托架冲压模具设计
托架冲压工艺方案的分析及模具设计
78内蒙古石油化工2014年第5期托架冲压工艺方案的分析及模具设计王仙萌1’2，唐文亭1(1．西安理工大学材料科学与工程学院，陕西西安710048；2．西安航空职业技术学院，陕西西安710089)摘要：冲压工艺方案的分析是一个复杂的过程，它的合理性需要企业的实际经验和一定的知识积累。
以托架为例，阐述工艺方案的分析与模具设计过程。
关键词：托架；工艺方案分析；模具设计中图分类号：T G382文献标识码：A文章编号：1006—7981(2014)05—0078—02对于复杂的冲压件，工艺方案的设计是一个多因素下的任务分配与排序的决策过程。
由于影响因素的复杂性，交叉性，模糊性，准确评判工艺方案是否合理需要经验和专业知识。
通常情况下，冲压件的工艺分析应满足合理性，经济性和先进性，即在保证产品质量的前提下，节约制造成本，提高生产效率。
笔者以托架为例阐述其冲压工艺方案的分析及模具设计过程。
托架冲压件的形状、尺寸如图1所示，材料为10钢板，板厚为2m m，中批量生产，要求采用冲压生产。
图1托架1冲压工艺方案的确定通常对于托架工序较多的冲压件，可以先确定出零件的基本工序，再考虑对所有的基本工序进行可能的组合排序，将由此得到的各种工艺方案进行分析比较，从中确定出适合于生产实际的最佳方案。
托架的全部基本工序为：落料、第一次拉深、第二次拉深、第三次拉深、冲底孔，翻边，冲3个小孔，切边。
共8道基本工序。
据此可以采用以下四种工艺方案：方案一：落料与第一次拉深复合，冲底孔与翻边复合，冲3个小孔与切边复合，其余按基本工序。
此方案采用3次复合模结构，提高生产效率。
但是冲孔与翻边复合，由于模壁厚度较小，小于凸凹模间的最小壁厚3．8m m，模具极易损坏。
冲3个小孔与切边复合，也存在模壁太薄的问题。
方案二：落料与第一次拉深复合，冲底孔与冲3个小孔复合，翻边与切边复合，其余按基本工序。
该方案冲底孔与冲小孔的刃口不在同一平面上，模具磨损快慢不一样，这样修模不便．翻边和切边也存在修模不便的问题，即使修模后，其相对位置也难以保证。
托板冲压工艺及模具设计说明书
冲压模具及设备托板冲压工艺及模具设计说明书单位:重庆工业职业技术学院部门：模具设计与制造设计者：苟正平学号：201210230637指导教师：洪老师2013·10·31前言课程设计是大学三年的综合性时间环节，目的是通过课题的设计研究培养综合运用各门课程知识的能力,培养独立分析问题和解决问题的能力。
但专科生的设计不完全等同本科生，应比切与生产世纪相结合，应与培养职业能力相结合，以体现高职的特点。
在指导老师的精心安排和用心指导下，本次设计从确定课题题目，拟定设计方案,设计过程到答辩按照毕业生设计工作进行。
第一，充分调研，确定应用型毕业设计课题。
选好设计题目，设计目标，保证设计质量的前提。
这个课题能较全面的应用学生所学专业知识或者将来工作所需求的专业技术，达到综合运用的目的，既能够解决企业急需解决的生产技术问题,又能培养学生的职业岗位能力。
难度不是很大，但是使设计图纸能直接用于生产，并满足使用要求,也是不容易的。
第二，反复论证，确定产品设计方案.明确课题性质意义设计内容，设计要求达到的技术经济指标和完成时间，并确定好正确合理的设计方案。
第三，虚心求教，仔细认真.我们高职学生的基础理论知识较差,设计能力较差，为了使我们尽快进入工作状态，指导老师耐心向我们介绍机械产品设计方法，一般步骤和设计过程等注意事项。
由于本人设计水平有限，设计中存在的缺点和错误在所难免，敬请老师批评指正.冲压件：托板生产批量：大批量材料：08Ft=2mm目录绪论一、托板零件冲压工艺性分析1、批量2、材料3、结构与尺寸4、精度与断面粗糙度二、托板冲压工艺流程及方案优化1、冲压工艺类型2、冲压工艺次数3、冲压工艺顺序4、冲压工艺的组合方案三、托板冲压工艺的工艺设计1、排样类型2、排样方式3、料边与搭边的确定4、条料宽度的确定5、材料利用率的计算6、定位装置的选择四、冲压设备选择1、冲裁力的计算2、卸料力的计算3、推件力的计算4、顶件力的计算5、冲件的卸料方式6、设备的选择7、压力中心的确定5 托板冲压模具参数计算1、模具凹凸模之间的间隙确定2、冲压模具刃口尺寸的计算1)基准选取2）刃口尺寸计算3）模具制造方法3、凹模设计4、凸模设计5、模具闭合高度计算6、弹簧的选用及其它零部件的确定6 设计并绘制模具装配图、选取标准件7 绘制非标准件零件图总结致谢参考文献冲压件：托板生产批量:大批量材料：08Ft=2mm第一章托板零件的工艺性分析（一）经济性通过以下几方面对冲压件托板的经济性成本分析: (1）通过查阅资料可得知材料的费用占总成本的60%～75%,另加上工人的务工费,及加工时需要的电费及机床的维护费。
