【正文】 35 參考文獻 [1] 高 錦張 .塑性成形工藝與模具設(shè)計 .第一版 .北京 :機械工業(yè)出版社 ,2020 [2] 鄧明 . 實用模具設(shè)計簡明手冊 .第一版 .北京：機械工業(yè)出版社， 2020 [3] 涂光祺 .模具標準應(yīng)用手冊 .第一版 .北京：機械工業(yè)出版社， 1994 [4] 彭建生 .模具設(shè)計與加工速查手冊 .第一版 .北京：機械工業(yè)出版社， 2020 [5] 周大雋 .沖模設(shè)計要領(lǐng)與范例 .第一版 .北京：機械工業(yè)出版社， 2020 [6] 甘永立 .幾何量公差與檢測 .第七版 .上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 2020 [7] 鄭家賢 .沖壓工藝與模具設(shè)計使用技術(shù) .第一版 .北京：機械工業(yè)出版社， 2020 [8] 許發(fā)樾 沖模設(shè)計應(yīng)用實例 .第六版 .北京：機械工業(yè)出版社， [9] 肖景容 ,姜奎華 .沖壓工藝學(xué) .第 1 版 .北京 :機械出版社 ,1999 [10] 吳伯杰 .沖壓工藝于模具 .北京 :電子工業(yè)出版社 ,2020 [11] 杜東福 ,茍文熙 .冷沖壓模具設(shè)計 . 第 1版 .湖南科學(xué)技術(shù)出版社 ,1985 [12] 馮炳堯 ,韓泰榮 ,殷振海 ,蔣文森 .模具設(shè)計與制造簡明手冊 .上海 :上海科學(xué)技術(shù)出版社 ,1985 [13] 許發(fā)樾 ,涂光祺 .模具標準應(yīng)用手冊 . 第 1 版 .北京 :機械出版社 ,1994 [14] 陳炎嗣 ,郭景儀 .沖壓模具與制造技術(shù) . 第 1版 .北京 :北京出版社 .1991 。通過本次設(shè)計意識到，設(shè)計一套合格的模具是需要很多的知識和經(jīng)驗，以及細心的計算。 本次設(shè)計中，采用的繪圖工具是 AutoCAD，大大提高了繪圖質(zhì)量，縮短了繪圖時間，體會最深的就是計算壓力中心時的利用軟件帶來的便利，減少了設(shè)計的負擔。本次設(shè)計，使我所學(xué)的知識得到綜合的運用，更重要的是，在三個月里，我學(xué)會了獨立設(shè)計，使我所學(xué)的知識更加扎實。 主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 凸模 材料選用 CrWMn，熱處理后硬度： HRC60～ 64 30 圖 42 凸模 凸 凹模 材料選用 CrWMn，熱處理后硬度： HRC60～ 64 凹模 具體結(jié)構(gòu)形式如下圖所示： 31 圖 43 凸凹模 凸模固定板 料選用 45 鋼，熱處理后硬度 HRC43～ 48?？梢姡嬎慊貜椓渴欠浅Ｓ斜匾?。外力去掉后，板料中的塑性變形保留下來，彈性變形則完全消失。良好的工藝性可簡化彎曲工藝過程和提高彎曲件精度。 J23— 25 型壓力機的工作臺尺寸（前后 ?左右 ） 為 560mm?360mm,那么設(shè)計時，下模座不要超過 560mm? 360mm 29 模柄 孔 尺寸 直徑 ?深度為 40 60mm mm? ? ，那么，設(shè)計時模具的模柄尺寸就要與模柄孔尺寸匹配。 (3)模具的閉合高度：是指模具在最低工作位置時，上模座上平面至下模座下平面之間的距離。將連調(diào)至最長時，閉合高度最小，稱最小閉合高度。 閉合高度 壓 力機的閉合高度是指滑塊在下死點時，滑塊底面到工作臺平面之間的距離。依據(jù)上述因素綜合分析選擇了 100 次 /min。 28 F =231KN 初選壓力機的公稱壓力為 250KN，即 J23—— 25。 自由彎曲力 所設(shè)計零件屬于 U形彎曲，由《塑性成形工藝與模具設(shè)計》公式可知 ： 20 . 7 4 0 0 1 2 5 3 . 5 1 . 3 4 8 . 4 6 78 3 . 5F K N? ? ? ????自 t —— 料厚 t= K—— 安全系數(shù) K= b—— 料寬度 b=125mm r—— 彎曲半徑 r=20mm r=10mm b? —— b? =400MPa。