3851 支架彎曲模具設計與制造
3851 支架彎曲模具設計與制造,支架,彎曲,曲折,模具設計,制造
河南機電高等?？茖W校學生畢業(yè)設計（論文）中期檢查表學生姓名 陳亞州 學 號 0412202 指導教師 原紅玲課題名稱 支架彎曲模難易程度 偏難 適中 偏易選題情況工作量 較大 合理 較小任務書 有 無開題報告 有 無符合規(guī)范化 的要求外文翻譯質量 優(yōu) 良 中 差學習態(tài)度、出勤情況 好 一般 差工作進度 快 按計劃進行 慢中期工作匯報及解答問題情況優(yōu) 良 中 差中期成績評定：所在專業(yè)意見：負責人： 年 月 日河南機電高等專科學校畢業(yè)設計說明書/論文1支架彎曲模設計 摘要（中文)本模具設計題目為支架的彎曲,落料,沖孔復合模,此零件需三道工序完成.體現(xiàn)了復雜零件的設計要求,內容及方向.具有一定的設計意義,通過對該零件模具的設計進一步加強了設計者沖壓模具設計的基礎知識,為設計更復雜的沖壓模做好了鋪墊和吸取了更深該的經驗.本設計運用沖壓模具設計與制造工藝基礎知識,首先分析了端蓋零件的外形,尺寸,精度要求,進行了工藝分析,考慮到此零件為圓形零件,對同軸度要求較高,因此采用復合模工藝方案.然后根據(jù)零件的外形尺寸計算毛坯總體尺寸,設計排樣圖及計算材料利用率及壓力中心最后計算出工作部分尺寸,模具總體尺寸,總體尺寸包括工作零部件的結構設計,卸料裝置的設計以及固定零件的設計與運用.本模具的特點是推板在彈頂器,頂桿的作用下,處于最上位置,定位板固定坯料,上模部分下降,利用凸凹模和成形推板進行彎曲,上模繼續(xù)下降,推動成形推板下降,此時由落料凹模,在成形推板內裝有 6 根頂桿,開模時可使工件抬起 ,便于取件.關鍵詞:彎曲模 復合模 凸凹模THE BENGDING DIE DESIGN 河南機電高等專科學校畢業(yè)設計說明書/論文2This mold design topic for the bending die, falls the material, the punch holes superposable die, this components need three working procedures to complete. Has manifested the complex components design request, the content and the direction. Has certain design significance, through further strengthened the elementary knowledge to this components mold design which the designer ramming mold designs, for designed more complex flushes the die to complete the upholstery and to absorb a deeper this experience.This design utilization ramming mold design and the manufacture craft elementary knowledge, has first analyzed the end cover components contour, the size, the precision request, has carried on the craft analysis, considered this components are the circular components, is high to the proper alignment request, therefore uses the superposable die craft plan. Then the basis components external dimensions computation semifinished materials overall size, a design row of specimen map and the computation material use factor and the center of pressure last count is present at work makes the partial sizes, the mold overall size, the overall size including the work spare part structural design, the dumping device design as well as the fixed components design and the utilization.This mold characteristic is the small end cover drawing, falls the material, the punch holes superposable die.The formed push pedal goes against in the ball, under the roof bar function, is in on most the position, the nursery lives the semifinished materials, the top die part drops, the use convex-concave mold and the formed push pedal carry on the drawing and press the