托架模具设计任务书
目录1.概述................................................. 错误！未定义书签。
2.工艺分析 (2)3.方案分析............................................. 错误！未定义书签。
3.弯曲计算 (11)4.模具使用说明书及维护方式 (14)参考文献 (15)结束语 (16)托架模具设计任务书2.制件的工艺性分析1.1托架件的弯曲工艺分析1.1.1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。
1.1.2查书《冲压工艺与模具设计》表1.4.1知，20号钢适合弯曲成型。
1.1.3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。
1.1.5 毛坯尺寸计算查《冲压工艺与模具设计》表3.3.3，由r/t=1.0得x=0.42，再由公式()180ii i iL l r x tπα︒=+∑∑计算出毛坯尺寸。
其中L 为弯曲件毛坯尺寸总长度，mm ；i l 为各段直线部分长度，mm ；α为各段圆弧部分弯曲中心角度；i r 为各段圆弧部分弯曲半径，mm ； i x 为各段圆弧部分中性层位移系数。
463690(30 1.5)2(253)(2.5 1.5)2(1.50.42 1.5)2103.691042180L π︒-⨯=-⨯+-+++⨯++⨯⨯=≈毛坯展开图如下：1.2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20钢，查《冲压工艺与模具设计》表1.4.1 可知20钢材料抗剪强度τ=220～310Mpa ，抗拉强度σb =280～390Mpa ，已退火，屈服强度σb =180Mpa ，为常用冲压成型的材料，故可知20钢适合冲压工艺材料的需要。
托架模具设计说明书
冲压托架弯曲模具设计学院：机械学院专业：模具设计与制造班级：10模具305姓名: 刘豪时间: 2012.3.10-4.16前言本书作者根据《冲压模具及设备》，《互换性与技术测量》等相关资料为背景所编写的模具设计说明书.1、从最开始的原料到零件，经过不同的加工，每道工序的顺序不同都将影响零件质量，所以要报以严谨的态度，不能有丝毫的马虎，避免不必要的损失。
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。
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2012.3月目录第一章：零件弯曲性工艺分析 (5)第二章：零件弯曲工艺流程方案 (10)第三章：零件弯曲的工艺计算 (13)第四章：零件弯曲模具参数确定 (19)第五章：零件弯曲模具结构确定 (28)第六章：模具的使用及维护说明书 (29)第七章：参考文献 (32)第八章：后记 (33)第一章零件弯曲性工艺分析1.批量：由用户提供的托架零件图可知本次冲压的批量是中大批量，是适合于冲压。
2.材料：由用户提供的托架零件图可知托架使用的材料是08冷轧钢板，成形性能较好，所以适合弯曲.3.托架零件结构与尺寸：3.1的形状：曲件的形状应尽可能对称，弯曲半径左右一致，以防止弯曲变形时坯料受力不均匀而产生偏移。
本次弯曲件是以Φ100 0.03的圆中心孔为左右对称。
弯曲半径左右是一致，都是R1.5。
故满足要求.3.2弯曲件的相对弯曲半径：弯曲件的相对弯曲半径应大于最小相对弯曲半径，但不宜过大。
因为相对弯曲半径过大时，受到回弹的影响，弯曲件的精度不宜保证。
因为弯曲件的相对弯曲半径r/t都是等于1的。
所以弯曲件的相对弯曲半径大于最小的相对弯曲半径。
（表5-3）3.3弯曲件的弯边高度：弯曲件的弯边高度不宜过小。
其值应为h>r+2t.经图纸分析计算得出27>1.5+33.4弯曲件的孔边距离：带孔的板料弯曲时，如果孔位于弯曲变形区内，则弯曲时孔的形状会发生变形，因此必须使孔位于变形区之外。
