滾動(dòng)軸彎曲模設(shè)計(jì)

滾動(dòng)軸彎曲模設(shè)計(jì),滾動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng),彎曲,曲折,設(shè)計(jì) 滾 動(dòng) 軸 彎 曲 模 摘 要 模具設(shè)計(jì)思思是學(xué)習(xí)模具專業(yè)課的最終目的，我們主要對(duì)沖壓模和塑料模有一定的認(rèn)識(shí)。 本次設(shè)計(jì)主要是對(duì)沖壓工藝中的彎曲模進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的題目為——滾動(dòng)軸彎模。 主要內(nèi)容： 1） 彎曲零件工藝性分析 2） 彎曲工藝方案的確定 3） 模具的主要參數(shù)計(jì)算以及模具的總體設(shè)計(jì) 4） 模具零件的加工工藝性 5） 模具的裝配，安裝及調(diào)試 6） 模具設(shè)備的選用 模具設(shè)計(jì)的方法及步驟基本上是根據(jù)它的內(nèi)容來(lái)決定的，它們之間是相互穿插影響的。通過(guò)對(duì)彎曲件結(jié)構(gòu)以及沖壓工藝進(jìn)行分析，初步確定工藝方案，然后對(duì)其主要參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，確定毛坯的尺寸，凸凹模的大小以及壓力機(jī)噸位等。對(duì)模具進(jìn)行整體設(shè)計(jì)后對(duì)模具各零件進(jìn)行裝配。接著在壓力機(jī)上安裝并試沖，獲得合格制件標(biāo)志著模具設(shè)計(jì)成功。 彎曲沖壓模具與沖裁、拉深模之間有很大的區(qū)別，它在沖裁的基礎(chǔ)上更由它獨(dú)特的方面，較沖裁難，不僅要考慮沖裁力的大小，更重要的是考慮彎曲中容易出現(xiàn)的彎曲回彈和拉裂等一些現(xiàn)象，設(shè)計(jì)模具時(shí)為了保證質(zhì)量要求需要特別注意考慮工藝性的要求等等。在設(shè)計(jì)時(shí)要注意模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、模具使用方便、模具壽命高等問(wèn)題。并且要提高生產(chǎn)效率，保證產(chǎn)品的質(zhì)量。 關(guān)鍵詞：彎曲圓角半徑 彎曲力 凸模圓角半徑 凹模圓角半徑 凸 、凹模間隙 Roll to move the curved song mold of stalk Abstract It is end purpose that studies the professional lesson of molding tool that molding tool design think, we mainly to hurtle to press the mold and the plastics molds contain certain understanding. A design mainly is to press the bent mold within to carry on the design towards hurtle, the topic of the design for- roll over the stalk curved mold. Main contents：1) flection the spare parts craft analysis 2) the assurance of the flection craft project 3) the main parameter calculation of the molding tool and total design of the molding tool 4) the molding tool spare parts processes the craft 5) the assemble of the molding tool, install and adjust to try 6) the molding tool equipments chooses to use The method and steps of the molding tool design decide according to its contents basically of, they add the influence mutually.Pass to press the craft to carry on the analysis towards curving a structure and hurtling, the initial assurance craft project, then as to it's the main parameter carries on the calculation, making sure the size of the semi-finished product, the size and pressure machine tonnage etc. of the convex and cave mold. After carrying on the overall design to the molding tool carry on the assemble to each spare parts of molding tool.Immediately after in the pressure the on board gearing tries also blunt, acquire qualified make the piece to symbolize the molding tool Keyword:Convex and cave mold cleft of the radius cave mold a Cape of the dint convex mold a Cape of a Cape radius flection radius 河南機(jī)電高等專科學(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 目 錄 第 1章 緒論……………………………………………………1 第 2 章 零件工藝性分析 2.1 零件結(jié)構(gòu)工藝性分析…………………………………………4 2.1.1 彎曲精度…………………………………………………5 2.1.2 彎曲圓角半徑…………………………………………………5 2.1.3 板料的纖維方向與彎曲線夾角…………………………………5 2.1.4 彎曲的直邊高度.………………………………………………5 2.1.5 其他工藝性要求.………………………………………………5 2.2 零件沖壓工藝性分析 ……………………………………………5 第 3章 彎曲回彈的影響 …………………………………………….6 第 4章 工藝方案的確定 …………………………………………….6 第 5章 主要工藝參數(shù)計(jì)算 5.1 毛坯尺寸計(jì)算……………………………………………………7 5.2 彎曲件回彈值的計(jì)算…………………………………………8 5.3 彎曲力的計(jì)算………………………………………………10 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 5.3.1 自由彎曲時(shí)的彎曲力…………………………………………10 5.3.2 校正彎曲時(shí)的彎曲力…………………………………………10 5.3.3 壓彎時(shí)的頂件力和卸料力.……………………………………11 5.3.4 彎曲時(shí)壓力機(jī)噸位的確定.