滑轮弯模 压线卡弯模 课程设计.docx
《滑轮弯模 压线卡弯模 课程设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《滑轮弯模 压线卡弯模 课程设计.docx（16页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
滑轮弯模压线卡弯模课程设计
青岛理工大学
专业课程设计说明书
附带装配图1张，零件图1张，需要的请加qq786126796索取下载
设计人：
学号：
学院：
机械工程学院
专业：
材料及控制工程
班级：
材料
指导教师：
日期：
年月日
前言
模具是机械工业的重要工艺装备。
由于模具技术的迅猛发展，模具设计与制造已成为一个行业，越来越引起人们的重视。
冲压模具是冲压生产的主要工艺设备,其设计是否合理对冲压件的表面质量、尺寸精度、生产率以及经济效益等影响巨大。
因此，研究冲压模具的各项技术指标，对冲压模具设计和冲压技术发展是十分必要的。
此次课程设计，其目的在于巩固所学知识，熟悉有关资料，树立正确的设计思想，掌握设计方法，培养学生的实际工作能力。
通过冲模结构设计，使学生在冲压工艺性分析，冲压工艺方案论证，冲压工艺计算，冲模零件结构设计，编写技术文件和查阅技术文献等方面受到一次综合训练。
本套模具为弯曲模模具，开始利用autoCAD建模模块下设计模具的装配图,零件图等，即由老师给出零件及生产要求与精度要求，在老师的指导下设计出一套符合要求的弯曲模。
在此次设计过程中，得到了老师的和广大同学的热心帮助，获益非浅,在此表示衷心的感谢。
目录
第1章设计任务书……………………………………………………………1
第2章零件的工艺性分析……………………………………………………2
2.1弯曲工艺性质量问题…………………………………………………………………2
2.2弯曲件的工艺分析……………………………………………………………………2
2.3弯曲件的尺寸精度……………………………………………………………………2
第3章拟定弯曲件的工艺方案………………………………………………3
3.1工序步骤分析…………………………………………………………………………3
3.2弯曲模设计要求………………………………………………………………………4
第4章弯曲工艺计算…………………………………………………………5
4.1弯曲件毛坯尺寸的计算………………………………………………………………5
4.2自由弯曲力的计算……………………………………………………………………5
4.3校正弯曲力的计算……………………………………………………………………5
4.4顶件力、压料力………………………………………………………………………5
第5章凸凹模刃口尺寸计算…………………………………………………6
5.1凸、凹模圆角半径的计算……………………………………………………………6
5.2弯曲U形件凹模m的值………………………………………………………………6
5.3凹凸模间隙……………………………………………………………………………6
5.4弯曲凹凸模模向尺寸及公差…………………………………………………………6
5.5总结概括………………………………………………………………………………7
第6章模具总体设计及主要零部件设计……………………………………9
6.1零件相关尺寸计算……………………………………………………………………9
6.2弹簧的选择…………………………………………………………………………9
6.3卸料装置的设计………………………………………………………………………10
6.4模柄的设计……………………………………………………………………11
6.5螺钉与销钉…………………………………………………………………………11
第7章冲压设备的选定………………………………………………………12
7.1模具闭合高度计算…………………………………………………………………12
7.2压力机的选用………………………………………………………………………12
第8章模具装配图及主要零件图……………………………………………13
8.1模具装配图…………………………………………………………………………13
