弯钩连续模设计_毕业设计说明书(编辑修改稿)

弯钩连续模设计_毕业设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

，提高 模 具制造精度或采用精冲技术等。 零件图上尺寸均无公差标注，按 IT14 级处理。 冲裁件的断面质量是不高的，材料厚度和硬度的影响尤甚。 通常材料厚度 t＜ 1mm 的零件，断面粗糙度可达 Ra= m； t＞ 1mm 的零件，断面粗糙度将高于 Ra= m。 （参考文献 [5] 18P ） 模具结构形式和选材 模具结构形式 该制件主要工序为：冲孔、切边、切断。 采用连续模，结构紧凑，冲出的制件精度高，生产效率也高，适合大批量生产。 采用自动送料，自动卸料，采用弹性卸料装置，具有压料作用，冲裁质量较好，模具精度应比冲裁件精度高 2 3 级，不应高太多，以免增加制造成本。 模具材料选择 冷冲压模具的成本分析 在冷冲压模具设计中，常常要提到模具成本问题，即经济性。 所谓经济性，就是以最小的耗费取得最大的经济效果。 在冲压生产中，既要保证产品质量，完成所需的产品数量，又要降低模具的制造费用．这样才能使整个冷冲压的成本得到降低。 在模具设计中主要考虑的问题是如何降低模具的制造成本。 因为产品的成本不 仅与材料费 (包括原材料费、外购件费 )、加工费 (包括工人工资、能源消耗、设 备折旧费、车间经费等 )有关，而且与模具费有关。 一副模具少则几万，多则上百万。 所以必须采取有效措施降低制造成本。 模具费在工件制造成本中占有一定比例。 对于小批量生产，采用简易模具。 因 其结构简单、制造快速、价廉，所以能降低模具费，从而降低工件制造成本。 在大批大量生产中．应尽量采用高效率、长寿命的级进冲模及发展硬质合金冲 模。 硬质合金冲模的刀磨寿命和总寿命比钢模具大得多。 总寿命为钢模具的 20 40倍，而模具制造费用仅为钢模具的 2 4倍。 毕业设计（论文） 弯钩连续模设计 15 而对中批量生产，首先应尽量使冲模标准化，大力发展冲模标准件的品种，推 广冲模典型结构，最大限度地缩短冲模设计与制造周期。 制造中、小型冷冲压模具的材料有铸铁、碳素工具钢、合金工具钢、硬质合金、钢结硬质合金以及锌合金、低熔点合金、环氧树脂、聚氨脂橡等。 冲模主要零件所使用 的模具钢有碳素工具 钢、低合金工具钢、高碳高铬工具钢、高碳中铬工具钢、硬质合金及钢结硬质合金等。 凸模和凹模是在强压、连续使用和有很大冲击的条件下工作的， 并伴随有温度的升高，工件条件极其恶劣。 所以对凸模、凹模和材料要求有好的耐有温度的升高，工件条件极其恶劣。 所以对凸模、凹模和材料要求有好的耐磨性、耐冲击性、淬透性和切削性，硬度很大，热处理变形小，而且价格低廉。 设计模具时，合理选取模具材料是关系到模具寿命和成本的一项重要工作。 冲模的主要零件 —— 凸模、凹模和凸凹模等材料的选取尤应慎重．通常应考虑如下几点： （ 1）根据冲压件生产批量的大小来选取模具材料。 当冲压件的生产批量很大时，凸 模、凹模和凸凹模应选取质量高、耐磨性好的模具钢。 例如 C r12MoV、 Cr4W2MoV、 YGl5等。 （ 2）根据被冲压材料的性能、工序性质和冲模主要零件工作条件和作用来选取模具材料。 （ 3）应考虑模具材料的冷、热加工性能和工厂现有条件。 （ 4）应考虑我国模具钢的生产和使用情况。 对于该制件主要工序为：冲孔、切边、切断，且要求大批量生产，所以模具材料应采用质量较高，能保证耐用度的材料。 故凹、凸模可以选择高碳高铬工具钢 C r12MoV，热处理硬度： 60 62HRC。 毕业设计（论文） 弯钩连续模设计 16 第三章 冲压工艺方案的确定 工艺方 案的内容是确定冲裁件的工艺路线，主要包括确定工序数、工序的组合和工序的顺序安排等，应在工艺分析的基础上制定几种可能的方案，再根据工件的批量、形状、尺寸等多方面的因素，全面考虑、综合分析，选取一个较为合理的方案。 