【正文】 模凸模的制造偏差采用 IT9 級 mm Z 彎曲件凸凹模間隙 mm 即 凸模裝配后的主要工作部分尺寸如下圖 5 所示由于凹模轉軸是轉動的和凹模固定板必然具有一些間隙同時模具有一定的彈性所以在組裝模具時凹模轉軸間的寬度應制成比工件在該處的實際尺寸小 05 毫米左右如圖 4 所示 圖 5 組合凸模部分尺寸 ⑤凹模深度 凹模深度要適當若過小則彎曲件兩端自由部分太長工件回彈大不平直若深度過大則凹模增高多耗模具材料并需要較大的壓力機工作行程 9 mm ⑥定位 零件主要指定位板或定位銷一般用于對單個毛坯的定位這種定位可以以外輪廓定位也可以以內孔定位作用是使毛坯正確送進及在沖模中處于正確位置保證沖出合格工件不致沖缺熱報廢設計定位板與定位銷時應注意以下幾點 1 工件外形簡單時應以外形定位外形復雜時以內孔定位 2 定位要可靠放置毛坯和取出工件要方便確保操作安全 若工件需要經過幾道沖壓工序完成時各套沖模應盡可能利用工件上同一個定位基準以避免累積誤差表 定位銷頭部高 h 材料厚度 tm＜ 1 1～ 3 3～ 5 hmm t2 t1 t 26 沖壓設備的選擇 沖壓設備選擇原則 沖壓設備類型的選擇根據所要完成的沖壓工藝的性質生產批量的大小沖壓件的幾何尺寸和精度要求等來選擇設備的類型 ⅰ考慮沖壓件的大小 在中小型的沖壓件彎曲件或拉深件的生產中主要采用開式機械壓力機因為它提供了極為方便的操作條件模具也容易安裝在大中型沖壓件生產中多采用閉式結構形式的機械壓力機對于大型拉伸件的生產中則應該盡量選用雙動壓力機使所用模具結構簡單調整方便 ⅱ考慮沖壓件的生產批量 在大批量生產或形狀復雜零件的大量生產中應該盡量選用高速壓力機或多工位自動壓力機在小批量生產中尤其是大型厚板沖壓件的生產中多采用液 壓機由于液壓機沒有固定的行程不會因為板料厚度變化而超載對于小批量生產的彎曲成型校平或校形等工序可選用摩擦壓力機因為它具有行程自動調節(jié)不易發(fā)生超負荷損壞的特點 ?？紤]壓力機設備的精度和剛度 壓力機的剛度由床身剛度傳動剛度和導向剛度 3 部分組成如果剛度較差負載終了和卸載終了時模具間隙會發(fā)生很大變化影響沖壓件的精度和模具壽命設備的精度也有類似的問題 備規(guī)格的選擇 在沖壓設備的類型選定之后應該進一步根據沖壓件的大小模具的尺寸和沖壓力來確定設備的規(guī)格 1 公稱壓力的選擇 選擇壓力機時要根據模具結構來確定當施力 行程較大時 5060即沖壓時工藝力的總和不能大于壓力機公稱壓力的 5060校正彎曲時要使額定壓力有足夠的富余一般壓力機的公稱壓力要大于校正彎曲力的 15～ 2 倍本次取 2 倍 公稱壓力 但是該工件高度較大需要的滑塊行程也相應要大故初選壓力機的公稱壓力為 100KN 壓力即 J2310 型壓力機 2 行程次數 選擇用于彎曲的壓力機的行程次數主要考慮以下因素 ①考慮操作方式進出料速度的快慢 ②彎曲時金屬變形需要過程限制了行程次數的增加 ③該件為大批量需要以較大的行程次數來提高生產效率 3 閉合高度 壓力機的閉合高度是指滑 塊在下死點時滑塊底面到工作臺上平面之間的距離 ①壓力機的閉合高度可以通過調整連桿長度來改變其大小將連桿調至最短時閉合高度最大稱最大閉合高度將連桿調至最長時閉合高度最小稱最小閉合高度 J2310 型壓力機的最大閉合高度為 180 mm 連桿調節(jié)量為 35 mm 故最小閉合高度為 145 mm ②當壓力機的工作臺面上有墊板時用壓力機的閉合高度減去墊板厚度就是壓力機的裝模高度沒有墊板的壓力機其裝模高度與閉合高度相等 ③模具的閉合高度是指壓力機滑塊在下死點位置時模具上模座上平面至下模座下平面之間的距離它與壓力機的配合應該遵守下 列關系 1805 H 14510 175 H 155 本設計需要在壓力機工作臺上上設置 8mm 厚的墊板則本零件所設計的模具閉合高度 H 在 147167 之間加上墊板模具閉合高度將減小 式中 壓力機的最大閉合高度 mm 壓力機的最小閉合高度 mm 