3576 彎曲件的沖壓成形工藝及模具設(shè)計
3576 彎曲件的沖壓成形工藝及模具設(shè)計,彎曲,曲折,沖壓,成形,工藝,模具設(shè)計
河南機電高等專科學(xué)校學(xué)生畢業(yè)設(shè)計中期檢查表學(xué)生姓名 馬閃閃 學(xué) 號 061304117 指導(dǎo)教師 于智宏課題名稱 彎曲件沖壓成形工藝及模具設(shè)計難易程度 偏難 適中 偏易選題情況工作量 較大 合理 較小任務(wù)書 有 無開題報告 有 無符合規(guī)范化 的要求外文翻譯質(zhì)量 優(yōu) 良 中 差學(xué)習(xí)態(tài)度、出勤情況 好 一般 差工作進(jìn)度 快 按計劃進(jìn)行 慢中期工作匯報及解答問題情況優(yōu) 良 中 差中期成績評定：所在專業(yè)意見：負(fù)責(zé)人： 2009 年 4 月 10 日 河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書系 部： 材料工程系 專 業(yè)： 模具設(shè)計與制造 學(xué) 生 姓 名 : 馬閃閃 學(xué) 號: 061304117 設(shè)計(論文) 題目： 彎曲件沖壓成形工藝及模具設(shè)計 起 迄 日 期: 2009 年 03 月 11 日~ 05 月 20 日 指 導(dǎo) 教 師: 于智宏 2009 年 03 月 12 日畢 業(yè) 設(shè) 計 任 務(wù) 書1．本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題來源及應(yīng)達(dá)到的目的：在完成該課題之后，應(yīng)對冷沖壓工藝生產(chǎn)較為熟悉，能熟練掌握相關(guān)設(shè)計手冊的使用，能獨立完成一套模具的設(shè)計及模具工作零件加工工藝的編制，能夠運用模具設(shè)計軟件完成模具裝配圖及零件圖的繪制。2．本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）：1 了解目前國內(nèi)外塑料模具的發(fā)展現(xiàn)狀；2 制件的結(jié)構(gòu)工藝分析； 3 支架拐件冷沖模設(shè)計，并編寫設(shè)計說明書一份；4 繪制模具總裝圖一張，并畫出非標(biāo)準(zhǔn)零件的零件圖；5 編制主要零件加工工藝過程卡。設(shè)計題目：彎曲模設(shè)計 材料：08 鋼料厚：1mm產(chǎn)量：批量生產(chǎn)所在專業(yè)審查意見：負(fù)責(zé)人： 2009 年 3 月 12 日系部意見：系領(lǐng)導(dǎo)： 2009 年 3 月 13 日制 件 圖4027+. 1+0.6 1 0-.52河南機電高等專科學(xué)校畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書畢業(yè)設(shè)計題目：彎曲件的沖壓成形工藝及模具設(shè)計系 部 材料工程系 專 業(yè) 模具設(shè)計與制造 班 級 模具 061 學(xué)生姓名 馬閃閃 學(xué) 號 061304117 指導(dǎo)教師 于智宏 2009 年 05 月 08 日河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書11 緒 論目前，我國沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比還相當(dāng)?shù)穆浜?，主要原因是我國在沖壓基礎(chǔ)理論及成形工藝、模具標(biāo)準(zhǔn)化、模具設(shè)計、模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)的國家尚有相當(dāng)大的差距，導(dǎo)致我國模具在壽命、效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國家的模具相比距離相當(dāng)大。1.1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢1.1.1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀近幾年來，我國模具技術(shù)有了很大發(fā)展，模具設(shè)計與制造水平有了較大提高，大型、精密、復(fù)雜高效和長壽命模具的需求量大幅度增加，模具質(zhì)量、模具壽命明顯提高，模具交貨期較前縮短，模具 CAD/CAM 技術(shù)也得到了相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。在眾多家生產(chǎn)廠點中，有一半以上是自產(chǎn)自用的。在模具企業(yè)中，產(chǎn)值過億元的模具企業(yè)只有 20 多家，中型企業(yè)幾十家，其余都是小型企業(yè)。 近年來， 模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加快，主要表現(xiàn)為：大型、精密、復(fù)雜、長壽命中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度快于一般模具產(chǎn)品；專業(yè)模具廠數(shù)量增加，能力提高較快；"三資"及私營企業(yè)發(fā)展迅速；國企股份制改造步伐加快等。雖然說我國模具業(yè)發(fā)展迅速，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。我國尚存在以下幾方面的不足:第一，體制不順，基礎(chǔ)薄弱?！