【正文】 凹模尺寸計算 33 制件孔的凸凹模尺寸計算 36 彎曲部分尺寸計算 376 模具結構的設計與強度校核 39 凸模的設計 39 圓形凸模6的設計 39 圓形凸模7的設計 40 異形凸模的設計 41 彎曲凸模的設計 42 凹模的設計與校核 42 凹模強度的校核 43 緊固件尺寸的計算 44 彎曲鑲塊槽的設計 44 凹模孔口形式 45 導料裝置的設計 45 導料板的設計 45 浮頂器的設計 46 卸料版的設計 46 卸料板的結構形式 46 卸料板材料的選擇及板厚的確定 47 凸模固定板的設計 47 凸模固定板厚度的確定 47 凸模固定板的結構形式 48 凸模固定板材料的選取 48 墊板的設計與校核 48 墊板的材料選取 48 墊板的強度校核 48 模架的選取 49 彈性元件的選取 49 卸料彈簧的選取 49 浮頂器彈簧的選取 51 卸料螺釘?shù)倪x取 51 模具閉合高度的計算 517 壓力機的選擇 53 壓力機的類型確定 53 選擇壓力機 53 壓力機的裝模高度 548 模具的價格估算 56 模具價格的影響因素 56 模具價格的估算 579 凹模板加工工藝 60結 論 62參考文獻 63致 謝 64III沈陽航空航天大學畢業(yè)設計論文 1. 緒 論1 緒論 沖壓技術的發(fā)展沖壓成形作為現(xiàn)代工業(yè)中一種十分重要的加工方法，用以生產各種板料零件,具有很多獨特的優(yōu)勢，其成形件具有自重輕、剛度大、強度高、互換性好、成本低、生產過程便于實現(xiàn)機械自動化及生產效率高等優(yōu)點，是一種其它加工方法所不能相比和不可替代的先進制造技術，在制造業(yè)中具有很強的競爭力，被廣泛應用于汽車、能源、機械、信息、航空航天、國防工業(yè)和日常生活的生產之中。在吸收了力學、數(shù)學、金屬材料學、機械科學以及控制、計算機技術等方面的知識后，已經形成了沖壓學科的成形基本理論。近幾十年來，沖壓技術有了飛速的發(fā)展，它不僅表現(xiàn)在許多新工藝與新技術在生產的廣泛應用上，如：旋壓成形、軟模具成形、高能成形等，更重要的是人們對沖壓技術的認識與掌握的程度有了質的飛躍。該模具在一副模具中可以完成沖裁、彎曲、拉深、成形等多種沖壓工序，其工序集成之多、功能之廣是其他模具無法與之相比的。模具的工作部分由于采用合理結構、高強度超硬材料和先進的CNC加工方法，能滿足高精密長壽命的需要，所以，多工位級進模已成為實現(xiàn)大生產、提高效率、降低成本的最佳選擇，被稱為現(xiàn)代高精密、高效率、長壽命的三高模具。近年來由于對沖壓自動化、高效率、高精度、長壽命提出了更高的要求，模具設計與制造高新技術的應用與進步，工位數(shù)已經不再是限制模具設計與制造的關鍵，從目前了解到的情況，工位間的步距精度可控制在177。沖壓次數(shù)因新的精密高速壓力機不斷推向市場，也大大提高，由原來的每分鐘沖幾十次，提高到每分鐘沖幾百次，目前已有2000次/min以上，對于純沖裁高于1500次/min（帶彎曲的加工500~600次/min）級進模的重量亦由過去的幾十千克增加到幾百千克，直至上噸。調整好后的模具在有自動檢測的情況下實現(xiàn)無人操作。還據有關資料介紹，目前大型級進模的長度已超過6米，單套模具重100噸，為電子工業(yè)配套的精密高速多工位級進模精度2um，壽命2億次以上。由此可見，多工位級進模是當代沖壓模具中生產效率最高、最適合大量生產應用，已越來越多的被廣大用戶認識并優(yōu)先考慮使用的一種精密、高效、高速、長壽命的實用模具。模具工業(yè)發(fā)展的關鍵是模具技術的進步，模具技術又涉及到多學科的交叉。