帶凸緣七孔長方U形件底座的沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì)【沖孔落料復(fù)合模、彎曲模含2副模具18張CAD圖帶卡片】
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11 緒論沖壓模具在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。在傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)中工人生產(chǎn)的勞動(dòng)強(qiáng)度大、勞動(dòng)量大,嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率的提高。隨著當(dāng)今科技的發(fā)展,工業(yè)生產(chǎn)中模具的是用已經(jīng)越來越引起人們的重視,我而被大量應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中來。1.1 沖壓模具行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及技術(shù)趨勢(shì)改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，市場對(duì)模具的需求量不斷增長。近年來，模具工業(yè)一直以 15%左右的增長速度快速發(fā)展，模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大變化，除了國有專業(yè)模具廠外，集體、合資、獨(dú)資和私營也得到了快速發(fā)展。浙江寧波和黃巖地區(qū)的“模具之鄉(xiāng)”；廣東一些大集團(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，科龍、美的、康佳等集團(tuán)紛紛建立了自己的模具制造中心；中外合資和外商獨(dú)資的模具企業(yè)現(xiàn)已有幾千家。 隨著與國際接軌的腳步不斷加快，市場競爭的日益加劇，人們已經(jīng)越來越認(rèn)識(shí)到產(chǎn)品質(zhì)量、成本和新產(chǎn)品的開發(fā)能力的重要性。而模具制造是整個(gè)鏈條中最基礎(chǔ)的要素之一，模具制造技術(shù)現(xiàn)已成為衡量一個(gè)國家工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志 。 近年許多模具企業(yè)加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度，將技術(shù)進(jìn)步視為企業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。一些國?nèi)模具企業(yè)已普及了二維 CAD，并陸續(xù)開始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS 等國際通用軟件，個(gè)別廠家還引進(jìn)了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris 和 MAGMASOFT 等 CAE 軟件，并成功應(yīng)用于沖壓模的設(shè)計(jì)中。 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)和大專院校開展模具技術(shù)的研究和開發(fā)。經(jīng)過多年的努力，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)。 雖然中國模具工業(yè)在過去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重比較低； 2CAD/CAE/CAM 技術(shù)的普及率不高；許多先進(jìn)的模具技術(shù)應(yīng)用不夠廣泛等等，致使相當(dāng)一部分大型、精密、復(fù)雜和長壽命模具依賴進(jìn)口。 1.2 未來沖壓模具制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 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)展如下幾項(xiàng)： (1)全面推廣 CAD/CAM/CAE 技術(shù)模具 CAD/CAM/CAE 技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向。隨著微機(jī)軟件的發(fā)展和進(jìn)步，普及 CAD/CAM/CAE 技術(shù)的條件已基本成熟，各企業(yè)將加大 CAD/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/CAM/CAE技術(shù)跨地區(qū)、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 國外近年來發(fā)展的高速銑削加工，大幅度提高了加工效率，并可獲得極高的表面光潔度。另外，還可加工高硬度模塊，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化、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退璧闹T多功能，大大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)控銑床及加工中心上，實(shí)現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的加工程序、不同格式的 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、家電等行業(yè)得到成功應(yīng)用，相信在“十五”期間將發(fā)揮更大的作用。 (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)成加工技術(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)，它是有高速旋轉(zhuǎn)的簡單的管狀電極作三維或二維輪廓加工(像數(shù)控銑一樣)，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。國外已有使用這種技術(shù)的機(jī)床在模具加工中應(yīng)用。預(yù)計(jì)這一技術(shù)將得到發(fā)展。 3(5)提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度 我國模具標(biāo)準(zhǔn)化程度正在不斷提高，估計(jì)目前我國模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率已達(dá)到30%左右。國外發(fā)達(dá)國家一般為 80%左右。 (6)優(yōu)質(zhì)材料及先進(jìn)表面處理技術(shù) 選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用相應(yīng)的表面處理技術(shù)來提高模具的壽命就顯得十分必要。模具熱處理和表面處理是否能充分發(fā)揮模具鋼材料性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。模具熱處理的發(fā)展方向是采用真空熱處理。模具表面處理除完善應(yīng)發(fā)展工藝先進(jìn)的氣相沉積(TiN、TiC 等)、等離子噴涂等技術(shù)。 (7)模具研磨拋光將自動(dòng)化、智能化 模具表面的質(zhì)量對(duì)模具使用壽命、制件外觀質(zhì)量等方面均有較大的影響，研究自動(dòng)化、智能化的研磨與拋光方法替代現(xiàn)有手工操作，以提高模具表面質(zhì)量是重要的發(fā)展趨勢(shì)。 (8)模具自動(dòng)加工系統(tǒng)的發(fā)展 這是我國長遠(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；配有隨行定位夾具或定位盤；有完整的機(jī)具、刀具數(shù)控庫；有完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng)；有質(zhì)量監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)。 2 沖孔落料模設(shè)計(jì)產(chǎn)批量：大批量生產(chǎn) 4工件名稱：底座工件簡圖:如圖所示材料：20厚度：1.2mm圖 1 底座2.1 沖壓件工藝性分析此工件只有落料和沖孔兩個(gè)工序，材料為 20 鋼，具有良好的沖壓性能，適合沖裁。工件結(jié)構(gòu)簡單，具有 8 個(gè) φ12 孔，孔與孔，孔與邊緣之間的距離也滿足要求，零件圖上形狀尺寸 168mm,8mm， ,25mm,36mm 均為自由公差可 10 看作 IT12 級(jí)，尺m12??寸精度較低?？仔木嗟墓顬?0.2 屬于 IT11 級(jí)精度，可以通過模具結(jié)構(gòu)的正確性設(shè)?計(jì)來實(shí)現(xiàn)。2.2 沖壓工藝方案的確定 5該零件包括沖孔和落料兩個(gè)基本工序，可以有三種工藝方案。方案一：先沖孔，后落料，采用單工序模生產(chǎn)。方案二：沖孔－落料，在加彎曲。采用生產(chǎn)。方案三：沖孔－落料級(jí)進(jìn)沖壓。采用級(jí)進(jìn)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，成本高而生產(chǎn)效率低，難以滿足生產(chǎn)批量要求。方案二只需一副模具，工件的精度及生產(chǎn)效率都高，易于批量生產(chǎn)，接近凸凹模的許用最小壁厚，見表 2.9.6【6】模具強(qiáng)度較好制造難度小，并且沖壓后成品件留在模具上，在清理模具上的物料時(shí)，操作較方便，方案三也只需要一副模具，生產(chǎn)效率高，但操作不方便，送料速度較快，通過對(duì)上述三種方案的分析比較，該件選擇第二種方案較為合適。沖壓生差采用該方案最佳。2.3 主要設(shè)計(jì)計(jì)算2.3.1 排樣方式的確定與計(jì)算設(shè)計(jì)復(fù)合模，首先要設(shè)計(jì)條件排樣圖。底座的形狀簡單。由于零件外形尺寸為自由尺寸對(duì)精度要求不高，為了提高材料的利用率減少?zèng)_裁力，雖然這時(shí)會(huì)使零件外形尺寸公差等級(jí)降低但是經(jīng)過籌兼顧，全面考慮。這里我們采用少廢料排樣。如圖所示 排 樣 圖 6圖 2 少廢料排樣查板材標(biāo)準(zhǔn)【2】宜選 1250mm×1500mm 的鋼板，每張鋼板可剪裁 31 張條料（170mm×1500mm）每張條料可沖 8 個(gè)工件。故每張鋼板的利用率為10%A???A1： 零件面積A2: 鋼板面積%13.90108754 %105022)9.2().3(3?????????2.3.2 沖壓力的計(jì)算該模具采用復(fù)合模，擬選用彈性卸料下出件。沖壓力的相關(guān)計(jì)算如下： 由上式知 沖裁件面積 A1： A 1＝432 .24mm2條料寬度 B＝40mm步距 S S＝80mm一個(gè)步距的材料利用率 1?= =1?