3571 彎板沖壓成型工藝及模具設(shè)計

3571 彎板沖壓成型工藝及模具設(shè)計,沖壓,成型,工藝,模具設(shè)計 目 錄1 緒論………………………………………………………………………………11.1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢……………………………………………………11.2 國外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 …………………………………………………31.3 彎板模具設(shè)計與制造方面 ……………………………………………………31.3.1 彎板模具設(shè)計的設(shè)計思路……………………………………………………41.3.2 彎板沖孔落料彎曲件模具設(shè)計的進度………………………………………42 零 件 的 工 藝 性 分 析 ……………………………………………………………52.1 彎曲沖孔的工藝分析……………………………………………………………52.2 工藝方案的確定…………………………………………………………………52.3 沖裁排樣方案的確定……………………………………………………………63 主要工藝參數(shù)的計算………………………………………………………………83.1 沖裁工藝計算……………………………………………………………………83.1.1 沖孔落料復合…………………………………………………………………83.2 U 形彎曲件的工藝計算…………………………………………………………104 模具主要零部件的設(shè)計……………………………………………………………124.1 工作零部件的設(shè)計………………………………………………………………124.2 定位零件的設(shè)計…………………………………………………………………135 模具的裝配調(diào)試……………………………………………………………………165.1 沖裁模的裝配調(diào)試要點…………………………………………………………175.3 沖裁模試沖試沖時出現(xiàn)的問題及調(diào)整方法……………………………………185.4 裝配其他零件并試?！?96 彎板沖孔落料復合?？傃b圖………………………………………………………207 彎曲模具裝配圖……………………………………………………………………218 結(jié)束語………………………………………………………………………………22致謝 …………………………………………………………………………………23參考文獻………………………………………………………………………………24河南機電高等?？茖W校畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 評 語學生姓名： 肖 新 宇 班級: 模具 063 學號： 061304312 題 目： 彎 板 沖 壓 成 形 工 藝 及 模 具 設(shè) 計 綜合成績： 指導者評語：該同學能基本按照畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書要求完成彎板沖壓成形工藝及模具設(shè)計工作，工作量基本達到要求，模具結(jié)構(gòu)基本可行，但不夠完善,說明書基本完整，書寫符合規(guī)范化要求，但在說明書、制圖等方面還存在一些問題。建議成績評定為及格，可以提交答辯。指導者(簽字)： 年 月 日畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 評 語評閱者評語：該同學畢業(yè)設(shè)計題目來源于生產(chǎn)實際，工作量基本達到要求，能按照規(guī)范性要求書寫畢業(yè)設(shè)計說明書，設(shè)計基本合理可行，但還存在一些不足。建議成績評定為及格，可以提交答辯。評閱者(簽字)： 年 月 日答辯委員會（小組）評語：答辯委員會（小組）負責人(簽字)： 年 月 日目 錄1 緒論………………………………………………………………………………11.1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢……………………………………………………11.2 國外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 …………………………………………………31.3 彎板模具設(shè)計與制造方面 ……………………………………………………31.3.1 彎板模具設(shè)計的設(shè)計思路……………………………………………………41.3.2 彎板沖孔落料彎曲件模具設(shè)計的進度………………………………………42 零 件 的 工 藝 性 分 析 ……………………………………………………………52.1 彎曲沖孔的工藝分析……………………………………………………………52.2 工藝方案的確定…………………………………………………………………52.3 沖裁排樣方案的確定……………………………………………………………63 主要工藝參數(shù)的計算………………………………………………………………83.1 沖裁工藝計算……………………………………………………………………83.1.1 沖孔落料復合…………………………………………………………………83.2 U 形彎曲件的工藝計算…………………………………………………………104 模具主要零部件的設(shè)計……………………………………………………………124.1 工作零部件的設(shè)計………………………………………………………………124.2 定位零件的設(shè)計…………………………………………………………………135 模具的裝配調(diào)試……………………………………………………………………165.1 沖裁模的裝配調(diào)試要點…………………………………………………………175.3 沖裁模試沖試沖時出現(xiàn)的問題及調(diào)整方法……………………………………185.4 裝配其他零件并試?！?96 彎板沖孔落料復合?？