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托架弯曲工艺及模具设计说明书

单 位：重庆工业职业技术学院

部 门：机械工程学院

班 级：09模具303

姓 名：李俊涛

学 号：20091023331

指导老师：洪 奕

时 间： 2011-4-20

前言

本说明书是根据机械工程学院“关于加强高职师范学院模具教程若干意见”课程基本要求和教学进程所编写的设计说明书，遵循“理论联系实际、体现应用性、实用性、综合性和先进行，激发创新”的原则，结合模具工业的经验的基础上编写的，本设计说明书的主要特点是：

1、根据模具冲压成型工艺级模具设计的工程技术应用性的实际要求，理论以“必须、够用”为度，着眼解决现场实际问题，积极吸纳新技术，体现应用性、实用性、综合性、和先进性。

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2、在介绍冲压成型和计算方法的基础上，讲述常用冲压设备的选用、结构、使用、维护等方面的基础知识，客观简单分析的冲压工艺、冲压模具、冲压设备、冲压材料及冲压件质量与经济性的关系。

本书作为高职师范学院--模具专业学生及其机械类专业参考使用。

本书由重庆工业职业技术学院——机械工程学院——09模具303班李俊涛主编，机械工程学院教授洪奕给予指导，方强、方燕青等同学提出宝贵意见，在此表示深切感谢。

由于编者水平有限，书中错误和缺点在所难免，恳请广大读者批评指正。

编者

2011年4月

目录

前言

课题………………………………………………………………… 4

第一章 工艺分析 ……………………………………………… 5

第二章 弯曲方案………………………………………………… 9

第三章 弯曲计算………………………………………………… 11

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第五章 模具使用说明书及维护方式…………………………… 15

第六章 结束语…………………………………………………… 17

第七章 参考文献………………………………………………… 18

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一、工艺分析

1、托架件的弯曲工艺分析

1、由托架件的图纸可以看出此件的形状完全对称，弯曲半径左右一致，可以很好的防止弯曲变形时坯料受力不均匀而产生偏移，故适合 弯曲成型。

2、查书P203知，08冷扎钢板适合弯曲成型。

3、弯边高度取值h1＞r+2t 1.5＜1.5+2×1.5=4.5 所以φ=5mm的半径孔距离宽为25的弯边的弯边高度不适合弯曲，所以应先弯曲然后再冲φ=5mm的孔；对于孔φ=10mm，h2＞r+2t，7.5＞1.5+2×1.5=4.5，故此边可以先冲孔再弯曲。

4、弯曲件的精度：托架件未注长度公差，查书P214 得 t=1.5mm＜2mm，L=36mm，极限偏差为±0.6。弯曲件角度的自由公差值，查P214表5-7 取±230

0＇2、托架冲孔和落料的工艺性分析

1）1、由本图冲压件提供的材料为08F，查表2-3 可知08冷轧钢板的材料抗剪强度τ=216～304Mpa，抗拉强度σb=275～383Mpa，为常用冲压成型的材料，故可知08冷轧钢板适合冲压工艺材料的需要。

2、此冲压件的形状简单、规则，厚度t=1.5mm，适合冲压生产，可以有利于材料的合理利用，节约材料。而冲压工艺的冲裁工序 合理布置可提高生产效率，提高模具寿命，降低成本。

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3、在冲压过程中应尽量避免冲裁件上过于窄长的凸出悬臂和凹槽，否则会降低磨具的寿命和冲裁件的质量，由所提供冲裁件托架的尺寸和形状知无过长凸出悬臂和凹槽，故适合冲压生产的要求。

4、此冲裁件托架的内孔直径为5mm≥1.5t，故冲裁的尺寸完全符合冲压生产材料的性能、凸模强度和磨具结构。

5、零件有孔间距和边缘之间的距离，不受模具强度和零件质量的制约，所以适合冲裁。

精度和粗糙度

6、冲裁件的经济公差等级不高于IT11级，一般落料公差等级低于IT9级，由图样冲压件托架的尺寸和公差要求与P 表4-5对照可知 对于t=1.5mm的托架冲压生产完全可以达到所需产品的精度要求，故可使用冲压生产。

7、 粗糙度影响零件的外观和质量，在冲裁过程中断面、粗糙度及毛刺程度因素有关，对于本冲压件t=1.5mm的金属材料，Rmax≤0.05 可达到冲压件实际尺寸的要求和公差等级的要求。