%0?BSnA80724.3?%=80%沖壓力：沖裁力 F： F＝KLt bτ式中： F—沖裁力（KN）L—沖裁件剪切周邊長度 （mm） 7t—沖裁件材料厚度—被沖材料的抗剪強(qiáng)度（MPa）bτK—系數(shù)，一般取 1.3.上式抗剪強(qiáng)度 與材料種類和培料的原始狀態(tài)有關(guān)，可在手冊(cè)中產(chǎn)迅查詢?為方便計(jì)算，可取材料的 ＝0.8 . 故沖裁力表達(dá)方式又可表示為：F＝1.3Ltbτb?≈Ltbτb?式中 —被沖裁材料抗拉強(qiáng)度（MPa）查手冊(cè)【3】得 20 鋼的 為 355～500MPa b?取 ＝360Mpab??NF1468032.)(7)280( ?????卸料力 Fx：Fx＝KxFKx—卸料力系數(shù) 見【1】表 2.6.1 取 Kx＝0.4Fx＝0.4×146880N＝58752N推件力 FT FT＝nK TFKT—推件力系數(shù)見【1】表 2.6.1 取 FT＝0.055n—同時(shí)卡在凹模內(nèi)的沖裁件數(shù)n=h/t式中：h—凹模洞口的直刃壁高度t—板料厚度n=h/t=8/1.2=7 查【1】表 2.9.4 h≥6 取 h＝8mm NFnkT 56181405.7???沖壓工藝總力 Fz:TXZ 2908?? 8彈性卸料：下出料方式2.3.3 壓力中心的確定及相關(guān)計(jì)算模具的壓力中心就是沖壓力合力的作用點(diǎn)。為了保證壓力機(jī)和模具的正常工作，應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機(jī)的中心滑塊中心線重合。否則，沖壓時(shí)滑塊就會(huì)承受偏心載荷，導(dǎo)致滑塊導(dǎo)軌與模具的導(dǎo)向部分不正常的磨損，還會(huì)使合理的間隙得不著保證，從而影響制件的質(zhì)量和降低模具的壽命，甚至損壞模具。此為多凸模模具的壓力中心，首先計(jì)算大凸模的壓力中心圖 3 壓力中心坐標(biāo)表 1 為壓力中心坐標(biāo)：各基本要素壓力中心坐標(biāo)值基本要素長度L/ mm X YL1=3 -80 0 9L2=28 -79.85 17.85L3=12 -154 -18L4=12 -148 -18L5=12 -142 -18L6=12 -88 -17.85L7=12 -76 -18L8=12 -54 -18L9=12 -34 -17.5L10=12 -8 -17.5-40.6m168321283 8445.798321 120? ?????????????LLXX同理可以得出： 1.1682128305.701122???????????LYYLy2.3.4 初選壓力機(jī)若選用 J23-16【2】 C 點(diǎn)仍在壓力機(jī)模柄孔投影面積范圍內(nèi)，故滿足要求。 10通過校核;選開式雙柱可傾壓力機(jī) J23-16【2】表 1-82；公稱壓力:160KN滑塊行程：55mm最大閉合高度：220mm閉合高度調(diào)整量：45mm立住距離：220mm滑塊中心線至床身距離：160mm工作臺(tái)尺寸（前后×左右）：300mm×450mm墊板尺寸：40mm模柄孔尺寸： 40mm×60mm?最大傾角斜度：5 0 113 模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1 工作零部件計(jì)算由于制件結(jié)構(gòu)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。這時(shí)需要分別計(jì)算和標(biāo)注凸模和凹模的尺寸和公差.沖孔時(shí)，間隙取在凹模上，則凸模尺寸： 0min()TTdx????A凹模尺寸：min0inmin0()()A AATdZdxZ???????孔心距：18dL???上述中：DA , DT —落料凹，凸模尺寸dT , dA —沖孔凸，凹模尺寸dmin—沖孔件孔的最小極限尺寸L，Ld—工件孔心距和凹?？仔木嗟墓Q尺寸 12—工件制造公差Zmin—最小合理間隙X—磨損系數(shù)凸，凹模的制造公差，可按 IT6～I(xiàn)T7 級(jí)來選取。,TA??未注公差按 IT14 級(jí)計(jì)算 x＝0.5128??查表 2.33【1】 Zmin=0.132mm Zmax-0.240mmZmax-Zmin=0.240mm-0.132mm=0.108mmTmni0.4Za???（ ）—制造公差按 IT14 級(jí)取 0.25，沖孔：128?? mxdT 0432.018.40min1 5)25.1()( ????????? .068.0.6in 73..22ZTA ??校核： 11maxin0.432.680.24.13.1.TA?????滿足間隙公差條件孔心距： 1246.5012.46.5083..3.ddL m?????? 13外形落料凸模，凹模刃口尺寸計(jì)算凹模磨損后會(huì)增大的尺寸———第一類尺寸圖 4 落料凹模對(duì)于尺寸 168mm，12mm, 4mm, 8mm 選 x＝0.5 制造公差取 IT14.168mm △＝0.87 ； 12mm △=0.43 ；4mm △=0.025 ； 8mm △=0.430.25870.217510.25430.17520.2175340.25430.17550.62564(0.586.)7.6.96(1..)987AmmAm???????????????落料凸模的基本尺寸與凹模相同分別為 101.151mm, 16.8925mm, 1.875mm ,13.957mm , 1.875mm3.2 工件零部件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化 143.2.1 落料凸模結(jié)合工件外形并考慮加工，將落料凸模設(shè)計(jì)成直通式，采用線切割機(jī)床加工。