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目錄 第一章、課題簡(jiǎn)介3 第二章、工藝分析4 一、零件工藝分析4 二、工藝方案的確定4 三、工藝參數(shù)的確定5 第三章、工作力的計(jì)算及壓力機(jī)的選擇10 一、沖壓力的計(jì)算10 二、粗選壓力機(jī)12 三、機(jī)床壓力中心12 第四章、填寫沖壓工序卡14 第五章、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)15 一、模具結(jié)構(gòu)形式的選擇15 二、模具結(jié)構(gòu)的分析與說(shuō)明15 三、模具工作部分的尺寸和公差的確定16 四、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)20 五、校核壓力機(jī)安裝尺寸23 第六章、 彎曲模具的設(shè)計(jì)24 一、制件彎曲工藝分析24 二、沖壓工藝參數(shù)的確定25 第七章、彎曲模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)27 一、模具結(jié)構(gòu)的分析說(shuō)明27 二、彎曲模的卸料裝置的設(shè)計(jì)說(shuō)明28 第八章、彎曲模的工作尺寸計(jì)算29 畢業(yè)設(shè)計(jì)小結(jié)33 參考文獻(xiàn)35 第一章 課題簡(jiǎn)介 零件分析說(shuō)明 1 零件形狀及其一般要求 制件如圖1-1所示，材料為不銹鋼，材料厚度為0.5mm，制件尺寸精度 按圖紙要求，未注按IT12級(jí)，生產(chǎn)綱領(lǐng)年產(chǎn)10萬(wàn)件。 圖1-1 第二章 工藝分析 1、 零件工藝分析 本制件形狀簡(jiǎn)單、尺寸、厚度適中，一般批量生產(chǎn)，屬于普通沖 壓件，但在設(shè)計(jì)冷沖壓模具時(shí)要注意以下幾點(diǎn)： 2 制件的外形輪廓、結(jié)構(gòu)都算簡(jiǎn)單，但是要考慮幾個(gè)孔的加工 A、 兩個(gè)2的孔的位置要求，B、 由于要裝配，C、 兩孔必 須有一定的同D、 軸度要求，E、 其值為0.15mm。 3 此制件的加工難點(diǎn)主要在孔2的中心距的定位。 7 由于幾個(gè)孔的直徑都較小，并且有一定的批量，在設(shè)計(jì)時(shí)要重視 模具的材料和結(jié)構(gòu)的選擇，保證一定的模具壽命。 二、工藝方案的確定 根據(jù)制件的工藝的分析，其基本工序有落料、沖孔、彎曲三種。按其 先后順序組合以及合理的加工方案有以下幾種： 1、落料-沖孔-彎曲，單工序沖壓。 2、落料-彎曲-沖孔，單工序沖壓。 3、落料沖孔-彎曲壓筋，復(fù)合沖壓。 方案1)為單工序沖壓模具。由于此制件有一定的生產(chǎn)批量，過(guò)多的 工序，降低產(chǎn)品的精度，而且此方案生產(chǎn)效率底，不宜批量生產(chǎn)，故 不宜采用此方案。 方案2)也為單工序沖壓模具。它除有方案1的毛病外，還有孔的位 置精度難以保證，在并且在彎曲時(shí)也缺少定位精度難保證，故不宜采 用此方案。 方案3)復(fù)合沖壓模具。由于制件的結(jié)構(gòu)，材料的厚度較薄，沖孔與 落料一次沖壓完成。故最宜采用此方案 具體方案示意如下： 三、工藝參數(shù)的確定 1 毛坯尺寸的計(jì)算 外形尺寸的長(zhǎng)度計(jì)算 零件相對(duì)彎曲半徑為： R/t=2/0.5=40.5 式中 R彎曲半徑； T料厚。 可見(jiàn)，制件屬于圓角半徑較大的彎曲件，應(yīng)現(xiàn)求彎曲變形區(qū)的 中性層曲率半徑。 由課本p145中性層位置計(jì)算公式 =R+Xt 式中 X由實(shí)驗(yàn)測(cè)定的應(yīng)變中性層位移系數(shù) 由課本p145 表4-5查出X取0.42 所以： =R+Xt =2+0.420.5 =2.21mm 圓角半徑較大（R0.5t）的彎曲件毛坯長(zhǎng)度計(jì)算公式 L=L直+L彎 L彎=（180-a）/180*ABCDEFGHIJKL 圖2-2 所以制件長(zhǎng)度為如圖2-2 L=LAB+LBC+LCD+LDE+LEF+LFG+LGH+LHI+LIJ+LJK+LKL L=3+3.0342+8.54+14+1+1+1.8028+13+1.8028+1+2 L=50.1798 DE段屬于工藝設(shè)置,目的是為了減少?gòu)澢貜?其半徑很大,可看成是直 線，所以DE段長(zhǎng)度按直線計(jì)算。 