傃b圖………………………………………………………207 彎曲模具裝配圖……………………………………………………………………218 結(jié)束語………………………………………………………………………………22致謝 …………………………………………………………………………………23參考文獻………………………………………………………………………………24河南機電高等專科學校畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 評 語學生姓名： 肖 新 宇 班級: 模具 063 學號： 061304312 題 目： 彎 板 沖 壓 成 形 工 藝 及 模 具 設(shè) 計 綜合成績： 指導者評語：該同學能基本按照畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書要求完成彎板沖壓成形工藝及模具設(shè)計工作，工作量基本達到要求，模具結(jié)構(gòu)基本可行，但不夠完善,說明書基本完整，書寫符合規(guī)范化要求，但在說明書、制圖等方面還存在一些問題。建議成績評定為及格，可以提交答辯。指導者(簽字)： 年 月 日畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 評 語評閱者評語：該同學畢業(yè)設(shè)計題目來源于生產(chǎn)實際，工作量基本達到要求，能按照規(guī)范性要求書寫畢業(yè)設(shè)計說明書，設(shè)計基本合理可行，但還存在一些不足。建議成績評定為及格，可以提交答辯。評閱者(簽字)： 年 月 日答辯委員會（小組）評語：答辯委員會（小組）負責人(簽字)： 年 月 日 彎 板 沖 壓 彎 曲 模 設(shè) 計 摘要本設(shè)計為彎板落料沖孔復合模及彎曲模設(shè)計。通過對該零件模具的設(shè)計，進一步加強了設(shè)計者沖壓模設(shè)計的基礎(chǔ)知識，為設(shè)計更復雜的沖壓模具做好了鋪墊和吸取了更深刻的經(jīng)驗。本設(shè)計運用沖壓成形工藝及模具設(shè)計的基礎(chǔ)知識，首先分析了沖壓件的外形及用處性能要求，為選取模具的類型做好了準備；然后計算了沖壓力，便于選取壓力機；最后計算了制件的壓力中心，確定模具的設(shè)計參數(shù)、設(shè)計要點及推出裝置的選取。設(shè)計復合模，首先要設(shè)計條件排樣圖。彎板展開后的形狀簡單。由于零件外形尺寸為自由尺寸對精度要求不高，為了提高材料的利用率減少沖裁力，雖然這時會使零件外形尺寸公差等級降低但是經(jīng)過籌兼顧，全面考慮。這里我們采用少廢料排樣。凹模采用整體式凹模，各沖裁的凹?？拙捎镁€切割機床加工，安排凹模在模架上的位置時要依據(jù)計算壓力中心與模柄中心重合。關(guān)鍵詞:復合模 、大批量 、彎板、少廢料排樣 、導正銷 、卸料板 彎 板 沖 壓 彎 曲 模 設(shè) 計 Abstract:This design falls the material punch holes superposable die and the bending die design for the angle iron.Through to this components mold design, further strengthened the designer to flush the die design the elementary knowledge, for designed the more complex ramming mold to complete the upholstery and to absorb a more profound experience.This design the elementary knowledge which designs using the ramming forming craft and the mold, first has analyzed the pressing part contour and the use performance requirement, for selected the mold the type to prepare for; Then has calculated the ramming strength, is advantageous for selects the press; The last count workpiece center of pressure, the definite mold design variable, the design main point and promoted the installment the selection.The design superposable die, first must a design conditions row of specimen map.The angle iron launches after the shape to be simple.Because the components external dimensions are not high for the free size to the precision request, in order to enhance the material the use factor reduction blanking force, but although could cause the components external dimensions grade of tolerance by now to reduce the process to plan the proper attention to both, comprehensive consideration.Here we use a few waste material row of type.The concave mold uses the integral-type concave mold, various blankings concave nib uses the line cutting engine bed processing, arranges the concave mold when pould frame position must rest on the pressure rating center and the die shank center superposition.Key word: The superposable die, the mass, the angle iron, a few waste material row of type, lead are selling, unload the yard lumber 河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書系 部： 材料工程系 專 業(yè)： 模具設(shè)計與制造 學 生 姓 名 : 肖新宇 學 號: 061304312 設(shè)計題目： 彎板沖壓成型工藝及模具設(shè)計 起 迄 日 期: 2009 年 3 月 11 日 ~ 5 月 20 日 指 導 教 師: 劉 軼 2009 年 3 月 11 日畢 業(yè) 設(shè) 計任 務(wù) 書1．