响因素:材料力学性能(塑形越好最小弯曲半径越小)、工件弯曲中心角大小(中心角越小最小弯曲半径越小)、板料相对宽度和厚度(相对宽度和厚度越小最小弯曲半径越小)、材料纤维方向(弯曲线与纤维方向垂直最小弯曲半径越小)等。最小弯曲半径理论计算较繁琐复杂,需要结合实际生产情况才能得出结果,一次一般按经验值选取,如下表:4:..表3-1最小弯曲半径材料压弯线与轧制纹向垂直压弯线与轧制纹向平行08F、、15、、Q215A、、30、35、40、、,,,由于该冲压件较小,而该成型弯曲件的弯曲半径为3mm,完全达到最小弯曲半径要求,即该产品成型较容易。,因此需要合理的凸凹模间隙来控制弯曲件质量、弯曲力以及模具寿命等,查询资料得知弯曲凸凹模间隙公式如下:(式3-2)式中,c为凸凹模单边间隙(mm);t为工件材料厚度(mm),取4mm;为工件材料正偏差(mm),取0;x为间隙系数,;计算得凸凹模单边间隙为:。凹模圆角半径过小,则坯料弯曲时进入凹模的组立增大,工件表面将产生擦伤甚至压痕;凹模圆角半径过大,则会影响坯料定位的准确性。凹模两边的圆角半径应一致,以免弯曲时工件产生偏移。在生产中,凹模圆角半径一般取决于弯曲件的材料厚度:当t≤2mm时,r=(3~6)t;d5:..当t=2~4mm时,r=(2~3)t;d当t大于4mm时,r=2t。d本次弯曲凹模的圆角半径取8mm。,模具的合理间隙值也要靠模具刃口尺寸及制造精度来保证。正确确定模具刃口尺寸及其制造公差,是设计冲裁模主要任务之一。=,最大双面间隙Zmax=。(1)凸模或凹模磨损后会增大的尺寸---第一类尺寸AAj=(Amax-x△)(2)凸模或凹模磨损后会减小的尺寸---第一类尺寸BBj=(Bmin+x△)(3)凸模或凹模磨损后基本不变的尺寸---第一类尺寸CCj=(Cmin+)其中,x为磨损系数。查表得:工件精度IT10级以上x=1工件精度IT1-IT13x==,故按IT14级精度,x=。在所有的尺寸中,属于B类尺寸的有:属于C类尺寸的有:、注:①凸模或凹模磨损后将会增大的尺寸——第一类尺寸A。②凸模或凹模磨损后将会减小的尺寸——第二类尺寸B。6:..③凸模或凹模磨损后会基本不变的尺寸——第三类尺寸C。其中,x为磨损系数。。-。中心距7:..,设计模具以及检验模具的强度。压力机的吨位必须大于所计算的冲裁力,以适应冲裁工艺的需求。,包括材料特性、零件形状、毛坯尺寸、弯曲圆角半径、模具间隙、弯曲方式等,因此,弯曲力的计算非常复杂且困难,不过可以采用经验公式来粗略进行计算。弯曲分自由弯曲和校正弯曲,是根据弯曲时凹模结构来区分的,而自由弯曲又有V型弯曲和U型弯曲,是根据弯曲形状来区分的。Z字形弯曲属于校正弯曲。校正弯曲力计算公式如下:(式4-1)式中,F为校正弯曲力;A为校正部分的投影面积(mm2);q为单位面积上的校正力(MPa),查表取60MPa。计算得:,根据冲压成型特点,被分离的材料会落在凹模,影响凹模后续使用,而剩下的材料会包紧在凸模上,使后续成型无法完成。因此,需要想办法将材料卸下,于是需要计算卸料力和顶件力。根据该冲压件特性,卸料力可近似取自由弯曲的60%~80%,此处取80%,。(式4-2)式中――冲孔力(N);L――工件外轮廓周长(mm);T――材料厚度(mm),t=4mm;τ――材料抗剪强度(MPa)。由查表,。根据零件图可算冲孔轮廓长度约为L=(mm)则::..,而由公式选取JH23-25固定开式可倾曲柄压力机。