shape, the top die continue to drop, impel the formed push pedal to drop, this time by falls the material concave mold, the convex-concave mold carries on falls the material, then flushes the bottom hole. When formed push pedal and dead plate contact, then carries on the reshaping. Is loaded with 6 roof bars in the formed push pedal, operates when the mold may cause the work piece to lift, is advantageous for takes.Key words: The bending die Superposable die Falls the material convex-concave mold河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書/論文3河南機電高等專科學校畢業(yè)設計（論文）任務書系 部： 材料工程系 專 業(yè)： 模具設計與制造 學 生 姓 名 : 陳 亞 州 學 號: 0412202 設計(論文) 題目： 支架彎曲模具設計與制造 起 迄 日 期: 2007 年 3 月 20 日~ 6 月 20 日 指 導 教 師: 原 紅 玲 發(fā)任務書日期: 2007 年 3 月 20 日畢 業(yè) 設 計（論 文）任 務 書1．本畢業(yè)設計（論文）課題來源及應達到的目的：1. 彎曲件的結構工藝分析；2. 彎曲模具設計，繪制模具總裝圖及全部的工作零件圖；3. 編寫設計說明書； 2．本畢業(yè)設計（論文）課題任務的內容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術要求、工作要求等）：畢業(yè)設計任務書一份，圖紙（各個零件圖及裝配圖按 1：1 出圖）設計說明書一份。所在專業(yè)審查意見：負責人： 年 月 日系部意見：系領導： 年 月 日河南機電高等專科學校畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ） 評 語學生姓名： 陳 亞 州 班級: 模具 042 學號： 0412202 題 目： 支架彎曲模 綜合成績： 指導者評語：指導者(簽字)： 年 月 日畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ） 評 語評閱者評語：評閱者(簽字)： 年 月 日答辯委員會（小組）評語：答辯委員會（小組）負責人(簽字)： 年 月 日河南機電高等?？茖W校畢 業(yè) 設 計 說 明 書畢業(yè)設計題目：支架彎曲模具設計系 部 材料工程系 專 業(yè) 模具設計與制造班 級 模具 042 學生姓名 陳亞州 學 號 0412202 指導教師 原紅玲 2007 年 5 月 日 河南機電高等專科學校畢業(yè)設計(論文)開題報告姓 名： 陳亞州 學 號： 0412202 專 業(yè)： 模具設計與制造 設計(論文) 題目: 支架彎曲模 指導教師： 原紅玲 2007 年 3 月 22 日畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告1．結合畢業(yè)設計（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，撰寫1500 字左右（本科生 200 字左右）的文獻綜述(包括目前該課題在國內外的研究狀況、發(fā)展趨勢以及對本人研究課題的啟發(fā))：文 獻 綜 述一、國內模具的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢1.國內模具的現(xiàn)狀近年來，隨著我國經濟的騰飛和產品制造業(yè)的蓬勃發(fā)展，模具制造業(yè)也進入了高速發(fā)展的時期。據(jù)中國模具工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，1995 年我國模具工業(yè)總產值約為 145 億元，而 2003 年已達 450 億元左右，年均增長 14%。另據(jù)統(tǒng)計，我國大陸現(xiàn)有模具生產廠點已超過 20000 家，從業(yè)人員有 60 多萬人，模具年產值在 1 億元以上的企業(yè)已達十多家?？梢灶A見，我國經濟的高速發(fā)展將對模具提出更為大量，更為迫切的需求，特別需要發(fā)展大型、精密、復雜、長壽命的模具。同時要求模具設計、制造和生產周期達到全心的水平。隨著汽車和家用電器等工業(yè)的飛速發(fā)展，在工業(yè)發(fā)達國家對冷沖壓生產給予了高度重視。據(jù)近年來的統(tǒng)計表明，美、日等國的模具工業(yè)年產值已經超過機床工業(yè)年產值的 6%-12%，冷沖壓模具歷史悠久，用途廣，技術熟練，在各種模具中所占比例最大。汽車、摩托車、家電行業(yè)是模具最大的市場，占整個模具市場的 60%以上。因此沖壓工藝在我國現(xiàn)代化建設中有著非常廣闊的前景 [1]。在 2 萬多家生產廠點中，有一半以上是自產自用的。在模具企業(yè)中，產值過億元的模具企業(yè)只有 20 多家，中型企業(yè)幾十家，其余都是小型企業(yè)。 