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河南機電高等?？茖W(xué)校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 畢業(yè)設(shè)計題目 壓線卡成形工藝及模具設(shè)計 系 部 材料系 專 業(yè) 模具設(shè)計與制造 班 級 模具 113 學(xué)生姓名 李文燦 學(xué) 號 111304327 指導(dǎo)教師 韓艷艷 2014 年 4 月 16 日 河南機電高等?？茖W(xué)校 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計 論文 中期檢查表 學(xué)生姓名 李文燦 學(xué) 號 111304327 指導(dǎo)教師 韓艷艷 課題名稱 壓線卡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 工作進度 快 按計劃進行 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 負責(zé)人 年 月 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 李文燦 學(xué) 號 111304327 設(shè) 計 題 目 壓 線 卡 沖 壓 成形工藝及模具設(shè)計 起 迄 日 期 2013 年 11 月 2 日 2014 年 4 月 13 指 導(dǎo) 教 師 韓 艷 艷 2013 年 11 月 2 日 畢 業(yè) 設(shè) 計 任 務(wù) 書 1 本畢業(yè)設(shè)計課題來源及應(yīng)達到的目的 本設(shè)計題目為壓線卡沖壓工藝及復(fù)合模具設(shè)計 通過設(shè)計 應(yīng)對沖壓工藝生產(chǎn)較為 熟悉 能熟練使用相關(guān)設(shè)計手冊 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 并且能夠運用模具設(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)外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀 2 分析壓線卡的成形工藝并確定其工藝方案 3 模具主要設(shè)計計算 4 繪制模具總裝圖 并繪制零件圖 5 得出設(shè)計結(jié)論 原始資料 工件圖及其尺寸見說明書 材料 20 鋼 厚度 1 2mm 生產(chǎn)批量 中批量 所在專業(yè)審查意見 負責(zé)人 年 月 日 系部意見 系領(lǐng)導(dǎo) 年 月 日 零件號 零 件 名 稱 機 械 加 工 工 藝 過 程 卡 00 10 落料凹模 設(shè) 備 夾 具 刀 具 量 具 工序號 工 序 名 稱 名 稱 型 號 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 工 時 01 下料 鋸床 直尺 02 粗銑六面 銑床 虎鉗 標(biāo)準(zhǔn) 面銑刀 游標(biāo)卡 尺 03 磨削 磨床 磁力夾 具 虎 鉗 砂輪 游標(biāo)卡 尺 04 鉗工 鉆孔 攻絲 鉆床 虎鉗 鉆頭 鉸刀 攻絲刀 高度尺 游標(biāo)卡 尺 05 熱處理 淬火 回火 60 62HRC 電熱爐 火鉗 06 磨削 磨床 磁力夾 具 虎 鉗 砂輪 游標(biāo)卡 尺 07 鉗工 研磨 研磨工 具 游標(biāo)卡 尺 編制 校對 審核 批準(zhǔn) 零件號 零 件 名 稱 機 械 加 工 工 藝 過 程 卡 00 06 上墊板 設(shè) 備 夾 具 刀 具 量 具 工序號 工 序 名 稱 名 稱 型 號 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 工 時 01 下料 鋸床 直尺 02 粗銑六面 銑床 虎鉗 標(biāo)準(zhǔn) 面銑刀 游標(biāo)卡 尺 03 磨削 磨床 磁力夾 具 虎 鉗 砂輪 游標(biāo)卡 尺 04 鉗工 鉆孔 鉆床 虎鉗 鉆頭 鉸刀 高度尺 游標(biāo)卡 尺 05 熱處理 淬火 回火 36 42HRC 電熱爐 火鉗 06 磨削 磨床 磁力夾 具 虎 鉗 砂輪 游標(biāo)卡 尺 07 鉗工 研磨 研磨工 具 游標(biāo)卡 尺 編制 校對 審核 批準(zhǔn) 目 錄 1 