管件冲压工艺及模具设计课程设计

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1、其他模具设计简介设计名称 专业班级 姓名 学号 指导教师管件冲压工与模具设计模具11T李山201103440110韩蓉弯曲零件如图1所示，材料：A3 (H62)厚度：1.0MM。表面镀光亮镍，镍层厚 3UM 以上。产品零件图C900 寸%的普通黄铜，有良好的 易钎焊和焊接，耐蚀，但易 材料：该弯曲件的材料是H62, H62黄铜表 力学性能，热态下塑性好，冷态下塑性也可以 产生腐蚀破裂。可做各种深拉伸和弯折制造的受力零件，如销钉、铆钉、垫圈、螺母、 导管、气压表弹簧、筛网、散热器零件等,具有较好的冲裁和弯曲性能。 零件结构：该弯曲件是管夹结构，并在凸出的地方转角有四处R3圆角，该产品的基示平均含

2、切削可量为62性好本工序为：落料，弯曲。尺寸精度：零件图上所有未注公差的尺寸，属自由尺寸，可按IT14级确定工件尺寸 的公差。查公差表可得各尺寸公差为：零件外形： 65 0 mm 30 0 mmR3 0 mm-0.62-0.52-0.25结论：适合落料和弯曲。3 冲压工艺方案的制定3.1 方案种类该零件包括落料、弯曲两个基本工序，可以采用以下三种工艺方案 先落料，再一次弯曲成型 先落料，一次弯曲成波浪形，再二次弯曲成型 直接弯曲成型3.2 方案比较方案一先进行落料，把落好的料进行一次性弯曲成形，此方案的优点是工序少操作简单，误差较小，但是一次性弯曲成形容易容易产生裂痕和回弹，影响工件的强度 和

3、精度；方案二同样是先落料，先弯曲成一个波浪形的工件，再进行进一步弯曲，一定 程度减少了工件的裂痕和回弹，保证工件的强度和精度，缺点是工序多；方案三用的模 具是复合模具，模具复杂，不易生产，不能保证工件的强度和精度，优点是操作简单， 生产周期短。3.3 方案确定制件的精度没有要求，按 IT14 级算，用普通的生产方法就可以达到要求，可以看 出生产精度要求的不高，为保证制件的精度和减少回弹，综上所述，选择方案二。4 模具结构形式的论证及确定制件的加工分为落料和弯曲两道工序，分别由三套模具依次加工，落料模具选用冲 裁后侧导向模架，落料件为长方形，四周有倒角，模具选用单工序，横向送料，弹性卸 料，向下

4、直接出件的结构形式。该结构是导柱式，导柱式冲裁模的导向比导板模的可靠，其精度高，寿命长、是实 用安装方便，但轮廓尺寸较大，模具较重、制造工艺复杂、成本较高。它广泛用于生产 批量、精度要求高的冲裁件。根据制件的生产批量决定模具类型，一般来说，小批量生产时，应力求模具结构简 单、生产周期短、成本低，宜采用单工序模；大批量生产时，模具费用在冲裁件成本中 所占比例相对较小，可选用复合模或级进模。对于尺寸精度要求，复合模具的冲压高于 级进模，而级进模又高于单工序模，该落料件构简单，模具结构简单，尺寸精度没有特 别要求，适合采用单工序。5 排样图设计及材料利用率计算弯曲件展开长度，如图2所示。查表 中性层

5、p= R + Kt K=0.5t=1mm R=9得 p =9.5mm图2如图展开长 L=53.59+4.99*2=63.57 搭边和排样, 确定后排样图如图 3 所示。工件间：a=2mm广严r&7.57f/zJCl丄3,31.5,图3侧面： a1=1.5mm条料宽度bb=(Dmax+2a) 0-A= (63.57+2X2)o A-A=67.57 0 =67.57mm-A步距 hh=30+1.5=31.5mm 材料利用率面积 A=(67.57-4) *30=1907.1mm2一个步距内的材料利用率n为：A耳二 x 100%hb=1907.1三(67.57X31.5) X 100%= 89.60%

6、查板材标准，宜选1* 1000mm*2000mm的钢板，每张钢板可剪裁为15张条料(70mm X 2000mm)，每张条料可冲63个工件，贝町 为：总nA耳二 i x 100%总 LBX 100%15 x 63 x 1869.661000 x 2000=88.34%即每张板材的材料利用率为 88.34%工件间a侧面al条料宽度b材料利用率匂总2 mm1.5mm63.57mm88.34%6 一次弯曲数值计算（1）回弹值计算：1rp = 小 r=10 t=le=103* 10 3c s =110MPa rp=9.69mm13c s+r ET（2）弯曲力计算0.7KBt2cFz=r +10.7*1.

