彈簧夾、鋼絲夾擺動彎曲模具設(shè)計-沖壓模含開題及6張CAD圖

彈簧夾、鋼絲夾擺動彎曲模具設(shè)計-沖壓模含開題及6張CAD圖,彈簧,鋼絲,擺動,彎曲,曲折,模具設(shè)計,沖壓,開題,cad 彈簧夾彎曲模設(shè)計 摘要 沖壓模具作為制造產(chǎn)品（或半產(chǎn)品）的一種工具，其作用是完成某種工藝。模具設(shè)計必須滿足工藝要求，最終滿足產(chǎn)品的形狀、尺寸和精度的要求。因此沖壓設(shè)計師必須掌握沖壓工藝，包括沖壓工藝的分類、各種工藝計算、工藝制訂等基礎(chǔ)知識，而后才可以選擇模具的類型，進(jìn)行模具設(shè)計，使模具的類型表面質(zhì)量、尺寸精度結(jié)構(gòu)及尺寸等滿足工藝及產(chǎn)品的要求。 冷沖壓工藝大致分兩類：分離工序和成型工序。分離工序的目的是在沖壓過程中將沖壓件與板料按一定的輪廓線進(jìn)行分離：分離工序又可分為落料、沖孔和剪切等。成型工序的目的是使沖壓毛胚在不破壞其完整性的條件下產(chǎn)生塑性變形，并轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品所需要的形狀：成形工序又分為彎曲、拉深、翻邊、翻孔、脹形、擴(kuò)孔等。 冷沖壓模具是沖壓生產(chǎn)的主要工藝設(shè)備。沖壓件的表面質(zhì)量、尺寸精度、生產(chǎn)率以及經(jīng)濟(jì)效益等，與模具結(jié)構(gòu)及設(shè)計是否合理關(guān)系極大。 關(guān)鍵詞: 分離工序、成型工序、工藝計算、工藝制訂、表面質(zhì)量、尺寸精度 Summary Hurtle a kind of tool of press the molding tool conduct and actions manufacturing product( or the half product), its function is to complete a certain craft. Therefore hurtling to press designer must control to hurtle to press the craft, the classification, various craft calculation, craft that includes to hurtle to press the craft establishes etc. the foundation knowledge, just can choose the type of the molding tool and then, carry on the molding tool design, make the type, structure and size etc. of the molding tool satisfy the request of the craft and product. Cold hurtle to press the craft to divide mostly two type: Separate the work preface and model the work preface. Purpose that separates the work preface is at hurtle to ran over the distance lieutenant general to hurtle to press the piece and planks to anticipate to press certain outline line to carry on the separation: Separating the work preface can is divided in to fall to anticipate again, blunt bore and shear to slice etc.. The purpose that models the work preface is to make hurtle to press the hair , the creation transforms under the condition of not break its integrity, and convert the shape that product need: Take shape the work preface and is divided into the flection and pull deep, turn over the side, turn over the bore, bulge form and expand the bore, etc.. Cold hurtle to press the molding tool is main craft equipments that hurtles to press to produce. Hurtle the surface quantity, size accuracy, rate of production and the economy performance etc. of press the piece, with the molding tool structure and designs whether the reasonable relation is biggest. Keyword: Fall to anticipate, plastic deformation, the craft calculation, craft establish, surface quantity, size accuracy 目錄 第一章 沖壓件綜合性分析 1 1.1彎曲件工藝分析 1 1.2彎曲件毛胚尺寸計算 1 1.3工藝方案選擇 3 1.4工藝方案的確定 3 第二章 彎曲過程相關(guān)計算 4 2.1彎曲力計算 4 2.2彎曲模校正力計算 4 2.3頂件力計算 4 第三章 壓力機(jī)的確定 5 第四章 模具總體設(shè)計 6 4.1.