…………………………………….11 5.3.5 初選壓力機(jī) …………………………………………………12 5.4 彎曲模工作部分設(shè)計(jì)的計(jì)算………………………………………13 5.4.1 凸模圓角半徑 ………………………………………………………………14Tr 5.4.2 凹模圓角半徑 ………………………………………………………………11A 5.4.3 凹模深度的計(jì)算………………………………………………………………14 5.4.4 凸、凹模間隙的計(jì)算…………………………………………………………14 5.4.5 凸、凹模尺寸的計(jì)算…………………………………………………………15 第 6 章 模具總體設(shè)計(jì) 6.1 模具類型的選擇……………………………………………………17 6.2 定位方式的選擇……………………………………………………17 6.3 卸料出件方式的選擇………………………………………………17 6.4 導(dǎo)向方式的選擇……………………………………………………18 第 7 章 模具主要零部件的設(shè)計(jì) 7.1 凸模部分的設(shè)計(jì)……………………………………………………18 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 7.2 凹模部分的設(shè)計(jì)……………………………………………………19 7.3 上模座及模柄的設(shè)計(jì)………………………………………………20 7.4 下模座的設(shè)計(jì)………………………………………………………20 7.5 其它零部件的選擇……………………………………………21 第 8章 設(shè)備的選定……………………………………………21 第 9章 模具總裝圖……………………………………………22 第 10章 工作零件的加工工藝………………………………23 第 11章 模具的裝配，安裝……………………………28 11.1 模具的裝配 …………………………………………………………28 11.2 模具的安裝 …………………………………………………………29 11.2.1 彎曲模的安裝要點(diǎn)…………………………………………………………29 11.2.2 彎曲模的安裝步驟…………………………………………………………30 結(jié)論……………………………………………………………32 致謝……………………………………………………………33 參考文獻(xiàn)……………………………………………………….34 第 0 頁(yè) 共 33 頁(yè) 第 1 章 緒論 模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè),是工業(yè)生產(chǎn)的重要工藝裝備。先進(jìn)國(guó)家的模具工 業(yè)已擺脫從屬地位,發(fā)展為獨(dú)立的行業(yè)。日本工業(yè)界認(rèn)為：“模具工業(yè)是其它工業(yè)的先 行工業(yè),是創(chuàng)造富裕社會(huì)的動(dòng)力”。美國(guó)工業(yè)界認(rèn)為：“模具工業(yè)是美國(guó)工業(yè)的基石”。 在德國(guó)模具被冠以 “金屬加工業(yè)中的帝王”之稱。 模具作為提高生產(chǎn)率，減少材料和消耗，降低產(chǎn)品成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量和市場(chǎng)占 有率的重要手段，已越來(lái)越受到各行業(yè)部門(mén)的重視。目前世界上模具工業(yè)的年產(chǎn)值約 680 億美元。我國(guó) 2004 年模具產(chǎn)值為 530 億元，模具出口 4.91 億美元，同時(shí)還進(jìn)口 18.31 億美元。中國(guó)已經(jīng)成為世界上凈出口模具最多的國(guó)家。但大型多工位級(jí)進(jìn)模具， 精密沖壓模具，大型多型腔精密注塑模，大型汽車覆蓋件模具等雖已能生產(chǎn)，但總體 技術(shù)水平不高，與國(guó)外先進(jìn)國(guó)家相比，仍有很大差距。改革開(kāi)放以來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì) 的發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)模具的需求量不斷增長(zhǎng)。 近年來(lái)，模具工業(yè)一直以 15%左右的速度發(fā)展，模具工業(yè)企業(yè)的所有制也發(fā)生了巨 大變化，除了國(guó)有專業(yè)模具廠外，集體、合資、獨(dú)資和私營(yíng)也得到了快速的發(fā)展。到 目前為止，中國(guó)約有模具生產(chǎn)廠家 2 萬(wàn)家，從業(yè)人員有 50 多萬(wàn)人，全年模具產(chǎn)值高達(dá) 450 億元以上。 中國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展在地域分布上存在不平衡性，東南沿海地區(qū)發(fā)展快于中西部 地區(qū)，南方的發(fā)展快于北方。模具生產(chǎn)最集中的地區(qū)在珠江三角州和長(zhǎng)江三角地區(qū)， 其模具產(chǎn)值占全國(guó)的三分之二以上。 而在模具制造領(lǐng)域中占有重要地位的沖壓模具生產(chǎn)技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比還相 當(dāng)落后，主要原因是我國(guó)在沖壓基礎(chǔ)理論及成型工藝、模具標(biāo)準(zhǔn)化、模具設(shè)計(jì)、模具 制造工藝及設(shè)備方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有相當(dāng)大的差距，導(dǎo)致我國(guó)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(guó)家相比差距還很大。隨著工業(yè)產(chǎn)品質(zhì) 量的不斷提高，沖壓產(chǎn)品生產(chǎn)正呈現(xiàn)多品種、少批量、復(fù)雜、大型、精密、更新?lián)Q代 速度快等特點(diǎn)，沖壓模具正向高效、精密、長(zhǎng)壽名、大型化方向發(fā)展。為適應(yīng)市場(chǎng)的 變化，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和制造技術(shù)的迅速發(fā)展，沖壓模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)正由手工設(shè) 計(jì)、依靠人工經(jīng)驗(yàn)和常規(guī)機(jī)械加工技術(shù)向計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、數(shù)控切削加工、數(shù)控電加 工為核心的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造技術(shù)轉(zhuǎn)變。近年來(lái)許多模具企業(yè)加大了用于技術(shù)進(jìn) 第 1 頁(yè) 共 33 頁(yè) 步的投資力度，技術(shù)進(jìn)步視為企業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。一些?guó)內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維 CAD，并陸續(xù)開(kāi)始使用 UG、PRO/ENGINEER 等國(guó)際通用軟件。以汽車覆蓋件模具為代表 的大型沖壓模具的制造技術(shù)已取得了很大進(jìn)步，東風(fēng)汽車公司模具廠、一汽模具中心 等模具廠家已能生產(chǎn)部分轎車覆蓋件模具。此外，許多研究機(jī)構(gòu)和大專院校開(kāi)展模具 技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)。經(jīng)過(guò)多年的努力，在模具 CAD/CAE/CAM 技術(shù)方面取得了顯著進(jìn)步， 在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計(jì)制造周期等方面做出了貢獻(xiàn)。 未來(lái)沖壓模具的發(fā)展方向：模具技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該為適應(yīng)模具產(chǎn)品交貨期短、精度 高、質(zhì)量好、價(jià)格低、的要求服務(wù)。達(dá)到這一要求急需發(fā)展的如下幾項(xiàng)： （1）全面推廣 CAD/CAM/CAE 技術(shù) 模具 CAD/CAM/CAE 技術(shù)條件已基本成熟，各企業(yè)加大 CAD/CAE/CAM 技術(shù)培訓(xùn)和技 術(shù)服務(wù)的力度，進(jìn)一步擴(kuò)大 CAE 技術(shù)的應(yīng)用范圍。