1、本科毕业论文（20 届）钢丝切断弯曲模设计所在学院专业班级 材料成型及控制工程学生姓名指导教师完成日期诚信声明本人郑重声明：本论文及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。本人签名： 年 月 日毕业设计任务书设计题目： 钢丝切断弯曲模设计 1课题意义及目标（1）意义： 1）模具装配图及零件图2）设计说明书一本3）电子资料一份（2）目标：通过毕业设计，可以熟练掌握对冷冲模具设计的运用，很好的锻炼自己手动的能力，通过与老师，同学的沟通可以提成自己的知识水平，进一步了解钢丝切断弯曲成型的制作流程。并且熟练运用 AUTOCAD 制图软件，并且绘制
2、该复合模零件图以及装配图。2主要任务对给定工件进行工艺分析，确定出科学合理的工艺方案；1)该零件是钢丝零件，具有一定的韧性，展开长度是 63MM，成型后的尺寸已经有了，为了节省制作时间，以及增加工件的利用率，设计了一套复合模。 2) 进行冲压工艺计算；主要进行切断力和自由弯曲力和矫正弯曲力的计算。3) 参考模具图册，查阅相关资料，设计出合理可行的模具结构；该复合模是将切断模和两个弯曲模集于一身的，结构比较复杂，题目指出切断弯曲，所以就得设计先切断后弯曲，而且为了节省时间，切断的时候弯曲模也在动，而且都互不影响，所以就设计了将切断凸模镶在预弯曲凹模上，二次弯曲凹模设计成摆块形状，凸模是芯杆这样的
3、复合模。4) 模具主要工作零部件的设计计算：主要是切断凸凹模的尺寸，预弯曲和二次弯曲凹模的尺寸，以及凸模也就是芯杆的尺寸。还有卸料版和导轨，螺栓，螺钉，模架，导主导套等的尺寸5) 编写设计说明书详细的阐释了从工艺分析到设计计算的整个过程，图文并茂。3主要参考文献1).李硕本主编.冲压工艺学.北京：机械工业出版社，19822).王孝培主编.冲压手册（修订本）.北京：机械工业出版社，19903).李天佑主编.冲模图册.北京：机械工业出版社，19944).胡世光编.板料冲压成型工艺.北京：国防工业出版社，19795).汪大年主编.金属塑性成形原理.北京：机械工业出版社，19824进度安排设计各阶段名
4、称 起 止 日 期1 资料查阅，完成开题报告 2014-12-202014-12-302 制定工艺方案，制定模具大体结构 2015-3-152015-3-303 工件的切断力以及弯曲力计算 2015-3-302015-4-154 模具类型的确定及具体结构的设计计算 2015-4-152015-5-155 绘制图纸及编写设计说明书 2015-5-152015-6-156 制作答辩 PPT，准备毕业设计答辩 2015 年六月中下旬审核人： I钢丝切断弯曲模摘要：本设计为“口”型钢丝切断弯曲设计，根据零件的尺寸，材料初选为 20 号钢，因为其韧性较大，大批量生产，根据这些特性初步选为复合模，计算切断
5、力以及弯曲力，初选压力机，计算凸、凹模刃口尺寸和公差，最后设计选用零、部件，对压力机进行校核，绘制模具总装草图，以及对模具主要零件的加工工艺规程进行编制。部分零部件采用的是标准件，因为制作过程较复杂，大部分是非标准件，设定模具通过两套斜楔驱动两套凹模依次来完成对钢丝的切断和弯曲，省时省力，提高了制件效率,缩短了制件时间，对类似模具设计具有一定的参考价值。 关键词：钢丝 斜楔 钢丝弯曲模具设计 钢丝切断模具设计Wire cutting bending moldAbstract:This design is the cutting and bending die design with “mout
6、h” type steel wire, according to the size of the parts, the steel No. 20 is initially selected as the material, because of its high toughness and mass production. According to these features, the design initially selects the steel No. 20 as the compound die, and calculates cutting force and bending
7、force. And then the design initially selects the press machine, and calculates the cutting edge sizes and tolerances of convex die and concave die. Finally, the design selects the components and parts, checks the press machine, draws the draft of die assembly, and works out the processing procedure