模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計 6 4.2.模具類型選擇 6 4.3 定位方式的選擇 7 4.4頂件出件設(shè)計 7 4.5導(dǎo)向方式 7 第五章 8 5.1凸凹模間隙 8 5.2凸模設(shè)計 8 5.3 模架的設(shè)計 9 5.4 凹模設(shè)計 10 5.5固定板設(shè)計 12 5.6下模座設(shè)計 13 5.7其他零部件設(shè)計 13 第六章 模具的裝配及調(diào)試 14 6.1模具的總裝配圖 14 6.2模具的安裝 15 6.3 模具的調(diào)試 15 3.4主要零部件設(shè)計 16 第七章 工作零件的加工 17 機(jī)械加工工藝過程卡1 18 機(jī)械加工工藝過程卡2 18 結(jié)論 20 致謝 21 參考文獻(xiàn) 21 緒論 改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，市場對模具的需求量不斷增長。近年來，模具工業(yè)一直以15％左右的增長速度快速發(fā)展，模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大的變化，除了國有專業(yè)模具廠外，集體、合資、獨(dú)資和私營也得到了快速的發(fā)展。浙江寧波和黃巖地區(qū)的模具之鄉(xiāng)；廣東一些大集團(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，科龍、美的、康佳等集團(tuán)紛紛建立了自己的模具制造中心；中外合資和外商獨(dú)資的模具企業(yè)現(xiàn)已有幾千家。 目前，我國沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比還相當(dāng)落后，主要原因是我國在沖壓基礎(chǔ)理論及成形工藝，模具標(biāo)準(zhǔn)化、模具設(shè)計、模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國家尚有相當(dāng)大的差距，導(dǎo)致我國模具在壽命，效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與發(fā)達(dá)國家的模具相比差距相當(dāng)大。例如，精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重比較低；CAD/CAE/CAM技術(shù)的普及率不高；許多先進(jìn)的模具技術(shù)應(yīng)用不夠廣泛等等，致使相當(dāng)一部分大型，精密、復(fù)雜和長壽命的模具依賴進(jìn)口。 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，沖壓加工作為現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)重要的生產(chǎn)手段之一，更加體現(xiàn)出其特有的優(yōu)越性。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，由于市場競爭日益激烈，產(chǎn)品性能和質(zhì)量要求越來越高，更新?lián)Q代的速度越來越快，沖壓產(chǎn)品正朝著復(fù)雜化，多樣化高、性能、高質(zhì)量方向發(fā)展，模具也正朝著復(fù)雜化，高效率、高精度、長壽命方向發(fā)展。隨著計算機(jī)技術(shù)和制造技術(shù)的迅速發(fā)展，沖壓模具設(shè)計與制造技術(shù)正由手工設(shè)計，依靠人工經(jīng)驗(yàn)和常規(guī)機(jī)械加工技術(shù)向以計算機(jī)輔助設(shè)計（CAD），數(shù)控切削加工、數(shù)控電加工為核心的計算機(jī)輔助設(shè)計與制造（CAD/CAM） 技術(shù)轉(zhuǎn)變。 近年許多模具企業(yè)加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度，將技術(shù)進(jìn)步視為企業(yè)發(fā)展的重要動力。一些國內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維CAD，并陸續(xù)開始使用UG、Pro/E、I-DEAS、Euclid-IS等國際通用軟件，個別廠家還引進(jìn)了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE軟件，并且成功應(yīng)用于沖壓模的設(shè)計中。 