計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正使 CAD/CAE/CAM 技術(shù)跨地區(qū)、跨行業(yè)、跨企業(yè)，跨院所地在整個(gè)行業(yè)中推廣成為可能，實(shí) 現(xiàn)技術(shù)資源的重新整合，使虛擬制造成為可能。 （2）高速銑削加工 國(guó)外近年來(lái)發(fā)展的高速銑削加工，大幅度提高了加工效率，并獲得了極高的表面 光潔度。另外，還可以加工高硬度模塊，還具有溫升低，熱變形小等優(yōu)點(diǎn)。高速銑削 加工技術(shù)的發(fā)展，對(duì)汽車，家電行業(yè)中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已 向更高的敏捷性，智能化，集成化方向發(fā)展。 （3）模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng) 高速掃描機(jī)和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ退璧?諸多功能。大大的縮短了模具的在研制制造周期。有些快速掃描系統(tǒng)，可快速安裝在 已有的數(shù)控機(jī)床及加工中心，實(shí)現(xiàn)快速采集，自動(dòng)生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的加工程序， 不同格式 CAD 數(shù)據(jù)，用于模具制造業(yè)的“逆向工程” 。模具掃描系統(tǒng)已在汽車，摩托車。 （4）電火花銑削加工 電火花銑削加工技術(shù)也稱為電火花創(chuàng)成技術(shù)，這是一種替代傳統(tǒng)的用成型電極加 工型腔的新技術(shù)，它是用高速旋轉(zhuǎn)的簡(jiǎn)單的管狀電極做三維或二維輪廓加工，因此不 再需要制造復(fù)雜的成型電極，這顯然是電火花成形加工領(lǐng)域的重大發(fā)展。國(guó)外已有使 用這種技術(shù)的機(jī)床在模具加工中的應(yīng)用，預(yù)計(jì)這一技術(shù)將得到快速的發(fā)展。 第 2 頁(yè) 共 33 頁(yè) （5）提高模具的標(biāo)準(zhǔn)化程度 我國(guó)的模具標(biāo)準(zhǔn)化程度在不斷提高，估計(jì)目前我國(guó)模具的標(biāo)準(zhǔn)件使用的覆蓋率達(dá) 到 30%左右，而國(guó)外的達(dá)到了 80%左右。 （6）優(yōu)質(zhì)材料及先進(jìn)的表面處理技術(shù) 選用優(yōu)質(zhì)的鋼材和應(yīng)用相應(yīng)的表面處理技術(shù)來(lái)提高模具的壽命顯得十分必要。模 具熱處理和表面的處理的發(fā)展方向是真空熱處理。模具表面處理應(yīng)完善并發(fā)展先進(jìn)的 氣相沉積技術(shù)、等離子噴涂技術(shù)等。 （7）模具研磨拋光將智能化、自動(dòng)化 模具表面的質(zhì)量對(duì)模具的使用壽命、制件外觀質(zhì)量等方面均有較大的影響，拋光 研磨智能化、自動(dòng)化替代現(xiàn)有的手工操作，以提高模具的表面質(zhì)量。 （8）模具自動(dòng)加工系統(tǒng)的發(fā)展 這是我國(guó)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的目標(biāo)。模具自動(dòng)加工系統(tǒng)應(yīng)有多臺(tái)機(jī)床合理組合；并配有隨 行的定位夾具，有完整的機(jī)具、刀具數(shù)據(jù)庫(kù)；完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng)；質(zhì)量監(jiān)測(cè)系 統(tǒng)。 作為一名未來(lái)的模具設(shè)計(jì)者，這次冷沖模具的設(shè)計(jì)，就是我進(jìn)行真實(shí)模具前的一 次演練，是我自己對(duì)三年大學(xué)生活所學(xué)知識(shí)的一次綜合應(yīng)用，使我將三年所學(xué)知識(shí)連 貫起來(lái)，在老師的指導(dǎo)下，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到自己的不足，近而加以鞏固。這次設(shè)計(jì)使我 對(duì)沖壓模具有了更深刻的認(rèn)識(shí)，認(rèn)識(shí)到了沖壓模具的重要性，讓我對(duì)自己將要從事的 工作充滿了信心。我以后一定會(huì)盡自己最大的努力，在模具制造和設(shè)計(jì)行業(yè)作出自己 的貢獻(xiàn)，為我國(guó)的模具事業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)自己的力量。 第 2 章 零件工藝性分析 零件簡(jiǎn)圖：如圖 2-1 所示; 零件名稱：閉角 U 形彎曲件; 材料：Q235; 第 3 頁(yè) 共 33 頁(yè) 材料厚度：1mm; 大批量生產(chǎn) 圖 2-1 閉角彎曲件 2.1 零件結(jié)構(gòu)工藝性分析 此零件為一個(gè)簡(jiǎn)單的小于 90°的 U 形件，也稱其為閉角彎曲件，其彎曲圓角半徑 r 為 0.6mm,材料選擇普通碳素鋼 Q235,板厚為 1mm。其工藝性主要包括彎曲件的精度、 圓角半徑、板料的纖維方向與彎曲線夾角、彎曲的直邊高度、其他工藝性等。 2.1.1 彎曲精度 彎曲件為薄板，短邊，取彎曲精度 IT14 級(jí)。彎曲件的精度，由于零件圖上對(duì)這方 面都沒(méi)有確定，這樣的制件可以設(shè)精度為 IT14 級(jí)，這樣精度一般的制造精度都可以滿 足要求。 其彎曲件長(zhǎng)度的自由公差為±0.3；彎曲件的角度的自由公差為 。0326??? 2.1.2 彎曲圓角半徑 根據(jù)材料和板厚查的此工件允許的最小圓角半徑 其值小于圓角半徑mr48.0in? 0.6mm,避免了板料外層斷裂致使工件報(bào)廢。 第 4 頁(yè) 共 33 頁(yè) 2.1.3 板料的纖維方向與彎曲線夾角 Q235 鋼屬于軋制板材，在彎曲時(shí)各方向的性能是有差別的，纖維的方向就是軋制 的方向，所以彎曲線最好與纖維線垂直，彎曲時(shí)不易開(kāi)裂，此制件符合此工藝性要求。 2.1.4 彎曲的直邊高度 一般彎曲件為了避免穩(wěn)定性不好，要求直立部分高度 H>2.5t,很顯然此零件符合工 藝性要求。 2.1.5 其他工藝性要求 此彎曲件的形狀和尺寸對(duì)稱，零件的圓角 ,保證了尺寸精度，并且在制件中21r? 間設(shè)置了定位工藝孔，這樣可以防止彎曲時(shí)毛坯偏移造成質(zhì)量不穩(wěn)定，確保了工藝性 要求。 2.2 零件沖壓工藝性分析 從制件圖上可以看出，必須先通過(guò)落料沖工藝孔，然后再進(jìn)行彎曲，需要兩套模 具，很明顯彎曲決定了零件的總體形狀和尺寸，所以在此主要對(duì)彎曲工藝進(jìn)行分析。 此彎曲件是小于 90°的 U 形件，且材料厚度比較小，所以不能采用一般的 U 形彎 曲模，可以采用滾軸式的凹模，使制件一次成形，能夠保證工件質(zhì)量，還能減小回彈。 第 3 章 彎曲回彈的影響 彎曲過(guò)程中的回彈現(xiàn)象是一個(gè)影響彎曲件精度的重要問(wèn)題,所以在這里單獨(dú)來(lái)分析 其影響。 影響彎曲回彈的因素比較多，包括材料的力學(xué)性能、相對(duì)彎曲半徑、彎曲中心角 的大小、彎曲方式及彎曲模、工件的形狀等。它主要有曲率減小,彎曲中心角兩種表現(xiàn) 形式，但當(dāng)相對(duì)彎曲半徑小于 5 時(shí),卸載后彎曲件圓角半徑變化很小,可以不予考慮,而 僅考慮彎曲中心角的回彈變化。此模具就屬于本類型。 在實(shí)際生產(chǎn)中,由于材料的力學(xué)性能和厚度的波動(dòng)等,要完全消除彎曲件的回彈是 第 5 頁(yè) 共 33 頁(yè) 不可能的,但可以采取一些措施來(lái)減小或補(bǔ)償回彈所產(chǎn)生的誤差,以提高彎曲件的精度。 在此設(shè)計(jì)彎曲模時(shí)應(yīng)該多加注意,由于此材料較軟(Q235),其回彈角小于 5o,在模具 上作出補(bǔ)償并采用較小的凸,凹模間隙。加之一套克服回彈的有效方法,滾軸式凹模,凸 模側(cè)壁給以補(bǔ)償回彈角。這在以下的設(shè)計(jì)中會(huì)具體體現(xiàn)。 第 4 章 工藝方案的確定 根據(jù)制件工藝性分析，其沖壓零件需要的基本工序有落料沖孔，一次彎曲，其中 彎曲決定了零件的總體形狀和尺寸，因此選擇合理的彎曲方法十分重要。 