冲压模具设计论文

冲压模具设计 目 录 目 录„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 摘 要„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3 第一章 绪论与概述„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 1.1 中国模具件发展现状„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 1.2 中国模具标准件市场发展展望„„„„„„„„„„„„„„„„„5 1.3 集聚式生产的进一步发展„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5 1.4 我国模具的走势„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5 1.5 中国模具行业的发展„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6 第二章 工艺分析及模具设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6 2.1 冲压件工艺性分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6 2.2关于材料的相关计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8 第三章 冲压设备的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„12 第四章 凸模与凹模的刃口尺寸计算„„„„„„„„„„„„„„„„„12 4.1冲裁模刃口尺寸计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„13 4.2凸模长度计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„14 4.3弯曲模工作部分尺寸确定„„„„„„„„„„„„„„„„„„„14 4.4凹模圆角半径的计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„15 第五章 关于U形弯曲的回弹及其控制„„„„„„„„„„„„„„„„„15 5.1影响回弹的因素有„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„16 5.2控制回弹的措施„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„16 第六章 其他模具组件的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„16 6.1模架的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„16 6.2模柄的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„17 6.3模具导向零件的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„17 6.4 模具定位零件的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„17 6.5卸料和出件装置的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„18 6.6模具凸凹模的材料选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„18 