未來沖壓模具的發(fā)展趨勢: 模具行業(yè)在今后的發(fā)展中，首先要更加關(guān)注其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的戰(zhàn)略性調(diào)整，使結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精密度高的高檔模具得到更快的發(fā)展。我們的模具行業(yè)要緊緊的跟著市場的需求發(fā)展。沒有產(chǎn)品的需求、產(chǎn)品的更新?lián)Q代，就沒有模具行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，也就沒有模具產(chǎn)品的上規(guī)模、上檔次。如汽車生產(chǎn)中90％以上的零部件，都要依賴模具成型，在電子產(chǎn)品中，沖壓件約占80％~85％；在汽車，農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品中，沖壓件約占75％~80％；在輕工產(chǎn)品中，沖壓件約占90％以上。此外，在航空及航天工業(yè)生產(chǎn)中，沖壓件也占有很大的比例。在珠三角和長三角，為汽車行業(yè)配套的模具產(chǎn)值增長達(dá)40％左右。而模具技術(shù)水平的高低，在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志。 其次，要積極推進(jìn)中西部地區(qū)模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，努力縮小發(fā)達(dá)地區(qū)和不發(fā)達(dá)地區(qū)的差距。中西部很多地區(qū)已經(jīng)意識到模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對制造業(yè)的重要作用。如陜西、四川、河北等模具生產(chǎn)有了很大的發(fā)展，河北興林車身制造集團(tuán)有限公司作為河北泊頭地區(qū)的骨干企業(yè)帶動了一片模具企業(yè)的開拓；四川宜賓普什模具有限公司憑借強(qiáng)有力的資金投入，將在未來寫下新的篇章。 第三，要積極推進(jìn)模具企業(yè)特別是國有企業(yè)的體制的創(chuàng)新，轉(zhuǎn)換經(jīng)營機(jī)制，大力發(fā)展混合所有制經(jīng)濟(jì)，明確產(chǎn)權(quán)和完善法人治理結(jié)構(gòu)。充分發(fā)掘企業(yè)發(fā)展的內(nèi)在動力。要積極推進(jìn)中、西部地區(qū)工業(yè)基礎(chǔ)較好地區(qū)的制造業(yè)大中型企業(yè)主輔分離，使其模具車間、分廠在不太長的時間里，采用多種有效實(shí)現(xiàn)形式，轉(zhuǎn)換機(jī)制，大力發(fā)展產(chǎn)權(quán)明晰、獨(dú)立自主經(jīng)營，適應(yīng)市場運(yùn)作和模具生產(chǎn)快速反應(yīng)的現(xiàn)代專業(yè)模具企業(yè)，培養(yǎng)能代表行業(yè)水平的“龍頭”企業(yè)，帶動地區(qū)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。 第一章 沖壓件綜合分析 1.1 彎曲件工藝性分析 彎曲件的精度，由于零件圖上對這方面都沒有確定，這樣的制件可以設(shè)精度為IT14級，這樣精度一般的制造精度都可以滿足要求。 彎曲件的結(jié)構(gòu)，彈簧鋼的最小彎曲半徑為1.3t=0.96mm，可以滿足彎曲的最小半徑的要求。工件形狀是完全對稱的，對于彎曲來說是比較容易達(dá)到的，因?yàn)樽钚澢霃叫∮诟鱾€部分的尺寸圓角的尺寸，也容易彎曲得到。還有彈簧鋼的彎曲性能優(yōu)良。 綜上所述，此工件的彎曲工藝良好。 材料：彈簧鋼絲Φ0.6 圖.1.1工件圖 1.2彎曲件的毛胚尺寸計算 工件圖給出的工件圖的尺寸不足以確定工件的形狀，所以工件的尺寸需要具體的確定一下，以下尺寸是我根據(jù)圖形中的位置大致確定的，所以以下的尺寸確定未免會有不合理的地方，還愿老師不要太在意尺寸，此尺寸的確定僅供設(shè)計所用，僅供參考。 我對尺寸的確定：由工件圖我們可以看出制件的尺寸只有圓角半徑R1和R2可以先定下來，首先，先設(shè)定下面圓弧的圓心距離中心線的距離為0.4mm。接著，設(shè)這個中心距下面的水平面為1mm。然后，在確定上面的尺寸時，我依據(jù)鋼絲直徑為Ф0.6mm，半徑為R1mm和R2mm的圓弧相切，還包括其它的一些尺寸和規(guī)定，如為了計算方便我把四個半徑為R1的圓角的中心放到了。如圖所示的位置，且讓內(nèi)表面的三個圓角位于一個豎直線上，最終確定的尺寸如下圖：尺寸確定。 工件長度的確定，由工件圖的尺寸，可以得到坯料的直徑為Φ0.6mm，比較小，但是相對與工件的其他的尺寸而言已經(jīng)是很大了，所以工件的長度必須按照制件的中性層進(jìn)行計算，其具體的尺寸計算過程和毛坯長度的計算如下所示。 