近年來， 模具行業(yè)結構調整和體制改革步伐加快，主要表現(xiàn)為：大型、精密、復雜、長壽命中高檔模具及模具標準件發(fā)展速度快于一般模具產品；專業(yè)模具廠數(shù)量增加，能力提高較快；"三資"及私營企業(yè)發(fā)展迅速；國企股份制改造步伐加快等 [2]。在我國，1998 年 3 月在《國務院關于當前產業(yè)政策要點的決定》中，模具被列為機械工業(yè)技術改造序列的第一為，生產和基本建設序列第二位。1999 年和 2002 年間，國家計委和科技部又相繼把模具及其加工技術和設備列入《當前國家重點鼓勵發(fā)展的行業(yè)、產品和技術目錄》 、 《當前優(yōu)先發(fā)展的高技術產品產業(yè)化重點指南》和《當前國家鼓勵外商投資產業(yè)目錄》中，把發(fā)展模具工業(yè)擺在發(fā)展國民經濟的重要位置。目前，我國沖壓模具的產值占模具總產值的 40%以上，處于主導地位。沖壓成形是廣泛應用的工藝技術。沖壓行業(yè)在國民經濟中占有極其重要的地位和作用，隨著經濟全球化和信息化的深入，我國將成為世界性制造業(yè)基地，但我國沖壓行業(yè)和技術在總體水平上與先進國家相比仍有相當大差距。(1)體制不順，基礎薄弱“三資”企業(yè)雖然已經對中國模具工業(yè)的發(fā)展起了積極的推動作用，私營企業(yè)近年來發(fā)展較快，國企改革也在進行之中，但總體來看，體制和機制尚不適應市場經濟，再加上國內模具工業(yè)基礎薄弱，因此，行業(yè)發(fā)展還不盡如人意，特別是總體水平和高新技術方面。 (2)才嚴重不足，科研開發(fā)及技術攻關方面投入太少模具行業(yè)是技術密集、資金密集的產業(yè)，隨著時代進步和技術發(fā)展，能掌握和運用新技術的人才異常短缺，高級模具鉗工及企業(yè)管理人才也非常緊缺。由于模具企業(yè)效益欠佳及對科研開發(fā)和技術攻關不夠重視，因而總體來看模具行業(yè)在科研開發(fā)和技術攻關方面投入太少，民營企業(yè)貸款困難也影響許多企業(yè)的技術改造，致使科技進步不大。 (3)藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低雖然國內許多企業(yè)采用了先進的加工設備，但總的來看裝備水平仍比國外企業(yè)落后許多，特別是設備數(shù)控化率和 CAD/CAM 應用覆蓋率要比國外企業(yè)低得多。由于體制和資金等原因，引進設備不配套，設備與附配件不配套現(xiàn)象十分普遍，設備利用率低的問題長期得不到較好解決。裝備水平低，帶來中國模具企業(yè)鉗工比例過高等問題。(4)業(yè)化、標準化、商品化的程度低、協(xié)作差 由于長期以來受“大而全”“小而全”影響，許多模具企業(yè)觀念落后，模具企業(yè)專業(yè)化生產水平低，專業(yè)化分工不細，商品化程度也低。目前國內每年生產的模具，商品模具只占 45%左右，其馀為自產自用。模具企業(yè)之間協(xié)作不好，難以完成較大規(guī)模的模具成套任務，與國際水平相比要落后許多。模具標準化水平低，標準件使用覆蓋率低也對模具質量、成本有較大影響，對模具制造周期影響尤甚。 (5)模具材料及模具相關技術落后模具材料性能、質量和品種往往會影響模具質量、壽命及成本，國產模具鋼與國外進口鋼相比，無論是質量還是品種規(guī)格，都有較大差距。塑料、板材、設備等性能差，也直接影響模具水平的提高。2、國內模具的發(fā)展趨勢巨大的市場需求將推動中國模具的工業(yè)調整發(fā)展。雖然我國的模具工業(yè)和技術在過去的十多年得到了快速發(fā)展，但與國外工業(yè)發(fā)達國家相比仍存在較大差距，尚不能完全滿足國民經濟高速發(fā)展的需求。未來的十年，中國模具工業(yè)和技術的主要發(fā)展方向包括以下幾方面: (1) 模具的計算機輔助設計和輔助制造技術（模具 CAD/CAE/CAM） ；采用該技術，模具設計和制造效率一般可提高 2-3 倍，模具生產周期可縮短 1/2—1/3。目前已達到 CAD/CAM 一體化，模具圖紙只是作為檢驗模具之用。 (2)快速模具制造技術的發(fā)展；將快速成形（RPM）技術與各種常規(guī)的鑄造、粉末燒結工藝相結合而發(fā)展起來的快速模具制造技術以及低熔點合金模具，樹脂模具都可用于冷沖壓成形。 (3).模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)； (4).在塑料模具中推廣應用熱流道技術、氣輔注射成型和高壓注射成型技術； (5).提高模具標準化水平和模具標準件的使用率； (6).發(fā)展優(yōu)質模具材料和先進的表面處理技術； 二、國外模具的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢模具工業(yè)是國民經濟的基礎工業(yè)，是工業(yè)生產的重要工藝裝備。先進國家的模具工業(yè)已擺脫從屬地位，發(fā)展成獨立的行業(yè)。日本工業(yè)界認為：“模具工業(yè)是其他工業(yè)的先行工業(yè)，是創(chuàng)造富裕社會的勞動力。 ”美國工業(yè)界認為：“模具工業(yè)是美國工業(yè)的基石。 ”在德國，模具被冠以“金屬加工業(yè)中的帝王”之稱。近 20 多年來，美國、日本、德國等發(fā)達國家的模具總產值都已超過機床總產值，世界模具市場總量已達600-650 億美元。國外模具總量中,大型、精密、復雜、長壽命模具的比例占到 50%以上；國外模具企業(yè)的組織形式是"大而專"、"大而精"。2004 年中國模協(xié)在德國訪問時，從德國工、模具行業(yè)組織--德國機械制造商聯(lián)合會（VDMA）工模具協(xié)會了解到，德國有模具企業(yè)約 5000 家。