【正文】 本次畢業(yè)設(shè)計(jì) ,是我自己第一次完成一整項(xiàng)設(shè)計(jì)產(chǎn)品的模具設(shè)計(jì) ,該工件結(jié)構(gòu)雖然簡(jiǎn)單，但是工序較多，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成從模具裝配，結(jié)構(gòu)及零件的設(shè)計(jì)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)生四年學(xué)習(xí)生活的一個(gè)縮影，是大學(xué)學(xué)習(xí)和生活中不可缺少的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，也是檢驗(yàn)大學(xué)四年的知識(shí)運(yùn)用的一個(gè)很好的考察。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(yīng)，應(yīng)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(shí)，可以采用墊板，其厚度為 H1 則關(guān)系式： 105 11 ?????? HHHHH m 最小最大 即模架高度小于壓力機(jī)最小閉合高度，此時(shí)可在壓力機(jī)工作臺(tái)上增加一定厚度的墊板以供使用，即符合要求。 J36250閉式壓力機(jī)的壓力能夠滿足彎曲工作需要，符合要求。一個(gè)是壓力機(jī)的公稱壓力是否能夠滿足工作壓力的需求，二是壓力機(jī)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。 A —— 單個(gè)螺栓的橫截面積 其中螺栓材料為 45 鋼，極限應(yīng)力為 320MPa；依據(jù)此次設(shè)計(jì) 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。工件發(fā)生斷裂顯然是不允許的，構(gòu)建工作時(shí)發(fā)生屈服或塑性變形也是不容許的。 螺栓強(qiáng)度校核 內(nèi)六角用固定螺栓在工作過程中，即受徑向切應(yīng)力的剪切作用，又受軸向拉應(yīng)力作用。 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(zhǎng)度； p —— 沖裁力。 凸模強(qiáng)度的校核 凸模承受很大的壓應(yīng)力，而在卸料時(shí)又承受拉應(yīng)力，對(duì)特別細(xì)長(zhǎng)的凸模，應(yīng)進(jìn)行承壓能力和抗彎曲能力的校核。 在此次的設(shè)計(jì)中，對(duì)于落料沖孔的這道工序而言，凸模的強(qiáng)度、螺栓的 強(qiáng)度、各個(gè)板之間的厚度，都是影響生產(chǎn)安全的重要因素。因?yàn)槿魏卧O(shè)計(jì)內(nèi)容都是在理論中通過科學(xué)的計(jì)量設(shè)計(jì)出來的，比較人為和主觀上有很多教多的因素。其結(jié)構(gòu)如圖 所示。 經(jīng)計(jì)算的凹模尺寸為 mm? mm? 經(jīng)計(jì)算凸模尺寸為 mm? mm? 凹模如圖 所示： 圖 凹模 有圖紙，需要的請(qǐng)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(tái)的作用下，已被置于正確的位置后，模具凸模在壓力機(jī)滑塊作用下開始下行，凸模最低點(diǎn)首先與毛坯件接觸后，先彎曲前端，繼續(xù)下行，并首先導(dǎo)致毛坯的彈性變形，同時(shí)彎曲兩邊，下行到一定距離后，塑性變形結(jié)束，彎曲工作完成，凸模下行到最低限。 確定 u形件彎曲 凸、凹模橫向尺寸及公差的原則是，工件標(biāo)注外形尺寸時(shí)應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)件，間隙取在凸模上。 U形件凸、凹模的單面間隙一般可按下式計(jì)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。 對(duì)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。 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(shè)備時(shí)，除考慮彎曲模尺寸、模具高度、模具結(jié)構(gòu)和動(dòng)作配合以外，還應(yīng)考慮彎曲力大小。 