机械设计基础课程设计说明书--弯曲角小于90度的弯曲模

机 械 专 业 综 合 课 程 设 计 说 明 书弯曲角小于90度的弯曲模学 院（系）： 机电工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化目 录1 引 言11.1 冲压模具的现状与发展趋势21.2 冲压模具与技术经济性指标21.2.1 精度21.2.2 刚度31.2.3 模具生产周期31.2.4 模具寿命42 制件工艺分析52.1 材料分析52.2 结构分析52.3 工艺方案的确定52.3.1 方案的种类52.3.2 方案的比较52.3.3 方案的确定52.4 工艺过程63弯曲力的计算与压力机的选用83.1 工序2弯曲力的计算83.2 压力机的选用84 弯曲凸凹模工作部分尺寸设计94.1 凸模圆角半径94.2 凹模圆角半径94.3凹模深度94.4 凸、凹模的间隙94.5 弯曲处的凸、凹模工作部分尺寸及公差94.6 模具零件材料的选取105 模具主要零件115.1 上下模座115.2 模柄115.3 固定板115.4 螺钉、销钉的选取116 冲压设备的选取12结 论13致 谢14参考文献15I课程设计1 引 言模具是现代化工业生产的重要工艺装备。在国民经济的各个生产部门都越来越多地依靠模具来进行生产加工。在产品生产的各个阶段，无论是大量生产，批量生产，还是产品试制阶段，也都越来越地依赖于模具。因此模具工业已是国民经济的基础工业。现代工业产品的品种发展和生产效益的提高，在很大程度上取决于模具的发展和技术经济水平。目前，模具已成为衡量一个国家，一个地区，一家企业制造水平的重要标志之一。我国模具制造技术是随着现代工业建设而发展的。在50年代以前，当国内需要少数模具，只有少数企事业可以仿制，主要依靠模具钳工凭着个人技艺制造一些间单的模具，如电话机听筒之类的模具。50年代以后，随着国民经济建设高潮的到来，随着国际经济技术合作交流的发展，国外的模具技术书刊，模具设计手册，模具制造资料等逐渐介绍到我国，对指导和促进模具技术的发展起了重要的作用。自1959年起，电火花成型加工机床开始应用于模具生产，采用成形磨削方法加工凸模和电极，用电火花成型加工凹模，卸料板型孔，使模具制造水平又有一个较大的提高。随后，由于模具制造技术的不断改进，模具技术的研究，模具标准化工作的开展和模具新材料的开发也得到进一步的发展。这时我国的模具工业开始形成，出现了一些模具专业厂。近年来，改革开放和国民经济的高速发展，推动了模具技术和模具工业的新发展，模具的品种。精度和数量有了很大的发展，模具对工业产品的影响也越来越大，模具也更加引起人们的关注，很多科研院所和高等院校在模具技术的基本理论，模具的设计与结构，模具制造加工技术，模具材料以及模具加工设备等方面都取得了可喜的实用性成果。这个时期是模具技术发展最快最迅速的时期。模具标准化工作是代表模具工业和模具技术发展的重要标志。特种加工工艺设备的改进和提高，使模具加工的自动化程度和效率都大大提高。模具新材料的应用，以及热处理技术和表面处理技术的开发和应用，使模具寿命大幅度地提高。我国模具制造技术水平从过去只能制造简单模具发展到可以制造大型，精密，复杂，长寿命模具。而模具领域最重要的组成部分就是冷冲压模具，约占模具总比例的40%。冷冲压是利用安装在压力机上上的冲模对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需要零件的一种加工方法。冷冲压不但可以加工金属材料，而且还可以加工非金属材料和复合材料。冲压模具是将材料加工成所需冲件的一种工艺装备，冲压模具在冷冲压中至关重要，一般来说，不具备符合要求的冲压模具冷冲压就无法进行；先进的冲压工艺也必须依靠相应的冲模来实现。1.1 冲压模具的现状与发展趋势随着社会主义市场经济的不断发展，工业产品的品种增多 ，产品更新换代加快，市场竞争日益激烈。因此模具制造质量的提高和生产周期的缩短显得尤为重要，谁占有优势，谁就将占领市场，促使模具制造技术的发展出现以下趋势。(1)模具粗加工技术向高速加工发展 以高速铣削为代表的高速切削加工技术代表了模具零件外形表面粗加工发展的方向。高速铣削可以大大改善模具表面质量状况，并大大提高加工效率和降低加工成本。另外，毛坯下料设备出现高速锯床。阳极切割和激光切割等高效率加工设备。还出现了高速磨削设备和强力磨削设备。(2)成型表面的加工精度 自动化发展，成型表面的精加工数控，数显和计算机控制等方向发展，使模具加工设备的CNC水平不断提高。推广应用数控电火花成型加工设备，连续轨迹计算机控制坐标磨床和配有CNC修整装备和精密测量装置的成型磨削加工设备等先进设备，是提高模具制造水平的关键。(3)光整加工技术向自动化发展 在当前，模具成型表面的研磨，抛光等光整加工仍然以手工作业为主，不仅花费工时多，而且劳动强度大和表面质量低。目前工业发达的国家正在研制由计算机控制，带有磨料磨损自动补偿装置的光整加工设备，可以对复杂型面的三维曲面进行光整加工，并开始在模具加工上使用，它大大提高了光整加工的质量和效率。(4)快速成型加工模具技术 快速成型制造技术是本世纪80年代以来，制造技术上的又一次重大发展，它对模具制造具有重大的影响。