托架弯曲工艺及模具设计说明书
重庆工业职业技术学院托板冲压工艺及模具设计—-说明书班级： 11模具 302 班姓名：李浩然学号： 201110230218指导老师：洪奕冲压件：托架生产批量：中大批量材料：08冷轧钢板t=1。
5mm 前言通过这两学期对冲压这门课程的学习，我学到了很多的知识，获益匪浅，并且在洪老师的指导下我的《托架弯曲工艺及模具设计说明书》由此诞生了。
在此我衷心的感谢我的老师.冲压这门课是培养学生具有冲压理论能力的技术基础课.课程设计则是冲压课程的设计实践性教学环节，同时也是我学习模具专业来第一次全面的自主进行课程设计能力的训练。
同时通过这次设计实践,树立了正确的设计思想，增强了创新意识培养综合运用冲压课程和其它课程的理论与实际知识去分析和解决冲压设计问题的能力。
由于时间有限以及本人的能力问题，所以错误与不正的地方在所难免，希望读者能给予指正。
编者2013年4月目录一、零件工艺性分析 (5)二、弯曲工艺方案的分析和优化 (7)三、弯曲工艺参数计算 (9)四、托架零件模具参数计算 (13)五、模具结构分析选取和确定 (15)六、托架弯曲模主要零部件的设计与选用 (16)七、模具使用及维护说明书……………………。
19八、参考文献。
………………………………….。
22九、后记…………………………………………。
23一、零件的工艺性分析1、经济性分析由图可知，该工件的生产批量是中大批量，且由于冲压工艺对大批量生产有着不可比拟的优越性，，因此从大批量生产的因素可知，该零件适合冲压工艺。
2、材料的适用性分析因为该零件的材料为08冷轧钢板查《冲压工艺及模具——设计与实践》一书中表3。
2可知08冷轧钢板为冲压常用材料，可以选用冲压加工。
3、托板的形状与结构根据零件的结构形状和批量要求,可采用落料,冲孔,弯曲三道工序，这里只考虑弯曲工序.（1）形状:由图可知，该弯曲件形状对称，弯曲半径左右一致，适合弯曲。
（2）弯曲件的相对弯曲半径：相对弯曲半径r/t=1。
心轴托架冷冲压模具设计
冷冲压模具课程设计的目的冷冲压模具设计是为模具设计与制造专业学生在学完基础理论课、技术基础课和专业课的基础上，所设置的一个重要的实践性教学环节。
其目的是：1）综合运用本专业所学课程的理论和生产实际知识，进行一次冷冲压模具设计工作的实际训练，从而培养和提高学生独立工作的能力。
2）巩固与扩充“冷冲压模具设计”等课程所学的内容，掌握冷冲压模具设计的方法和步骤。
3）掌握冷冲压模具设计的基本技能，如计算、绘图、查阅设计资料和手册，熟悉标准和规范等。
一、冲压件的工艺性分析该零件系一心轴托架，Φ10孔内装心轴，拖架通过4个Φ5的孔与机身联接。
零件外形对称，5个孔有较高精度要求。
该零件选用08号冷轧钢板，其弯曲半径皆大于该种材料的最小弯曲半径（R1.5>0.8t），5个孔也均可按要求冲出。
因此，该零件适于冷冲压方法制作。
冲压该零件的基本工序有：冲孔、落料和弯曲。
为简化模具结构，零件上的孔应尽可能在平板毛坯上冲出。
该零件上的Φ10孔边与弯曲中心的距离为6mm，大于1.0t=1.5mm，弯曲时不会引起孔的变形，因此Φ10孔可以在压弯前冲出。
冲出的Φ10+0.08孔可以作后续工序定位孔用。
而4-Φ5孔的边缘与弯曲中心的距离为1.5mm，等于1.0t，压弯时易0发生孔的变形，故应在弯曲后冲出。
零件的弯曲成型，可以采用三种不同的方法。
第一种方法，优点是用一副模具成型，生产率高，设备占用少。
缺点是：（1）模具磨损快，寿命低，因为毛坯的整个面积几乎都参与激烈的弯曲变形，且需要较大的弯曲力：（2）工件表面易擦伤，擦伤面积也大；（3）工件的形状与尺寸不精确；弯角处材料变薄严重。
这是因为不能有效地利用过弯曲或校正弯曲来控制回弹，已经凸凹模圆角处阻力大造成的。
第二种方法，采用两副模具分两次弯曲。
先折弯端部两角。
然后再压出中间的弯角。
显然，弯曲变形的激烈程度比方法一缓和得多，弯曲力也小，模具工作条件大为改善。
但回弹现象仍难于控制，且增加了模具、压床和操作人员的数量。
托板冲压模具设计说明书
单位：重庆工业职业学院部门：***模具***设计者：**指导老师：**学号：*************日期：2013.10～2014.1前言：本书是根据洪老师的作业要求，生产、制造的必要条件所编写的。
