700拖拉机左通风板成型模设计(附件)
随着时代的进步和科技的快速发展，冲压工艺技术在前进的道路上也越走越远，在大批量生产中应用十分广泛。在本次设计中根据所给题目的要求，首先对冲件进行分析，按照零件的形状、尺寸精度以及生产批量来确定模具方案。本课题成型模设计是通风板弯曲成型模设计。主要介绍的是模具的弯曲，冲压生产应用最广泛的工序之一。材料是Q195，厚度t=1.2mm，由于左通风板为异形件，尺寸和厚度较大，因此需要专门设计模具结构，而不能用标准模架。关键词 弯曲成型模，弯曲回弹，相对弯曲半径，弯曲力
目 录
1 引言 1
2 冲压件的工艺分析 2
2.1零件结构图 2
2.2工艺分析 2
3 主要工艺参数计算 5
3.1毛坯尺寸的计算 5
3.2弯曲件回弹值的计算 6
4 弯曲工艺力的计算 7
4.1自由弯曲力 8
4.2校正弯曲力 9
4.3顶件力及压料力 9
4.4冲压力总和 9
5 模具主要零部件的设计 10
5.1凸凹模结构设计 10
5.2凸凹模工作部分尺寸计算 11
6 冲压设备的选择 16
6.1冲压设备选择原则 16
6.2常压设备规格的选择 17
7 弯曲模的工作原理 19
8 非技术要素 19
结论 20
致谢 21
参考文献 22
1 引言
1．1 冲压加工的优点
与其他材料成型的加工方法相比，冲压加工在工艺性、经济性和适用性等方面都拥有不可比拟的优点，主要表现在以下几个方面：
（1）冲压加工方法十分适用于自动化和机械化大规模生产，而且生产效率高，操作也很便利。
（2）冲压模具包管了冲压件的尺寸和外形精度，且不会影响到坯料的表面粗糙度和质量问题。一般而言，模具的使用寿命远远超其他加工设备，所以冲压件的质量可靠稳定，互换性较好，不会有太大的偏差。
（3）冲压可以加工出的零件可以做到尺寸很大，形状特别复杂，适用于大批量零件生产。
（4） *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
冲压加工的工艺设计充分考虑到了废料以及材料利用率，并且不需要再用其他加热设备来进行加工，因而零件的生产成本较低。
1．2 冲压加工的应用
冲压加工具有许多不可比拟的优异之处，在如今的现代化工业生产中应用范围非常广泛，特别是在大批量生产中的应用。现在很多工业部门和机构采用冲压来加工零件，并且这种趋势日益增长。如车辆、拖拉机、电子、航天、船舶、家电等行业。在这些行业里面，冲压件所占比重甚大，有的产品其冲压件的数量占工件总数的60%~90%。
1．3 冲压加工的发展趋势
随着时代的进步和科技的发展，冲压工艺也在前进的道路上越走越远。现如今，冲压加工工艺逐渐趋向自动化和机械化，在工艺分析的计算方法上采用应力应变分析和计算机仿真模拟：在模具设计制造方面， CAD/CAM技术的研究和应用进一步得到发展；在市场需求方面，逐渐迎合多品种、小批量的现代市场。鼎力推动冲压工艺中的送料，冲压，取件和装置等出产关键的自动化和机械化钻研和利用，进步出产效力。不断推动板料的冲压成形性能的改进。
2 冲压件的工艺分析
2．1 零件结构图
图2.1 通风板零件图
2．2 工艺分析
一般来说，冲压工件的生产都是从工件的坯料开始，然后通过许多不同的冲压工序以及必不可少的辅助工序来生产出现实所需要的制件。而冲压件的工艺性是指冲压件在冲压加工中获取的难易水平。冲压加工的工艺性直接影响冲压件的外形尺寸和精确度、表面质量问题、模具的有效利用时间、生产成本以及材料利用率。因此模具的设计必须考虑到冲压件的工艺性，进而才能设计出合理靠谱的模具结构。本课题所设计的零件如图2.1所示，该零件为拖拉机左通风板，形状并不是很复杂，为不规则三角形，表面简洁光滑，弯曲材料为Q195，弯曲性能比较好，符合弯曲的工艺要求。
2.2.1 确定零件的最佳工艺方案
根据所学冲压的知识，我们有了以下几种工艺方案：
方案一：加工工序依次为落料—冲孔—弯曲；
