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成都紡織高等?？茖W校
沖壓模具課程設(shè)計說明書
——Z形件彎曲模設(shè)計
院系 機械系
班級 模具052班
學生姓名 韓德平
同組成員 何 強
指導教師 龍 玲
完成日期 2007 年 7 月 7 日
零件簡圖:如右圖所示
生產(chǎn)批量:大批量
材料:Q235
材料厚度:1.5mm
1. 沖壓件工藝分析
該工件只有切斷和彎曲兩個工序,材料Q235鋼為軟材料,在彎曲時應有一定的凸凹模間隙.工件的尺寸全部為自由公差,可看作IT14級,尺寸精度較低,普通彎曲就能滿足要求.
2. 沖壓方案的確定
該工件包括切斷和彎曲兩個工序,可以有以下幾種方案:
方案一:先切斷,后彎曲.采用單工序模生產(chǎn);
方案二:切斷___彎曲復合沖壓.采用復合模生產(chǎn);
方案一模具結(jié)構(gòu)簡單,但需要兩道工序兩副模具,生產(chǎn)效率低,難以滿足該工件大批量生產(chǎn)要求;方案二需一副模具,生產(chǎn)效率高,盡管模具結(jié)構(gòu)較方案一復雜,但由于零件幾何形狀簡單,模具制造并不困難.通過對上述方案的分析比較,該工件的沖壓生產(chǎn)采用方案二為佳.
3. 主要設(shè)計計算
(1) 毛坯尺寸計算
工件彎曲半徑r>0.5t,故坯料展開尺寸公式為：
LZ=L直1+ L直2 +L直3 +L彎1+ L彎2
查表3.4.1，當r/t=2.5,x=0.39.
L直1=14-r-t=14-4-1.5=8.5mm,
L直2=40-2t-2r=29mm,
L彎1=∏α/180(r+xt)=3.14×90(4+0.39×1.5)/180=7.1984mm,
故LZ=8.5+29+8.5+7.1984+7.1984=60.3968mm
(2) 排樣及相關(guān)計算
采用直排，且無廢料。坯料尺寸為60.40mm×16mm.查板材標準，選用
沖壓力的計算
落料力：F落=KLtτb=10920 N τb=350MPa
彎曲力：F自=6.6KBt2σb/r+t=2042.182 N σb=400MPa
F校=AP=19600 N
頂件力或壓料力： FD=0.5 F自=1021.91 N
壓力機公稱壓力： F壓=1.2 F校=23520 N
(3) 沖壓工序力計算
根據(jù)沖壓工藝總力計算結(jié)果，并結(jié)合工件高度，初選開式固定臺壓力機JH21-25.
(4) 工作部分尺寸計算
① 凸模圓角半徑： rT=4mm
工作相對彎曲半徑r/t較小，故凸模圓角半徑rT等于工件的彎曲半徑。
② 凹模圓角半徑： rA=6mm
∵t≤2mm, ∴rA=(3___6)t=6mm.
③ 凸，凹模間隙：
彎曲模：Z/2=tmax+Ct=1.5+0.075+0.05×1.5=1.7mm 切斷：Z=0.18mm
④ 凹模深度：
t=1.5mm,凹模h0值: h0=4mm.
⑤ 橫向尺寸及公差：
凹模：(60.40-8.5)0+σκ=51.900+0.030mm
活動凸模：LA=（Lmax-0.75Δ）0+σκ=39.550+0.030
LT=（LA-2）0-Σt=39.55-3.4=36.150-0.020mm
則活動凸模尺寸為36.15+1.5=37.250-0.020mm
凸模尺寸：51.90-37.25-1.7-0.18=11.970-0.020mm
4. 模具的總體設(shè)計
（1） 模具類型的選擇
由沖壓工藝分析可知，采用復合沖壓，所以模具類型為切斷——彎曲復合模。
（2） 定位方式的選擇
導料采用導料銷，并采用擋料銷定位，以及采用壓料裝置。
（3） 卸料方式的選擇
采用頂件裝置。
（4） 導向方式的選擇
為了提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，該復合模采用后側(cè)導柱的導向方式。
5. 主要零部件設(shè)計
（1） 工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計
① 活動凸模：
結(jié)合工件并考慮加工，將彎曲凸模設(shè)計成活動的。用M8螺釘固定在凸模托板上。，與凸模托板配合按H6/M5，其長度為60mm。如下圖所示：
② 凸模
由于要先切斷在彎曲，故在凸模上嵌入鑲塊，并采用黏結(jié)劑固定。這樣可以節(jié)約材料，以免全部采用較好材料。鑲塊尺寸為2*5mm。
凸模與上模座采用螺釘固定。選用M6螺釘。，與上模按H6/M5配合。其總長L=150mm.如下圖所示。
③ 凹模
凹模與模座用螺釘固定固定。安裝凹模在模架上的位置時，要依據(jù)計算壓力中心的數(shù)據(jù)，將壓力中心和模柄中心重合。其輪廓尺寸如下圖所示：
④ 頂件塊
由于要先彎曲左側(cè)部分，其采用頂件裝置。故在凹模內(nèi)裝配頂板。具體尺寸如下圖所示：
（2） 模架及其他零部件的選用
模具選用后側(cè)導柱標準模架，可承受較大的沖壓力。為了提高模具
壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，該復合模采用后側(cè)導柱的導向方式。
導柱為32mm×160mm，導套為32mm×105mm×43mm
上模座厚度取45mm，即H上模=45；
壓塊厚度取50mm，即H壓塊=50；
凸模托板厚度取25mm，即H托板=25；
下模座厚度取50mm，即H下模=50；
模具閉合高度H閉=H上模+H壓塊+H托板+H下模+H凸-H入=207mm
可見該模具閉合高度小于所選壓力機JH21-25的最大裝模高度，可以使用。
6. 模具總裝圖
模具工作過程：在沖壓前活動凸模在橡皮的作用下與凸模端面齊平。沖壓時，右側(cè)彈簧將坯料壓緊。凸模和活動凸模一起往下，凸模將坯料切斷。繼續(xù)往下，由于橡皮產(chǎn)生的的彈壓力大于頂板下方緩沖器產(chǎn)生的彈頂力，推動頂板下移，使坯料左端彎曲，當頂板接觸下模座后，橡皮壓縮，則凸模相對于活動凸模下移，將坯料右端彎曲成形，當壓塊與上模座相碰時，整個工件得以校正。當上?；爻虝r，頂件塊將工件頂出，并手工將工件取走，然后將條料送進，進行下一個工件的生產(chǎn)。
模具裝配圖如下圖所示：
7．沖壓設(shè)備的選定
通過校核，選擇開式固定臺壓力機JH21-25能滿足要求。其主要參數(shù)如下：
標稱壓力：250KN
標稱行程：2.8mm
滑塊行程：80mm
行程次數(shù)：100次/min
最大閉合高度：250mm
封閉高度調(diào)節(jié)：50mm
滑塊中心到機身距離：210mm
工作臺尺寸（前后×左右）：440mm×700mm
工作臺孔尺寸：150mm
模柄孔尺寸：40mm×65mm
電動機功率：2.2kw
8．模具的裝配
本模具的裝配先凸，凹模為基準件，先裝上模，再裝下模。裝配應保證間隙均勻。然后裝機試沖，并根據(jù)試沖結(jié)果做相應的調(diào)整。