编者吸收了近年来冲压设计的流程，参考了《冲压工艺及模具-----设计与实践》、《互换性与技术测量》、《机械制图》等相关内容有机的结合在一起，做成的设计说明书。
本说明书仅适用于帮助了解、读懂本次设计。
如果将其用于他处出现问题，该与本编者无关。
由于本编者水平有限，本说明书中难免有欠妥之处，敬请广大读者批评指正。
编者2013年10月23日目录冲压托板零件图-------------------------------------3 第一章：托板零件冲压公艺性分析-----------4 第二章：托板冲压工艺方案设计及优化-----7 第三章：托板冲压工艺设计计算--------------10 第四章：托板冲压模具参数计算-------------14 第五章：冲裁件总装------------------------------19 第六章：托板冲裁模主要零部件设计与选用----------------------------------------------------------19 第七章：冲裁模具使用说明书---------------23 结束语参考文献冲压托板零件图第一章：托板零件冲压公艺性分析一、托板零件的质量及尺寸精度要求1、精度冲裁件的经济公差等级不高于IT11级，一般落料间公差等级最好低于IT10级，冲孔件公差等级最好低于IT9级，冲裁可达到的冲裁件公差列于表4.2，由《互换性与技术测量》知该图纸最高精度选9级精度，对于τ=2mm的托板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。
2、粗糙度冲裁件的断面粗糙度及毛刺高度与材料塑性，材料厚度、冲裁间隙、冲模结构及凹凸模工作部分表面粗糙度等因素有关。
冲压模具设计方案
冲压模具设计方案引言冲压模具是用于冲压加工的工具，它可以将金属板料按照预定的形状和尺寸进行加工，广泛应用于汽车、电子、家电等制造业。
本文将针对冲压模具设计方案进行详细介绍。
模具设计的基本原则1. 性能要求冲压模具设计时需要根据具体的加工对象和产品性能要求来确定模具的材质、硬度和耐磨性等。
2. 结构合理冲压模具的结构应设计合理，易于加工和调试，并且具备足够的刚性和稳定性，以确保加工精度和生产效率。
3. 操作简便冲压模具的调试和维护应简单方便，能够降低操作者的劳动强度，提高生产效率。
4. 耐久性冲压模具在长时间运行中需要经受各种各样的载荷和冲击，因此需要具备良好的耐久性和可靠性。
5. 经济性冲压模具的设计应尽量减少材料的浪费，并且考虑到模具的制造成本和使用寿命，以维持良好的经济效益。
冲压模具设计的步骤1. 确定加工对象首先需要明确所要加工的产品的形状和尺寸要求，以及所需加工的材料种类和厚度等。
2. 制定设计方案根据加工对象的要求，进行模具结构的设计，包括上模、下模、引导柱、导向装置、顶针等的位置和尺寸等。
3. 进行模具设计计算根据设计方案，进行力学分析，计算各个部件所需的尺寸、材质、硬度等。
同时还需要进行模具在工作中可能遇到的载荷和应力的计算。
4. 绘制图纸根据计算结果，绘制出冲压模具的详细图纸，并标注相应的尺寸、公差和加工要求等。
5. 制造和组装模具根据图纸的要求，制造和组装模具，包括加工模具零部件、组装模具、进行调试和试验等。
6. 进行模具调试完成模具的制造和组装后，需要进行调试和试验，以确保模具的正常运行和加工的质量。
7. 模具维护与维修冲压模具在使用过程中需要进行定期的维护和维修，包括清洁、润滑、更换磨损部件等。
结论冲压模具设计是一个复杂而关键的工作，它直接关系到产品质量和生产效率。
在设计过程中，需要考虑性能要求、结构合理、操作简便、耐久性和经济性等方面的因素。
通过遵循设计步骤，合理制定方案，绘制详细图纸，并进行模具调试和维护，可以设计出高质量的冲压模具，提高生产效率，降低生产成本。
托架零件冲压模具设计与结构认知过程1 冷冲压加工工艺分析
项目一 托架零件冲压模具设计与结构认知
过程1 冷冲压加工工艺分析
五、用于模具加工的主要设备
项目一 托架零件冲压模具设计与结构认知
过程1 冷冲压加工工艺分析
六、冲压及冲模常用材料
1．冲压成形性能
材料的冲压成形性能：材料对各种冲压加工方法的适 应能力。冲压加工的依据。
材料的冲压性能好
成形极限高 成形质量好
压力机的许用压力曲线
1─压力机许用压力曲线 2─冲裁工 艺冲裁力实际变化曲线 3─拉深工
