冲压模具课 程设计

课程设计（论文）题目：U型冲孔弯曲级进模课程：冷冲压院（部）：专业：班级学生姓名：学号：设计期限：2011-09-08——2011-09-26指导老师：目录1设计课题................................................................32冲压件工艺分析..........................................................33主要计算................................................................43.1毛坯尺寸计算......................................................43.2弯曲力计算........................................................53.3凸凹模的确定......................................................63.4凸凹模间隙的确定..................................................63.5凸凹的圆角半径的确定..............................................73.6凸凹模高度的确定..................................................73.7压力中心的计算....................................................84模具的总体计算..........................................................84.1模架的选择........................................................84.2卸料方式的选择....................................................84.3其他零部件的选用..................................................85模具材料的选用及强度的校核..............................................95.1材料的选用........................................................95.2强度校核..........................................................9结论....................................................................10参考文献.................................................................111设计课题零件简图如下图所示：材料：Q235材料厚度：2mm材料宽度：45mm2冲压件工艺分析材料结构及精度分析该工件有弯曲一个和冲孔工序,材料Q235钢为软材料,在弯曲时应有一定的凸凹模间隙。工件的尺寸全部为自由公差,可看作IT14级,尺寸精度较低,普通弯曲和冲裁就能满足要求。零件为U形弯曲件，该零件的生产包括冲孔和弯曲两个基本工序，可有以下二种工艺方案：方案一：先弯曲，再冲孔。采用复合模生产。方案二：先冲孔，在弯曲。采用两套单工序模生产因为方案二先冲孔再弯曲，在弯曲时孔靠近弯曲半径所以孔容易变型。通过对上述两种方案的综合分析比较，该件的冲压生产采用方案一为佳零件结构简单，左右对称，对弯曲成形较为有利，可查，Q235的允许最小弯曲半径rmin=0.5t=0.5mm,而零件的弯曲半径r=5mm0.5mm,故，不会弯裂。计算零件的相对弯曲半径，r/t=5/2=2.55~8,所以，弯曲变形后角度回弹较小，弯曲半径变化也不大，所以采用简单的直壁校正弯曲法即可达到要求。3主要计算3.1毛坯尺寸计算当r≥0.5的弯曲中，双直角弯曲时毛坯展开长度计算公式为：L=L1+L2+L3+错误!未找到引用源。其中：L1=L3=36-5-2=29mmL3=120-2×5-2×2=106mm查《现代冲压技术手册》，当r/t=2.5时，Ｘ取值0.463所以代入上式可得:L=L1+L2+L3+错误!未找到引用源。=29+106+29+3.14错误!未找到引用源。(5+0.463错误!未找到引用源。2)=182.607即毛坯展开后，长乘宽为：183mm×45mm3.2弯曲力计算弯曲力是设计弯曲模和设计压力机的主要依据，该零件是直壁矫正弯曲，校正弯曲时弯曲力F校和顶件力F顶为：F校=qA/1000式中：F——校正力（KN）q——单位校正力(MPa)A——弯曲件上被校正部分在垂直于弯曲力方向的平面上的投影面积（错误!未找到引用源。）查《现代冲压技术手册》，材料厚度2，取q=50。即，F校=qA/1000=120×45×50／1000=270KN.F顶错误!未找到引用源。(0.3～0.8)F自又因为：F自错误!未找到引用源。所以：FQ错误!未找到引用源。(0.3～0.8)F自错误!未找到引用源。(0.3～0.8)错误!未找到引用源。=0.4×253804453.17.0+××××错误!未找到引用源。2667.6错误!未找到引用源。