模具设计与制造专业毕业设计设计题目：摩托车托架院（系）机械工程学院专业模具设计与制作班级10模具304学号201010230411设计人陈首位指导老师夏江梅完成日期2013年04月28日重庆工业职业技术学院重庆工业职业技术学院毕业设计（论文）任务书系部：机械工程学院专业班级：10模具304班学生姓名：陈首位二O一三年四月毕业设计（论文）任务书1、课题简介如图所示为摩托车托架，请分析其工艺及设计模具。

2、技术指标大批量生产。

3、主要参考资料1．许发樾．《实用模具设计与制造手册》．第2版．北京．机械工业出版社．2005.10 2.《中国模具设计大典》PDF文件格式．网上下载．指导教师：教研室主任：系主任前沿通过对于冲压模具设计的学习，使我对于模具设计有了一个初步的了解和认识。

在此之前，我也做过几套冲压模具设计。

虽然，已经做过几套设计，但是对于冲压模具设计来说，我还是一个新手。

因为，我没有任何的经验，只是根据老师所讲的内容进行了一下基本的设计。

我知道在企业中，我们这样的程度是完全不够的，我们所需要学习的东西还有很多。

通过之前所做的课程设计，使我对于冲压模具设计有了一个初步的认识。

在设计的过程中还从在这很多的问题，都需要我去慢慢学习，去积累经验，找到最优方案和措施！在这套设计中，我知道我一定也会遇到很多的问题。

但是我相信，我会在老师和同学的帮助下，认真积极地完成这一次的设计。

在这次的设计中，摩托车支架弯曲模具设计在设计的时候就需要考虑到回弹、压边力、冲裁力、压力机的型号等等一系列的问题。

其中，最重要的就是回弹问题，虽然现在回弹问题还不能够完全解决，但是要尽可能的降低回弹程度，提高制件的精度，延长模具的使用寿命。

通过之前对于冲裁、弯曲、拉伸模具设计的学习，使我对于冲压模具设计有了一些简单的认识和了解！虽然，对于它的学习，周期不是很长，但是我们把最基本的东西已经学完了，剩下的就要靠自己去磨练和积累了目录前言1、毕业设计任务书 (1)2、毕业设计指导书 (2)3、工艺计算部分 (8)3.1摩托车支架工艺设计 (8)3.1.1弯曲件的结构与尺寸 (8)3.1.2工艺性分析 (9)3.1.3零件精度的选择与确定 (10)3.2弯曲件的工艺安排 (11)3.3工艺计算 (14)3.3.1弯曲件的展开尺寸计算 (14)3.3.2回弹值的确定 (15)3.3.3主要参数的确定 (15)3.3.4计算各工序冲压力 (17)3.3.5确定压力机型号 (19)3.3.6模具闭合高度的确定 (19)3.4弯曲模具计算 (21)3.4.1模具间隙值的确定 (21)3.4.2凸、凹模刃口尺寸计算 (21)3.4.3弯曲件工作零件设计 (23)3.5摩托车工艺过程卡片 (28)3.6摩托车支架模具装配图 (29)3.7摩托车支架模具零件图 (30)4模具使用及维护说明书 (31)参考文献 (32)结束语 (33)三.工艺计算部分3.1摩托车支架工艺设计3.1.1弯曲件的结构与尺寸①、结构尺寸 a：冲裁件的形状应力求简单，规则，有利于材料的合理利用，以便于节约材料，减少工序数目，提高模具寿命，降低冲件成本。

结合此零件产品图可知，此摩托车支架形状规则，便于加工，结构简单，且弯曲半径左右一致，适合弯曲、冲裁。

b：由于此摩托车支架制件中有需要冲裁的圆孔，且此圆孔对制件边缘的影响不是很大，在加工过程中只需要保证其加工精度。

需要注意的是，为了延长模具的使用寿命此摩托车支架零件需要将其零件的边缘，有直角边的地方必须要倒圆角，在此摩托车支架零件的产品图上已经给出了相应的倒角，所以此设计是合理的。

适合于此次冲压。

（c）、冲孔时，因为要受到凸模强度的限制，所以孔的尺寸不应太小。

冲孔时冲孔的最小尺寸受到很多因素的限制，比如：材料性能，凸模强度，模具结构等。

参考冲压模具与设备书P88表4—3，P89表4—4得，结合图纸上所给出的要求，此材料为20，图上所给出的圆孔直径都大于最小直径尺寸，由此可知此托架零件适合于此次加工。