底面預(yù)彎模裝配圖 有圖紙，需要的請(qǐng)聯(lián)系 315437529 26 壓彎成型模的相關(guān)計(jì)算及模具設(shè)計(jì) 當(dāng)彎曲角為 90176。這些工作完成后，上模開始上行，與此同時(shí)，下模結(jié)構(gòu)中的推桿在壓力機(jī)彈性裝置的作用下，也開始上行，并推動(dòng)頂出板也向上運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)制件向上脫離凹模，至此，全部彎曲工序結(jié)束。 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。 計(jì)算： P 查《沖壓工藝 學(xué)》 P53 表 33，取 50MPa PAF ?＝校 ＝ 50= ３ .沖壓設(shè)備的選擇 00 rr mmrkt???凸0 00(1 8 0 ) ( 1 1 .3rr??? ? ? ? ?凸 ）有圖紙，需要的請(qǐng)聯(lián)系 315437529 23 選擇沖壓設(shè)備時(shí)，除考慮彎曲模尺寸，模具高度、模具結(jié)構(gòu)和動(dòng)作配合以外，還應(yīng)考慮彎曲力大小。此時(shí)，彎曲件受到凸凹模具的擠壓，彎曲力急劇增大。 自由彎曲力： 對(duì)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(qiáng)度； k —— 安全系數(shù)，一般取 ； b —— 彎曲件寬度。 Z型彎曲模的相關(guān)計(jì)算及模具設(shè)計(jì) 有圖紙，需要的請(qǐng)聯(lián)系 315437529 22 彎曲力的數(shù)值與毛坯尺寸、材料力學(xué)性能、凹模支點(diǎn)間距等因素有關(guān)，同時(shí)還與彎曲形式和模具結(jié)構(gòu)等多種因素有關(guān)。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(yīng)先彎外角后彎內(nèi)角，并應(yīng)使后一次彎曲不影響前一次彎曲部分，同時(shí)前一次彎曲必須使后一次彎曲有適當(dāng)?shù)亩ㄎ换鶞?zhǔn)。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(shí)，可能產(chǎn)生負(fù)回彈。 壓彎過程并不完全是材料的塑性變形過程，其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。由于彎曲沖頭折彎部分的半徑為 ,校正彎曲后材料會(huì)變薄 .校正彎曲的目的，在于減少材料回彈，提高彎曲質(zhì)量。彎曲變形有很多種形式，主要有 V 型彎曲和 U 型彎曲。 彎曲所使用的模具叫彎曲模，它是彎曲過程必不可少的工藝裝備。 根據(jù)所使用的工具與設(shè)備的不同，彎曲方法可分為在壓力機(jī)上利用模具進(jìn)行的壓彎以及在專用彎曲設(shè)備上進(jìn)行的折彎、滾彎、拉彎等。 c 65m ? ? ?有圖紙，需要的請(qǐng)聯(lián)系 315437529 20 圖 落料沖孔裝配圖 有圖紙，需要的請(qǐng)聯(lián)系 315437529 21 5. 彎曲工藝計(jì)算 彎曲是將板料、型材、管材或棒料等按設(shè)計(jì)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。與此同時(shí)，置于凸凹模上 的板料在彈性卸料裝置作用下，也已完成脫離工作。 上模座： L B H＝ 1250mm 800mm 125mm 下模座： L B H＝ 1250mm 800mm 100mm 導(dǎo) 柱： d L＝ 70mm 350mm 導(dǎo) 套： d L D＝ 70mm 160mm 90mm 上墊板厚度： 20mm 固定板厚度： 100mm 模 具閉合高度： 落料沖孔復(fù)合模具如圖 所示的工作過程：當(dāng)制件材料被置于正常工作環(huán)境下以后，上模在壓力機(jī)滑塊的帶動(dòng)作用下向下直線運(yùn)動(dòng)，凹模與凸模同時(shí)與板料接觸并輕微受力，此時(shí)凹模與凸模繼續(xù)下行，使得板料受到的壓力越來越大，當(dāng)上模運(yùn)動(dòng)到一定位置后，板料發(fā)生斷裂，此后再運(yùn)動(dòng)一小段距離后，分離工作完成。橡膠高度 H 可按下式計(jì)算： ~ ? 式中： CH 所需的工作行程（壓縮量）。 橡膠受壓后所產(chǎn)生的彈壓力為 qPA? 式中： p為橡膠受壓時(shí)產(chǎn)生的彈壓力， N q為橡膠單位壓力，見書《沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)》 100 頁(yè)，表 329. A為橡膠的實(shí)際承壓面積， 2mm 。