本畢業(yè)設(shè)計課題來源及應(yīng)達到的目的：本設(shè)計題目為彎板沖孔落料模和彎曲模設(shè)計，通過設(shè)計，應(yīng)對沖壓工藝生產(chǎn)較為熟悉，能熟練使用相關(guān)設(shè)計手冊，獨立完成一套模具的設(shè)計及模具工作零件加工工藝的編制。并且能夠運用模具設(shè)計軟件完成模具裝配圖及零件圖的繪制。2．本畢業(yè)設(shè)計課題任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）：（1）了解目前國內(nèi)外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀；（2）分析彎板的成形工藝并確定其工藝方案；（3）模具主要設(shè)計計算；（4）繪制模具總裝圖，并繪制零件圖；（5）模具的裝配及調(diào)試；（6）得出設(shè)計結(jié)論。設(shè)計題目：彎板沖壓成形工藝及模具設(shè)計50.0R2.0 35.02.010.030.020.0φ4.50所在專業(yè)審查意見：負責人： 年 月 日系部意見：系領(lǐng)導： 年 月 日河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設(shè)計說明書第 1 頁 共 23 頁1 緒論目前，我國沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達國家相比還相當?shù)穆浜?，主要原因是我國在沖壓基礎(chǔ)理論及成形工藝、模具標準化、模具設(shè)計、模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達的國家尚有相當大的差距，導致我國模具在壽命、效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與工業(yè)發(fā)達國家的模具相比差距相當大。1.1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢1.1.1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀我國模具近年來發(fā)展很快，據(jù)不完全統(tǒng)計，2003 年我國模具生產(chǎn)廠點約有 2 萬多家，從業(yè)人員約 50 多萬人，2004 年模具行業(yè)的發(fā)展保持良好勢頭，模具企業(yè)總體上訂單充足，任務(wù)飽滿，2004 年模具產(chǎn)值 530 億元。進口模具 18.13 億 美元，出口模具4.91 億美元，分別比 2003 年增長 18%、32.4%和 45.9%。進出口之比 2004 年為3.69:1，進出口相抵后的進凈口達 13.2 億美元，為凈進口量較大的國家。在 2 萬多家生產(chǎn)廠點中，有一半以上是自產(chǎn)自用的。在模具企業(yè)中，產(chǎn)值過億元的模具企業(yè)只有 20 多家，中型企業(yè)幾十家，其余都是小型企業(yè)。 近年來， 模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加快，主要表現(xiàn)為：大型、精密、復雜、長壽命中高檔模具及模具標準件發(fā)展速度快于一般模具產(chǎn)品；專業(yè)模具廠數(shù)量增加，能力提高較快；"三資"及私營企業(yè)發(fā)展迅速；國企股份制改造步伐加快等。雖然說我國模具業(yè)發(fā)展迅速，但遠遠不能適應(yīng)國民經(jīng)濟發(fā)展的需要。我國尚存在以下幾方面的不足:第一，體制不順，基礎(chǔ)薄弱。 “三資”企業(yè)雖然已經(jīng)對中國模具工業(yè)的發(fā)展起了積極的推動作用，私營企業(yè)近年來發(fā)展較快，國企改革也在進行之中，但總體來看，體制和機制尚不適應(yīng)市場經(jīng)濟，再加上國內(nèi)模具工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，因此，行業(yè)發(fā)展還不盡如人意，特別是總體水平和高新技術(shù)方面。 第二，開發(fā)能力較差，經(jīng)濟效益欠佳.我國模具企業(yè)技術(shù)人員比例低，水平較低，且不重視產(chǎn)品開發(fā)，在市場中經(jīng)常處于被動地位。我國每個模具職工平均年創(chuàng)造產(chǎn)值約合 1 萬美元，國外模具工業(yè)發(fā)達國家大多是 15～20 萬美元，有的高達 25～30 萬美河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設(shè)計說明書第 2 頁 共 23 頁元，與之相對的是我國相當一部分模具企業(yè)還沿用過去作坊式管理，真正實現(xiàn)現(xiàn)代化企業(yè)管理的企業(yè)較少。 第三，工藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低．雖然國內(nèi)許多企業(yè)采用了先進的加工設(shè)備，但總的來看裝備水平仍比國外企業(yè)落后許多，特別是設(shè)備數(shù)控化率和CAD/CAM 應(yīng)用覆蓋率要比國外企業(yè)低得多。由于體制和資金等原因，引進設(shè)備不配套，設(shè)備與附配件不配套現(xiàn)象十分普遍，設(shè)備利用率低的問題長期得不到較好解決。