模具的閉合高度 mm 壓力機墊板厚度 mm 4 工作臺面尺寸 壓力機工作臺面尺寸必須大于模具下模座周界 50～70mmJ2316型壓力機的工作臺尺 寸前后左右為 240370mm那么設計時的下模座寬長不要超過 240370mm 5 ②該件為大批量需要限制行程來增加行程次數提高生產效率且對于彎曲模具其行程不宜過大以免發(fā)生凸模與導板分離導模板或滾珠導向裝置脫開的不良后果 J2310型壓力機的滑塊行程為 45mm大于工件高度的兩倍滿足軸瓦鋼背彎曲時的沖壓行程即 S 45 2H 6 模柄孔尺寸 直徑深度為那么設計時的模柄尺寸要與模柄孔尺寸匹配 27 推出機構的設計 圖 5 推出機構 23 模柄 24 圓柱銷 25 六角螺栓 M5 26 導箱 27 六角螺栓 M8 28 卸料推件板 29 銷 30 滾輪 31 導槽架 自動卸料原理如圖 6所示導箱 26與凸模固定板 3相固連導箱 26的圓孔與卸料推件板 28間隙配合 H7h6卸料推件桿 28與滾輪 30用銷軸 29鉸接滾輪 30與導槽架 31間隙配合 H9d8上模上下運動時卸料推件板 28隨著導箱 26上下運動同時在導箱 26 和導槽架 31 的約束下作前后運動從而將凸模上的零件卸下 28 彎曲模的工作原理 圖 6 彎曲模工作原理 1上模板 2 六角螺栓 M10 3 凸模固定板 4 內六角螺釘 M3 5固定凸模鑲塊 6 活動凸模鑲塊 7 連接板 8 六角螺栓 M3 9 推件板 10 彈簧 11 凹模轉軸 1222 導套 1320 導柱 14 螺紋銷 15 蓋板 16 彈簧 17 梯形螺釘 18 下模板 19 凹 模固定板 21 定位銷 如圖為一套轉軸式壓彎模的結構它的工作原理是模具開啟時凹模轉軸 11 在圓柱螺旋拉深彈簧 10 的作用下處于開啟位置凹模轉軸 11 的上口與凹模固定板19位于同一平面上推件板 9在圓柱螺旋壓縮彈簧 16的作用下處于比凹模固定板19略高一點的位置工件坯料放在推件板 9上靠擋料銷 21定位當上模部分向下運動凸模壓向坯料時推件板壓向凹模轉軸 11 使其開始中心方向轉動先形成盆形當凸模繼續(xù)向下運動時在凹模轉軸作用下最終形成燕尾形 第 3 章 模具裝配與調試 對于有導柱導套的沖模一般先安裝上模然后找正下模中凹模轉軸的位 置這樣既可以保證上模中推件裝置與工件對正又可避免卸料推件桿的錯位而后調整凸凹模間的間隙使之均勻再安裝其它的零件 31 安裝順序 1 組件裝配 模架的組裝模柄的裝入凸模固定板及導箱在上模板上的組裝 2 總裝配 先裝上模再以上模為準裝下模 3 調整凸凹模的間隙 4 安裝其它輔助零件 5 檢查試件 32 裝配要點 1 按照裝配過程安裝先裝上模然后裝下模 2 上模座和上模固定板上的釘孔在調整完凸凹模間隙均勻后一起配鉆同理下模的釘孔在下模座導槽架和凹模固定板經配合后配鉆 3 裝配好的模具上模沿導柱上下滑動應平穩(wěn)可靠 4 卸料裝 置的相對位置應符合圖紙設計要求工作面不能有傾斜以保證制件能及時卸下 5 緊固件應裝配可靠螺栓螺紋旋入長度在鋼件連接時應不小于螺栓的直徑鑄件連接時應不小于 15 倍螺栓直徑 6 模具在壓力機上的安裝尺寸需符合選用設備的要求起吊零件應安全可靠 7 模具應在生產的條件下進行試驗沖出的制件應符合設計要求 33 裝配過程 序號 工序 工藝說明 1 檢查零件及組件 檢查沖模各零件及組件是否符合圖樣要求并檢查凸凹模間隙的均勻程度各輔助零件是否配齊 2 裝配上模 1 先把已裝上導柱的導套裝在上模座上再裝模柄壓入式模柄并把模 柄端面突出部分磨平 2 把固定凸模鑲塊裝在凸模固定板上把凸模固定板及導箱裝在上模板上然后裝上活動凸模鑲塊并調節(jié)間隙及裝上連接板 3 把滾輪和銷及卸料推件板裝在一起插入導箱中并調整間隙 3 裝配下模 上模裝配完成后下模座我們是根據上模座來裝的具體如下 1 把凹模轉軸裝入凹模固定板中調整間隙 2 把螺紋銷一端旋入推件板另一段插入銷孔做間隙配合底部裝入帶彈簧的梯形螺釘 3 