根據(jù)即得的設(shè)定計算各個部分的尺寸：各個圓心之間的距離如圖所示，現(xiàn)在我們來確定各個圓心的豎直的高度，下面所說的尺寸分別代表的下圖所屬的尺寸。 圖3其它尺寸的確定 圖1.2各部分高度尺寸的確定 根據(jù)以上得到的鋼絲夾的各部分尺寸，可以確定鋼絲的總長L。計算時要根據(jù)中性層進(jìn)行計算，以下所用的字母分別表示的圖5鋼絲夾的中性層的尺寸確定（根據(jù)上一步算出的尺寸即各部分的高度，利用等比定理可以算出中性層與圓心連線的交點(diǎn)的高度，再算出各個的圓心角，下面就是根據(jù)圓心角算各個部分的弧長） =2.4+1.381+2.553+1.444+2.553+4.553+0.681+2.585 =33.424=34mm 1.3彎曲方案選擇 根據(jù)制件的形狀分析其彎曲方案可以采用以下兩種方案： 第一：采用鋼絲直接送進(jìn)，采用切斷彎曲復(fù)合模，在彎曲以前把鋼絲切斷。 第二：采用切斷-彎曲單工序模。 方案對比：方案一的設(shè)計可以減少一套模具，但同時增加了沖裁機(jī)構(gòu)的設(shè)計，使模具的設(shè)計難度增加，成本的降低程度也不大。因?yàn)橹萍慕Y(jié)構(gòu)原因，在加工的過程中不可能實(shí)現(xiàn)自動的卸料，在工作的過程勞動的強(qiáng)度也不會降低，而且給送料帶來了很多的麻煩，所以加工的效率也不會增加。 方案二的設(shè)計雖然需要再增加一套模具，但是這一套模具的設(shè)計很簡單成本不會太高，甚至可以用其他的一些工具對鋼絲進(jìn)行切斷，不用模具，而且使模具的設(shè)計簡單化，加工過程中的勞動強(qiáng)度也有所降低。 綜合以上分析，采用第二種方案進(jìn)行彎曲。 第二章彎曲過程中的相關(guān)計算 2.1彎曲力的計算 是選擇壓力機(jī)和設(shè)計模具的重要依據(jù)之一。由于彎曲力受材料性能、零件形狀、模具結(jié)構(gòu)等多種因素的影響，很難用理論分析的方法進(jìn)行準(zhǔn)確的計算，所以我按照生產(chǎn)中常采用的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計算。具體如下：1彎曲力的計算 根據(jù)彎曲件的形狀選取“U”形件的彎曲力計算公式進(jìn)行計算，具體如下： 1、自由彎曲時的彎曲力 其中：F—沖壓形程結(jié)束的自由彎曲力，N； K—安全系數(shù)，一般取K=1.3； B—彎曲件的寬度，0.6mm； t—彎曲材料的厚度0.6mm； r—彎曲件的內(nèi)彎曲半徑，R2mm； σb—材料的強(qiáng)度極限，1000MPa； =0.7×1.3×0.6×0.6×1000/(2+0.6) ＝126N 2.2 校正彎曲時的彎曲力 校正彎曲時的校正力比壓彎力大得多，且兩個力先后作用。所以，校正彎曲時一般只計算校正力。公式如下: F校=Ap 式中：F校—校正彎曲時的彎曲力，N； A—校正部分的垂直投影面積，6×0.6=3.6㎜2 p—單位面積上的校正力，120MPa； F校=Ap=3.6×120=432N 2.3 頂件力的計算 FD=0.5×F=122×0.5=61N 第三章 壓力機(jī)的確定 3.1壓力機(jī)確定 自由彎曲時，壓力機(jī)噸位F機(jī)為：F壓機(jī)=1.2×（F校+FD）=1.2×493=591N.2壓力機(jī)的選定 根據(jù)壓力的計算和壓力機(jī)的型號，可選的壓力機(jī)為及可以滿足壓力的要求：J23—3.15具體的參數(shù)如下表： 表3.1 壓力機(jī)的參數(shù)表 J23—3.15壓力機(jī)參數(shù)表 公稱壓力 31.5KN 滑塊行程 25mm 滑塊行程次數(shù) 200次/min 最大閉合高度 120mm 最大閉合高度 120mm 封閉高度調(diào)節(jié)量 25mm 滑塊的中心線至 床身的距離 90mm 立柱距離：120mm 連桿調(diào)節(jié)長度 25mm 墊板尺寸（厚度） 30mm 工作臺尺寸 前后 160mm 工作臺孔尺寸 前后 90mm 左右 250mm 左右×孔徑 120mm×110mm 模柄孔尺寸 25mm×40mm 最大傾斜角度 45° 3.2彎曲回彈 影響彎曲回彈的因素比較多，包括材料的力學(xué)性能、相對彎曲半徑、彎曲中心角的大小、彎曲方式及彎曲模、工件的形狀，由于彈簧鋼的彎曲性能比較好，而本制件的形狀和對于彎曲回彈的影響很不容易分析，在圓角R2向外回彈的同時，圓角R1對它們的回彈作了相應(yīng)的減少，還有彎曲的方式，我采用了擺塊形式，校正彎曲對于制件的影響不容易分析，所以對回彈值的確定不可能做得十分準(zhǔn)確。 對于回彈角的計算十分的困難，因?yàn)橛绊懟貜椀囊蛩乇容^多，而且本制件的彎曲是比較復(fù)雜的，成型過程中的彎曲回彈分析不容易進(jìn)行，再一方面純理論的計算對實(shí)際的影響意義也不大，我計算的時候根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了分析，因?yàn)橹萍男螤罘治隹芍麄兊幕貜椏梢韵嗷サ窒m然抵消的程度不可能完全，但是對制件的尺寸的影響不會太大，所以對于制件成型后的回彈對制件精度的影響在設(shè)計的過程中先不于考慮，對其合理性可以在試模時候加以修整，根據(jù)試模的結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)整。 