冲压模具设计-L型弯曲件

L型弯曲件冷冲模设计

目录

第一章绪论3第二章冲压工艺分析

2.1冲压件简介5

2.2冲压工艺性分析6

2.3冲压工艺方案的确定6第三章落料冲孔弯曲复合模设计

3.1模具结构8

3.2确定其搭边值8

3.3确定排样图9

3.4材料利用率计算10

3.5凸凹模刃口尺寸计算10

3.6冲压力计算13

3.7压力机选用16

3.8压力中心计算17

3.9落料冲孔弯曲复合模主要零部件设计17

3.10 模具闭合高度、压力机校验24第四章结论25

L型弯曲件冷冲模设计

第一章绪论

1.1课题研究的目的和意义

目的：为了更好的了解模具设计的一些步骤，和一些设计模具时所需要注意的地

方，为以后的工作打好基础。

意义：此次设计让我知道了自己的理论知识要运用到实际工作中去并不是那么容易

的需要经过多次练习及长时间积累的。

1.2课题国内外研究概况

1.1.1国外模具发展概况

目前，欧洲模具业已越来越感受到来自中国同行所带来的影响和压力，预计到2018年，中国将一跃成为全球最大的模具制造业基地之一。”德国亚琛工业大学的亚力山大教授日前在宁海考察该地模具制造业基地时发出这样的感叹。亚力山大表示，据相关研究部门调查得知，欧洲模具设计和生产的时间要分别比中国快44％和 61％左右。

1.1.2 国内模具发展概况

近年来，中国模具市场对精密、大型、复杂型、长寿命模具的需求量有所增长，预

计到 2010 年，国内模具市场需求量将在1，200 亿元人民币左右。

综合媒体 6 月 4 日报道，中国模具协会企业年报显示：近年来，中国模具市场对

精密、大型、复杂型、长寿命模具的需求量有所增长，预计到2010 年，国内模具市场需求量将在 1，200 亿元人民币左右。

专家分析，从 1997 年开始，随着汽车、装备制造业、家用电器的高速增长，中国国

内模具市场的需求开始显著增长。虽然到2006 年中国模具工业总产值已达516 亿元，但属“大路货”的冲压模具、压铸模具等约占总量的80％。已经进入中国的少量外资模具企

业开始生产各种高精大多功能模具，但目前仍供不应求。

据介绍，目前中国汽车模具潜在市场十分巨大。质量好的冲压模具在汽车整车等行

业供不应求；压铸模具在汽车零部件、装备制造业等行业需求激增；注塑模具在家用电

器等行业发展潜力也很大。另外，特种模具也有较大的发展前景。

1.3课题研究的主要内容

冲压模具的设计在其生产、加工以及使用过程中尤为重要。特别是它的结构设计，对

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课题主要考虑以下几个方面的内容：

1.分析冲压件的图样及技术条件。

2.对冲压件进行工艺分析，确定排样方案。

3.计算冲裁、拉深力，确定压力机参数，选择合理的冲压设备。

4.确定模具的具体结构，绘制草图。

5.绘制模具的装配图及主要零件图。

6.零件图标注尺寸、公差及技术条件，并进行必要的强度校核。

7.根据开题的研究过程撰写设计说明书。

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第二章冲压工艺设计2.1冲压件简介

形状和尺寸如下图所示。材料为Q235，板材厚度 3mm。

零件图如下：

图 2.1 零件图

展开图

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2.2 冲压的工艺性分析

冲压工艺分析主要考虑产品的冲压成形工艺，最主要的是包括技术和经济两方面内容。在技术方面，根据产品图纸，主要分析零件的形状特点、尺寸大小、精度要求和材料性能等因素是否符合冲压工艺的要求；在经济方面，主要根据冲压件的生产批量，分析产品成本，阐明采用冲压生产可以取得的经济效益。因此工艺分析，主要是讨论在不影响零件使用的前提下，能否以最简单最经济的方法冲压出来。

⑴ 影响冲压件工艺性的因素很多，从技术和经济方面考虑，主要因素：

①工件的外形为平板形状，外形简单，适宜冲裁。②工件无细长的旋臂

与窄槽，模具结构不复杂，适合冲压。③材料为 Q235，是常见的冲压

材料。

④工件尺寸要求不是很高，尺寸未注公差按IT14 级处理。

⑤生产批量，一般来说，大批量生产时，可选用连续和高效冲压设备，以提高生产

效率；中小批量生产时，常采用简单模或复合模，以降低模具制造费用。

⑥成型件的尺寸要求不高，表面粗糙度要求不高。

综上所述，此工件适宜冲裁。

⑵ 本冲压件工艺分析如下：

1．图形分析形状较简单，主要是落料、冲孔形状。

2．尺寸分析尺寸公差要求不高，未注公差尺寸均取IT14 级。

3．材料 Q235，是常见的冲裁材料。

零件用的是厚 1.5mm 的 Q235 板。

力学性能：抗拉强度σ b (MPa)：440~470（查参考文献[2]P411页，表7-1）抗剪强度τ (MPa)：310~380

伸长率δ10(％)：21~25

屈服点σ s (MPa)：240

由于零件是一个平面形状，内部有两个小孔，外部是直线组成。关键是冲孔、落料弯曲能否同时进行？

4．批量批量生产。

5．冲压工序落料、冲孔、弯曲。

6．冲裁间隙

根据料厚 t=1.5，再查参考文献 [3]P30 页，

得单面间隙 C＝0.21～0.3mm

2.3 冲压工艺方案的确定

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冲压次数，工艺顺序组合方式的基础上，提出各种可能的冲压分析方案。

方案一：单工序模。适当整合各冲压工序，需要两副模具，即落料模和冲孔模，这

些模具制造方便、经济，但需要零件二次定位，产品上孔定位精度不高，生产周长一些，

占用冲压设备多。

方案二：复合模。根据参考文献 [2]P257 页，表 5-17 得到 t=3 时，最小壁厚 a=6.7，由于本产品的最小壁厚为 4mm，故可以采用复合模。复合模具结构相对要复杂一些，制造难度也高一些，但因为只需一副模具制造成本并不高多，同时冲压生产周期短，产品

质量高，占用设备少，能起到节能、节省劳动力作用。

因此综合考虑产品质量，制造周期，生产周期，节省成本等因素，采用方案二。