第七章 结论„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„19 收获与心得„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„20 参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„21 摘要 零件冲压工艺规程是模具设计的依据，通过冲压模具数控机床的原理和工艺规程，掌握了冲压模具实践知识，根据课程设计要求设计U形支架的冲裁模。首先对冲压件进行工艺性分析，再对冲压模具总体结构设计与计算，最后绘制装配图。 冲压加工是借助于常规或专用冲压设备的动力，使板料在模具里直接受到变形力并经行变形，从而获得一定形状，尺寸和性能的产品零件的生产技术，板料模具和设备是冲压加工的三要素，按冲压加工温度，分为热冲压和和冷冲压，前者适合变形抗力高，塑性较差的板料加工，后者在室温下进行，是薄板常用的冲压方法，它是金属塑性加工(或压力加工)的主要方法之一，也属于材料成型工程技术。 关键字: 冲压; 模具; 设备;结构设 第一章 绪论与概述 模具是工业产品生产用的重要工艺装备，在现代工业生产中，60%—90% 的国际生产技术协会的预测，21 世纪机械制造工业的零件，其粗加工的75% 和精工业产品需要使用模具， 模具工业已成为工业发展的基础， 许多新产品的开 发和研制在很大程度上都依赖于模具生产。 而作为制造业基础的机械行业， 根据加工的 50%都将依靠模具完成，因此，模具工业已经成为国民经济的重要基础工业。 模具工业发展的关键是模具技术的进步。 模具作为一种高附加值和技术密集型产品， 其技术水平的高低已成为衡量一个国家制造水平的重要标志之一， 世界上许多国家， 特别是一些工业发达的国家都十分重视模具技术的开发。模具是利用其特定形状去成型具有一定型状和尺寸的制品的工具，按制品所采用的原料不同，成型方法不同，一般将模具分为塑料模具，金属冲压模具，金属压铸模具，橡胶模具，玻璃模具等。因人们日常生活所用的制品和各种机械零件，在成型中多数是通过模具来制成品，所以模具制造业已成为一个大行业。随着现代工业发展的需要，冲压制品在工业、 随着现代工业发展的需要，冲压制品在工业、农业和日常生活等各个领域的应用越来越广，质量要求越来越高。 活等各个领域的应用越来越广，质量要求越来越高。在冲压制品的生产中，需要合理的冲压工艺、高质量的模具设计， 先进的模具制造设备、优质的的模具材料和现代化的加工技术。 1.1 中国模具标准件发展现状 由于中国模具标准化工作起步晚、进展慢，再加上过去“大而全”、“小而全”、“自产自配”等陈旧观念的影响，因此，中国模具标准件长期以来一直是品种规格少、生产规模小、流通不畅通。即使是目前生产较多的模架、导向件、推杆推管、弹性元件等，也是中低档产品多，中高档产品少。一些外资企业生产的高档模具标准件，由于价格昂贵而影响其推广应用。 模具标准件适合于社会化大批量专业化生产，但中国长期以来却一直是散、乱、差的局面。目前全国虽然已有销售点近百家，但大多数规模不大、库存不多、销售额小，即使是中国模具工业协会标准件委员会模具标准件联合销售网内的50多家经营单位，也存在同样问题。个别单位开展网上销售和电子商务，但这工作起步不久，要形成规模尚待时日。 1.2 中国模具标准件市场发展展望 模具标准件是模具的重要组成部分，对缩短模具设计制造周期、降低模具生产成本、提高模具质量都具有十分重要的技术经济意义。国际模具及五金塑胶产业供应商协会副秘书长王金玲表示，模具标准件的专业化生产和商品化供应，极大地促进了模具工业的发展。广泛应用标准件可缩短设计制造周期达25-40%;可节约由于使用者自制标准件所造成的社会工时，减少原材料及能源的浪费;可为模具CAD/CAM等现代技术的应用奠定基础;可显著提高模具的制造精度和使用性能。