2003 年德國模具產值達 48 億歐元。其中（VDMA）會員模具企業(yè)有 90 家，這 90 家骨干模具企業(yè)的產值就占德國模具產值的 90%，可見其規(guī)模效益。 ２．本課題的研究思路（包括要研究或解決的問題和擬采用的研究方法、手段（途徑）及進度安排等）：本課題研究的思路:（1） 先通過收集和查閱各種文獻資料和與同學老師的交流、指導，對目前國內外的冷沖模具的發(fā)展狀況和發(fā)展趨勢進行深入的了解，預計用時間 10 天；（2） 拿到工件的結構簡圖，對工件進行結構形狀、尺寸精度、彎曲方案的確定等方面作出詳細地分析，并查閱相關資料看是否符合常規(guī)零件結構設計，預計用時5 天；（3） 經過對工件的結構工藝性分析，擬訂可行的沖壓工藝方案，并經過分析，研究、比較，選擇一種最為合理的沖壓工藝作為生產應用，估計用時間 5 天；（4） 根據(jù)工件的結構，材料，生產批量來進行模具的總體設計，包括模具的類型，定位方式，工序確定，卸料機構等方面的設計；在設計中，應該綜合考慮模具的安裝，維修，生產效率等，預計用時間 20 天；（5） 對模具的主要零部件進行設計，主要有凸模、凹模、壓板、模架和導柱導套等零件，根據(jù)工作需要的強度來設計尺寸，包括各零件的圖紙，預計需用時間 10天；（6） 模具的裝配與調試，預計用時 5 天。參考文獻[1] 關伯杰編著．沖壓工藝與模具．電子工業(yè)出版社.2005.9[2] 中國報告大廳市場研究報告網(wǎng). 我國模具工業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展分析. 2005.5.28[3] 中國機械設備網(wǎng). 中國模具產業(yè)發(fā)展的方向.[4] 中國輕工模具網(wǎng)模具新聞．我國模具與世界先進水平的差距．2006．3．10[5] 深圳市機械工程學會. 模具發(fā)展四大趨勢. 2003.10.30[6] 太空模具網(wǎng) . 未來 10 年的模具發(fā)展趨勢. 2005.11.24[7] 中國機床工具網(wǎng) .中國模具工業(yè)發(fā)展迅速.2005.4.28 [8] 中國金屬加工網(wǎng) .沖壓模具行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及技術趨勢.2005.6[9]彭建聲、秦曉剛編著.模具技術問答. 北京：機械工業(yè)出版社，1996[10]Kondo K.Parametric and Interactive Geometric Modeler Formechanical.Computer-Aeded Design.1990(10) 插圖清單工件圖……………………………………………………………………………..…6凸?！?…………………………...……..............................18凹?！?…………………………...……..............................19模柄…………………………….…………………………...……..............................34總裝圖…………………………….…………………………...……..........................25河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 /論 文0第 1 章 緒 論近幾年來，我國模具技術有了很大發(fā)展，模具設計與制造水平有了較大提高，大型、精密、復雜高效和長壽命模具的需求量大幅度增加，模具質量、模具壽命明顯提高，模具交貨期較前縮短，模具 CAD/CAM 技術也得到了相當廣泛的應用。1.1 國內模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢1.1.1 國內模具的現(xiàn)狀沖壓技術廣泛應用于航空、汽車、電機、家電和通信等行業(yè)零部件的成形。由于沖壓工藝具有生產率高，能成形復雜零件，適合大批量生產等優(yōu)點，在某些領域已經取代機械加工，并正逐步擴大其應用范圍。據(jù)國際生產技術協(xié)會預測到本世紀中，機械零部件中 60%的粗加工，80%的精加工要由模具來完成。因此沖壓技術對發(fā)展生產、增加效益、更新產品等方面具有重要作用。經調查，全國模具行業(yè)從業(yè)人員的崗位分布情況大致如下：從事模具設計，模具工藝過程實施，產品質量檢驗和監(jiān)督工作的人員占總數(shù)的 42%；其次是具體生產設備的操作，模具的制造、調試和維修，從事這類工作的是智能型操作人員，占總數(shù)的 26%；三是從事生產組織，技術指導和技術管理工作的人員，占總數(shù)的 14%；四是從事模具營銷工作和售后技術服務的人員，占總數(shù)的 9%；五是個體、行政管理人員，占總數(shù)的9%。從 20 世紀 80 年代初開始，工業(yè)發(fā)達國家的模具工業(yè)，已從機床工業(yè)中分離出來，并發(fā)展成為一個獨立的工業(yè)部門，而且其產值已超過機床工業(yè)的產值。改革開放以來，中國的模具工業(yè)發(fā)展十分迅速；近年來，一直以每年 15%左右的增長速度快速發(fā)展。目前，中國約有 17000 多個模具制造廠點，從業(yè)人數(shù) 60 多萬；2001 年中國模具工業(yè)總產值達 320 億元人民幣，中國模具工業(yè)的技術水平取得了長足的進步。國民經濟的高速發(fā)展對模具工業(yè)提出了越來越多且越來越高的要求巨大的市場需求推動著中國模具工業(yè)更快地發(fā)展。2001 年中國大陸制造業(yè)對模具的市場需求量約為 430 億元人民幣；今后幾年仍將以每年 10%以上的速度增長。