【導讀】全文對后懸置左支架的沖壓工藝及模具設計進行了具體的論證設計。從產品零件圖看出只有3個圓孔能在落料時沖出。產品零件外形尺寸較大，所。沖小孔的凸模需要進行強度校核。不至于使零件變形。第三套模具是彎曲成型模具，本次彎曲是在第一次彎曲的基礎上進行二次彎曲，其形式為90度的U型彎曲。需注意設計模具時不能損壞第一次彎曲；為了保證彎曲。順利完成，凸凹模要就合理的間隙，采用頂出器將制件定出。

　　

【正文】 彎曲部分還存在著彈性變形，所以壓彎后零件的形狀與模具的形狀并不完全一致，這種現(xiàn)象稱為回彈。彎曲件的回彈是不可避免的，但是可以根據(jù)回彈趨勢和回彈量的大小，預先對模具工作部分做相應的形狀和尺寸修正，使出模后的彎曲件獲得的形狀和尺寸符合要求，這種方法簡單易行，在實際生產中得到廣泛應用。模具間隙 U型彎曲的凸凹模單邊間隙 Z/2 越大，則回彈越大； Z/2＜ t時，可能產生負回彈。 3. 彎曲件的工序安排原則 對于尺寸 較小的制品零件，盡可能采用一次彎曲成形的復雜彎曲模，這樣有利于定位和操作；當彎曲件本身帶有單面幾何形狀或對稱零件，可以采用成對彎曲。彎曲后再切開，這樣可以改善模具的受力狀態(tài)，防止彎曲毛坯的滑移，保證了精度；需要多次彎曲的制品，應先彎外角后彎內角，并應使后一次彎曲不影響前一次彎曲部分，同時前一次彎曲必須使后一次彎曲有適當?shù)亩ㄎ换鶞?。根?jù)落料沖孔模落下的零件，我們將彎曲成型模設計成一次成型模，成對彎曲，這里的成對彎曲件不是連在一起的，而是兩個件對稱放在兩邊一起彎曲。 Z型彎曲模的相關計算及模具設計 有圖紙，需要的請聯(lián)系 315437529 22 彎曲力的數(shù)值與毛坯尺寸、材料力學性能、凹模支點間距等因素有關，同時還與彎曲形式和模具結構等多種因素有關。因此，生產中通常采用經驗公式來計算彎曲力。 自由彎曲力： 對于 V形件，其最大自由彎曲力為： btr kbtF ??＝自 式中 自F —— 最大自由彎曲力； b? —— 材料 抗拉強度； k —— 安全系數(shù)，一般取 ； b —— 彎曲件寬度。 計算： 220 . 6 0 . 6 1 . 3 3 1 7 . 6 6 3 2 4 2 7 . 31 0 0 6bk b tF K Nrt ? ? ? ? ?? ? ???自 Ｆ 總 ＝ 2 ＝ 0 .8 2 1 .8 4F F KN??頂 自 校正彎曲力： 為提高彎曲件的精度，減少回彈，在板材自由彎曲終了階段，凸模繼續(xù)下行，將彎曲件壓靠在凹模上，其實質是對彎曲件圓角 和直邊進行精壓，此為校正彎曲。此時，彎曲件受到凸凹模具的擠壓，彎曲力急劇增大。校正彎曲力可用下式近似計算： PAF ?＝校 式中 校F —— 校正彎曲力； A —— 彎曲件校正部分的投影面積； P —— 單位校正力。 計算： P 查《沖壓工藝 學》 P53 表 33，取 50MPa PAF ?＝校 ＝ 50= ３ .沖壓設備的選擇 00 rr mmrkt???凸0 00(1 8 0 ) ( 1 1 .3rr??? ? ? ? ?凸 ）有圖紙，需要的請聯(lián)系 315437529 23 選擇沖壓設備時，除考慮彎曲模尺寸，模具高度、模具結構和動作配合以外，還應考慮彎曲力大小。選用的大致原則是： 對于自由彎曲力： 校壓機 FF 2? 式中 壓機F —— 選用的壓力機噸位； 因此選定為 J36250 閉式壓力機。 彎曲模具工作部分的尺寸 ，主要指凸模、凹模的圓角半徑和凹模的深度。 下模尺寸如圖 所示： 圖 下模 有圖紙，需要的請聯(lián)系 315437529 24 上模尺寸如圖 所示： 圖 上模 頂出板尺寸如圖 所示： 圖 頂出板 有圖紙，需要的請聯(lián)系 315437529 25 彎曲模具工作過程：當制件在限位塊的作用下，已被置于正確的位置后，模具上模在壓力機滑塊作用下開始下行，上模最低點首先與毛坯件接觸后，導致毛坯的彈性變形，下行到一定距離后，塑性變形結束，彎曲工作完成，上模 下行到最低限。