通常采用专业化生产的标准件比自制标准件其配合精度和位置精度将至少提高一个数量级，并可保证互换性，提高模具的使用寿命，进而促进行业内部经济体制、经营机制以及产业结构和生产管理方面的改革，实现专业化和规模化生产，并带动模具标准件商品市场的形成与发展。可以说没有模具标准件的专业化和商品化，就没有模具工业的现代化。 1.3 集聚式生产的进一步发展 模具生产集聚区方式是模具制造的特点，其发展在地方政府的支持下内容更具有充实。不但已有多个模具生产集聚区得到进一步发展，而且一些新的生产集聚区也已开始逐渐形成规模，据不完全统计，已进入到各地模具生产集聚区(模具城、模具园区等)的企业已有2000多家，年总产出规模已达300亿元以上，其中模具约占三分之二。 在一些模具生产集聚区、“模具城”的发展上，调结构、优平台、抓创新、拓市场，加强现代生产服务,显示出良好的发展势头，其服务于模具行业广大中小企业的各种服务平台和服务形式越来越多，服务内容也越来越丰富，但服务水平不高，没有示范性的可加以推广的范例。 1.4 我国模具的走势 模具企业不仅仅是模具产品的供应商，还是产品零部件成型解决的成套服务商，模具企业在交付模具的同时提供模压一体、模塑一体、模夹一体等成型工艺为制造业提供解决批量生产的一整套服务方案的模式越来越普遍。 模具企业延伸产业链的发展趋向是在制造模具的基础上，以模具保证产品成型件成型工艺想结合延展企业利润，增加企业规模和产业影响力。因此，许多模具企业，尤其是技术力量较强、产品水平和管理水平较高的企业，就利用自身的特长，开始筹划或已经实施在以模具为核心的上下游产 业链上的延伸。也就是说，企业以模具为坚强后盾，把自己生产的模具作为生产其他产品的有效保障来延伸产业链，最常见的是生产模具制品及有关联的其他产品。 1.5 中国模具行业的发展 我国机械、汽车、电子、电器等产品的制造能力，目前均排在世界前列，由于提高竞争力的需要，对生产过程所需模具提出了高品质、低价格、快交货的新的更高要求;新能源、医疗器械、航空航天、节能减排等战略性新兴产业的发展也正在成为模具行业重要的新的增长点。因此我国的模具工业在今后5-10年内仍会有不低于10%的增长速度，相应的设计制造技术和信息化应用水平也需要进一步提高。新一轮的企业扩张是在技术产品更高层次基础上的突破，模具企业由于资金缺乏，研发创新乏力，提升技术已难实现，信息化建设也步伐不大。 我国已经制定了“十二五模具行业发展规划”和“转型升级”计划，进一步激发了模具企业技术改造和设备更新的积极性，许多模具企业为适应新形势而不断试制及生产高性能模具。因此，采用先进的模具技术、采购高性能的数控加工加工机床和精密测量设备，努力创造融资新渠道，加快技术改造和设备更新，正逐渐变成趋势。 模具行业在近几年需要解决的重点关键技术应是模具信息化、数字化技术和精密、超精、高速、高效制造技术方面的突破。 随着国民经济总量和工业产品技术的不断发展，各行各业对模具的需求量越来越大，技术要求也越来越高。模具标准件的种类、数量、水平、生产集中度等对整个模具行业的发展有重大影响。因此，一些重要的模具标准件也必须重点发展，而且其发展速度应快于模具的发展速度，这样才能不断提高我国模具标准化水平，从而提高模具质量，缩短模具生产周期，降低成本 第二章 工艺分析及模具设计 2.1 冲压件工艺性分析 2.1.1零件的功用与经济性分析 该U型架落料尺寸应为140×50，底边有两φ6，两侧边各有一φ15孔四孔分布均匀对称，制件是用厚度为3mm的Q235钢板冲孔落料后弯曲而成，此零件为中批量生产，弯曲工序也较为简单，为一次成型的U型弯曲，成型加工性良好。 +0.150 2-Ø15 50 零件图 2.1.2零件工艺性分析 此零件U型支架四个孔的公差和位置精度要求均较高，各孔的尺寸精度在冲裁允许的精度范围以内，且孔径均大于允许的最小孔径，可以冲裁， 位置分布并无靠近边缘处和弯曲处，所以可以将冲孔和落料工序放在一次冲裁中，冲孔落料完成后再进行零件的弯曲，完成弯曲工序，所以需将此模具做成级进模。该支架零件的冲压工艺性良好，便于冲压成形。