對于大型、精密、復雜高效和長壽命模具需求的增長將遠超過每年 10%的增幅。雖然說我國模具業(yè)發(fā)展迅速，但遠遠不能適應國民經濟發(fā)展的需要。我國尚存在河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 /論 文1以下幾方面的不足:第一，體制不順，基礎薄弱。 “三資”企業(yè)雖然已經對中國模具工業(yè)的發(fā)展起了積極的推動作用，私營企業(yè)近年來發(fā)展較快，國企改革也在進行之中，但總體來看，體制和機制尚不適應市場經濟，再加上國內模具工業(yè)基礎薄弱，因此，行業(yè)發(fā)展還不盡如人意，特別是總體水平和高新技術方面。 第二，開發(fā)能力較差，經濟效益欠佳.我國模具企業(yè)技術人員比例低，水平較低，且不重視產品開發(fā)，在市場中經常處于被動地位。我國每個模具職工平均年創(chuàng)造產值約合 1 萬美元，國外模具工業(yè)發(fā)達國家大多是 15～20 萬美元，有的高達 25～30 萬美元，與之相對的是我國相當一部分模具企業(yè)還沿用過去作坊式管理，真正實現(xiàn)現(xiàn)代化企業(yè)管理的企業(yè)較少。 第三，工藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低．雖然國內許多企業(yè)采用了先進的加工設備，但總的來看裝備水平仍比國外企業(yè)落后許多，特別是設備數(shù)控化率和CAD/CAM 應用覆蓋率要比國外企業(yè)低得多。由于體制和資金等原因，引進設備不配套，設備與附配件不配套現(xiàn)象十分普遍，設備利用率低的問題長期得不到較好解決。裝備水平低，帶來中國模具企業(yè)鉗工比例過高等問題。第四，專業(yè)化、標準化、商品化的程度低、協(xié)作差． 由于長期以來受“大而全”“小而全”影響，許多模具企業(yè)觀念落后，模具企業(yè)專業(yè)化生產水平低，專業(yè)化分工不細，商品化程度也低。目前國內每年生產的模具，商品模具只占 45%左右，其馀為自產自用。模具企業(yè)之間協(xié)作不好，難以完成較大規(guī)模的模具成套任務，與國際水平相比要落后許多。模具標準化水平低，標準件使用覆蓋率低也對模具質量、成本有較大影響，對模具制造周期影響尤甚。 第五，模具材料及模具相關技術落后．模具材料性能、質量和品種往往會影響模具質量、壽命及成本，國產模具鋼與國外進口鋼相比，無論是質量還是品種規(guī)格，都有較大差距。塑料、板材、設備等性能差，也直接影響模具水平的提高。1.1.2 國內模具的發(fā)展趨勢巨大的市場需求將推動中國模具的工業(yè)調整發(fā)展。雖然我國的模具工業(yè)和技術在過去的十多年得到了快速發(fā)展，但與國外工業(yè)發(fā)達國家相比仍存在較大差距，尚不能完全滿足國民經濟高速發(fā)展的需求。未來的十年，中國模具工業(yè)和技術的主要發(fā)展方向包括以下幾方面: 1） 模具日趨大型化； 河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 /論 文22） 在模具設計制造中廣泛應用 CAD/CAE/CAM 技術； 3） 模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)； 4） 在塑料模具中推廣應用熱流道技術、氣輔注射成型和高壓注射成型技術； 5） 提高模具標準化水平和模具標準件的使用率； 6） 發(fā)展優(yōu)質模具材料和先進的表面處理技術； 7） 模具的精度將越來越高； 8） 模具研磨拋光將自動化、智能化； 9） 研究和應用模具的高速測量技術與逆向工程； 10）開發(fā)新的成形工藝和模具。1.2 國外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢模具是工業(yè)生產關鍵的工藝裝備，在電子、建材、汽車、電機、電器、儀器儀表、家電和通訊器材等產品中，60％ －80％的零部件都要依靠模具成型。用模具生產制作表現(xiàn)出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清潔環(huán)保的特性，是其他加工制造方法所無法替代的。模具生產技術水平的高低，已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標志，并在很大程度上決定著產品的質量、效益和新產品的開發(fā)能力。近幾年，全球模具市場呈現(xiàn)供不應求的局面，世界模具市場年交易總額為 600～650 億美元左右。美國、日本、法國、瑞士等國家年出口模具量約占本國模具年總產值的三分之一。 沖壓技術的發(fā)展主要反映在以下 5 個方面：（1） 模具的計算機輔助能力設計和輔助制造技術采用該技術，模具設計和制造效率一般可提高 2-3 倍，模具生產周期可縮短 1/2-1/3。目前，已達到 CAD/CAM 一體化，模具圖紙只是作為檢驗模具之用。（2） 工藝分析中的板料成形模擬仿真技術 （沖壓 CAE）（3） 快速模具制造技術的發(fā)展將快速成形（RPM）技術與各種常規(guī)的鑄造、粉末燒結工藝相結合而發(fā)展起來的快速模具制造技術以及低熔點合金模具，樹脂模具都可用于冷沖壓成形。 河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 /論 文3（4） 采用沖壓新工藝精密沖裁、液壓成形、沖壓焊接復合工藝等特種沖壓工藝的采用，使沖壓工藝的應用范圍進一步擴大，沖壓制件的質量和效率大大提高，從而使生產成本進一步降低。