冲压弯曲件冲压模具设计论文

冲压弯曲件冲压模具设计

摘要

随着中国工业不断地发展，模具行业也显得越来越重要。本文针对支架弯曲件的冲裁工艺性和弯曲工艺性，分析比较了成形过程的三种不同冲压工艺（单工序、复合工序和连续工序），确定用一幅级进模完成落料、冲孔和一幅单工序模完成弯曲的工序过程。介绍了支架弯曲件冷冲压成形过程，经过对支架的批量生产、零件质量、零件结构以及使用要求的分析、研究，按照不降低使用性能为前提，将其确定为冲压件，用冲压方法完成零件的加工，且简要分析了坯料形状、尺寸，排样、裁板方案，冲压工序性质、数目和顺序的确定，进行了工艺力、压力中心、模具工作部分尺寸及公差的计算，并设计出模具。还具体分析了模具的主要零部件（如冲孔凸模、落料凸模、卸料装置、弯曲凸模、垫板、凸模固定板等）的设计与制造，冲压设备的选用，凸凹模间隙调整和编制一个重要零件的加工工艺过程。列出了模具所需零件的详细清单，并给出了合理的装配图。通过充分利用现代模具制造技术对传统机械零件进行结构改进、优化设计、优化工艺方法能大幅度提高生产效率，这种方法对类似产品具有一定的借鉴作用。

关键词：支架，模具设计，级进模，冲孔落料，弯曲

Stamping Bending Stamping Mold Design

ABSTRACT

With China's industrial developing constantly, mold industry is becoming more and more important. Based on the stent bending blanking process and bending process, Comparative analysis of the process of forming three different stamping process (single processes, complex processes and continuous processes) confirm completion of the blanking, punching and a single procedure completed the bending modulus processes. On the cover of the cold bending stents，right after the cover of the mass production, quality components, and the use of structural components of the analysis, research, in line with lower performance prerequisite to the identification of stampings, Stamping method used to complete the processing components, and a brief analysis of the blank shape, size, layout, the conference board, stamping processes in nature, number and sequence determination. For the process, the center of pressure, the die size and the tolerance of the calculation, design mold. Also analyzes the mold of the main components (such as mould, punch hole punch, unloader device, punch, plate, bending plate etc) design and manufacturing, stamping equipment selection, punch-gap adjustment and establishment of a vital parts machining process. Die requirements set out a detailed list of parts, and gives a reasonable assembly. By fully utilizing modern manufacturing technology to mold traditional mechanical parts for structural improvements, design optimization, process optimization methods can greatly enhance production efficiency, the method of similar products have some reference.

KEY WORDS: stents，mold design，progressive die，punching blanking, bending

目录

前言 (1)

第1章对加工零件的工艺分析 (5)

1.1零件分析 (5)

1.1.1 冲压件的工艺分析 (5)

1.1.2 分析比较和确定工艺方案 (6)

1.1.3 弯曲件的工艺分析 (7)

第2章冲裁模 (8)

2.1 冲压模具的工艺分析与设计计算 (8)

2.2 工作力的计算 (10)

2.2.1 落料力 (10)

2.2.2 冲孔力 (11)

2.2.3 卸料力 (11)

2.2.4 推料力 (11)

2.2.5 冲侧刃缺口的力 ........................ 错误!未定义书签。

2.2.6 总冲压力 (12)

2.3 确定模具压力中心 (12)

2.4确定凸、凹模刃口尺寸 (15)

2.4.1 冲孔部分 (16)

2.4.2 落料部分 (17)

2.5 成型零部件的结构设计 (18)

2.5.1冲孔凸模结构设计 (18)

2.5.2冲孔凸模结构设计 (19)

2.5.3凹模结构设计 (19)

2.6 模具的整体设计 (20)

2.6.1选择模具结构形式 (20)

2.6.2操作方式 (20)

2.6.3模架类型 (21)

2.6.4定位方式的选择 (21)

2.6.5卸料和出料方式的选择 (21)

2.6.6导向方式选择 (21)

2.6.7定位零件设计 (21)

2.6.8导料板设计 (21)

2.6.9卸料板设计 (22)

2.6.10垫板设计 (23)

2.6.11模柄选择 (24)

2.6.12凸模固定板的设计 (25)

2.6.13导柱导套选择 (26)

2.6.14模座选择 (26)

2.6.15螺钉、销钉的选用 (27)

2.6.16装配图设计 (27)

2.6.17模架的选取 (27)

2.6.18冲压设备的选择 (28)

第3章弯曲模 (29)

3.1冲压零件的工艺分析 (29)

3.2模具结构 (29)

3.3必要的计算 (29)

3.3.1弯曲力的计算 (30)

3.3.2弹顶器的计算 (31)

3.3.3回弹量的确定 (31)

3.3.4弯曲凸模的圆角半径 (31)

3.3.5弯曲凹模的圆角半径及其工作部分的深度 (31)

3.3.6弯曲凸模和凹模之间的间隙 (32)