前 言 1 1 1 本課題研究的意義 1 1 2 研究本課題的國內(nèi)外的現(xiàn)狀 1 1 2 1 國內(nèi)概況 1 1 2 2 國外概況 2 1 3 本課題研究的主要內(nèi)容 3 2 沖裁零件的工藝分析及工藝方案的確定 4 2 1 彎曲件的工藝分析 4 2 1 1 結(jié)構(gòu)與尺寸 4 2 1 2 尺寸精度 4 2 2 工藝方案的確定 5 3 沖裁工藝與設(shè)計計算 6 3 1 計算毛坯的尺寸 6 3 1 1 計算中性層彎曲半徑 6 3 2 排樣 計算條料寬度及步距的確定 8 3 2 1 搭邊值的確定 8 3 3 沖裁力的計算 11 3 3 1 計算沖裁力的公式 11 3 3 2 總沖裁力 卸料力 推料力 頂件力 彎曲力和總沖壓力 11 3 3 3 總的沖壓力的計算 13 3 4 模具壓力中心與計算 14 3 5 凸凹模的尺寸計算 15 3 5 1 沖裁模間隙的確定 15 3 5 2 刃口尺寸計算 17 4 沖裁模具的主要零件 結(jié)構(gòu)設(shè)計及材料選擇 20 4 1 凸凹模設(shè)計 20 4 2 凹模的設(shè)計 21 4 2 1 刃口高度的計算 21 4 3 凸凹模的設(shè)計 22 4 4 定位元件的設(shè)計 23 4 5 卸料和出件裝置 24 4 5 1 卸料裝置 24 4 5 2 出件裝置 25 4 6 1 模架及其他零件的設(shè)計 25 4 6 2 導(dǎo)柱 導(dǎo)套的設(shè)計 25 4 6 3 模柄 25 4 7 模具總裝圖 26 5 彎曲模具的零件及結(jié)構(gòu)設(shè)計 28 5 1 彎曲件的結(jié)構(gòu)工藝分析 28 5 2 彎曲件工藝方案的確定 29 5 3 彎曲力的計算 30 5 3 1 彎曲力計算 30 5 3 2 頂件力和壓料力的計算 30 5 3 3 彈簧的選擇 30 5 4 回彈值的計算 31 5 5 彎曲凸凹模之間的間隙 33 5 6 彎曲凸凹模橫向尺寸及公差 33 5 7 彎曲模具的裝配圖 34 6 總 結(jié) 35 致 謝 36 參考文獻 37 河南機電高等?？茖W(xué)校 畢 業(yè) 設(shè) 計 評 語 學(xué)生姓名 李文燦 班級 模具 113 學(xué)號 111304327 題 目 壓 線 卡 沖壓成形工藝及模具的設(shè)計 綜合成績 指導(dǎo)者評語 指導(dǎo)者 簽字 年 月 日 畢 業(yè) 設(shè) 計 評 語 評閱者評語 評閱者 簽字 年 月 日 答辯委員會 小組 評語 答辯委員會 小組 負責(zé)人 簽字 年 月 日 壓線卡成形工藝及模具設(shè)計 摘要 本文介紹的模具實例結(jié)構(gòu)簡單實用 使用方面可靠 首先根據(jù)工件圖算工 件的展開尺寸 在根據(jù)展開尺寸算該零件的壓力中心 材料利用率 畫排樣圖 根據(jù)零件的幾何形狀要求和尺寸的分析 采用復(fù)合模沖壓 這樣有利于提高生 產(chǎn)效率 模具設(shè)計和制造也相對于簡單 當(dāng)所有的參數(shù)計算完后 對模具的裝 配方案 對主要零件的設(shè)計和裝配要求技術(shù)要求都進行了分析 在設(shè)計過程中 除了設(shè)計說明書以外 還包括模具的裝配圖 非標(biāo)準(zhǔn)零件的零件圖 關(guān)鍵詞 模具 復(fù)合模 彎曲模 沖壓 The Injection Mold Design of Wire clamp Abstract This text introductive molding toll solid example the structure is in brief practical the usage convenience is dependable first according to the work piece the diagram calculate the work piece to launch size at according to launch the pressure center that the size calculates that spare parts the material utilization painting row kind diagram According to spare parts of several the shape request with the analysis of the size adopting compound the mold