【正文】 .............................................. 27 第六章 彎曲模具總裝圖 ...................................................................... 28 結(jié) 論 ....................................................................................................... 29 謝 辭 ....................................................................................................... 30 參考文獻(xiàn) ................................................................................................. 31 外文資料翻譯 ........................................................................................ 32 1 前 言 沖壓模具，是在冷 沖壓加工 中，將材料（金屬或非金屬）加工成零件（或半成品）的一種特殊工藝裝備，稱為冷沖壓 模具 （俗稱冷沖模）。本課題主要讓我們進(jìn)一步了解沖壓模具的知識(shí)，讓我們?cè)诖髮W(xué)學(xué)到的知識(shí)得到一定的應(yīng)用。 本次設(shè)計(jì)主要研究了沖裁 、 彎曲 以及設(shè)計(jì)模具應(yīng)該注意 的有關(guān)知識(shí)。 模具行業(yè)面臨的調(diào)整任務(wù)主要有：（ 1）模具企業(yè)組織結(jié)構(gòu)的調(diào)整 ； （ 2）模具產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的 調(diào)整（ 3）模具技術(shù)結(jié)構(gòu)的調(diào)整 ； （ 4）模具進(jìn)出口結(jié)構(gòu)的調(diào)整 。通過(guò)改革與發(fā)展，采取各種有效措施，在沖壓模具行業(yè)全體職工的共同努力奮斗之下，我國(guó)沖壓模具也一定會(huì)不斷提高水平，逐漸縮小與世界先進(jìn)水平的差距。 在本次設(shè)計(jì)中，我也遇 到了很多問(wèn)題，材料的拍樣，沖壓力的計(jì)算 ，凸凹模人口尺寸的計(jì)算，模架的選擇，壓力機(jī)的選擇等。 本課題也存在許多難以解決的問(wèn)題。還有模具舍壽命也應(yīng)該與產(chǎn)量相結(jié)合。首先闡述沖壓過(guò)程中 ，機(jī)械運(yùn)動(dòng)的基本概念，然后逐項(xiàng)分析了沖裁、彎曲、拉深工藝的基本運(yùn)動(dòng)機(jī)理，指出模具設(shè)計(jì)中應(yīng)著重控制到的內(nèi)容，并介紹了在模具設(shè)計(jì)中對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)靈活運(yùn)用的方法和一些實(shí)例。 模具工業(yè)的發(fā)展 近年來(lái)，模具的發(fā)展越來(lái)越多的被人們所重視，它凝聚了各類高新技術(shù)，能快速精 法所望塵莫及的 。隨著我國(guó)汽車、電子、通訊、家電等行業(yè)的發(fā)展，對(duì) 沖壓 模具的需求越來(lái)越大，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量要求越來(lái)越高，同時(shí)供貨期的要求越來(lái)越短。 其中精密、大型、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具等高檔 沖壓 模具應(yīng)加大研制與開(kāi)發(fā) 。撰寫出設(shè)計(jì)說(shuō)明書。 （ 3）熟練使用 moldflow 對(duì)成型件的合理性進(jìn)行分析 ? 實(shí)現(xiàn)本項(xiàng)目預(yù)期目標(biāo)和已具備的條件 熟悉注塑模具設(shè)計(jì)的流程，掌握注塑模具設(shè)計(jì)的基本原理和設(shè)計(jì)方法，能應(yīng)用軟件 pro/e的注塑模 CAD對(duì)塑件進(jìn)行模具設(shè)計(jì) , 應(yīng)用軟件 moldflow分析成型 壓 件合理性。卸料板及頂桿的運(yùn)動(dòng)是非常關(guān)鍵的，為了保證彎曲的質(zhì)量或生產(chǎn)效率，必須首先控制卸料板的運(yùn)動(dòng)，讓它先于凸模與板料接觸，并且壓料力一定要足夠，否則彎曲件尺寸精度差，平面度不良；其次，應(yīng)確保頂桿力足夠，以使它順利地把彎曲件推出，否則彎曲件變形，生產(chǎn)效率低。 有些工件彎曲形狀較奇特，或彎曲后不能 按正常方式從凹模上脫落，這時(shí)，往往需要用到斜楔結(jié)構(gòu)或轉(zhuǎn)銷結(jié)構(gòu)，例如，采用斜楔結(jié)構(gòu)，可以完成小于 90 度或回鉤式彎曲，采用轉(zhuǎn)銷結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)圓筒件一次成型。