但应注意适当控制弯曲时的回弹，并且避免弯曲划伤零件表面。 2.1.3工艺方案的设计与确定 如前工艺分析所述，此零件工艺方案确定为先冲裁φ15和φ6四孔和落料140×50,并将其两道工序做在一次冲裁中，冲孔落料完成后 ，再进行零件的弯曲工序。 2.2关于材料的相关计算 2.2.1材料利用的合理性 在大批大量生产中，冲压件的材料费用要占总成本的60%,80%之多。因此，材料利用率每提高1%，则可以使冲件的成本降低0.4%,0.5%。在冲压工作中，节约金属和减少废料具有非常重要的意义，特别是在大批量的生产中，较好地确定冲件的开头尺寸和合理排样是降低成本的有效措施之一。 冲裁零件在板料、条料或带料上布置的方法称为冲裁工作的排样法。其目的在于保证在最低的材料消耗和最高的劳动生产条件下，得到符合技术条件要求的冲件。由于材料的经济利用直接决定于冲压件的制造方法和排样方法，所以在冲压生产中，可以按工件在板料上排样的合理程度-冲裁某一工件的有用面积与所用板料的总面积的百分比-即材料的利用率作为衡量排样合理性的指标。 2.2.2材料利用率的计算 材料利用率的计算公式为: F,,，100%F0 F,，100%FF，1 ,式中:——材料利用率， F——冲件的有用面积， F0 ——材料的总面积， F1 ——冲裁该工件时所产生的废料面积。 要提高材料利用率，就必须减少废料面积。冲裁过程中所产生的废料可分为结构废料与工艺废料两种。结构废料是由工件的形状决定的，其中约有6%损失在不合理的几何形状方面;而损失在不能利用的废料上(如冲孔)约占20%。工艺废料则是由冲压方式和排样方式所决定的，包括搭边、料头和料尾。损失在搭边方面的废料一般约占8%,10%;冲裁过程中出现的料头和料尾在条料上不够一个整个冲件的条料约占0.5%,10%。 F1从这里可以看出，在工艺设计中，若能减小废料面积的大小，则就可以提高材料的利用率。这在确定排样的方法时，应建立起保证金属完全利用的排样，设法减少工艺废料。对于有些零件如果适当地修改零件的结构形状，则可以减少设计废料。对于同样厚度、不同形状冲件的冲制，可以相互套料，采用混合排样，有时也可将大型零件的设计废料作为小零件的毛坯等，以提高材料的利用率。 排样设计的内容包括选择排样方法;确定搭边的数值;计算条料宽度及送料步距;画出排样图。 2.2.3 冲裁工件的排样 根据材料经济利用的程度，排样方法可以分为: 方案一:有废料排样法。有废料排样法是在冲裁件与冲裁件之间以及冲裁件与条料侧边之间，都有工艺余料(称搭边)存在，冲裁是沿着冲裁件的封闭轮廓进行，所以冲裁件质量较好，模具寿命较长，但材料利用率较低，常用于冲裁形状复杂、尺寸精度要求较高的冲件。 方案二:少废料排样法。少废料排样法是只有在冲裁件与冲裁件之间或只有在冲裁件与条料侧边之间留有搭边，而在冲裁件与条料侧边或在冲裁件与冲裁件之间无搭边存在。用这种排样方法冲裁出来的冲件质量稍差，同时边缘毛刺易被凸模带入间隙而影响冲模寿命，但材料的利用率较高，冲模结构简单，一般用于形状较规则、某些尺寸精度要求不高的冲件。 方案三:无废料排样法。无废料排样法是在冲裁件与冲裁件之间以及冲裁件与条料侧边之间均无搭边存在。这种排样方法的冲裁件实际上是直接由切断条料获得，所以材料利用率可达85,,95,。 采用少、无废料的排样法，材料利用率高，不但有利于一模获得多个冲裁件，而且可以简化模具结构、降低冲裁件。但少、无废料排样的应用范围有一定的局限性，受到工件形状、结构的限制、且由于条料本身的宽度公差以及条料导向与定位所产生的误差会直接影响冲裁件尺寸二使冲裁件的精度降低。同时，往往因模具单面受力而加快磨损，降低模具寿命，也会直接影响冲裁件的断面质量。因此，排样时必须全面权衡利弊。 上述3种排样方法，根据冲裁件在条料上的不同排列形式，又可分为直排，斜排，直对排、斜对排、混合排、多排及冲裁搭边等7种。可以根据不同的冲裁件形状加以选用。 废料排样法方案，直排排列，可以较好的完成此次冲裁工 根据本课题零件分析，采用第三种无 序。 