20xx0403176_王海军_电视机壳体框架的冲压工艺与模具设计

20xx0403176_王海军_电视机壳体框架的冲压工艺与模具设计内容摘要：

孔废料的排除，查表 [1]取得 h=6mm。 冲孔凹凸模的最小厚度为应不小于 15mm[4]。 （ 3）凹凸模固定形式 由于该凹凸模的形状复杂，外形尺寸较大，应选择使用螺钉直接与下模座相连。 (4)冲孔凸模的设计 济南大学毕业设计 15 冲孔凸模已有国家标准，按照本工件的冲孔类型选择 B 型圆凸模，矩形凸模和长圆形凸模。 卸料与推件装置的设计 （ 1）卸料板 由于弹性卸料板对板料在冲压前有一定的预压或支撑作用，操作方便，冲压后也可以平稳卸料，生产效率高，所以选择弹性卸料板，通过螺钉和弹簧固定在下模座上，选用 45 钢，对热处理硬度无特殊要求。 查 弹 性卸料板厚度 表 得弹性卸料板的厚度 H=16mm； 查 卸料板孔与凸模的单边间隙 c 值 表 得 c=； 弹性卸料板导向孔的高度 h取为 5mm； 卸料板底面高出凸模底面大的尺寸 a 取为 ； 卸料螺钉孔直径 d1 处的 l最小值为螺钉直径的 倍 [7]。 （ 2）弹簧的选用和计算 根据落料时的卸料力为 18195N 和模具的结构，由于卸料力较大，拟用 8 个组合的弹簧，则每个组合弹簧所承受的负荷为 F 18195F= n8卸总 =2274（ N） ； 按照等强度原则，则 j=F +FF 外 内 ；为了满足内外弹簧的变形量关系，则内外弹簧压缩后的变形量应该相同，且一个为左旋，另一个为右旋；单边间隙为（ ~1） D 外。 [5] 按照以上原则和组合弹簧的极 限压力 Fj 大于 F，所以查表 [1]初选择的弹簧组合为内圈弹簧的序号为 16，其 hj1=，外圈弹簧的序号为 37，其 hj2=。 去弹簧的自由高度 70mm，则弹簧的总的可压缩量 h= Lft =18mm,预压时的压缩量为0 17 .2 11 36h = =1700；工作行程为 h1=t+1=。 凹凸模的修模量取h2=4mm； 1 2 0h = 1 8 h + h + h 1 7 .7(mm) () 则所选的弹簧合适。 （ 3）推件装置 选用刚性推件器，通过打杆将力传递给推板，从而将工件从模具中推出。 济南大学毕业设计 16 凸模固定板和垫板的设计 冲孔凸模通过固定板固定在上模座上；垫板的使用可以扩散凸模所承受的压力，从而保护模座。 (1)固定板的设计 由经验公式固定板的厚度 H=(1~)D () 式中 H—— 固定板的厚度 D—— 凸模与固定板像配合部分的直径（最大径），本套模具中的最大径D=16mm。 则 H 取为 20mm。 固定板的外形尺寸和落料凹 模相同，材料选用 45 钢 ，无需热处理变硬。 (2)垫板的设计 垫板的外形选为矩形，尺寸与落料凹模相同。 冲裁模是否加垫板，应根据模座承受压力的大小进行判定。 凸模支撑端对模座的单位压力大小为 AFp[ ] 100y Mpa  () 则需要加垫板，取垫板的厚度为 10mm 模架的型号选择和设计 目前模座已经有了国家标准，模具设计时需要选择合适的型号。 本套模具凹模的周界为 330  200， 查后侧导柱上模座表 [7]选择的架模为后侧 导柱模架，型号为模座 400 250 55 GB/T。 模座为铸造件，选择材料为 HT200，其材料的需用应力为 [ ] 100y Mpa 。 导向零件的选择 上下模座的位置精度常采用导向零件来保证，小型模具常用的导向零件为导柱和导套，导柱和下模座配合安装在一起，导套和下模座安装 在一起，都是采用过盈配合。 目前导柱和导套都已经标准化，由专门的企业经行加工，模具设计时需要选择合适的型号。 由于本套模具的运动速度不高，精度要求也一般，为节约模具成本，选择滑动导柱和导套，参见国家标准模座 400 250 55 GB/T 的尺寸，可以选择济南大学毕业设计 17 B 型导柱和导套， 查 B 型导柱各部分参数 表 选择 导柱的型号为导柱B40H6  230 70 GB/T ， 查询 B 型导套各部分参数表选择 导套的型号为导套 B40H6 115 43 GB/T 。 