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滾動軸彎模設計 第1章 緒論 沖壓是在室溫下，利用安裝在壓力機上的模具對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。 在沖壓過程中，將材料加工成零件的一種特殊工藝裝配，稱為沖壓模具。沖模是在實現(xiàn)沖壓加工中必不可少的工藝裝配，與沖壓件是“一模一樣”的關系，若沒有符合要求的沖模，就不能生產(chǎn)出合格的沖壓件：沒有先進的模具，先進的沖壓成型工藝就無法實現(xiàn)。在沖壓零件的生產(chǎn)中，合理的成形工藝、先進的模具、高效的沖壓設備是比不可少的三要素。 沖壓工序根據(jù)材料的變形特點可分為分離工序和成形工序兩類。分離工序是指坯料在沖壓力作用下，變形部分的應力達到強度極限，使坯料產(chǎn)生塑性變形，成為具有一定形狀，尺寸與精度制件的加工工序。成形工序主要有彎曲，拉深，翻邊，旋壓等。 彎曲是將板料，型材，管材或棒料等按設計要求彎成一定的角度和一定的曲率，形成所需形狀零件的沖壓工序。它屬于成形工序，是沖壓基本工序之一，在沖壓零件生產(chǎn)中應用較普遍。并且占有很大的比重。由于彎曲成形所用的工、模具及設備不同，形成各種不同的彎曲方法，如壓彎、折彎、滾彎、拉彎、繞彎等等。盡管各種彎曲方法不同，但其彎曲過程及特點具有共同的規(guī)律。最典型的兩種V型彎曲和U型彎曲. 彎曲所使用的模具叫彎曲模，它是彎曲過程中必不可少的工藝裝備。開始彎曲時，板料的彎曲內(nèi)側(cè)半徑大于 凸模的圓角半徑，（曲率的比較，開始曲率小，r＝1/ρ）隨著凸模的下壓，板料的直徑與凹模V形表面逐漸靠緊，彎曲內(nèi)側(cè)半徑逐漸減小，同時曲率逐漸變大。半徑減小的同時彎曲力臂也逐漸減?。Ρ蹫榘寄Ｅc工件的兩接角邊點間的距離）當凸模、板料與凹模三者完全壓合，板料的內(nèi)側(cè)彎曲半徑及彎曲力臂達到最小時，彎曲過程結(jié)束。如1.1土所示。 圖1.1 彎曲的過程 彎曲生產(chǎn)是靠模具與設備完成加工過程，所以它的生產(chǎn)率高，而且由于操作簡便，也便于實現(xiàn)機械化和自動化。 利用模具加工可以獲得其它加工方法所不能或難以制造的，形狀復雜的零件。彎曲產(chǎn)品的尺寸精度是由模具保證的，所以質(zhì)量穩(wěn)定，一般不需要經(jīng)過機械加工便可使用。 彎曲加工一般不需要加熱毛坯，也不像切削加工那樣大量切削材料，所以它不但節(jié)能，而且節(jié)約材料。 彎曲產(chǎn)品的表面質(zhì)量較好，使用的原材料是冶金工廠大量生產(chǎn)的軋制板材或帶料，在彎曲過程中材料表面不受破壞。 因此彎曲工藝是一種比較好而且成本低的加工工藝。用它生產(chǎn)的產(chǎn)品一般還具有重量輕且剛性好的特點。 第2章 零件工藝性分析 零件簡圖：如圖2.1所示; 零件名稱：閉角U形彎曲件; 材料：Q235; 材料厚度：1mm; 圖2.1 閉角彎曲件 2.1零件結(jié)構(gòu)工藝性分析 此零件為一個簡單的小于90°的U形件，也稱其為閉角彎曲件，其彎曲圓角半徑r為0.5mm,材料選擇普通碳素鋼Q235,板厚為0.6mm。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。彎曲件的精度，由于零件圖上對這方面都沒有確定，這樣的制件可以設精度為IT14級，這樣精度一般的制造精度都可以滿足要求。 其彎曲件長度的自由公差為±0.3；彎曲件的角度的自由公差為 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0.5mm,避免了板料外層斷裂致使工件報廢。 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，彎曲時不易開裂，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稱，零件的圓角,保證了尺寸精度，并且在制件中間設置了定位工藝孔，這樣可以防止彎曲時毛坯偏移造成質(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，必須先通過落料沖工藝孔，然后再進行彎曲，需要兩套模具，很明顯彎曲決定了零件的總體形狀和尺寸，所以在此主要對彎曲工藝進行分析。 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 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軸式彎曲模，在凹模側(cè)壁安裝可轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)軸，凹模鑲件隨著凸模的下行，板料先被彎成兩平行的U形過渡件，當工件底部接觸到轉(zhuǎn)軸凹模后，轉(zhuǎn)軸凹模就會轉(zhuǎn)動，成形彎曲件。 