裝備水平低，帶來中國模具企業(yè)鉗工比例過高等問題。第四，專業(yè)化、標準化、商品化的程度低、協(xié)作差． 由于長期以來受“大而全”“小而全”影響，許多模具企業(yè)觀念落后，模具企業(yè)專業(yè)化生產(chǎn)水平低，專業(yè)化分工不細，商品化程度也低。目前國內(nèi)每年生產(chǎn)的模具，商品模具只占 45%左右，其馀為自產(chǎn)自用。模具企業(yè)之間協(xié)作不好，難以完成較大規(guī)模的模具成套任務(wù)，與國際水平相比要落后許多。模具標準化水平低，標準件使用覆蓋率低也對模具質(zhì)量、成本有較大影響，對模具制造周期影響尤甚。 第五，模具材料及模具相關(guān)技術(shù)落后．模具材料性能、質(zhì)量和品種往往會影響模具質(zhì)量、壽命及成本，國產(chǎn)模具鋼與國外進口鋼相比，無論是質(zhì)量還是品種規(guī)格，都有較大差距。塑料、板材、設(shè)備等性能差，也直接影響模具水平的提高。1.1.2　國內(nèi)模具的發(fā)展趨勢巨大的市場需求將推動中國模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展。雖然我國的模具工業(yè)和技術(shù)在過去的十多年得到了快速發(fā)展，但與國外工業(yè)發(fā)達國家相比仍存在較大差距，尚不能完全滿足國民經(jīng)濟高速發(fā)展的需求。未來的十年，中國模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向包括以下幾方面: 1） 模具日趨大型化； 2）在模具設(shè)計制造中廣泛應(yīng)用 CAD/CAE/CAM 技術(shù)； 3）模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)； 4）在塑料模具中推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型和高壓注射成型技術(shù)； 5）提高模具標準化水平和模具標準件的使用率； 6）發(fā)展優(yōu)質(zhì)模具材料和先進的表面處理技術(shù)； 7）模具的精度將越來越高； 8）模具研磨拋光將自動化、智能化； 9）研究和應(yīng)用模具的高速測量技術(shù)與逆向工程； 河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設(shè)計說明書第 3 頁 共 23 頁10）開發(fā)新的成形工藝和模具。1.2　國外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢模具是工業(yè)生產(chǎn)關(guān)鍵的工藝裝備，在電子、建材、汽車、電機、電器、儀器儀表、家電和通訊器材等產(chǎn)品中，60％－80％的零部件都要依靠模具成型。用模具生產(chǎn)制作表現(xiàn)出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清潔環(huán)保的特性，是其他加工制造方法所無法替代的。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標志，并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。近幾年，全球模具市場呈現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，世界模具市場年交易總額為 600～650 億美元左右。美國、日本、法國、瑞士等國家年出口模具量約占本國模具年總產(chǎn)值的三分之一。 國外模具總量中,大型、精密、復雜、長壽命模具的比例占到 50%以上；國外模具企業(yè)的組織形式是"大而專"、"大而精"。2004 年中國模協(xié)在德國訪問時，從德國工、模具行業(yè)組織--德國機械制造商聯(lián)合會（VDMA）工模具協(xié)會了解到，德國有模具企業(yè)約 5000 家。2003 年德國模具產(chǎn)值達 48 億歐元。其中（VDMA）會員模具企業(yè)有 90 家，這 90 家骨干模具企業(yè)的產(chǎn)值就占德國模具產(chǎn)值的 90%，可見其規(guī)模效益。 隨著時代的進步和技術(shù)的發(fā)展，國外的一些掌握和能運用新技術(shù)的人才如模具結(jié)構(gòu)設(shè)計、模具工藝設(shè)計、高級鉗工及企業(yè)管理人才，他們的技術(shù)水平比較高．故人均產(chǎn)值也較高．我國每個職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合 1 萬美元左右，而國外模具工業(yè)發(fā)達國家大多 15～20 萬美元，有的達到 25～ 30 萬美元。國外先進國家模具標準件使用覆蓋率達 70%以上，而我國才達到 45％．1.3　彎板模具設(shè)計與制造方面1.3.1 彎板模具設(shè)計的設(shè)計思路沖孔落料是沖壓基本工序之一，它是利用沖裁模在壓力機作用下，將平板坯料進行沖孔或落料的加工方法。一般情況下，一般精度的工件 IT8～IT7 級精度的普通沖裁模；較高精度的工件采用 IT7～IT6 級精度的高級沖裁模。只有加強沖裁件基礎(chǔ)理論的研究，才能提供更加準確、實用、方便的計算方法，才能正確地確定沖裁工藝參數(shù)和模具工作部分的幾何形狀與尺寸，解決沖裁中出現(xiàn)的各種實際問題，從而，進一步提高制件質(zhì)量。河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設(shè)計說明書第 4 頁 共 23 頁支撐件沖孔落料件是最典型的沖裁件，其工作過程很簡單就沖孔落料，可采用單工序模、復合模具或級進模具，根據(jù)計算的結(jié)果和選用的標準模架。為了保證制件的順利加工和順利取件，模具必須有足夠高度。要改變模具的高度，只有從改變導柱和導套的高度。導柱和導套的高度可根據(jù)凸模與凹模工作配合長度決定．設(shè)計時可能高度出現(xiàn)誤差，應(yīng)當邊試沖邊修改高度。1.3.2 彎板沖孔落料彎曲件模具設(shè)計的進度1.