8、在生产过程中应尽量采用最简单快捷、省材料的方法生产，

由此冲压件托板的基本形状、尺寸可知此适合冲压生产，但在冲压生产中冲裁件的内外形转角处要尽量避免尖角，应以圆弧过渡以便于模具加工，减少处理开裂。减少冲裁时尖角处的崩刀和尖角处的摩擦而引起的冲件尺寸要求的变化。

根据P88 表4-2知，当落料时交角≥90，最小圆角半径应当为r=0.25t=0.375mm

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＜2mm，故不需要做其他形状、尺寸的改变。

2）、冲压工艺设计

1、工艺类型分析

对于一般冲裁件，通常考虑外形采用落料、内形采用冲孔，为保证模具强度和不是孔变形，一般采用两次或者多次工序，当冲件形状复杂或者尺寸较薄弱时通常可将冲件的外形分步冲出，故采用先落料、后冲孔的工艺类型以保证内孔尺寸和外形的尺寸质量。

故 综合上述工艺类型为①落料 ②冲孔 ③弯曲三种类型。

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2、冲压次数 分析冲裁件，工艺类型为①落料 ②冲孔③弯曲。可以分为单工序次数为4次，也可以为复合工序1次加单工序2次或两道复合工序。

3、冲压顺序 a：①先落料后冲孔后弯曲 ②先冲孔后落料后弯曲；b：①先冲孔后落料 ②采用定距刃切边控制送料进距，之后单独弯曲再冲孔

4、冲压工序的组合方式

方案一、冲孔、切断、弯曲+冲4小孔

方案二、冲孔、切断、弯曲、冲4小孔

方案三、冲大孔、落料复合+弯曲1次+冲4小孔

方案四、冲大孔、落料复合+弯曲2次+冲4小孔

二、方案分析

1、冲大孔、切断、弯曲+冲4小孔

单工序模具结构复杂，冲裁模是指在压力机的一次行程内只完成一种冲裁工序，此冲孔、落料复合+弯曲的单工序模有先冲孔得到冲压件，然后再落料的方式得到产品，并切断弯曲。冲孔模大多是在工件上进行，为了保证冲裁件的平整，冲孔模一般采用弹性卸料装置，并注意解决好工件的定位和取出问题，冲大孔时必须考虑凸模强度和刚度，以及快速更换凸模结构。

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该工序比较集中，占用设备和人员少，但是弯曲摩擦大，模具寿命低，零件表面有划伤，厚度变薄，同时回弹不易控制，尺寸和形状不准确。

2、冲孔、切断、弯曲、冲4小孔

采用了工序比较集中的级进冲压方式，生产效率高，但是模具结构复杂，安装、调试、维修比较困难，制造周期长，适合于大批量生产。

3、冲大孔、落料复合+弯曲1次+冲4小孔

冲大孔落料复合模是在压力机一次行进过程中在模具同一个工位上同时完成两道或者两道以上不同的冲裁工序的冲模，复合模是一个或者几个具有双重作用的零件，凸凹模如落料冲孔复合模中有一个既能做落料凸模，又能作落料凹模的凸凹模。

然后再弯曲，该工序不是很集中集中，占用设备和人员少，但是弯曲摩擦大，模具寿命低，零件表面有划伤，厚度变薄，同时回弹不易控制，尺寸和形状不准确，最后冲4小孔，需要3副模具完成才能完成该工件的全部工序。

4、冲大孔、落料复合+弯曲2次+冲4小孔

该工序和上述3的工序相同，只是多一道弯曲工序，弯曲分为两次完成，这样的的模具结构简单，寿命长，制造周期短，投产快；零件能实现校正弯曲，故回弹容易控制，尺寸和形状准确，且坯料收凸凹模的摩擦阻力小，因而表面质量高，缺点是功勋分散，需要的模具、设备和操作人员较多，劳动量大。

综合以上所述：考虑零件批量大而且质量不是要求很严，结合弯曲工艺的分析，与本

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冲压件的材料、尺寸要求、精度要求、和生产批量需既满足精度、尺寸、材料适合车间机械、工人技术、安全生产条件、经济利益、生产周期、产品质量等要求，故采用冲大孔、落料复合+弯曲1次+冲4小孔的工艺组合方式。