特别适用于多品种，少批量用模具。预测本世纪末多品种，少批量生产方式将占工业生产的75%左右，因此快速成型制模技术必将有极大的发展前途。(5)模具CAD/CAM技术将有更快地发展 模具CAD/CAM技术在模具设计和制造上的优势越来越明显，它是模具技术的又一次革命，普及和提高模具CAD/CAM技术的应用是历史发展的必然趋势。 综上所述，在模具结构与精度方面正朝几个方面发展。首先为了适应高速、自动、精密、安全等大批量自动化生产的需要，冲模正向高效、精密、长寿命、多工位、多工能方向发展。其次为了适应市场上产品更新换代速度的要求，快速成形方法、简易经济冲模也得到迅速的发展。再次模具正向着设计与制造现代化发展。1.2 冲压模具与技术经济性指标1.2.1 精度机械产品的精度包括：尺寸精度，形状精度，位置精度和表面粗糙度。模具的精度主要体现在模具工作零件和相关部位的配合精度。影响模具精度的主要因素有：(1)产品制件精度 产品制件精度越高，模具工作零件的精度就越高。模具精度的高低不仅对产品制件的精度有直接影响，而且对模具生产周期，生产成本都有很大的影响。(2)模具加工技术手段的水平模具加工设备的加工精度如何，设备的自动化程度如何，是保证模具精度的基本条件。今后模具精度更大地依赖于模具加工技术手段的高低。(3)模具装配钳工的技术水平模具的最终精度很大程度依赖装配调试来完成，模具光整表面的粗糙度数值主要依赖模具钳工来完成，因此模具钳工技术水平如何是影响模具精度的重要因素。(4)模具制造的生产水平和管理方式 模具工作刃口尺寸在模具设计和生产时，是采用“实配法”，还是“分别制造法”是影响模具精度的重要方面。对于高精度模具只有采用“分别制造法”才能满足高精度的要求和实现互换性生产。1.2.2 刚度刚度对于机械行业来说非常重要，如果没有高的刚度就没有安全性对于高速冲压模，大型件冲压成型模，不仅要求具有精度高，还应有良好的刚度。刚度是保证设备安全性的重要指标，如果没有足够的刚度的话就安全性能来说就是一句空话。提高刚度的方法有：1、材料的选择，尽量选用强度大的材料；2、结构的尺寸，基本结构尺寸要进行校核，刚度不够的话则需要加大尺寸；3、结构构架，选用合理的构架。1.2.3 模具生产周期 模具的生产周期是从接受模具订货任务开始到模具试模鉴定后交付合格模具所用的时间。模具生产周期长短是衡量模具企业生产能力和技术水平的综合标志之一，也关系到一个模具企业在激烈的市场竞争中有无立足之地。同时模具的生产周期长短也是衡量一个国家模具技术管理水平高低的标志。影响模具生产周期的主要因素有：(1)模具技术和生产的标准化程度 模具标准化程度是一个国家模具技术和生产发展到一定水平的产物。(2)模具企业的专门化程度 目前，我国模具企事业的专门化程度还较低，只有各模具企业生产自己最擅长的模具类型，有明确和固定的服务范围，同时各模具企业互相配合搞协作生产，才能缩短模具生产周期。1.2.4 模具寿命模具寿命是指模具在保证产品零件质量的前提下，所能加工的制件的总数来表示，它包括工作面的多次修磨和易损件更换后的寿命。影响模具的主要因素有：(1)模具结构 合理的模具结构有助于提高模具的承载能力，减轻模具承受的热-机械负荷水平。(2)模具材料 应根据产品零件生产批量的大小，选择模具材料。生产的批量越大，对模具的寿命要求也越高，应选择承载能力强，服役寿命长的高性能模具材料。另外应注意模具材料的冶金质量可能造成的工艺缺陷及工作时的承载能力的影响，采取必要的措施来弥补冶金质量的不足，以提高模具寿命。(3)模具加工质量 模具表面粗糙度，残存的刀痕，电火花加工的显微裂纹，热处理时的表层增碳和脱碳等缺陷都对模具的承载能力和寿命带来影响。(4)模具工作状态 模具工作时，使用设备的精度与刚度，润滑条件，被加工材料的预热和冷却条件都对模具寿命产生影响。(5)模具零件状况 被加工零件材料的表面质量状态，材料硬度，伸长率等力学性能，被加工零件的尺寸精度都对模具寿命有直接的关系。模具的技术经济指标：精度和刚度，生产周期，模具生产成本以及模具寿命，他们之间是互相影响和互相制约的，而且影响因素也是多方面的。在实际生产过程中要根据产品零件和客观需要综合平衡，抓住主要矛盾，求得最佳的经济效益，以满足生产的需要。2 制件工艺分析2.1 材料分析该制件的材料是08钢是一种高碳钢，而该制件的厚度是1mm。2.2 结构分析该零件是负角度冲压，结构简单，但是制作有点困难2.3 工艺方案的确定2.3.1 方案的种类(1) 落料弯曲弯曲单工序模冲压(2) 落料弯曲弯曲弯曲；单工序模冲压。(3) 切口弯曲弯曲弯曲切断；连续模冲压。2.3.2 方案的比较方案（1）（2）属于单工序模冲裁工序冲裁模指在压力机一次行程内完成一个冲压工序的冲裁模。由于此制件生产批量大，尺寸又较这两种方案生产效率较低，操作也不安全，劳动强度大，故不宜采用。方案（3）属于连续模，是指压力机在一次行程中，依次在模具几个不同的位置上同时完成多道冲压工序的模具。于制件的结构尺寸小，厚度小，连续模结构复杂，又因落料在前弯曲在后，必然使弯曲时产生很大的加工难度，因此，不宜采用该方案。根据分析采用