B 型导柱和导套材料选用 20 钢，热处理要求渗氮深度 ~，硬度58~62HRC，技术条件按 JB/T 80701995 的规定。 模柄的选择 冲模常通过模柄将上模与压力机的滑块相连 接，从而传递压力。 由于本套冲模的所需要压力较大，适合选用凸缘式模柄。 模柄与上模座之间采用 螺钉经行固定，在上模座上加工出能容纳模柄大凸缘的沉孔，使得与凸缘 的配合为 H7/h6[8]。 凸缘模柄的材料常选用 Q235。 冲模闭合高度的确定 冲模闭合高度 H 是指模具在最低的工作位置时，下模座的底平面至上模座的顶平面之间的距离（不含模柄高度）。 压力机的闭合高度是指滑块在下止点时工作台面（不含垫板高）至滑块下平面件的距离。 即 : H=300(mm) 冲模的闭合高度 H 应介于压力机的最大装模高度 maxH 和最小装模高度 minH之间的，其关系为 m a x m i n5 1 0H m m H H m m    式中 maxH — 压力机最大闭合高度， maxH =380(mm)； minH — 压力机最小闭合高度， minH =290(mm)； 所以 冲模闭合高度满足 375 300 300，则模具的闭合高度为 300(mm)。 定为装置的设计与选择 定位装置保证材料在模具中的正确位置，常用的定位装置有挡料板和挡料销，导料板和导料销等。 这里选用导料销和导料销定位，便于拆装。 最终模具结构图 根据以上的结构额的设计和计算，最终设计出此落料冲孔模具图，如下图所示 济南大学毕业设计 18 图 落料冲孔 复合模 济南大学毕业设计 19 4 首次弯曲模具设计 根据以上工件成形的方案，第二步即为首次弯曲。 弯曲是将板料弯成一定形状和角度的成 形方法，是板料冲压中常见的加工工序之 一。 首次弯曲成形后的工件如 图 所示。 如图所示，在这一步工序里我们需要将两个边经行弯折 90 度，且弯折半径均为 2mm，由于工件中间部位有两个小孔，可用于定位工件；两弯折处得距离较远，所以选择倒装式弯曲模，凹模固定在上模，凸模固定在下模。 弯曲件毛坯尺寸的计算已经在计算毛坯尺寸的时候经行了计算，这里将不再说明。 弯曲工艺的计算 回弹值的确定 要从理论上计算回弹值比较困难，因为影响回弹值的因素很多，所以在模具设计时常采用经验值加以确定，然后在实际的冲压过程中加以修正。 在本套模具中弯曲半径比上板料厚度即 r/t=，小于 5~8，在弯曲变形后的半径的变化不大，因此只考虑弯曲角度的回弹。 查表 ，可知回弹角度为 20，此角度需在试模时加以修正。 表 900 自由弯曲时的回弹角 材料 tr /mm 材料厚度 /mm ~2 中等硬度的钢b =400~500Mpa ~2 50 20 最小弯曲半径的校核 在弯曲工艺过程中，弯曲半径越小，弯曲外表面越容易产生裂纹，所以弯曲半径受到最小弯曲半径的限制。 当 工件对弯曲半径五特殊要求时，应将弯曲半径尽量选择较大值。 查 弯曲件最小弯曲半径 表 [2]可得该 10 号冷轧钢板板料的最小弯曲半径在垂直于纤维方向为 =，平行于纤维方向为 =。 这里工件要求为 2mm，满足最小弯曲半径要求。 济南大学毕业设计 20 弯曲力的计算 （ 1）自由弯曲力的计算 该弯曲为 U 型弯曲 2 = r+t 自 () 式中 F 自 —— 材料在冲压行程结束时的自由弯曲力（ N）； b—— 弯曲件的宽度（ mm）； b —— 材料的抗拉强度（ Mpa）； t—— 弯曲件的厚度（ mm）；  —— 系数，可查表 得； r—— 弯曲件的内弯曲半径（ mm）； k—— 安全系数，取 ；  —— 系数，可查表得。 这里 由图 知 b=20mm， t=； 查 材料参数 表 [9] b =432Mpa。 r=2mm，则 20 .7 1 .3 2 0 1 .2 4 3 2F= 2 + 1 .2   自 =3538(N) （ 2）顶件力的计算。