了解目前國內(nèi)外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀，所用時間 20 天；2.確定加工方案，所用時間 5 天；3.模具的設(shè)計，所用時間 30 天；4．模具的調(diào)試．所用時間 5 天。在設(shè)計的過程中，將有一定的困難，但有指導老師的悉心指導和自己的努力，相信會完滿的完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)。由于學生水平有限，而且缺乏經(jīng)驗，設(shè)計中難免有不妥之處，肯請各位老師指正。河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設(shè)計說明書第 5 頁 共 23 頁2零 件 的 工 藝 性 分 析由零件圖可知，該零件名稱為彎板，材料為 08 鋼，厚度 t = 2mm。經(jīng)過零件圖分析可知，該零件主要經(jīng)過落料，沖孔，彎曲三個工序。零件的材料 08 鋼為碳素鋼，具有良好的沖壓性能，適合沖裁，工件結(jié)構(gòu)中等復雜，有兩個直徑為 4.5 的小圓孔，沖裁工藝性良好，零件的精度要求不高。2.1 彎曲沖孔的工藝分析為此工件典型的 U 形件，零件圖中的尺寸公差為未注公差，在處理此類公差等級時常采用 IT14 級要求。彎曲圓角半徑 R 為 2mm，大于最小彎曲半徑(rmin=0.6t=0.6×2mm=1.2mm)，故此彎曲件的形狀、尺寸、精度均滿足彎曲工藝的要求，可用彎曲工序加工。此彎曲件上有 2 個孔，需采用沖孔的方式加工，孔的直徑為 4.5mm，形狀簡單，且對稱。沖裁件所能達到精度為 IT11~IT14 級。故該零件的精度要求能夠在沖裁加工中得到滿足。2.2 工藝方案的確定該工件包括落料，沖孔，彎曲三個基本工序。可有以下三種工藝方案。工藝方案一 先落料 后沖孔 再彎曲 采用單項工序模生產(chǎn)工藝方案二 落料 沖孔 彎曲 級進沖壓 采用級進模生產(chǎn)工藝方案三 沖孔落料符合沖壓 再彎曲 采用復合模生產(chǎn)各方案特點及比較如下：50.00R2.0035.002.0010.0030.0020.00φ4.50河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設(shè)計說明書第 6 頁 共 23 頁方案一 模具結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，但需要三道工序，三副模具，成本相對較高，生產(chǎn)效率低，且更重要的是在第一道工序完成后進入第二道工序必然會增大誤差，使工件精度質(zhì)量大打折扣，達不到所需要求，難以滿足生產(chǎn)要求。方案二 級進模是一種多工位，效率高的加工方法，但級進模輪廓尺寸較大制造復雜 成本較高，一般適用于大批量小型沖壓件，而本工件精度要求不高，采用此方案則模具加工復雜。 方案三 此方案需要兩套模具，工件精度及生產(chǎn)效率都能滿足，模具制造方便，成本不高，故采用落料沖孔復合沖壓，再進行彎曲的兩套模具生產(chǎn)。結(jié)論：采用方案三為最佳。2.3 沖裁排樣方案的確定排樣和裁板方案，坯料形狀為矩形，采用單排最合適，由于零件結(jié)構(gòu)不對稱，所以為使沖孔落料時受力對稱，可一次落料兩個制件然后從中間切斷在進行彎曲。取搭邊 a=2.5㎝ a 1=1.8㎝側(cè)條料跨度 B=112.46×2+2×2.5=229.92㎜步距 S=30+1.8=31.8㎜板料選用規(guī)格 2㎜×900㎜×2000㎜采用直排法每板條料數(shù) n 1= =3 條 余 210.24㎜92.0每條制件數(shù) n 2= =62 件8.35?210.24×2000 余料利用件數(shù)n3= =8 件92.02.51.84?φ4.5河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設(shè)計說明書第 7 頁 共 23 頁n=n1×n2＋n 3=62×3+8=194 件材料利用率 = =0.7366?2095.4.42??】）π （【采用橫排法每板條料數(shù) n1= =8 條 余 160.64㎜92.0每條制件數(shù) n 2= =28 件8.35?45.68×900 余料利用件數(shù)n3= =3 件92.0n=n1×n2＋n 3=8×28+3=227 件材料利用率 = =0.8618?2095.4.72??】）π （【可見橫排材料利用率高且橫排時彎曲線與纖維方向垂直彎曲性能好河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設(shè)計說明書第 8 頁 共 23 頁3.主要工藝參數(shù)的計算3.1 沖裁工藝計算3.1.1 沖孔落料復合（1）毛坯長度計算 L 彎= 2 L + L + π（r+xt）1280aL =35-r-t=31mmL =50-r-t=46mm2查表 3.4 得 X=0.41L 彎 =2×31+46+ （2+0.42×2 ）π=108+4.46=112.46（2）沖 2- 孔5.4?沖裁力 F=KLT b?F-沖裁力 L-仲裁周邊長度t-材料厚度 -材料抗剪強度 bK 多數(shù)取 K=1.3F=1.3×π×4.5×2×350=1.29KN卸料力，推件力和頂件力的計算。F 卸 =K 卸 FF 推 =nK 推 FF 頂 =K 頂 FF-沖裁力 K 卸 K 推 K 頂—卸料力 推件力 頂件力系數(shù)n—同時在凹模內(nèi)的沖裁件（或廢料）數(shù)n= thh—凹模洞口的直刃壁高度t—板料厚度F 卸 =0.05×1.29=0.065KN10 φ4.530河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設(shè)計說明書第 9 頁 共 23 頁F 推 =n×0.05×1.29=0.325 （n 取 5）F 頂 =0.06×1.29=0.077KNF 總 =F+F 卸 +F 推 =1.29+0.065+0.325=1.68KN（采用彈性卸料裝置）（3）落料部分 112.46㎜×30㎜=3373.8㎜ 2沖裁力 F=KLt b?F-沖裁力 L-仲裁周邊長度t-材料厚度 -材料抗剪強度 bK 多數(shù)取 K=1.3F=1.3×（112.46+30）×2×2×350=259.28KNF 卸 =K 卸 F=0.04×259.28=10.4KNF 推 =nK 推 F=5×0.05＞×259.28=64.8KNF 頂 =K 頂 F0.03×259.28=15.6KN采用彈壓卸料裝置和上出料方式的模具F 總 =F+F 卸 +F 頂=259.28+10.4+15.6KN=285.28KN由于一次有兩個制件所以 F 壓 ＞2F 總 =2×285.28=570.56KN故選用 JB23-63 壓力機計算凸凹模工作部件尺寸沖 4--φ4.5 孔落料件 229.92㎜×30㎜沖裁件為簡單形狀：如圖所示由表 2.4 查得 Z =0.246㎜ Z =0.360㎜minmaxZmax-Zmin=0.114㎜由表 2.5 查得凸凹模的制造偏差沖孔部分 =0.020㎜ 凹 =0.020㎜凸??