8.2凸模凹模零件图……………………………………………………………………14
设计总结………………………………………………………………………15参考文献………………………………………………………………………16
第1章设计任务书
与传统的弯曲成型模比较，滑轮弯曲成型模具只是将模具的凸模制作成为了一个滑轮形状的模具。
模具工作过程：
毛坯件放在凹模上，用活动定位销定位。
上模下行时，压板压缩上模中的弹簧，滑轮继续压毛坯料并沿着凹模的斜槽面运动，将工件弯曲成型。
上模回升后，工件留在凹模中，拉出手柄，推板，使活动定位销下降，然后从纵向取出工件。
至此，零件的整个弯曲成型过程。
如下图所示毛坯图，设计一套模具使其能够生产如下图的工件。
材料厚度t=0.5㎜，零件材料Q235,则零件精度选IT14，冲模制造精度为IT7～IT8,大批量生产。
查资料得：
零件材料为Q235，屈服强度为425MPa，伸长率为10%。
该零件形状简单，采用简单模即可，加工简单方便，也可保证较高的精度。
第2章零件的工艺性分析
2.1工艺性质量问题
弯曲工艺主要质量问题有：
拉裂、截面畸变、翘曲及回弹。
2.2工艺分析
从图中可知，零件形状简单，有多处弯曲,成形工序简单。
依据样件分析,零件原采用多滑块压力机二次弯曲成形,现如采用级进模一次弯曲成形有2处难点:
①无法弯曲内径;②一次弯曲成形难以保证弯曲精度。
如采用级进模二次弯曲，难点在于，弯曲回弹较大，难以保证弯曲精度。
分析比较单工序集中，工位数较少，因此模具结构尺寸也教少，压力机各部分独立的单一体，使得结构大为简化。
用级进模加工，不仅模具十分复杂，而且模具费用也比多滑块压力机模具高得多。
但是在此方案中，工位过于集中，在一个工位上完成多个工序，使的模具零件相距太近，凹模的壁厚较薄，影响模具寿命。
由于弯曲回弹不大，一次弯曲就可保证准确的精度，符合设计要求。
2.3弯曲件的尺寸精度
该零件的尺寸公差要求较松，均为自由公差。
圆角半径均满足弯曲对圆角半径的要求。
此件按级计算，故满足弯曲工序对制件公差等级的要求。
第3章拟定弯曲件的工艺方案
3.1工序步骤分析
原形状如图
用单工序模一次弯曲加工零件，如图，弯曲得到的形状
3.2弯曲模设计要求
一个复杂的板类弯曲件，一般要多次弯曲才能成形，弯曲件的工序安排、弯曲件形状设计对弯曲模具的结构、产品的精度影响很大，必须对弯曲件进行认真分析比较，制定出合理的弯曲工序，以便使模具结构合理。
弯曲件的设计不但要考虑使用性能、精度、强度，而且要对材料、成形条件、模具形式、加工方法等因素全面衡量。
（1）弯曲工序的审定及安排
对多角弯曲件、非对称件、有孔件等，因变形会影响到制件形状精度，因而对工序安排给予足够重视。
多角弯曲应先弯外角弯内角，前次弯曲要给予后次弯曲有可靠的定位，并应保证后次弯曲不影响前次弯曲。
非对称件弯曲尽可能采用成对弯曲。
对有重要切口及孔洞的弯曲件，冲孔工序最好安排在弯曲工序后进行。
（2）坯料的定位及压紧
坯料的定位要可靠、准确。
尽可能将坯料水平放置，充分利用工件上的孔或增加工艺孔来定位，这样不但定位准确，也可防止弯曲时工件产生位移。
定位部分最好选择在不产生弯曲变形的部位。
多次弯曲时最好有同一定位基准，要注意毛刺对定位精度的影响。
（3）防止回弹的措施
弯曲回弹直接影响弯曲件的精度，回弹较大时弯曲圆角半径也随之增大。
对精度要求较高的弯曲件，其弯曲模必须考虑减小回弹的措施，如：
减小顶件板宽度，使弯曲圆角得到充分校正；减少凸模底部接触面积，加强弯曲变形区的校正力；采用凸底顶板，使工件产生负回弹以及提高模具结构的刚度等。
（4）工件取出要方便、迅速、安全
通常用顶出装置来顶件或用压缩空气吹出工件。
弹性压料装置常兼作制件顶出装置用。
第4章弯曲工艺计算
4.1弯曲件毛坯尺寸的计算
取R=2变形区中性层曲率半径r，
β1=r+kt=1+0.38*0.5=1.19mm
β2=r+kt=4+0.5*0.5=4.25mm
根据β1、β2与角度计算L1、L2弧长展开长度有：
L1=2*β1π/6=1.245mm
L2=2*β2π/6=13.345
该零件的展开长度为L=L0+（L1+L2+L3）=32+（1.245+13.245+5.2）*2=71.58
4.2自由弯曲力的计算：
F=