排样图 2.3关于冲压力的相关计算 2.3.1计算各工序的冲裁力 冲裁力是冲裁时凸模与凹模相对运动使工件与板料分离所需的力，它与材料厚度、工件周边长度及材料的力学性能等参数有关。冲裁力是设计模具、选择压力机的重要参数，计算冲裁力的目的是为了合理地选用冲压设备和设计模具。在冲裁过程中，冲裁力是随凸模进入板料的深度(凸模行程)而变化的。图1-8 所示为冲裁08钢时的冲裁力变化曲线，图中AB段是冲裁的弹性变形阶段，BC段是塑性变形阶段，B点为冲裁力的最大值，在此点材料开始被剪裂，CD段为断裂分离阶段，CD段是凸模克服与材料间的摩擦和将材料从凹模内推出所需的压力。通常，冲裁力是冲裁过 Fmax程中的最大值(即图中B点压力) 工序1:(落料冲孔复合)。采用图(图1-3)模具结构形式，则 冲裁力: F孔1 = L1tσb = 18.84×3×400=22608(N) F孔2= L2tσb = 47.1×3×400=56520(N) F= 2 F孔1，2 F孔2=158256(N) F式中:?冲裁力，N; L1 L2 ?冲件周边长度，mm; t ?材料厚度，mm; ,,bb, ?材料抗拉强度，MPa;400MPa。 卸料力 FX=KX F=0.035×158256=5539(N) 推料力 FT=nKT F=8.3×0.45×158256=591087(N) 顶件力 FD=KDF=0.03×158256=4748(N) 此模具采用弹性卸料装置和上出料装置，故 冲压总力 Fz=F+ FX+ FD=158256，5539，4748=168543(N) 式中 Kx 、KT 、KD ?分别为卸料力系数、推料力系数和顶料力系数。 压力机公称压力的确定应大于或等于冲裁时总压力的1.1~1.3倍 所以对于落料冲孔工序，压力机的公称压力机为J23-40压力机。 2.3.2弯曲力的计算 弯曲力是设计弯曲模和选择压力机的重要依据之一，特别是弯曲坯料较厚、弯曲线校长、相对弯曲半径较小、材料强度较大的弯曲件时，必须对弯曲力进行计算。 各弯曲阶段的弯曲力是不同的;弹性阶段弯曲力较小，可以略去不计;自由弯曲阶段的弯曲力基本不随凸模行程的变化而变化;校正弯曲力随行程急剧增加。弯曲力不仅与弯曲变形过程有关，还与坯料尺寸、材料性能、零件形状、弯曲方式、模具结构等多种因素有关，因此用理论公式来计算弯曲力不但计算复杂，而且精确度不高。实际生产中常用公式进行概略计算。 工序 2:自由弯曲时U形件的弯曲力 弯曲力 F自=(0.7kbt?σb) / (r+t) =(0.7×1.3×50×9×400,,,5.5+3) ?19271,N, 压料力 FY=(0.3~0.8) F自=0.6×19271=11563,N, 冲压总力Fz= F自+ FY=19271+11563=30834,N, b?弯曲件的宽度，mm; t?弯曲件材料厚度，mm; ,b?材料的抗拉强度，Mpa; K?安全系数，一般取K=1.3; r?弯曲件的内弯曲半径，mm。 压力机公称压力的确定应大于或等于弯曲时总压力的1.6~1.8倍 第三章 冲压设备的选择 冲压设备类型的选择，主要是跟据冲压工艺性质、生产批量大小、冲压件的几何形状、尺寸及精度要求等因素来确定。冲压生产中常用的冲压设备种类很多，先用冲压设备时主要应考虑下述因素: (1)冲压设备的类型和工作形式是否适用于应完成的工序;是否符合安全生产和环保的要求; (2)冲压设备的压力和功率是否满足应完成工序的需要; (3)冲压设备的装模高度、工作台面尺寸、行程等是否适合应完成工序所用的模具; (4)冲压设备的行程次数是否满足生产率的要求等。 对于中小型冲裁件、弯曲件或拉深件等，主要选用开式机械压力机。开式压力机刚度不高，并且在较大冲压力的作用下床身的变形会改变冲模间隙分布、降低模具寿命和冲压件表面质量，但由于它提供了极为方便的操作条件和易于安装机械化附属装置的特点，所以目前仍是中小型冲压件生产的主要设备。另外，在中小型冲压件生产中，若采用导板模或工作时要求导柱导套不脱离的模具，应选用行程较小的偏心压力机。 