【毕业设计】前铰扣零件冲压模具设计

虚拟技术和纳米技术等的逐步应用。

课题研究的主要内容和目标课题研究的主要内容摩托车零件为前铰扣，其材料为厚度为，其年生产纲领为件。

本课题研究的主要内容如下根据所提供的零件图对其进行工艺性分析，从而最终确定工艺方案。

计算冲压力并且选择压力机，确定模具工作部分的尺寸和公差，选取模具结构。

设计冲压模具和弯曲模具装配图，并且拆绘主要零件图。

基于上述任务设计套可降低生产成本的模具。

课题研究的主要目标模具间隙是模具设计的个重要因素，所以要对模具间隙进行合理性分析。

由于前铰扣和铰扣的形状相同，本课题通过设计套模具使其同时满足前铰扣和铰扣的加工，从而达到提高生产率，降低生产成本的目的。

工艺方案设计零件的工艺性分析冲压工艺规划了个冲压件产品用几道工序模具来冲压完成及每道工序的基本内容，对冲裁设计制造调试影响很大，在缩短模具制造周期降低模具价格保证冲压件质量这三大目标中起着重要的作用。

本设计是关于前铰扣零件的冲压工艺分析与模具设计，前铰扣零件简图如图所示。

图前铰扣零件图冲压工艺设计的基本要求为材料利用率要高，即原始材料消耗要尽可能少考虑工厂的具体生产条件，制定出的工艺方案要技术上方便可行，经济上合理工序组合方式和工序排列顺序要符合冲压变形规律，能保证冲制合格的工件工序数量尽可能少，生产效率尽可能高制定的工艺规程，要方便工厂车间的生产组织与管理。

良好的冲压工艺能保证材料消耗少工序次数少模具结构简单操作方便寿命长产品质量稳定等等。

从种意义上讲，冲压工艺的质量就决定了模具的质量，因此，制定合理的冲压工艺方案是至关重要的。

由零件图可知，零件的形状简单，便于实现少废料排样在各直线或曲线的连接处，都采用了圆角过渡零件的精度和断面粗糙度等都符合冲裁工艺的要求。

加工工艺方案的确定冲裁工艺方案的主要内容包括冲压性质冲压工序数冲压顺序和工序组合方式模具结构型式冲模压力中心和冲裁闭合高度等。

根据以上对零件的工艺分析，并且考虑到现有设备的情况。

加工本零件需要三道工序根据冲裁件的结构形状尺寸大小和精度要求可知冲裁顺序为先落料再弯曲，最后成形送料方式采用手工操作。

冲裁模的结构形式多种多样，如果按工序的组合分类，可分为单工序模级进模连续模或跳步模复合模等。

各种冲裁模的构成大体相同，主要由工作零件定位零件卸料与推料零件导向零件联接与固定零件等组成。

根据前铰扣的尺寸精度要求及生产批量，综合考虑经济效益，本工序组合方式为单工序模，由于单工序模的制造和调整都比较容易，有时几副单工序模的制造成本可能会比复合模或连续模还要低。

在多工位压力机上使用多个单工序模，不但可以获得与连续模相同的生产率，而且冲压过程中还可以随意改变毛坯的冲压方向，单工序模的主要特点冲压精度般较低对原材料的要求不高比较容易实现操作机械化自动化结构简单，制造周期短，价格低生产通用性好，而且适合于中批量生产。