彎曲力的大小與制件形狀、尺寸、板料厚度、材料機械性能、彎曲半徑、模具間隙和彎曲方式等因素有關(guān)，因此很難用理論分析的方法進行精確計算。產(chǎn)品圖如上圖所示 分析彎曲件工藝 零件圖中的尺寸公差未注公差，在處理零件公差時均按 IT14 級要求。 圖 41 零件圖 彎曲模具的前期準備 在確定 工件類型是彎曲件后，要根據(jù)零件圖及生產(chǎn)批量要求，分析彎曲件的工藝。 (4)裝配難易程度如何，裝配的特殊要求在技術(shù)要求中是否已寫明 (5)能否更小些，安全性如何 經(jīng)過校核此模具總體結(jié)構(gòu)合理 26 4 彎曲模具設(shè)計 在上道工序中，沖出了彎曲所需的毛坯件。 如下圖所示 圖 39落料沖孔模裝配圖 裝配圖的校核 (1)設(shè)計該模具的必要性是否充分 (2)模具的總體結(jié)構(gòu)是否合理，能否沖出合格零件。 排樣圖，排樣圖應(yīng)包括排樣方法，零件的沖裁過程，定距方式（用側(cè)忍定距時側(cè)刃的形狀和位置），材料的利用率，步距，搭邊，料寬及其公 差，對有彎曲，卷邊工序的零件要考慮材料的纖維方向。工件圖的比例一般與模具圖一致，特殊情況下可以縮小或者放大。有落料工序的模具，還應(yīng)畫出排樣圖。 工件圖。有必要時在繪制一個側(cè)視圖以及其他剖視圖和部分視圖。盡可能在主視圖中將模具的所有零件剖視出來，多采用階梯剖視，旋轉(zhuǎn)剖視，或兩者混合用，也可以采用全剖視，半剖視，階梯剖視，局部剖視，向視圖等方法，繪制出的視圖要處于閉合狀態(tài) 25 或接近 閉合狀態(tài)，也可一半處于工作狀態(tài)，另一半處于非工作狀態(tài)。 (3)裝配圖的繪制除遵守機械制圖的一般規(guī)定外，還有一些習(xí)慣或特殊規(guī)定的繪制方法，繪制模具總裝配圖的具體要求如下。根據(jù)模具 結(jié)構(gòu)簡圖繪制裝配圖 。 材料選用 45鋼，熱處理后硬度 HRC43～ 48。 上模座： L B H＝ 500mm 500mm 55mm 下模座： L B H＝ 500mm 500mm 65mm 導(dǎo) 柱： d L＝ 50mm 240mm 導(dǎo) 套： d L D＝ 50mm 150mm 53mm 凸模墊板 外形尺寸： 500mm 500 10mm，材料選用 45 鋼，熱處理后硬度 HRC43～ 48。沖孔的廢料可通過凸凹模的內(nèi)孔從沖床臺面孔漏下。卸料采用彈性卸料裝置，由 卸料板、卸料螺釘和橡皮組成。 圖 35凸模固定板 凹模的設(shè)計 凹?？湛诟叨龋浩淇卓诟叨炔灰诉^大，一般可按材料的厚度（ t）選取 t h=3~5mm t=~5mm h=5~10mm t5~10mm h=10~15mm 后支架的材料厚度為 ，取凹?？卓诟叨葹?10mm。 由于沖裁件直徑較小，為了改善強度和剛度，在中部增加過渡段。 表一：壓力機的具體尺寸參數(shù) 規(guī) 格 型 號 公稱力 (kN) 公稱力 行程 (kN) 滑塊 行程 (mm) 行程 次數(shù) (次 /分 ) 裝模 高度 (mm) 裝模高度 調(diào)節(jié)量 (mm) 滑塊中心 至機身距離 (mm) 工作臺 尺寸 (mm) 最大可 傾角 (176。 3） 模具的閉合高度：是指模具在最低工作位置時，上模座上平面至下模座下平 19 面之間的距離。J23120 型壓力機的的最大閉合高度為 280mm，連桿調(diào)節(jié)量為 90mm,故最小閉合高度為 190mm。 1） 壓力機的閉合高度可以通過調(diào)整兩桿長度來改變其大小，將連桿調(diào)至最短時，閉合高度最大，稱最大閉合高度。主要考慮一下因素： 1） 要保證毛坯放進和工件取出，應(yīng)使滑塊行程大于工件告訴 H的兩倍以上； 2） 與行程次數(shù)有密切關(guān)系，行程長，則次數(shù)少，所以限制行程，可提高生產(chǎn)率。 2） 行程次數(shù)，行程次數(shù)是指滑塊 每分鐘沖擊的次數(shù)，即滑塊每分鐘往復(fù)運動的次數(shù)，主要考慮以下因素： 為了提高生產(chǎn)率，就要增加行程次數(shù) ； 考慮操作方式（進，出 料時間的快慢 ） ； 不能忽略金屬變形速度這一因素（金屬流動速度） ； 行程次數(shù)太高，將縮短設(shè)備壽命。 