方案一：先用一般 U 形彎曲模完成兩直角平行的 U 形工序件，再用斜面凹?？s小 上口間距，彎成閉角形件。 ， 方案二：采用一次成型的滾動(dòng)軸式彎曲模，在凹模側(cè)壁安裝可轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸，凹模 鑲件隨著凸模的下行，板料先被彎成兩平行的 U 形過(guò)渡件，當(dāng)工件底部接觸到轉(zhuǎn)軸凹 模后，轉(zhuǎn)軸凹模就會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，成形彎曲件。 方案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需要兩道工序兩副模具，生產(chǎn)效率低，并且保證不了精 度。方案二只需要一副模具就可以完成。提高了生產(chǎn)效率，也保證了精度。盡管模具 結(jié)構(gòu)較方案一復(fù)雜，但由于零件的幾何形狀簡(jiǎn)單對(duì)稱，模具制造并不困難。 綜合以上分析，采用第二種方案進(jìn)行彎曲最好。 第 5 章 主要工藝參數(shù)計(jì)算 此彎曲模設(shè)計(jì)的工藝參數(shù)計(jì)算主要包括制件毛坯尺寸計(jì)算,彎曲力的計(jì)算及彎曲模 工作部分尺寸設(shè)計(jì)的計(jì)算。 5.1 毛坯尺寸計(jì)算 彎曲中性層位置的計(jì)算 第 6 頁(yè) 共 33 頁(yè) 板料彎曲時(shí)應(yīng)變中性層的長(zhǎng)度始終是不變化的，故可根據(jù)彎曲后應(yīng)變中性層的長(zhǎng) 度來(lái)確定彎曲件的毛坯長(zhǎng)度。 實(shí)際應(yīng)用中，通常采用以下經(jīng)驗(yàn)公式確定彎曲毛坯中性層的長(zhǎng)度： ρ= r + xt 式中 r---零件的彎曲內(nèi)側(cè)半徑 t---材料厚度 x---中性層位移系數(shù)，查表（手冊(cè)） 。 由 ，查手冊(cè)得 x=0.26/0.6/1.rt? 代入公式計(jì)算得 0.62*18??? 一般將圓角半徑較大時(shí)（r>0.5t）的彎曲稱為有圓角半徑的彎曲。 此時(shí)，不考慮中性層的變化，其展開(kāi)長(zhǎng)度等于彎曲件直線部分的長(zhǎng)度和圓弧部分 的長(zhǎng)度之和。其計(jì)算要點(diǎn)為： 將工件直邊長(zhǎng)度 L 直累加得 ΣL 直 將工件彎曲變形部分分別以中性層方法計(jì)算并累加。 毛坯展開(kāi)尺寸等于直線部分長(zhǎng)度和彎曲部分的總和。 ???彎彎彎 LL 此彎曲件屬于圓角半徑 r>0.5t 的彎曲件，變薄不嚴(yán)重，按中性層展開(kāi)的原理，坯 料總長(zhǎng)度等于彎曲件直線部分和圓弧部分長(zhǎng)度之和 12()80ZLlrxt???? 式中 ——坯料展開(kāi)總長(zhǎng)度；Z 第 7 頁(yè) 共 33 頁(yè) a——彎曲開(kāi)口角。 代入公式計(jì)算得 ????3.14*202*70.6(3206).6*18ZL????? =45.4mm 因?yàn)橛猩僭S偏移，取值為 46mm,寬度尺寸為 10mm,故毛坯尺寸為 。4610m? 5.2 彎曲件回彈值的計(jì)算 大變形程度(r／t＜5)時(shí)的回彈值大變形程度，圓角半徑回彈小，不必計(jì)算,計(jì)算 凸模角度。 (1)因?yàn)?a=60? a．查表得到△a 90的值 b．計(jì)算回彈角。 90???? c.計(jì)算凸模中心角。 =58.7°t??? 式中 r—彎曲件的圓角半徑，mm； t—彎曲件材料的厚度，mm； at—凸模的圓角部分的中心角，(°) a—彎曲件的中心角，(°)； 一彎曲件的彎角，(°)? (2)校正彎曲時(shí)的回彈值 第 8 頁(yè) 共 33 頁(yè) a. 查表得到△a 90的值 b．計(jì)算回彈角 90???? c. 將回彈角進(jìn)行修正 =0.16*1.3°=0.2°jK d．計(jì)算凸模中心角 =59.8°tj??? 式中 ——校正彎曲時(shí)的回彈角；j? K——修正系數(shù)，查表得 0.16。 (4) 工件回彈問(wèn)題的解決 當(dāng)工件精度要求不高或校正彎曲時(shí)，生產(chǎn)中常采取調(diào)整凸凹模間隙的方法解決工 件回彈問(wèn)題。設(shè)計(jì)彎曲模結(jié)構(gòu)時(shí)，把凹模做成可調(diào)式。 5.3 彎曲力的計(jì)算 彎曲力是設(shè)計(jì)彎曲模和選擇壓力機(jī)噸位的依據(jù)。 彎曲力的理論計(jì)算可以從塑性彎矩和外力彎矩相等的條件求得。但由于彎曲力受 材料性能，零件形狀，彎曲方法，模具結(jié)構(gòu)等多種因素的影響，用理論公式來(lái)計(jì)算不 但計(jì)算復(fù)雜，并且也不一定準(zhǔn)確。因此在生產(chǎn)中經(jīng)常采用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，作為設(shè)計(jì)工 藝過(guò)程和選擇設(shè)備的依據(jù)。 5.3.1 自由彎曲時(shí)的彎曲力 20.7bKBtFr???自 式中：F——自由彎曲在沖行程結(jié)束時(shí)的彎曲力； B——彎曲件的寬度; T——彎曲材料的厚度; R——彎曲件的內(nèi)彎曲半徑; ——材料的抗拉強(qiáng)度 450MPa;b? 第 9 頁(yè) 共 33 頁(yè) K——安全系數(shù)，一般取 K=1.3。 代入公式計(jì)算得 20.7*130*45.62594FN??自 5.3.2 校正彎曲時(shí)的彎曲力 校正彎曲時(shí)，校正力比壓彎力大得多，而且兩個(gè)力先后作用。因此，若采用校正 彎曲時(shí)，一般只計(jì)算校正力，V 形件和 U 形件均按下式計(jì)算： F 校 =Ap 式中 F 校 ――校正彎曲時(shí)的彎曲力 A――校正部分垂直投形面積 p――單位面積上的校正力。 由制件可知校正為內(nèi)角彎曲半徑部分，其投影面積為 ，單位232*10Am? 面積上的校正力查表取 110MPa。 代入公式計(jì)算得 320*15.KFN?校 5.3.3 壓彎時(shí)的頂件力和卸料力 對(duì)于設(shè)有頂件裝置的彎曲模，頂件力值 可按自由彎曲力的 30～80%選取，即DF??0.3~8DF?自 取值為 0.7，代入得 0.7*259.416DFN?? 5.3.4 彎曲時(shí)壓力機(jī)噸位的確定 自由彎曲時(shí)，壓力機(jī)噸位 F 機(jī)為 第 10 頁(yè) 共 33 頁(yè) 1.2~3YFF??自壓 機(jī) （ ） （ ） 取值為 1.3，代入得 1.3*179.656N??壓 機(jī) （ 2.4） 對(duì)于校正彎曲，由于校正彎曲力比頂件力大的多，故頂件力可以忽略，即 1.2~3FF?校壓 機(jī) （ ） 取值為 1.3，代入計(jì)算锝 1.3*5248KN?壓 機(jī) 5.3.5 初選壓力機(jī) (1)公稱壓力的選擇 選擇壓力機(jī)時(shí)，要根據(jù)模具結(jié)構(gòu)來(lái)確定，當(dāng)施力行程較大時(shí) (50％～60％) 即沖壓時(shí)工藝力的總和不能大于壓力機(jī)公稱壓力的0P?校 50％～60％。校正彎曲時(shí)，更要使額定壓力有足夠的富余，一般壓力機(jī)的公稱壓力要 大于校正彎曲力的 1．5～2 倍，在本例中取了 1.8 倍，即 公稱壓力 P0=1.8*45.8＝82.4(kN) 初選壓力機(jī)的公稱壓力為 100kN，即 J23—10 型壓力機(jī)。 (2)行程次數(shù) 選擇用于彎曲的壓力機(jī)的行程次數(shù)主要考慮以下因素 ①考慮操作方式(進(jìn)、出料速度的快慢)； ②彎曲時(shí)，金屬變形需要過(guò)程限制了行程次數(shù)增加； 依據(jù)上述因素綜合分析，J23—10 型壓力機(jī)的行程次數(shù)選擇了 120 次／min。 (3)滑塊行程(S) 滑塊行程是指滑塊的最大運(yùn)動(dòng)距離，即曲柄旋轉(zhuǎn)一周，上死點(diǎn) 至下死點(diǎn)的距離。其值為曲柄半徑的兩倍：S＝2R 選擇用于彎曲的壓力機(jī)的滑塊行程主要考慮以下因素： ①要保證毛坯放進(jìn)和工件取出，應(yīng)使滑塊行程大于工件高度的兩倍以上，S=2R 第 11 頁(yè) 共 33 頁(yè) ②該件為大批量，需要以限制行程來(lái)增加行程次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。 