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，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)較方案一復雜，但由于零件的幾何形狀簡單對稱，模具制造并不困難。 綜合以上分析，采用第二種方案進行彎曲最好。 第4章 主要工藝參數(shù)計算 此彎曲模設計的工藝參數(shù)計算主要包括制件毛坯尺寸計算,彎曲力的計算及彎曲模工作部分尺寸設計的計算。 4.1 毛坯尺寸計算 彎曲中性層位置的計算 板料彎曲時應變中性層的長度始終是不變化的，故可根據(jù)彎曲后應變中性層的長度來確定彎曲件的毛坯長度。 實際應用中，通常采用以下經(jīng)驗公式確定彎曲毛坯中性層的長度： ρ= r + x0t 式中 r---零件的彎曲內(nèi)側(cè)半徑 t---材料厚度 x0---中性層位移系數(shù)，查表（手冊）。 由，查手冊得x0=0.3 代入公式計算得 一般將圓角半徑較大時（r>0.5t）的彎曲稱為有圓角半徑的彎曲。 此時，不考慮中性層的變化，其展開長度等于彎曲件直線部分的長度和圓弧部分的長度之和。其計算要點為： 將工件直邊 長度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算并累加。 毛坯展開尺寸等于直線部分長度和彎曲部分的總和。 此彎曲件屬于圓角半徑r>0.5t的彎曲件，變薄不嚴重，按中性層展開的原理，坯料總長度等于彎曲件直線部分和圓弧部分長度之和 式中 ——坯料展開總長度； a——彎曲開口角。 代入公式計算得 因為有少許偏移，取值為49mm,寬度尺寸為10mm,故毛坯尺寸為. 4.2 彎曲力的計算 彎曲力是設計彎曲模和選擇壓力機噸位的依據(jù)。 彎曲力的理論計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，用理論公式來計算不但計算復雜，并且也不一定準確。因此在生產(chǎn)中經(jīng)常采用經(jīng)驗公式計算，作為設計工藝過程和選擇設備的依據(jù)。 4.2.1 自由彎曲時的彎曲力 式中：F——自由彎曲在沖行程結(jié)束時的彎曲力； B——彎曲件的寬度，B=10mm; T——彎曲材料的厚度，T=0.6mm; R——彎曲件的內(nèi)彎曲半徑，R=0.5mm; ——材料的抗拉強度450MPa; K——安全系數(shù)，一般取K=1.3。 代入公式計算得 4.2.2 校正彎曲時的彎曲力 校正彎曲時， 校正力比壓彎力大得多，而且兩個力先后作用。因此，若采用校正彎曲時，一般只計算校正力，V形件和U形件均按下式計算： F校=Ap 式中 F校――校正彎曲時的彎曲力 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，單位面積上的校正力查表取110MPa。 代入公式計算得 4.2.3 壓彎時的頂件力和卸料力 對于設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 取值為0.5，代入得 4.2.3 彎曲時壓力機噸位的確定 自由彎曲時，壓力機噸位F機為 取值為1.3，代入得 對于校正彎曲，由于校正彎曲力比頂件力大的多，故頂件力可以忽略，即 取值為1.3，代入計算锝 4.3 彎曲模工作部分設計的計算 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。 4.3.1 凸模圓角半徑 工件的相對彎曲半徑比較小，其凸模圓角半徑取等于工件的彎曲半徑，即，且小于符合要求。 4.3.2 凹模圓角半徑 凹模圓角半徑不能過小，以免擦傷工件表面，影響沖模壽命。凹模兩邊的圓角半徑應該一致，否則在彎曲時坯料會發(fā)生偏移。值根據(jù)材料厚度取為，則。 4.3.3 凹模深度的計算 凹模深度要適當，凹模深度過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。若過大，則浪費模具鋼材，且需沖壓有較大的工作行程。所以根據(jù)經(jīng)驗數(shù)字查表得此形彎曲模的凹模深度為。 4.3.4 凸、凹模間隙的計算 彎曲凸、凹模之間的單邊間隙用C來表示。 U形件彎曲 對于鋼板 C =（1.05～1.15）t 對于有色金屬板料 C =（l～1.1）t V形件彎曲 凸、凹模間隙是靠調(diào)節(jié)壓力機的閉合高度來實現(xiàn)的，不必在設計及制造模具時考慮。 