hurtle to press so be advantageous to an exaltation production an efficiency molding tool design and manufacturing also opposite in simple When all parameter calculations are over after requested the technique requests to the design and assemble of the main spare parts to all carry on analysis to the assemble project that whets to have During the period of design in addition to designing manual also include the assemble diagram of the molding tool the spare parts diagram of not standard spare parts the word piece processes the craft card the craft rules distance card the not standard spare parts processes craft process card Key words mould compound die bending die puching 河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 0 1 前 言 1 1 本課題研究的意義 隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展 市場對模具的需求量不斷增長 人們已經(jīng)越來越認 識到產(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企業(yè)的生存空間 為迎接未來的無限挑戰(zhàn) 在畢業(yè)之 際選擇一個沖壓模具方面的設(shè)計論文 目的是想豐盈自己的翅膀 為將來在工 作崗位上有更好的發(fā)展而搶得先機 在短暫而又重要的十幾周里 通過老師指導(dǎo) 和自學(xué)有關(guān)書籍 查閱期刊 完成畢業(yè)設(shè)計 從而能夠?qū)δ＞哂辛艘粋€更深刻 地認識 對其工藝分析 分類 結(jié)構(gòu)名稱以及作用等方面有個嶄新的詮釋 初步達 到了獨立完成簡單模具設(shè)計的目的及對模具的自我理解 1 2 研究本課題的國內(nèi)外的現(xiàn)狀 1 2 1 國內(nèi)概況 從 1839 年英國成立的 schulur 公司算起現(xiàn)代沖壓模具制造技術(shù)已有 168 年 的歷史 但我國的沖壓技術(shù)卻一直是發(fā)展緩慢 1984 中國才成立模具工業(yè)協(xié) 會 1986 年中國模具工業(yè)產(chǎn)值僅有 29 億元 當(dāng)時生產(chǎn)模具的企業(yè)也只有幾千 家而已 1993 年 3 月國務(wù)院頒布了 關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)的改革政策要點的決定 把模具擺在了機械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位 確立了發(fā)展模具工業(yè)是國家的 一個產(chǎn)業(yè)政策 2 2005 年中國模具工業(yè)產(chǎn)值達到 610 億元 增長率保持在 25 的高水平 除了國有專業(yè)模具廠外 廣東的中外合資和外商獨資模具企業(yè)現(xiàn)有 幾千家 鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)也快速崛起 江蘇昆山建成了模具工業(yè)群 浙江黃巖被譽為 模具之鄉(xiāng) 在激烈的競爭中模具的生產(chǎn)技術(shù)及規(guī)模也不斷提高 3 2006 年吉林大學(xué)汽車覆蓋件成型技術(shù)所獨立研制的汽車覆蓋件沖壓成型分析 KMAS 軟件 華中理工大學(xué)模具技術(shù)國家重點實驗室開發(fā)的汽車覆蓋件模具和級進模 CAD CAE CAM 軟件 上海交通大學(xué)模具 CAD 國家工程研究中心開發(fā)的冷沖模和 精沖模 CAD 軟件等在國內(nèi)模具行業(yè)擁有不少的用戶 