這些工作完成后，上模開始上行，與此同時，下模結構中的推桿在壓力機彈性裝置的作用下，也開始上行，并推動頂出板也向上運動，推動制件向上脫離凹模，至此，全部彎曲工序結束。其結構如圖 所示。 底面預彎模裝配圖 有圖紙，需要的請聯(lián)系 315437529 26 壓彎成型模的相關計算及模具設計 當彎曲角為 90176。時： 查《沖壓成型工藝與模具設計》表 43知： 材料為 08鋼，厚度 t=6mm 的回彈角為 0度。 自由彎曲力： 220 . 7 0 . 6 1 . 3 5 0 8 . 5 5 6 3 2 4 4 9 0 . 7 256bk b tF K Nrt ? ? ? ? ?? ? ???自 0 .8 3 9 2 .6F F KN??頂 自 4 9 0 .7 2 3 9 2 .6 8 8 3 .3 2F F F KN? ? ? ? ?總 頂自 選擇沖壓設備時，除考慮彎曲模尺寸、模具高度、模具結構和動作配合以外，還應考慮彎曲力大小。 總壓機 FF ? ＝ ＝ 因此選定為 J32250 閉式壓力機。 對于 u形彎曲，必須合理確定凸、凹模之間的間隙，間 隙過大則回彈大，工件的形狀和尺寸誤差增大。間隙過小會加大彎曲力，使工件厚度變薄，增加摩擦，擦傷工件并降低模具壽命。 U形件凸、凹模的單面間隙一般可按下式計算： m a xt t t t 6 0. 3 0. 06 6 6. 662Z CC? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 式中： 2Z 為彎曲模凸、凹模單邊間隙。 t為工件材料厚度 ? 為材料厚度的正偏差 C為間隙系數(shù) 間隙系數(shù)查書《沖壓成形工藝與模具設計》一書， 151 頁，表 416。 確定 u形件彎曲 凸、凹模橫向尺寸及公差的原則是，工件標注外形尺寸時應以凹模為基準件，間隙取在凸模上。 有圖紙，需要的請聯(lián)系 315437529 27 彎曲件標注外形尺寸 凹模尺寸為 03()4 AALL ??? ? ? 凸模尺寸為 0()TAAL L Z ???? 式中： L 為彎曲件的基本尺寸， mm； TL 、 AL 為凸模、凹模工作部分尺寸， mm； ? 為彎曲件公差， mm； T? 、 A? 為凸模、凹模制造公差，選用 IT7 到 IT9 級精度， mm； 一般取凸模制造精度高于凹模制造精度一級。 經計算的凹模尺寸為 mm? mm? 經計算凸模尺寸為 mm? mm? 凹模如圖 所示： 圖 凹模 有圖紙，需要的請聯(lián)系 315437529 28 凸模如圖 所示： 圖 凸模 彎曲模具工作過程：制件在推件塊上的凸臺的作用下，已被置于正確的位置后，模具凸模在壓力機滑塊作用下開始下行，凸模最低點首先與毛坯件接觸后，先彎曲前端，繼續(xù)下行，并首先導致毛坯的彈性變形，同時彎曲兩邊，下行到一定距離后，塑性變形結束，彎曲工作完成，凸模下行到最低限。這些工作完成后，凸模開始上行，與此同時，下模結構中的推桿在壓力機彈性裝置的作用下，也開始上行，并推動特殊結構推件器也向上運動，推動制件向上脫離凹模，至此，全部彎曲工序結束 。其結構如圖 所示。 有圖紙，需要的請聯(lián)系 315437529 29 圖 壓彎成型模裝配圖 有圖紙，需要的請聯(lián)系 315437529 30 6. 設計校核 設計結束后，必須對整體的結構進行校核。因為任何設計內容都是在理論中通過科學的計量設計出來的，比較人為和主觀上有很多教多的因素。雖然設計的東西有獨立和創(chuàng)新的意識在里面，但是還是避免不了設計上的缺陷，這樣，就給生產和制造等埋下了隱患，種下了危機，這就需要我們對某些設計環(huán)節(jié)進行更加縝密的研究和校核工作。 