第四章 模具的總體設(shè)計 4..1模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計 4.2模具類型的選擇 有彎曲工藝分析可知，該制件的成型工藝過程可分為包括下料和彎曲兩道工序，下料工序的模具比較簡單，或者也可以根據(jù)生產(chǎn)車間的實(shí)際情況對已有的剪切模具進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，下料工序的模具問題很容易解決。所以，本設(shè)計只對彎曲這道工序進(jìn)行設(shè)計，該模具的類型為彎曲模。 4.3定位方式的選擇 因?yàn)樵撝萍骚?.6彈簧鋼絲經(jīng)彎曲制造而成，彎成的零件形狀完全對稱，壓力的中心也在中心處，本方案采用的是單工序彎曲模，坯料的放入采用人工，所以該制件的定位采用的是兩邊的銷釘進(jìn)行長度定位和溝槽進(jìn)行定位，每次加工時只需將剪好的鋼絲條料放入溝槽中，靠兩邊的銷釘就可以保證條料的準(zhǔn)確定位。這樣的定位比較方便，加工也十分的容易，對于這類模具非常的實(shí)用。 4.4頂件和出件方式的選擇 對頂件的設(shè)計：制件的結(jié)構(gòu)形狀決定了成型的制件一定是包在凸模上，根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)形狀可知，有擺塊包著制件，上模回程時兩擺塊要分開，這里我設(shè)計在擺塊的下面安裝一個頂銷，利用安裝在模座上的彈簧使擺塊分開。對出件方式的選擇：如果設(shè)計自動的出件裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制作成本高，不經(jīng)濟(jì)。對于本套模具設(shè)計采用的是手動出件，勞動強(qiáng)度稍大，但節(jié)省了制造成本和模具的平時維修的工時和費(fèi)用。 4.5導(dǎo)向方式的選擇 因?yàn)楸咎啄＞咚尚偷闹萍木鹊囊蟛桓?，設(shè)計時無需采用導(dǎo)柱與導(dǎo)套，其定位靠在壓力機(jī)上安裝時調(diào)整來定位，保證制件的質(zhì)量。 第五章 主要零部件的設(shè)計 5.1凸凹模間隙 零件的設(shè)計說先要計算彎曲模工作部分的尺寸，前面已經(jīng)進(jìn)行了計算。在進(jìn)行下一步計算以前，要先計算出凸凹的間隙。凸凹模的間隙對于V形彎曲模來說，凸凹模間的間隙是靠壓機(jī)的閉合高度來控制，設(shè)計時不用考慮，對于U形件彎曲模，則應(yīng)選擇適合的間隙。本套模具也應(yīng)對間隙進(jìn)行設(shè)計，間隙的大小直接決定了制件的精度。間隙過小，會使工件彎邊厚度變薄，降低凹模壽命，增大彎曲力，間隙越大，回彈就越大，制件的精度就越低，我采用以下的計算公式進(jìn)行計算： Z=tmax+Ct=t+Δ+Ct 式中：Z—彎曲模凸模與凹模的雙邊間隙； t—材料厚度的基本尺寸； Δ—材料厚度的上偏差； C—間隙系數(shù)，查表可得0.05 Z=t+Δ+ct=0.6+Δ+0.05×0.6 =0.63mm 則凸凹模上的相應(yīng)尺寸都要相應(yīng)的增加或減少0.015mm。 模具的總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計：對于上模直接設(shè)計成一塊，方便安裝。下模部分，成形擺塊，用銷釘固定在座架上，具體如下簡圖： 5.2凸模的設(shè)計 由以上計算可知凸模的工作部分的尺寸，又有本套模具設(shè)計的結(jié)構(gòu)，本套模具要求的精度又不是太高，凸模的尺寸比較小，如果把凸模另外設(shè)計一塊的話，在模柄上的固定的設(shè)計比較復(fù)雜。為了進(jìn)一步簡化模具的結(jié)構(gòu)，我把凸模和模柄加工到一起，根據(jù)所選壓力機(jī)的參數(shù)，得到模柄孔的尺寸為25mm深度為40mm，對凸模上半部分的設(shè)計為直徑為25mm高度為30mm，在下面設(shè)置一個直徑為35mm的圓來使凸模固定在壓力機(jī)上，高度為10mm為如圖所示：。 圖6凸模尺寸 5.3座架的設(shè)計 由模具的設(shè)計的總體結(jié)構(gòu)可知，成形擺塊要在座架中旋轉(zhuǎn)，成形擺塊的內(nèi)形尺寸有零件的尺寸和間隙值可以確定，而外形尺寸要根據(jù)座架中的尺寸來定，所以我們首先要設(shè)計出座架，然后根據(jù)座架里面的尺寸和拔模的要求，來確定成形擺塊中的與座架相配合的尺寸（設(shè)計的過程中我采用了縣設(shè)計座架后設(shè)計成形擺塊的方法，而事實(shí)上也可以先設(shè)計成形擺塊再設(shè)計座架的方法）。