（d）、孔间距、孔边距：受模具强度和冲裁质量得制约，其值不应过小，一般要求C t)5.15.1(-≥，在弯曲件或拉深件上冲孔≥，C"t)21(-时，为避免冲孔时凸具受水平推力而折断，孔边与直壁之间应保持一定的距离，一般要求L t≥。

由此产品零件图可知：C=5t)5.1≥ L=4t≥，所以此托架零件适合于1(-此次弯曲、冲裁。

②、弯曲件的相对弯曲半径：弯曲件的相对弯曲半径r/t=1应大于最小相对弯曲半径，要保证其精度，要减小回弹对其的影响，所以相对弯曲半径就不能过大。

参考书：冲压模具与设备P203表5—3得最小相对弯曲半径tΓ=0.1min/③、弯曲件的弯曲高度通过各方面的考虑，弯弯曲件的弯边高度不宜过小，其值应为hr+2t，结合图纸上的数据可知，该托架零件的弯曲半径符合此项要求，故故该托架零件适合于此次弯曲。

④、避免弯曲根部断裂：为避免弯曲根部断裂，应使不弯曲部分退出弯曲曲线之外，保证b≥r，根据此产品的零件图可知，此项要求也是可以保证的，故此托架零件适合此次弯曲。

⑤、弯曲件的尺寸标注弯曲件尺寸标注不同，会影响冲压上工序的安排。

3.1.2工艺性分析①、经济性分析（1）、批量由于冲压技术对大批量生产具有其他技术不可比拟的作用，因此对批量的要求很严格。

所以，结合该托架的产品图可知，该托架零件属于中大批量生产零件。

故此托板零件适合于冲压。

（2）、材料由于冲压对材料也有一定的要求，故故结合此产品图所给材料，通过查阅资料查得此零件材料的力学性能：通过冲压模具设备与维修p28表2—3得 20为碳素结构钢，已经过退火处理，抗剪强度MPa /τ=（275—392）取MPa /τ=330，抗拉强度MPa b /σ=（353—500）取M P a b /σ=430，屈服点MPa s /σ=245，伸长率%/10δ=25.弹性模量E MPa 310/=206由此可知此20材料适合于此次冲压。

②、弯曲件的精度由于弯曲件的尺寸标注，直接影响冲压工序的安排。

结合参考书冲压模具与设备P214与所给出的摩托车支架零件产品设计图可以得到，该摩托车支架零件中间的圆孔不受弯曲回弹的影响，故可以先将此中间圆孔进行冲裁。

3.1.3零件的精度的选择与确定由于弯曲件的精度受坯料定位、偏移、回弹、翘曲等因素的影响，弯曲的工序数目越多，精度越低。

对于弯曲件的精度要求应合理，一般弯曲件长度的尺寸公差等级在IT13级以下。

除图纸上标出的零件尺寸公差外其余尺寸的未注公差的长度尺寸的极限偏差可以通过查书冲压模具设备与维护P214表5—63.2弯曲件的工序安排一、 综合各方面因素考虑，此摩托车支架零件形状简单，可以一次弯曲成型。

对于批量大而尺寸小的弯曲件，为了提高其生产效率，尽量采用级进模或复合模弯曲成形。

二、 在此摩托车支架零件的弯曲过程中，我选用一次弯曲。

由于该制件弯曲深度尺寸不是很大，且结构简单，故选用一次弯曲成型。

减少制作周期，省时，省料，减少工序。

三、 故在此摩托车支架的设计中：其工序为1、 工艺类型 此摩托车支架零件为弯曲工序，弯曲工艺其特点是将板料沿直线弯曲成一定的角度和曲率。

2、 工序次数 冲压次数一次，弯曲次数一次，所以单工序共有2次。

3、 工序顺序 由于此摩托车支架零件中既有冲孔又有弯曲，所以为了减少加工后零件会发生变形，影响零件精度所以我选用：先将摩托车支架零件中中间为003.016-φ的孔先冲掉，再进行弯曲。

因为，中间的那个为003.016-φ的孔可以起到对此摩托车支架零件的定位作用，保证其精度，故可以先将其冲出。

由于该中间孔对整个弯曲件的弯曲成型没有太大影响，在弯曲的时候还可以起到定位的作用，其弯曲的时候那个中间孔的变形也比较小，对于制件的精度没有多大的影响。

4、工序组合方式图a方案一：冲孔φ16+落料复合（如图a），弯曲（如图b）（2次）方案二：冲孔φ16+落料复合（如图a），弯曲（如图b），级进方案三：冲孔φ16、落料与弯曲级进（同方案一）方案四：全部工序合并，采用带料级进。