方案二：加工工序依次为落料—拉深—冲孔；
方案三：加工工序依次为落料—弯曲—冲孔。
方案一分析：为便利出产，均计划为单工序模。这样的工艺流程符合一般加工思路，但是如果先冲孔再弯曲，由于孔的位置落在翻边上，且零件所用的Q195钢强度较低，弯曲过程中孔的位置和尺寸都会有较大的变化，故不适用于此次加工。
方案二分析：为了解决方案一中的问题，将冲孔工序放至最后。但是拉深会深深的影响冲件质量问题。当冲件被拉深时，压边圈会先把毛坯压紧，上模往下运动工作，逼迫位于压边圈下的质料（击缘部位）发生塑性变形而流入击凹模间隙构成圆筒侧壁。这类冲压方法因为拉深时各部分的应力（受力环境）和变形环境不一样，使拉深工艺呈现了一些特有的征象，如起皱，变形不均匀，质料硬化不均等。
（1）起皱
（A）拉深时击缘部分的切向压应力远远超出板料的抗失稳极限；
（B）起皱是拉深工艺中主要的质量问题之一，通常采取压力圈的压力压住击缘部位质料来避免起皱。
（C）起皱的主要影响原因:
a）相对厚度:t/d?此中t毛坯厚度d毛坯直径判定是不是起皱的前提。
b）拉深变形程度的大小
（2）变形的不均匀
拉深时质料各部分厚度都发生转变，并且转变是不均匀的。击缘外边沿质料厚度转变最大，拉深件成形后，拉深件的坯口质料最厚，往里逐步减薄，而质料底部因为摩擦感化(拉深击模与底部质料间）禁止质料的伸长变形而使底部质料变薄较小，而底部圆角部位质料拉深中始终受击模圆角的顶力及曲折感化，在全部拉深中一向遭到拉应力感化，造成此处变薄最大。
（3）材料硬化不均匀
拉深后质料产生塑性变形，引发质料的冷作硬化。因为各部分变形水平不一样，冷作硬化的水平亦不一样，此中口部最大，往下硬化水平下降，拉近底部时，因为切向紧缩变形较小，冷作硬化最小，质料的屈就极限和强度都较低，这个地方是最易发生拉裂征象。
结合上述材料，通风板弯折处有多处锐角，且钝角也有三处，起皱情况比较复杂；另外，击模为内凹多边形，形状复杂，造价高昂，且多处锐角易磨损。所以可以认为此次冲压成型不应该用拉深工序。
方案三分析：将方案二中的拉深替换为弯曲，可以较好地避免方案二中可能出现的缺陷，而且击模为凸台，制作方便，便于后期模具磨损时的打磨。所以认为方案三合理。
目 录
1 引言 1
2 冲压件的工艺分析 2
2.1零件结构图 2
2.2工艺分析 2
3 主要工艺参数计算 5
3.1毛坯尺寸的计算 5
3.2弯曲件回弹值的计算 6
4 弯曲工艺力的计算 7
4.1自由弯曲力 8
4.2校正弯曲力 9
4.3顶件力及压料力 9
4.4冲压力总和 9
5 模具主要零部件的设计 10
5.1凸凹模结构设计 10
5.2凸凹模工作部分尺寸计算 11
6 冲压设备的选择 16
6.1冲压设备选择原则 16
6.2常压设备规格的选择 17
7 弯曲模的工作原理 19
8 非技术要素 19
结论 20
致谢 21
参考文献 22
1 引言
1．1 冲压加工的优点
与其他材料成型的加工方法相比，冲压加工在工艺性、经济性和适用性等方面都拥有不可比拟的优点，主要表现在以下几个方面：
（1）冲压加工方法十分适用于自动化和机械化大规模生产，而且生产效率高，操作也很便利。
（2）冲压模具包管了冲压件的尺寸和外形精度，且不会影响到坯料的表面粗糙度和质量问题。一般而言，模具的使用寿命远远超其他加工设备，所以冲压件的质量可靠稳定，互换性较好，不会有太大的偏差。
（3）冲压可以加工出的零件可以做到尺寸很大，形状特别复杂，适用于大批量零件生产。
（4） *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
冲压加工的工艺设计充分考虑到了废料以及材料利用率，并且不需要再用其他加热设备来进行加工，因而零件的生产成本较低。
1．2 冲压加工的应用