因?yàn)槠涑叽绲拇_定沒有什么依據(jù)，我們可以先根據(jù)制件的外形尺寸和設(shè)計的要求，來大致確定座架的外形尺寸，寬度根據(jù)凸模的尺寸來確定，通過頂件銷的圓孔的直徑為Ф10mm，長度為80mm高度為38mm厚度為24mm，對于座架中的圓弧的尺寸要和成形擺塊的設(shè)計結(jié)合到一起來設(shè)計，要求成形擺塊在座架中轉(zhuǎn)動的部分為兩個圓相切，經(jīng)過多次的試驗(yàn)和不斷的調(diào)整最后得到以下的尺寸，兩圓弧的半徑分別為R5.5mm和R19mm，R5.5mm的圓弧與下平面相切，圓心距中心線的距離為12mm，R19mm的圓心距下平面為10mm，距中心線的距離為0.mm，其它的尺寸具體如下圖： 圖7座架尺寸 5.4凹模的設(shè)計 由以上計算可知凹模的工作部分的尺寸為如圖所示： 圖8成形擺塊成形面尺寸的確定 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計和模具的工作過程的要求，可以看出凹模的設(shè)計不僅要保持上面的尺寸，還要保證成形擺塊能在座架上轉(zhuǎn)動，以Ф6mm的圓的中心線為中心軸轉(zhuǎn)動，外形兩圓弧的尺寸分別為R5.5mm和R19mm，R5.5mm的圓心與座架重合，而R19mm的圓心就要計算了。保證零件可以拔出來，同時成形擺塊要轉(zhuǎn)動，在下面還要留出一定的距離，保證制件拔出的時候，兩擺塊不相撞（在對此部分的設(shè)計時，下面流出的距離應(yīng)避免相撞，也可以通過在下面作倒角來保證）。 現(xiàn)在我來計算要將零件拔出凹模需要轉(zhuǎn)動的角度，根據(jù)圖上我們可以看出凹模只要能轉(zhuǎn)到c點(diǎn)的位置就可以將制件拔出，要保證當(dāng)擺塊轉(zhuǎn)到C點(diǎn)時下面的低點(diǎn)不能超過中心線。 要使擺塊的轉(zhuǎn)動角度能使制件拔出，具體的計算方法為： 由以上的計算可以確定要將成型好的制件拔出凹模需要轉(zhuǎn)動的角度為 兩成形擺塊要做成兩瓣的，他們之間的間隙為取2mm。我們現(xiàn)在來驗(yàn)證這個數(shù)值能不能滿足凹模不相撞的條件，就要滿足下圖10所示β角要大于11.6o。下面我們進(jìn)行驗(yàn)算： ＞12o 可以滿足要求。即取兩瓣成形擺塊之間的距離為2mm。 圖10擺塊的轉(zhuǎn)動角度 在彎曲的過程中，首先是凸模部分先壓到彈簧鋼絲，把彈簧鋼絲壓彎，然后繼續(xù)下降，由凸模把制件壓到成形擺塊的上平面，這樣既可以使壓力機(jī)的力更好的用在彎曲件上，同時也防止了凸模的折斷，經(jīng)過計算將凸模部分和凹模接觸的部分進(jìn)行結(jié)合，并留出一定的間隙即可算出這一部分的尺寸，具體的尺寸這里就不再敘述，最終確定的尺寸如下圖。 圖5.4成形擺塊的尺寸圖 5.5固定板的設(shè)計 固定座的作用是固定座架，他的尺寸設(shè)計要求與座架的尺寸相互配合，同時還要用它，通過成形擺塊上加工的孔和它上的孔來定位成形擺塊，為了便于裝模和維修，我在上方開了一個槽，槽深為25mm，固定成形擺塊的銷釘孔的距離為24mm，同時為了讓固定座能在模座上固定和定位分別設(shè)置了六個螺釘和兩個銷釘。在中間設(shè)置了一個放置頂件的裝置，其直徑為15mm。具體尺寸為如下圖： 圖5.5座架尺寸 5.6 下模座的設(shè)計 模座的設(shè)計要求，除了保證強(qiáng)度以外還應(yīng)考慮模具在壓力機(jī)上的安裝、頂件裝置的安裝等方面的問題，我選擇的模座的厚度為35mm，長為200mm，寬為110mm。在中間打一個深為20mm的孔直徑為Φ15mm。還包括螺釘和銷釘孔。 5.7 其它零部件的選擇 下面是對其它的次要零件的設(shè)計，它們都為標(biāo)準(zhǔn)件，螺釘按M10×50 GB70-85選4個，另外再選2個M10×40 GB70-85的螺釘。頂件裝置采用頂裝置， 10×16 GB2866.5—81（這個頂件裝置對于這套模具可能不太合適，如果由于過長造成的問題可以通過改變它的長度或按照這個標(biāo)屯進(jìn)行加工即可）。彈簧選1.6×10×35 GB2089—80的。 第六章 模具的總裝圖及裝配調(diào)試 6.1模具的總裝圖 根據(jù)以上的設(shè)計可得如下圖所示的模具裝配圖： 圖6.1鋼絲夾擺動彎曲模 1、凸模；2、擋銷；3、成形擺塊；4、座架；5、圓銷；6、固定座；7、頂銷； 8、彈簧；9、下模座；10、螺母；11、螺母；12、銷釘。 模具的工作過程： 本套模具用于鋼絲夾工件的彎曲。將所需長度的鋼絲，放入座架3的槽中定位。上模下行時即凸模1下行，凸模先將毛坯壓成U形，上模至下極點(diǎn)時，凸模1使成形擺塊2旋轉(zhuǎn)閉合，將鋼絲彎曲成形。 上?；厣螅尚螖[塊在頂銷6和彈簧7的作用下復(fù)位。工件留在凸模1上然后縱向取出。 6.2模具的安裝 上模是一個整體不用在裝配，下模的裝配及試沖如下： 1） 安裝下模部分 檢查下模各個零件尺寸是否能滿足裝配技術(shù)條件。將下模座放在夾板上加好，再將固定板、座架放在下模座上，保證凸凹模的幾何中心重合，然后夾緊。 2） 鉆鉸下模銷釘和螺釘孔 在下模座板上劃線，確定螺釘孔、銷釘孔的位置，將下模部分放在鉆床上，根據(jù)具體的要求將螺釘孔、銷釘孔加工出來。并用螺釘和銷釘將下模部分固定。然后，將彈簧和頂桿裝入下模座和座架內(nèi)。把成型擺塊裝入座架中。再將座架放入固定板，用圓銷將成形擺塊固定，最后，打入銷釘上上螺釘，完成下模的裝配。 3） 配裝凸、凹模部分即試沖 將凸模在壓力機(jī)的模柄孔中固定，將下模放在壓力機(jī)的工作臺面上，根據(jù)凸模的位置調(diào)整下模的位置，將樣件放夾在凸模上，壓力機(jī)下行進(jìn)行試沖來調(diào)整上下模的位置。然后，放上彈簧鋼絲進(jìn)行試沖。 根據(jù)試沖的情況，在對模具進(jìn)行修整，直到達(dá)到要求為止，將沖好的制件連同模具一起交付使用或入庫封存。 