國內(nèi)的模具企業(yè)也在充分 壓線卡沖壓成形工藝及模具設(shè)計 1 抓住汽車工業(yè)所帶來的發(fā)展契機 加大設(shè)備 產(chǎn)品 生產(chǎn)規(guī)模的升級步伐 積極 開拓國內(nèi)外市場 4 1 2 2 國外概況 然而 與國際先進水平相比 中國的模具行業(yè)的差距不僅表現(xiàn)在精度差距大 交貨周期長等方面 模具壽命也只有國際先進水平的 50 左右 大型 精密 技 術(shù)含量高的轎車覆蓋件沖壓模具和精密沖裁模具 每年都需要花費大量資金進口 和國外相比主要如下 沖壓模具 CAD CAE CAM 技術(shù)的開發(fā)手段比較落后 技術(shù)的普及率不高 應(yīng)用 不夠廣泛 僅有約 10 的模具在設(shè)計中采用了 CAD 技術(shù) 距拋開繪圖板還有漫 長的一段路要走 在應(yīng)用 CAE 進行模具方案設(shè)計和分析計算方面 也才剛剛起步 在 應(yīng)用 CAM 技術(shù)制造模具方面 由于缺乏先進適用的制造裝備和工藝設(shè)備 只有 5 左 右的模具制造設(shè)備被應(yīng)用于這項工作 但國外一些發(fā)達國家已將 CAD CAE CAM 技術(shù)廣泛應(yīng)用于沖壓模具當(dāng)中 特別是板材成型過程的計算機模擬分析技術(shù) 模具 CAD CAM 技術(shù)也更加宜人化 集成化 智能化和網(wǎng)絡(luò)化 計算機和網(wǎng)絡(luò) 的發(fā)展已使 CAD CAM CAE 技術(shù)跨地區(qū) 跨企業(yè) 實現(xiàn)技術(shù)支援的整合和虛擬制 造 精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中所占比重較低 工藝設(shè)備落后 直接影響國 產(chǎn)模具質(zhì)量的提高 國外近年來發(fā)展的高速加工和高精度加工大幅提高了加工 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 還具有升溫 低 熱變形小等優(yōu)點 高速加工目前主要是發(fā)展高速銑削 高速研拋和高速電 加工及快速制模技術(shù) 高速加工和高精度加工技術(shù)的發(fā)展 對汽車 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 生產(chǎn)沖壓模具的專用技術(shù)尚未成熟 大多仍還處于試驗摸索階段如模具的表 面涂層 表面熱處理技術(shù) 導(dǎo)向副潤滑技術(shù) 型腔傳感及潤滑技術(shù) 去應(yīng)力技 術(shù) 抗疲勞及防腐技術(shù)等未完全形成生產(chǎn)能力 走向商品化 一些關(guān)鍵 重要 的技術(shù)缺少知識產(chǎn)權(quán)的保護 模具標(biāo)準(zhǔn)件標(biāo)準(zhǔn)化程度及使用覆蓋率較低在汽車制造業(yè)中被大量使用的模具 是沖壓模 5 年來 汽車模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用覆蓋率盡管有了較大增長 已從 20 世 紀末的 25 30 提高到目前的 45 左右 但目前 國外先進工業(yè)國家模具標(biāo)準(zhǔn)化 河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 2 已達 70 80 模具廠只需要制造工作零件 大部分模具零件均從標(biāo)準(zhǔn)件廠購 買 使生產(chǎn)率大幅提高 為了促進我國沖壓模具技術(shù)的發(fā)展 從計算機技術(shù) 先進加工技術(shù)及裝備 其它新技術(shù)與沖壓模等方面分析了我國沖壓模具的技術(shù)現(xiàn)狀 結(jié)果表明 經(jīng)過幾 十年的發(fā)展 我國的沖壓模具總量位居世界第三位 加工技術(shù)裝備基本已與世界 先進水平同步 以汽車覆蓋件為代表的大型 復(fù)雜 精密沖壓模 用 CAD CAM CAE 軟件進行三維設(shè)計和模擬 靠高速 精密的加工設(shè)備生產(chǎn) 用新型 研磨或拋光代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手工研磨拋光 提高模具質(zhì)量 這些都代表了沖壓模具發(fā) 展的趨勢 總之 我國將成為世界裝備制造業(yè)的基地 