支架沖壓模具設(shè)計(jì)【沖孔落料+彎曲】,沖孔落料+彎曲,支架,沖壓,模具設(shè)計(jì),沖孔,彎曲 設(shè)計(jì)課題： 支架沖壓模具設(shè)計(jì) 系 別 機(jī)電工程系 專 業(yè) 模具設(shè)計(jì)與制造 班 級 模具081 姓 名 周勇 學(xué) 號 0802013117 指導(dǎo)老師 甘輝 完成時間 2010年3月24 目錄 1 支架沖壓模具課程設(shè)計(jì)任務(wù)書……………………………3 2 沖裁模設(shè)計(jì)任務(wù)及沖裁間工藝分析………………………4 3 排樣及壓力中心計(jì)算………………………………………5 4 刃口尺寸公差計(jì)算…………………………………………7 5 裝配圖…………………………………………………… 10 6. 彎曲力計(jì)算………………………………………… 14 7 凸凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………………………… 17 8 裝配圖……………………………………………… 18 9設(shè)計(jì)總結(jié)…………………………………………… 19 10謝詞……………………………………… 19 12參考文獻(xiàn)……………………………………………… 20 冷沖壓模具課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 姓名 周勇 學(xué)號 17 班級 模具081 一、 設(shè)計(jì)課題 支架沖壓模具設(shè)計(jì) 二、 工件圖及技術(shù)要求 1． 零件名稱：支架 2． 材 料：不銹鋼 3． 材料厚度：1mm 4． 未注公差按14級 5． 批量生產(chǎn) 三、 任務(wù)要求 1． 完成制件工藝性分析，確定制件成形工藝方案。 2． 完成模具裝配圖設(shè)計(jì)，繪制模具總裝圖。 3． 完成模具零件圖設(shè)計(jì)，繪制模具零件圖。 4． 撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書。 指導(dǎo)教師： 甘輝 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)電工程系模具教研室 2010 年 3 月 二、 沖裁件工藝分析 1. 材料：不銹鋼板是優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，屈服極限低，塑性較好，具有良好的可沖壓性能，較好的彎曲性能，。 2. 工件結(jié)構(gòu)形狀：沖裁件內(nèi)、外形應(yīng)盡量避免有尖銳清角，為提高模具壽命，建議將所有90°清角改為R1的圓角，彎曲件的圓角半徑 =0.1t=0.1×1=0.1mm 而=1.5mm﹥0.1mm 所以符合彎曲的條件 3. 尺寸精度：零件圖上所有尺寸均未標(biāo)注公差，屬自由尺寸，可按IT14級確定工件尺寸的公差。經(jīng)查公差表，各尺寸公差為： Ф8 R6 R4 18 80.05 10 結(jié)論：可以沖裁 4. 彎曲件的直邊高度 H=21-1-1=19mm﹥2t=2mm 也符合彎曲的條件。 5. 彎曲線位置 彎曲線不在形狀突變的位置，因此避免撕裂，彎曲線垂直于輾壓紋向。 6. 該零件形狀簡單。 三、沖裁、彎曲方案制定 該零件進(jìn)行沖壓加工的基本工序?yàn)闆_孔，落料和彎曲。其中，沖孔和落料屬于簡單的分離工序，彎曲成形的方式可以有圖1-2示的三種。 圖2方案 完成該零件的成形，可能的工藝方案有以下幾種： 方案一：落料中5孔與凹模上的定位銷復(fù)合，同時壓彎內(nèi)外兩角成。 方案二：固定板壓住一邊，然后壓彎另一邊使內(nèi)角成，成L形，在壓彎固定的一邊，成Z形。 方案三；固定一邊，用V形凸模壓彎一邊成的V形件和V形件一邊成，的直邊，在壓彎V形件的另一邊使成。 分析沖壓工藝方案： 方案一：1，模具結(jié)構(gòu)簡單，模具壽命長，制造周期短，投產(chǎn)快；2，工件回彈容易控制，尺寸和形狀精確，表面質(zhì)量高；3，定位基準(zhǔn)一致與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，操作也比較簡單方便。 