第四章 凸模与凹模相关尺寸的计算 冲裁件的尺寸精度主要取决于模具刃口的尺寸精度，合理间隙的数值也必须靠模具刃口的尺寸及公差来保证。正确确定模具刃口尺寸及其公差，将会直接影响到冲裁生产的技术经济效果，因此它是设计冲裁模的主要任务之一。 凸、凹模刃口尺寸和公差的确定，直接影响冲裁生产的技术经济效果，是冲裁模设计的重要环节，必须根据冲裁的变形规律、冲裁模的磨损规律和经济的合理性综合考虑，遵循以下原则。 (1)设计落料模时，应以凹模尺寸为基准，间隙取在凸模上，靠减小其尺寸获得;设计冲孔模时，应以凸模尺寸为基准，间隙取在凹模上，靠增大其尺寸获得。 (2)根据冲模的磨损规律，凹模的磨损使落料件轮廓尺寸增大，因此，设计落料模时，凹模的刃口尺寸应等于或接近工件的下极限尺寸;凸模的磨损使冲孔件的孔径尺寸减小，因此，设计冲孔模时，凸模的刀口尺寸应等于或接近工件的上极限尺寸。 (3)冲裁模的使用中，磨损间隙值将不断增大，因此，设计时无论是落料模还是冲孔模，新模具 Zmin都必须选取最小合理间隙，使模具具有较长的寿命。 4.1冲裁模刃口尺寸计算 根据以上原则，应首先确定凸模的刃口尺寸，使凸模基本尺寸接近或等于工件孔的最大极限 Zmin尺寸，再按最小合理间隙值增大凹模尺寸。凸模制造偏差取负值，凹模制造偏差取正值。设工 ，,d0件孔的尺寸为 ，则冲孔 凸、凹模刃口尺寸的计算公式如下 0凸模刃口尺寸 ddk,，,()pT,p ，Td凹模刃口尺寸 ()ddz,，min0dp ddpd式中 、——冲孔凹模和凸模的刃口尺寸，mm; D、d——落料、冲孔件的尺寸，mm; k ——磨损系数，当冲压件尺寸公差为IT10级以上时，取k=1;IT11,IT12级时，取k=0.75;IT14级以下时，取k=0.5; Zmin ——双面间隙，mm; , ——工件公差，mm; T——凸模和凹模的制造公差，mm。 则冲孔工序的凸、凹模尺寸 0.15孔 凸、凹模尺寸计算 ,15mm0 0ddk,，,()pT,d 0150.750.15，，mm = ，，,0.15 0 ,15.113mm ,0.15 ，Tdddz,，()min0dp 0.15,，15.1130.132mm ，，0 0.15 ,15.244mm0 0.12孔凸、凹模尺寸计算 ,6mm0 /0ddk,，,()pT,d 0 = 6.09mm,0.12 ，T/dddz,，()min0dp 0.12= 6.222mm0 4.2冲裁凸模长度计算 凸模的长度尺寸应根据模具的具体结构来确定，同时还要考虑凸模的修磨量及固定板与卸料 板之间的安全距离等因素。 当采用固定卸料时，凸模长度可按下式计算 Lhhhh,，，，123 当采用弹性卸料时，凸模长度可按下式计算 Lhhh,，，124 式中:L——凸模长度，mm; h1——凸模固定板厚度，mm; h2——卸料板厚度，mm; h3——导料板厚度，mm; h4——卸料弹性元件被预压后的厚度，mm; h——附加长度，mm，包括凸模的修磨量、凸模进入凹模的深度及凸模固定板与卸料板之间 hmm,15~20的安全距离等，一般取。 4.3弯曲模工作部分尺寸确定 U弯曲模工作部分的尺寸设计主要是指确定凸模、凹模的圆角半径，凹模的深度，对形件的弯曲 模还须确定模具间隙，凸模、凹模的尺寸与制造公差。 凸、凹模圆角半径、凹模深度的确定及回弹的影响 根据公式 ，,凹凹L=(L-0.75Δ) max0 凹式中 L:凹模宽度 L:弯曲件最大宽度尺寸 max Δ:弯曲件宽度尺寸公差 ，0.062，0.062L=(40-0.75*0.062)=39.95 凹00 5)弯曲凸模工作部分尺寸与公差 根据公式 0L=( L-2Z) 凸凹,,凸 00L=(39.95-2*3.15)=33.65 凸,0.074,0.074 4.4凹模圆角半径的计算 凹模圆角半径的大小直接影响毛坯的成形，若取得过小，弯曲时材料表面会出现划痕，甚至 rd出现压痕，因此，凹模圆角半径一般不应小于3mm。