冲裁工序按工序的组合程度可分为单工序冲裁、复合冲裁和级进冲裁。 级进模是在压力机的一次行程中，一副模具的不同位置上完成多个不同的工序。 根据 对零件进行分析 ,综合考虑材料利用率 ,工艺合理性及模具结构简易等 , 工序安排 : ①切边，冲工艺孔；②空步；③冲圆孔，初切头部外形；④初切圆角外形；⑤空步；⑥精修头部 ；⑦精修圆角外形； 错误 !未找到引用源。 空步； 错误 !未找到引用源。 下料。 工位数的确定： （ 1）应保证冲件的精度要求和零件几何形状的正确性。 对要求零件精度比较高的 部位，应尽量集中在一个工位上一次冲压完成。 在一个工位完成确实有困难，需分解为两个工位时，最好放在两个相邻的工位上。 （ 2）对于复杂的形孔和外形分断切除时，只要不受精度要求和模具周边尺寸的限 制，应力求做到各段形孔以简单、规则、容易加工为基本原则。 （ 3）在普通低速压力机上冲压的 复合 模，为了使模具简单、实用缩小模具体积 、 减少步距的积累误差，凡是能合并的工位，只要模具自身有足够的强度，就不要轻易分解，增加工位。 空工位的设置原则： （ 1）用导正销做精确定具的条料，可适当增加空位，因步距积累误差较小，对产 品精度影响不大。 反之，定距精度差的，不应轻易增设空工位。 （ 2）当模具步距较大（一般步距大于 16mm）时，不宜多设置空工位。 步距大于 30mm 以上时，更不能轻易设置多个空工位。 （ 3）一般来说，精度高、形状复杂的零件，应少设置空工位。 反之，可适当增加空工位。 安排冲压工序顺序的原则： （ 1）对于纯冲裁 连续 模，原则上先冲孔 ，随后在冲切外形余料，最后再从条料上冲下完整的冲压零件。 应保持条料载体的足够强度，能准确无误地送进。 （ 2）属于冲裁弯曲 连续 模，应先冲切掉孔和弯曲部分的外形余料，再进行弯曲，最后在冲靠近弯边的孔和侧面有孔位精度要求的侧壁孔。 最后分离冲下零件。 毕业设计（论文） 弯钩连续模设计 17 （参考文献 [1] 243P ） 第四章 工 艺 计 算 弯曲件展开尺寸计算 板料、带料弯曲时，外层材料受拉而伸长，内层材料受压而缩短，应变中性层长 度保持不变。 在压弯过程中，中性层的位置由材料厚度的中间向板料内 侧移动。 若移动 后的中中性层的位置与板料最内层纤维的距离用 xt表示（见图 41），则中性层的曲 率半径  为：  =r+xt （ 41） 式中： —— 中性层的曲率半径（ mm）； r—— 工件内圆角半径（ mm）； x—— 中性层位置系数； t—— 工件厚 度（ mm）。 图 41 弯曲件毛坯尺寸计算是按弯曲中性层长度不变的原则进行的 图 42 如上图 42：毛坯尺寸 L=直线部分长度 S+弯曲部分长度 R 直线部分长度 =19+13=32mm； 毕业设计（论文） 弯钩连续模设计 18 弯曲部分长度： R 的弯曲件 R= ()2 r xt （ 42） 表 41 中性层位置系数 x值 查表 41： r/t=2/3, x= R= 2 （ 1+ ） = 毛坯展开尺寸 L=32+= （参考文献 [1] 101P ） 材料的规格的选择 ： 冲压生产中使用的材料相当广泛。 有金属材料和非金属材料，大部分都是各种规格的板料、带料、条料和块料。 板料是冲压生产中应用最广的材料，适合于成批生产。 其尺寸规格按国家标准 定，采 用标准规格板料可能会增加余料，使材料利用率降低。 带料（卷料）用于大批量生产。 带料的宽度一般在 300mm 以下，根据材料的不 同，有不同的宽度尺寸，长度可达几米到几十米，有的薄材料可达数百米。 条料是根据冲压件的需要，由板料剪切而成，用于中小型零件的冲压。 块料适用于单件小批量生产和价值昂贵的有色金属的冲压。 根据生产要求和工艺性，选择切边带料。 （参考文献 [4] 8P ） 排样图的设计与材料利用率的计算 排样图的设计 （一）排样分析 排 样指冲裁件在板料、条料或带料上的布置方式。 