弯曲模模具设计.docx
《弯曲模模具设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《弯曲模模具设计.docx（22页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
弯曲模模具设计
弯曲模模具设计
说明书
题目双向弯板的磨具设计
学生##付俊文学号1014054130
所在学院材料科学与工程学院
专业班级材控1002班
指导教师______
完成地点##理工学院___
2013年6月24日
前言1
第一章设计产品图6
第二章零件的冲压工艺性分析8
§2.1零件的结构工艺性分析8
§2.2分析公差和外表粗糙度8
第三章冲压工艺方安的制定与模具结构形式的论证和确定10
§3.1冲压工艺方安的制定10
§3.2模具结构形式的论证和确定10
第四章毛坯形状和尺寸确实定11
§4.1毛坯尺寸的计算12
§4.2条料的尺寸确定12
第五章弯曲力计算14
第六章落料工艺计算15
§6.1刃口尺寸计算15
§6.2冲裁力计算16
第七章冲压设备的选用17
§7.1落料设备的选用17
§7.2弯曲模局部的计算与其设备的选用17
第八章模具零部件结构确实定18
§8.1弯曲模主要零部件设计18
§8.2标准模架的选用19
§8.3送料定距零件20
§8.4卸料装置和推件装置20
§8.5导向零件20
§8.6紧固零件21
第九章模具的结构与工作过程22
§9.1模具结构和工作过程23
§9.2模具结构特点24
§9.3弹性元件的设计24
结论26
参考文献27
致谢28
前言
冲压成形作为现代工业中一种十分重要的加工方法，用以生产各种板料零件,具有很多独特的优势，其成形件具有自重轻、刚度大、强度高、互换性好、本钱低、生产过程便于实现机械自动化与生产效率高等优点，是一种其它加工方法所不能相比和不可替代的先进制造技术，在制造业中具有很强的竞争力，被广泛应用于汽车、能源、机械、信息、航空航天、国防工业和日常生活的生产之中。
在吸收了力学、数学、金属材料学、机械科学以与控制、计算机技术等方面的知识后，已经形成了冲压学科的成形根本理论。
以冲压产品为龙头，以模具为中心，结合现代先进技术的应用，在产品的巨大市场需求刺激和推动下，冲压成形技术在国民经济开展、实现现代化和提高人民生活水平方面发挥着越来越重要的作用。
冲压技术的进步
进几十年来，冲压技术有了飞速的开展，它不仅表现在许多新工艺与新技术在生产的广泛应用上，如：
旋压成形、软模具成形、高能率成形等，更重要的是人们对冲压技术的认识与掌握的程度有了质的飞跃[1]。
现代冲压生产是一种大规模继续作业的制造方式，由于高新技术的参与和介入，冲压生产方式由初期的手工操作逐步进化为集成制造〔图1-1〕。
生产过程逐步实现机械化、自动化、并且正在向智能化、集成化的方向开展。
实现自动化冲压作业，表达平安、高效、节材等优点，已经是冲压生产的开展方向。
图0-1冲压作业方式的进化
冲压自动化生产的实现使冲压制造的概念有了本质的飞跃。
结合现代技术信息系统和现代化管理信息系统的成果，由这三方面组合又形成现代冲压新的生产模式—计算机集成制造系统CIMS〔puterIntegratedManufacturingSystem〕。
把产品概念形成、设计、开发、生产、销售、售后效劳全过程通过计算机等技术融为一体，将会给冲压制造业带来更好的经济效益，使现代冲压技术水平提高到一个新的高度。
模具的开展与现状
模具是工业生产中的根底工艺装备，是一种高附加值的高技术密集型产品，也是高新技术产业的重要领域，其技术水平的上下已成为衡量一个国家制造水平的重要标志。
随着国民经济总量和工业产品技术的不断开展，各行各业对模具的需求量越来越大，技术要求也越来越高。
目前我国模具工业的开展步伐日益加快，“十一五期间〞产品开展重点主要应表现在[2]：
〔1〕汽车覆盖件模；