3.3.7弯曲凸模和凹模宽度尺寸的计算 (32)

3.4模具总体设计 (33)

3.4.1凹模结构设计 (33)

3.4.2凸模结构设计 (34)

3.4.3定位板结构设计 (34)

3.4.4模柄选择 (35)

3.4.5模架的选取 (35)

3.4.6销钉的选用 (36)

3.4.7压力机的选取 (36)

3.4.8装配图设计 (37)

第4章模具制造技术要求 (38)

4.1表面粗糙度及标准 (38)

4.2加工精度 (39)

4.2.1尺寸偏差 (39)

4.2.2形位公差 (39)

4.2.3配合要求 (39)

结论 (41)

辞 (42)

参考文献 (43)

外文资料翻译 (44)

前言

冷冲压是利用安装在压力机上的冲模对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需要零件（俗称冲压件或冲件）的一种压力方法。因为它通常是在压力机室温状态下进行加工，所以称为冷冲压。

冷冲压生产过程的主要特征是依靠冲模和冲压设备完成加工，便于实现自动化，生产率很高，操作简便。对于普通压力机，每台每分钟可生产几件到几十件冲压件，而高速冲床每分钟可生产数百件甚至几千件以上冲压件。冷冲压所获得的零件一般无需进行切削加工，因而是一种节省能源、节省原材料的无或少切削加工方法。由于冷冲压所用原材料多是表面质量好的板料或带料，冲件的尺寸公差由冲模来保证，所以尺寸稳定、互换性好。冷冲压产品壁薄、质量轻、刚性好，可以加工成形状复杂的零件，小到钟表的秒针、大到汽车纵梁、覆盖件等。

但由于冲模制造一般是单件小批量生产，精度高，技术要求高，是技术密集型产品，制造成本高。因而，冷冲压生产只有在大批量的情况下才能获得较高的经济效应。

综上所述，冷冲压与其他加工方法相比，具有独到的特点，所以在工业生产中，尤其在大批量生产中应用十分广泛。相当多的工业部门都越来越多采用冷冲压加工产品零部件，如机械制造、车辆生产、航空航天、电子、电器、轻工、仪表及日用品等行业。在这些工业部门中，冲压件所占的比重都相当大，不少过去用铸造、锻造、切削加工方法制造的零件，现在已被质量轻、刚度好的冲压件所代替。通过冲压加工，大大提高了生产率，降低了成本。可以说，如果在生产中不广泛采用冲压工艺，许多工业部门的产品要提高生产率、提高质量、降低成本，进行产品的更新换代是难以实现的。

随着科学技术的进步和社会的发展，产品对模具的要求愈来愈高，传统的模具设计与制造方法已经不能适应产品及时代更新的需要。特别是90年代以来，工业产品的品种和数量不断增加，对产品质量、样式和外观提出新的要求，使模具需求量增加，对模具的质量要求也越来越高，模具技

术直接影响直接造业的发展，产品更新换代和产品竞争力。因此迅速提高模具的技术水平已成为当务之急。

随着近代工业的发展，冷冲压技术得到迅速发展。

1.冷冲压工艺方面

研究和推广应用旨在提高生产率和产品质量，降低成本和扩大冲压工艺应用围的各种冲压技术发展的重要趋势。目前，国外涌现并迅速用于生产的冲压先进工艺有精密冲压、柔性膜成形、超塑性成形、无模多点成形、爆炸和电磁等高能成形、高效精密冲压技术以及冷挤压技术等等。这些冲压先进技术在实际生产中已经取得良好的技术经济效果。

精密冲压既是提高冲压件精度的有效方法，又是扩大冲压加工围的重要途径。目前精密冲裁的精度可达IT6~IT7,板料厚度可达25mm。精冲方法不但可以冲裁，还可以成形（精密弯曲、拉深、翻边、冷挤、压印和沉孔等）。

2. 冲模设计和制造方面

冲模是实现冲模生产的基本条件。目前在冲模设计与制造上，有两种趋势应给与足够的重视。

(1)模具结构与精度正朝着两方面发展

一方面为了适应高速、自动、精密、安全等大批量自动化生产的需要，冲模正朝着高效、精密、长寿命、多工位、多功能方向发展；另一方面，为适应市场上产品更新换代迅速的要求，各种快速成型方法和简易经济冲模的设计与制造业得到迅速发展。

高效、精密、多功能、长寿命多工位级进模和汽车覆盖件冲模的设计制造水平代表了现代冲模技术水平。我国能够设计制造出机电一体化的，达到国际先进水平的高效、精密、长寿命、多工位级进模，工作零件精度达到2~5μm,步距精度达到2~3μm，总寿命达到1亿模次以上；我国汽车工业，已具备中档轿车成套覆盖件冲模生产能力，并在汽车试制和小批量生产中应用高强度树脂浇注成形覆盖件冲模，缩短试制周期，降低成本，加速了新车型的开发。

(2)模具设计与制造的现代化

计算机技术、信息技术等先进技术在模具技术中得到广泛的应用，是