毕业论文Z型弯曲件设计.docx

湖南工学院课程设计说明书第一部分 设计题目 2第二部分 弯曲工艺分析 4第三部分 主要工艺参数计算 5第四部分 排样与定距设计 6第五部分 弯曲模工作部分尺寸计算 8第六部分 冲压设备的选择 9第七部分 模具的总体结构 10第八部分 主要零部件的设计及选择 11第十部分 设计体会 17第十一部分 参考文献 18第一部分：设计题口 设计模具名称：弯曲模工件名称：z型件 生产批量：大批量 材料：Q235 料厚1.5 mm 工件简图:如图卜所示：40设计要求：（1）对模具:a） 必须保证操作安全、方便b） 便于搬运、安装、紧固到冲床上方便、可靠c） 生产批量为大批量生产d） 冲模零件必须具有良好的工艺性，即制造装配容易、便于管理e） 保证规定的生产率和高质量的冲压件的同吋，力求成本低、模具寿 命长f） 保证模具强度前提下，注意外形美观，各部分比例协调 ⑵对图纸：a） 总装配图一张b） 模具零件图（凸、凹模）3）对说明书：a） 计算过程详细、完全b） 内容条理清楚，按步骤书写c） 资料数据充分，并表明数据出处d） 公式的字母含义应标明，有时还应标明公式的出处e） 说明书用计算机打印出来第二部分：弯曲工艺分析1. 对弯曲制件由零件图可见，该弯曲件外形简单，精度要求不高，工件厚度1.5 伽。

此工件可用一次单工序模弯曲，定位较为容易，且定位精度易 保证2. 对制件材料材料为碳素结构钢，其抗剪强度为275~392MPa,抗拉强度为 353-500MPa，屈服强度为245MPa,弹性模量为206X 103MPa.㈡模具的工艺分析：在压力机滑块一次行程弯曲制成工件该模具属于单工序弯曲，操作安全、不易于口动化，包括自动 送料、自动出件、自动叠片，工件和废料均往下漏，因而不易釆用高 速压力机生产，冲压精度高，生产效率一般工艺计算第三部分:㈠弯曲工件的毛坯尺寸计算 根据原始数据可得t =1. 5 r =4所以 r/t =4/1. 5 二 2.67 >0.5所以根据《冲压工艺及模具设计》P180公式3-46得L二 h + I? + + 口 (r+kt)二 10+10+32+3. 14(4+1. 5k)=66. 448 mm式中li L la—直边区长度 F—弯曲中心角k—中性层内移系数值取0・4《冲压工艺及模具设计》P180表3-9 t—弯曲件厚(二)、压力中心如图所示x0 = 20 y0= 8所以，压力中心坐标Xu = 20 , y0= 8作为设计模具的参数三)、弯曲力计算弯曲力受材料力学性能，零件形状与尺寸，弯曲方式，模具结构形 状与尺寸等多种因素的影响，很难用理论分析方法进行准确计算。

因 此，在生产中均采用经验公式估算弯曲力F 二(0. 65-0.8) Bt2 6 b/rp +t=0.7X16X1.5X1.5X400/ (4+1.5)=1832.73 N式中：B—弯曲线长度(mm)t一板料厚度(mm)6匕一材料抗拉强度(MPa)rP一弯曲凸模圆角半径(mm)第四部分：排样与定距设计㈠排样图1. 弯曲件在板料、条料或带料上的布置为排样排样是否合理, 直接影响到材料的利用率、模具结构与寿命及生产操作方式与安全, 既排样是设计模具的一个标准排样图中只有一个工位，落料分析工件外形，并为了节约材料, 采用直排，条料的边缘作为工件的边缘，完全取搭边成为无废料排样, 进行下料如图第五部分：弯曲模具工作部分尺寸一、凸模与凹模的圆角半径1、 凸模圆角半径弯曲件的相对弯曲半径r/t较小时，凸模角半径可取弯曲件的 内弯曲半径「但不能小于允许的最小弯曲半径如果r/t值小于 最小相对弯曲半径，应先弯成较大的圆角半径，然后再用整形工 序达到耍求的圆角半径当弯曲件的相对弯曲半径r/t较大且精度 要求较高时凸模圆角半径应根据回弹值进行修正由于影响c/t的因素很多，的理论计算公式并不实用所以在生产中主要参考经验数据来确定Gn/t值。