世界上許多國家，特別是一些工業(yè)發(fā)達國家，都十分重視模具技術的開發(fā)，大力發(fā)展模具工業(yè)，積極采用先進設備，提高模具制造水平，已經取得了顯著的經濟效益。作為當代先進模具的典型代表，多工位級進模具是沖壓模具的重點發(fā)展方向，在國民經濟發(fā)展過程中將發(fā)揮越來越重要的作用。用模具制造的零件以其效率高，產品質量好，材料消耗低，生產成本低而廣泛應用于制造業(yè)中。模具生產技術水平的高低是衡量一個國家產品制造水平高低的重要標志，它在很大程度上決定著產品的質量，效益和新產品的開發(fā)能力。模具工業(yè)既是高新技術產業(yè)的一個組成部分，又是高新技術產業(yè)化的重要領域。模具制造的重要性主要體現(xiàn)在市場的需求上，僅以汽車、摩托車行業(yè)的模具市場為。汽車工業(yè)是我國國民經濟五大支柱產業(yè)之一，汽車工業(yè)重點是發(fā)展零部件，經濟型轎車和重型汽車，汽車模具作為發(fā)展重點，已在汽車工業(yè)產業(yè)中得到了確定。為了適應市場的需求，汽車將不斷換型，汽車換型時約有80%的模具需要更換。其他行業(yè)，如電子及通訊、家電、建筑等，也存在巨大的模具市場。中國模具出口數(shù)量極少，但中國模具鉗工技術水平高，勞動成本低，只要配備一些先進的數(shù)控制模設備，提高模具加工質量，縮短生產周期，溝通外貿渠道，模具出口將會有很大發(fā)展。66沈陽航空航天大學畢業(yè)設計論文 2. 零件的沖壓工藝性分析2 零件的沖壓工藝性分析 零件的沖壓工藝分析圖2. 1 搖臂件零件圖該搖臂件，材料為08F，厚度為1mm，生產批量為30萬次，未標注公差按IT14級精度。該搖臂件成形工藝包括沖裁、U 形彎曲等工序, 設計上需著重解決搖臂件的多次搭接沖裁及彎曲成形。經計算，材料在垂直于纖維方向和平行于纖維方向的最小彎曲半徑均滿足要求。 材料的機械性能分析08F是沖壓用鋼板中沸騰鋼的一種牌號，08F中F指的是沸騰鋼，08指的是含碳量萬分之八。用途：鋼板用作深沖壓和深拉延的容器，如搪瓷制品、儀表板、汽車駕駛室蓋板等。當彎曲角度為90度時，為了保證工件的彎曲質量，必須保證彎曲件的直邊高度H2t；若H2t，則必須先壓槽在彎曲成形。對于r/t5的彎曲件，由于彎曲半徑較小，其彎曲半徑較小，一般只考慮彎角的回彈量，半徑的變化可以忽略。因此，從制件精度和經濟性上考慮，本制件采用多工位級進模制造。沈陽航空航天大學畢業(yè)設計論文 3. 零件展長的計算與排樣方案的確定3 零件展長的計算與排樣方案的確定 零件展長的計算由[2]==由于R=，所以相對彎曲半徑R/t==表3. 1中性層的位移系數(shù)x值r/txr/t123≥4x所以中性層彎曲半徑：mm ()圓角部分中性層弧長為：mm ()所以零件展長：mm ()零件展開如下圖所示：圖3. 1 零件展開圖 條料寬度的確定根據[2]：工件間，沿邊。 排樣方案的設計及材料利用率的計算 排樣方案根據制件的特點，現(xiàn)擬定出三套排樣方案如下所示：方案一：橫排。方案三：對排。與方案一相比較，增大了步距，不利于材料穩(wěn)定送進。故采用此方案不合理。方案一采用單排、橫排單側載體排列，共有六步，材料利用率較低，因制件在一側彎曲，故采用單側載體；制件在條料上橫排，縮小了步距，沖裁外形比較規(guī)則，模具制造相對簡單，整個排列設計結構相對簡單、合理，出件順暢。 排樣圖的確定為了提高了生產效率，降低了成本，實現(xiàn)批量生產，該模具共分為六個工位，采用單側刃粗定距。導正銷孔和導正銷位置的安置對于多工位級進模的精確定位是很關鍵的。導正銷孔徑應根據料厚和導正銷標準選取。