叭Y”企業(yè)雖然已經(jīng)對中國模具工業(yè)的發(fā)展起了積極的推動作用，私營企業(yè)近年來發(fā)展較快，國企改革也在進(jìn)行之中，但總體來看，體制和機制尚不適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)，再加上國內(nèi)模具工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，因此，行業(yè)發(fā)展還不盡如人意，特別是總體水平和高新技術(shù)方面。 第二，開發(fā)能力較差，經(jīng)濟(jì)效益欠佳.我國模具企業(yè)技術(shù)人員比例低，水平較低，且不重視產(chǎn)品開發(fā)，在市場中經(jīng)常處于被動地位。我國每個模具職工平均年創(chuàng)造產(chǎn)值約合 1 萬美元，國外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國家大多是 15～20 萬美元，有的高達(dá) 25～30 萬美元，與之相對的是我國相當(dāng)一部分模具企業(yè)還沿用過去作坊式管理，真正實現(xiàn)現(xiàn)代化企業(yè)管理的企業(yè)較少。 河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書2第三，工藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低．雖然國內(nèi)許多企業(yè)采用了先進(jìn)的加工設(shè)備，但總的來看裝備水平仍比國外企業(yè)落后許多，特別是設(shè)備數(shù)控化率和CAD/CAM 應(yīng)用覆蓋率要比國外企業(yè)低得多。由于體制和資金等原因，引進(jìn)設(shè)備不配套，設(shè)備與附配件不配套現(xiàn)象十分普遍，設(shè)備利用率低的問題長期得不到較好解決。裝備水平低，帶來中國模具企業(yè)鉗工比例過高等問題。第四，專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化的程度低、協(xié)作差． 由于長期以來受“大而全”“小而全”影響，許多模具企業(yè)觀念落后，模具企業(yè)專業(yè)化生產(chǎn)水平低，專業(yè)化分工不細(xì)，商品化程度也低。目前國內(nèi)每年生產(chǎn)的模具，商品模具只占 45%左右，其余為自產(chǎn)自用。模具企業(yè)之間協(xié)作不好，難以完成較大規(guī)模的模具成套任務(wù)，與國際水平相比要落后許多。模具標(biāo)準(zhǔn)化水平低，標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率低也對模具質(zhì)量、成本有較大影響，對模具制造周期影響尤甚。 第五，模具材料及模具相關(guān)技術(shù)落后．模具材料性能、質(zhì)量和品種往往會影響模具質(zhì)量、壽命及成本，國產(chǎn)模具鋼與國外進(jìn)口鋼相比，無論是質(zhì)量還是品種規(guī)格，都有較大差距。塑料、板材、設(shè)備等性能差，也直接影響模具水平的提高。1.1.2 國內(nèi)模具的發(fā)展趨勢巨大的市場需求將推動中國模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展。雖然我國的模具工業(yè)和技術(shù)在過去的十多年得到了快速發(fā)展，但與國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比仍存在較大差距，尚不能完全滿足國民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需求。未來的十年，中國模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向包括以下幾方面: 1 模具日趨大型化；2 在模具設(shè)計制造中廣泛應(yīng)用 CAD/CAE/CAM 技術(shù)；3 模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)；4 提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率；5 發(fā)展優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)；6 模具的精度將越來越高；7 模具研磨拋光將自動化、智能化；8 研究和應(yīng)用模具的高速測量技術(shù)與逆向工程；河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書39 開發(fā)新的成形工藝和模具。1.2 國外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢模具是工業(yè)生產(chǎn)關(guān)鍵的工藝裝備，在電子、建材、汽車、電機、電器、儀器儀表、家電和通訊器材等產(chǎn)品中，60％－80％的零部件都要依靠模具成型。用模具生產(chǎn)制作表現(xiàn)出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清潔環(huán)保的特性，是其他加工制造方法所無法替代的。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。近幾年，全球模具市場呈現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，世界模具市場年交易總額為 600～650 億美元左右。美國、日本、法國、瑞士等國家年出口模具量約占本國模具年總產(chǎn)值的三分之一。 