方案五：落料，冲孔φ16，弯曲，单工序（3次）方案六：冲孔φ16+落料——级进，弯曲方案七：落料，冲孔φ16+弯曲复合方案八：冲孔φ16，落料+弯曲复合根据此托架零件的产品图上的要求，以及工序安排的结构，为了有利于提高生产效率，降低生产成本，故综合各方面因素考虑。

方案一的优点在于模具结构简单，寿命长，制造周期短，零件能实现校正弯曲，回弹容易控制，尺寸和形状准确，且坯料受凸、凹模的摩擦阻力小，表面质量高；缺点是工序分离，劳动力较大。

方案二在于回弹不易控制，形状尺寸会发生一些不准确的现象。

方案三采用了结构复杂的级进模，弯曲摩擦大，模具寿命低。

方案四采用高度集中的级进冲压方式，但是模具结构复杂，安装调试，维修都比较困难，制造周期长。

方案五：单工序模具制作周期太长，耗费时间，增加制作成本。

制作的模具数量过多，增加制作工时。

方案六：级进模具比较复杂，装配比较困难。

方案七：在加工的时候，不容易保证制件的质量，定位不精确。

方案八：弯曲模具模具尺寸过大，且在加工时，操作困难。

所以，经过多方考虑，此托架零件属于中大批量生产，我决定对于该摩托车支架零件的加工，我选用方案七对此托架零件进行加工。

我在此选用方案七：落料，冲孔 16+弯曲复合3.3弯曲件工艺计算经过多方面的考虑再结合实际工厂中的加工条件，若选用分开制作，加工周期长，公差要求严格，制作困难，冲裁间隙不易保证，所加工的该托板零件将有可能不对称。

故在此不宜选用分开制作的方法进行加工，加工成本较高，对工人的技术要求较高。

3.3.1弯曲件的展开尺寸计算①、弯曲中性层位置的确定：参考书冲压模具与设备P215公式 xtr +=ρ r ——弯曲件的内弯曲半径t ——材料厚度x ——中性层位移系数查表5—8得 x=0.32，由此可以得到xt r +=ρ=1.98②、弯曲件展开尺寸计算：由于r/t 0.5，根据图纸所给要求以及结合冲压模具设备与维护P215表5—8 可以得到r/t=1.0，此相对弯曲半径比材料所允许的最小相对弯曲半径1.0min =t r 要大很多，故在此20材料对于此摩托车支架零件的加工过程没有很大的影响，不会出现裂纹或者根部弯裂的情况。

故在此结合书P207弯曲件的弯曲角度为90 时，它的平均回弹角为2 ，此托架零件弯曲角度恰好为90 ，再根据冲压模具与设备P215公式5--10得由于弯曲件的内弯曲半径r/材料厚度t 等于1故r/t ＞0.5 且r/t ＞0.5的弯曲件由于变薄不严重，按中性层展开的原理坯料总长度等于弯曲件直线部分与圆弧部分长度之和。

)(1801802121xt r al l al l L z +++=++=πρπz L ——坯料展开总长度（mm ）a ——弯曲中心角（o ）z L =2⨯13.5+2⨯4.34+24+4⨯180aπ⨯1.98=72.12≈73mm3.3.2、回弹值的确定（1）自由弯曲由图纸给定条件计算r/t=1＜5~8时弯曲件的圆角半径回弹量很小不予考虑，因此直接确定角度回弹值查P207表5-4确定弯曲是各直角的回弹角度为03故：凸模角度ϕϕϕ∆-=p =087（2）校正弯曲由于校正弯曲时不需要考虑弯曲半径的回弹，只考虑弯曲角的回弹值，故直接查表P207表5-5选公式36.0/434.0-=∆t r ϕ得ϕ∆=0.00743.3.3、主要工艺参数的计算①、计算坯料展开长度：得∑=+⨯+⨯=mm 68.592434.4213.52直Lmm 13mm .512.30.51180/904.134xt r 180/4≈⨯+⨯⨯=+⨯=∑））（（））（（弯παL mm 73mm 13mm 68.59=+=+=∑∑∑弯直L L L注：上述所计算出的尺寸不一定准确，需要经过多次的试模来确定其尺寸。