∣ ∣+∣ 凹 ∣=0.040㎜＜0.114㎜凸落料部分 1 =0.020㎜ 凹 1=0.025㎜凸∣ 1 ∣+∣ 凹 1∣=0.045＜0.114㎜凸凸 2=0.030㎜ 凹 2=0.040㎜??∣ 凸 2∣+∣ 凹 2∣=0.070㎜＜0.114㎜河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設(shè)計說明書第 10 頁 共 23 頁所以都能滿足分別時∣ 凸 ∣+∣ 凹 ∣≤Z max-Zmin的要求?沖孔部分 d 凸 =dmin+x△- 凸?d 凹 =（d 凸 +Zmin）=（d min+x△+Z min） 凹??0d 凸 =（4.5+0.75×0.18） 02.?=4.64 ㎜02.?d 凹 =（4.5+0.75×0.18+0.246） 0.?=4.88 0.?落料部分 D 凹 =（D max-x△） 凹??0D 凸 =（D 凹 -Zmin） 凸??∴ D 凹 1=(30-1×0.033) =29.967 ㎜02.?02.?D 凸 1=(30-1×0.033-0.246) =29.72 ㎜.?.?D 凹 2=(229.92-0.5×0.72) =229.56 ㎜02?02?D 凸 2=(229.92-0.5×0.72-0.246) =229.31 ㎜.?.?3.2 U 形彎曲件的工藝計算（1）凸模的圓角半徑 = =1＞tr2trmin所以取 r 凸 等于或略小于彎曲件內(nèi)側(cè)的圓角半徑則 r 凸 =2㎜（2）凹模圓角半徑當 t=（2～4）㎜時 r 凹 =（2～3）t∴取 r 凹 =5㎜（3） 凹模深度凹模深度要適當 若過小 則彎曲件兩端自由部分太長 工件回彈大 不平直 若深度過大 則凹模增高 多耗模具材料 并需要較大的壓力機行程 由于彎曲直邊高度不大 要求兩邊平直 則凹模深度應(yīng)大于工件的深度∴ 由表 3.12 得 U 形件凹模底部最小厚度 h0=4㎜ 則 L 凹 =35+4=39㎜50.00R2.0035.002.00河南機電高等專科學校畢業(yè)設(shè)計說明書第 11 頁 共 23 頁（4） 凸凹模間隙對于 U 形件彎曲 必須合理確定凸 凹模之間的間隙 間隙過大 則回彈大 工件的形狀和尺寸不易保證 間隙過小 會加大彎曲力 使工件厚度減薄 增大摩擦 檫傷工件并降低模具壽命 U 形件凸 凹模的單面間隙值一般可按下式計算彎曲有色金屬 =tmin+C*t2Z式中 C—間隙系數(shù) 查表得 C=0.05則 =tmin+C*t=2+0.05×2=2.1㎜2（5） U 形彎曲件凸凹模橫向尺寸及公差彎曲件標注外形尺寸 應(yīng)以凹模為基準件 先確定凹模尺寸 然后在減去間隙值確定凸模尺寸彎曲件為單項偏差時 凹模尺寸為 L 凹 =（L-0.75△） 凹??0L 凸 =（L 凹 -Z） 凸??L 凹 =（50-0.75×0.39） 046.?=49.707 ㎜046.?L 凸 =（50-0.75×0.39-4.2） 025.?=45.508 ㎜025.?彎曲力的計算U 形件彎曲力 （1）自由彎曲力 F = L 彎 = σ b自 trk?27.02403.1??=18200N=18.2KN （取 K=1.3）（2）校正彎曲力 F =AP 校A——校正部分投影面積（mm ）2P——單位面積校正A=50×30=1500mm2F 校 =1500×50=75000N=75KN（3）F 頂 =KF 自 =0.2×18000=3600NF 壓 =KF 自=0.5×18000=9000NF 壓機 ≥（1.2～1.3）F ?！荩?.2～1.3）×75KF河南機電高等專科學校畢業(yè)設(shè)計說明書第 12 頁 共 23 頁=90～97.5KFF 壓機 ≥97.5KF 壓力機選用 J23—104 模具主要零部件的設(shè)計4.1 工作零部件的設(shè)計（1）沖孔凸模 ㎜5.4?凸模長度的計算 凸模長度的確定主要根據(jù)凸模結(jié)構(gòu) 修磨 操作安全 裝配等因素的需要 采用固定卸料板和導料板時凸模長度按下式計算L=h1+h2+h3+hh1—凸模固定板厚度 h2—卸料板厚度h3—導料板厚度 h—附加長度h1+h2+h3+h h1取 20㎜ h 2取 10㎜ h 3取 4㎜則 L=20+4+10+20=54㎜（2）凸模強度校核a 壓應(yīng)力校對 對凸模斷面上的承受能力進行計算時 必需使沖裁力為最小或等于最小斷面所允許的最大壓力πdτT≤ 【σ c】4d2π即 ≥t][c??σ--凸模內(nèi)的壓應(yīng)力p—沖裁力 d --凹模直徑 t --板料厚度 τ—被沖材料的抗剪強度【σ c】--凸模材料的許永應(yīng)力（3）凸凹模的選擇對于復合模而言 凸凹模的內(nèi)外緣均為刃口 這時內(nèi)外緣之間的壁厚決定于沖裁件的尺寸 凸凹模的壁厚又受到?jīng)_裁結(jié)構(gòu)的影響 對于倒裝式復合模 因孔會積存廢料 其河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設(shè)計說明書第 13 頁 共 23 頁最小壁厚就應(yīng)該大些 倒裝式復合模的凸凹模最小壁厚均為 1.5 倍 但不小于 0.7㎜ 所以該凸凹模最小壁厚不應(yīng)小于 3㎜（4）落料凸模的選擇L=H1+H2（5）落料凹模的選擇 1 ﹥ 凹模的厚度 H=Kbb——沖裁件的最大外形尺寸K——系數(shù) 取 K=0.15H=0.15×229.92=34.5㎜取 H=35㎜2 ﹥ 凹模厚度 C=（1～2）H （C ≥30～40㎜）取 C=55㎜3 ﹥ 凹模上螺孔 銷孔位置尺寸和螺釘尺寸a 從凹模外緣到螺孔的尺寸 用 M12 的螺釘A=（1.7～2.0）d取 A=22㎜4 ﹥螺孔間距離最小間距為 80㎜ 最大間距為 150㎜5 ﹥凹模強度的校核σ 彎 = ≤【σ 彎 】25.1hFσ 彎 = =1.6Mpa＜【σ 彎 】2390.?