冲裁模设计毛坯尺寸计算与冲裁工艺分析毛坯尺寸计算板料弯曲时，中性层长度是不变的，因此根据变形前后中性层长度不变的原则来确定弯曲件毛坯展开的长度和尺寸。

弯曲件分为直边和弯曲两部分，以其中性层长度之和可求得弯曲件展开长度，但弯曲部分的中性层要考虑位移。

弯曲件展开长度当时当﹤时式中弯曲件直边部分长度弯曲部分中性层长度中性层位移系数见表根据王芳主编冷冲压模具设计设计指导表。

如图所示前铰扣弯曲展开长度表中性层的位移系数值弯曲件的展开图如图所示图弯曲件展开图冲裁工艺分析冲裁件的工艺性，是指冲裁件对冲裁工艺的适应性。

般情况下，对冲裁件工艺性影响最大的是制件的结构形状精度要求形位公差及技术要求等。

良好的结构工艺性应保证材料消耗少，工序数目少，模具结构简单而寿命高，产品质量稳定，操作简单等。

通常对冲裁件的工艺性影响最大的是几何形状尺寸和精度要求。

由弯曲件展开图可知冲裁件的形状简单对称没有复杂的曲线，冲裁件的内外转角处要用圆角过渡。

而且本冲裁件没有凸出悬臂凹槽和孔等。

般冲裁件的经济精度不高于级，最高可达级，冲孔比落料的精度约高级。

本冲裁件的经济精度为。

因此采用单工序后侧导柱导向式冲裁模进行加工，以方便工人操作，并且保证制件尺寸精度。

工件排样与搭边排样冲裁件在板料条料或带料上的布置方式，称为排样。

排样是冲裁模设计中的项极其重要的工作。

其目的在于减少材料的耗损，降低零件成本，提高生产率，延长模具寿命。

材料的利用率材料利用率主要取决于排样，是衡量排样方案合理性的技术经济指标。

排样的目的是为了在保证制件质量的前提下，合或按凸模尺寸配制，保证间隙为。

式中弯曲件的基本尺寸凸模凹模工作部分尺寸弯曲件公差凸凹模制造公差，选用级精度弯曲模的双面间隙。

图形弯曲零件图由图可知弯曲件标注为内形尺寸，故凸模尺寸凹模尺寸弯曲时模具圆角半径与凹模深度凸模圆角半径。

如工件内侧的圆角半径为，通常，但不能小于材料允许的最小弯曲半径。

当工件弯曲半径小于时，则应取，然后再利用随后的整形工序满足制件的要求，此时，整形模的圆角半径。

对于工件圆角半径较大，而且精度要求较高时，应考虑回弹的影响，将凸模圆角半径根据回弹角的大小作相应的调整，以补偿弯曲的回弹量。

凸模圆角半径凹模圆角半径。

工件在压弯过程中，凸模将工件压入凹模而成形，凹模口部的圆角半径对于零件质量有明显的影响。

如过小，弯曲板料表面出现划痕如凹模两边圆角半径不致，则毛坯会产生偏移。

凹模圆角半径的大小与弯边高度和材料厚度有关。

当本设计板料厚度取。

为便于机械加工，形件弯曲凹模的底部最好设置退刀槽，或按取圆角半径。

弯曲凹模深度。

弯曲凹模深度的大小与弯曲件的形状尺寸及弯曲方式有关。

若过小，则工件两端直边的自由部分太多，弯曲件回弹大，不平直，影响工件质量。

若过大，模具笨重，浪费材料并且需较大的冲压行程，没有必要。

弯曲形件时，若弯边高度不大或要求两边平直，则凹模深度应大于工件的高度。

弯曲模总体设计与标准件选用弯曲模的设计应在选定弯曲件工艺方案的基础上进行，为了保证达到工件的要求，在进行弯曲模设计时，必须注意以下几点坯料放置在，模具上应保证可靠的定位在压弯的过程中，应防止毛坯的移动为了消除弹性恢复，在冲程结束时应上工件在模具中得到校正④弯曲模的结构应考虑到制造与维修中消除弹性恢复的可能毛坯放入到模具上和压弯从模具中取出工件要方便。