沖孔的廢料可通過凸凹模的內(nèi)孔從沖床臺(tái)面孔漏下。卸料采用彈性卸料裝置，由卸料板、卸料螺釘和橡膠組成。 圖 凸凹模 該復(fù)合沖裁模將凹模及凸模裝在上模上，是典型的倒裝結(jié)構(gòu)。 而實(shí)際最小壁厚為 ，符合強(qiáng)度要求。凸凹模結(jié)構(gòu)如圖 ?？紤]凹模的刃口形式，由于生產(chǎn)批量較大，所以采用刃口強(qiáng)度較高的凹模，故選擇柱形刃口筒形，該刃口強(qiáng)度較高，修磨后刃口尺寸不變。 凹模要保證具有足夠的強(qiáng)度，為此需要進(jìn)行特殊處理。 孔 1 01 m in 100()(1 1 0 .7 5 0 .1 8 )1 1 .1 4 ( )ppd d xmm????? ? ?? ? ?? 1 1 m in 00 .0 1 800 .0 1 80()(1 1 .1 4 1 .0 8)1 2 .2 2 ( )ddpd d Zmm????????? 孔 2 02 m in 200()(1 7 0 .7 5 0 .1 8 )1 7 .1 4 ( )ppd d xmm????? ? ?? ? ?? 2 2 m in 000()(17 .1 4 1. 08 )18 .2 2 ( )ddpd d Zmm????????? 校核：經(jīng)檢驗(yàn)，滿足 m a x m inpd ZZ??? ? ?。 有圖紙，需要的請(qǐng)聯(lián)系 315437529 16 計(jì)算沖孔時(shí)，凸凹模刃口尺寸： 查《沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)》 45 頁(yè)，表 35知： Zmin= mm Zmax=. Zmax Zmin=。 落料凹模或沖孔凸模磨損后將會(huì)增大的尺寸，相當(dāng)于簡(jiǎn)單形狀的落料凹模尺寸，所以它的基本尺寸及制造公差的確定方式用下公式計(jì)算 14j m ax 0Ax??? ? ?（ A ） 因?yàn)楣ぜ畹燃?jí)為 IT12 級(jí)，所以取 X=。如果對(duì)刃口精度要求過高（既制造公差過?。瑫?huì)使模具制造困難，增加成本，延長(zhǎng)生產(chǎn)周期；如果刃口精度要求過低（既制造公差過的），則生產(chǎn)出來的零件可能不合格，或使模具的壽命降低 。凸、凹模間隙則取最小合理間隙。 考慮到?jīng)_裁中凸、凹模的磨損，設(shè)計(jì)落料模時(shí)，凹模基本尺寸應(yīng)取工件尺寸公差范圍內(nèi)的較小尺寸；設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，凸模基本尺寸則應(yīng)取工件孔的尺寸公差范圍內(nèi)的較大尺寸。因此，在確定凸、凹模刃口尺寸時(shí)，必須遵循以下原則 : 落料制件尺寸由凹模尺寸決定，沖孔時(shí)候孔的尺寸由凸模尺寸決定。在測(cè)量與使用中，落料是以大端尺寸為基準(zhǔn)，沖孔件是以小端尺寸為基準(zhǔn)。 模具結(jié)構(gòu)本身不復(fù)雜，但由于材料比較厚，沖裁力較大，故需 注意凸凹模的結(jié)構(gòu)，合理采用線切割和電火花加工，確保刃口加工精度和強(qiáng)度。但對(duì)于磨損后無變化的尺寸，一般標(biāo)注雙向偏差。 ）。一般沖模精度較工件精度高 2～ 4 級(jí)。用 x、 Δ 表示，其中 Δ 為工件的公差值， x為磨損系數(shù) ， 其值在 ～ 1 之間，根據(jù)工件制造精度進(jìn)行選?。? 工件精度 IT10 以上 X=1 工件精度 IT11～ IT13 X= 工件精度 IT14 X= 3．不管落料還是沖孔，沖裁間隙一般選用最小合理間隙值（ Zmin）。這樣，凸、凹在磨損到一定程度時(shí)，仍能沖出合格的零件。以凸模為基準(zhǔn)，間隙取在凹模上，沖裁間隙通過增大凹模刃口尺寸來取得。以凹模為基準(zhǔn)，間隙取在凸模上，即沖裁間隙通過減小凸模刃口尺寸來取得。 沖裁過程中，凸、凹模要與沖裁零件或廢料發(fā)生摩擦，凸模輪廓越磨越小，凹模輪廓越磨越大，結(jié)果使間隙越用越大。 落料件的光亮帶處于大端尺寸，其光亮帶是因凹模刃口擠切材料產(chǎn)生的，且落料件的大端（光面）尺寸等于凹模尺寸。 由 于凸、凹模之間存在著間隙，所以沖裁件斷面都帶有錐度。模具的合理間隙值也靠凸、凹模刃口尺寸及其公差來保證。 。設(shè)計(jì)模具時(shí)，模具閉合高度 H0 得數(shù)值應(yīng)滿足下式： Hmax5mm≥ H0 ≥ Hmin+10mm 無特殊情況 H0 應(yīng)取上限值，即最好取在： H0 ≥ Hmin+1/3L，這是為了連桿調(diào)節(jié)過長(zhǎng)，羅紋接觸面積過小而被壓壞。壓力機(jī)的閉合高度 H 是指