毕业设计手柄支架弯曲模具设计正文

第一章绪论1第1章绪论冲压模具的设计好坏，直接影响到模具的寿命和产品的质量，比如尺寸精确公差，外观表面的质量。所以一个模具不能总按以前的方法去做，要仔细设计，有新的思路，选择最好的方案。冲压模课程设计主要是想帮助学生利用已学习过的课程《冲压工艺学》中的相关知识，来进行模具设计。这是一个非常重要的实际环节，因为这项毕业设计是综合运用所学过的知识和技能，理论联系实际，独立分析，解决实际问题，从事专业工程技术和科学研究工作基本训练的过程。这项环节除了要求毕业生具有相关的理论知识以外，还要求我们能够熟练利用有关的技术资料、设计手册及国家标准，对相应的冲压件进行理论计算和模具结构设计，为以后我们走向工作岗位打下结实的基础。本次毕业设计的题目是《手柄支架弯曲模具设计》，这次设计的目的是让同学们能更好的运用并巩固所学的模具专业知识以及其它机械知识来共同完成这次设计。同时也要求并鼓励我们将理论知识和实际问题相结合，从而提高了我们整体的设计水平。这次设计中，能让我们更好的将金工实习跟平时课堂的知识结合起来，将理论融入实际，将机械方面的知识融合在一起。第二章冲压工艺与模具设计2第2章冲压工艺与模具设计2.1模具简述模具，工业生产上用以注塑、吹塑、挤出、压铸或锻压成型、冶炼、冲压、拉伸等方法得到所需产品的各种模子和工具。简而言之，模具是用来成型物品的工具，这种工具由各种零件构成，不同的模具由不同的零件构成。它主要通过所成型材料物理状态的改变来实现物品外形的加工。模具一般包括动模和定模（或凸模和凹模）两个部分，二者可分可合。分开时装入坯料或取出制件，合拢时使制件与坯料分离或成形。模具是精密工具，形状复杂，承受坯料的胀力，对结构强度、刚度、表面硬度、表面粗糙度和加工精度都有较高要求，模具生产的发展水平是机械制造水平的重要标志之一。模具是冲压件加工生产的重要工艺装备，对于冲压件来说，模具起到相当的重要性，模具的好坏直接关系到冲压件的质量。模具制造厂家为了更好的生产出合格的模具，质量要求等方面满足冲压企业的生产，制造模具的厂家进行多方面的工作，首先第一点就是进行技术交流，技术交流方面涉及年生产纲领、设备能力、生产能力、生产操作方面、模具材料和模具标准件的选用、模具标识、模具的质量要求以及验证标准等多种工艺要求。其次就是模具图纸会签，模具图纸会签从机床匹配、安全、生产操作、结构、维修等方面进行。然后就是模具监制，让有专业人员对其模具进行处理，包括模具的质量、模具的结构合理改动，确保模具质量具有标准性、合格性等安全过关。最后一步就是模具检验，根据以上的模具图纸会签等过程针对制件的质量、机床匹配、安全、生产操作、结构、维修等方面进行，在生产现场，模具必须进行稳定而规范的检验，否则产品质量很难得以保证。我国考古发现，早在2000多年前，我国已有冲压模具被用于制造铜器。第二章冲压工艺与模具设计3证明了中国古代冲压成型和冲压。模具方面的成就就在世界领先。1953年，长春第一汽车制造厂在中国首次建立了冲模车间。该厂于1958年开始制造汽车覆盖件模具，我国于20世纪60年代开始生产精冲模具。在走过了漫长的发展道路之后，目前我国已形成了300多亿元（未包括港澳台的统计数字，下同）各类冲压模具的生产能力。我国冲压模具无论在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都已有了很大发展，但与国发经济需求和世界先进水平相比，差距仍很大，一些大型、精度、复杂、长寿命的高档模具每年仍大量进口。特别是中高档轿车的覆盖件模具，目前仍主要依靠进口。在国家产业政策的正确引导下，经过几十年努力，现在我国冲压模具的设计与制造能力已达到较高水平。包括信息工程和虚拟技术等许多现代设计制造技术已在很多模具企业得到应用，虽然如此，我国的冲压模具设计制造能力与市场需要和国际先进水平相比仍有较大差距。模具是工业生产的基础工艺装备。振兴和发展我国的模具工业，日益受到人们的重视和关注。