此制件為特殊的U形件，材料為一般鋼板，可以按照一般U形件彎曲標準計算。 彎曲模的凸、凹模單邊間隙一般可按按下式計算： △+ 式中： C——彎曲模凸、凹模單邊間隙； ——工件材料厚度，其值為0.6mm; △——材料厚度的正偏差，其值為0.125； 　 K——間隙系數(shù)，查表為0.05。 代入公式計算 很顯然凸、凹模間隙符合要求。 4.3.5 凸、凹模尺寸的計算 彎曲件寬度尺寸標注在外側(cè)時應以凹模為基準，先確定凹模尺寸。考慮到模具磨損和工件回彈的影響， 凹模寬度尺寸： △ 彎曲件寬度尺寸標注在內(nèi)側(cè)時則應以凸模為基準，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： △ 此制件尺寸標注在外側(cè)，如4.2.1圖所示： 圖4.2.1 標注外形的彎曲件 所以選擇第一組公式進行計算： 凹模尺寸 △ 凸模尺寸 式中：、——凸凹橫向尺寸； ——彎曲件橫向的最大極限尺寸； △——彎曲件橫向的尺寸公差； 、——凸、凹模的制造公差，采用IT8級，采用IT9級。 經(jīng)查表 △；； 代入上述公式得 所以根據(jù)制件尺寸計算得到凸模尺寸為；凹模尺寸為。 第5章 模具總體設計 5.1 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單，或者也可以根據(jù)生產(chǎn)車間的實際情況對已有的剪切模具進行相應的調(diào)整，下料工序的模具問題很容易解決。所以，本設計只對彎曲這道工序進行設計，該模具的類型為單工序彎曲模。 5.2 定位方式的選擇 因為該制件由平板彎曲制造而成，并且為小于90·的U型件。彎成的零件形狀完全對稱，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行長度定位和溝槽進行定位，每次加工時只需將剪好的條料放入溝槽中，靠兩邊的定位板及定位銷就可以保證條料的準確定位。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)的準確定位，避免彎曲過程中坯料的偏移，提高定位精度。 5.3 卸料出件方式的選擇 卸料出件包括頂件和出件兩種方式的確定。此工件為小于的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，上模回程時兩擺塊利用安裝在模座上的彈簧分開，擺塊的下面要安裝一個頂板，利用底部的彈簧帶動頂板頂出制件。它的出件方式如果設計自動出件裝置結(jié)構(gòu)復雜，制作成本高，不經(jīng)濟。所以對于本套模具設計采用的是手動出件，勞動強度稍大，但節(jié)省了制造成本和模具的平時維修的工時和費用。 5.4 導向方式的選擇 模具屬于單工序沖模，結(jié)構(gòu)簡單，導向精度要求不高，通過凸、凹模就可以保證，定位靠在壓力機上安裝時調(diào)整來定位。無需設計導柱和導套，所以采用無導向裝置。 綜上可設計此模具主要由，模柄，上模板，凸模，滾動軸式凹模，下模板等組成。 初步計算模具閉合高度 凹模座的外輪廓尺寸約計為 根據(jù)上述公稱壓力的計算，選用公稱壓力是40KN的壓力機就行了。但該工件凸、凹模長度較大，為了滿足閉合高度的要求選擇100KN的J23-100A壓力機。 模具結(jié)構(gòu)草圖如5.1圖所示： 圖5.1 模具結(jié)構(gòu)草圖 第6章 模具主要零部件的設計 6.1 凸模部分的設計 彎曲模沒有固定的結(jié)構(gòu)形式，此工件結(jié)構(gòu)簡單，精度要求不高，所以可以設計比較簡單一些，根據(jù)制件形狀可以將凸模設計為整體式凸模，對凸模上半部分的設計精度要求不嚴格，其寬度為32.54mm，高度為50mm，長度為10mm.凸模的下半部分比較復雜，根據(jù)制件的外形設計，其具體尺寸已經(jīng)在前邊計算過，即工作部分尺寸為，保證傾斜角度是60°，圓角半徑是0.5mm,并且斜面大于8mm,設計值為11.5 mm.并且在凸模底部設置φ3的定位孔，如6.1.1圖所示： 圖6.1.1 整體式凸模 6.2 凹模部分的設計 凹模設計成滾動軸式的，以便與成形的角，左右兩件想對稱。這種形狀的凹模包括成形凹模和滾軸的設計，根據(jù)模具結(jié)構(gòu)的設計和模具的工作過程的要求，可以看出凹模的設計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，以Ф4mm的圓的中心線為中心軸轉(zhuǎn)動，保證零件可以拔出來，同時成形轉(zhuǎn)軸要轉(zhuǎn)動，在下面還要留出一定的距離，保證制件拔出的時候，兩滾軸不相撞。 