為了提高定位精度應考慮有兩種定位方式或三種定位方式聯(lián)合使用，如側刃與導正銷和擋塊聯(lián)合使用，因本模具采用浮頂器將板料抬高了10mm，所以采用了導料板和側刃進行粗定距，導正銷進行精定距?？朔慰妆∪醐h(huán)節(jié)避免形孔有尖角、狹槽、細腰等薄弱環(huán)節(jié)，保證凸凹模的強度，也便于凸凹模的制造。載體寬度為4mm。空步的設置，不僅增加了相關工步之間的距離，加大了制造與沖壓的誤差，增大了模具的面積。由于有側刃、擋塊、導正銷精確步距，可以先沖裁后彎曲，根據以上理論，可以確定出排樣，見方案一的排樣圖。據實踐得經驗公式：mm ()式中：—多工位級進模步距對稱偏差差值；—沖件沿件條料送進方向最大輪廓基本尺寸（展開后）精度提高三級后的實際公差值，； n—模具設計的工位數(shù)，n=6； k—修正系數(shù)，k=。 定距方式的確定模具結構采用單側刃定距：即在條料的單側沖去多余邊料，并用側刃檔塊進行粗定位，用導正銷進行精定位?？紤]凹模板長度太長，根據[5]所以長度尺寸： 236+=308mm根據[9]，選用凹模31520040mm根據[9]，選用凹模墊板31520012mm由前面的排樣圖計算出Y方向上的壓力中心距離模具幾何中心的距離為： 200/6=。為了模具工作的平穩(wěn)性，沖壓加工的中心與模具中心盡可能一致，即最好在同一點上。一般情況下，模具中心與壓力中心的偏移越小越好，最大偏移不超過A/6(或B/6)，A，B為凹模板長寬尺寸。無需采取措施抵消側向力。外形尺寸的上偏差與內形尺寸的下偏差均為零，長度尺寸應正負偏差對稱分布。沖壓時磨損的方向也不同。公差取值方向的這種規(guī)定，有利于避免加工中產生不易修復的超差；而避免磨損超差則需在模具尺寸取值時解決。所以采取鐓壓法和減少彎曲凸凹模的間隙的方法來減少回彈。在該工件上，90直角彎曲利用鐓壓法可達到控制彎曲回彈的目的。1. 凸模的圓角半徑： ＜ ()此時屬于純塑形彎曲狀態(tài)，查[2] =190Mpa，E=198000Mpa，則 = ()2. 凹模圓角半徑：由于t＜，根據[8]mm ()3. 彎曲深度由于彎曲高度在之間且t＜，查得h=38t=4mm ()4. 凸凹模間隙C=（1~）t C=1mm ()5. 工作部分尺寸 對于工件外形形尺寸L=取彎曲凸模和凹模的制造公差精度為IT8得δ= () ()6. 校驗回彈角 = = ()符合制件要求。材料選擇：沖裁形狀簡單，但生產批量大，所以選擇，淬硬HRC58~62。取h= 。表6. 1常用凸模材料許用壓應力凸模材料T10A9Mn2V9CrSiCrWMnCr12Cr12MoVYG15/YG20許用壓應力18002000~21001800~20002000~21001900~20002000~2200~3000 圓形凸模7的設計沖孔的尺寸為mm，為了增加凸模強度，凸模的非工作部分的直徑做成直徑較大的多級形式，刃口部分的尺寸已經確定其余尺寸見零件圖，固定方式采用H7/m6配合，這種形式穩(wěn)定可靠。凸模的長度確定，屈服應力校核：（1）凸模的長度確定：L= 式中：—固定板高度（mm），取mm—卸料板高度（mm），取mm—工作行程（mm），取mmh —附加高度（mm），它包括凸模的修模量，凸模固定板與卸料板墊板的安全高度。故L=32+30+2+=由于凸模過細，這里采用凸模護套保護小凸模，選用小凸模長度L=（2）核算凸模強度的公式如下：壓應力校核：mm＜式中：—凸模最小直徑（mm） t—料厚（mm），取t=1mm —抗剪強度（Mpa），取Mpa —凸模材料的許用應力（Mpa），=2100Mpa所以凸模7的強度滿足要求。凸模與凸模固定板采取H7/m6配合，大面積異形凸模采用銷釘固定在凸模固定板上。具體結構見裝配圖及零件圖。凸模的長