对于校正弯曲，由于校正弯曲力比顶件力大的多，故一般F顶可以忽略。即：F压力机≥错误!未找到引用源。生产中为安全，取F压力机错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。=1.8×270=486KN根据压力的大小，查资料表5-10，初选设备为JB23-633.3凸凹模的确定由于零件标注的是外尺寸,所以计算时应以凹模为准，间隙取在凸模上，零件按IT14级制，造查《互换性与测量技术》，P18.取零件公差为：12010+模具按IT9级制造查表则取：dδ=+0.001pδ=-0.001查《现代冲压技术手册》P141L凹=L(-dδ0)43Δ=120(-001.00)143+×=001.0025.119+L凸按凹模尺寸配制，保证双面间隙为2Z.或L凸=（L凹-2Z）0pδ即L凸=113.250001.0→3.4凸凹模间隙的确定当t1.5时，z=t.当t1.5时，z式中：t——材料厚度（mm）Z——单边间隙（mm）——材料上下偏差（mm）又因为：t=2＞1.5所以：z=ttδ+=2+1=3.3.5凸凹的圆角半径的确定当tr较小时，凸模圆角半径即等于弯曲件的内弯半径r，但不应小于材料许可的最小弯曲半径（查表4-8）《现代冲压技术手册》P129≤=rrpminr式中：pr--凸模圆角半径mmr--工件内弯半径minr--材料需可最小弯曲半径mm即pr取5=pr实际生产中，凹模圆角半径通常根据材料的厚度选取：当t＜2mm时，=dr（3~6）t当t=2~4mm时，dr=（2~3）t当t＞4mm时，dr=2t凹模圆角半径不能选取过小，以免材料擦伤，甚至出现压痕。凹模两边圆角半径应一致，否则在弯曲时毛坯会发生偏移。即该模具dr=4mm3.6凸凹模高度的确定由于是U型弯曲件，凹模深度L0值可查《现代冲压设计手册》P140查得L0=45mm查《现代冲压技术手册》P140表4-15，弯曲U形件凹模m值m=4所以模具总深度为H=36+4+4=44mm凹模壁厚：c=（1.5~2）Hc取88mm凹模外形宽度：B=弯曲件宽度+2c=45+2×88=221mm凹模外形长度：A=弯曲件长度+2c=120+2×88=196mm3.7压力中心的计算由于零件为对称件，所以压力中心就是冲裁轮廓的中心，并为其几何中心4模具的总体计算4.1模架的选择模具的闭合高度和压力机的闭合高度的关系：Ｈｍax-5mmHHmin+10mm.无垫板：330-5H265+10.有垫板：235-5170+10.根据压力机的最大装模高度和凹模周界的范围及模具工作的稳定性、刚度等各方面的因素综合考虑选取，200125的滑动导向后侧导柱模架。4.2卸料方式的选择由于模具开模时零件大多数会留凹模内，所以必须采用顶件装置。4.3其他零部件的选用模具选用滑动导向后侧导柱结构，可承受较大的冲压力。为了提高模具寿命和工件质量，方便安装调整，该复合模采用后侧导柱的导向方式。导柱为25mm×110mm，导套为38mm×90mm×25mm上模座厚度取40mm，即H上模=40；下模座厚度取50mm，即H下模=50；模具闭合高度H闭=H上模+H凸模+H下模+H凹模-H入=200mm可见该模具闭合高度小于所选压力机J23-40的最大装模高度，可以使用。开式曲柄压力机J23-40相关技术参数:公称压力；400KN滑块行程：长度80mm速度45次/mm.闭合高度：最大235mm最小170mm模柄孔：直径50mm.深度70mm.打杆：打杆直径16.孔深度70mm.打杆行程40mm.上滑块：台面尺寸前后260mm.左右300mm.滑块中心至机身距离250mm.工作台尺寸前后260mm.左右720mm.其它模具小零件的选用定位销..G/T119.推料杆.JB/T7650.3-2008.螺钉M1070.M1045.GB70-2000.导料销A8.GB/T7647.1-2008.挡料销A8.GB/T7649.10-2008.5模具材料的选用及强度的校核5.1材料的选用凸凹模T10A.上下模板HT200.调质28—32HRC.模柄Q235A.导柱导套20渗碳淬火56—60HRC.推杆GrWMn.定位销挡料销45.导料销T10A5.2强度校核矩形凹模校核公式：下模板的强度计算：模板厚度：经过以上公式验证：模具的强度均符合要求。结论在这次的毕业设计中，我综合了两年来所学的所有专业知识，使我益匪浅。不仅使自己的专业技能有所发挥并且掌握的更为熟练，也加强了在大学阶段所学专业理论知识的巩固。在做毕业设计的过程中，在设计和绘图都遇到方面遇到了一些问题，经过老师和同学的指导帮准，再加上自身不懈的努力，问题得到了及时解决。这次的毕业设计使我从中学到了许多东西，同时认识到了自己的不足。我运用所学的专业知识，以与专业相关联的课程为出发点，设计了零件的工艺、编制了零件的加工工序，并熟悉了这两年来所学过的软件AUTOCAD和P/ROE在设计思想中尽可能体现了我所学的、掌握的和了解的知识。总之，通过此次的课程设计，是我很清晰的找出了自己这两年来所学知识的种种漏洞，并得以改正，使我对于自身专业又有了全新的认识，为我之后的学习和工作奠定了坚实的基础。参考文献1.《冲压工艺与模具设计》（第二版）主编：成虹--北京：高等教育出版社，2006.7（2009重印）2.《现代冲压技术手册》主编：郭成储家佑--北京：中国标准出版社，20053.《互换性与测量技术》主编：黄镇昌--广州：华南理工大学出版社，2009.84.《金属材料及热处理》主编：王戟--北京：中国劳动社会保障出版社，2004