6.3模具的調(diào)試 制件彎曲過程中，由于材料回彈的影響，使彎曲制件在模具中形狀與取出后的形狀不一致，從而影響制件的形狀和尺寸要求。又因回彈的影響因素較多，很難用設(shè)計計算的方法進(jìn)行消除，所以，在模具制造時，常用是墓室的回彈值修正凸模（或凹模），為了方便修正凸模和凹模，在試模合格后，才對凸凹模進(jìn)行熱處理。另外，制件的毛坯尺寸也要經(jīng)過試驗(yàn)后才能確定。所以，彎曲模試沖的目的是找出模具的缺陷加以修整和確定之間毛坯尺寸。 由于以上因素，彎曲模的調(diào)整工作比一般的沖裁模復(fù)雜的多。彎曲模試沖時常出現(xiàn)的缺陷、產(chǎn)生原因及調(diào)整方法如表： 表6.3 彎曲模試沖時的缺陷和調(diào)整方法 缺陷 產(chǎn)生原因 調(diào)整方法 彎曲件地面不平 1.卸料桿分布不均勻 2.壓料力不夠 1.均勻分布卸料桿或增加卸料桿的個數(shù) 彎曲件形狀和尺寸不合格 沖壓件產(chǎn)生回彈造成之間不合格 1.修改凸模的角度和形狀 2.增加凹模的深度 3.減少凸凹模之間的間隙 4.彎曲前坯料退火 5.增加校正力 彎曲件產(chǎn)生裂紋 1.彎曲變形區(qū)內(nèi)應(yīng)力超過材料強(qiáng)度極限 2.彎曲區(qū)外側(cè)有毛刺 3.彎曲變形過大 4.彎曲線與板料的纖維方向平行 5.凸模圓角小 1.更換蘇醒好的材料或?qū)⒉牧贤嘶? 2.減少彎曲變形量后將有毛刺邊放在彎曲內(nèi)側(cè) 3.分次彎曲，首次彎曲用較大的彎曲半徑 4.更改落料排樣，使彎曲線與板料纖維方向成一定角度 5.加大凸模圓角 彎曲件表面擦傷或壁厚減薄 1.凸模圓角過大或表面粗慥 2.板料粘附在凹模內(nèi) 3.間隙小，擠壓變薄 4.壓料裝置亞料力過大 1.加大凸模圓角，降低表面粗燥度 2.凹模表面鍍鉻或化學(xué)處理 3.增加間隙 4.減小壓料力 彎曲件出現(xiàn)撓曲度或扭轉(zhuǎn) 中性層內(nèi)外變化收縮，彎曲量不一樣 1.對彎曲件進(jìn)行再校正 2.材料彎曲前退火處理 3.改變設(shè)計，將彈性變形設(shè)計在于撓曲度方向相反的方向上 第七章 工作零件的加工工藝 本套模具彎曲的零件采用的是彈簧鋼，彈簧鋼的彎曲性能比較優(yōu)良，又由于制件本身的要求精度又不高，所以對模具材料的要求不高，選擇一般的冷作模具鋼就能夠滿足加工零件的要求，完成對制件的加工，這里我采用Gr12鋼。 該套模具根據(jù)裝配圖可以看出采用的是正裝的模具，僅有彎曲的這一道工序。另外本套模具的組成也非常的簡單，零件圖中沒有對零件的各個部分的公差做出明確的規(guī)定，我們這里取制件的公差等級為IT14，這樣基本上可以說對模具的精度要求不高，屬于一般精度的加工要求。但是根據(jù)凸凹模的形狀可知，利用一般的加工方法難以完成，凹模的需要采用線切割進(jìn)行加工，對于凸模采用電火花加工而成，具體的加工方案見下表機(jī)械加工工藝過程卡1，成形擺塊的加工采用線切割加工而成，具體方案見下表機(jī)械加工工藝過程卡2。 表7.1 機(jī)械加工工藝過程卡1 機(jī)械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 1 產(chǎn)品名稱 凸模 零（部）件名稱 共（2）頁第（1）頁 材料牌號 Gr12 毛坯 種類 鍛件 毛坯外型尺寸 Ф50×100 每個毛坯可制件數(shù) 1 每臺 件數(shù) 1 備注 工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 車間 工段 設(shè)備 工 藝 裝 備 工時 準(zhǔn)終 單件 10 下料 鋸床下料 金工 G7116 20 鍛造 鍛成圓形 金工 30 時效 對鍛件進(jìn)行時效退火 熱 40 車削 粗車Ф25、Ф40的圓柱及端面 金工 C0618 三爪卡盤 50 車削 精車Ф25、Ф40的圓柱 金工 C0618 三爪卡盤 60 銑削 粗銑另一端的五個面 金工 X50A 專用銑夾具 70 磨削 磨基準(zhǔn)面 金工 M1040 專用磨夾具 80 電火花 加工凸模的工作部分 D7125 專用電火花加工夾具 90 淬火回火 對凸的要加工的部分進(jìn)行熱處理 熱 100 研磨 對凸模進(jìn)行進(jìn)一步的修整 金工 110 檢驗(yàn) 設(shè)計日期 審核日期 標(biāo)準(zhǔn)化日期 會簽 日期 標(biāo)記 記數(shù) 更改文 件號 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更該文件號 表7.2 機(jī)械加工工藝過程卡2 機(jī)械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 2 產(chǎn)品名稱 成形擺塊 零（部）件名稱 共（2）頁第（2）頁 材料牌號 Gr12 毛坯 種類 鍛件 毛坯外型尺寸 30mm×40mm×25mm 每個毛坯可制件數(shù) 1 每臺 件數(shù) 1 備注 工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 車間 工段 設(shè)備 工 藝 裝 備 工時 準(zhǔn)終 單件 10 下料 鋸床下料 金工 