方案二：1，模具結(jié)構(gòu)簡單，投產(chǎn)快壽命長，但工序分散，占用設(shè)備多。 方案三，模具的回彈量難以控制，工序分散，占用設(shè)備多。 綜上所述，由于工件形狀簡單，工件產(chǎn)量較大，Z形兩直邊的彎曲方向相反，為了防止單邊翹曲采取利用定位銷進(jìn)行定位，選用方案一。 所以綜上所述,應(yīng)該先沖孔落料,再做彎曲件! 四、模具設(shè)計(jì)計(jì)算 1、毛坯展開尺寸計(jì)算,見圖7 由于圓角半徑r=1.5≥0.5t， L=+++2A =+++﹙r+kt﹚／ =30.5+16+24.5+3.05×2=77.1mm 2、排樣設(shè)計(jì) 首先查有關(guān)表確定搭邊值。根據(jù)零件形狀，兩工件間按矩形取搭邊值b=2,側(cè)邊按矩形取搭邊值a=2。 級進(jìn)模進(jìn)料步距為20mm。 條料寬度按相應(yīng)的公式計(jì)算： B=(D+2a)-⊿ 查表 ⊿=0.5 B=(77.1+2×2)-0.5 =81.1-0.5 畫出排樣圖，圖1-3 3．沖裁力計(jì)算 由于沖模采用剛性卸裝置和自然漏料方式，總的沖壓力為： P0=P+Pt P=P1+P2 而式中 P1--------落料時的沖裁力 P2--------沖孔時的沖裁力 按沖裁力計(jì)算公式計(jì)算落料時的沖裁力： P1=KLtτ 查τ=300MPa =1.3[2×77.1+2×18] ×1×300/1000 ( kN) ≈74.18(kN) 按沖裁力計(jì)算公式計(jì)算沖孔時的沖裁力： P2=1.3[8×3.14+2×5×3.14]×1×300/1000 ( kN) ≈22.04( kN) 計(jì)算推料力Pt： Pt=nKtP 1，查表 Kt=0.006 Pt=6×0.06×(74.18+22.04) ≈34.64 ( kN) 計(jì)算總沖壓力P0： P0=P1+P2+Pt =74.18+22.04+34.64 =130.86 kN) 4、壓力中心的計(jì)算 如圖1-4 圖4壓力中心 5． 沖模刃口尺寸的計(jì)算 （1）確定基本工序： 內(nèi)形：沖孔，外形：落料 （2）畫磨損曲線： a．沖孔時凸模刃口的磨損曲線如圖1-5 b．落料時凹模刃口的磨損曲線如圖1-5 如圖5 （3）找出各類尺寸： 各類尺寸如下表所示： 磨后變小 磨后變大 磨后不變 沖孔 Ф8 10 落料 R6R4 18 80.05 6沖裁模凹模外形及尺寸及計(jì)算： a．查表確定初始間隙： =t=0.161=0.16mm, =t=0.221=0.22mm =-=0.22-0.16=0.06mm b．計(jì)算凸凹模制造公差 =0.4=0.40.06=0.024mm =0.6=0.60.06=0.036mm 即符合間隙條件+=- c．代入公式計(jì)算各尺寸 尺寸I：2為沖孔磨后變小，IT=14=0.5, =(+ =(5+0.50.030 = =(+=(5.015+0.16 =5.175 尺寸II: Ф8為沖孔磨后變小，IT=14=0.5, =（+=（8+0.0360.5） =8.018 =(+=(8.018+0.16) =8.178 尺寸III：R6為落料磨后變大， 尺寸IV： R4為落料磨后變大， 尺寸V：18為落料磨后變大， 尺寸VI：80.05為落料磨后變大， 尺寸VII：10為磨后不變尺寸， 7、 沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 7.1 典型組合的確定 （1）凹模外形尺寸的確定 根據(jù)設(shè)計(jì)資料確定凹模長度L和寬度B 凹模長度L的確定：L=2(L1+L2) =2(37.45+36)=146.9mm 凹模寬度B的確定：L=2(L1+L2) =2(19.35+36)=110.7mm 凹模板尺寸為L×B×H=149.9×110.7 套用典型組合，為170×140。 7.2裝配圖 按已確定的模具形式及參數(shù)，從冷沖模標(biāo)準(zhǔn)中選取標(biāo)準(zhǔn)模架。 