而在現(xiàn)代制造業(yè)中 無論哪一行業(yè) 的工程裝備 都越來越多地采用由模具工業(yè)提供的產(chǎn)品 尤其近年來我國汽車工 業(yè)的超高速發(fā)展 給模具行業(yè)帶來了無限商機 為了適應(yīng)用戶對模具制造的高精 度 短交貨期 低成本的迫切要求 模具制造企業(yè)正廣泛應(yīng)用現(xiàn)代先進制造技術(shù) 來提升競爭實力 來滿足各行各業(yè)對模具這一基礎(chǔ)工藝裝備的迫切需求 展望未 來 趕超世界模具制造技術(shù)的先進水平尚需我們做出不懈的努力 1 3 本課題研究的主要內(nèi)容 在更改機械類基礎(chǔ)課和專業(yè)課的基礎(chǔ)上 學(xué)習(xí)和初步掌握拉伸模的設(shè)計方法 和原理 利用 PRO E 三維 CAD 軟件 設(shè)計一個給定零件的拉伸模沖壓工藝與模 具 并對模具的材料與結(jié)構(gòu)進行分析計算 確定拉伸工藝與模具材料及結(jié)構(gòu)尺 寸 分階段完成調(diào)研 方案論證 結(jié)構(gòu)設(shè)計計算與分析 PRO E 三維 CAD 建模 二維工程圖紙的生成 畢業(yè)設(shè)計論文書寫與整理工作 通過本課題的設(shè)計與研 究 了解拉伸模的一般設(shè)計方法 與制作工藝 學(xué)習(xí) PRO E 三維 CAD 的操作使 用與設(shè)計思想 掌握綜合運用所學(xué)機械制圖 機械原理 機構(gòu)設(shè)計 計算機輔 助設(shè)計與制造等知識的能力和解決實際問題的能力 培養(yǎng)學(xué)生用于實踐 開拓 創(chuàng)新的精神 壓線卡沖壓成形工藝及模具設(shè)計 3 2 沖裁零件的工藝分析及工藝方案的確定 2 1 彎曲件的工藝分析 圖 1零件圖 2 1 1 結(jié)構(gòu)與尺寸 該零件結(jié)構(gòu)較簡單 尺寸較小 在零件中還有一孔 需要考慮沖孔的最小的 尺寸 沖孔的最小尺寸和孔的形狀 板材的力學(xué)性能和厚度相關(guān) 因受凸模強 度的限制 沖孔的尺寸不宜過小 查的表得 d 5 t 1 滿足要求 孔離邊緣之間 的距離受模具的強度和沖裁件的質(zhì)量的限制 其值不能過小 一般取 a 2t a 10 t 1 滿足要求 根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)形狀 需要進行落料 沖孔和彎曲 三道基本工序 工件為大批量生產(chǎn) 應(yīng)重視模具材料和結(jié)構(gòu)的選擇 保證模具 的復(fù)雜程度和模具的使用壽命 原料采用條料 2 1 2 尺寸精度 零件圖上的尺寸無特殊要求 屬于自由尺寸 可按 IT14 級選取 利用普通沖 河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 4 裁方式可以達到圖樣要求 2 2 工藝方案的確定 在沖裁工藝性分析的基礎(chǔ)上 根據(jù)沖裁件的特點確定沖裁工藝的方案 該產(chǎn) 品的材料為 20 鋼 厚度為 t 1 2mm 抗剪切強度為 246 328Mpa 抗拉強度 b 410Mpa 伸縮率 21 25 屈服強度 S 245Mpa 具有較高的強度 剛度 和塑性 滿足沖裁工藝對材料的要求 適合于沖壓加工 能夠保證沖壓過程的 完成 根據(jù)工件的工藝分析 其基本工序有落料 沖孔 彎曲三道基本工藝 按其先后順序組合 可得如下幾種方案 1 落料 彎曲 沖孔 單工序模沖壓 2 落料 沖孔 彎曲 單工序模沖壓 3 沖孔 落料 彎曲 連續(xù)模沖壓 4 沖孔 落料 彎曲 復(fù)合模沖壓 方案 1 2 屬于單工序模沖裁工序沖裁模指在壓力機一次行程內(nèi)完成 一個沖壓工序的沖裁模 由于此制作生產(chǎn)批量大 尺寸又較這兩種方案生產(chǎn)效 率低 操作也不安全 勞動強度大 故不宜采用 方案 3 屬于連續(xù)模 是指壓力機在一次行程中 一次在模具幾個不同 的位置上同事完成多道工序的模具 于制作的結(jié)構(gòu)尺寸小 厚度小 連續(xù)模結(jié) 構(gòu)復(fù)雜 又因落料在前彎曲在后 必然使彎曲時產(chǎn)生很大的加工難度 因此 不宜采用該方案 方案 4 屬于復(fù)合沖裁模 復(fù)合沖裁模是指在一次工作行程中 在模具 同一部位同時完成數(shù)道沖壓工序的模具 采用復(fù)合模沖裁 其模具結(jié)構(gòu)沒有連 續(xù)模復(fù)雜 產(chǎn)生的效率也很高 又降低的工人勞動強度 所以此方案最為合適 