（5）冷沖壓生產的機械化和自動化為了滿足大批量生產的需要，沖壓設備已由單工位的低速壓力機發(fā)展到多工位的高速壓力機；在高速壓力機上采用多工位的級進模進行沖壓加工，使冷沖壓生產達到高度自動化；汽車覆蓋件可采用自動送料、自動取件、自動傳送的流水線生產。1.3 支架彎曲模具設計與制造方面1.3.1 支架彎曲模具設計的設計思路該支架中間有兩個直徑為 φ6 的孔，兩端各有一個直徑為 φ8 的孔，加工該制件需要三個工序，沖孔、落料和彎曲。沖孔和落料是使板料分離的工序，是沖壓的基本工序之一，它可以直接沖出成品零件也可以作為彎曲、拉深和擠壓等其他工序的坯料，還可以在已成形的工件上進行再加工。彎曲也是沖壓基本工序之一，它是將板料、管材或棒料等按設計要求彎成一定角度和一定曲率，形成所需形狀的沖壓工序。一般情況下，彎曲件的尺寸精度應在 IT13 級以下，角度公差應大于 15?，否則應增加整形工序。只有加強彎曲變形基礎理論的研究，才能提供更加準確、實用、方便的計算方法，才能正確地確定彎曲工藝參數(shù)和模具工作部分的幾何形狀與尺寸，解決彎曲變形中出現(xiàn)的各種實際問題，從而，進一步提高制件質量。四角彎曲件是最典型的彎曲件。它可以一次彎曲成形，也可以分兩次彎曲成形。由于彎曲過程中工件受回彈力較大，可以先進行預彎。為了保證制件的順利加工和順利取件，模具必須有足夠高度。要改變模具的高度，只有改變導柱和導套的高度。導柱和導套的高度可根據(jù)彎曲凸模與彎曲凹模工作配合長度決定．設計時可能高度出現(xiàn)誤差，應當邊試模邊修改高度。1.3.2 支架彎曲模具設計的進度1.了解目前國內外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀，所用時間 20 天；河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 /論 文42.確定加工方案，所用時間 5 天；3.模具的設計，所用時間 30 天；4．模具的調試．所用時間 5 天．第 2 章 支架沖壓彎曲工藝的分析2.1 工件工藝分析原始資料：如圖所示 材 料： 08厚 度： 3mm河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 /論 文5（1）零件圖分析 此工件為帶孔的四直角相反彎曲對稱件，選用 08 鋼，其彎曲半徑均大于該種材料的最小彎曲半徑，且尺寸精度要求不高，不需要校形，由沖裁和彎曲即可成形。沖壓難點在于四角彎曲回彈較大，使制件變形但通過模具措施可予以控制。由于沒有公差等級標注，所以可以按未標公差等級處理。（2）沖壓工藝性審查（表 1）沖裁工藝性工藝性項目 沖壓工藝形狀 工藝性允許值 工藝性評價1.形狀 落料長方形 36×102 沖圓孔 φ6、φ82.落料圓角 R3 0.25t=0.75對 2-φ6、φ8 孔 1.5t=4.53.孔邊距最小孔邊距 t=3彎曲工藝性河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 /論 文6工藝性項目 沖壓工藝形狀 工藝性允許值 工藝性評價1.形狀 U 形件四角彎曲對稱2.彎曲半徑 R4 0.4t=1.2彎曲外角 20 2t=63.直邊高度彎曲內角 8 2t=6距 φ6 孔邊 8 2t=64.孔邊距距 φ8 孔邊 4 2t=6由于 φ8 孔邊距彎曲區(qū)太近，易使孔變形。故先彎曲后沖孔IT145.精度2-φ8 孔距是 IT9為保證 60?0.37，應彎曲后沖 2-φ8 孔（3）沖壓經濟性和先進性分析沖壓是該件最好的加工方法。但由于批量不是很大，模具應力求結構簡單易制，故不采用復雜的組合工序。2.2 制件的工藝計算和工藝方案2.2.1 工藝方案的確定根據(jù)制件的工藝分析,知道制件是帶孔的四直角相反彎曲對稱件。沖壓該零件所需的基本工序為落料彎曲和沖孔。其彎曲工藝方案有如圖 2-1 所示的三種。這里采用第三種一次彎曲成形。 河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 /論 文7圖 2-1因此，沖壓該工件的工藝方案可能有以下幾種。方案一：落料與沖兩個 φ6 孔復合，彎曲外部兩角并使中間兩角預彎 45?，彎曲中間兩角，沖兩個 φ8 孔。方案二：落料與沖兩個 φ6 孔復合（同方案一） ，彎曲外部兩角，壓彎中間兩角，沖兩個 φ8 孔。方案三：落料與沖兩個 φ6 孔復合（同方案一） ，壓彎四個角，沖兩個 φ8 孔。方案四：全部工序采用帶料級進沖壓。比較上述各方案可以看出：方案一的優(yōu)點是：模具結構簡單、壽命長、制造周期短、投產快；零件的回彈容易控制、尺寸和形狀準確、表面質量高。缺點是：工序分散，需用模具、壓力機和操作人員較多，勞動量較大。方案二與方案一相比，零件的回彈難以控制，尺寸和形狀不精確，且同樣存在工序分散，勞動量大，占用設備多的缺點。方案三的工序比較集中，占用設備和人員少，但模具壽命低，零件表面有劃傷，厚度有變薄，回彈不易控制，尺寸和形狀不夠正確。方案四的特點是采用工序高度集中的連續(xù)模完成方案一中分散的各工序。其生產率很高，但模具結構復雜，安裝、調試、維修比較困難，制造周期長。考慮到零件的精度要求較高，生產批量不大，故采用第一種方案。2.2.2 計算毛坯尺寸工件的彎曲半徑 r>0.5t，故坯料展開長度公式為河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 /論 文8L= l1+l2+l3+l4+l5 +π/2×（r 1+r2+r3+r4 ）+π/2×（x 1+x2+x3+x4 ）t查手冊表 3.4.1，當 r/t=1.3 時，x=0.34，則坯料展開長度為L=2×（20+4+11）+π/2×4×4+π/2×0.34×4×3=126.64mm2.2.3 確定各工序模具種類及形式所選用的沖模有：落料彎曲復合模，沖孔模。