J23—10 型壓力機(jī)的滑塊行程為 45mm，大于工件高度的兩倍，滿足電極板彎曲時(shí) 的沖壓行程。即 S>2HI 45>2*6.1 (4)閉合高度 壓力機(jī)的閉合高度是指滑塊在下死點(diǎn)時(shí)，滑塊底面到工作臺(tái)上平面 之間的距離。 ①壓力機(jī)的閉合高度可以通過(guò)調(diào)整連桿長(zhǎng)度來(lái)改變其大小，將連桿凋至圾短時(shí)， 閉合高度最大，稱最大閉合高度。將連桿調(diào)至最長(zhǎng)時(shí)，閉合高度最小，稱最小閉合高 度。 J23—10 型壓力機(jī)的最大閉合高度為 180mm，連桿調(diào)節(jié)量為 35mm，故最小閉合高度 為 145mm。 ②當(dāng)壓力機(jī)工作臺(tái)面上有墊板時(shí)，用壓力機(jī)的閉合高度減去墊板厚度，就是壓力 機(jī)的裝模高度，沒(méi)有墊板的壓力機(jī)，其裝模高度與閉合高度相等。 ③模具的閉合高度是指壓力機(jī)滑塊在下止點(diǎn)位置時(shí)，模具上模座上平面至下模座 下平面之間的距離。它與壓力機(jī)的配合應(yīng)該遵守下列關(guān)系 ????maxmin5101801407ddHH????? 如果壓力機(jī)上不設(shè)置墊板，模具閉合高度 H 在 155～175mm 之間。加上墊板，模具 閉合高度 H 將減小。 式中 H MAX。——壓力機(jī)的最大閉合高度，mm； HMIN——壓力機(jī)的最小閉合高度，mm； H —— 模具的閉合高度，mm； Hd——壓力機(jī)墊板厚度，mm。 (5)工作臺(tái)面尺寸 壓力機(jī)工作臺(tái)尺寸應(yīng)大于下模周界 50～70mm。J23—10 型壓力 第 12 頁(yè) 共 33 頁(yè) 機(jī)的工作臺(tái)尺寸(前后 X 左右)為 240mmx370mm。那么，設(shè)計(jì)時(shí)模具的下模座(寬 X 長(zhǎng))不 要超過(guò) 240mmx370mm。 (6)模柄孔尺寸 直徑 X 深度為 ?30mmX55mm，那么，設(shè)計(jì)時(shí)模具的模柄尺寸要與模 柄孔尺寸匹配。 5.4 彎曲模工作部分設(shè)計(jì)的計(jì)算 彎曲模工作部分尺寸主要指凹模圓角半徑、凸模圓角半徑和凹模的深度。U 形件彎 曲模，還有凸、凹模之間的間隙及模具橫向及深度尺寸。 5.4.1 凸模圓角半徑 Tr ①當(dāng)彎曲件 r>10 時(shí)，凸模圓角半徑 rt為 13tsrrEt??? ②當(dāng)彎曲件 r 較小時(shí)，凸模圓角半徑為 ??minttr??但 此工件的彎曲圓角半徑較小但不小于工件材料所允許的最小彎曲半徑,故凸模圓角 半徑 可取彎曲件的內(nèi)彎曲半徑 r＝0.6mm。I r 5.4.2 凹模圓角半徑 Ar 凹模圓角半徑不能過(guò)小，以免增加彎曲力，擦傷工件表面。此件兩邊彎曲高度相 同，屬于對(duì)稱彎曲，凹模兩邊圓角半徑 r，應(yīng)取大小一致。 凹模圓角半徑 ra一般按材料厚度 t 來(lái)選取。 24tmt???:??3~62aartt? 該工件厚度 t＝1mm，故凹模圓角半徑 r=5t=5mm。 5.4.3 凹模深度的計(jì)算 Ar 第 13 頁(yè) 共 33 頁(yè) 凹模深度要適當(dāng)，凹模深度過(guò)小坯料兩端未受壓部分太多，工件回彈大且不平直， 影響工件質(zhì)量。若過(guò)大，則浪費(fèi)模具鋼材，且需沖壓有較大的工作行程。所以根據(jù)經(jīng) 驗(yàn)數(shù)字查表得此形彎曲模的凹模深度為 。ml15? 5.4.4 凸、凹模間隙的計(jì)算 彎曲凸、凹模之間的單邊間隙用 C 來(lái)表示。 U 形件彎曲 對(duì)于鋼板 C =（1.05～1.15）t 對(duì)于有色金屬板料 C =（l～1.1）t 凸、凹模間隙是靠調(diào)節(jié)壓力機(jī)的閉合高度來(lái)實(shí)現(xiàn)的，不必在設(shè)計(jì)及制造模具時(shí)考 慮。 此制件為特殊的 U 形件，材料為一般鋼板，可以按照一般 U 形件彎曲標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算。 彎曲模的凸、凹模單邊間隙一般可按按下式計(jì)算： △+??tCKt 式中： C——彎曲模凸、凹模單邊間隙； ——工件材料厚度，其值為 1mm;t △——材料厚度的正偏差，其值為 0.025； K——間隙系數(shù)，查表為 0.05。 代入公式計(jì)算 10.25.*17Cm?? 很顯然凸、凹模間隙符合要求。 5.4.5 凸、凹模尺寸的計(jì)算 彎曲件寬度尺寸標(biāo)注在外側(cè)時(shí)應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)，先確定凹模尺寸。考慮到模具磨 第 14 頁(yè) 共 33 頁(yè) 損和工件回彈的影響， 凹模寬度尺寸： △75.0(max??LAA?0) 彎曲件寬度尺寸標(biāo)注在內(nèi)側(cè)時(shí)則應(yīng)以凸模為基準(zhǔn)，先確定凸模尺寸。同理若考慮 模具磨損和工件的回彈影響，凸模寬度尺寸： △25.0(??LT0)T?? 此制件尺寸標(biāo)注在外側(cè)，如 5-1 圖所示： ±△ ′ 圖 5-1 標(biāo)注外形的彎曲件 所以選擇第一組公式進(jìn)行計(jì)算： 凹模尺寸 △75.0(max??LAA?0) 凸模尺寸 0)(TZAT?? 式中： 、 ——凸凹橫向尺寸；L ——彎曲件橫向的最大極限尺寸；max △——彎曲件橫向的尺寸公差； 第 15 頁(yè) 共 33 頁(yè) 、 ——凸、凹模的制造公差， 采用 IT8 級(jí)， 采用 IT9 級(jí)。T?? T??? 經(jīng)查表 △ ； ；m62.0?T?m039.??062.? 代入上述公式得 ??0.620.62175*38AL??????0.390.391852*7TLm??? 所以根據(jù)制件尺寸計(jì)算得到凸模尺寸為 ；凹模尺寸為 。0.623185m? 0.3927m? 第 6 章 模具總體設(shè)計(jì) 6.1 模具類型的選擇 有彎曲工藝分析可知，該制件的成型工藝過(guò)程可分為包括下料和彎曲兩道工序， 下料工序的模具比較簡(jiǎn)單，或者也可以根據(jù)生產(chǎn)車間的實(shí)際情況對(duì)已有的剪切模具進(jìn) 行相應(yīng)的調(diào)整，下料工序的模具問(wèn)題很容易解決。所以，本設(shè)計(jì)只對(duì)彎曲這道工序進(jìn) 行設(shè)計(jì)，該模具的類型為單工序彎曲模。 6.2 定位方式的選擇 因?yàn)樵撝萍善桨鍙澢圃於?，并且為小?90 的 U 型件。彎成的零件形狀完? 全對(duì)稱，壓力的中心也在中心處，本方案采用的是單工序彎曲模，坯料的放入采用人 工，所以該制件的定位采用的是兩邊的定位板和中心處的定位銷進(jìn)行長(zhǎng)度定位和溝槽 進(jìn)行定位，每次加工時(shí)只需將剪好的條料放入溝槽中，靠?jī)蛇叺亩ㄎ话寮岸ㄎ讳N就可 以保證條料的準(zhǔn)確定位。這樣的定位比較方便，加工也十分的容易，并且保證了坯料 在彎曲模內(nèi)的準(zhǔn)確定位，避免彎曲過(guò)程中坯料的偏移，提高定位精度。 6.3 卸料出件方式的選擇 第 16 頁(yè) 共 33 頁(yè) 卸料出件包括頂件和出件兩種方式的確定。此工件為小于 90 的 U 形件，其結(jié)構(gòu)? 形狀決定了成型的制件一定是包在凸模上，根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)形狀可知，有擺塊包著制 件，上?；爻虝r(shí)兩擺塊利用安裝在模座上的彈簧分開(kāi)，擺塊的下面要安裝一個(gè)頂板， 利用底部的彈簧帶動(dòng)頂板頂出制件。它的出件方式如果設(shè)計(jì)自動(dòng)出件裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 制作成本高，不經(jīng)濟(jì)。所以對(duì)于本套模具設(shè)計(jì)采用的是手動(dòng)出件，勞動(dòng)強(qiáng)度稍大，但 節(jié)省了制造成本和模具的平時(shí)維修的工時(shí)和費(fèi)用。 