由《冲压工艺与 模具设计》表3-2可查得：Q235最小相对弯曲半径rmin/t=2. 52、 凹模圆角半径3、 凹模的圆角半径口不能过小，以免增加弯码力，擦伤工件表面 对称压弯时两边凹模圆角半径口应一致，否则毛坯会产生偏移口值通常按材料厚度t来选取t二 1.5mm < 加in 时叫二（3〜6） t取C二6二、 凹模深度凹模的工件深度将决定板料的进模深度，对于常见的弯曲件，弯 劇吋不需全部直边进入凹模内只有当直边长度较小且尺寸精度要求 高时，才使直边全部进入凹模内，凹模深度过大，不仅增加模具的消 耗，而且将增加压力机的工作进程，使最大弯曲力提前出现中小型 弯曲件通常都使用模具在机械压力机上进行加工，最大弯粕力提前出 现，对压力机是很不利的凹模深度过小，可能造成弯曲件直边不平 直，降低其精度因此，凹模深度要适当由《冲压工艺与模具设计》 表3-17可得Li 二14+4二18 L2=40三、 弯曲模凸凹模间隙弯曲Z形吋，必须选择适当的凸凹模间隙间隙过大,会造成U形 件两边不半径，上宽下窄，降底工件的尺寸精度，间隙过小，使弯曲力 增大,直边壁厚变薄，容易擦伤工作表面，加速凹模的磨损，降低凹模 使用寿命，弯曲凸、凹模间隙是指单边间隙。

为了能顺利地进行弯曲, 间隙值应梢大于板料的厚度同时应考虑下列因素的影响，弯曲件宽 度较大吋，受模具制造与装配误差的影响，将加大间隙的不均匀程度, 因此间隙值应取大些宽度较小时间隙值可以取小些，硬材料则应取 大些，弯码件相对弯码半径i7t较小吋可以取大些此外还应考虑弯 曲件尺寸精度和板料厚度偏差的影响综上所述，对于尺寸精度高要求一般的弯曲件板料为黑色金属 时，单边Zb可按下式计算：Zb= tmax +Ct=1. 52+0. 05X 1. 5=1. 577取单边间隙为1. 58mm式中：tinax 板料最大厚度C——间隙系数，见表3-18T板厚公称值四、凸、凹模工作尺寸弯曲凸、凹模工作尺寸的计算与工件尺寸的标注形成有关一般 原则是：当工件标注外形尺寸时，应以凹模为基准件，间隙取在 凸模上，当工件标注内行尺寸吋，应以凸模为基准件，间隙取在 凹模上，并来用配作法制模综上所述：Ld= (L-0. 75a) 8d=(40-0. 75X0. 1) o0 03=39. 990严式中Ld凸模宽度基本尺寸L工件横向基本尺寸△工件横向尺寸公差& d凸模制造偏差，一般取IT7、9级，或取工件公差的1/3、 ~1/4。

第六部分：冲压设备的选择因工件是大批量生产，精度要求不高冲裁力较小则选用通用压力 机，通用机身又分开式和闭式两种，开式机身的钢性教弱，适用 中小型冲压加工，而闭式机身适用于大中型冲压加工选用开式双柱可倾压力机JA23—630A其参数如下：公称压力630KN外形尺寸1335x1112x2120滑块行程120mm行程次数70/min最大闭合高度360mm最大装模高度220mm连杆调节长度55 mm工作台尺寸480X710mm垫板厚度90 mm电动机功率2. 20KW模柄孔尺寸<1)50X70机床总重量1780kg第七部分：模具的总体结构模具采用中间导柱模架，模具由上模板、凸模I古I定板及卸料板组 成卸料方式才用弹性卸料，以弹簧为弹性元件下模部分由下模座、 凹模板、导料板等组成模具结构如下图所示1.下模板2•凹模3•导柱4 .导套5 .上模板6.螺钉7 •螺钉&落 料凸模9 •凸缘模柄10.螺钉11 •凸模固定板12 •垫板13•圆柱销14 •冲孔凸模15 •橡胶块16 •弹压卸料板17 •定位销18 •导尺第八部分主要零部件的设计及选择1凸模的固定方法凸摸在上模的止确固定应该是既保证凸摸工作可靠和良好的稳 定性，还要使凸摸在史换或修理时，拆装方便。