实际生产中，凹模圆角半径通常按板料厚t度和凹模深度选取 rt,(6~12)tmm,0.5d当 rt,(3~6)tmm,0.5~2d rt,(2~3)tmm,2~4d rt,(1.5~2.5)tmm,4d 上列数值中，当板料厚度较小时取大值，反之取小值。但当弯曲件直边部分较长和凹模深度较大时，也取大值，甚至可以再适当加大。凹模两边的圆角半径应当一致，以免弯曲时毛坯受力不均而产生滑动偏移。 第五章 关于U形弯曲的回弹及其控制 塑性弯曲时，材料产生的变形有塑性变形和弹性变形两部分。弯曲件从模具中取出后，由于弹性变形的恢复，使工件的弯角和弯曲半径发生变化，故被弯曲零件的形状与模具的形状不完全一致，这种现象称为回弹。 5.1影响回弹的因素有: ,材料的力学性能、相对弯曲半径r/t、弯曲角、弯曲力、弯曲方式和模具结构等因素 5.2控制回弹的措施: 要完全消除弯曲件的回弹是不可能的，生产中常采取一些措施来减少或补偿回弹产生的误差，以提高弯曲件的精度。 改进弯曲件的局部结构和选用合适的材料 (1)补偿法。根据弯曲件的回弹趋势和回弹量的大小，对模具工作部分相应的形状和尺寸进行修正，补偿工件的回弹量。 (2)校正法。在模具的结构上采取措施，使校正力集中于弯角处，迫使弯曲处内层的金属产生切身向拉伸应变，从而达到克服和减少回弹的目的。 (3)拉弯法。本次设计中的第一次弯曲由于下一步还要进行进一步的弯曲，故没有进行回弹方面的控制;二次弯曲中，对零件进行了校正弯曲，以减小回弹对弯曲件的影响。 第六章 其他模具组件的选择 在冲裁模卸料与出件装置中，常用的弹性组件是弹簧和橡胶。根据模具的结构特点，本次设计中初选弹簧为圆柱螺旋压缩弹簧。冲模中常用的圆柱螺旋压缩弹簧是用60Si3MnA、60Si2Mn或碳素弹簧钢丝卷制而成，热处理硬度为43,48HRC，弹簧两端拼紧并磨平。 6.1模架的选择 根据模架导向用的导柱和导套间的配合性质，模架可分为滚动导向模架和滑动导向模架两大类。每类模架中，由于导柱安装位置和数量不同，各自又具有多种模架类型。 方案一:四导柱模架。具有导向平稳、导向准确可靠、刚性好等优点。常用于冲压件尺寸较大或精度要求较高的冲压零件，以及大量生产用的自动冲压模架。 方案二:中间导柱模架。导柱安装在模具的对称线上，导向平稳、准确。但只能一个方向送料。 方案三:采用对角导柱模架。由于导柱安装在模具压力中心对称的对角线上，所以上模座在导柱上滑动平稳。常用于横向送料级进模或纵向送料的落料模、复合模。 方案四:采用后侧导柱模架。由于前面和左、右不受限制，送料和操作比较方便。因为导柱安装在后侧，工作时，偏心距会造成导套导柱单边磨损，严重影响模具使用寿命，且不能使用浮动模柄。 根据以上方案比较并结合模具结构形式和送料方式，为提高模具寿命和工件质量，该级进模采用后侧导柱的导向方式，即方案四。 6.2模柄的选择 模柄的作用是把上模固定在压力机的滑块上，同时使模具中心通过滑块的压力中心。选择模柄时，应先根据模具大小、上模结构、模架类型及精度等确定模柄的结构类型，再根据压力机滑块上模柄孔的尺寸确定模柄的尺寸规格，一般来说，模柄直径应与模柄孔直径相等，模柄长度应比模柄孔深度小5,10mm。 落料冲孔模选择压入式模柄，规格为:模柄B50X110，JB/T7646.1。 6.3模具导向零件的选择 为了便于装模或在精度要求较高的情况下，模具都采用导向装置，以保证精确的导向。导向装置可分为:导柱和导套导向;导板导向;套筒式导向。本设计的模具由于零件材料较薄 (1.5mm)，因此采用导柱导套导向，为了保证冲模精度采用滑动间隙导向。导柱和导套与上下模板固定组成模架。选择d=25mm的滑动导柱。导柱，滚珠，导套间不但没有间隙而且有0.01, ,0.02mm的过盈量。滚珠装在保持架内，为了减少磨损，保持架的滚珠做成倾角(取5o)。为了保证均匀接触，滚珠要求严格，应挑选同一直径，公差不超过0.003mm的滚珠。 本模具采用滑动导向的导柱导套导向装置。 