根據(jù)分析采用方案 4 復(fù)合沖裁 壓線卡沖壓成形工藝及模具設(shè)計 5 3 沖裁工藝與設(shè)計計算 3 1 計算毛坯的尺寸 3 1 1 計算中性層彎曲半徑 相對彎曲半徑為 R t 6 1 2 5 0 5t 式中 R 彎曲半徑 mm t 材料厚度 mm 由于相對彎曲半徑大于 0 5t 可見制件屬于圓角半徑較大的彎曲件 應(yīng) 該先求變形區(qū)中性層曲率半徑 mm r kt 3 1 式中 r 內(nèi)彎曲半徑 k 中性層系數(shù) 表 3 1 r t 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 1 1 2 K 0 21 0 22 0 23 0 24 0 25 0 26 0 28 0 3 0 32 0 33 r t 1 3 1 5 2 2 5 3 4 5 6 7 8 K 0 34 0 36 0 38 0 39 0 4 0 42 0 44 0 46 0 48 0 5 根據(jù) r t 由表 3 1 查出中性層位移系數(shù) k 值為 k1 0 44 k2 0 32 L2 6 3 L3 15 6 河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 6 計算出圖 3 2 中的 L3 L2 的長度分別為 圖 2 零件圖 再根據(jù)公式 3 1 得 1 r1 k1t 6 0 44 1 2 6 53 2 r2 k2t 1 2 0 32 1 2 1 58 根據(jù) 1 2 與角度計算 L1 L2 弧長的展開長度 L1 180 3 14 6 53 180 180 20 50 L2 180 3 14 1 58 90 180 2 49 計算毛胚總長 L L1 L2 L3 L4 20 50 2 49 6 3 15 6 mm45 根據(jù)計算得 工件的展開尺寸為 45 10 mm 如圖 3 2 所示 壓線卡沖壓成形工藝及模具設(shè)計 7 圖 3 零件展開外形尺寸 3 2 排樣 計算條料寬度及步距的確定 3 2 1 搭邊值的確定 排樣時零件之間以及零件與條料側(cè)邊之間留下的工藝余料 稱為搭邊 搭 邊的作用是補償定位誤差 保持條料有一定的剛度 以保證零件質(zhì)量和送料方 便 搭邊過大 浪費材料 搭邊過小 沖裁時容易翹曲或被拉斷 不僅會增大 沖件毛刺 有時還有拉入凸 凹模間隙中損壞模具刃口 降低模具使用壽命 或影響送料工作 搭邊值通常由經(jīng)驗確定 表所列搭邊值為普通沖裁時經(jīng)驗數(shù)據(jù)之一 搭邊值是廢料 所以應(yīng)盡量取小 但過小的搭邊值容易擠進凹模 增加刃 口磨損表 2 2 給出了鋼 Wc0 05 025 的搭邊值 該制件是矩形工件 根據(jù)尺寸從表 3 2 中查出 兩制件之間的搭邊值 a1 1 2 mm 側(cè)搭邊值 a 1 5 mm 表 3 2 搭邊 a和 a1數(shù)值 材料厚 度 圓件及 r 2t 的工件 矩形工件邊長 L50mm 河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 8 或 r 2t 的工件 工件間 a1 沿邊 a 工件間 a1 沿邊 a 工件間 a1 沿邊 a 0 6 滿足 條件 彎曲件的彎曲邊高度 河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 26 直角彎曲時 應(yīng)使彎曲邊的高度 h r 2t h 8mm r 1 2 t 1 2 所以 h r 2t 滿 足要求 彎曲件的孔邊距離 當(dāng)彎曲件毛坯上有孔時 若孔位于彎曲變形內(nèi) 彎曲材料的流動會使原有孔變 形 因此 應(yīng)盡量使孔位為于變形區(qū)外 當(dāng) t 1 2mm 時 L 6 t 滿足要求 形狀與尺寸的對稱性 該工件形狀為非對稱件 可以采取一模兩件方式 便于保證毛坯偏移 板材彎曲零件的沖裁毛刺面與彎曲方向 彎曲件的毛坯往往是經(jīng)沖裁落料而成的 沖裁的斷面是光亮面 另一面是毛刺 面 彎曲件應(yīng)使毛刺面作為彎曲件的內(nèi)側(cè) 當(dāng)必須將毛刺面置于外側(cè)時應(yīng)盡量加大 彎曲半徑 以避免開裂 彎曲件的尺寸公差 彎曲件的精度受坯料的定位 偏移 回彈和翹曲的影響 彎曲的工序越多 精 度越低 該工件選擇尺寸公差為 IT14 級 0 4 角度公差為 2 5 2 彎曲件工藝方案的確定 該工件外形較小 且壓力中心不在其對稱中心上 為了提高其穩(wěn)定性 采用一 模兩件的方式 