艺拉深力实际变化曲线
项目一 托架零件冲压模具设计与结构认知
项目一 托架零件冲压模具设计与结构认知
过程1 冷冲压加工工艺分析
七、冲压设备及选用
1、常见冲压设备 摩擦压力机
机械压力机（以Jxx表示其型号） 曲柄压力机
油压机 水压机
工作原理与特点： 如表1.2.1所示
项目一 托架零件冲压模具设计与结构认知
过程1 冷冲压加工工艺分析
机械压力机按其结构形式和使用对象分为若干系列， 每个系列又分为若干组见表1-3。压力机型号示例 如下：
性能要求。
项目一 托架零件冲压模具设计与结构认知
过程1 冷冲压加工工艺分析
（一）、冲模材料的选用原则
1.根据模具种类及其工作条件，选用材料要 满足使用要求，应具有较高的强度、硬度、 耐磨性、耐冲击、耐疲劳性等； 2.根据冲压材料和冲压件生产批量选用材料； 3.满足加工要求，应具有良好的加工工艺性 能，便于切削加工，淬透性好、热处理变形 小； 4.满足经济性要求。
项目一 托架零件冲压模具设计与结构认知
过程1 冷冲压加工工艺分析
3、冲压材料
（1）对冲压材料的要求 a．对冲压成形性能的要求 b．对材料厚度公差的要求 c．对表面质量的要求
托板冲压工艺及模具设计
托板冲压工艺及模具设计
托板冲压作为一种常用的金属加工工艺，在车辆制造、电器制造、建筑材料制造等多个领域都得到了广泛的应用。
它是通过将模具与金属板材紧密结合并施加力量，使其发生塑性变形从而达到所需形状的成形工艺。
托板冲压工艺中，模具的设计是成功的关键之一。
首先，托板冲压工艺需要设计合适的模具形状。
模具是托板冲压工艺的核心，模具的设计直接影响到成型的准确性和效率。
模具的形状必须与所需成型产品的形状相匹配，同时还必须考虑金属材料的性质和成型过程中所需的力量。
因此，在设计模具形状时，需要综合考虑多个因素，以确保最终产品的质量和工艺效率。
其次，托板冲压工艺中模具的制造需要使用优质的材料。
模具在生产过程中需要承受高温高压等苛刻的条件，因此，选择合适的材料对于模具的制造至关重要。
常见的模具材料有工具钢、硬质合金、钢铁等。
其中，工具钢具有硬度高、耐磨性好、韧性强等特点，是制造高要求模具的理想材料。
最后，托板冲压工艺中模具的维护必不可少。
模具使用后需要及时进行清洗和保养，以保持其运作效果和寿命。
对于出现小故障的模具，及时进行维修和调整，修复瑕疵和损坏，以延长模具使用寿命。
综上所述，托板冲压工艺是一种重要的金属加工工艺，而模具的设计则是其成功的关键之一。
在模具的设计、材料选择和维护等方面，应综合考虑多种因素，以确保产出高质量、高效率的成型产品。
托架冲压工艺及模具设计
120 机械工程师 2010 年第 7 期
（1）按照装配过程安装，先装上模，然后装下模。
（2）上模座、上模垫板、落料凹模和凸模固定板上的
销钉孔在调整完凸、凹模间隙均匀后一起配作；同理，下
模的销钉孔在下模座、下模垫板和凸、凹模固定板配合后
配作。
（3）装卸料板前先把挡料销装入，使其保证过盈配合。
（4）冲孔凸模装在凸模固定板以后，应将冲孔凸模底
部高出凸模固定板的部分磨平。
基本工序，生产批量较大，而且弯曲半径大于最小弯曲半
径（0.8t=0.8×1=0.8<1mm），因此可以用冷冲压加工成型。
但在加工时，应避免弯曲部分的回弹。
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
通过上述方法装夹完零件，就可以把回转方向上的所 有加工要素加工到位，在一次装夹中完成零件四面的加工， 然后根据零件的结构将零件两侧面的工艺台处加工完成。 4结语
下顶杆）装入凸凹模固定板 4 中，磨平底面；（b）把凸凹模
固定板 4 和下模垫板 3（垫板 3 内装入弹簧 26）找正位置
后一起安装在下模座 1 上；（c） 下模座 1、凸凹模固定板
4、下模垫板 3、橡胶 5 和卸料板 22 合在一起配合，间隙调
试完毕后打入销钉 23 并拧紧螺钉 24。
（4）整体装配：上模与下模都装配好以后，要进行上
该阀体零件利在三轴立式加工中心上的成功加工，减
社，1990. ［2］ 徐耀信．机械加工工艺及现代制造技术［M］.成都:西南交通大学
出版社，2005. ［3］ 高德文．数控加工中心［M］.北京：化学工业出版社， 2007. ［4］ 晏初宏．数控加工工艺与编制［M］.北京:化学工业出版社，2004.