在此次的設計中，對于落料沖孔的這道工序而言，凸模的強度、螺栓的 強度、各個板之間的厚度，都是影響生產安全的重要因素。同時，模具的裝模高度是否滿足壓力機閉合高度的要求也是一個實際要求的問題。 凸模強度的校核 凸模承受很大的壓應力，而在卸料時又承受拉應力，對特別細長的凸模，應進行承壓能力和抗彎曲能力的校核。 ： 對于圓形凸模來說 ][4ctd ??? 式中 d —— 凸模的最小直徑 t —— 材料厚度； τ —— 材料抗剪強度 。 4 4 6 42 5 [ ] 18 00ctd m m?? ??? ? ? dmin=11mm 滿足要求 ： pdl2max 85? 式中 maxl —— 凸模最大允許長度； p —— 沖裁力。 經計算滿足要求。 螺栓強度校核 內六角用固定螺栓在工作過程中，即受徑向切應力的剪切作用，又受軸向拉應力作用。當螺栓所受正應力達到強 度極限時，就會引起斷裂；當正應力達到屈服應力時，有圖紙，需要的請聯(lián)系 315437529 31 將產生屈服或顯著的塑性變形。工件發(fā)生斷裂顯然是不允許的，構建工作時發(fā)生屈服或塑性變形也是不容許的。為此為避免此種現(xiàn)象的發(fā)生，我們一定要對螺栓進行強度校核，保證模具工作的正常運行 為保證螺栓工作時不致因強度不夠而破壞，螺栓的最大工作應力 max? 不得超過材料的需用應力 [? ]，即要求 ][max ?? ?? nAF 式中 F —— 螺栓所受總的拉力； n —— 上模座或下模座中的螺栓個數(shù)； ][? —— 螺栓所受的極限應力； max? —— 螺栓所受最大應力。 A —— 單個螺栓的橫截面積 其中螺栓材料為 45 鋼，極限應力為 320MPa；依據(jù)此次設計 n=5； F 所受的總拉 力為；面積 所以 即直徑為 12 的螺栓可以安全工作。 壓力機裝模高度的校核 主要從兩個方面進行考慮。一個是壓力機的公稱壓力是否能夠滿足工作壓力的需求，二是壓力機的最大閉合高度能否滿足模具的最大閉合高度等工作需要。 ①我們從《模具設計與制造手冊》中可以得知， J31500 閉式壓力機的公稱壓力為 5000KN，遠遠大于落料沖孔模具、也滿足彎曲模具分別所需要的壓力。 J36250閉式壓力機的壓力能夠滿足彎曲工作需要，符合要求。 ②模具的閉合高度 閉H 是指模具在最低工作位置時，上、下模之間的距離。為使模具正常工作，模具閉合高度必須與沖床的閉合高度相適應，應鑒于沖床最大和最小閉合高度之間，一般可用下式 ： 105 ???? xmd HHH 如果模具閉合高度小于沖床的最小閉合高度時，可以采用墊板，其厚度為 H1 則關系式： 105 11 ?????? HHHHH m 最小最大 即模架高度小于壓力機最小閉合高度，此時可在壓力機工作臺上增加一定厚度的墊板以供使用，即符合要求。 22 23 . 1 4 1 2 4 5 2 . 1 644dA m m? ?? ? ?3m a x 6 0 1 0 2 2 . 1 2 3 2 05 4 5 2 . 1 6 aaM P M P? ?? ? ??有圖紙，需要的請聯(lián)系 315437529 32 7. 畢業(yè)設 計總結 在經歷了三個多月的畢業(yè)設計之后，我的收獲很大，也有很多感慨。畢業(yè)設計是大學生四年學習生活的一個縮影，是大學學習和生活中不可缺少的一個重要環(huán)節(jié)，也是檢驗大學四年的知識運用的一個很好的考察。畢業(yè)設計給予我一定的自我想象和發(fā)揮鍛煉的機會。本次畢業(yè)設計 ,是我自己第一次完成一整項設計產品的模具設計 ,該工件結構雖然簡單，但是工序較多，在規(guī)定的時間內完成從模具裝配，結構及零件的設計。除了自己的努力外 ,更多的是要感謝各位老師在我設計過程中對我的指導