2 個(gè) M8 螺釘固定在墊板上（查【3】表 1-210）與凸模定板的配合按 H6/m5 其總長按公式 2.9.2 查【1】得 L＝h 1+h2+t+h選彈性卸料板L—凸模長度（mm）h1—凸模固定板厚度（mm）h1=(0.6～0.8)H 取 h1=(0.6～0.8)H=13.2～17.6mm h 1=16mmH—凹模厚度H2—卸料板厚度（mm）H2=(0.8～0.2)H=17.6～22mm 取 h2=20mmt—材料厚度h—增加強(qiáng)度，它包括凸模的修模量，凸模進(jìn)入凹模的深度（0.5mm～1mm） ；凸模固定板與卸料板之間的安全距離等一般取 10～20mmL=h1+h2+t+h=16+20+1.5+16=53.5mm由于所沖的孔均為圓形，而且都不需要特別保護(hù)的小凸模，所以沖孔凸模采用臺(tái)階式。一方面加工簡單另一方面有便于裝配與更換選 A 型。查表【3】1-214 沖 8 個(gè) mm 的圓形凸模結(jié)構(gòu)12??3.2.2 凹模凹模采用整體式凹模，各沖裁的凹模孔均采用線切割機(jī)床加工，安排凹模在模架上的位置時(shí)要依據(jù)計(jì)算壓力中心與模柄中心重合。其輪廓尺寸可按公式 2.9.3， 計(jì)算凹模厚度 HH≥15mm K 系數(shù)查【1】中表 2.9.5 K=0.20B1—凹?？椎淖畲髮挾?但不小于 15mm 15凹模壁厚 C C=(1.5～2)HH=0.2×103=20.6mm 取 H=22mm C=(1.5～2)H=33～44mm 凹模壁厚 C=40mm凹模寬度 B=b2+2C=17+2×40=97mm凹模長度 L L=2b1+2C=2×103+2×40=286mm (送料長度)3.2.3 彈壓卸料板彈壓卸料板厚度 H=14mm.由表 2.30 查得卸料板孔與凸模的單邊間隙Z1/2=0.153.2.4 卸料螺釘?shù)倪x用卸料板上設(shè)置 4 個(gè)卸料螺釘，公稱直徑為 12mm，螺紋部分為 M10×10mm .卸料釘尾部應(yīng)有足夠的行程空間。卸料螺釘擰緊后，應(yīng)使卸料板超出凸模 1mm，有誤差時(shí)，有誤差時(shí)通過螺釘與卸料板之間安裝墊片來調(diào)整。3.2.5 卸料板橡膠設(shè)計(jì)卸料板橡膠設(shè)計(jì)計(jì)算表一。選用 4 塊橡膠的厚度務(wù)必一致，不然會(huì)造成受力不均勻，影響模具的正常工作。表 2 卸料板橡膠設(shè)計(jì)計(jì)算項(xiàng)目 公式 結(jié)果 備注卸料板的工作行程 hIH=h1+h+h2 4.3mm h 為凸模凹進(jìn)卸料板的高度 1mmh2凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度 16橡膠的工作 HI=hI+ h修9.2 mm 為凸模修模量h修橡膠的自由高度 H自 由 =4 hI自 由 38mm 取 HI為 高度的自 由25%橡膠的預(yù)壓縮量 預(yù) =15%H預(yù) 自 由5.7mm 一般=（10%～15%）H預(yù)自 由每個(gè)橡膠承受的載荷 F1F1= /4卸 1201 N 選用 4 個(gè)圓筒形橡膠橡膠的外徑 DD= )/1(27.Pd?56.63 ㎜ 校核橡膠的高度0.5 5.6.0/???DH自 由 滿足要求橡膠的安裝高度 H 按= —安 自 由 預(yù) 31.5㎜此為圓筒的內(nèi)徑，取d=13㎜,P=0.5 MPa聚氨酯橡膠：表 8—47 聚氨酯橡膠尺寸（冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)）也可選標(biāo)準(zhǔn)件：D=45㎜ d=13㎜ H=40㎜由表 8—50 查得內(nèi)孔 d 與相應(yīng)的卸料螺釘尺寸 d=13 配用螺釘 d=12（GB2867.5—81）3.2.6 定位裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化3.2.7 定位板板的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化經(jīng)查表【1】分析得導(dǎo)料板長度 L=200mm，寬度 B=32mm ，厚度 h=6mm 如圖 17圖 5 定位板3.2.8 標(biāo)準(zhǔn)模架的選用由凹模周界可以選取標(biāo)準(zhǔn)模架。凹模周界Ｌ＝286mm,B=97mm,閉合高度 h1=220mm上模座（GB/T28255.9） 286×97×35下模座（GB/T2855.10） 286×97×40導(dǎo)柱（GB/T.2861.1） d/mm×l/mmd/mm×l/mm mm× 150mm25?28mm× 150mm導(dǎo)套（GB/T2861.6） 導(dǎo)套 d/mm×l/mm×D/mm分別為 25×85×33， 28×85×33??上模座厚度 H 上模取 45mm，上模座墊板厚度 H 墊 取 8mm，固定板厚度取 20mm，下模座厚度取 40mm，那么該模具的閉合高度= + +L+H+H 下-閉 上 墊 h2=35+8+53.5+22+40-2=156.5mm 18式中：L—凸模長度 l=53.5mmH—凹模厚度，H=22mmh2—凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度 h2=2mm.模柄與上模座的聯(lián)接采用旋入式的結(jié)構(gòu)如圖所示。d= 38㎜?D= 40㎜D1= 48㎜H=35㎜H1=95㎜圖 6 模柄 193.2.9 底座沖孔落料模的裝配根據(jù)復(fù)合模裝配要點(diǎn),選凹模作為裝配基準(zhǔn),先裝下模,在裝下模,并調(diào)整間隙,試沖、返修。