〔2〕精细冲模；
〔3〕大型与精细塑料模；
〔4〕主要模具标准件；
〔5〕其它高技术含量的模具。
目前我国模具年生产总量虽然已位居世界第三，其中，冲压模占模具总量的40%以上[2]，但在整个模具设计制造水平和标准化程度上，与德国、美国、日本等兴旺国家相比还存在相当大的差距。
以大型覆盖件冲模为代表，我国已能生产局部轿车覆盖件模具。
轿车覆盖件模具设计和制造难度大，质量和精度要求高，代表覆盖件模具的水平。
在设计制造方法、手段上已根本到达了国际水平，模具结构功能方面也接近国际水平，在轿车模具国产化进程中前进了一大步。
但在制造质量、精度、制造周期和本钱方面，以国外相比还存在一定的差距。
标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具，是我国重点开展的精细模具品种，在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上，与国外多工位级进模和多功能模具相比，存在一定差距[2-3]。
模具CAD/CAE/CAM技术
冲压技术的进步首先通过模具技术的进步来表达出来。
对冲模技术性能的研究已经成为开展冲压成形技术的中心和关键。
20世纪60年代初期，国外飞机、汽车制造公司开场研究计算机在模具设计与制造中的应用。
通过以计算机为主要技术手段，以数学模型为中心，采用人机互相结合、各尽所长的方式，把模具的设计、分析、计算、制造、检验、生产过程连成一个有机整体，使模具技术进入到综合应用计算机进展设计、制造的新阶段。
模具的高精度、高寿命、高效率成为模具技术进步的特征。
模具CAD/CAE/CAM是改造传统模具生产方式的关键技术，是一项高科技、高效益的系统工程。
它以计算机软件的形式，为企业提供一种有效的辅助工具，使工程技术人员借助于计算机对产品性能、模具结构、成形工艺、数控加工与生产管理进展设计和优化[4]。
模具CAD/CAE/CAM技术能显著缩短模具设计与制造周期，降低生产本钱和提高产品质量已成为模具界的共识。
模具CAD/CAE/CAM在近20年中经历了从简单到复杂，从试点到普与的过程。
进入本世纪以来，模具CAD/CAE/CAM技术开展速度更快，应用X围更广。
在级进模CAD/CAE/CAM开展应用方面，本世纪初，美国UGS公司与我国华中科技大学合作在UG-II〔现为NX〕软件平台上开发出基于三维几何模型的级进模CAD/CAM软件NX-PDW。
该软件包括工程初始化、工艺预定义、毛坯展开、毛坯排样、废料设计、条料排样、压力计算和模具结构设计等模块。
具有特征识别与重构、全三维结构关联等显著特色，已在2003年作为商品化产品投入市场。
与此同时，新加波、马来西亚、印度与我国##、##有关机构和公司也在开发和试用新一代级进模CAD/CAM系统。
我国从上世纪90年代开场，华中科技大学、##交通大学、##交通大学和机电研究院等相继开展了级进模CAD/CAM系统的研究和开发。
如华中科技大学模具技术国家重点实验室在AutoCAD软件平台上开发出基于特征的级进模CAD/CAM系统HMJC，包括板金零件特征造型、基于特征的冲压工艺设计、模具结构设计、标准件与典型结构建库工具和线切割自动编程5个模块。
##交通大学为瑞士法因托〔Finetool〕精冲公司开发成功精细冲裁级进模CAC/CAM系统。
##交通大学开发出多工位弯曲级进模CAD系统等。
近年来，国内一些软件公司也竞相参加了级进模CAD/CAM系统的开发行列，如##雅明软件制作室开发的级进模系统CmCAD、##公司开发的用于单冲模与复合模的CAD系统Fox-CAD等[4]。
展望国内外模具CAD/CAE/CAM技术的开展，本世纪的科学技术正处于日新月异的变革之中，通过与计算机技术的严密结合，人工智能技术、并行工程、面向装配、参数化特征建模以与关联设计等一系列与模具工业相关的技术开展之快，学科领域穿插之广前所未见。