隨著時代的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，國外的一些掌握和能運用新技術(shù)的人才如模具結(jié)構(gòu)設(shè)計、模具工藝設(shè)計、高級鉗工及企業(yè)管理人才，他們的技術(shù)水平比較高．故人均產(chǎn)值也較高．我國每個職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合 1 萬美元左右，而國外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國家大多 15～20 萬美元，有的達(dá)到 25～30 萬美元。國外先進(jìn)國家模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達(dá) 70%以上，而我國才達(dá)到 45％。2 彎曲件工藝性分析及方案的確定2.1 彎曲件工藝性分析此工件為典型彎曲件。材料為 08 鋼，具有良好的彎曲性能適合彎曲成型加工。工件結(jié)構(gòu)簡單，除了裝配尺寸 ， 公差等級 IT14 級有嚴(yán)格要求外其余尺寸均74.05?052.?為自由公差，工件整體上看，尺寸精度較低，普通彎曲成型完全能滿足要求。2.2 彎曲工藝方案的確定河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書4該工件彎曲成型，可以一次彎曲成型，也可以二次彎曲成型如今有以下三種方案供選擇：方案一：采用一次彎曲成型，單工序生產(chǎn)。如下圖所示：圖 1方案二：采用兩次彎曲成型，先彎 U 型再彎成型件，采用兩套單工序模生產(chǎn)。具體如下圖所示：圖 a 為首次彎曲模具結(jié)構(gòu)圖；圖 b 為第二次彎曲模具結(jié)構(gòu)圖。河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書5a)首次彎曲 b)二次彎曲圖 2方案三：采用在一套模具上成型，復(fù)合模生產(chǎn)。具體如下圖所示：圖 32.3 彎曲件工藝方案分析方案一、模具結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)制造成本低，但工件尺寸精度低，尤其是四個直角的精度難以得到保證。另外，在彎曲過程中，由于凸模肩部妨礙了坯料的轉(zhuǎn)動，加大了坯料通過凹模圓角的摩擦力，使彎曲件側(cè)壁容易擦傷和變薄，成型后彎曲件兩肩部河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書6與底面不平行。方案二、模具結(jié)構(gòu)相對簡單，生產(chǎn)成本較高，由于采用兩副模具進(jìn)行彎曲成形，從而可以避免了方案一中的缺陷，提高了彎曲件的質(zhì)量，但由于采用兩副模具進(jìn)行生產(chǎn)，生產(chǎn)效率較低，另外，凹模的強度不易保證。方案三、模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生產(chǎn)制造成本與方案二差不多，但是工件尺寸精度，位置精度容易保證，生產(chǎn)效率也高。綜上所述，經(jīng)過對三種方案的比較分析可見，該工件的彎曲成型生產(chǎn)采用方案三比較合理。3 主要設(shè)計計算3.1 沖裁件主要設(shè)計計算3.1.1 排樣方式的確定及其計算河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書7設(shè)計模具時，首先要設(shè)計條料的排樣圖，該零件具有 T 形的特點，可采用直對排的排樣方法。參考《沖壓工藝與模具設(shè)計》表 2-8 確定其排樣方式。其排樣圖如圖所示： 1.21.51.2排 樣 圖查最小搭邊值表可知：最小工藝搭邊值 a(沿邊)=1.5mm a 1(工件間)=1.2mm。計算條料的寬度：B=62+2×1.5=65（mm）步距：S=62+1.2=63.2(mm)材料利用率的計算：根據(jù)一般市場的供應(yīng)情況，原材料選用 350mm×70mm×1mm 的 08 鋼板。計算沖壓件毛坯的面積：A=62×11+23×10=912(mm) 2一個步距的材料利用率：η= = ≈65﹪%10?BLnA106539?3.1.2 計算凸、凹模刃口尺寸 查《沖壓工藝與模具設(shè)計》書中表 2.4 得間隙值 Zmin=0.100mm，Z max=0.140mm。由于外形形狀簡單，精度要求不高，所以采用凸模和凹模分開加工的方法制作凸、凹模。其凸、凹模刃口尺寸計算如下：查《沖壓工藝與模具設(shè)計》書中表 2.5 得凸、凹模制作公差河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書8δ T =0.020mm δ A =0.030mm校核：Z max-Zmin =0.140-0.246=0.100mm而 δ T+δ A =0.050mm滿足 Z max-Zmin≥δ T+δ A的條件查《沖壓工藝與模具設(shè)計》書中表 2.6 得：IT14 級時磨損系數(shù) X=1,按式（2.5） d T= = mm?????mind02.56?dA= = mmiZ凸 3.09?3.1.3 沖壓力的計算落料力 F 落 = Ltτ b=（912×1×382）N=348.384KN落料時的卸料力 F 卸 =K 卸 F 落查《沖壓工藝與模具設(shè)計》書中表 2.7 取 K 卸 =0.03故 F 卸 =K 卸 F 落 =0.03×348.384=10.45KN總沖壓力為：F 總 =F 落 + F 卸 =（348.384+10.45）KN=358.834KN為了保證沖壓力足夠，一般沖裁時壓力機噸位應(yīng)比計算的沖壓力大 30﹪左右，即F 總′ =1.3×F 總 =1.3×358.384=466KN3.1.4 壓力中心的計算用解析法求模具的壓力中心的坐標(biāo)，建立如下圖所示的坐標(biāo)系 XOY.