具體尺寸及形狀如6.2.1圖所示： 圖6.2.1 轉(zhuǎn)軸式凹模 6.3 上模座及模柄的設計 因為此制件要求精度不高，選擇了無導柱裝置，所以設計模具時為了進一步簡化模具的結(jié)構(gòu)，將模柄與上模座設計成整體形式的，選擇標準模架——帶柄圓形上模座（帶柄圓形上模座用于無導向系統(tǒng)的單工序沖模以支撐和固定凸模等零件）。根據(jù)所選壓力機的參數(shù)，得到模柄孔的尺寸為30mm深度為48mm，上模座的厚度為35mm，總高度為83mm. 由于設計時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的其孔口為31.26mm,壓入深度為9mm. 如圖6.3.1所示： 6.4 下模座的設計 模座的設計要求，除了保證強度以外還應考慮模具在壓力機上的安裝、頂件裝置的安裝等方面的問題，標準彎曲模模架很復雜，并且加工較困難，對此簡單模具使用性不大，所以自行設計了下模座的大小，選擇的模座的厚度為40mm，長為160mm，寬為80mm。并且在模座上打出必須的螺釘和銷釘孔。 6.5 其它零部件的選擇 其它的次要零件的設計也很重要，它們都為標準件，螺釘按M10×50 GB70-85選4個，另外再選2個M10×40 GB70-85的螺釘。頂件裝置采用彈簧彈頂裝置， 10×16 GB2866.5—81（這個頂件裝置對于這套模具可能不太合適，如果由于過長造成的問題可以通過改變它的長度或按照這個標準進行加工即可）。彈簧選1.6×10×35 GB2089—80的。 第7章 設備的選定 根據(jù)前邊彎曲力及壓力機噸位的計算，確定選開式可傾壓力機J23-100 模具閉合高度 模具外廓尺寸 此時開式可傾壓力機，主要力學性能為： 公稱壓力 最大裝模高度 行程 臺面尺寸 根據(jù)模具閉合高度，彎曲力，外廓尺寸等數(shù)據(jù)選定此設備是合適的。 J23—100具體的參數(shù)如表1所示： J23—100壓力機參數(shù)表 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)長度 40mm 墊板尺寸（厚度） 35mm 工作臺尺寸 前后 240mm 工作臺孔尺寸 前后 130mm 左右 370mm 左右×孔徑 200mm×170mm 模柄孔尺寸 φ30mm×55mm 最大傾斜角度 35° 表1 壓力機的參數(shù)表 第8章 模具總裝圖 由以上設計，可得到如8.1圖所示的模具總裝圖。 圖8.1 滾動軸彎曲模 1、上模座；2、凸模；3、滾軸；4、成形凹模；5、底座；6、彈簧套筒；7、拉簧；8、彈簧軸；9、彈簧；10、螺釘；11、限位螺釘；12、頂板；13、定位板；14、模柄。 模具工作過程： 坯料由定位板固定在凹模面上，壓力機滑塊帶著上模下行，凸模下表面先接觸毛坯料，使它先彎曲成兩直邊平行的U形過渡件，當工件底部接觸到轉(zhuǎn)軸凹模后，轉(zhuǎn)軸凹模就會轉(zhuǎn)動，將工件彎曲成形。凸?；厣龝r，依靠拉簧的拉力使?jié)L軸復位，成形件留在凸模上，用手工將工件縱向取出。進行下一個工件的生產(chǎn)。 第9章 工作零件的加工工藝 本副彎曲模，模具零件加工的關鍵在工作零件，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，完成對制件的加工，凸模和凹模都選用T10A，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。另外本套模具的組成也非常的簡單，零件圖中沒有對零件的各個部分的公差做出明確的規(guī)定，、這里取制件的公差等級為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行加工，對于凸模采用電火花加工而成，具體的加工方案見下表機械加工工藝過程卡1，成形凹模的加工采用線切割加工而成，具體方案見下表機械加工工藝過程卡2。 表3 機械加工工藝過程卡1 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 1 產(chǎn)品名稱 凸模 零（部）件名稱 共（2）頁第（1）頁 材料牌號 T10A 毛坯 種類 鍛件 毛坯外型尺寸 12mm×34mm×52mm 每個毛坯可制件數(shù) 1 每臺 件數(shù) 1 備注 工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 車間 工段 設備 工 藝 裝 備 工時 準終 單件 10 下料 鋸床下料 金工 G7116 20 鍛造 鍛成矩形棒料 金工 30 時效 對鍛件進行時效退火 熱 40 車削 粗車11mm×33mm×51mm的矩形及端面 