其結構形式如圖 2-2 所示。2.3 工序設計與工藝計算彎曲件毛坯寬度為 36mm，展開長度為 126.64mm，考慮到操作方便，排樣采用單排。取其搭邊數(shù)值：條料兩邊 a=2.8mm，進距方向 a1=2.5mm，于是有進距 h=D+ a 1=36+2.5=38.5mm條料寬度 b=L+2a=126.64+2×2.8=132.24mm板料規(guī)格擬選用 3mm×600mm×2000mm（鋼板）若用縱裁：裁板條數(shù) n 1=B/b=600/132.24=4 條余 71mm每條個數(shù) n 2=A- a1 /h=2000-2.5/38.5=51 條余 34mm每板總個數(shù) n = n1×n2 =204材料利用率 =nBL/AB×100%?=204×36×126.64/2000×600×100%=77.5%若用橫裁：裁板條數(shù) n 1=A/b=2000/132.24=15 條余 16mm河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 /論 文9每條個數(shù) n 2=B- a1 /h=600-2.5/38.5=15 個余 20mm每板總個數(shù) n = n1×n2 =225材料利用率 =nBL/AB×100%?=225×36×126.64/20×600=85.4%由此可見，橫裁有較高的材料利用率，采用橫裁。2.4 壓力、壓力中心計算及壓力機的選用因為本制件是軸對稱零件，所以不用計算壓力中心。2.4.1 沖兩個 φ6 孔及落料工序1.沖裁力F=1.3Ltτ≈Ltσ b式中 σ b—被沖材料抗拉強度(MPa)，L—沖裁件剪切周邊長度（mm） ，t—沖裁件材料厚度（mm） 。查手冊﹝1﹞表 8—7 得 08 鋼的 σ b=380MPa，則有落料力 F 1 =1.3Ltτ≈Ltσ b=（36+126.64）×2×3×380=370KN沖孔力 F 2 =1.3Ltτ≈Ltσ b=π×6×2×3×380=43KN2.落料時的卸料力F 卸 = K 卸 P1河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 /論 文10查表 2-15，取 K 卸 =0.03，故F3 =0.03×370=11.1KNF?3 = 0.03×43=1.29KN3.推件力 Pt=nKtPKt—推件力系數(shù),由手冊查得 Kt=0.045n—同時卡在凹模的工件(或廢料)數(shù),其中n=h/t，t=3mm。h—凹模刃部直壁洞口高度（mm） ，t—料厚( mm)查《沖模設計應用實例》選擇圖 2—17b 的凹模刃口形式，可取 h=6mm,故n=2，則P1=2×0.045×370=33.3KNP2=2×0.045×43=3.87KN選擇沖床時的總的沖壓力為P 總 = F1+ F2+ F3+ F?3+ P1+ P2=370+43+11.1+1.29+33.3+3.87=462.56KN為安全起見，防止設備的超載，可按公稱壓力 F≥（1.6—1.8）F 總 的原則選壓力機。選公稱壓力為 630KN 的壓力機。2.4.2 彎曲工序河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 /論 文11四個部位的彎曲均屬自由彎曲，彎曲力用下式計算 F=0.6KB t2σ b/（r+t）式中安全系數(shù) K=1.3，圓角半徑 r=4mm，t=3mm，屈服極限 σ b=380MPa，板料寬B=36mm，由此可計算出四個部位的彎曲力均為 13.8KN，彎曲力總合為 55.2KN。選用 63KN 的壓力機。2.4.3 沖兩個 φ8 孔工序F 沖 =1.3Ltτ≈Ltσ b=π×8×2×3×380=58KN選用 63KN 的壓力機。第 3 章 模具的結構設計3.1 模具工作部分的計算根據(jù)文獻 2 中的表 2-10 查得，沖裁模初始雙面間隙 Zmin=0.36mm ，Z max=0.42mm，未注公差的毛坯尺寸按 IT14 級精度計算，磨損因數(shù) x 可根據(jù)公差數(shù)值由表 2-12 查得。沖裁凸模、凹模分別按 IT6 和 IT7 級制造。3.1.1 落料刃口尺寸計算采用分別加工，按手冊 3 中凸、凹工作部分尺寸計算公式計算。（1）凸模尺寸:落料凸制造公差可查得 δ=0.02，落料凹模制造公差為 δ=0.04，故 360-0.62 D 凸 =（D-x△- Z min） -δp 0 =（36-0.5×0.62-0.36） 0-0.02=35.330-0.02 mm河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 /論 文12126.64 0-1.0 D 凸 =（D-x△- Z min） -δp 0=（126.64-0.5×1-0.36） 0-0.0.03=125.780-0.03 mm30-0.25 D 凸 =（D-x△- Z min） -δp 0=（3-0.75×0.25-0.36） 0-0.02=2.450-0.02 mm（2）凹模尺寸:360-0.62 D 凹 =（D max-x△) 0+0.25△ =（36-0.5×0.62） 0+0.25×0.62=35.690+0.03 mm126.64 0-1.0 D 凹 =（D max-x△) 0+0.25△ =（126.64-0.5×1.0） 0+0.25×0.62=126.140+0.03 mm30-0.25 D 凹 =（D max-x△) 0+0.25△ =（3-0.75×0.25） 0+0.25×0.62=2.820+0.002 mm校核 : δ 凸 +δ 凹 ≤Zmax- Zmin =0.42-0.36=0.06mm對于 360-0.62 : 0.02+0.03=0.05mm1.5~1，外角半徑 R=4<2t=6，所以采用兩道工序彎曲，一副模具成形。