具體裝配如下:（1）凸、凹模預(yù)配①裝配前仔細(xì)檢查各凸模形狀及尺寸以及凹模形孔,是否符合圖紙要求精度、形狀。②將各凸模分別與相應(yīng)的凹?？紫嗯?檢查其間隙是否加工均勻。不適合者應(yīng)重新修?；蚋鼡Q。（2）凸模裝配以凹?？锥ㄎ?將各凸模分別壓入凸模固定板的形孔中,并擠緊牢固。（3）裝配下模①在下模座上劃中心線,按中心預(yù)裝凹模、導(dǎo)料板。②在下模座、導(dǎo)料板上,用已加工好的凹模分別確定其螺孔位置,并分別鉆孔,攻絲；③將下模座、導(dǎo)料板、凹模、彈簧裝在一起,并用螺釘緊固,打入銷釘（4）裝配上模①在已裝配好的下模上放等高墊鐵,再在凹模中放入 0.12mm 的紙片,然后將凸模與固定板組合裝入凹模；②預(yù)裝上模座,劃出與凸模固定板相應(yīng)螺孔、銷孔位置并鉆削螺孔、銷孔；③用螺釘將固定板組合、墊板、上模座連接在一起、但不要擰緊；④將卸料板套裝在以裝入固定板的凸模上,裝上橡膠和卸料螺釘,并調(diào)節(jié)橡膠的預(yù)壓量,使預(yù)料板高出凸模下端約 1mm；⑤復(fù)查凸、凹模間隙并調(diào)整合適后,緊固螺釘;⑥安裝導(dǎo)正銷、承料板; 20⑦切紙檢查,合適后打入銷釘（5）試沖與調(diào)整裝機(jī)試沖并根據(jù)試沖結(jié)果做相應(yīng)調(diào)整4 彎曲部分的設(shè)計(jì) 214.1 彎曲力的計(jì)算：當(dāng)彎曲圓角半徑較?。╮＜0.5t）時(shí)，根據(jù)毛抷與制件等體積法計(jì)算；當(dāng)彎曲圓角半徑較大（r＞0.5t）時(shí)，根據(jù)中性層長度不變?cè)碛?jì)算。因?yàn)?R4、R6＞0.5×2=1㎜,屬于圓角半徑較大的彎曲件。所以彎曲件的展開長度按直邊區(qū)與圓角區(qū)分段進(jìn)行計(jì)算。視直邊區(qū)在彎曲前后長度不變，圓角區(qū)展開長度按彎曲前后中性層長度不變條件進(jìn)行計(jì)算。彎曲件曲率半徑及彎曲中性層位置的確定：由于 R1∕t=4∕2=2，查表1 得中性層的位移系數(shù) X1=0.46；變形區(qū)中性層曲率半徑 ρ 可按經(jīng)驗(yàn)公式 ρ=r+xt 計(jì)算故 ρ1=r+xt=(4+0.46×2)mm=4.92mm同理 R2/t=4∕2=2，查表 1 得中性層的位移系數(shù)為 X2=0.46；得 ρ2= r+xt=(6+0.46×2)mm=6.92mm4.1.1 毛胚尺寸（中性層長度）L 總=∑L 直+∑L 弧∑L 弧=∑L1 弧+∑L2 弧∑L1 弧=παρ1∕180°=3.14×60°×4.92÷180°=5.15 mm∑L2 弧=παρ2∕180°=3.14×120°×6.92÷180°=14.485mm該零件的毛抷展開寬度為L 總=∑L 直+∑L 弧 22=［40-2×（28×tan30°+2 ）+2×(28/sin60°-8 )33+2×5.15+14.53］mm=(40-4 /3+10.3+14.53) mm3= 40.52 mm進(jìn)行半成品工件加工使其在 40mm.表 3 中性層位移系數(shù) xr/t 2 3 4 5V 形彎曲 0.46 0.47 0.48 0.48U 形彎曲 0.45 0.46 0.47 0.484.2 彎曲模工作部分的尺寸計(jì)算4.2.1 凸模工作部分的計(jì)算1）凸模圓角半徑當(dāng)彎曲件的相當(dāng)圓角半徑 r/t 較小時(shí)，取凸模圓角半徑 r 凸等于或略小于彎曲件內(nèi)側(cè)的圓角半徑 r，但不能小于表 2 所列的最小彎曲半徑 rmin。若彎曲件的 r/t 小于最小彎曲半徑 rmin/t，則彎曲時(shí)應(yīng)取 r 凸＞rmin，然后增加一道整形工序，使整形模的凸模圓角半徑 r 凸=r 見圖 2。 當(dāng)彎曲件的相對(duì)彎曲半徑 r/t 較大（t/t≥10） ，精度要求較高時(shí)，必須考慮回彈的影響，根據(jù)回彈值的大小對(duì)凸模圓角半徑 r 凸進(jìn)行修正。表 4 最小彎曲半徑 rmin正火或退火 冷作硬化彎曲線方向材 料平行纖維方向 垂直纖維方向 平行纖維方向 垂直纖維方向15、20、Q235 0.5t 0.1t 1.0t 0.5t如圖所示： 23圖 7 彎曲部分的工作簡圖由于此工件的 R2/t=4/2=2 較小，且 R2 為 12mm，大于最小彎曲半徑（rmin=t=0.5×2=1.0mm） ，故凸模的圓角半徑 r 凸=R2=12mm2）凸模長度的計(jì)算當(dāng)采用彈性壓料板時(shí)，凸模長度按下式計(jì)算L=h1+h2+h3+t+h式中 h1——凸模固定板厚度（mm） ；H——壓料板厚度（mm） ；h3——凸模進(jìn)入凹模的厚度（mm） ；t——板料的厚度（mm） ；h——附加長度（mm） 。代入數(shù)據(jù)得 L=(12+12+2+20+20)mm=66mm4.2.2 凹模圓角半徑 24凹模圓角半徑 r 凹的大小對(duì)彎曲力以及彎曲件的質(zhì)量均有影響。r 凹過小會(huì)使彎曲力的力臂減小，毛抷沿凹模圓角滑入時(shí)的阻力增大，彎曲力增加，并易使工件表面擦傷甚至出現(xiàn)壓痕。凹模兩邊的圓角半徑應(yīng)一致，否則在彎曲時(shí)毛抷會(huì)發(fā)生偏移。實(shí)際生產(chǎn)中，r 凹通常根據(jù)材料的厚度 t 選取。當(dāng) t＜2mm，r 凹=（3～6）t當(dāng) t=2～4mm，r 凹=（2～3）t當(dāng) t＞4mm，r 凹=2t因?yàn)椴牧虾穸葹?2mm，所以 r 凹=（2～3）t，故凹模圓角半徑取 r 凹=4mm。對(duì)于 v 形彎曲模的凹模底部圓角半徑 r 凹′見圖 2，可根據(jù)彎曲變形區(qū)坯料變薄的特點(diǎn)，取 r 凹′=（0.6～0.8） （r 凸+t）計(jì)算：r 凹′=（0.6～0.8） （6+2）=4.8～6.4 取 r 凹=6mm4.2.3 凹模工作部分深度的計(jì)算。