[A4-029]冲压模-托架冲压模具设计[工艺卡](含有全套CAD图纸)(可编辑)
![[A4-029]冲压模-托架冲压模具设计[工艺卡](含有全套CAD图纸)(可编辑)](https://img.taocdn.com/s3/m/0d8ecc9b5901020206409c02.png)
[A4-029]冲压模-托架冲压模具设计[工艺卡]（含有全套CAD图纸）西南交通大学本科毕业设计(论文)托架冲模具设计及CAD年级:学号:姓名:专业:指导老师:需全套图纸联系加 174320523 各专业都有院系专业年级姓名题目托架冲模具设计及CAD指导教师评语指导教师签章评阅人评语评阅人签章成绩答辩委员会主任签章年月日毕业设计(论文)任务书题目托架冲模具设计及CAD1、本论文的目的、意义模具设计工件是需要非常专业的知识和多年的经验才能胜任的。
随着我国机械行业的飞速发展,模具设计工程师越来越短缺。
已经严重制约了模具行业的健康发展。
在广东、浙江、上海、江苏等地找到五年以上设计经验的模具工程非常困难,而刚刚毕业的模具专业的学生又远远不能满足企业的需要。
通过本次毕业设计实践, 采用CAD/CAMMaster CAM、UG、Pro/E技术可以使设计者从繁沉计算和绘图工件中得到解脱。
采用人机结合,各尽所长,充分发挥其人的创造思维能力,控制设计过程,使模具设计趋于合理化。
而计算机则发挥其计算分折和储存信息的能力。
两者结合,发挥各自的优势,有利于获得最优的设计成果,缩短开发周期。
2、学生应完成的任务 1、工艺分折;2、确定加工方案;3 排样图的设计及材料利用率计算;4、冲裁压力和压力中心计算;5、凸凹模设计;6、凸凹模刃口尺寸的确定;7、其它零件的设计;8、压力机的选择; 9、后附翻译和实习报告3、论文各部分内容及时间分配:(共 12 周)第一部分工艺分折、确定加工方案、收集资料 2周第二部分排样图的设计及材料利用率计算、冲裁压力和压力中心计算2周第三部分凸凹模设计、凸凹模刃口尺寸的确定 4周第四部分其它零件的设计、压力机的选择 2周第五部分写说明书及翻译 1周评阅及答辩 1周备注参考文献: 沈兴东,韩森和《冲压设计与模具设计》山东科学技术出版社,2005年;翁其金《冷冲压技术》机械工程出版社,2004年;王芳《冲压设计与模具设计》机械工程出版社,2002年郑家贤《冲压工艺与模具设计实用技术》机械工业出版社 2004年指导教师: 2007年4月10日审批人: 年月日摘要冲压模具在实际工业生产中应用广泛。
【知识】托架冲压工艺方案的分析及模具设计
【知识】托架冲压工艺方案的分析及模具设计其中，托架作为驾驶室中的重要组成部分，其制件的质量直接影响着驾驶室左右纵梁总成的装配质量，在车辆制造中占据着一定的地位因此，对托架的冲压工艺方案进行分析，并优化模具设计具有十分重要的意义。