結構如下：河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 /論 文203.3 模具總裝圖3.3.1 沖孔落料復合模的總裝圖由以上設計，可得到模具的總裝圖，其工作過程是：模具在工作時，板料以導料銷 13 和擋料銷 12 定位。上模下壓時，凸凹模外形和凹模 8 進行落料， ；落下料卡在凹模中，同時沖孔凸模與凸凹模內孔進行沖孔，沖孔廢料卡在凸、凹?？變?。卡在凹模中的沖件由橡膠帶動推件裝置頂出凹模面。卡在凸、凹內的沖孔廢料由推件裝置推出。河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 /論 文21參考文獻[1]陳錫棟、周小玉主編.實用模具技術手冊[ M].北京：機械工業(yè)出版社，2001河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 /論 文22[2]李紹林、馬長福主編.實用模具技術手冊[ M].上?？茖W技術出版社，1998[3]許發(fā)樾主編.實用模具設計與制造手冊[ M].北京：機械工業(yè)出版社，2000[4]楊玉英主編.實用沖壓工藝及模具設計手冊[ M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2004[5]模具實用技術叢書編委會.沖壓設計應用實例[ M].北京：機械工業(yè)出版社.1999[6]翟德梅主編.模具制造技術[ M].河南機電高等專科學校[7]王芳主編.冷沖壓模具設計指導[ M]. 北京：機械工業(yè)出版社，1998[8]任嘉卉主編.公差與配合手冊[ M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2000[9]李易、于成功、聞小芝主編.現(xiàn)代模具設計、制造、調試與維修實用手冊[ M].北京：金版電子出版公司，2003[10]彭建聲、秦曉剛編著.模具技術問答[ M]. 北京：機械工業(yè)出版社，1996[11]王孝培主編，沖壓手冊，機械工業(yè)出版社，1988 年 2 月[12]郝濱海編著，沖壓模具簡明設計手冊，化學工業(yè)出版社，2005 年 1 月[13]史鐵梁主編，冷沖模設計指導，機械工業(yè)出版社，1996 年 7 月[14]鐘毓斌主編，沖壓工藝與模具設計 華北航天工業(yè)學院 2000 年 3 月[15]許發(fā)樾主編，模具標準應用手冊 1997 年 3 月總 結經過近段的努力，在老師和同學們的指導和幫助下，我順利地完成了這次的畢業(yè)設計任務。經過這次的設計任務，使我對模具設計，特別是模具的設計過程有了進一步地了解；對模具的基本結構、組裝、調試、加工制造等方面有了深刻理解。在設計的過程中，通過對制件的分析和對模具的設計的研究時，能夠較好地將課本上的理論知識應用與設計當中，并且能夠從整體，宏觀上去研究、分析、考慮設計問題。同時，在這次的設計過程中，還很大地程度上鍛煉了自己的動手能力，如：親自去收集和查找有關資料，并從中又學會了一門新的課程《如何查找資料和文獻 》 ；其次，通過搜尋大量的資料，還大大地鍛煉了自己的畫圖、看圖、排版等方面的能力。最重要的是，經過這次畢業(yè)設計，使我真正地感受到了集體的力量和學習方法。在設計過程中，難免會遇到技術或其他方面的難題，但是通過老師的指導和與同學們的交流和虛心地請河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 /論 文23教都得到了解決，使我最終順利地完成設計。由于本人的水平有限，經驗不足，在設計當中如有不妥之處，還懇請各位老師指導更正。致謝時光如電，歲月如梭，三年的大學生活一晃而過，而我也即將離開可敬的老師和熟悉的同學踏入不是很熟悉的社會中去。在這畢業(yè)之際，作為一名工科類學校的學生，做畢業(yè)設計是一件必不可少的事情。畢業(yè)設計是一項非常繁雜的工作，它涉及的知識非常廣泛，很多都是書上沒有的東西，這就要靠自己去圖書館查找自己所需要的資料；還有很多設計計算，這些都要靠自己運用自己的思維能力去解決，可以說，沒有一定的毅力和耐心是很難完成這樣復雜的工作。在學校中，我們主要學的是理論性的知識，而實踐性很欠缺，而畢業(yè)設計就相當于實戰(zhàn)前的一次演練。通過畢業(yè)設計可是把我們以前學的專業(yè)知識系統(tǒng)的連貫起來，使我們在溫習舊知識的同時也可以學習到很多新的知識；這不但提高了我們解決問題的能力，開闊了我們的視野，在一定程度上彌補我們實踐經驗的不足，為以后的工作打下堅實的基礎。由于資質有限，很多知識掌握的不是很牢固，因此在設計中難免要遇到很多難題，由于有了課程設計的經驗及老師的不時指導和同學的熱心幫助下，克服了一個又一個的困難，使我的畢業(yè)設計日趨完善。畢業(yè)設計雖然很辛苦，但是在設計中不斷思考問題，研究問題，咨詢問題，一步步提高了自己，一步步完善了自己。同時也汲取了更完整的專業(yè)知識，鍛煉了自己獨立設計的能力，使我受益匪淺，我相信這些經驗對我河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 /論 文24以后的工作一定大有益處。最后，再次感謝各位老師特別是我的指導老師于智宏老師在這一段時間給予無私的幫助和指導，并向他們致意深深的敬意，以后到社會上我一定努力工作，不辜負他們給予我的知識和對我們寄予的厚望！
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