此方式有利于提高效率 采用倒裝式模具便于脫模 并且通過零件 上的孔飛達到定位要求 采用彈性卸料裝置 5 3 彎曲力的計算 5 3 1 彎曲力計算 由于彎曲件是半圓形 并且是受約束彎曲 彎曲力的計算根據(jù) 壓線卡沖壓成形工藝及模具設(shè)計 27 2238 6N 5 2 1403 70tr7 0b 2F KB自 1 其中 K 為彎曲系數(shù) 取 K 1 3 B 寬度 r 彎曲件的內(nèi)彎半徑 b 材 料的抗拉強度 t 工件的厚度 5 3 2 頂件力和壓料力的計算 由于工件彎曲后會箍在凸模上需要頂件力和卸料力并且該零件的壓力中 心會有一定的偏移 也需要一定的壓料力 彎曲頂件力或卸料力 FQ 0 3 0 8 F 自 0 4 2238 6 895 44N 彎曲壓料力 F 壓 0 3 0 8 F 自 0 4 2238 6 895 44N 5 3 3 彈簧的選擇 彈簧在沖模中的主要作用是為彈性卸料板 壓料 及出件裝置提供彈力 彈簧的選擇原則 所選擇彈簧必須滿足壓力的要求 即 F 預(yù) F 預(yù) n 2 773 5 4 386 75N 選擇圓柱彈簧 4 0 30 40 左 GB T2089 94 DZn d 4mm D 30mm Flim 552 9N 最大變形量為 f 5 91mm 卸料板需要的行程為 18mm 則彈簧的圈數(shù)為 4 圈 5 4 回彈值的計算 在材料彎曲變形結(jié)束 工件不受外力作用時 由于彈性恢復(fù) 使彎曲件的角度 彎 曲半徑與模具的形狀尺寸不一 這種現(xiàn)象稱為回彈 河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 28 1 回彈的表現(xiàn)形式 1 彎曲半徑增大 卸載前坯料的內(nèi)半徑 r 與凸模的半徑吻合 在卸載后增加到 其增量為 0rr 0 2 彎曲角增大 卸載前坯料的彎曲角度為 與凸模頂角吻 合 卸載后增大到 其增量為 0 0 2 影響回彈的因素 1 材料的力學(xué)性能 材料的屈服點 越大 彈性模量E越小 彎曲回彈越大 即 的比值s Es 越大 材料的回彈值也就越大 2 相對彎曲半徑 相對彎曲半徑越小 回彈值越小 相對彎曲半徑 越小 則彎曲變形程tr 度越大 其 中 塑 性 變 形 和彈性變形成分也同時增大 但在總變形中 彈性變形 所占的比例則相應(yīng)地變小 因此回彈會較小 3 彎曲件角度a 彎曲件角度越小 表示彎曲變形區(qū)域越大 回彈的積累越大 回彈角度 也越大 4 彎曲方式 自由彎曲與校正彎曲比較 由于校正彎曲可增加圓角處的塑性變形程度 因而有較小的回彈 5 模具間隙 壓制U形件時 模具間隙對回彈值有直接影響 間隙大 材料處于松動 狀態(tài) 回彈就大 間隙小材料被擠緊 回彈就小 6 零件形狀 圖 5 2 彎曲件的回彈 壓線卡沖壓成形工藝及模具設(shè)計 29 零件形狀復(fù)雜 一次彎曲成形角的數(shù)量越多 各部分的回彈相互牽制作 用越大 彎曲中拉伸變形的成分越大 回彈就越小 3 回 彈 值 的 大 小 由 于 影 響 彎 曲 回 彈 的 因 素 很 多 而 且 各 因素又相互影響 因此 計算回彈角比 較復(fù)雜也不準(zhǔn)確 一般生產(chǎn)中是按經(jīng)驗數(shù)表或按力學(xué)公式計算出回彈值作為參 考 再在試模時修正 此 工 件 有 兩 個 彎 曲 一 個 半 圓 一 個 直 角 彎 曲 半 圓 彎 曲 時 凸 模 半 徑 修 改 較 小 直 角 彎 曲 時 查 表 得 回 彈 角 為 1 1 30 4 控制回彈的措施 壓彎中彎曲件回彈產(chǎn)生誤差 很難得到合格的零件尺寸 生產(chǎn)中必須采取 措施來控制或減小回彈 5 5 彎曲凸凹模之間的間隙 形件彎曲模的凸 凹模間隙是靠調(diào)整壓力機的裝模高度來控制的 設(shè)計 時可以不考慮 對于U形件彎曲模 則應(yīng)當(dāng)選擇合適的間隙 間隙過小 會使 零件彎邊厚度變薄 降低凹模的壽命 增大彎曲力 間隙過大 則回彈大 降低零件的精度 U形件彎曲模的凸 凹模單邊間隙一般可按下式計算 ctttZ max 式中 Z 彎曲模凸 凹模單邊間隙 零件材料厚度 基本尺寸 t 材料厚度的上偏差 C 間隙系數(shù) 查表可得 0 07 C 0 05 1 2 0 07 0 05 1 2 1 33mmctttZ max 河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 30 5 6 彎曲凸凹模橫向尺寸及公差 確 定 U形 件 彎 曲 凸 凹 模 橫 向 尺 