金工 C0618 三爪卡盤 50 車削 精車10.5mm×33mm×50.5mm的矩形 金工 C0618 三爪卡盤 60 銑削 粗銑另一端面 金工 X50A 專用銑夾具 70 磨削 磨基準面 金工 M1040 專用磨夾具 80 電火花 加工凸模的工作部分 D7125 專用電火花加工夾具 90 淬火回火 對凸模的加工的部分進行熱處理 熱 100 研磨 對凸模進行進一步的修整 金工 110 檢驗 設計日期 審核日期 標準化日期 會簽 日期 標記 記數(shù) 更改文 件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更該文件號 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 2 產(chǎn)品名稱 成形凹模 零（部）件名稱 共（2）頁第（2）頁 材料牌號 T10A 毛坯 種類 鍛件 毛坯外型尺寸 104mm×42mm×56mm 每個毛坯可制件數(shù) 1 每臺 件數(shù) 1 備注 工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 車間 工段 設備 工 藝 裝 備 工時 準終 單件 10 下料 鋸床下料 金工 G7116 20 鍛造 鍛成六方 鍛 30 時效 對鍛件進行時效退火 熱 40 粗銑 粗銑六面 金工 X 50A 專用銑夾具 50 磨削 粗磨六面成直角 金工 M 1040 專用磨夾具 60 劃線 確定孔位，為下一步加工打好基準沖眼兒 鉗工 70 鉆孔 根據(jù)沖眼兒鉆孔 金工 ZQ 4015 專用鉆夾具 80 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 90 線切割 加工成形凹模的工作部分 CKX-2A 專用線切割夾具 100 研磨 對成形凹模進行進一步的修整 金工 110 淬火回火 對成形凹模進行熱處理 熱 120 檢驗 設計日期 審核日期 標準化日期 會簽 日期 標記 記數(shù) 更改文 件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更該文件號 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控制，樣板與樣件的加工精度為+0.05mm。裝配時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10章 模具的裝配，安裝及調(diào)試 10.1 模具的裝配 無導向裝置的沖模即敞開式模具裝配時沒有嚴格的先后順序要求。凸凹模之之間的間隙在壓力機上調(diào)配時調(diào)整，上下模部分完全按照圖紙要求裝配，然后將上下模與壓力機滑塊固定牢，下模部分通過螺釘和壓板初步固定在工作臺上。通過邊試邊調(diào)整間隙，直到?jīng)_出合格制件為止。此時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整體，所以不需裝配。主要是凸模的裝配，因為模具設計比較簡單，凸模直接壓入上模座中，其配合要求為H7/m6。裝配時先在壓力機上將凸模壓入上模座內(nèi)，檢驗凸模的垂直度，然后將凸模尾部磨平。 2） 安裝下模部分 檢查下模各個零件尺寸是否能滿足裝配技術條件。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。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 將凸模在壓力機的模柄孔中固定，將下模放在壓力機的工作臺面上，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，壓力機下行進行試沖來調(diào)整上下模的位置。然后，放上條料進行試沖。 根據(jù)試沖的情況，在對模具進行修整，直到達到要求為止，將沖好的制件連同模具一起交付使用或入庫封存。 10.2模具的安裝 10.2.1 彎曲模的安裝要點 壓力機的選用要求： 壓力機噸位大于沖模的工藝力； 壓力機的制動器離合器及操作系統(tǒng)等機構(gòu)的工作要正常； 壓力機要有足夠的剛性，強度和精度。 壓力機工作臺面的選用要求 壓力機與模具底面要清理干凈，不準有任何污漬和金屬費屑。 沖模的緊固要求： 安裝沖模的螺栓及螺母和壓板應采用專用件； 用壓板將下模緊固在工作臺面上時，其緊固用的螺栓擰入螺孔中的長度應大于螺栓直徑的1.5—2倍； 壓板的壓置應使壓板的基面平行于壓力機的臺面，不準偏斜。 凸模進入凹模的深度的要求： 彎曲模采用試沖方法，確定凸模進入凹模的深度。 