6.4 導(dǎo)向方式的選擇 模具屬于單工序沖模，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，導(dǎo)向精度要求不高，通過(guò)凸、凹模就可以保證， 定位靠在壓力機(jī)上安裝時(shí)調(diào)整來(lái)定位。無(wú)需設(shè)計(jì)導(dǎo)柱和導(dǎo)套，所以采用無(wú)導(dǎo)向裝置。 模具結(jié)構(gòu)草圖如 6-1 圖所示： 圖 6-1 模具結(jié)構(gòu)草圖 第 7 章 模具主要零部件的設(shè)計(jì) 第 17 頁(yè) 共 33 頁(yè) 7.1 凸模部分的設(shè)計(jì) 彎曲模沒(méi)有固定的結(jié)構(gòu)形式，此工件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，精度要求不高，所以可以設(shè)計(jì)比 較簡(jiǎn)單一些，但一定要把回彈角考慮進(jìn)去凸模成型部分設(shè)置為 58.7o。根據(jù)制件形狀可 以將凸模設(shè)計(jì)為整體式凸模，對(duì)凸模上半部分的設(shè)計(jì)精度要求不嚴(yán)格，其寬度為 31.85mm，高度為 50mm，長(zhǎng)度為 10mm。凸模的下半部分比較復(fù)雜，根據(jù)制件的外形設(shè) 計(jì)，其具體尺寸已經(jīng)在前邊計(jì)算過(guò)，即工作部分尺寸為 ，保證傾斜角度是0.623185m? 58.7°，圓角半徑是 0.6mm,并且斜面大于 6mm,設(shè)計(jì)值為 12 mm。并且在凸模底部設(shè)置 φ4 的定位孔，如 7-1 圖所示： 1.758.7°4 圖 7-1 整體式凸模 7.2 凹模部分的設(shè)計(jì) 凹模設(shè)計(jì)成滾動(dòng)軸式的，來(lái)減小回彈,為了成形 60 的角，要求滾軸彎曲成型部分? 為 58.7 ,左右兩件想對(duì)稱。這種形狀的凹模包括成形凹模和滾軸的設(shè)計(jì)，根據(jù)模具結(jié)? 構(gòu)的設(shè)計(jì)和模具的工作過(guò)程的要求，可以看出凹模的設(shè)計(jì)不僅要保持上面的尺寸，還 要保證成形滾軸能在座架上轉(zhuǎn)動(dòng)，以 Ф4mm 的圓的中心線為中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，保證零件可 以拔出來(lái)，同時(shí)成形轉(zhuǎn)軸要轉(zhuǎn)動(dòng)，在下面還要留出一定的距離，保證制件拔出的時(shí)候， 兩滾軸不相撞。 具體尺寸及形狀如 7-2 圖所示： 第 18 頁(yè) 共 33 頁(yè) 圖 7-2 轉(zhuǎn)軸式凹模 7.3 上模座及模柄的設(shè)計(jì) 因?yàn)榇酥萍缶炔桓?，選擇了無(wú)導(dǎo)柱裝置，所以設(shè)計(jì)模具時(shí)為了進(jìn)一步簡(jiǎn)化 模具的結(jié)構(gòu)，將模柄與上模座設(shè)計(jì)成整體形式的，選擇標(biāo)準(zhǔn)模架——帶柄圓形上模座 （帶柄圓形上模座用于無(wú)導(dǎo)向系統(tǒng)的單工序沖模以支撐和固定凸模等零件） 。根據(jù)所選 壓力機(jī)的參數(shù)，得到模柄孔的尺寸為 Ф30mm 深度為 55mm，上模座的厚度為 35mm，總 高度為 83mm。 由于設(shè)計(jì)時(shí)希望凸模直接壓入模座內(nèi)，所以在上模座的底部切割出于凸模上部尺 寸相匹配的孔。其配合要求為 H7/m6。根據(jù)凸模上部的尺寸查手冊(cè)的其孔口為 31.26mm,壓 入深度為 9mm。 7.4 下模座的設(shè)計(jì) 第 19 頁(yè) 共 33 頁(yè) 模座的設(shè)計(jì)要求，除了保證強(qiáng)度以外還應(yīng)考慮模具在壓力機(jī)上的安裝、頂件裝置 的安裝等方面的問(wèn)題，標(biāo)準(zhǔn)彎曲模模架很復(fù)雜，并且加工較困難，對(duì)此簡(jiǎn)單模具使用 性不大，所以自行設(shè)計(jì)了下模座的大小，選擇的模座的厚度為 40mm，長(zhǎng)為 160mm，寬 為 80mm。并且在模座上打出必須的螺釘和銷釘孔。 7.5 其它零部件的選擇 其它的次要零件的設(shè)計(jì)也很重要，它們都為標(biāo)準(zhǔn)件，螺釘按 M10×50 GB70-85 選 4 個(gè)，另外再選 2 個(gè) M10×40 GB70-85 的螺釘。頂件裝置采用彈簧彈頂裝置， 10×16 GB2866.5—81（這個(gè)頂件裝置對(duì)于這套模具可能不太合適，如果由于過(guò)長(zhǎng)造成的問(wèn)題 可以通過(guò)改變它的長(zhǎng)度或按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行加工即可） 。彈簧選 1.6×10×35 GB2089—80 的。 第 8 章 設(shè)備的選定 根據(jù)前邊彎曲力及壓力機(jī)噸位的計(jì)算，確定選開(kāi)式可傾壓力機(jī) J23-10 模具閉合高度 mH165?模 模具外廓尺寸 0? 此時(shí) 開(kāi)式可傾壓力機(jī)，主要力學(xué)性能為：KN10 公稱壓力 1 最大裝模高度 m20 行程 45 臺(tái)面尺寸 37? 根據(jù)模具閉合高度，彎曲力，外廓尺寸等數(shù)據(jù)選定此設(shè)備是合適的。 J23—100 具體的參數(shù)如表 1 J23—100 壓力機(jī)參數(shù)表 第 20 頁(yè) 共 33 頁(yè) 公稱壓力 100KN 滑塊行程 45mm 滑塊行程次數(shù) 145 次/min 最大裝模高度 220mm 最大封閉高度 180mm 封閉高度調(diào)節(jié)量 35mm 滑塊的中心線至 床身的距離 130mm 立柱距離：180mm 連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度 40mm 墊板尺寸（厚度） 35mm 前后 240mm 前后 130mm 工作臺(tái)尺寸 左右 370mm 工作臺(tái)孔尺 寸 左右×孔徑 200mm×170mm 模柄孔尺寸 φ30mm×55mm 最大傾斜角度 35° 彎曲模在壓力機(jī)上的安裝 根據(jù)彎曲模的閉合高度，下模座的平面尺寸及所選壓力機(jī)的額定壓力，確定要安 裝的設(shè)備，模具安裝時(shí)，先安裝上模，把上模固定好，根據(jù)上模的安裝位置，調(diào)整下 模與上模的間隙，間隙調(diào)整好后，把下模預(yù)緊，經(jīng)沖床空運(yùn)行無(wú)問(wèn)題，停機(jī)后，把下 模緊固好，再進(jìn)行試模。 第 9 章 模具總裝圖 由以上設(shè)計(jì)，可得到如 9-1 圖所示的模具總裝圖。 第 21 頁(yè) 共 33 頁(yè) 71234510 689 圖 9-1 滾動(dòng)軸彎曲模 1、模柄 2、銷釘 3、凸模 4、滾軸5、成形凹模6、底座7、彈簧套筒螺釘8、拉簧9、 螺釘10、限位螺釘11、頂桿 模具工作過(guò)程： 坯料由定位板固定在凹模面上，壓力機(jī)滑塊帶著上模下行，凸模下表面先接觸毛 坯料，使它先彎曲成兩直邊平行的 U 形過(guò)渡件，當(dāng)工件底部接觸到轉(zhuǎn)軸凹模后，轉(zhuǎn)軸 凹模就會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，將工件彎曲成形。凸模回升時(shí)，依靠拉簧的拉力使?jié)L軸復(fù)位，成形件 留在凸模上，用手工將工件縱向取出。進(jìn)行下一個(gè)工件的生產(chǎn)。 第 10 章 工作零件的加工工藝 本副彎曲模，模具零件加工的關(guān)鍵在工作零件，帶柄圓形上模座，下模座。其工 作零件主要是凸模、凹模及滾軸。制件本身的要求精度又不高，所以對(duì)模具材料的要 求不高，選擇一般的冷作模具鋼就能夠滿足加工零件的要求，完成對(duì)制件的加工，凸 模和凹模都選用 CrWMn，滾軸選用 T8A。 該套模具根據(jù)裝配圖可以看出采用的是正裝的模具，僅有彎曲的這一道工序。另 第 22 頁(yè) 共 33 頁(yè) 外本套模具的組成也非常的簡(jiǎn)單，零件圖中沒(méi)有對(duì)零件的各個(gè)部分的公差做出明確的 規(guī)定，這里取制件的公差等級(jí)為 IT14，屬于一般精度的加工要求。