將自動卸料裝置裝入導槽架另一端重新插入導箱中安裝導槽架的緊定螺釘 4 將凸凹模固定板找正位置后安裝在下模板上間隙調整完畢后擰緊所有螺釘 4 整 體裝配 上模與下模都裝配好以后要進行上模與下模和在一起的整體裝配使導柱可靠的固定在下模座上彎曲凸模與凹模間隙均勻各配合精度達到圖紙規(guī)定的要求 34 模具調試的目的 ①鑒定模具的質量驗證該模具生產的產品質量是否符合要求確定該模具是否交付生產使用 ②幫助確定產品的成形條件和工藝過程模具通過試沖與調整生產出合格產品后可以在試沖過程中掌握和了解模具使用性能產品成形條件方法和規(guī)律從而對產品批量生產時的工藝規(guī)程的制定提供幫助 ③幫助確定成形零件毛坯形狀尺寸及用料標準在沖模設計中有些形狀復雜或精度要求較高的沖壓成形零 件很難在設計時精確的計算出變形前毛坯的尺寸和形狀為了要得到較準確的毛坯形狀尺寸及用料標準只有通過反復試沖才能確定 ④幫助確定工藝和模具設計中的某些尺寸對于形狀復雜或精度要求較高的沖壓成形零件在工藝和模具設計中有個別難以用計算方法確定的尺寸如拉深的凸凹模圓角半徑等必須經過試沖才能準確確定 ⑤通過調試發(fā)現問題解決問題積累經驗有助于進一步提高模具設計和制造水平 35 模具調試要點 模具閉合高度的調試模具應與沖壓設備配合好保證模具應有的閉合高度和開啟高度 ②導向機構的調試導柱導套要有好的配合精度保證模具運動平穩(wěn)可靠 ③凸凹模刃口及間隙調試刃口鋒利間隙要均勻 ④定位裝置的調試定位要準確可靠 ⑤卸料及出件裝置的調試卸料及出件要通暢不能出現卡住現象 進行 1 有色金屬試彎 2 裝機試彎 結 論 沖壓加工的應用范圍十分廣泛不僅可以加工金屬材料而且也可以加工非金屬材料在現代制造業(yè)如汽車拖拉機農業(yè)機械電機電器儀表化工容器玩具以及日常生活用品的生產方面都占有十分重要的地位 傳統(tǒng)的二維模具結構設計已越來越不適應現代化生產和集成化技術要求模具設計分析制造的三維化可以一開始就消除二維設計中的典型錯誤使我們以立體的直觀的感覺來設計模具采用三維數字 化模型能方便地用于產品結構的 CAE分析模具可制造性評價和數控加工成形過程模擬及信息的管理與共享如ProENGINEERUG和 CATIA等軟件具備參數化基于特征全相關等特點從而使模具并行工程成為可能而傳統(tǒng)的模具圖紙只是作為檢驗模具使用采用模具 CADCAM 后還可以提高模具質量大大減少設計和制造人員的重復勞動使設計者盡可能把精力放在創(chuàng)新開發(fā)上 此次的模具設計使我認識到如果我們只具備理論知識那是遠遠不夠的實際操作經驗也是很重要的就這次的模具設計來說很多設計中出現的細節(jié)錯誤都是嚴重缺乏實際經驗知識造成的而這些一般憑設 計經驗就能夠解決的因此說理論與實際結合起來非常重要在現在的社會里模具的信息化很重要它可以促使設計人員借鑒別人的設計經驗從而提高自己的能力也能夠使設計人員從繁雜的重復性的勞動中解放出來 [l] 余同希章亮熾塑性彎曲理論及其應用 [M]北京科學出版社 1991 [2] 鐘翔山等冷沖模設計應知應會 北京機械工業(yè)出版社 2020 [3] 汪大年金屬塑性成型原理 [M]北京機械工業(yè)出版社 1982 [4] 上?？茖W技術出版社 1992 [5] 機械工業(yè)出版社 1993 [6] 西北工業(yè)大學出版社 1993 [7] 閻其風 模具設計與制造北京機械工業(yè)出版社 1995 [8] 孔德音 模具制造學北京機械工業(yè)出版社 1996 [9] 王芳 冷沖壓模具設計指導 北京機械工業(yè)出版社 2020 [10] 王秀鳳等 冷沖壓模具設計與制造 北京北京航天航空大學出版社1988 [11] 機械工業(yè)出版社 1983 [12] 李碩本 沖壓工藝學 北京機械工業(yè)出版社 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