凸模與凹模的相對位置的要求： 沖模安裝后，凸模的中心線應與凹模工作平面垂直； 凸模與凹模的間隙應均勻。 10.2.2 彎曲模的安裝步驟 此模具是無導向沖模，裝配方法相對比較簡單，該模具的設計上下模的對正是在放到壓力機上調(diào)整模具在壓力機的位置，靠壓力機的導軌來對正。具體步驟如下： 1） 將模具放在壓力機平臺中心處。 2） 將壓力機滑塊的螺母松開，用手或者撬杠轉(zhuǎn)動飛輪使壓力機滑塊下降到同模具上模板接觸，并使沖模模柄進行滑塊沖。 3） 將模柄緊固在滑塊上，固定時，應注意使滑塊兩邊的螺栓交錯旋緊。 4） 在凹模刃口上，墊以相當于凸、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。 6） 開動壓力機進行試模。 10.3 模具的調(diào)試 無導向裝置的模具上、下模的位置要用測量間隙或用墊片法來保證。此沖壓為對稱的制件，則安裝模具時，先將上模緊固在壓力機滑塊上，下模在工作臺上暫不緊固。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，就能達到自動對準，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雜的多。彎曲模試沖時常出現(xiàn)的缺陷、產(chǎn)生原因及調(diào)整方法如表2所示： 表2 彎曲模試沖時的缺陷和調(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)應力超過材料強度極限 2.彎曲區(qū)外側(cè)有毛刺 3.彎曲變形過大 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.減少彎曲變形量后將有毛刺邊放在彎曲內(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.凸模圓角過大或表面粗慥 2.板料粘附在凹模內(nèi) 3.間隙小，擠壓變薄 4.壓料裝置亞料力過大 1.加大凸模圓角，降低表面粗燥度 2.凹模表面鍍鉻或化學處理 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.對彎曲件進行再校正 2.材料彎曲前退火處理 3.改變設計，將彈性變形設計在于撓曲度方向相反的方向上 結(jié)論 本課程設計是我們進行完了三年的模具設計與制造專業(yè)課程后進行的，它是對我們?nèi)陙硭鶎W課程的又一次深入、系統(tǒng)的綜合性的復習，也是一次理論聯(lián)系實踐的訓練。它在我們的學習中占有重要的地位。 通過這次畢業(yè)設計使我再復習老知識的同時學到了許多新知識，對一些原來一知半解的理論也有了進一步的的認識。特別是原來所學的一些專業(yè)基礎課：如機械制圖、模具材料、公差配合與技術測量、冷沖模具設計與制造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計中。同時還使我更清楚了模具設計過程中要考慮的問題，如怎樣使制造的模具既能滿足使用要求又不浪費材料，保證工件的經(jīng)濟性，加工工藝的合理性。 在設計的過程中通過沖壓手冊、模具制造簡明手冊、模具標準應用手冊等隊要設計的問題進行查詢，我了解了通過更多的途徑去了解我要做的設計，使設計更具合理性。也使我學會了設計過程中對資料的查詢和運用。 通過對滾動軸彎曲模的設計，使我對彎曲模有了深刻的認識，特別是這種帶有擺塊的彎曲模具的設計。彎曲模的主要零件的加工一般比較復雜，多采用線切割進行加工，彎曲回彈的影響因素多，不容易從純理論的角度精確的計算出來，多需要在試模后再進行調(diào)整。在模具的設計過程中也遇到了一些難以處理的問題，雖然設計中對它們做出了解決 ，但還是感覺這些方案中還是不能盡如人意，如壓力計算時的公式的選用、凸凹模間隙的計算、卸件機構(gòu)選用、兩滾動軸的確切位置等。 一個多月斷斷續(xù)續(xù)的設計與研究，修改再修改，終于可以暫時畫上個句號，但由于缺乏實踐經(jīng)驗，對一些零部件的設計以及相關尺寸的計算，壓力計的選用等方面還存在很多疑惑，難免有疏漏之處，懇請老師給予指正。 致謝 感謝各位老師在三年之中的諄諄教誨和在作畢業(yè)設計的過程中對我的幫助。使我在大學三年學到了更多知識，在此衷心對各位老師的辛勤教導表示感謝。對你們在平時學習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，我一定會努力工作的，不辜負各位老師對我們的深切期望，在這里也說一聲：老師你辛苦了。 祝各位老師，工作愉快，萬事如意! 參考文獻 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