但是根據(jù)凸、凹模 的形狀可知，利用一般的加工方法難以完成，凹模的需要采用線切割進(jìn)行加工，對(duì)于 凸模采用電火花加工而成，具體的加工方案見(jiàn)下表機(jī)械加工工藝過(guò)程卡 1，成形凹模的 加工采用線切割加工而成，具體方案見(jiàn)下表機(jī)械加工工藝過(guò)程卡 2。 表 2 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡 1 產(chǎn)品型號(hào) 零（部）件圖號(hào) 1 機(jī)械加工工藝過(guò)程 卡片 產(chǎn)品名稱 凸 模 零（部）件名稱 共（2）頁(yè)第（1）頁(yè) 第 23 頁(yè) 共 33 頁(yè) 材料牌號(hào) Cr WM n 毛坯 種類 鍛 件 毛坯外 型尺寸 12mm ×34m m×52 mm 每個(gè)毛坯可制件數(shù) 1 每臺(tái) 件數(shù) 1 備注 工時(shí)工序號(hào) 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 車間 工段 設(shè)備 工 藝 裝 備 準(zhǔn)終 單件 01 下 料 鋸床下料 金工 G711 6 02 鍛 造 鍛成矩形棒料 金工 03 時(shí) 效 對(duì)鍛件進(jìn)行時(shí)效退火 熱處 理 04 車 削 粗車 11mm×33mm×51mm 的矩形及端面 金工 C061 8 三爪卡盤(pán) 05 車 削 精車 10.5mm×33mm×50.5mm 的 矩形 金工 C061 8 三爪卡盤(pán) 06 銑 削 粗銑另一端面 金工 X50 A 專用銑夾具 07 磨 削 磨基準(zhǔn)面 金工 M10 40 專用磨夾具 08 電 火 花 加工凸模的工作部分 D712 5 專用電火花加工夾具 09 淬 火 回 火 對(duì)凸模的加工的部分進(jìn)行 熱處理 熱處 理 10 研 磨 對(duì)凸模進(jìn)行進(jìn)一步的修整 金工 11 檢 驗(yàn) 設(shè)計(jì) 審核 標(biāo)準(zhǔn)化 會(huì)簽 第 24 頁(yè) 共 33 頁(yè) 日 期 日期 日期 日期 標(biāo)記 記 數(shù) 更改文 件號(hào) 簽字 日期 標(biāo)記 處 數(shù) 更該 文件 號(hào) 表 3 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡 2 產(chǎn)品型號(hào) 零（部）件圖號(hào) 2機(jī)械加工工藝過(guò)程 卡片 產(chǎn)品名稱 凹模 零（部）件名稱 共 2 頁(yè)第 2 頁(yè) 材料牌號(hào) Cr WM n 毛坯 種類 鍛 件 毛坯外 型尺寸 104mm ×42m m×56 mm 每個(gè)毛坯可制件數(shù) 1 每臺(tái) 件數(shù) 1 備注 工時(shí)工序號(hào) 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 車間 工段 設(shè)備 工 藝 裝 備 準(zhǔn)終 單件 01 下 料 鋸床下料 金工 G711 6 02 鍛 造 鍛成六方 鍛造 03 時(shí) 效 對(duì)鍛件進(jìn)行時(shí)效退火 熱處 理 04 粗 銑 粗銑六面 金工 X 50A 專用銑夾具 05 磨 削 粗磨六面成直角 金工 M 1040 專用磨夾具 06 劃 線 確定孔位，為下一步加工 打好基準(zhǔn)沖眼兒 鉗工 07 鉆 孔 根據(jù)沖眼兒鉆孔 金工 ZQ 4015 專用鉆夾具 08 精 磨 精磨上下兩面，表面粗糟 度值為 Ra0.8 金工 M 1040 專用磨夾具 09 線 切 加工成形凹模的工作部分 CKX -2A 專用線切割?yuàn)A具 第 25 頁(yè) 共 33 頁(yè) 割 10 研 磨 對(duì)成形凹模進(jìn)行進(jìn)一步的 修整 金工 11 淬 火 回 火 對(duì)成形凹模進(jìn)行熱處理 熱處 理 12 檢 驗(yàn) 設(shè)計(jì) 日 期 審核 日期 標(biāo)準(zhǔn)化 日期 會(huì)簽 日期 標(biāo)記 記 數(shù) 更改文 件號(hào) 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更該 文件 號(hào) 彎曲模的作用是使坯料在塑性變形內(nèi)發(fā)生彎曲，使坯料產(chǎn)生永久性變形而獲得所 要求的尺寸。 由于模具彎曲工作部分的形狀及尺寸精度要求較高，制造時(shí)凸、凹模工作表面的 曲線和折線需用事先做好的樣板和給樣件來(lái)控制，樣板與樣件的加工精度為+0.05mm。 裝配時(shí)可按照沖裁模的裝配方法，借助樣件或樣板調(diào)整間隙。 為了提高之間的表面質(zhì)量和模具壽命，彎曲模凸、凹模的表面粗慥度要求較低， 一般為 Ra＜0.4m。 第 11 章 模具的裝配、安裝及調(diào)試 11.1 模具的裝配 無(wú)導(dǎo)向裝置的沖模即敞開(kāi)式模具裝配時(shí)沒(méi)有嚴(yán)格的先后順序要求。凸凹模之之間 的間隙在壓力機(jī)上調(diào)配時(shí)調(diào)整，上下模部分完全按照?qǐng)D紙要求裝配，然后將上下模與 第 26 頁(yè) 共 33 頁(yè) 壓力機(jī)滑塊固定牢，下模部分通過(guò)螺釘和壓板初步固定在工作臺(tái)上。通過(guò)邊試邊調(diào)整 間隙，直到?jīng)_出合格制件為止。此時(shí)將下模部分完全固定牢固后，即可正常用于生產(chǎn)。 具體步驟如下所示： 1） 安裝上模部分 模柄和上模座是一個(gè)整體，所以不需裝配。主要是凸模的裝配，因?yàn)槟＞咴O(shè)計(jì)比 較簡(jiǎn)單，凸模直接壓入上模座中，其配合要求為 H7/m6。裝配時(shí)先在壓力機(jī)上將凸模壓 入上模座內(nèi)，檢驗(yàn)凸模的垂直度，然后將凸模尾部磨平。 2） 安裝下模部分 檢查下模各個(gè)零件尺寸是否能滿足裝配技術(shù)條件。將下模座放在夾板上加好，再 將固定板、座架放在下模座上，保證凸、凹模的幾何中心重合，然后夾緊。 3） 鉆鉸下模銷釘和螺釘孔 在下模座板上劃線，確定螺釘孔、銷釘孔的位置，將下模部分放在鉆床上，根據(jù) 具體的要求將螺釘孔、銷釘孔加工出來(lái)。并用螺釘和銷釘將下模部分固定。然后，將 彈簧和頂桿裝入下模座和座架內(nèi)。把成型擺塊裝入座架中。再將座架放入固定板，用 圓銷將成形擺塊固定，最后，打入銷釘上上螺釘，完成下模的裝配。 4） 配裝凸、凹模部分 將凸模在壓力機(jī)的模柄孔中固定，將下模放在壓力機(jī)的工作臺(tái)面上，根據(jù)凸模的 位置調(diào)整下模的位置，將樣件放夾在凸模上，壓力機(jī)下行進(jìn)行試沖來(lái)調(diào)整上下模的位 置。然后，放上條料進(jìn)行試沖。 根據(jù)試沖的情況，在對(duì)模具進(jìn)行修整，直到達(dá)到要求為止，將沖好的制件連同模 具一起交付使用或入庫(kù)封存。 11.2 模具的安裝 11.2.1 彎曲模的安裝要點(diǎn) 壓力機(jī)的選用要求： 壓力機(jī)噸位大于沖模的工藝力； 第 27 頁(yè) 共 33 頁(yè) 壓力機(jī)的制動(dòng)器離合器及操作系統(tǒng)等機(jī)構(gòu)的工作要正常； 壓力機(jī)要有足夠的剛性，強(qiáng)度和精度。 壓力機(jī)工作臺(tái)面的選用要求 壓力機(jī)與模具底面要清理干凈，不準(zhǔn)有任何污漬和金屬費(fèi)屑。 沖模的緊固要求： 安裝沖模的螺栓及螺母和壓板應(yīng)采用專用件； 用壓板將下模緊固在工作臺(tái)面上時(shí)，其緊固用的螺栓擰入螺孔中的長(zhǎng)度應(yīng)大于螺 栓直徑的 1.5—2 倍； 壓板的壓置應(yīng)使壓板的基面平行于壓力機(jī)的臺(tái)面，不準(zhǔn)偏斜。 凸模進(jìn)入凹模的深度的要求： 彎曲模采用試沖方法，確定凸模進(jìn)入凹模的深度。 凸模與凹模的相對(duì)位置的要求： 沖模安裝后，凸模的中心線應(yīng)與凹模工作平面垂直； 凸模與凹模的間隙應(yīng)均勻。 11.2.2彎曲模的安裝步驟 此模具是無(wú)導(dǎo)向沖模，裝配方法相對(duì)比較簡(jiǎn)單，該模具的設(shè)計(jì)上下模的對(duì)正是在 放到壓力機(jī)上調(diào)整模具在壓力機(jī)的位置，靠壓力機(jī)的導(dǎo)軌來(lái)對(duì)正。