1） 公稱壓力的選擇， 沖裁時，壓力機的施力行程較?。ㄐ∮诠Q壓力 0P 行程） 因此所選壓力機的公稱壓力只要大于沖壓力的總和即可。 （ 3）計算沖壓力總和 ： 該模具用的是橡膠彈性卸料，上出件方式，因此沖壓力的總和為 z 793 .45 357 .1 115 P P K N? ? ? ? ? 18 初選壓力機 壓力機的選擇包括兩方面內(nèi)容，類型和規(guī)格 （ 1）壓力 機的類型選擇 壓力機類型的選擇主要依據(jù)所要完成的沖壓性質(zhì)，生產(chǎn)批量 ，沖壓件的尺寸及精度要求等，后支架屬于結(jié)構(gòu)簡單的中小型沖裁件， 批量生產(chǎn)，沖壓件的精度要求不高，故選用開式機械壓力機。 沖壓力的計算 （ 1） 58 8 30 0 79 5P K L t K N?? ? ? ? ? ? 式中 : P—— 沖裁力， N； L—— 沖裁周邊長度， mm； t—— 沖裁件材料厚度， mm； ? —— 材料抗剪強度， MPa； K—— 系數(shù)，通常取 。 工件的實際面積： B= S= BS= 1 2 149 .98 5 299 .97A ? ? ? 222 1 3 . 1 4 2 . 5 3 9 . 2 52AR?? ? ? ? 3 33 5 165A ? ? ? 16 224 10 31 4AR??? ? ? ? , ? ? ? ? ? 1 9 6 4 1 .0 0 3 7 5 8 9 .8 1 %2 1 8 6 8 .3 2 3 7 5? ?? 凸凹模刃口尺寸的確定 凸凹模刃口尺寸的計算準則 （ 1） 設(shè)計基準： 1） 落料以凹模為設(shè)計基 準，間隙取在凸模上；沖孔以凸模為設(shè)計基準，間隙取在凹模上 ； 2） 設(shè)計時間隙一律采用最小合理間隙值 minZ ； 3） 刃口尺寸的制造偏差方向 :單向注入實體內(nèi)部，既磨損后，凸，凹模刃口尺寸變大的取 ?? ；磨損后凸，凹模刃口尺寸變小的取 ?? ； 4） 刃口尺寸制造偏差的大小：簡單性狀，按 IT6~IT7 取值；復(fù)雜形狀，取 14? ；磨損后 尺寸無變化，取 18?? ?； 5） 加工方法：簡單形狀，分別加工，復(fù)雜形狀，配合加工 （ 2） 簡單性狀凸凹模刃口尺寸的計算方法 檢驗： 由于分別加工的互換性要求采用較小的模具制造公差來滿足下 m in m a xat ZZ??? ? ? （ 51） 在后支架中孔的偏差為 +，公差為 ， 按 IT6~IT7 取刃口尺寸制造偏差值? ?? ， ? ?? ，磨損系數(shù) x =。 排樣是否合理，經(jīng)濟性是否好，可用材料利用率來衡量。搭邊值是由經(jīng)驗確定的。此外，選取合理的搭邊值還可以調(diào)整模具周邊的受力狀況，提高模具壽命和工件斷面質(zhì)量。 15 搭邊 排樣中相鄰兩制件之間或制件與條料邊緣間的余料稱為搭邊。因設(shè)計零件外形不規(guī)則，所以采用直排沖壓。排樣合理就能用同樣的材料沖出更多的零件來，降低材料消耗。 由于本次設(shè)計的零件形狀不規(guī)則，計算壓力中心較為繁瑣，所以本次設(shè)計采用的是用 AutoCAD2020 中的面域功能確定的 。應(yīng)盡可能通過模具中心并與壓力機滑塊中心重合，以避免偏心載荷使模具歪斜而引起凸凹模間隙不均，從而加速壓 力機導(dǎo)軌和模具的導(dǎo)向部分及凸凹模刃口的磨損。 毛坯尺寸的計算 沖裁件的厚度 t= 最小半徑 r=5mm 故 r 中性層內(nèi)移系數(shù) x R=5mm 時 r/t= x = R=8mm 時 r/t= x = 圓角區(qū)的展開長度： ()180A r xt ???? 式中： A— 圓角區(qū)的展開長度 (mm)； α — 彎曲圓角區(qū)的中心角 (度 )； x— 中性層系數(shù)； t— 板料厚度 (mm)。 方案三：到主導(dǎo)型沖 裁模導(dǎo)向準確，可靠，能保證沖裁間隙均勻，穩(wěn)定，因此沖裁精 度比導(dǎo)板模高，使用壽命長，但比前兩種成本高。它適合用于精度要求低，形狀簡單，批量小或試制沖裁件 。因此，確定方案三為最佳工藝方案。 方案三：落料和沖孔采用復(fù)合模組合沖壓，所有彎