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通讯等产品中，60~80%的零部件，都要依靠模具成形。用模具生产制件所表现出来的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。模具又是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低得重要标志，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。鉴于振兴我国模具工业的重要性，1989年3月国务院颁布的在《关于当前产业政策要点的决定》中，把模具列为机械工业技术改造序列的第一位，生产和基本建设序列第二位。1999年8月20日党中央和国务院发布的《关于加强技术创新发展高科技实现产业化的决定》指出：要在电子信息特别是集成电路设计与制造、网络及通讯、计算机及软件、数字化电子产品等方面，在生物技术及新医药、新技术、新能源、航天航空、海洋等有一定基础的高新技术产业领域，加强技术创新，形成一大批拥有自主知识产权、具有竞争优势的高新技术产业。所有这些，都充分体现了国务院和国家有关部门对发展模具工业的重视和支持。当前，我国工业生产的特点是产品品种多、更新快和市场竞争激烈。在这第二章冲压工艺与模具设计4种情况下，用户对模具制造的要求是交货期短、精度高、质量好、价格低。因此，模具工业的发展的趋势是非常明显的。模具产品发展将大型化、精密化。模具产品成形零件的日渐大型化，以及由于高效率生产要求的一模多腔使模具日趋大型化。随着零件微型化，以及模具结构发展的要求，精密模具精度已有更高的要求，这就要求发展超精加工。过功能复合模具将进一步发展。新型多功能复合模具是在多工位级进模基础上开发出来的。一套多功能模具除了冲压成形零件外，还可担负转位、叠压、攻丝、铆接、锁紧等组装任务。通过这种多功能模具生产出来的不再是单个零件，而是成批的组件。如触头与支座的组件，各种小型电机、电器及仪表的铁芯组件等。热流道模具在塑料模具中的比重将逐步提高。由于采用热流道技术的模具可提高制作的生产率和质量，并能大幅度节省制作的原材料和节约能源，所以广泛应用这项技术是塑料模具的一大变革。模具标准件的应用将日渐广泛。使用模具标准件不但能缩短模具制造周期，而且能提高模具质量和降低模具制造成本。因此，模具标准件的应用必将日渐广泛。为此，首先要制订统一的国家标准，并严格按标准生产；其次要逐步形成规模生产，提高标准件质量、降低成本；再次是要进一步增加标准件规格品种，发展和完善联销网，保证供货迅速。在模具设计制造中奖全面推广。模具CAD/CAM/CAE技术是模具技术发展的一个重要里程碑。实践证明，模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向。现在，全面普及CAD/CAM/CAE技术已基本成熟。由于模具CAD/CAM技术已发展成为一项比较成熟的共性技术，近年来模具CAD/CAM技术的硬件与软件价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度，特别是微机的普及应用，更为广大模具企业普及模具CAD/CAM技术创造了良好的条件。纵观模具市场与模具生产技术现状、差距和发展趋势，模具行业在未来20年内，须以“十年生聚、十年生息”，发奋图强的精神，全面掌握和实现信息化、数字化模具生产技术，把我国建设成为发达的模具工业国家。研究引入适于专用模具单件生产方式的企业管理、模具生产过程控制与管理和模具用户服务信息管理的理论、模式和方法及其软件，提高模具企业、模具行业在两个市场的核心竞争力。第二章冲压工艺与模具设计5未来20年模具喝血技术的发展战略重点为对模具信息化、数字化生产技术进行研究，主要任务为：（1）研究开发三维（3D）的模具CAD/CAE/CAM系统，并形成拥有自主知识产权的软件体系。（2）研究模具设计、制造参数，通用、标准、参数化构建及由经验构成的专家系统，并使之形成模具CAD/CAE/CAM数据库。