通常的做法是把彎曲沖頭鍍鈦，提高其光潔度和耐磨性；或者在彎曲沖頭 R 角處嵌入滾軸，把彎頭與板料的彎曲滑動(dòng)轉(zhuǎn)化為滾動(dòng)，由于滾動(dòng)比滑動(dòng)的摩擦力小得多，所以不容易擦傷工件。 4 第一 篇 沖裁模具的設(shè)計(jì) 第 1 章 工藝分析與工藝方案的確定 工藝分析 沖裁件的工 藝性分析 沖裁件的工藝性是指從沖壓工藝方面來(lái)衡量其設(shè)計(jì)是否合理。工藝性的好壞是相對(duì)的，它直接受到工廠的沖壓技術(shù)的水平和設(shè)備條件等因素的影響 。設(shè)計(jì)這些模具時(shí)，首先要了解被加工材料的力學(xué)性能。故在分析零件沖壓成形工藝，設(shè)計(jì)沖壓模具前，必須要了解和掌握材 料的一些力學(xué)性能，以便設(shè)計(jì)。106 Pa=1MPa； 1MPa = 1N/mm2 ； 109 Pa = 1GPa。材料開(kāi)始產(chǎn)生塑性變形時(shí)的應(yīng)力值，單位是 N/mm2 。經(jīng)查表取σ s = 206 MPa。材料受到拉深作用，開(kāi)始產(chǎn)生斷裂時(shí)的應(yīng)力值，單位是 MPa。 （ 4）抗剪強(qiáng)度τ b。取τ b = 255～ 333MPa。材料在彈性范圍內(nèi)，表示受力與變形的指標(biāo)，彈性模量大，表示材料受力后變形較小，或者說(shuō)，產(chǎn)生一定的變形需要較大的力。 （ 6）屈服比σ s/σ b。 （ 7）伸長(zhǎng)率 δ。經(jīng)查表可得，材料為 10 號(hào)鋼的伸長(zhǎng)率δ=29％。此方案的優(yōu)點(diǎn)是工序少 ，操作簡(jiǎn)單，誤差小，但是一次性彎曲成形容易產(chǎn)生裂痕，減小工件的搶到的 。此方案的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)工件進(jìn)行了兩次彎曲，一定程度減少了工件的裂痕，保證的工件的一定強(qiáng)度， 缺點(diǎn)是工序多；方案三用的模具是復(fù)合膜，模具復(fù)雜，不易生產(chǎn)，保證不了工件的強(qiáng)度，優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單，生產(chǎn)周期短。可以看出生產(chǎn)精度要求的不高，為了保證一定的工作強(qiáng)度，不能讓制件有裂痕。 7 第 2 章 排樣方案 與材料利用率 排樣方案的確定 搭邊值的 選取 板厚 t=2mm 表 21 中小工 件的搭邊值 材料厚度 t 工件間 a1 沿邊 a 〉 ~ 〉 ~ 〉 ~ 根據(jù)表 21 取 a1=2mm a= 排樣方案 采用直排， 圖 21 排樣圖 材料的利用率的計(jì)算 材料寬度尺寸的確定 采用無(wú)側(cè)壓裝置 B=（ L+2a+C） 0△ L—— 制件垂直于送料方向的基本尺寸 8 △ — — 條料的寬度公差 a—— 側(cè)面搭邊值 C—— 送料保證間隙： B≤ 100mm,C=~。凸模與凹模每一側(cè)的間隙，稱為單邊間隙；兩側(cè)間隙之和稱為雙邊間隙 沖裁間隙的數(shù)值等于凹模刃口與凸模刃口只差 Z= Dd Dp 式中 Z—— 沖裁間隙 Dd—— 凹模刃口尺寸 (m Dp—— 凸模刃口尺寸 (mm) 用經(jīng)驗(yàn)法確定沖裁間隙： t=2mm 則 Z=（ 6~9） %t=（ ~） mm 取 Z= 凸凹模刃口尺寸的計(jì)算 沖裁時(shí)，凸凹模將與沖裁件或者廢料發(fā)生摩擦，凸模越摸越小，凹模越摸越大，從而導(dǎo)致凸凹模間隙越用越大。 （ 2） 根據(jù)磨損 規(guī)律，設(shè)計(jì)落料模時(shí)，凹?；境叽鐟?yīng)該取制件尺寸公差范圍內(nèi)的較小尺 寸；設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，凸?；境叽鐒t應(yīng)該取制件尺寸公差范圍內(nèi)的較大尺寸，這樣，在凸凹模磨損的一定程度的情況下，仍能沖出合格制件 凸凹模采用互換加工，為了保證沖裁間隙在合理范圍內(nèi)，應(yīng)給滿足： 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 δ d =（ ZmaxZmin） δ p= 0. 4（ ZmaxZmin） 落料 Dd=（ DmaxxΔ ） +0δ d Dp=（ Dd Zmin） 0δ p=（ DmaxxΔ Zmin） 0δ p Dd=（ *0. 22） +=+ Dp=（ *） = Dd=（ *0. 22） +=+ Dp=（ *0. ） = 式中 Dd—— 落料凹?；境叽? Dmax—— 落料件最大極限 尺寸 Zmin—— 凸凹模 最小初始雙邊間隙 δ d—— 凹模上偏差按 IT6~IT7 選取 δ p—— 凸模下偏差按 IT6~IT7 選取 x —— 磨損系數(shù) Dp—— 落料 凸 ?