寸 及 公 差 的 原則是 零件標(biāo)注外形尺寸時 見圖 5 3a 應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)件 間隙取在凸模上 零件標(biāo)注內(nèi)形尺寸時 見圖5 3b 圖5 3 標(biāo)注內(nèi)形和外形的彎曲件及模具尺寸 確定U形件彎曲凸 凹模橫向尺寸及公差的原則是 零件標(biāo)注外形尺寸時 見圖5 3a 應(yīng)以凸模為基準(zhǔn)件 間隙取在凹模上 而凸 凹模的尺寸和公 差則應(yīng)根據(jù)零件的尺寸 公差 回彈情況以及模具磨損規(guī)律而定 當(dāng)零件標(biāo)注外形尺寸時 則 dLd 0max 75 2pZdp 當(dāng)零件標(biāo)注內(nèi)形尺寸時 則 0min 75 pLp dZpd02 式中 凸 凹模橫向尺寸 dpL 彎曲件橫向的最大極限尺寸 max 彎曲件橫向的最小極限尺寸 inL 壓線卡沖壓成形工藝及模具設(shè)計 31 彎曲件橫向尺寸公差 凸 凹模制造公差 可采用 IT7 IT9 級精度 一般可取凸模的精度dp 比凹模的精度高一級 查得 0 4 凸 0 02 凹 0 02 由于零件的標(biāo)注在內(nèi) 則 0min 75 pLp 0 22 75 0 23m mmdZpd 0 0 21 3 0 26 5 7 彎曲模具的裝配圖 通過以上的設(shè)計 可得到模具總裝圖 如圖 5 4 河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 32 圖13 彎曲模的總裝圖 1 底座 2 凸模固定板 3 卸料螺釘 4 彈簧 5 卸料板 6 打桿 7 模柄 8 凹模 9 導(dǎo)正銷 10 凸模 11 螺釘 12 銷 6 總 結(jié) 這次畢業(yè)設(shè)計是我們進行完了三年的模具設(shè)計與制造專業(yè)課程后進行的 它是對我們學(xué)完三年來所學(xué)課程 繼而進入工作崗位獨立工作前的最后一次深 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 通過這次設(shè)計使我在復(fù)習(xí)先修知識的同時又學(xué)到了許多新知識 對一些原 來一知半解的理論也有了進一步的的認識 特別是原來所學(xué)的一些專業(yè)基礎(chǔ)課 壓線卡沖壓成形工藝及模具設(shè)計 33 如機械制圖 模具材料 公差配合與技術(shù)測量等有了更深刻的理解 使我進一 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) 計過程中要注意到的問題 如怎樣使制造的模具既能滿足使用要求又不浪費材 料 保證加工的經(jīng)濟性 加工工藝的合理性 由于能力有限 設(shè)計中難免有疏漏之處 懇請老師給予批評指正 致 謝 沖壓工藝與模具設(shè)計是材料加工技術(shù)中不可缺少的重要加工手段之一 目 前在國內(nèi)正處于蓬勃發(fā)展時期 具有廣泛的發(fā)展前景 在大學(xué)三年學(xué)習(xí)即將結(jié) 束之際 能夠按照老師的指導(dǎo)并綜合運用三年來的所學(xué)所知設(shè)計一套注塑模具 必將為日后的獨立工作創(chuàng)造一個良好的開始 在畢業(yè)設(shè)計過程中韓老師一直扮演著導(dǎo)向者的角色 從接到設(shè)計題目那一 刻起就給我指明了方向 讓我明白了設(shè)計要求 設(shè)計流程 設(shè)計中可能遇到的 問題以及解決方法等 并不厭其煩的糾正設(shè)計中的錯誤 詳細檢查設(shè)計中的細 河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 34 節(jié)及重點 對設(shè)計方案提出了寶貴的修正意見 一步步完善了我的設(shè)計 在此 對韓老師表示衷心的感謝 此外在設(shè)計過程中參考了一些同學(xué)的設(shè)計實例 并向他們請教 得到他們 的大力幫助 為我提供了許多有關(guān)設(shè)計的資料 在此一并表示深深的謝意 參考文獻 1 原紅玲 于智宏主編 沖壓工藝與模具設(shè)計 M 機械工業(yè)出版社 2010 8 1 2 翟德梅 段微峰主編 模具制造技術(shù) M 化學(xué)工業(yè)出版社 2005 5 3 閻亞林 主編 沖壓與塑壓成型設(shè)備 M 高等教育出版社 2010 4 壓線卡沖壓成形工藝及模具設(shè)計 35