G7116 20 鍛造 鍛成六方 鍛 30 時效 對鍛件進(jìn)行時效退火 熱 40 粗銑 粗銑六面 金工 X 50A 專用銑夾具 50 磨削 粗磨六面成直角 金工 M 1040 專用磨夾具 60 劃線 確定孔位，為下一步加工打好基準(zhǔn)沖眼兒 鉗工 70 鉆孔 根據(jù)沖眼兒鉆孔 金工 ZQ 4015 專用鉆夾具 80 精磨 精磨上下兩面，表面粗糟度值為Ra0.8 金工 M 1040 專用磨夾具 90 線切割 加工成形擺塊的工作部分 CKX-2A 專用線切割夾具 100 研磨 對成形擺塊進(jìn)行進(jìn)一步的修整 金工 110 淬火回火 對成形擺塊進(jìn)行熱處理 熱 120 檢驗(yàn) 設(shè)計日期 審核日期 標(biāo)準(zhǔn)化日期 會簽 日期 標(biāo)記 記數(shù) 更改文 件號 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更該文件號 彎曲模的作用是使坯料在塑性變形內(nèi)發(fā)生彎曲，使坯料產(chǎn)生永久性變形而獲得所要求的尺寸。 由于模具彎曲工作部分的形狀及尺寸精度要求較高，制造時凸、凹模工作表面的曲線和折線需用事先做好的樣板和給樣件來控制，樣板與樣件的加工精度為+0.05mm。裝配時可按照沖裁模的裝配方法，借助樣件或樣板調(diào)整間隙。 為了提高之間的表面質(zhì)量和模具壽命，彎曲模凸、凹模的表面粗慥度要求較低，一般為Ra＜0.4m。 結(jié) 論 本課程設(shè)計是我們進(jìn)行完了三年的模具設(shè)計與制造專業(yè)課程后進(jìn)行的，它是對我們?nèi)陙硭鶎W(xué)課程的又一次深入、系統(tǒng)的綜合性的復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)踐的訓(xùn)練。它在我們的學(xué)習(xí)中占有重要的地位。 通過這次畢業(yè)設(shè)計使我再復(fù)習(xí)老知識的同時學(xué)到了許多新知識，對一些原來一知半解的理論也有了進(jìn)一步的的認(rèn)識。特別是原來所學(xué)的一些專業(yè)基礎(chǔ)課：如機(jī)械制圖、模具材料、公差配合與技術(shù)測量、冷沖模具設(shè)計與制造等有了更深刻的理解，使我進(jìn)一步的了解了怎樣將這些知識運(yùn)用到實(shí)際的設(shè)計中。同時還使我更清楚了模具設(shè)計過程中要考慮的問題，如怎樣使制造的模具既能滿足使用要求又不浪費(fèi)材料，保證工件的經(jīng)濟(jì)性，加工工藝的合理性。 在設(shè)計的過程中通過沖壓手冊、模具制造簡明手冊、模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊等隊(duì)要設(shè)計的問題進(jìn)行查詢，我了解了通過更多的途徑去了解我要做的設(shè)計，使設(shè)計更具合理性。也使我學(xué)會了設(shè)計過程中對資料的查詢和運(yùn)用。 通過對鋼絲夾擺塊彎曲模的設(shè)計，使我對彎曲模有了深刻的認(rèn)識，特別是這種帶有擺塊的彎曲模具的設(shè)計。彎曲模的主要零件的加工一般比較復(fù)雜，多采用線切割進(jìn)行加工，彎曲回彈的影響因素多，不容易從純理論的角度精確的計算出來，多需要在試模后再進(jìn)行調(diào)整。在模具的設(shè)計過程中也遇到了一些難以處理的問題，雖然設(shè)計中對它們做出了解決 ，但還是感覺這些方案中還是不能盡如人意，如壓力計算時的公式的選用、凸凹模間隙的計算、卸件機(jī)構(gòu)選用、兩擺塊之間的距離的調(diào)整，都可以進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)整，使生產(chǎn)效率提高。因?yàn)楣ぜ男螤畈灰?guī)則對壓力的計算不容易用公式直接計算，卸件可以采用彈簧彈出制件，兩擺塊之間的距離可以將下面作一個倒角，可以減少兩擺塊之間的距離。 由于能力有限，設(shè)計中難免有疏漏之處，懇請老師給予指正。 致 謝 感謝各位老師在三年之中的諄諄教誨和在作畢業(yè)設(shè)計的過程中對我的幫助。使我在大學(xué)三年學(xué)到了更多知識，在此衷心對各位老師的辛勤教導(dǎo)表示感謝。對你們在平時學(xué)習(xí)和生活中提供的幫助，值此畢業(yè)之際表示深深的謝意。 畢業(yè)之后，我一定會努力工作的，不辜負(fù)各位老師對我們的深切期望，在這里也說一聲：老師你辛苦了。 祝各位老師，工作愉快，萬事如意! 參考文獻(xiàn) 1.趙品，謝輔洲，孫文山. 材料科學(xué)基礎(chǔ). 哈爾濱：哈爾濱理工大學(xué)出版社，1998.8 2.付宏生. 冷沖壓工藝與模具制造. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005 3.鐘柳斌. 沖壓工藝與模具設(shè)計. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001 4.王秀鳳 萬良輝. 冷沖壓模具設(shè)計與制造. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2005 第 25 頁 共 25 頁