8、for the main components of die. As for some components and parts, the design adopts the standard parts, because of the complex working process, most of components and parts are non-standard parts, and the design sets the die to complete the cutting and bending of steel wire by two sets of inclined-w
9、edge driving two sets of concave die respectively, which reduces time and effort, improvethe efficiency of parts, shorten the time of parts, with a certain reference value for similar die design.Keywords: Steel wedge wire cutting wire bending mold design mold designII目录1 前言 .11.1 模具工业的概论 .11.1.1 冲压与
10、冲压模具 .11.1.2 国内外模具成长现状及发展趋向 .21.1.3 模具行业特点 .31.1.4 模具设计及加工工艺的近况 .31.1.5 冲压模具中的零部件 .31.2 冲压件工艺分析 .41.2.1 冲压加工的经济性剖析 .41.2.2 模具 CAD/CAE/CAM 技术的进步 .42 工艺方案 .52.1 工艺性分析 .52.1.1 结构分析 .52.1.2 切断弯曲件的材料 .62.2 确定工艺方案 .63 确定模具总体结构 .73.1 模具类型 .73.2 工作零件 .73.2.1 切断凸凹模 .73.2.2 弯曲凸模 .73.2.3 预弯曲凹模 .73.2.4 最后成型弯曲凹模
11、 .73.2.5 模架 .73.3 定位方式 .83.4 出件方式 .83.5 其他辅助结构 .84 主要工艺参数计算 .94.1 钢丝切断工艺计算 .94.2 切断凸模凹模工作部分尺寸计算 .104.2.1 切断凸模尺寸 .104.2.2 切断凹模尺寸 .104.3 弯曲工艺的计算 .104.4 初选压力机 .114.5 压力中心的计算 .124.6 自由弯曲的回弹值 .124.7 预弯曲凸凹模之间的间隙 .124.8 U 形件预弯曲凸凹模尺寸及公差 .134.9 预弯曲凹模的圆角半径 .134.10 预弯曲凹模的深度 .144.11 二次弯曲工艺计算 .144.12 模具总体结构形式确定
12、.15III5 模具非标准件的设计 .165.1 垫板 .165.2 刮料板 .165.3 斜楔 .175.4 挡块 .195.5 预弯曲凹模 .205.6 切断凸模 .215.7 切断凹模 .225.8 左导轨 .235.9 右导轨 .245.10 摆块 .255.11 芯杆 .266 模具标准件的设计 .286.1 模架 .286.2 导柱 .306.3 导套 .306.4 模柄 .316.5 销钉 .326.6 螺栓 .336.7 螺母 .346.8 螺钉 .356.9 拉簧 .366.11 弹簧 .377 压力机的校核 .398 结论 .41参考文献 .4211 前言冷冲压是在常温下，
13、利用冲模在压力机上对板料或坯料施加压力，使其产生塑性变形或分离，从而获得零件所需的形状、尺寸的一种压力加工的方法 1。用模具生产零部件可以采用冶金厂大量生产的廉价的轧制港胞或钢带为配料，且在生产中不需要加热，具有生产效率高、质量好、重量轻、成本低且节约能源和材料等一系列优点 2。因为冷冲压加工的零件结构、市场批量、材料特征、精度要求等存在差别，其冲压方式也是不同的，但归纳起来冲压工序可以按照材料的变形特点分为分离工序和变形工序两大类。分离工序是指在冲裁力的作用下，将冲压件或毛坯沿一定的轮廓相互分离。变形工序是指在冲裁力的作用下，变形部分的应力达到了屈服极限但是没有达到强度极限所发生的弹性变形，