由圖可知工件左右對稱，將工件 沖裁周邊的對稱部分分成 L1、L2、L3、L4、L5 基本線段，求出各段長度的重心位置：L1=11mm L2=19.5mm L3=10mmL4=11.5mm L5=31mm各段長度的重心坐標(biāo) L1 為（31,5.5）L2為（21.25，11）L3 為（14，16）L4 為（11.5，21） L5 為（15.5，0）將以上數(shù)據(jù)分別代入壓力中心坐標(biāo)公式 X=(L1 X1 +L2 X2+…+ Ln Xn )/ L1+ L2+…+ LnY=(L1 Y1 +L2 Y2+…+ Ln Yn )/ L1+ L2+…+ Ln將以上個數(shù)據(jù)帶入此公式得：X=0Y=(11×5.5+19.5×11+10×16+11.5×21) ×2/ (11+19.5+10+11.5+31) ×2XYL12345O河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書9=676.5/83=8.15mm3.2 彎曲件毛坯坯料尺寸的計算L= L??直 彎式中: L—彎曲件毛坯長度（mm） ；—彎曲件各直線段長度之和（mm） ；直—彎曲件各部分（圓弧部分）應(yīng)變中性層展開長度之和（mm） ；彎圖 43.3 彎曲應(yīng)力的計算該模具工件屬于自由彎曲成型，所以 U 形件彎曲力：= 自FtrKBb??27.0式中： — 自由彎曲在沖壓行程結(jié)束時的彎曲力(N)；自B — 彎曲件的寬度,B=35mm；河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書10t — 彎曲材料的厚度(mm)；r — 彎曲件的內(nèi)彎曲半徑(mm)； — 材料的抗拉強度(MPa)；b?K — 安全系數(shù),一般取 K=1.3；=F2138*5.70?＝4055.575 N3.4 壓料力的計算根據(jù)《沖壓模具設(shè)計與制造》公式(3.14),如果彎曲模設(shè)有頂出裝置或壓料裝置時,其頂出力 可以近似取自由彎曲力的 30%～80%即:yF=(0.3～0.8)y自F在此取: =0.6 自=0.6×4055.575=2433.345 N3.5 壓力機公稱壓力的確定根據(jù)《沖壓模具設(shè)計與制造》公式(3.15)即:(1.2 ～ 1.3)×( + )YJF?自Fy考慮到彎曲工件板料較厚,而且板寬也較大,壓力機公稱壓力應(yīng)取值偏大為宜。在此取: 1.3( + )YJ自 y=1.3×(4055.575 +2433.345)=8435.596N河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書11根據(jù)計算結(jié)果,查《模具實用技術(shù)手冊》表 2-3 初選壓力機為：J11—5。3.6 彎曲模工作部分尺寸的設(shè)計 由方案三可知,所設(shè)計的復(fù)合模整個工作原理可分為兩部分: U 型彎曲和在 U 型彎曲基礎(chǔ)上的成型彎曲。歸根到底,其設(shè)計為 U 型彎曲種類,所以其設(shè)計可按 U 型件設(shè)計方法設(shè)計。3.6.1 凸模圓角半徑的設(shè)計 tr因為 =0.5, 值較小,所以 取 =r=0.5 mmtrttrt3.6.2 凹模圓角半徑 Ar根據(jù)實際生產(chǎn)經(jīng)驗可知: 當(dāng) t = 1 mm 時, =(2 ～ 3) tAr從保證制件精度要求考慮,特別是所設(shè)計的彎曲復(fù)合模 值不宜取大值。在此Ar?。?＝2 tAr＝2 ×1＝2 mm 3.6.3 凹模深度 0l河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書12L0圖 5凹模深度 過小,則坯料兩端受壓部分太多,工件回彈大,而且不平直,影響工件質(zhì)0l量。如果過大,則浪費模具鋼材,且需沖床有較大的工作行程。由前面計算可知彎曲件邊長 L= + +1直L2直 1彎=27+11+13=51 mm據(jù)邊長 L=51 mm 查《中國模具設(shè)計大典 3》表 19.3-18 得:= 20 mm 0l3.6.4 凹凸模間隙計算查《沖壓模具設(shè)計與制造》的 U 型件彎曲的凸凹模單邊間隙可按下式計算:河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書13C = +xt=t+ +xt maxt?式中: C—彎曲凹、凸模單邊間隙(mm)；t—工件材料厚度(基本尺寸)(mm)；—工件材料厚度的正偏差 (mm)；?X—間隙系數(shù),查《中國模具設(shè)計大典 3》表 19.3-19 得 X=0.1；所以: C = 1+0.006+0.1×1=1.006mm3.6.5 U 形彎曲凸凹模橫向尺寸的設(shè)計 LAZ/2LT圖 6由工件圖上可知:工件是內(nèi)形標(biāo)注的彎曲件,設(shè)計時應(yīng)該以凸模為基準(zhǔn)先確定凹模尺寸。再利用凸凹間隙求出凹模的尺寸。根據(jù)《沖壓模具設(shè)計與制造》教程公式(3.21)與(3.22)得:凹模尺寸為: max0(.75)AAL?????式中: —凹模橫向尺寸(mm)；AZ—凹凸模雙面間隙 (mm)；河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書14—凹模的制造公差,取 IT8 級得；A?—彎曲橫向尺寸公差，對稱偏差時 =2 ；??'