形弯曲模由于前铰扣和铰扣的形状相同，只是长度不同而已，本形弯曲模的设计可以同时满足前铰扣和铰扣的弯曲加工。

凸模工作部分圆角半径，其他尺寸根据零件要求和安装固定要求确定，材料可以选用，热处理硬度可取。

凹模工作部分圆角半径，其他尺寸根据零件要求和安装固定要求确定，材料可以选用，热处理硬度可取。

模座后侧导柱上模座材料，上模座后侧导柱下模座材料，下模座模柄选用压入式模柄材料，模柄导向装置导柱材料钢导套材料钢，定位装置定位销材料钢，定位板材料钢，调质硬度为压料板压料板材料钢，淬火硬度为顶件装置顶件装置的作用是将制件或废料从凹模型腔中顶出，凹模装在下模座时，如果工件不能通过模具的底部漏出，则需要借助于装在压力机工作台下的顶件装置利用弹簧和气垫驱动推板顶出工件。

分刚性和弹性两种。

顶杆材料钢，顶杆开槽盘头螺钉不经表面处理的开槽盘头螺钉斜楔式弯曲模凸模其他尺寸根据零件要求和安装固定要求确定，材料可以选用，热处理硬度可取。

斜楔滑块结构尺寸滑块在斜楔的作用下移动，完成圆弧部位的弯曲成形，而滑块在初始位置要配合凸模完成第次弯曲。

确定凸模与凹模的间隙，根据冲模设计应用实例式本设计的斜楔角为。

滑块的斜面和底面是滑动工作台，表面粗糙度要求细。

滑块的侧面圆弧部分是弯曲凹模的工作部分，滑块装有弹簧，用于滑快的复位。

模座后侧导柱窄形上模座材料，上模座后侧导柱窄形下模座材料，下模座模柄选用压入式模柄材料，模柄表斜楔滑块结构尺寸导向装置导柱材料钢导套材料钢，定位装置圆柱销材料钢，压力机选用根据落料模压力机的选用原则。

选择开式双柱可倾压力机，其型号为，根据冲模设计应用实例附录其部分参数如下公称压力滑块行程行程次数次最大闭合高度最大装模高度工作台尺寸前后左右模柄孔尺寸直径深度电动机功率结论冲压技术广泛应用于航空汽车电机家电和通信行业零部件的成形。

近几年来，我国模具技术有了很大的发展，模具设计与制造水平有了较大的提高，大型精密复杂高效和长寿命模具的需求幅度增加，模具质量模具寿命明显提高，模具交货期较前缩短，模具技术也得到了相当广泛的应用。

由于冲压工艺具有生产率高生产成本低材料利用率高能成形复杂零件适合大批量生产等优点，在些领域已取代机械加工，并且正逐步扩大其应用范围。

据国际生产协会预测，到本世纪中，机械零件中的粗加工的精加工要由模具来完成。

因此，冲压技术对发展生产增加效益更新产品等方面有重要作用研究冲压模具的结构，提高冲压模具的各项指标，对冲压模具设计和冲压技术发展是十分必要的。

通过此次设计使我对模具行业有了进步的重视，知道它在国民经济中的重要性。

本课题首先对通过国内外模具行业的分析，知道虽然我国模具年生产总量已位居世界第三位，但是设计制造水平在总体上要比工业发达国家落后。

本设计课题给定的前铰扣零件对称，形状简单，同时包括冲裁和弯曲两道工序，其中弯曲相对比较简单。

而且前铰扣和铰扣的形状相同，只是长度不同，所以设计此套模具同时符合铰扣的加工。

从而降低生产成本提高了生产率。

在本此设计中关键的地方是合理的选择模具间隙，在模具的设计中间隙直接影响着冲裁件的质量，所以合适的间隙的选择应以工件断面质量冲裁件精度模具寿命和加工质量四项为依据，并且进行适当的分类。

在模具设计部分重点在于凸凹模的设计，它们都要先进行试模以后在热处理，因为它影响着冲裁件是否合格。

由于本人水平有限，本论文中必然存在不少纰漏及之处，敬请评阅老师批评指正。

参考文献姜奎华冲压工艺与模具设计北京机械工业出版社，解汝升冲压模具设计与制造技术北京中国标准出版社，许发樾实用模具设计与制造手册北京机械