一、原有工艺方案存在的问题该加长托架是F2000驾驶室中的一种零件，原方案成形工艺为：下料一切边冲孔(切端头、冲4个大孔，底面3个小孔)，一切边冲孔压弯(切边，压90°小边、冲长圆孔和2小孔)。
该制件在生产中一直存在以下质量问题：①压弯角度超差，图纸要求角度为90°，实测为92°～93°，甚至能达到94°～95°;②OP20工序切边压形后毛刺较多，必须打磨毛刺;③OP30工序压成U形后两边高度不一致，相差最大超过2mm，造成两侧孔错位严重，U形开口尺寸为66mm，实测为70mm，对后续驾驶室左右纵梁总成的装配质量造成了影响。
由于存在以上问题，对该制件冲压工艺进行了分析。
OP10工序分析：该工序主要为切边冲孔，基本无问题。
OP20工序分析：该工序主要包含切边、冲孔、压弯内容，即在1副模具中要同时实现上述3个工序。
机床滑块下行时，上模压料板压住坯料，滑块继续下行，制件开始成形，同时开始切边、冲孔。
由于压弯时存在一定的侧向力，导致模具的压力中心与机床的压力中心不重合，在压料力不足的情况下，制件发生了一定的滑动现象，进而导致在模具下行切边冲孔时凸、凹模之间的间隙发生变化，产生了毛刺，影响了凹模、凸凹模的寿命。
实际生产中，每生产1500件左右就需要维修一次，大约生产10000件左右就需要更换一次。
此外，由于该压弯模的凸模及凹模采用垂直结构，实际生产中压弯角度约为93°。
OP30工序分析：在压U形时，一般要求托料块与凹模之间的间隙为滑配，坯料是固定在托料块上的。
如果托料块与凹模两边的间隙过大，则在冲压过程中因模具中心与机床压力中心不重合导致侧向力生成，进而导致在冲压过程中坯料随托料块向间隙小的一侧滑动，造成压U形后两边高度不一致。
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案例2弯曲模
零件名称：托架（见图9）
生产批量：2万件/年
材料：08冷轧钢板
编制冲压工艺方案设计模具结构。
图8 弯曲件
(一) 确定工艺方案
制成该零件所需的基本工序为冲孔、落料和弯曲。
其中冲孔和落料属于简单的分离工序，弯曲成形的方式可以有图9所示的三种。
图9工艺方案
零件上的孔，尽量在毛坯上冲出，以简化模具结构，便于操作。
该零件上的Ф10孔的边与弯曲中心的距离为6mm，大于1.0t（1.5mm），弯曲时不会引起孔变形，因此Ф10孔可以在压弯前冲出，冲出的Ф10孔可以做后续工序定位孔用。
而4-Ф5孔的边缘与弯曲中心的距离为1.5mm，等于1.5t，压弯时易发生孔变形，故应在弯后冲出。
完成该零件的成形，可能的工艺方案有以下几种：
方案一：落料与冲Ф10孔复合，见图10（a），压弯外部两角并使中间两角l预弯45º，见图10（b）,压弯中间两角，见图10（c）,冲4-Ф5孔，见图10（d）.