河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設(shè)計說明書第 14 頁 共 23 頁4.2 定位零件的設(shè)計復合模采用固定擋料銷，它是一種比較簡單的定位零件。用于限定條料的送進距離。抵住條料的搭邊或工件的輪廓。使送入沖模的材料有正確的位置，起到定位作用。選用臺肩式擋料銷選 D=10 d=6㎜ h=5㎜ L=14㎜彎曲模：采用定位板，以外緣定位。定位板高度h=t+1=3㎜定位板一般有兩個銷釘固定，以防止定位板的移動。定位板與毛坯間的通常所取的極限偏差為 h8和 h9復合模導料板的選擇：采用分離式導料板導料板厚度 H=8㎜（4）料零件1>卸料螺釘?shù)倪x擇d=10㎜ L=60㎜ d1=M8 l=8㎜ D=15㎜ H=6㎜2>打桿的選擇 H=h1+h2+C=120㎜3>卸料板壓料臺肩的高度 hh=H-t+(0.1～0.3)t河南機電高等專科學校畢業(yè)設(shè)計說明書第 15 頁 共 23 頁=8-2+0.5=6.5㎜（1） 導柱導套d=45 L=260㎜ 導套 d=45 01.? 016.?L=150㎜ H=55㎜ L=25㎜ 油槽數(shù)兩個支撐零部件模架的選擇，中間導柱模架：上模座：400×60 下模座：400×75導柱 45×260 導套： 45×150×58（1）模柄的選擇 φ50×70 選用凸緣模柄d=50 ㎜08.24?D=100 ㎜0.H=78㎜ h=18㎜d1=17㎜ D1=72㎜ d3=11㎜ d2=18㎜ h1=11㎜（1）墊板的選擇墊板的作用是直接承受凸模的壓力，以降低模座承受的單位壓力，防止模座被局部壓陷，影響凸模的正常工作。墊板的外形尺寸和模板相同，厚度取 10mm 用 45 鋼裝配調(diào)試總裝時，首先應(yīng)根據(jù)主要零件的相互依賴關(guān)系，以及裝配方便和易于保證裝配精度要求來確定裝配基準件，例如復合模一般以凸凹模作為裝配基準件，級進模以凹模作為裝配基準件；其次，應(yīng)確定裝配順序，根據(jù)各個零件與裝配基準件的依賴關(guān)系和遠近程度確定裝配順序。裝配結(jié)束后，要進行試沖，通過試沖發(fā)現(xiàn)問題，并及時調(diào)整和修理直至模具沖出合格零件為止。河南機電高等專科學校畢業(yè)設(shè)計說明書第 16 頁 共 23 頁5 模具的裝配調(diào)試5.1 沖裁模的裝配調(diào)試要點（1）裝配 模架選擇好以后，裝配時需要對模架進行補充加工，然后進行凸模、模柄、凹模等進行裝配。1.凸模與凹模的裝配 凸模、凹模與固定板的配合常采用 H7/n6 或 H7/m6.總裝前應(yīng)先將凸模壓入固定板，并在平面磨床上將上平面磨平，使其固定端面與固定板的支撐面處于同一平面，凸模應(yīng)和固定板的支撐面垂直。2.模柄的裝配 本模具選用旋入式模柄，通過螺紋與上模座板連接，并加螺釘加以固定。3.沖裁模的總裝 沖壓模具上模部分是通過模柄安裝在壓力機的滑塊上的，是模具的活動部分。下模部分被固定在壓力機的工作臺上，是模具的固定部分。模具工作的時，上模部分和下模部分的工作零件必須保證正確的位置，才能使模具正常的工作。模具裝配時，為了方便地將上、下兩部分的工作零件調(diào)整到正確位置，并使凸模、凹模具有均勻的間隙，要正確安排上、下模的裝配順序。裝配有模架的模具時，一般是先裝配模架，再進行模具工作零件和其它結(jié)構(gòu)零件裝配。上、下模的裝配順序應(yīng)根據(jù)上模和下模上所安裝的模具零件在裝配和調(diào)整過程中所受限制的情況來決定。如果上模部分的模具零件在裝配和調(diào)整時所受限制最大，則應(yīng)先裝上模具的下模部分，并以它為基準調(diào)整下模部分的零件，保證凸、凹模配合間隙均勻。反之，則應(yīng)先裝模具的下模部分，并以它為基準調(diào)整上模部分的零件。上、下模的裝配順序應(yīng)根據(jù)的結(jié)構(gòu)來決定。對于無導柱的模具，凸、凹模的配合間隙是在模具安排到壓力機上時才進行調(diào)整，上、下模的裝配可以分別進行。河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設(shè)計說明書第 17 頁 共 23 頁（2）調(diào)試1.模具閉合高度調(diào)整 模具應(yīng)與沖壓設(shè)備配合好，保證模具應(yīng)有的閉合高度和開啟高度。2.凸、凹模刃口及間隙調(diào)整 刃口要鋒利，間隙均勻。3.定位裝置的調(diào)試 定位要可靠、精確4.導向機構(gòu)的調(diào)試 導柱、導套要有好的配合精度，保證模具運動平穩(wěn)、可靠。5.3 沖裁模試沖試沖時出現(xiàn)的問題及調(diào)整方法 存在的問題 產(chǎn)生原因 調(diào)整方法送料不暢通或料被卡住凸模與卸料板之間間間隙過○ 1大，使搭邊翻扭兩導料板之間的尺寸過小或○ 2有斜度減小凸模與卸料板之間的○ 1間隙根據(jù)情況挫修或磨或重裝○ 2制件不平 頂料桿和工件接觸面過小○ 1凹模有倒錐度○ 2導正銷與預沖孔配合過緊，○ 3將沖件壓出凹陷更換頂料桿，增加與工件○ 1接觸面積修正凹模○ 2制件有毛刺 刃口不鋒利或淬火硬度低○ 1配合間隙過小或過大○ 2間隙不均勻使沖件一邊有帶○ 3斜角的毛刺刃磨刃口，使其鋒利○ 1調(diào)整凸、凹模之間間隙，○ 2使其均勻一致刃口向肯 凸模、導柱等零件安裝不垂○ 1直凸、凹模相對位置沒對正○ 2卸料板的孔位不正確或彎斜○ 3使沖孔凸模位移導柱、導套配合間隙過大，○ 4使導向不正重裝凸模或?qū)е?，保持垂?1直調(diào)整凸凹模，使其對正并○ 2保證間隙均勻修正或更換卸料板○ 3更換導柱或?qū)住?4河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設(shè)計說明書第 18 頁 共 23 頁卸料不正常 凹模與下模座的漏料孔沒有○ 1對正，料被堵死而排不出來彈簧或橡皮的彈力不足○ 2修正漏料孔○ 1更換彈簧或橡皮○ 2內(nèi)孔與外形位置不正或扁位位置落料凸模上導正銷尺寸過小○ 1導料板與凹模送料中心線不○ 2平行，使孔偏斜擋料塊位置不正○ 3更換導正銷○ 1修正導料板○ 2修正擋料塊○ 3凹模被脹裂 凹?？