（3）建立模具企业生产管理系统软件的应用与开发体系。（4）研究、开发金属板材成形工艺过程模拟分析软件。（5）研究精密电火花加工工艺及其柔性制造单元。（6）研究数字化快速制造模具技术。（7）研究模具成型件材料的应用体系和模具型件用新材料。2.2冷冲压简述冷冲压是在常温下，利用冲压模在压力机上对板料或热料施加压力，使其产生塑性变形或分离从而获得所需形状和尺寸的零件的一种压力加工方法。冲压主要用于加工板料零件，所以也叫板料冲压。冲压加工的应用范围十分广泛，在电子工业产品的生产中，已成为不可缺少的主要加工方法之一，据概略统计，在电子产品中，冲压件（包括板金件）的数量约占零件总数的85%以上。此外，冲压加工在汽车、拖拉机、电机、仪器仪表灯机械工业和国防工业以及日常生活用品的生产方面，也占据着十分重要的地位。冲压与其它加工方法相比，无论在技术方面还是经济方面，都有许多独特的优点：（1）在压力机的简单冲击下，能获得壁薄、重量轻、刚性好、形状复杂的零件，这些用其它方法难以加工甚至无法加工；（2）所加工的零件精度较高、尺寸稳定，具有良好的互换性；（3）冲压加工是无屑加工，材料利用率高；（4）生产率高，生产过程容易实现机械化、自动化；（5）操作简单，便于组织生产。第二章冲压工艺与模具设计6冲压加工的零件，种类繁多，对零件形状、尺寸、精度的要求各有不同，其冲压加工方法也是多种多样的。但概括起来，可以分为分离工序和成形工序两大类。分离工序是将冲压件或毛料沿一定轮廓相互分离，其特点是板料在冲压力作用相爱使板料发生剪切而分离。成形工序是在不造成破坏的条件下使板料产生塑性变形，形成所需形状及尺寸的零件，其特点是板料在冲压力作用下，变形区应力满足屈服条件，因而板料只发生塑性变形而不破裂。2.3工艺分析（1）材料：该冲裁件的材料为08AL，具有较好的可冲压性能。（2）零件结构：该冲裁件结构简单，未注明内弯曲半径为R3，未注明圆角半径为R5，比较适合冲裁。（3）尺寸精度：零件图上所有未注公差的尺寸，属于自由尺寸，可按IT12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：018.011mm，26021.0mm，08.0116mm,25021.0mm,046.06.218mm,79030.0mm零件内形：1218.00mm，412.00mm孔心距：1318.0mm，7830.0mm，2221.0mm，4425.0mm，2921.0mm2.4材料的力学性能工件材料为08AL，为深冲压用冷轧薄钢板。材料状态：退火。材料的抗拉（抗剪）强度：抗拉强度：MPaPab450~3301045~337，取MPab350抗剪强度：MPaPa360~2601036~267，取MPa260第二章冲压工艺与模具设计72.5工艺方案的确定本设计的制件是手柄支架，材料为08AL，厚度为3mm，大批量生产。其零件图如下：该件形状复杂，展开面积很难计算，由于本件的展开图形状类似长方形，所以坯料定为长方形板料，长和宽按各自制件中心线展开长度加上修边余量确定。弯曲件毛坯长度计算如下：此工件选用08钢，其弯曲半径均大于该种材料的最小弯曲半径，且尺寸第二章冲压工艺与模具设计8精度要求不高，不需要校形，由冲裁和弯曲即可成形。中性层位移系数0x可查《模具设计与制造》表3-367.135tr取0x=0.36180)(4)(24)(20321321txrlllllllL=2（24+45.25+24）+4×2（5+0.36×3）=224.6824mm中性层位移系数0x可查《模具设计与制造》表3-367.135tr取0x=0.36)(24)(2021txrllL=2（30+13）+4×2（5+0.36×3）=124.1824第二章冲压工艺与模具设计92.6冲压工序性质和工序次数的选择通过对制件图的观察，冲压该零件，需要的基本工序和次数有：落料，冲4的孔10个，冲12的孔5个，冲26的孔2个，首次弯曲成形，二次弯曲成形。2.7工序组合及其方案比较根据以上这些工序，可以作出下列各种组合方案。方案一：（a）落料冲4的孔10个