=(29-0.75*0.025 =28.80ALA??0)A??0凸模尺寸為: 0(TTZ???式中: —凸模橫向尺寸(mm)；TL—彎曲件橫向的最小極限尺寸 (mm)；min—彎曲件的尺寸公差 (mm)；?—凸模的制造公差,采用 IT7 級；t?所以: =(28.80-0.02TL0)t??=28.78 0t??查《公差與配合手冊》表 1-6 標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值 IT7 級得:= mmTL0.287?查《公差與配合手冊》表 1-6 標(biāo)準(zhǔn)公差值 IT 8 級得:= mmAL0.258?3.6.6 彈簧的設(shè)計1)根據(jù)模具安裝位置,選定 4 個彈簧,每個彈簧的彈頂力為:河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書15/N0F?X式中: —彈簧復(fù)位的彈頂力(N),在此 =22354.3 N ；X XF—彈簧的預(yù)頂力(N)；0FN—彈簧數(shù)量；/N0?X= 22354.3/4= 5588.58N2)查《中國機械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)匯編彈簧卷》GB/T2089-94 表有關(guān)彈簧規(guī)格,初選規(guī)格為25mm×3.5mm×80mm,具體參數(shù)是 D=25mm,d=3.5mm,t=7.0mm , =80mm，1390FN?0H=80.2H?3)計算彈簧預(yù)壓縮量 0H?= 02F式中: —彈簧預(yù)壓縮量(mm)；0?—彈簧最大允許負(fù)荷(N)；2F所以: = ×800H?58.34=20.0mm4) 彈簧較核彈簧實際工作總壓縮量: = +H?01河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書16式中: —彈簧工作行程(mm)；1H?= +12式中: —凸模進(jìn)入凹模深度 11mm；1—擺塊進(jìn)行二次彎曲工作時,凸模下滑行程 25 mm 。2H所以: =11+25=36mm1?= +01=20+36=56mm顯然, + aT1直L1彎由前面彎曲件坯料尺寸計算可知, =27 mm , = 1 mm 1直 彎L所以: >27 +1aT=28 mm綜合考慮模具剛度和生產(chǎn)成本,在此取 = 30 mm 。aT所以: L = 28.80 + 2 x 30= 88.8 mm 在此取 L = 90 mm 。高度方向: = + 1h1yh式中: —首次彎曲凸模進(jìn)入凹模的深度 = 11 mm ；1 1h—壓板高度（mm） ， = 13 mm 。yhyh河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書23所以： =11 +13 =24 mm1h凹模其余尺寸的設(shè)計和凹模結(jié)構(gòu)的具體設(shè)計可參見后面的凹模結(jié)構(gòu)零件圖所示。5.3 擺塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計5.3.1 擺塊的結(jié)構(gòu)草圖如下所示 RLBr圖 105.3.2 擺塊的主要尺寸的設(shè)計圓角半徑 R：R = / 2Bt式中： —— 擺塊的厚度（mm） ，根據(jù)擺塊的工作受力情況和生產(chǎn)成Bt本考慮在此選 = 8mm Bt所以：R = 8/ 2=4 mm河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書24擺塊寬度 B：B = =35mm L式中： —— 彎曲坯料的板寬 35mm。L擺塊的工作原理圖如下所示：圖 11由上面擺塊工作原理得 L 的計算公式如下：L = + + atBt式中： —— 模側(cè)壁的厚度， =3.5 mm；at at—— 坯料厚度， = 1 mm；tt—— 擺塊厚度， = 8 mm。Bt Bt河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書25L =3.5 +1 + 8 / 2=8.5mm擺塊的其余尺寸設(shè)計與及具體結(jié)構(gòu)可參見后面擺塊零件圖所示。5.4 定位零件的設(shè)計坯料的定位采用限位釘前方定位和定位塊左右定位，限位釘與凸模頂孔采用 H7 / n6 配合固定,定位塊采用銷釘定位,螺桿固定在下模座上。5.4.1 限位釘?shù)脑O(shè)計限位釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)草圖如下所示: hd圖 12由于限位釘只起限位作用,基本上不受過大的力作用,所以限位釘尺寸設(shè)計如下即可滿足使用要求:= 5 mm1d河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書26D = 8 mmh = 5 mm其余尺寸設(shè)計見后面限位釘零件圖所示。5.4.2 定位塊的設(shè)計定位塊的結(jié)構(gòu)草圖如下所示: H圖 13定位塊主要工作尺寸 H 可按以下公式計算:H = + t + t 0h式中: H —— 定位塊主要工作尺寸(mm);—— 凹模高度, = 24 mm ;t tHt —— 坯料厚度, t = 1 mm ;——為定位可靠,設(shè)定的自由高度,在此選定 = 5 mm。0h 0h所以: H = 24 + 1 + 5河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書27=30 mm定位塊的其余尺寸設(shè)計及具體結(jié)構(gòu)可參見后面定位塊零件圖所示。