子械瑰F現(xiàn)象，即上口大，下口小，或凹模刃口深度太長，積存的件數(shù)太多，張力太大修正凹模刃口，消除倒錐現(xiàn)象或減小凹模刃口長度，使沖下的制件盡快漏下制件產(chǎn)生回彈彈性變形的存在增加凹模型槽的深度○ 1改變凸模的形狀和角度大○ 2小減小凸、凹模之間的間隙○ 3增加校正力或使校正力集○ 4中在角部變形區(qū)制件表面有擦傷凹模的內(nèi)壁和圓角處表面不○ 1光、太粗糙板料被粘附在凹模表面○ 2將凹模內(nèi)壁與圓角修光，○ 1在凹?；蛲鼓５墓ぷ鞅砻驽冇层t厚 0.01-0.03mm.將凹模進行化學處理○ 2制件不平 壓料力不足○ 1 增加壓料力，最好校正一○ 1下彎曲角變形部分有裂紋彎曲半徑太小○ 1材料的紋向與彎曲線平行○ 2材料的塑性差○ 3加大彎曲半徑○ 1將板料退火后再彎曲變形○ 2或改變落料的排樣將板料進行退火處理○ 3U 形件左右高度不一致凹模的圓角半徑左、右兩邊○ 1加工不一致定位不穩(wěn)定或定位位置不準○ 2壓料不牢○ 3凹、凸模左右兩邊間隙不均○ 4勻修正圓角半徑使左右一致○ 1調(diào)整定位裝置○ 2增加壓料力○ 3調(diào)整凸、凹模之間的間隙○ 4河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設(shè)計說明書第 19 頁 共 23 頁5.4 裝配其他零件并試模上模安裝頂桿，頂件塊，檢查打料機構(gòu)工作的可靠性。頂件塊在最低位置時，應(yīng)突出凸凹模刃口 0.2-0.5mm.安裝卸料板，安裝后的卸料板下平面比凸凹模刃口面低0.2-0.5mm.在設(shè)計指定的壓力機上，裝配好的模具進行試沖。試模時重點檢查打料機構(gòu)和頂出機構(gòu)的動作是否及時、可靠。每一次沖壓后，上模隨壓力機上行到上死點時，條料和頂出的工件都應(yīng)該出現(xiàn)在下模凹模工作面上，以便及時清除。裝配后應(yīng)保證間隙均勻，落料凹模刃口面應(yīng)高出沖孔凸模工作端面 2mm.6 彎板沖孔落料復合?？傃b圖101617181922 202126273130111 2 3 4 5 6 7 8 9 12 13 14 152824 232529河南機電高等專科學校畢業(yè)設(shè)計說明書第 20 頁 共 23 頁7 彎曲模裝配圖河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設(shè)計說明書第 21 頁 共 23 頁8 結(jié)束語彎板屬于典型的沖裁彎曲件，分析其工藝性，并確定工藝方案。根據(jù)計算確定該制件的沖裁力及模具刃口尺寸，然后選取相應(yīng)的壓力機。本設(shè)計主要是落料凸、凹模及沖孔凸、凹模的設(shè)計，需要計算凸凹模的間隙、工作零件的尺寸和公差。此外,還需要確定模具工藝零件和結(jié)構(gòu)零件以及模具的總體尺寸，然后根據(jù)上面的設(shè)計繪出模具的總裝圖。由于在零件制造前進行了預測，分析了制件在生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的缺陷，采取了相應(yīng)的工藝措施。因此，模具在生產(chǎn)零件的時候才可以減少廢品的產(chǎn)生。彎板沖裁件的形狀結(jié)構(gòu)較為簡單，但是其尺寸相對較大不適合選用標準模架。要保證零件的順利加工和取件，模具必須有足夠的長度，因此需要改變上、下模座的長度，以達到要求。模具工作零件的結(jié)構(gòu)也較為簡單，它可以相應(yīng)的簡化模具結(jié)構(gòu)。便于以后的操作、調(diào)整和維護。彎板沖孔落料模具的設(shè)計，是理論知識與實踐有機的結(jié)合，更加系統(tǒng)地對理論知識做了更深切貼實的闡述。也使我認識到，要想做為一名合格的模具設(shè)計人員，必須要有扎實的專業(yè)基礎(chǔ)，并不斷學習新知識新技術(shù)，樹立終身學習的觀念，把理論知識應(yīng)用到實踐中去，并堅持科學、嚴謹、求實的精神，大膽創(chuàng)新，突破新技術(shù)，為國民經(jīng)濟的騰飛做出應(yīng)有的貢獻。河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設(shè)計說明書第 22 頁 共 23 頁致 謝首先我衷心地感謝本人的導師劉軼老師，她仔細審閱了我設(shè)計的全部內(nèi)容并對我的畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容提出了許多寶貴的建設(shè)性建議。劉老師淵博的學識，誠懇的為人，使我受益匪淺，在畢業(yè)設(shè)計的過程中，特別是遇到困難時，他給了我極大的鼓勵和幫助，在這里我向她表示真誠的感謝！感謝母?！幽蠙C電高等專科學校的辛勤培育之恩！感謝材料工程系給我提供的良好學習及實踐環(huán)境，使我學到了許多新的知識，掌握了一定的操作技能。最后，我非常慶幸在三年的的學習、生活中認識了很多可親可敬的老師和團結(jié)友愛的同學，并感激師友的教誨和幫助！我殷切地希望我們模具專業(yè)能在全系師生的齊心協(xié)力下越辦越好！衷心祝愿我們的學校和我們所有的師生都能青春永駐！活力無限！步步登高！河南機電高等專科學校畢業(yè)設(shè)計說明書第 23 頁 共 23 頁參 考 文 獻[1]劉建超、張寶忠主編.沖壓模具設(shè)計與制造[M].北京：高等教育出版社，2006[2]王孝培主編.沖壓手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004[3]許發(fā)樾主編.實用模具設(shè)計與制造手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2000[1]翟德梅、段維峰主編.模具制造技術(shù)[M].北京：化學工業(yè)出版.2005[5]翟德梅主編.金屬與塑料成型機械[M].河南機電高等?？茖W校 2005[6 楊占堯主編.沖壓模具圖冊[M].北京：高等教育出版社，2006[7]寇世瑤主編.機械制圖[M].北京：高等教育出版社，2004[8]王曉江主編. 模具設(shè)計與制造專業(yè)英語[M].北京：機械工業(yè)出版社，2006