根據(jù)凹模周界選?。≦/320201AQ002103）最大閉合高度為210mm,最小閉合高度為180mm系列模架。 繪制模具總裝圖。如圖1-6沖孔落料級進(jìn)模。 如圖6 8、彎曲力計(jì)算 由于該零件為自由彎曲所以： 自由彎曲時彎曲力的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算 經(jīng)查書表材料的抗拉強(qiáng)度極限為500MPa =2B／1000﹙r+t﹚ =2×18×1×500／1000×﹙1.5+1﹚ =7.2kN 9、彎曲?；貜椦a(bǔ)償量確定 由于r／t=1.5／1=1.5﹤5～8，所以由表3-9查得： 單邊回彈值為～，取值為=，由△=△，則活動凸模角為=-△=-=，活動凸模半徑=r=1.2mm 活動凸模尺寸的標(biāo)注如圖1-8。 10、沖壓設(shè)備的選擇 由于該零件為自由彎曲所以： 自由彎曲 ≤﹙0.7～0.8﹚=7.2×0.8＝5.76KN 自由彎曲：零件彎曲成形，則壓力機(jī)滑塊停止下降； 11、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 11. 1 凸模工作尺寸 由于材料彎曲件的相對圓半徑r／t=1.5﹤5顯r／t﹥ 所以一般?。絩,=+△或=-△ =1.5mm,=90°-1°=89° 11.2 凹模工作尺寸 由于材料厚度t=1mm，經(jīng)查表得 凹?？诓繄A角半徑=1.5m 凹模深度H=30mm,凹模斜度長度b=35mm 11.3 彎曲凸模和凹模的間隙 彎曲Z形件時，凸凹模間隙對制件質(zhì)量和模具壽命有重要影響。凸凹模間隙減小，彎時的摩擦力和彎曲力將增加。間隙過小時，制件直邊料厚變薄，表面容易劃痕，同時還會降低凹模壽命。間隙過大時，制件回彈量增大，誤差增加，從而降低制件精度。 經(jīng)查表得： 彎曲時，Z／2=+nt =1+0.05=1.05 Z=2.1mm 12 彎曲模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 12.1裝配圖 按已確定的模具形式及參數(shù)，從支架沖壓模標(biāo)準(zhǔn)中選取標(biāo)準(zhǔn)模架。 繪圖模具總裝圖，如圖10一次性彎曲模。 12.2零件圖 六、設(shè)計(jì)總結(jié) 通過本次的課程設(shè)計(jì)，我學(xué)到了很多的東西，讓我對彎曲模近一步的了解，在設(shè)計(jì)的過程中我也遇到了很多的問題，選取的法案啊，材料問題等等，都需要考慮的。經(jīng)過老師和同學(xué)的幫助，讓我了解很多。 七、謝辭 課程設(shè)計(jì)在選取方法及進(jìn)行過程中得到甘老師的悉心指導(dǎo)。設(shè)計(jì)過程中，甘老師多次幫助我們分析，開拓視角，一次又又一次的講解，一次又一次的分析修改，才使得本次課程設(shè)計(jì)有很大成功，在我遇到困難想放棄的時候給予我最大的支持和鼓勵。甘老師嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度，踏實(shí)堅(jiān)韌的工作精神，將使我終生受益。再多華麗的言語也顯的蒼白，在此，謹(jǐn)向甘老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。其次，我感謝幫助過的同學(xué)，他們也為我解決了不少我不太明白的設(shè)計(jì)上的問題。同時也感謝學(xué)院為我提供良好的畢業(yè)設(shè)計(jì)的環(huán)境。 最后再一次感謝所有在設(shè)計(jì)中曾經(jīng)幫助過我的良師益友和同學(xué)。 八、 參考文獻(xiàn) [1]韓森和主編.冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)制造.[M] 高等教育出版社.2006.2 [2]馮炳堯等.模具設(shè)計(jì)與制造簡明手冊.[M]上海科學(xué)技術(shù)出版社.2008.6 …… 第 15 頁 共 16 頁