今后10年新一代模具CAD/CAE/CAM系统必然是当今最好的设计理念、最新的成形理论和最高水平的制造方法相结合的产物，其特点将反映在专业化、网络化、集成化、智能化四个方面。
主要表现在[4]：
〔1〕模具CAD/CAM的专业化程度不断提高；
〔2〕基于网络的CAD/CAE/CAM一体化系统结构初见端倪；
〔3〕模具CAD/CAE/CAM的智能化引人注目；
〔4〕与先进制造技术的结合日益严密。
课题的主要特点与意义
该课题主要针对弓字形卡脚零件，在对条料落料和压弯等成形工艺分析的根底上，提出了该零件采用单工位简单模的冲压方案；根据零件的形状、尺寸精度要求，设计过程中综合考虑采用“单列直对排法〞排样，成形挡料销定位，保证工件的尺寸和形状位置精度要求的同时，提高了材料的利用率和劳动生产率。
本课题涉与的知识面广，综合性较强，在巩固大学所学知识的同时，对于提高设计者的创新能力、协调能力，开阔设计思路等方面为作者提供了一个良好的平台
设计产品图
产品图如下列图:
技术要求：
图1-1产品图
产品三维造型静线框图如下列图:
图1-2静线框图
产品三维造型渲染图：
图1-33D渲染图
第二章零件的工艺分析
如上一章节图所示，此制件为复合型冷冲件，形状比拟简单。
需要冲裁、弯曲两道工序完成加工。
首先定义冲裁和弯曲：
冲裁是利用安装在压力机上的冲裁模，使材料产生别离的冲压工序，包括落料、冲孔、切口、剖切、切断等。
弯曲：
降板料与棒料、管料、型材弯曲成具有一定形状和尺寸的弯曲制件的冷冲压工序。
§1.1分析零件的结构工艺性
1、该零件形状较为简单，对称。
2、该件的内、外转角都
t.符合弯曲成型的要求
3、该件的直边高度为15mm>2t=2x1mm=2mm.,满足弯曲直边的高度要求。
4、如上图所示，弯曲线不在制件宽度突变处，故不需要工艺孔或槽。
5、此件的弯曲线性尺寸的精度和角度都无精度要求，满足弯曲要求。
§1.2分析公差和外表粗糙度
1、公差该件的最小公差的尺寸为16mm，查表精度等级为IT14级，远远低于冲裁可以到达的精度等级IT10级。
2、外表粗糙度此制件未作特殊要求。
3、被冲材料为Q235，冲裁性能比拟好。
（普通碳素钢，主要性能：
σs=235Mpa，σb=400Mpa,τ=360Mpa,延伸率=30%，强度不高，塑性较好）材料的厚度在1mm，具有足够的塑性、较低的屈服极限和较高的弹性模量。
根据以上分析的结果。
此件的冲裁工艺性良好，弯曲的工艺性良好。
除该件R1处的材料纹向应与弯曲线垂直要注意外，总体先冲孔后弯曲的加工工艺。
其他都符合弯曲工艺性和冲裁工艺性的要求.
第三章冲压工艺方安的制定与模具结构形式的论证和确定
§3.1冲压工艺方安的制定
方案一、先落料，然后两次弯曲，采用三幅单工序模，两幅弯曲模。
方案二、先落料，然后一次复合弯曲，采用一副单工序模，一副复合弯曲模。
方案三、落料弯曲复合模具，一副复合落料弯曲模。
§3.2模具结构形式的论证和确定
方案一模具结构简单，但是生产率底，虽然能满足生产要求但是不能满足经济要求。
方案三模具结构相比照拟复杂，模具费用比价昂贵，维护费用相对也高对于生产这样的精度要求不高产品，从经济学的角度不考虑使用。
方案二模具相比照拟简单，也能到达产品的精度要求，同时生产效率在三个方案中也是可以满足要求.
所以方案二是比拟适合的选择.
第四章坯料形状和尺寸确实定
图4-1产品图
§4.1毛坯尺寸的计算
圆角半径r=1>0.5tt=0.5，由于圆角半径满足弯曲工艺，弯曲件的毛坯长度计算可以根据弯曲前后应变中性层长度不变的原那么来确定弯曲件的毛坯展开长度和尺寸。
在多角弯曲时，弯曲件尺寸在外侧的毛坯展开尺寸，可以按下式近似计算：
L=〔L1+L2+….+Ln〕-（n-1）c
式中：
L——弯曲件毛坯长度;
——弯曲件直边局部长度;
n-1——弯曲的部位数;
c——弯曲时伸长变形修正系数，P125表10-5《冲压模具结构与设计图解
升级会员 