图10方案一
方案二：落料与冲Ф10孔复合，见图10（a）,压弯外部两角，见图11（a），压弯中间两角，见图11（b）,冲4-Ф5孔，见图10（d）。
方案三：落料与冲Ф10孔复合，见图10（a），压弯四个角（12），冲4-Ф5孔，见图10（d）。
方案四：冲Ф10孔，切断及弯曲外部两角（图13），压弯中间两角，见图11（b）,冲4-Ф5孔，见图10（d）。
图11方案二
图12压弯四个角
图13冲孔（Ф10）、切断及弯曲外部两角连续冲压
案五：冲Ф10孔，切断及压弯四个角连续冲压（图14），冲4-Ф5孔，见图10（d）。
方案六：全部工序组合采用带料连续冲压，如图15所示的排样图。
在上述列举的方案中，方案一的优点是：①模具结构简单，模具寿命长，制造周期短，投产快；②工件的回弹容易控制，尺寸和形状精确，表面质量高；③各工序（除第一道工序外）都能利用Ф10孔和一个侧面定位，定位基准一致且与设计基准重合，操作也比较简单方便。
缺点是：工序分散，需用压床，模具及操作人员多，劳动量大。
方案二的优点是：模具结构简单，投产快寿命长，但回弹难以控制，尺寸和形状不精确，且工序分散，劳动量大，占用设备多。
方案三的工序比较集中，占用设备和人员少，但模具寿命短，工件质量（精度与表面粗糙度）低。
方案四的优点是工序比较集中，从工件成形角度看，本质上与方案二相同，只模具结构较为复杂。
方案五本质上与方案三相同，只是采用了结构复杂的级进模。
图14 冲孔（Ф10）、切断及压弯四个角连续冲压
图15 级进冲压排样图
方案六的优点是工序最集中，只用一副模具完成全部工序，由于它实质上是
把方案一的各工序分别布置到连续模的各工位上，所以它还具有方案一的各项优点。
缺点是模具结构复杂，安装、调试、维修困难、制造周期长。
综上所述，考虑到该零件的批量不大，为保证各项技术要求，选用方案一。
其工序如下：①落料和冲Ф10孔；②压弯端部两角；③压弯中间两角；④冲4-Ф5孔。
(二) 工艺计算
1．毛坯长度
毛坯长度按图16分段计算。
毛坯总展开长度L0
L0=2（l1+l2+l3+l4）+l5
由图7-15：l
1 =9mm;L
3
=25.5mm
l
5
=22mm
l
2
=2/π(R+kt)=3.14/2(1.5+0.14*1.5) =3.32mm
l 4=l
2
L 0=2(9+3.32+25.5+3.32)+22=104.28(取104
-O.5
mm) 图16 弯曲件毛坯长度计算图
2．排样及材料利用率
由于毛坯尺寸较大，并考虑操作方便与模具尺寸，决定采用单排。
取搭边a=2 a1=1.5
则进距h=30+1.5=31.5mm
条料宽度B=104.28+2×2=108.28（取108mm）
板料规格选用1.5×900×1800(mm)
采用纵裁时：每板的条数：n1=900/108=8多余36mm
每条的工件数：n2=18001.5/31.5=57件余3mm
每板的工件数：n=n1n2=8*57=456个
利用率：η=456*30*104.28/900*1800*100℅=88.1℅经计算横裁时板料利用率仅为86.5％，故决定采用纵裁。
3．计算压力及初选冲床
(1)落料与冲孔复合工序，见图10（a）。
冲裁力F1=(L+l)σc*t
L=2(104.28+30)=268.56mm
l=π*10=32.3mm
t=1.5mm
σ
b
=400Mpa
故P
1
=(268.56+32.3)*400*1.5=179970(N)
卸料力 P
a =K
*P
=0.04*179970=7198.8(N)
推件力P
i =n*Kt*P
2
=4*0.055*179970
=39593.4(N) 总冲压力
P
0=Pt+P
+Pt
=179970+7198.8+39593.4=226762.2(N) =22.68(t)
选用25吨冲床。
(2)第一次弯曲，见图10（b）
首次压弯时的冲压力包括：预弯中间两角、弯曲和校正端部两角及压料力等。
这些力并非同时发生或达到最大值，开始只有压弯曲力和预弯力，滑块至一定位置时开始压弯端部两角，最后进行镦压。
为安全可靠，将端部两角的压弯力P w、校正力P a及压料力P j合在一起计算。
总冲压力P0=P w+P a+P j
P w=B t2σb/r+t=30*1.52*40/1.5+1.5=900(N)
P j=0.5P w=0.5*900=4500(N)
P a=F*q
F=1670mm2（校正面积）
q=80MPa(单位校正力)
故P a=1670*8=133600(N)
得P0=9000+4500+133600=147100(N)=14.7(t)
选用16吨冲床
(3)第二次弯曲，见图10（c）
二次弯曲时仍需压料力，故所需总的冲压力：
P0=P w+P j
式中Pw=Bt2σb/r+t=30*1.52*40/1.5+1.5=9000(N)
Pj=0.5Pw=4500(N)
故P0=9000+4500=13500(N)
选用16吨冲床
4.冲4-φ5孔，见图10（d）
4个5孔同时冲压，所需的总压力
P0=Pw+Pe
Pe=nπd*t*σb=4*π*5*1.5*4.=37680(N)
P0=K0*P h=0.04*37680=1510(N)
故P0=37680+1510=39190(N)
选用16吨压力机
1 落料与
冲孔
25
落料冲孔
复合模
2 一次弯
曲（带
顶弯）
16 弯曲模
3 二次弯
曲
16 弯曲模
4 冲四个
小孔
16 冲孔模。