凹模工作部分的深度決定板料的進(jìn)模深度，同時(shí)也影響到彎曲件直邊的平直度，對(duì)工件的尺寸精度造成一定的影響。凹模深度 L。及底部最小深度 h 如圖 1 所示，數(shù)值查表 3，但應(yīng)保證凹模開口寬度 L 凹之值不大于彎曲坯料展開長度的 0.8 倍。此彎曲件：凹模的深度為 15～20mm，凹模底部的最小厚度為 22mm，L 凹=70mm。表 5 彎曲 U 形件的凹模深度及底部最小厚度材料厚度≤2 2～4 ﹥4彎曲件的邊長l l0 h l0 h l0 h＞50～75＞75～100＞100～15020～2525～3030～352732373035403237423540503742475 彎曲件回彈值的計(jì)算小變形程度（r/t≥10）時(shí)，回彈大，先計(jì)算凸模圓角半徑，在、再計(jì)算凸模角度； 25大變形程度（r/t＜5＝時(shí)，卸載后圓角半徑變化小，僅考慮彎曲中心角的回彈變化。彎曲時(shí)，彎曲中心角不為 90°，查相關(guān)手冊(cè)，r/t=4/2=3＜5，屬于大變形程度。其回彈值可按下式計(jì)算：△ α=α/90°△α90°式中△α——彎曲件的彎曲中心角為 α 時(shí)的回彈角；△ α90°———彎曲中心角為 90°時(shí)的回彈角；α——彎曲件的彎曲中心角。經(jīng)查表 3.2 得，彎曲中心角為 90°的回彈角△α90°=3°，代入得△α=120°/90°×3°=4°6 彎曲力的計(jì)算U 形件自由彎曲時(shí)的彎曲力 F 自為=0.6kbt /(r+t)自F2b? 26式中 ——沖壓行程結(jié)束時(shí)自由彎曲的彎曲力（N） ；自FK——安全系數(shù)，一般取 K=1.3；b-彎曲件的寬度（mm） ；t——彎曲件材料的厚度（mm） ；——彎曲件的抗拉強(qiáng)度（MPa） ；b?r——彎曲件的內(nèi)彎曲半徑（mm） 。查表及有關(guān)資料得 K=1.2，b=12mm，t=1.2mm， =450MPa，r=4mmb?代入得：=0.6kbt /(r+t)自F2b?=1.2×1.2×12×4×450/（6+4）N=3.05424KN改裝是設(shè)有頂件裝置和壓料裝置的單工序彎曲模，其頂件力或壓料力的值可近似取自由彎曲力的 30%～80%，即（或 ）=K頂F壓 自F得 =（0.3～0.8）×3.15KN=（1.053～2.808）KN頂取 =2KN頂同理： =（0.3～0.8）×3.15KN=（1.053～2.808）KN壓F取 =2KN壓校正彎曲時(shí)，校正彎曲力最大值在壓力機(jī)工作到下止點(diǎn)的位置，且校正力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于自由彎曲力（或接觸彎曲力） ，而彎曲工作過程中，二者又不是同時(shí)存在。因此查表4 得 P=70MPa，所以校正力 F 校為：=AP=（20×39）×70N=54.6KN校式中 ——校正彎曲力（N） ；校F 27A-——校正部分投影面積（mm 2） ；P——單位面積的校正力（MPa） 。表 6 單位面積校正力 P 值材料厚度 t/mm材料＜1 1～3 3～6 6～1010～20 鋼25～35 鋼30～4040～5040～6050～7060～8070～10080～100100～120對(duì)于校正彎曲，由于校正彎曲力比 F 頂和 F 壓大得多，故 F 頂、F 壓可忽略不計(jì)，但在這里為了保險(xiǎn)起見，在計(jì)算壓力機(jī)公稱壓力時(shí)，還是將其考慮進(jìn)去。F 壓力機(jī)≥（1.2～1.3） （F 校+F 頂+F 壓）KN=（1.2～1.3） （54.6+2+2）KN=（70.32～76.18）KN故：初選壓力機(jī)型號(hào)為 JB23-16.7 模具總體設(shè)計(jì)該模具采用彎曲單工序模，大批量生產(chǎn)，采用手動(dòng)送料方式，從右向左送進(jìn)。上模主要有上模座，墊板，壓料板，凸模，凸模固定板，彈性元件，螺釘?shù)攘慵M成；下模主要有凹模，彈簧，螺釘，銷釘，頂桿，定位釘，擋料銷和下模座等零件組成。 28該彎曲單工序模的動(dòng)作過程：沖壓時(shí)，板料從右向左送進(jìn)，由擋料銷和導(dǎo)料銷控制條料的送進(jìn)方向和步距。上模下行，進(jìn)行彎曲。彎曲過程中，彈性壓邊圈對(duì)板料起壓邊的作用，彎曲件平直度高，質(zhì)量好。彎曲完畢，上?；爻?，由于回彈因素，制件會(huì)卡在凹模內(nèi)，由下模的頂桿將其頂出。壓料板需留出擋料銷和導(dǎo)料銷的讓位孔。8 模具主要零部件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)選用8.1 支撐零件的選用矩形模座的長度應(yīng)比凹模板長度大 40～70mm，寬度可以略大于或等于凹模板的寬度，模座的厚度可以參照標(biāo)準(zhǔn)模座，一般為凹模板厚度的 1.0～1.5 倍。 298.2 壓料裝置該模具采用彈性壓料裝置可保證 V 形凸緣的平面度它有壓料板，彈性元件和螺釘組成，裝在上模。彈性卸料板孔與凸模的單邊間隙為 0.2mm【（0.1～0.2）t】 ，在自由狀態(tài)下彈性壓料板應(yīng)高出凹模刃口面 0.5～1mm，其外形尺寸一般等于或大于凹模尺寸。