；境叽? Δ —— 制件公差 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 第 4 章 壓力機(jī)的選擇 沖壓力的計(jì)算 沖裁力 F=KLtτ F=*2*（ +90） *2*300= 式中 F—— 沖裁力（ N） L—— 沖裁件周邊長(zhǎng)度（ mm） K—— 系數(shù)，去 K= t—— 材料厚度（ mm） τ —— 材料抗剪強(qiáng)度（ MPa） 推件力 推件力是指從凹模內(nèi)順沖裁方向?qū)⒅萍顝U料推出所需的力 F 推 =nK 推 F（ N） K 推 查表 4— 1， K 推 取 F 推 =10**= K 推 —— 推件力系數(shù) 卸料力 卸料力是指從凸?；蛘甙寄Ｉ蠈⒅萍驈U料卸下所需的力 F 卸 =K 卸 F（ N） F 卸 =*= KN K 卸 查表 4— 1 取 K 卸 —— 卸料力系數(shù) 表 4— 1 卸料力、 推件力和頂件力系數(shù) 料厚 K 卸 K 推 K 頂 鋼 ＞ ~ ~ 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 沖壓力的計(jì)算 沖壓力是沖裁力、卸料力、推件力和頂件力的總稱。沖裁所需要的總的沖壓力為 。 此種型號(hào)的 力機(jī)的主要參數(shù)如下： 標(biāo)稱壓力 /kN 160 滑塊行程 /mm 70 滑塊行程次數(shù) /（次 /min） 120 最大封閉高度 /mm 205 封閉高度調(diào)節(jié)量 /mm 45 立柱間距 /mm 220 工作臺(tái)尺寸 /mm 前后 300 左右 450 墊板尺寸 mm 厚度 40 孔徑 φ 250 模柄孔尺寸 mm 直徑 φ 50 深度 80 電動(dòng)機(jī)功率 /kW 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 第 5 章 凸凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凹模厚度： H=Kb 凹模壁厚：小凹模 C=（ ~2） H 大凹模 C=（ 2~3） H 式中 b—— 凹?？椎淖畲髮挾龋?mm） K—— 系數(shù) H—— 凹模厚度 C—— 凹模壁厚 按上式計(jì)算的凹模外形尺寸，可以保證凹模有足夠的強(qiáng)度和剛度，一般不再進(jìn)行強(qiáng)度校核。一般情況下，在滿足使用的前提下，凸模越短，其強(qiáng)度越高，材料越省。一般應(yīng)根據(jù)具體結(jié)構(gòu)再加以修正。但是對(duì)于特別長(zhǎng)的凸模 或板料厚度較大的情況，應(yīng)該對(duì)凸模進(jìn)行壓應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的校核，洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 檢查器危險(xiǎn)斷面尺寸和自由長(zhǎng)度是否滿足長(zhǎng)度要求。本設(shè)計(jì)選擇后側(cè)導(dǎo)柱模架： 有凹模外形尺寸 B*L=250*200，閉合高度 276mm。 根據(jù)需要，選導(dǎo)柱 32*272 導(dǎo)套 32*115*52 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 第七章 其他零件尺寸的確定 凸模墊板 凸模墊板是在凸模固定板與上模座之間的，防止凸模固定板與上模座直接接觸，起到保護(hù)上模座的作用。選 B*L*H=250*220*26 圖 7— 2 凸模固定板 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 橡膠 橡膠允許承受的負(fù)載比彈簧大，且安裝調(diào)試方便，成本低，是模具中廣泛使用的彈簧性元件。而橡膠的預(yù)壓縮量 s 預(yù) ，一般取自由高度 H 自由 的 10%~15%，則橡膠的工作行程為： S 工作 =S 總 S 預(yù) =（ .） H 自由 所以橡膠的自由高度為： H 自由 =S 工作 /（ ~） ≈ （ ~） S 工作 式中 S—— 卸料板、推薦塊活壓邊圈等的工作行程與模具修磨量或調(diào)整量（ 4~6） mm 之和再加一個(gè)料厚。此設(shè)計(jì)用的是彈性卸料。選 B*L*H=250*220*10 圖 7— 2 凹模墊板 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 第八章 沖裁模具總 裝圖 沖裁模具總裝圖如圖 8— 1 圖 8— 1 沖裁模具總裝圖 1— 下模座 2— 銷釘 3— 凹模 4— 卸料板 5— 導(dǎo)柱 6— 橡膠 7— 導(dǎo)套 8— 上模座 9— 卸料螺釘 10— 凸模墊板 11— 模柄 12— 止轉(zhuǎn)銷 13— 凸模固定板 14— 內(nèi)六角螺釘 15— 銷釘 16— 凸模 17— 制件 18— 凹模墊板 19— 內(nèi)六角螺釘 20— 擋料銷 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 第二篇 彎曲模具的設(shè)計(jì) 第 一 章 工件分析 彎曲 的工藝性 彎曲的概念 彎曲是把平面的毛坯制成具有一定角度