5.5 彈頂部件的設(shè)計由于工件彎曲受力較大，在此采用彈簧作彈性元件。彈簧具有彈壓力大，彈頂靈河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書28活等優(yōu)點。該模具采用 4 根彈簧，上下墊板和 4 螺桿組成彈頂部件由模具結(jié)構(gòu)所限，上下墊板均是圓形結(jié)構(gòu)，主要設(shè)計如下：上墊板： 直徑 58 mm ,厚度 6 mm ；下墊板： 直徑 58 mm ,厚度 6 mm ；上下墊板均采用 45 鋼制造，淬火硬度 40 ～ 45 HRC 。其具體結(jié)構(gòu)見后面墊板零件圖所示。5.6 導(dǎo)板的設(shè)計導(dǎo)板主要起導(dǎo)向定位作用，選用材料 T8A，淬火硬度 40 ～ 58 HRC。制造尺寸：71 mm×58 mm×4 mm 。其具體結(jié)構(gòu)以及尺寸設(shè)計見后面導(dǎo)板零件圖所示。 5836+0.7-27+0.19 3 350-.14×M62×?849 710.80.800.0.80.86 壓力機的參數(shù)與校核河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書29由前面壓力機公稱壓力計算初選的壓力機型號：J23-6.3 ，查《模具實用技術(shù)手冊》表 2-3 得壓力機主要技術(shù)參數(shù)如下：公稱壓力：63 KN ；滑塊行程：20 mm ；最大閉合高度：100mm ；最大裝模高度：110 mm ；連桿調(diào)節(jié)長度：35 mm ；工作臺尺寸（前后 x 左右）：200 mm x 310 mm ；墊板尺寸（厚度）：30mm ；模柄孔尺寸： 30 mm x 50 mm ；?最大傾斜角度： 045由上述技術(shù)參數(shù)可知，所選壓力機 J23-6.3 型號可用。7 模具零件的加工工藝河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書307.1 凸模的加工工藝過程工序號 工序名稱 工序內(nèi)容1 備料 鋸床下料 40 mm x 65 mm ?2 煅造 煅成 47 mm x 29 mm x 60 mm3 熱處理 退火，硬度 229 HBS?4 刨 刨六面，互為直角 46 mm x 29 mm x 60 mm5 平磨 磨六方 45 mm x 23 mm x 56 mm 6 數(shù)控銑 銑出擺塊安裝槽7 熱處理 淬火硬度 58 60 HRC8 磨 磨外形至圖紙要求尺寸，42.56 mm x 15 mm x 57 mm 磨安裝槽至圖紙要求尺寸，35 mm x 15.28 mm x 27.28 mm 9 鉗 倒角去毛刺。畫線、鉆孔、攻螺紋、精修等。研磨銷孔。精修全部達(dá)設(shè)計要求。7.2 凹模的加工工藝過程工序號 工序名稱 工序內(nèi)容河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書311 下料 鋸床下料 42 mm x 60 mm ?2 鍛造 煅成 45 mm x 41 mm x 46 mm 3 熱處理 退火，硬度≤229 HBS4 刨 刨外形與凹模腔，留 2 mm 余量。5 磨 磨外形與凹模腔，留 0.5 mm 余量。6 銑 數(shù)控銑，銑 10 孔與 8 孔，留 0.5 余量。?7 熱處理 淬火硬度 58——60 HRC8 磨 磨至圖紙要求9 鉗 倒角、去毛刺、精修、研磨凹模腔， 8 孔。?8 模具的裝配模具的裝配全過程如下表格所示：河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書32序號 工序 工藝說明1 凸凹模預(yù)配 1.裝配前仔細(xì)檢查凸模形狀、尺寸以及凹模的形狀與尺寸，是否符合圖紙要求尺寸精度，形狀精度。2.將凸模與凹模相配，檢查加工是否均勻。不適合者，應(yīng)重新修磨或者更換。2 凸模裝配 以凸模為基準(zhǔn)，安裝好限位釘，擺塊。3 裝配下模 1.把導(dǎo)板與下模座安裝好。2.把彈頂部件安裝到下模座上。3.安裝凸模，由上端把已經(jīng)安裝好的凸模部件壓入導(dǎo)板孔至上墊板接觸，用螺釘把凸模與上墊板連接擰緊。4.安裝定位塊，把定位塊安裝到下模座上。4 上模安裝 把壓桿插入凹模后與壓板連接好，擰緊。5 安裝模具 分別把上模部分，下模部分安裝到壓力機工作臺上，并調(diào)出合理的間隙。6 試沖與調(diào)整 開機試沖并根據(jù)試沖的結(jié)果作出相應(yīng)的調(diào)整。9 模具試沖時常見的故障及原因和調(diào)整方法下表分別列出了模具在試沖時常見的故障，原因和調(diào)整方法：常見故障 產(chǎn)生原因 調(diào)整方法彎曲角度不夠 1.凸凹模的回彈角制造過小 1.加大回彈角河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書332.凸模進(jìn)入凹模的深度太淺3.凸、凹模間隙過大4.試模材料不對5.彈頂器的彈力太小2.調(diào)整沖模閉合高度3.調(diào)整間隙值4.更換試沖材料5.加大彈頂器的彈頂力彎曲位置偏移 1.定位塊的位置不對2.凹模兩側(cè)進(jìn)口圓角大小不等，材料滑動不一致3.沒有壓料裝置或者壓料裝置的壓力不足和壓板位置過低4.凸模沒有對正凹模1.調(diào)整定位板位移2.修磨凹模圓角3.加大壓料力4.調(diào)整凸凹模位置沖件的尺寸過長或者不足1.凸凹模之間間隙過小，材料被拉長2.壓料裝置壓力過大，將材料拉長3.設(shè)計時計算錯誤或不正確1.調(diào)整凸凹模間隙2.減小壓料力3.改變坯料尺寸沖件外部有光亮的凹陷1.凹模的圓角半徑過小，沖件表面被劃痕2.凸、凹模之間的間隙不均勻3.