6.4 模具定位零件的选择 定位零件的作用是使坯料或工序件在模具上相对凸、凹模有正确的位置。定位零件的结构形式很多，用于对样料进行定位的定位零件有挡料销、导料销、导料板、侧压装置、导正销和侧刃等，用于对工序件进行定位的定位零件有定位销和定位板等。模具的定位零件为三个挡料销和两个导正销 6.5卸料和出件装置的选择 卸料与出件装置的作用是当冲模完成一次冲压之后，把冲件或废料从模具式作零件上卸下来，以便冲压工作能继续进行。通常，把冲件或废料从凸模上卸下称为卸料，把冲件或废料从凹模中卸下称为出件。 冲孔落料复合模具的卸料装置为卸料板卸料。 6.6模具凸凹模的材料选择 6.6.1冲模工作零件对材料的要求 与冲压材料直接接触完成冲压工作的零件，对其材料有如下要求。 (1)有良好的耐磨性。材料耐磨性能的优劣直接影响模具零件的使用寿命和冲压件的质量、成本。 (2)有良好的热处理工艺性能。热处理工艺性能主要指淬硬性，淬透性和微变形性等。具有良好热处理工艺性能的材料，可以通过热处理工艺消除应力，改变金相组织，提高硬度，达到减小变形、增大耐磨性、延长使用寿命的目的。 (3)要有一定的韧性。在冲击载荷条件下，模具材料有一定的韧性，有助于延长其使用寿命。 (4)有良好的机械加工性能。 (5)有良好的搞黏附性。冲压工作时，有些材料冲压力很大，因摩擦而发热，使冲压材料黏附在凹模工作表面，在冲件表面产生严重拉伤，导致模具使用寿命下降。若不及时清理模具表面的黏附物，会严重影响冲件质量和模具使用寿命，这种现象在不锈钢材料拉深时尤为突出。 6.6.2冲模工作零件的材料选用 在选用模具主要零件(凸模、凹模和凸凹模等)的材料时，要根据冲压零件的形状、尺寸和所需冲压工序的要求、冲压材料的性能及厚度等因素决定。 综合考虑冲压力和模具制造成本，根据《冲压模具与制造》中可知，冲孔弯曲级进模选择各模具凸、凹模材料为Cr12MoV，Cr12MoV钢有高淬透性，截面为300,400mm以下可以完全淬透，在300,400?时仍可保持良好硬度和耐磨性，较Cr12钢有较高的韧性，淬火时体积变化最小，因此，可用来制造断面较大，形状复杂，经受较大冲击负荷的各种模具和工具。例如形状复杂的冲孔凹模，复杂模具上的镶块，螺纹搓丝板，冷挤压模，粉末冶金用冷压模，标准工具量具等。 第七章 结论 实践课程的设计是我们大学学习中最重要的一个综合性、创造性、理论联系实际的最紧密的学习环节, 通过课程设计的锻炼使我们能够更好的把自己所学的专业知识同实际相结合。课程设计也是一个锻炼我们自学能力、钻研能力及动手能力的一个机会，相信此次设计是对我们专业知识的巩固和深化，它将使我们受益终身。 收获与心得 经过最近一段时间的努力课程设计终于完成了。它让我发现了自己的很多的不足之处，有些知识的遗忘和掌握得不牢固 这次课程设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自 己能力的一种提升。刚拿到设计课题时还不知怎么做，在老师的指导下知道了设计流程，怎么样去完成任务书和在设计中要注意的问题与解决方案， 在此要感谢指导老师对我悉心的指导，在百忙之中进行指导，在设计过程中，通过查大量的有关资料，和同学交流经验和自学，通过网络查找资料。使自己学到了许多的知识同时还培养了我们团结合作的工作能力。同时也提高了自己的动手能力。 这次设计不仅是对自己学到的知识的考验，也是对自己在工作前对自身的一次综合型的测试。为今后的工作做好铺垫和奠定了一定的基础。在进行设计的过程中，得出一个结论:知识必须通过应用才能实现其价值，有些东西以为学会了，但真正到用的时候才发现是两回事，所以我认为只有到真正用的时候才是真正的学会。 参 考 文 献 1、冲压工艺及模具设计 高军 化学工业出版社 2、冲压手册 王孝培 机械工业出版社 3、冷冲压工艺与模具设计(第2版) 陈剑鹤、于云程 机械工业出版社 4、模具设计及CAD 高军 化学工业出版社 5、冲压模具设计指导 伍先明、刘厚才、蒋海波 国防工业出版社 6、冷冲压工艺手册 梁炳文