具體步驟如下： 1）將模具放在壓力機(jī)平臺(tái)中心處。 2）將壓力機(jī)滑塊的螺母松開(kāi)，用手或者撬杠轉(zhuǎn)動(dòng)飛輪使壓力機(jī)滑塊下降到同模具 上模板接觸，并使沖模模柄進(jìn)行滑塊沖。 3）將模柄緊固在滑塊上，固定時(shí)，應(yīng)注意使滑塊兩邊的螺栓交錯(cuò)旋緊。 4）在凹模刃口上，墊以相當(dāng)于凸、凹模單邊間隙的硬紙板或鋼皮，并使間隙均勻。 5）間隙調(diào)整后壓緊下模。 第 28 頁(yè) 共 33 頁(yè) 6）開(kāi)動(dòng)壓力機(jī)進(jìn)行試模。 11.3 模具的調(diào)試 無(wú)導(dǎo)向裝置的模具上、下模的位置要用測(cè)量間隙或用墊片法來(lái)保證。此沖壓為對(duì) 稱的制件，則安裝模具時(shí)，先將上模緊固在壓力機(jī)滑塊上，下模在工作臺(tái)上暫不緊固。 然后在凹模洞壁口放置于制件材料等厚的墊片，再使上、下模吻合，就能達(dá)到自動(dòng)對(duì) 準(zhǔn)，且間隙均勻，待調(diào)整好閉合高度后，再把下模緊固，既可試沖。所墊的墊片，最 好墊入試件，這樣可便于調(diào)整間隙，也避免碰壞凸、凹模。 彎曲模的調(diào)整工作比一般的沖裁模復(fù)雜的多。彎曲模試沖時(shí)常出現(xiàn)的缺陷、產(chǎn)生 原因及調(diào)整方法如表 2 所示： 第 29 頁(yè) 共 33 頁(yè) 表 4 彎曲模試沖時(shí)的缺陷和調(diào)整方法 缺陷 產(chǎn)生原因 調(diào)整方法 彎曲件地面不平 1.卸料桿分布不均勻 2.壓料力不夠 1.均勻分布卸料桿或增加卸料桿的個(gè)數(shù) 彎曲件形狀和尺寸不合格 沖壓件產(chǎn)生回彈造成之間不合格 1.修改凸模的角度和形狀 2.增加凹模的深度 3.減少凸凹模之間的間隙 4.彎曲前坯料退火 5.增加校正力 彎曲件產(chǎn)生裂紋 1.彎曲變形區(qū)內(nèi)應(yīng)力超過(guò)材 料強(qiáng)度極限 2.彎曲區(qū)外側(cè)有毛刺 3.彎曲變形過(guò)大 4.彎曲線與板料的纖維方向 平行 5.凸模圓角小 1.更換蘇醒好的材料或?qū)⒉牧贤嘶?2.減少?gòu)澢冃瘟亢髮⒂忻踢叿旁?彎曲內(nèi)側(cè) 3.分次彎曲，首次彎曲用較大的彎曲 半徑 4.更改落料排樣，使彎曲線與板料纖 維方向成一定角度 5.加大凸模圓角 彎曲件表面擦傷或壁 厚減薄 1.凸模圓角過(guò)大或表面粗慥 2.板料粘附在凹模內(nèi) 1.加大凸模圓角，降低表面粗燥度 2.凹模表面鍍鉻或化學(xué)處理 第 30 頁(yè) 共 33 頁(yè) 3.間隙小，擠壓變薄 4.壓料裝置亞料力過(guò)大 3.增加間隙 4.減小壓料力 彎曲件出現(xiàn)撓曲度或 扭轉(zhuǎn) 中性層內(nèi)外變化收縮，彎曲 量不一樣 1.對(duì)彎曲件進(jìn)行再校正 2.材料彎曲前退火處理 3.改變?cè)O(shè)計(jì)，將彈性變形設(shè)計(jì)在于撓 曲度方向相反的方向上 結(jié)論 本課程設(shè)計(jì)是我們進(jìn)行完了三年的模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)課程后進(jìn)行的，它是對(duì)我 們?nèi)陙?lái)所學(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(shí)踐的訓(xùn) 練。它在我們的學(xué)習(xí)中占有重要的地位。 通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我再?gòu)?fù)習(xí)老知識(shí)的同時(shí)學(xué)到了許多新知識(shí)，對(duì)一些原來(lái)一知 半解的理論也有了進(jìn)一步的的認(rèn)識(shí)。特別是原來(lái)所學(xué)的一些專業(yè)基礎(chǔ)課：如機(jī)械制圖、 模具材料、公差配合與技術(shù)測(cè)量、冷沖模具設(shè)計(jì)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(shí)運(yùn)用到實(shí)際的設(shè)計(jì)中。同時(shí)還使我更清楚了模具設(shè)計(jì)過(guò) 程中要考慮的問(wèn)題，如怎樣使制造的模具既能滿足使用要求又不浪費(fèi)材料，保證工件 的經(jīng)濟(jì)性，加工工藝的合理性。 在設(shè)計(jì)的過(guò)程中通過(guò)沖壓手冊(cè)、模具制造簡(jiǎn)明手冊(cè)、模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)等隊(duì)要設(shè) 計(jì)的問(wèn)題進(jìn)行查詢，我了解了通過(guò)更多的途徑去了解我要做的設(shè)計(jì)，使設(shè)計(jì)更具合理 性。也使我學(xué)會(huì)了設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)資料的查詢和運(yùn)用。 通過(guò)對(duì)滾動(dòng)軸彎曲模的設(shè)計(jì)，使我對(duì)彎曲模有了深刻的認(rèn)識(shí)，特別是這種帶有擺 塊的彎曲模具的設(shè)計(jì)。彎曲模的主要零件的加工一般比較復(fù)雜，多采用線切割進(jìn)行加 工，彎曲回彈的影響因素多，不容易從純理論的角度精確的計(jì)算出來(lái)，多需要在試模 后再進(jìn)行調(diào)整。在模具的設(shè)計(jì)過(guò)程中也遇到了一些難以處理的問(wèn)題，雖然設(shè)計(jì)中對(duì)它 們做出了解決 ，但還是感覺(jué)這些方案中還是不能盡如人意，如壓力計(jì)算時(shí)的公式的選 用、凸凹模間隙的計(jì)算、卸件機(jī)構(gòu)選用、兩滾動(dòng)軸的確切位置等。 第 31 頁(yè) 共 33 頁(yè) 一個(gè)多月斷斷續(xù)續(xù)的設(shè)計(jì)與研究，修改再修改，終于可以暫時(shí)畫(huà)上個(gè)句號(hào)，但由 于缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)一些零部件的設(shè)計(jì)以及相關(guān)尺寸的計(jì)算，壓力計(jì)的選用等方面還 存在很多疑惑，難免有疏漏之處，懇請(qǐng)老師給予指正。 致謝 感謝各位老師在三年之中的諄諄教誨和在作畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中對(duì)我的幫助。使我 在大學(xué)三年學(xué)到了更多知識(shí)，在此衷心對(duì)各位老師的辛勤教導(dǎo)表示感謝。對(duì)你們?cè)谄?時(shí)學(xué)習(xí)和生活中提供的幫助，值此畢業(yè)之際表示深深的謝意。 畢業(yè)之后，我一定會(huì)努力工作，不辜負(fù)各位老師對(duì)我的深切期望，在這里也說(shuō)一 聲：老師您辛苦了！ 祝各位老師，工作順利，萬(wàn)事如意! 參考文獻(xiàn) [1] 王秀鳳 萬(wàn)良輝主編.冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造.北京航空航天大學(xué)出版社 第 32 頁(yè) 共 33 頁(yè) [2] 吳伯杰主編.沖壓工藝與模具.電子工業(yè)出版社 [3] 許發(fā)樾主編.模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè).機(jī)械出版社 [4] 王孝培主編.實(shí)用沖壓技術(shù)手冊(cè).機(jī)械出版社 [5] 陳孝康主編.實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè).中國(guó)輕工業(yè)出版社 [6] 現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)，制造，調(diào)試與維修實(shí)用手冊(cè) 4.金版電子出版社 [7] 劉建超 張寶忠主編.沖壓模具設(shè)計(jì)與制造.高等教育出版社 [8] 翟徳梅主編.模具制造技術(shù) [9] 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