14、构成所必要的外形及尺寸的工件。变形工序主要包括弯曲，弯曲分为压弯、卷边，拉深，成形，成形分为翻边、缩口、胀形、起伏成形、校形，立体压制，立体压制分为冷挤压、顶镦。在当今社会中，利用冷冲压工艺所获得的冲压制品，在各个行业及人们的日常生活中都十分常见，冷冲压加工在现在工业生产中已经成为了一种必不可少的加工方法。1.1 模具工业的概论模具工业是技术、人才和资金密集型产业，它即是制造业重要组成部分，又在很大程度上决定着产品质量、效益和新产品开发能力。目前，模具工业发展及其技术水平已成为衡量一个国家或地区制造业水平高低的重要标志。1.1.1 冲压与冲压模具冷冲压是在室温下利用模具使板材发生外形变化的过程
15、，从而获得与所需要求一致的工件，属于压力加工方法的一种。在冲压加工中，将坯料加工成成型零件的设备，称为冲压模具。在冷冲压加工中，冷冲模便是实现冲压加工的装备，若是没有好的冲模装备，就不能完成符合要求的冲压件，没有优秀的冷冲模装备，就没法实现良好的冷冲压工艺。2由此可见，在由坯料变成所需工件的过程中，合理的冲压工艺、先进的冲压模具，高效的冲模设备是 3 个必不可少的重要因素。在一些小批量生产或完成一些基本工序的加工时，通常采用单工序模具就能实现材料的成形。完成一些要求是中批量或者大批量且工件形状较复杂、基本工序比较多的制件时，通常需要采用复合模或者是级进模。1.1.2 国内外模具成长现状及发展趋
16、向模具是一种技术先进的主要工艺设备,出产效率高、质料利用率高、制件质量良好、工艺适应性好,被普遍应用于各类产业行业。2005 年中国模具工业产值达到 610 亿元,增长率保持在 25%的高水平,行业的生产能力约占世界总量的10%,仅次于日本、美国而位列世界第三 3。到了现在除了国有专业模具厂外,中外合资和外商独资模具企业也涌现了不少,乡镇企业也渐渐崭露锋芒;浙江黄岩被誉为“模具之乡”。中国模具的“珠江三角洲、长江三角洲和以成都、重庆为代表的西部模具”三足鼎立局面已经基本形成 4。然而,与国际先进水平相比,中国的模具行业的差距不仅表现在精度差距大、交货周期长等方面,模具寿命也只有国际先进水平的
17、50%左右,大型、精密、技术含量高的轿车覆盖件冲压模具和精密冲裁模具,每年都需要花费大量资金进口 5。文献报道,在 2002 年 12 月德国法兰克福举办的展会上的1493 个参展厂商中,约有 30%是机床和刀具厂商,展出高速加工机床的最高转速在 25 00030 000/之间,这是对传统切削加工的非常显著的变革,体现了模具加工技术装备高速化、集成化趋势 6。高速加工并不以牺牲加工精度和加工质量为代价,当今高速加工装备普遍可以达到机床精度不大于 1、表面粗糙度不高于 0.1的水平,是一种高水平的高速加工技术 7。德国高速加工机床主轴转速高达 42 000/,定位精度和重复定位精度分别达到了 0
18、.005和 0.002的很高水平。连通常被认为效率低下的电火花机床的加工速度也在不断提高。国外的模具制造企业,广泛使用先进的高精度、高速度、专业化加工装备,如日本丰田汽车模具公司拥有构造面加工数控铣床 39 台套、型面加工高速五轴五面铣床 15 台套、其它新型一体化专门加工设备 6 台套 8。因为发达国度模具行业的用工用度增添，模具的出产有向东南亚国度成长的趋向。而且国外对中低档的模具产品及模具的标准间的需求量较高，不过，3目前，我国模具产品的出口率还是比较低。1.1.3 模具行业特点就目前来讲，随着科技水平的发展，模具行业已经由最开始的劳动密集型转变为技术与劳动相辅的一门先进性行业。为了适应
19、不同制品的成形需求，而且由于不同的精度要求，在模具行业中，模具的设计具有一定的专一性而不是全面性，否则会显得比较复杂，容易出现一些问题，并且，模具的设计开始向着小型规模转变。1.1.4 模具设计及加工工艺的近况1.模具设计技术传统的模具设计方法主要是靠前人的经验总结，通过经验或类比等方法进行设计，主要是靠经验的积累。对于现代社会的发展，传统的模具设计方法存在许多不足，例如设计效率低，设计过程全凭经验进行，结果难以预测等，所以，为了解决这些问题，在模具设计制造中应用 CAD/CAM 技术是有效的途径。而且，在一些工业发达的国家，已经开始采用这一技术进行模具的设计与制造，并且广泛推广了计算机绘图。甚至，在国外的一些注塑模具中，大型精密的模具已经占据了足够重要的位置，不仅节省了原料，还提高了生产效率。2.模具加工技术在现代的加工过程中除了使用一般机械加工设备外，已经逐渐开始使用各种先进设备，例如电火花加工机床、电火花线切割加工机床和精密磨削机床等。1.1.5 冲压模具中的零部件（1）工艺零件这类零件直接和坯料产生接触，并且直接参与了冲压工艺进程的完成。包括工作零件，如凸模、凹模、凸凹模；定位零件，如导料板、定位板、导正销等；
