机械5

目录 前言1 第一章工艺设计3 1.1零件介绍3 1.2零件工艺性分析3 1.3工艺方案的确定4 第二章排样设计5 2.1毛坯排样设计5 2.2冲切刃口外形设计8 8 2.3工序排样9 第三章工艺计算11 3.1冲压工艺力的计算11 3.1.1冲裁力计算11 3.1.2弯曲力的计算11 3.1.3卸料力的计算12 3.2压力中心计算12 第四章模具总体概要设计14 4.1模具概要设计14 4.2模具零件结构形式确定14 4.2.1定位机构16 4.2.2卸料机构16 4.2.3导向机构16 第五章模具详细设计18 5.1工作零件18 5.1.1冲裁凸模19 5.1.2弯曲凸、凹模27 5.1.3凹模28 5.2定位零件29 5.2.1导向零件29 5.2.2定位零件30 5.3出件零件30 5.3.1卸料零件30 5.3.2顶件零件31 5.4导向零件31 5.5其他零件32 第六章设备选择33 6.1设备吨位确定33 6.2设备校核34 第七章模具三维造型35 7.1三维造型35 7.2三维造型的意义37 第八章结论38 8.1本的成果38 8.2本课题的特色与创新38 参考文献39 致谢40 附录A:英文资料 附录B：英文资料翻译 附件：光盘资料 1.2零件工艺性分析 零件冲裁部位的圆角均大于0.5t；小孔直径均大于一个料厚；零件中矩形孔与其相邻的圆孔距离为3.2mm，5个圆孔与边的距离为3.2mm，下边折弯中的孔边距为4.7mm，其余孔与孔、孔与边的距离均大于1.5t；零件中的所有特征均能满足普通冲裁的要求。 因零件图上所有未注公差的尺寸属于自由尺寸，可按IT14级确定工件尺寸的公差，普通冲裁即可满足要求。 最小弯曲圆角。零件材料为SGCC（热浸镀锌钢），厚度t=2mm，退火或正火后其最小相对弯曲半径rmi
n/t垂直于辗压纹向为1.5mm，平行于辗压纹向3.0mm。零件中弯曲部位的弯曲圆角均小于最小弯曲圆角，故要在折弯后再加一道整形工序。其中较短的弯曲部位附近有一小孔，孔中心到弯曲部位的距离是10.6mm>1.5t R=3mm，因此该部位应该先弯曲后冲孔。 弯边高度。弯曲件的弯边高度h不应过小，一般保证h>(R 2t)，才能保证零件的精度。根据该零件尺寸，其最小的弯曲高度为h=5>(0 2×2)。 Q235是普通碳素钢，未退火状态下，抗剪强度τ=380MPa，抗拉强度σb=470MPa，冲裁模初始双面间隙Zmi
n=0.132mm，Zmax=0.240mm。 综上所述，该零件的主要冲压工序工艺性良好，但由于强度较大，需要较大的冲压力。 1.3工艺方案的确定 图示零件到基本冲压工序为冲孔、弯曲、整形、落料，根据上述工艺分析的结果，可拟定出如下几种方案： 方案一：用单工序模生产，分四次加工，即冲孔弯曲整形落料。 方案二：复合冲压，即冲孔落料复合，前右两端弯曲复合。 方案三：采用级进冲压。 采用方案一，生产效率低，工件的累积误差大。由于工件尺寸较小，精度要求较高，而且该零件属大量生产，因此该方案不合适。 采用方案二，生产效率较方案一有所提高，但仍需多副模具，分多次加工，不能满足大量生产对效率的要求。而且操作不便、不安全，第二副模具结构复杂，因此这种方案不是最佳方案。 采用方案三，既可以得到较高的生产效率，操作方便、安全，同时又能保证工件的精度要求，因此方案三是本零件的最佳方案。 第二章排样设计 2.1毛坯排样设计 在进行多工位级进模设计时，首先要设计条料排样图，条料排样图的设计是多工位级进模设计时的重要依据。多工位级进模条料排样图设计的好坏，对模具设计的影响是很大的，排样图设计错误，会导致制造出来的模具无法冲制零件。条料排样图一旦确定，也就确定了被冲制零件各部分在模具中的冲制顺序、模具的工位数、零件的排样方式、模具步距的公称尺寸、条料载体的设计形式等一系列问题。在本模具中，排样设计总的原则是先进行冲切废料，然后弯曲，最后切断，并要考虑模具的强度、刚度，结构的合理性。 毛坯在板料上可截取的方位很多，这也就决定了毛坯排样方案的多样性。典型毛坯排样：单排、斜排、对排、无废料排样、多排、混合排。根据此次设计的零件结构特征，决定采用单排、单侧载体。采用这种毛坯排样的模具结构相对简单，模具制造较为方便。 1.条料搭边值的确定 搭边是指排样时零件之间以及零件与条料侧边之间留下的剩料。其作用是使条料定位，保证零件的质量和精度，补偿定位误差，确保冲出合格的零件，并使条料有一定的刚度，不弯曲，便于送进，并能使冲模的寿命得到提高。 为了节约材料，应合理的选择搭边值。搭边值过小，会使作用在凸模侧表面上的法向应力沿切口分布不均，降低冲裁质量和模具寿命，故必须使搭边的最小宽度大于冲裁时塑性变形区的宽度，一般可以取材料的厚度。若搭边值小于材料的厚度，冲裁时搭边可能被拉断，有时还会被拉入到凸、凹模间隙中，使零件产生毛刺，甚至损坏模具刃口。 搭边值的大小与材料的性能、零件的外形及尺寸、材料的厚度、送料及挡料的方式、卸料方式有关。硬材料的搭边值可以小一些，软材料和脆材料的搭边值应大一些。零件尺寸大或有尖突时，搭边值应大一些，厚材料的搭边值取大一些。用手工送料、有侧压导向时搭边值可小一些，弹性卸料比刚性卸料要小一些。 首先将零件展开，如图2.1所示。