冲压加工具有许多不可比拟的优异之处，在如今的现代化工业生产中应用范围非常广泛，特别是在大批量生产中的应用。现在很多工业部门和机构采用冲压来加工零件，并且这种趋势日益增长。如车辆、拖拉机、电子、航天、船舶、家电等行业。在这些行业里面，冲压件所占比重甚大，有的产品其冲压件的数量占工件总数的60%~90%。
1．3 冲压加工的发展趋势
随着时代的进步和科技的发展，冲压工艺也在前进的道路上越走越远。现如今，冲压加工工艺逐渐趋向自动化和机械化，在工艺分析的计算方法上采用应力应变分析和计算机仿真模拟：在模具设计制造方面， CAD/CAM技术的研究和应用进一步得到发展；在市场需求方面，逐渐迎合多品种、小批量的现代市场。鼎力推动冲压工艺中的送料，冲压，取件和装置等出产关键的自动化和机械化钻研和利用，进步出产效力。不断推动板料的冲压成形性能的改进。
2 冲压件的工艺分析
2．1 零件结构图
图2.1 通风板零件图
2．2 工艺分析
一般来说，冲压工件的生产都是从工件的坯料开始，然后通过许多不同的冲压工序以及必不可少的辅助工序来生产出现实所需要的制件。而冲压件的工艺性是指冲压件在冲压加工中获取的难易水平。冲压加工的工艺性直接影响冲压件的外形尺寸和精确度、表面质量问题、模具的有效利用时间、生产成本以及材料利用率。因此模具的设计必须考虑到冲压件的工艺性，进而才能设计出合理靠谱的模具结构。本课题所设计的零件如图2.1所示，该零件为拖拉机左通风板，形状并不是很复杂，为不规则三角形，表面简洁光滑，弯曲材料为Q195，弯曲性能比较好，符合弯曲的工艺要求。
2.2.1 确定零件的最佳工艺方案
根据所学冲压的知识，我们有了以下几种工艺方案：
方案一：加工工序依次为落料—冲孔—弯曲；
方案二：加工工序依次为落料—拉深—冲孔；
方案三：加工工序依次为落料—弯曲—冲孔。
方案一分析：为便利出产，均计划为单工序模。这样的工艺流程符合一般加工思路，但是如果先冲孔再弯曲，由于孔的位置落在翻边上，且零件所用的Q195钢强度较低，弯曲过程中孔的位置和尺寸都会有较大的变化，故不适用于此次加工。
方案二分析：为了解决方案一中的问题，将冲孔工序放至最后。但是拉深会深深的影响冲件质量问题。当冲件被拉深时，压边圈会先把毛坯压紧，上模往下运动工作，逼迫位于压边圈下的质料（击缘部位）发生塑性变形而流入击凹模间隙构成圆筒侧壁。这类冲压方法因为拉深时各部分的应力（受力环境）和变形环境不一样，使拉深工艺呈现了一些特有的征象，如起皱，变形不均匀，质料硬化不均等。
（1）起皱
（A）拉深时击缘部分的切向压应力远远超出板料的抗失稳极限；
（B）起皱是拉深工艺中主要的质量问题之一，通常采取压力圈的压力压住击缘部位质料来避免起皱。
（C）起皱的主要影响原因:
a）相对厚度:t/d?此中t毛坯厚度d毛坯直径判定是不是起皱的前提。
b）拉深变形程度的大小
（2）变形的不均匀
拉深时质料各部分厚度都发生转变，并且转变是不均匀的。击缘外边沿质料厚度转变最大，拉深件成形后，拉深件的坯口质料最厚，往里逐步减薄，而质料底部因为摩擦感化(拉深击模与底部质料间）禁止质料的伸长变形而使底部质料变薄较小，而底部圆角部位质料拉深中始终受击模圆角的顶力及曲折感化，在全部拉深中一向遭到拉应力感化，造成此处变薄最大。
（3）材料硬化不均匀
拉深后质料产生塑性变形，引发质料的冷作硬化。因为各部分变形水平不一样，冷作硬化的水平亦不一样，此中口部最大，往下硬化水平下降，拉近底部时，因为切向紧缩变形较小，冷作硬化最小，质料的屈就极限和强度都较低，这个地方是最易发生拉裂征象。
结合上述材料，通风板弯折处有多处锐角，且钝角也有三处，起皱情况比较复杂；另外，击模为内凹多边形，形状复杂，造价高昂，且多处锐角易磨损。所以可以认为此次冲压成型不应该用拉深工序。
方案三分析：将方案二中的拉深替换为弯曲，可以较好地避免方案二中可能出现的缺陷，而且击模为凸台，制作方便，便于后期模具磨损时的打磨。所以认为方案三合理。
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