8.3 彎曲模的材料的選用及熱處理表 7 該彎曲模的材料選取、熱處理及各部分尺寸零件名稱 標(biāo)準(zhǔn)號(hào) 材料牌號(hào) 硬度/HRC 尺寸（Hmm×Lmm×bmm）下模座 GB/T9436 HT200 —— 44×200×130上模座 GB/T9436 HT200 —— 44×200×130凹模 —— T10A 56～62 44×125×80凸模 —— T10A 56～62 66×58×22凸模墊板 —— T8A 43～48 6×125×80凸模固定板 —— 45 —— 12×125×80螺釘 GB/T699 45 45～48 M12銷釘 GB/T699 45 45～48 φ129 設(shè)備的選定初選壓力機(jī)的公稱壓力為 160KN，即 JB23-16 型開式雙柱可傾壓力機(jī)。JB23-10 型壓力機(jī)的滑塊行程為 55mm，大于工件高度的兩倍，滿足彎板彎曲時(shí)的沖壓行程。最大閉合高度：220mm 30最大裝模高度：175mm連桿調(diào)節(jié)長度：45mm壓力機(jī)工作臺(tái)尺寸（前后×左右）300mm×450mm模柄孔尺寸：（直接×深度）φ40mm×60mm最大傾斜角度：35°由于彎曲模不是標(biāo)準(zhǔn)模架，因此，需要自行設(shè)計(jì)。取上模座高度為 44mm，凸模固定板高度為 12mm，凹模的高度為 44mm，墊板高度為 6mm，下模座高度為 44mm，壓料板的厚度為 12mm，板料厚度為 2mm，中間的安全距離為 20mm。彎曲模閉合高度是指沖床運(yùn)行到下止點(diǎn)時(shí)，模具工作狀態(tài)的高度。故模具的閉合高度為H= + + + + + + +上 模 座H墊 板 凸 模 固 定 板 壓 料 版H板 厚 安 全 距 離 凹 模H下 模 座=（44+6+46+44+44）mm=186mm10 結(jié)束語畢業(yè)設(shè)計(jì)作為三年大學(xué)學(xué)習(xí)中極為重要的一部分，是衡量一個(gè)學(xué)生專業(yè)課水平的重要標(biāo)志。畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們所學(xué)課程的一次系統(tǒng)而深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，是一次理論聯(lián)系實(shí)踐的訓(xùn)練，也是我們步入工作前的一次檢驗(yàn)。就我個(gè)人而言，通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我學(xué)習(xí)到了許多知識(shí)，對(duì)模具的設(shè)計(jì)與制造有了極為深刻的認(rèn)識(shí)，是一次由理論向?qū)嵺`的飛躍，回顧一個(gè)多月的設(shè)計(jì)生活，讓 31我感慨頗深，主要體會(huì)有以下幾點(diǎn)：(1) 扎實(shí)的基礎(chǔ)課，專業(yè)課是模具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)由于以前所學(xué)的課程難免有些理解不深，遺忘等，而本次設(shè)計(jì)又或多或少的用到了這些知識(shí)，從而迫使我認(rèn)真扎實(shí)的學(xué)習(xí)了以前的課程，并加深了對(duì)這些課程的理解、真正有一種溫故而知新的感覺，如機(jī)械制圖中的各種線型的特點(diǎn)應(yīng)用，材料力學(xué)中的應(yīng)力校核，熱處理中各種材料與熱處理性能，公差配合與測(cè)量技術(shù)中公差的正確選用，模具的加工與制造技術(shù)。塑料模具的設(shè)計(jì)與制造步驟，模具材料的正確選用等。(2) 理論與實(shí)踐相結(jié)合的重要性以前的學(xué)習(xí)中，基本上是純理論的學(xué)習(xí)，雖然有金工實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)等實(shí)踐的體味，但卻停留在表面上，沒有進(jìn)行過真正的設(shè)計(jì)，從而使理論與實(shí)踐嚴(yán)重脫節(jié)，而現(xiàn)在我們是在經(jīng)歷了金工實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)后的一次真正的練兵。我認(rèn)真回顧了以前所見所學(xué)的塑料模知識(shí)，在腦海里反復(fù)了思考了塑料模的步驟，然后開始到圖書館查資料作設(shè)計(jì)。在作設(shè)計(jì)的過程中，我才真正感覺到眼高手低的含義，同時(shí)也“窺一斑而知全豹” ，自己的學(xué)習(xí)中的不足和薄弱環(huán)節(jié)暴露無遺，但是在老師們的幫助下以及自己的努力下，我終于克服了重重困難，使設(shè)計(jì)得以順利的進(jìn)行。通過向老師們請(qǐng)教，我了解到設(shè)計(jì)要面向企業(yè)，面向市場的原則，畢業(yè)設(shè)計(jì)正是對(duì)實(shí)踐能力的一次強(qiáng)有力的訓(xùn)練，是我們獨(dú)立工作的前湊，將對(duì)我們以后的工作產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。(3) 對(duì)模具設(shè)計(jì)中的安全性，經(jīng)濟(jì)性加深了認(rèn)識(shí)在設(shè)計(jì)工作中，要不斷對(duì)安全性進(jìn)行分析，從操作者的角度進(jìn)行設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)中，需要考慮到模具的成本問題，經(jīng)濟(jì)效益是工業(yè)生產(chǎn)的前提，成本的高直接決定了產(chǎn)品的競爭力，故在設(shè)計(jì)中盡可能的選用標(biāo)準(zhǔn)件。(4) 電腦成為設(shè)計(jì)中重要的輔助工具由于工件形狀復(fù)雜，在設(shè)計(jì)中計(jì)算塑件的體積出現(xiàn)了很大的難度，后經(jīng)程老師指點(diǎn)迷津，通過 Pro/E 繪圖和計(jì)算才得以解決。