参数如下表:-25压力机参数表型号JH23-25公称压力(kN)250滑块行程(mm)7580滑块行程次数()最大闭合高度(mm)260闭合高度调节量(mm)55滑块中心线至机身距离(mm)130工作台尺寸(mm)前后370左右560模柄孔尺寸(mm),为了保证冲压设备能满足冲压成型的所有条件,因此,需要对已选择的冲压设备各项参数进行校核计算。冲压压力机行程校核:,已选冲压设备的滑块行程长度为75mm,根据产品零件图3-1可知,该冲压件成品的高度为20mm,滑块行程>20mm+=,因此滑块行程满足要求。②压力机工作台板尺寸校核:根据模具装配图得模具最大平面尺寸为300mm×250mm,而已选冲压设备工作台尺寸为370mm×560mm,可以看出,该冲压设备的工作台尺寸完全满足模具装配要求。:..219mm,而该冲压设备的最大装模高度为260mm,满足闭合高度要求,可知该模具能顺利安装在冲压压力机上。0:..,确定此次设计模具类型为复合模,一次成型一个产品。复合模冲压生产效率高,压力机一次行程内可以完成两个以上的工序,适用于大批量生产。,选择使用定位销对板料进行定位,这样的定位精度较高,结构简单并且非常可靠。,为保证后续的冲压成型能正常进行,需将板料从凸模上脱落,在本次设计中,选择用弹性卸料的方式来进行,使用橡胶将板料以及凸模一起弹起,后续取件方式选择使用手工取件。。模具材料因工艺不同、:表5-1模具主要零件材料表序号名称材料1模柄Q2352上模座HT2003压料销454凹模T105凸模T106定位板457固定座458下模座HT2009弹顶板451:..通过对Z字形弯曲件相关模具的设计、计算,使我对冲压模的设计流程有了更深的了解,包括零件的工艺分析、工艺方案的确定、模具结构的形式的选择、必要的工艺计算、主要的零件设计、压力机的选择、总装配图及零件图的绘制。在设计的过程中,有些数据、尺寸是一点也马虎不得的,只要一个数据有误,就得全部的改动,使设计难度大大的增加。在这次设计中,我感觉要完成设计不仅要有扎实的专业的知识,还要有过硬的计算机的基础保障,方才能很好的完成这次设计。所以我们今后的学习中不仅要学习好应该所学的,还要尽可能多的去扩展我们的其他方面的领域,只有这样我们才能做得过更好。通过设计的实践,使我了解到模具设计的基本要求、基本内容和一般程序,掌握了机械零件常用的设计准则。针对课程设计中出现的问题查阅资料,大大扩展了我们的知识面,培养了我们在模具工业方面的兴趣及实际动手能力,对将来我在模具方面的发展起了一个重要的作用。本次课程设计是我对所学知识运用的一次尝试,是我在机械知识学习方面的一次有意义的实践。2:..[1]任海东、苏君.《冷冲压工艺与模具设计》.郑州:河南科学技术出版社2007[2]王丽霞、愈佳芝.《计算机绘图》.郑州:河南科学技术出版社2006[3]刘家平.《机械制图》.郑州:河南科学技术出版社2006[4]康宝来、于兴芝.《机械设计基础》.郑州:河南科学技术出版社2006[5]黄云清.《公差配合与测量技术》.北京:[6]康宝来、于兴芝.《机械设计基础》.郑州:河南科学技术出版社2006[7]黄云清.《公差配合与测量技术》.北京:[8]李云程《模具制造工艺学》.北京:[9]孙凤勤.《冲压与塑压设备》.北京:[10]吴兆祥.《模具材料及表面处理》.北京:[11]许发越.《模具标准应用手册》.北京:机械工业出版社1994[12]:[13]:[14]:[15]:[16]杨玉英,