排样是否合理，对材料利用率的大小有直接影响。 还会影响到模具结构、生产率、制件质量、生产操作方便与安全等，因此，排样是冲裁工艺与模具设计中一项很重要的工作。 冲压件大批量生产成本中，毛坯材料费用占 60%以上，排样的目的就在于合理利毕业设计（论文） 弯钩连续模设计 19 用原材料。 衡量排样经济性、合理性的指标是材料利用率。 要提高材料利用率，就必须减少废料面积，冲裁过程中所产生的废料，可分为两种情况： （ 1）结构废料 由于工件结构形状的需要，如工件内孔的存在而产生的废料称为结 构废料，它取决于工件的形状，一般 不能够改变。 （ 2）工艺废料 工件之间和工件与条料边缘之间存在的搭边，定位需要切去的料边 与定位孔，不可避免的料头和料尾废料称为工艺废料，它决定于冲压方式和排样方式。 因此，提高材料利用率要从减少工艺废料着手，同一个工件，可以有几种不同的排样方法。 根据材料的利用情况，排样的方法可以有三种： （ 1）有废料排样 沿工件的全部外形冲裁，工件与工件之间，工件与条料侧边之间都有工艺余料（搭边）存在，冲裁后搭边成为废料，如图 33a 所示。 （ 2）少废料排样 沿工件的部分外形轮廓切断或冲裁，只在工件之间或是 工件与条料侧边之间有搭边存在，如图 33b 所示。 （ 3）无废料排样 工件与工件之间。 工件与条料侧边之间均无搭边存在，条料沿直线或曲线切断而得工件。 如图 33c 所示。 图 43排样方法 a) 有废料排样 b) 少废料排样 c)无废料排样 有废料的排样法材料利用率较低，但制件的质量和冲模寿命较高，常用于工件形状复杂、尺寸精度要求较高的排样。 少、无废料排样法的材料利用率较高，在无废料排样时只有料头、料尾损失，材料利用率可达 85%～ 95%，少废料排样法也可达 70%～ 90%。 少、无废料排样法有利于一次冲裁多个工件，可以提高生产率。 由于这种排样法冲切周边减少，所以还可以简化模具结构，降低冲裁力。 但是，少、无废料排样的应用范围有一定的局限性，受到工件形状结构的限制，且由于条料本身的宽度公差，条料导向与定位所产生的误差，会直接影毕业设计（论文） 弯钩连续模设计 20 响工件尺寸而使工件的精度降低。 在几个工件的汇合点容易产生毛刺。 由于采用单边剪切，也会加快模具磨损而降低冲模寿命，并直接影响工件的断面质量，所以少、无废料排样常用于精度要求不高的工件排样。 有废料、少废料或无废料排样。 按工件的 外形特征、排样的形式又可分为直排、斜排、对排、混合排、多排和裁搭边等。 对于简单形状的工件，可以用就算方法选择合理的排样方式，而对于形状复杂的工件要作出正确判断则比较困难，通常用放样的方法，即用厚纸片剪 3～ 5 个样件，摆出各种可能的排样方案，从中选择一个比较合理的方案。 合理的排样方法，应是将工艺废料减到最少。 考虑到该工件的外形特征和材料的利用情况，可采用少废料直排的排样方式。 （参考文献 [1] 69P ） （二）搭边数值的选取 排样时，冲件之间以及冲件与条 料侧边之间留下的余料叫搭边。 它的作用是补偿定位误差，保证冲出合格的冲件，以保证条料有一定刚度，便于送料。 搭边数值取决于以下因素 ： (1)冲件的尺寸和形状； (2)材料的硬度和厚度； (3)排样的形式 (直排、斜排、对排等 )； (4)条料的送料方法 (是否有侧压板 )； (5)挡料装置的形式 (包括挡料销、导料销和定距侧刃等的形式 )。 当采用级进模冲压时，排样设计除了要考虑提高材料利用率以外，还必须注意以几点： (1)公差要求较严的零件．排样时工步不宜太多，否则累积误差大，零件公差要求不易保证； (2)对孔壁较小的 冲裁件，其孔可以分步冲出．以保证凹模孔壁的强度； (3)零件孔距公差要求较严时，应尽量在同一工步冲出或在相邻工步冲出； (4)当凹模壁厚太小时，应增设空步。