中小型冲压模具设计.docx

中小型冲压模具设计开 题报告 专业：机械设计制造及其自动化 班级： 第二组 一、设计题目：弯曲—冲裁模具设计 技术要求： 1、未注尺寸公差符合 GB/T1804-的要求。 2、未注形位公差符合 GB/T13916 的要求。 3、毛刺高度≤0.02mm。 4、材料 20 钢。 生产批量为中小批量生产。二、工艺分析 1、材料性能：零件材料为 20 钢，其冲压和弯曲性能较好。 2、工序分析：由于采取块料加工（一块材料加工出一个工件），所以可以预先准备外形尺寸一致的毛坯，即在加工过程中无落料和排样步骤 3、零件结构：该零件有弯曲、冲孔等结构特征，形状简单，可采取复合加工。 4、尺寸精度：零件图上形状尺寸，冲压、弯曲工序可以实现。 三、工艺方案 方案一：先弯曲，后冲孔。 该方案符合零件的加工工序，能正确加工出零件，保证孔的间距。方案二：先冲孔，后弯曲。 该方案冲孔后弯曲零件，无法保证两孔的间距，不合理。 采取复合模进行加工，将弯曲、冲孔两道工序复合在一起，做成复合模。四、材料的选取 通过对零件图结构和工艺进行分析，选取宽 20mm，长度 115mm，厚 5 ±0.05 的 20 钢板为加工材料。其中，材料两侧面需用铣床进行加工。五、进度安排 第 2 周：查阅资料，对零件图进行分析，确定加工方案，制定任务说明书。第 3-6 周：1、弯曲工艺力、弯曲工件毛坯展开尺寸的计算，确定压力机， 设计出弯曲模具结构图。 2、冲裁模具间隙、凹凸摸刃口、冲裁力的计算，确定压力机， 设计出冲孔模具结构图。 3、落料模间隙、凹凸模刃口、冲裁力的计算，确定压力机，设计出落料模具结构图。 第 7-10 周：1、弯曲模的结构设计，确定弯曲模的主要零件结构参数。 2、冲裁模的结构设计，确定冲裁模的主要零件结构参数。 3、落料模的结构设计，确定落料模的主要零件结构参数。 4、复合模的结构设计，设计出复合模具结构图，并确定其主要零件结构参数 第 11-12 周：对模具总体结构进行设计，并对模具结构不当之处进行修改， 整理说明书，准备答辩。 六、分组 第一组（连续模）：第二组(复合模)： 一、 弯曲模具的设计： 1、弯曲工序的设计： 方案：弯曲件一次弯曲成形 优点：模具结构简单，易进行加工。 缺点：凸模肩部阻碍了材料转动，加大了材料通过凹模圆角的摩擦力， 使弯曲件侧壁易擦伤、弯薄，成形后零件两肩部与底面不易平行。 改进：在弯曲时用压边圈压住毛坯，这样可以有效保护零件，从而保证零件精度。 2、弯曲模的结构设计 由于零件的进度较低，采用一次弯曲成形的复合弯曲模结构。如下图： 3、 自由弯曲时的弯曲力，由零件图可知，零件为U 形弯曲件： F = 0.7kbttδb =0.7×1.3×20×5×5×410/2+5=26650N。 自 r t 其中：k 为安全系数，取1.3；由图可知：弯曲件宽b=20mm，材料厚 t=5mm，弯曲半径 r=2mm,δ b=410mpa(查表得 20 钢拉强度为 410 mpa) 4、校正弯曲时的弯曲力 校正弯曲是在自由弯曲阶段后进一步对贴合凸模、凹模表面的弯曲件进行挤压，其校正力自由压弯力大得多，由P123 公式有： F = 校 A:校正部分垂直投影面积， mm2 q：单位面积的校正力，MPa 由零件图知：A=600 mm2 ，查表 3.3.2 取q=70MPa 故F =42000N 校 5、顶件和压料力: F (0.3~0.8) F =0.5F =13325N. Q= 自 自 6、压力机吨位的确定 自由弯曲时压力机吨位应为：F≥F 自 由于校正力是发生在接近压力机下死点的位置，校正力的数值较大， 则按校正弯曲力选择压力机的吨位： F≥F 校 故：F≥42KN 综上，由课本附录A 知：选双柱可倾式压力机J23-6.3 7、弯曲件毛坯展开长度: 应变中性层位置的确定：有零件图可知：r/t=2/5=0.4 有经验公式:ρ 0=r+xt 查表 3.3.3 得x=0.368 所以ρ 0=2+0.368×5=3.84mm. 弯曲件毛坯的展开长度计算： 由零件图可知：r=2≤0.5t=0.5×5=2.5 若一次同时弯曲四个角由表 3.3.4 得：L=L1+2L2+2L3+t=30+2×20+2×20+5=115mm 8、弯曲凹模工作部分 弯曲 U 形件时，若弯边高度不大，或要求两边垂直，则凹模深度 应大于零件高度。由零件图并查表 3.4.3 知：l =30mm 0 9、弯曲凸模、凹模之间的间隙 根据已知有弯曲黑色金属，即c= t+nt 式中：c 为弯曲凸模与凹模的单面间隙，mm；t 为材料厚度的基本尺寸和最小尺寸，mm; n 为间隙系数 由表 3.4.4 知：n=0.03。故c=5+5×0.03=5.15mm 10、凸凹模工作尺寸及公差 凸模凹模分别按 IT6