由图知：
c=0.7，k=1.3,B=8，t=0.5，r=2，
=425，
计算得：
F=171.89N
同理，当计算较小半径圆弧时：
c=0.6，k=1.3,B=8，t=0.5，r=0.5，
=425，
计算得：
F=442N
4.3校正弯曲力的计算：
查表取P=100，A=8*（36+3.464*2）=343.424
所以：
=P*A=100x343.424=34.34KN
4.4顶件力
和压料力
可近似取弯曲力的30%~80%
4.5初选压力机
1.8x34.34=61.812KN初选压力机的公称压力为63KN。
第5章凸凹模刃口尺寸计算
5.1凸凹模圆角半径：
凸模圆角半径rp一般取略小于或等于弯曲件内圆角半径的数值，但不能小于材料允许的最小弯曲半径。
当弯曲件的弯曲半径较大（r/t＞10）时还应考虑回弹量。
若制件的内圆角半径为r，一般可取rp=r。
如果因工件结构需要出现r＜rmin时，则应取rp＞rmin，最后通过整形工序使rp=r。
通过以上原则，既知道芯棒的圆角半径为R2。
凹模圆角半径rd及凹模深度H凹模圆角半径不宜小于3mm，一面在弯曲时擦伤毛坯，凹模两边对称处的圆角半径应一致，否则弯曲时毛坯会发生偏移。
5.2弯曲U形件凹模m值：
m=3mm。
5.3凹凸模间隙：
C=t=2mm对于U形件弯曲模，则应当选择合适的间隙。
间隙过小，会使零件弯边厚度变薄，降低凹模的寿命，增大弯曲力。
间隙过大，则回弹大，降低零件的精度。
U形件弯曲模的凸、凹模单边间隙一般可按下式计算
式中Z——弯曲模凸、凹模单边间隙；
——零件材料厚度（基本尺寸）；
——材料厚度的上偏差；
C——间隙系数
查表可得
=+0.07C=0.05
=2+0.07+0.05×1=2.12mm
5.4弯曲凸、凹模横向尺寸及公差
确定U形件弯曲凸、凹模横向尺寸及公差的原则是：
零件标注外形尺寸时，应以凹模为基准件，间隙取在凸模上。
零件标注内形尺寸时，应以凸模为基准件，间隙取在凹模上。
而凸、凹模的尺寸和公差则应根据零件的尺寸、公差，回弹情况以及模具磨损规律而定。
当零件标注外形尺寸时，则
当零件标注内形尺寸时，则
式中
——凸、凹模横向尺寸；
——弯曲件横向的最大极限尺寸；
——弯曲件横向的最小极限尺寸；
——弯曲件横向尺寸公差；
——凸、凹模制造公差，可采用IT7~IT9级精度，一般可取凸模的精度比凹模的精度高一级。
查得Δ=±0.39mmδp=-0.02mmδd=+0.02mm
工件为单向偏差
5.5总结概括：
<1>、弯曲部分的圆角
弯曲半径不宜过大或过小，过大时因受回弹的影响，弯曲件的精度不易保证，过小时会产生破裂，通常将不致使材料弯曲时的最小弯曲半径的极限值称为材料的最小弯曲半径。
查表可得Q235A的最小弯曲半径为0.4，而此工件r/t=2>0.4满足条件
<2>、弯曲件的弯曲边高度
直角弯曲时，应使弯曲边的高度h>r+2t，h=8mm,r=4,t=0.5所以h>r+2t满足要求
<3>、弯曲件的孔边距离
当弯曲件毛坯上有孔时，若孔位于弯曲变形内，弯曲材料的流动会使原有孔变形，因此，应尽量使孔位为于变形区外，当t=0.5mm时L=6>t满足要求
<4>、形状与尺寸的对称性
该工件形状为非对称件，可以采取一模两件方式，便于保证毛坯偏移、
<5>、板材弯曲零件的冲裁毛刺面与弯曲方向
弯曲件的毛坯往往是经冲裁落料而成的，冲裁的断面是光亮面，另一面是毛刺面。
弯曲件应使毛刺面作为弯曲件的内侧，当必须将毛刺面置于外侧时应尽量加大弯曲半径，以避免开裂
<6>弯曲件的尺寸公差
弯曲件的精度受坯料的定位、偏移、回弹和翘曲的影响，弯曲的工序越多，精度越低，该工件选择尺寸公差为IT14级Δ=0.4角度公差为+2′
第6章模具总体设计及主要零部件设计
6.1零件相关尺寸计算
凸模壁厚，凹模壁厚是指凹模刃口与外缘的距离，
凸模模厚度计算，
式中—凸模厚度，—因数
凸模厚度为，壁厚为，长度为
6.2弹簧的选择：
弹簧设计如下表
D
D2
t
Fj
h0
n
hj
L
2
32
10
547
90
12
38.5
545
D2-弹簧中经（mm）、d-材料直径（mm）、t-节距（mm）、Fj-工作极限载荷（N）、hj-工作极限载荷下变形量（mm）、h0-自由高度（mm）、n-有效圈数、L-展开长度（mm）