三、弯曲计算

一、 1、回弹值的确定

因为r/t=1＜5~8故只需要考虑角度回弹。由查表5-4 得到△=3o

o0p90o387

2、托板件的弯曲工艺及设备选用

1、弯曲中性层位置的确定

由中性层位置的经验公式rxt，

查P215表5-8 x=0.32， rxt=1.5+0.32×1.5=1.98

2、弯曲件展开尺寸计算

Lz2l12l2l9034180

=2×7.5+2×25.5+22+4×3.14×0.5×1.98=100.434≈101

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3、自由弯曲时弯曲力

查P218，表5-11 a=0.680

表5-12 c=0.755

查书29，表2-3 抗拉强度为441MPo π形件弯曲力， F自2.4Btbac

=2.4×36×441×1.5×0.680×0.990

=38476N

4、顶件力或压料力

FD（FY）=0.3~0.8F自

=0.8×26711N=30781N

5、压力机标称压力确定

P =（1.6~1.8）（F自+ FY）

=1.8（38476+30781）N

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=124663N

=125KN

查书41表3-5

选择开始双柱可倾式压力机 J23-16

模具闭合高度为175~220mm

6、冲4小孔冲压设备选择

冲4小孔设备计算：①冲裁力F=KLtb t=1.5mm K=1.3

查《冲压模具及设备》 P29 表2-3 08抗剪强度 b=353MPa

L=4×5mm=62.8mm

F=1.3×62.8×1.5×353N=43229N

②推料力FT=nKTF

查《冲压模具及设备》 P110 表4-22 t=1.5mm KT=0.055

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FT=5×0.055×43229=11888N

③冲压力 P

P=F +FT=43229+11888N=56KN

④选择机型

查《冲压模具及设备》 表3-5选用开式双柱可倾式压力机 JC23-10 ⑤压力中心 指在孔10的圆心

⑥模具闭合高度135～180mm

二、弯曲模工作零件的计算

1、当弯曲件的相对弯曲半径r/t＜5-8、且不小于rmin/t时凸模的圆角半径取等于弯曲半径的圆角半径，即rp=r=1.5mm。

2、凹模圆角半经rd=（3~6）t=4.5mm t=1.5mm〈2mm

3、弯曲模具结构：

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冲4小孔冲裁模具结构简图：

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五、模具使用说明书及维护方式

一、模具的使用

模具安装在型号为JC23-16，最大闭合高度为220mm的开式双柱可倾压力机：

1、安装前江模具安装表面清理干净，确认模具正确安装在机床上。

2、安装后空合模数次将模具闭合高度，使用合理的垫块高度，调整模具为最佳冲压高度。

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3、模具使用过程中应充分保证工作人员的活动范围。

4、在冲裁过程中若发现有异常声音时应立即停止运行机床，排除故障后方可继续使用。

5、冲裁过程一段时间后应及时清理模具凸凹模上的毛刺，防止积瘤的产生。

6、所有工件冲裁完成后应江模具从压力机上卸下，按模具维护说明书正确有效防止。

二、模具维护方式

1、按总装图正确装配模具。

2、按所选压力机安装模具并保证压力中心与模具中心重合。

3、打开磨具确认模具型面无异物，确定挡料销、导料板的位置正确。

4、运行压力机空合模数次，保证正确运动和定位。

5按模具设计参数调试模具并生产。

6、在冲裁过程中时刻检查肥料是否排放顺畅，若出现堵塞情况应立即停止机床，对废料进行排除。

7、模具使用人员应站立在模具工作台面前端的两侧。

8、模具使用时应经常检查模具的工作台面和工作刃口，清楚材料的积瘤，排除在不正

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确使用过程中的废料，以免产生废料张模。

9、使用完毕后应该压料面，型面应出去材料积瘤。

10、按照每生产3000——5000件后，按上述模具保养以延长使用寿命。

结束语

时光飞逝，大二即将结束了，而这学期的专业课—冲压模设计 让我度过一个美好的而充实的一年，在这学期的学习中让我真正了解了冲压模具的模具结构、设计和制造，通过这次的托板件课程设计，个人对模具设计行业基础认识和知识水平以及动手能力等各个方面得到了更进一步的提高，也对绘图软件CAD等也有了更加熟悉的使用。在学习中也遇到很多问题，在老师和同学额帮助下都得到很好的解决，掌握了更多的实践经验，使我对冲压模具设计这门课程有了更加浓厚的爱好，在以后的学习中我会更加的努力，把这门课程学的更好，在以后的学习、工作生活中顺心顺意。

参考文献

【1】 徐政坤主编，冲压模具及设备。北京，机械工业出版社，2010

【2】 曲波主编，互换性与技术测量。西安电子科技大学出版社，2007

【3】 杨玉萍 高龙士主编，机械制图与AutoCAD，北京，机械工业出版社，2009

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