凸、凹模表面粗糙度太大1.加大圓角半徑2.調(diào)整凸、凹模間隙3.拋光凸、凹模表面總 結(jié)本課程設(shè)計是我們進(jìn)行完了三年的模具設(shè)計與制造專業(yè)課程后進(jìn)行的，它是對我們?nèi)陙硭鶎W(xué)課程的又一次深入、系統(tǒng)的綜合性的復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實踐的訓(xùn)練。它在我們的學(xué)習(xí)中占有重要的地位。河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書34通過這次畢業(yè)設(shè)計使我從新系統(tǒng)的復(fù)習(xí)了所學(xué)專業(yè)知識同時也鞏固了先前學(xué)到了的知識，同時感觸最深刻的是：所學(xué)知識只有在應(yīng)用中才能在更深刻理解和長時間記憶。對一些原來一知半解的理論也有了進(jìn)一步的的認(rèn)識。特別是原來所學(xué)的一些專業(yè)基礎(chǔ)課：如機械制圖、模具材料、公差配合與技術(shù)測量、冷沖模具設(shè)計與制造等有了更深刻的理解，使我進(jìn)一步的了解了怎樣將這些知識運用到實際的設(shè)計中。同時還使我更清楚了模具設(shè)計過程中要考慮的問題，如怎樣使制造的模具既能滿足使用要求又不浪費材料，保證工件的經(jīng)濟(jì)性，加工工藝的合理性。在設(shè)計的過程中通過沖壓手冊、模具制造簡明手冊、模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊等隊要設(shè)計的問題進(jìn)行查詢，我了解了通過更多的途徑去了解我要做的設(shè)計，使設(shè)計更具合理性。也使我學(xué)會了設(shè)計過程中對資料的查詢和運用。通過這次設(shè)計，我更加深入地學(xué)習(xí)了冷沖壓技術(shù)工作設(shè)計的內(nèi)容。冷沖壓技術(shù)工作設(shè)計的內(nèi)容包括冷沖壓工藝設(shè)計、模具設(shè)計及沖模制造三方面內(nèi)容，盡管三者的工作內(nèi)容不同，但三者之間存在著相互滲透、相互補充、相互依存的關(guān)系。冷沖壓工藝設(shè)計是針對給定的產(chǎn)品圖樣，根據(jù)其生產(chǎn)批量的大小、沖壓設(shè)備的類型規(guī)格、模具制造能力及工人技術(shù)水平等具體生產(chǎn)條件，從對產(chǎn)品零件圖的沖壓工藝性分析入手經(jīng)過必要的工藝計算，制定出合理的工藝方案，最后編寫沖壓工藝卡的一個綜合分析、計算、設(shè)計過程。沖壓工藝方案的確定包括工序性質(zhì)、數(shù)量的確定，工序順序的安排，工序組合方式及工序定位方式的確定等內(nèi)容。沖壓模具設(shè)計則是依據(jù)制定的沖壓工藝規(guī)程，在認(rèn)真考慮毛坯的定位、出件、廢料排出諸問題以及模具的制造維修方便、操作安全可靠等因素后，設(shè)計計算并構(gòu)思出與沖壓設(shè)備相適應(yīng)的模具總體結(jié)構(gòu)，然后繪制出模具總裝圖和所有非標(biāo)準(zhǔn)零件圖的整個設(shè)計繪圖過程。歷經(jīng)近三個月的畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束，在這次畢業(yè)設(shè)計中通過參考、查閱各種有關(guān)模具方面的資料，請教各位老師有關(guān)模具方面的問題，并且和同學(xué)的探討，模具設(shè)計在實際中可能遇到的具體問題，使我在這短暫的時間里，對模具的認(rèn)識有了一個質(zhì)的飛躍。從陌生到開始接觸，從了解到熟悉，這是每個人學(xué)習(xí)事物所必經(jīng)的一般過程，我對模具的認(rèn)識過程亦是如此。經(jīng)過近三個月的努力，我相信這次畢業(yè)設(shè)計一定能為三年的大學(xué)生涯劃上一個圓滿的句號，為將來的事業(yè)奠定堅實的基礎(chǔ)。河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書35致 謝首先感謝本人的指導(dǎo)老師于智宏老師，她仔細(xì)審閱了本文的全部內(nèi)容并對我的畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容提出了許多建議。感謝母?！幽蠙C電高等專科學(xué)校的辛勤培育之恩！感謝材料工程系給我提供的良好學(xué)習(xí)及實踐環(huán)境，使我學(xué)到了許多新的知識，掌握了一定的操作技能。感謝和我在一起進(jìn)行課題研究的同學(xué)王懷彪、楊瓊潔同學(xué)，和他們在一起討論、研究使我受益非淺。河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書36最后，我非常慶幸在三年的學(xué)習(xí)、生活中認(rèn)識了很多可敬的老師和可親的同學(xué)，并感激師友的教誨和幫助！參考文獻(xiàn)[1] 劉建超，張寶忠主編.沖壓模具設(shè)計與制造[M].北京：高等出版社，2004.6[2] 李崇豪主編.實用模具設(shè)計與制造手冊[M].北京：機械出版社，2000.10[3] 中國機械工程學(xué)會，中國模具設(shè)計大典編委員會[M].中國模具設(shè)計大典 3.南昌：江西科學(xué)出版社，2003.1[4] 任嘉卉主編.公差與配合手冊[M]. 北京：機械出版社，2000.4[5] 馮炳光主編.模具設(shè)計與制造簡明手冊[J].