7、3*30*1*320Fz=794.110 +1（3）压力机的选择根据弯曲力，选择压力机型号为J23-3.15,此压力机的主要参数: 标称压力 31.5KN最大封闭高度 120mm 封闭高度调节量 25mm电动机功率 0.55KW（4）凸凹模间隙Z二tmax+xt二t+A +xtZ=1+0.05=1.05（5）凹凸模工作部分的尺寸与公差Lp=(L+0.5 A ) b pLd=(Lp+2z) d0oLP=5.56 - 0.015Ld+7.66+ 0.0150（6）凹模的外形尺寸根据制件尺寸，选择凹模尺寸，选 B*L*H=100*100*267）凸模外形尺寸根据制件尺寸，选择凹模尺寸，选 B*L*H

8、=50*50*28（8）模架的选择根据制件的需要，模架选后侧导柱模架，B*L=100*100。上模座选 116*116*30，下模座选 116*116*30（9）导柱导套根据需要，选导柱32*210选导柱32*1407 模具总体结构设计该落料模具选用后侧滑动导向模架，横向送料，弹性卸料，向下直接出件的结构形 式。模具主要零件包括模炳、凸模座，凸模、卸料板、凹模、下模座，标准件的选用有 圆柱螺钉，定位螺钉，导料螺钉，连接销，和防转销。模具结构，上模座、和凸模固定板由 4 根圆柱螺钉和 2 根连接销连接起来，固定凸 模，再通过4 根较长的螺钉将其和橡胶体、卸料板固定起来，组成上模；下模由4 根螺

9、钉和 2根销钉将凹模板、下垫板和下模座连接。工作原理，该模具为横向送料，通过 2 个导料螺钉定位送料的方向，由 1 个定位螺钉固定送料的步距，控制材料的利用率，使落料工序顺利进行；压力通过压力式模炳传 递到上模，再通过凸模和凹模板的作用落料成型；卸料方式为弹性卸料，通过橡胶弹性 体和卸料板的作用进行卸料的步骤；出料的方式是向下直接落料。8 主要零部件的设计下模坐结构凸模结构上模座结构1.6,目1JUTA声 0.05rL寸1 I JOCLJI-i凹模结构9 整理，弯曲模结构设计注意事项：(1),模具结构的复杂程度 模具结构是否与冲件批量相适应(2),模 架 对称模具的模架要明显不对称，以防止上、

10、下模装错位置(3),对称弯曲件 对称弯曲件的凸模圆角和凹模圆角应分别作成两侧相等(4) ,小型的一侧弯曲件，有时可用同时弯两件变成对称弯曲，以防止冲件滑动，冲件在 弯后切开(5) ,毛 坯 位 置 落料断面带毛刺的一侧，应位于弯曲内侧(6) ,弯曲件卸下 u 形弯曲件校正力大时，也会贴住凸模，需要卸料装置 (7),校正弯 曲 校正力集中在弯曲件圆角处，效果更好，为此对于带顶板的 u 形弯曲模，其 (8), 凹 模内侧近底部处应做出圆弧，圆弧尺寸与弯曲件相适应 (9),安全操作 放入和取出工 件，必须方便、安全(10),便于修模 弹性材料的回弹只能通过试模得到准确数值，因而模具结构要使凸(凹)

11、模便于拆卸、便于修改(11),提高弯曲件的精度 提高弯曲件精度的工艺措施有减少回弹、防止裂纹以及克服弯 曲件偏移弯曲工艺的原则a. 先中间弯曲再两边弯曲b. b. 前一次弯曲要考虑后次的定位c. 后次弯曲考虑前一次的变形 根据本设计的特点采用一次弯曲成形的工艺改革开放以来，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

12、CAD,并陆续开始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS 等国际通用软件。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。致谢感谢老师来点名，感谢同学认真的计算，认真的画图，感谢大家的热情解答，使我对 管件弯曲模

13、的设计有了长足的进步。感谢前人的热情总结，是他们的辛勤汗水使我们省 了大把的功夫。参考文献1 冲压设计手册编写组冲压设计手册之四机械工业出版社，1988： 181022 冯炳尧韩泰荣蒋文森主编模具设计与制造简明手册上海科学技术出版社，1998： 341623 刘心治主编冷冲压工艺及模具设计重庆：重庆大学出版社，1995： 21644 李天佑主编冲模图册北京：机械工业出版社，1988： 45104 万战胜主编工艺及模具设计中国铁道出版社.1995： 43210 9张延汉主编新型冷冲压模具.北京：国防工业出版社，1985： 373485大连理工大学工程画教研室.机械制图.北京：高等教育出版社，19

14、93：752307 翁其金，徐新成.冲压工艺及冲模设计M.北京：机械工业出版社，2004.8 韩永杰主编.冲压模具设计M 哈尔滨：哈尔滨工业出版社，20089 齐卫东.冷冲压模具图集M.北京：北京理工大学出版社，200710 王孝培主编.实用冲压技术手册M.北京：机械工业出版社，2001311 林承全，余小燕.冲压模具设计指导书M.武汉:湖北科学技术出版，2008.12 刘建超、张宝忠主编，冲压模具设计与制造，高等教育出版社， 2010.13 齐卫东.简明冲压模具设计手册M.北京：北京理工大学出版社，2010.14 重庆大学王孝培主编冲压设计资料机械工业出版社，1983： 3315115 郝滨海主编冲压模具简明设计手册北京：化学工业出版社，2005： 258616 王春武，齐广霞，揭钱发编著冷冲压模具设计北京：兵器工业出版社，1995：510417 巩云鹏，田万禄，张主立主编机械设计课程设计沈阳：东北大学出版社