弹簧的校核选用机械设计手册（软件版）V3.0的弹簧设计功能进行校核，校核结果如下：
材料名称M_Name=油淬火回火硅锰合金弹簧钢丝A类
切变模量G=79000（MPa）弹性模量E=206000（MPa）抗拉强度σb=1471（MPa）
许用切应力τb=647.24（MPa）压并圈取值范围n2'=1～2.5
卸料装置的设计
由于该制件是弯曲角度不较大，零件很薄，可能包在凸模也可能进入凹模，所以采用了刚性卸料装置。
模柄的设计
本套模具的冲裁力较小，模具结构较小，故可以选用旋入式模柄，此模柄是通过螺纹与上模座连接，并加螺丝防止松动，拆卸方便。
具体结构尺寸如下，直径，高度，，，。
螺钉与销钉
螺钉与销钉都是标准件，按标准选用。
螺钉用于固定模具零件，一般选用内六角螺钉；销钉起定位作用，常用圆柱销钉。
选用螺钉、销钉时应注意以下几点：
螺钉要均匀布置，尽量置于被固定件的外形轮廓附近。
当被固定件为圆形时，一般采用个螺钉，当为矩形时，一般采用个。
销钉一般都用两个，且尽量远距离错开布置，以保证定位可靠。
螺钉之间、螺钉与销钉之间的距离，螺钉、销钉距刃口及外边缘的距离，均不应过小，以防降低强度。
内六角螺钉通过孔及其螺钉装配尺寸应合理。
连接件的销孔应配合加工，以保证位置精度，销钉孔与销钉采用
或过渡配合。
螺钉、销钉规格应根据冲压力大小，凹模厚度等确定。
螺钉规格选用查取，螺钉规格。
第7章冲压设备的选定
7.1模具闭合高度计算
H=H上+Hd+Ht+H下
=130mm
7.2压力机的选用
根据以上计算结果参照许发樾主编《冲模设计应用实例》附录开
式压力机主要技术规格，选取公称压力为的开式压力机，该压力机与模具设计的有关系数为：
公称压力：
；
滑块行程：
固定行程35；调节行程：
；
滑块行程次数：
次；
最大闭合高度：
；
封闭高度调节量：
；
工作台尺寸（前后×左右）：
；
模柄孔尺寸（直径×深度）：
；
第8章模具装配图及主要零件图
摆块式弯曲模
1-底座2-凹模3-压板4-连接片5-圆柱销
6-凸模支架7-弹簧8-滑轮9-活动定位销10-螺钉
设计总结
通过这次毕业设计使我系统的复习了所学的专业知识同时也巩固了先前学到的知识，同时感触最深的是，所学知识只有在应用中才能在更深刻理解和长时间记忆。
对一些原来一知半解的理论也有了清楚的认识。
特别是原来所学的一些专业基础课：
如《机械制图》、《机械工程材料》、《互换性原理与测量》等有了更深刻的理解，使制造的模具既能满足使用要求有不浪费材料，保证了工件的经济性，设计的合理性。
通过查寻《冷冲模手册》、《模具制造简明手册》、《模具标准应用手册》等了解到许多原来未知的知识。
由于能力有限，设计中难免有疏漏之处，恳请老师给予指正。
我在此衷心谢谢原老师的大力帮助与指导。
此模具为摆块弯曲模，此模具结构简单、安装方便，采用了刚性卸料，，且此模具生产成本低，生产效率高，适用于大中小型企业及大批量生产。
本次设计我查阅了大量的资料，特别是有关冷冲模方面的。
这无疑拓宽了我在这方面的知识，对今后的发展将会起到一定的帮助，通过翻阅大量的模具书籍，使我对模具设计有了近一步的了解，在其方法上有了深刻的体会，由于本设计设及模具的安装、调试等知识，在查阅过程中又从新对它们进行了一遍系统的复习，进一步加强了所学知识。
使它们系统化和结构化。
限于水平和经验，本设计的缺点和不足之处在所难免，希望老师和同学提出批评和建议。
总之，通过这次课程设计使我认识到学与用之间还差很多。
对于论文中存在的缺点和错误敬请老师批评指正。
参考文献
、刘建超张宝忠《冲压模具设计与制造》高等教育出版社
、姜奎华《冲压工艺与模具设计》机械工业出版社
、许发樾《模具标准应用手册》机械工业出版社
、冯炳尧朝泰荣《模具设计与制造简明手册》上海科学技术出版社
、陈锡栋《实用模具技术手册》机械工业出版社
、齐卫东《冷冲压模具图集》北京理工大学出版社
、史铁梁《冷冲模设计指导》机械工业出版社
、王树勋《模具实用技术综合手册》华南理工大学出版社
]郝海滨《冷冲压模具简明设计手册》化学工业出版社
肖祥芷《中国模具设计大典》江西科学技术出版社
王孝培《模具设计简明手册》机械工业出版社
马正元韩启《冲压工艺与模具设计》机械工业出版社
........忽略此处.......
升级会员 