该凸摸的固定方式选 用如下图所示的固定方法用螺钉固定的落料凸模）2定位板的设计定位板的侧壁设计成平直的定位板的内侧与条料接触，外侧与凹模 平齐，这样就确定了定位板的宽度条料的宽度为16mm,凹模的宽度 是72mmo则定位板的宽度为：B=16・ 4mm定位板厚度由表2—22查得为：5mm导料板的长度为：L=14. Omm 导料板用螺钉固定在四模上，釆用45钢制作，热处理硬度为40-45HRC 该导尺如下图所示：3卸料螺钉该模具选用标准的圆柱头内六角卸料螺钉(GB2867o 6-81)材料 为45钢热处理HRC35〜40卸料螺钉的设置形式如下图所示，卸料螺 钉长度按(2-52)计算：L = hy + h.i + Ho= 30 + 20 + 21. 5= 71. 5 mm式中 h3一固定板厚度hi一垫板厚度乩一预压后弹性元件的高度4凸模固定板凸模固定板的外形尺寸与凹模板相同厚度为凹模板厚度的0.8〜 1倍，则凸模固定板厚度为：Hi =HoX ( 0. 8~1 )= 45X ( 0.8—1 )=36〜45伽取凸模固定板厚度为45mm,直径按H7加工精度5模架的选择为保证冲出零件的精度和高稳定的质量，采用模架导向的导向方 式。

模架导向不仅能保证上、下模的导向精度而且能提高模具的刚性, 延长模具的使用寿命，是冲裁见的质量稳定可靠，使模具的安装比 较容易模架的类型选用中间导柱模架除简单冲模外，一般冲模多采用带模架的结构模架的种类很多, 要根据模具的精度要求、模具的类别、模具的大小选择合适的模架 查《实用模具技术手册》选用的模架型号为：GB/T2851. 1-1990 其主要参数为：L:210mmB:130mmH:最大300mm> 最小 180niniHi:30mmH2:30mm模架如下图所示：6模柄的选择模柄有多种型式，要根据模具的结点选用模柄的形式模柄的直 径根据所选用压力机的模柄孔径确定本模选用模柄跟上模座为一整 体结构形式如下图所示：7、连接螺钉选用内六角螺钉用45钢制造并淬火硬度HRC35〜40,定 位销钉采用普通圆柱销第九部分：模具制造装配要点凹模板、导尺均是需要淬硬的零件凹模加工后，切割和淬 硬以前在模架的上模板上进行装配在凹模上画出各个形孔和圆孔的 线，并根据计算数据划出压力中心线，使压力中心与下模座的中心线 对正钻、攻螺孔，将下模座、凹模板、导尺进行装配，校正导尺间 隙后，钻较销钉孔，将上述三板固定。

钻孔并安装、扌当料销，安装乘 料板，然后将下模全部拆开，将凹模板和导尺热处理淬硬（凹、模钻 穿丝孔）后进行线切割加工用平面磨床磨平后重新装配固定在上模 板的上模部分，各凹模和凸模、垫片都应淬硬装配前将凸模淬硬并 完成全部加工垫片在装配前不淬火装配吋将凸模压入凸模固定板, 在垫片上钻孔，将外形凸模固定在垫片上，在与卸料板穿在一起凸、 凹模间隙为0・18俪，在凹模型孔中垫0. 1mm的硬纸片，以确定间隙 将已组装为•体的凸模固定板、凸模、卸料板、垫片一同，并使凸模 插入凸模孔上，将上模板同过导柱、导套与下模板装在一起透过上 模板钻、攻螺孔，打入销钉，在钻、攻螺孔，使上模板、垫片、凸模 固定板固定检查无误后，钻、较销钉孔，打入销钉，再钻、攻螺孔, 安装。