上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，1998.5河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書37[6] 全國彈簧標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會編[M].中國機械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)匯編彈簧卷.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1999unKhoc cho nho thuong voi trong long, khoc cho noi sau nhe nhu khong. Bao nhieu yeu thuong nhung ngay qua da tan theo khoi may bay that xa... http://nhatquanglan1.0catch.com 彎曲件的沖壓成形工藝及模具設(shè)計 摘Khoc cho nho thuong voi trong long, khoc cho noi sau nhe nhu khong. Bao nhieu yeu thuong nhung ngay qua da tan theo khoi may bay that xa... http://nhatquanglan1.0catch.com 內(nèi)容及方向，有一定的設(shè)計意義。通過對該零件模具的設(shè)計，進(jìn)一步加強了設(shè)計者彎曲模設(shè)計的基礎(chǔ)知識，為設(shè)計更復(fù)雜的彎曲模具做好了鋪墊和吸取了更深刻的經(jīng)驗。本設(shè)計運用彎曲成型工藝及模具設(shè)計的基礎(chǔ)知識，首先分析了板材的性能要求，為選取模具的類型做好了準(zhǔn)備；然后計算了彎曲件的彎曲力，便于選取壓力機噸位及確定壓力機型號；最后分析了彎曲件的特征，確定模具的設(shè)計參數(shù)、設(shè)計要點及頂出裝置的選取。本設(shè)計采用了八字?jǐn)[塊復(fù)合模成型件。復(fù)合模具有生產(chǎn)效率高，制件精度高等特點，特別適合大批量高精度生產(chǎn)。成型原理可劃分為兩個階段：首先，凸模與凹模共同作用成型 U形件；凹模繼續(xù)下行，迫使擺塊左右擺動動作，U 型件被再次彎曲成型，最后成型件，這種機構(gòu)動作靈活可靠，設(shè)計方便，非常適合在本副模具中使用。關(guān)鍵詞：彎曲模 凸模 凹模 擺塊Bending stamping process and the mould design Abstract：The requirement，content and direction of the design of the bending dies parts are embodied on this bending dies design. The designer’s foundation knowledge of the bending dies design is reinforced and is able to design more complex injection mould through the design.Through the foundation knowledge, firstly, the composion and the perfourmance of the flat sheet is analyzed to choose the type of the mould. Secondly, the volume of the bend is estimated to choose the press molding machine and to detemine the type press machine and tonnage of press. Lastly the character of the part is analyzed to determine the mould design parameter and design point and choose the ejection assembly. Swing block compound die is used in this design to form the part.the compound die can produce pierced blanks to close flatness and dimensional tolerances. Compound die’sproduce efficiency and part precision is hight. Especially fit for volume produce and hight precision produce.Moulding of the part is like this :Fist,behing punch and die’s together operation, the part is form to the fast bending ;die is going down, swing block is flogged to work, and the second bending is begin. At last, the part is form to part. So, it is adapted to be used on this mould extraordinarily.Keywords: bending dies , punch , dieg, swing block
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