另外在繪零件和裝配圖時(shí)采用電腦也更方便快捷。采用電腦處理，精度高，方便快捷，在本次設(shè)計(jì)時(shí)，要求機(jī)械繪圖，電子文檔文本，從而對(duì) AUTOCAD 的學(xué)習(xí)有了很大的進(jìn)展，對(duì) WORD，WPS 等各種文字處理工具有了更為熟練的操作，而模具 CAD 技術(shù)已成為該行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，電腦終將成為設(shè)計(jì)的必備工具，這對(duì)提高學(xué)生的綜合素質(zhì)著極為重要的現(xiàn)在意義。(5) 設(shè)計(jì)態(tài)度直接決定著設(shè)計(jì)質(zhì)量 32畢業(yè)設(shè)計(jì)一般時(shí)間都足夠，但足夠的時(shí)間不一定都能設(shè)計(jì)出優(yōu)秀的模具。這就除了能力水平的問題外，極為重要的一點(diǎn)便是態(tài)度問題，作為學(xué)生必須要態(tài)度謙虛、工作認(rèn)真、勤學(xué)好問、實(shí)事求是，才能正確對(duì)待設(shè)計(jì)，才有可能取得設(shè)計(jì)的圓滿成功?？傊?，通過畢業(yè)設(shè)計(jì)使我對(duì)模具的設(shè)計(jì)與制造有了更深的認(rèn)識(shí)，得到了許多有益的啟示，這對(duì)畢業(yè)后的過渡轉(zhuǎn)變有極重要的影響。在以后的工作中，我將繼續(xù)保持謙虛謹(jǐn)慎的工作作風(fēng)，揚(yáng)長避短，多與人交流，提高自己的個(gè)人素質(zhì)和技能積累經(jīng)驗(yàn)，誠實(shí)守信，爭取在事業(yè)上更上一層樓，芝麻開花—節(jié)節(jié)高。 33參考文獻(xiàn)[1]原紅玲.沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)[ M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.8[2] 李紹林、馬長福主編.實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)[ M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1998[3] 陳錫棟、周小玉主編.實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)[ M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001[4] 付宏生.冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)制造[ M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005. [5] 王秀鳳.萬良輝.冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造[ M].北京：北京航天航空大學(xué)出版社，2005. [6] 劉華剛.沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)[ M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007[7] 馬朝興.沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)[ M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006[8] 張炳璋.板料沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)[ M].西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社，1997.[9] 張 均 .冷 沖 壓 模 具 設(shè) 計(jì) 與 制 造 [M]. 西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社，1997.[10] 吳伯杰.沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)[ M].北京：電子工業(yè)出版社，2005[11] 白傳悅，王芳.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)[ M].西安：陜西科學(xué)技術(shù)出版社，2003.[12] 杜文寧.模具鉗工工藝與技能訓(xùn)練[ M].北京：中國勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2002[13] 徐慧明.模具制造工藝學(xué)[ M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2007[14] 肖景榮，姜奎華.沖壓工藝學(xué)[ M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002[15] 孫鳳勤.沖壓與塑壓設(shè)備[ M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997[16] 吳兆祥，高楓.模具材料及表面處理[ M].北京：高等教育出版社，2002.[17] 徐政坤.沖壓模具及設(shè)備[ M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.