1 外形輪廓寬度的計(jì)算 : 由于考考慮到板料的利用率和排樣的方便，此制件由CAD生成的 工藝尺寸為：外形輪廓寬度為L(zhǎng)=53.74mm 2 排樣尺寸的計(jì)算 1 搭邊值的確定： 由課本上P46表3-14查得L50的工件間a1的值為2.2*0.8=1.76 側(cè)邊a的值為2.5*0.8=2 3 條料寬度的計(jì)算 在設(shè)計(jì)模具是為了方便，采用無(wú)側(cè)壓裝置送料方式條料寬度計(jì)算 公式如下： B=(D+2a +Z) 0- 式中 B為條料寬度的基本尺寸； D為條料寬度方向零件輪廓的最大尺寸 a側(cè)面搭邊 Z導(dǎo)料板與最寬條料之間的間隙 條料寬度的負(fù)向偏差 搭邊距a如上所示 間隙、剪切公差Z查課本p47表3-17查得=0.5mm、Z=0.5mm 由上面公式計(jì)算得B=(53.74+2*2+0.5 0-0.5=56.240-0.5mm 2 步距的計(jì)算 由制件的展開(kāi)圖（見(jiàn)右圖2-3） 所生成的橫向有效尺寸為L(zhǎng)s=53.74mm 圖2-3 步間距計(jì)算公式為： L=Ls+a1 式中L為步間距 Ls為橫向有效尺寸 a1搭邊距 L=53.74+2=55.74mm 由此可得模具排樣圖如下： 圖 2-4 根據(jù)要求查模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)史鐵梁主編 表4-1，選板的規(guī)格 15008000.5每塊板可剪150056規(guī)格條料14塊，材料利用率達(dá)80% 以上。 3 計(jì)算材料利用率 由課本p43式子3-19 =nA/BL100% 為材料利用率； A一個(gè)步距內(nèi)沖裁件的實(shí)際面積； B條料的寬度 L條料的長(zhǎng)度 n一張板料上沖裁件的總數(shù)目 =28*1932.765/（56*1500 ）=65% 第三章 工作力的計(jì)算及壓力機(jī)的選擇 工作力的計(jì)算以落料沖孔模具為例計(jì)算： 一、沖壓力的計(jì)算 完成本制件所需的沖壓力由沖裁力、彎曲力、及卸料力、推料力、 頂料力和壓料力組成 1. 沖裁力F 沖 的計(jì)算 由本課本p49式子3-28 F沖 =KtL 式中： 為材料的抗剪強(qiáng)度（MPa） F沖 沖裁力（N） L沖裁周邊總邊長(zhǎng)（mm） t材料厚度（mm） 說(shuō)明：系數(shù)K是考慮到?jīng)_裁刃口的磨損、凸模與凹模的波動(dòng)（數(shù)值 的變化或分布不均） 、潤(rùn)滑情況、材料力學(xué)性能與厚度公差的變化等因 素而設(shè)置的安全系數(shù)，一般取1.3。當(dāng)查不到抗剪強(qiáng)度時(shí)，可用抗拉 強(qiáng)度 b代替，而取Kp=1的近似計(jì)算法計(jì)算。 查模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)p90表4-12取=350 MPa 所以沖裁力F 沖 =1.30.5211.059350=48016 N =48.016KN 2. 卸料力F x 、 推料力FT 、 頂料力FD的計(jì)算 在實(shí)際生產(chǎn)中影響卸料力、推料力、頂料力的因素很多，要精確計(jì)算 很困難。在實(shí)際生產(chǎn)中常采用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：（查課本p50公式3-30 3-31 3-32） 卸料力： F x=KxF 推料力： FT = nKTF 頂料力： FD =KDF 式中： F沖裁力（N） Kx卸料力系數(shù)，其值為0.045--0.055(薄料取大值、厚料取 小值） ； KT推件力系數(shù)，其值為0.063 KD頂件力系數(shù)，其值為0.08 n時(shí)卡在凹模內(nèi)的沖裁件數(shù)(或廢料)數(shù) n=h/t h凹模洞口的直刃壁高度 t板料厚度 卸料力和頂料力是設(shè)計(jì)卸料裝置和彈頂裝置的依據(jù)。 因此： Fx =0.04548.016=2.17 KN FT=0.06348.016=3.025008 KN FD=0.0848.016=3.84128 KN 總壓力F總的計(jì)算 F總= F 沖 F xFD=54.02728 KN 二、粗選壓力機(jī) 由于該制件是一普通制件，且精度要求不高，因此選用開(kāi)式可傾 壓力機(jī)。它具有工作臺(tái)三面敞開(kāi)，操作方便，成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。由于 沖孔落料復(fù)合模的壓力行程的特點(diǎn)是在開(kāi)始階段即 需要很大的壓力， 而在后面階段所需要的反倒要小的多。因此若按總的壓力來(lái)選取壓力 機(jī)，很可能出現(xiàn)雖然總的壓力滿足要求，但是在初始階段沖裁時(shí)已經(jīng) 超載。同時(shí)，選用拉深壓力機(jī)還應(yīng)該對(duì)沖裁功進(jìn)行核算，否則會(huì)出現(xiàn) 壓力機(jī)在力的大小滿足要求，但是功率有可能過(guò)載，飛輪轉(zhuǎn)速降低， 從而引起電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低過(guò)大，損壞電動(dòng)機(jī)。因此精確確定壓力機(jī)壓 力應(yīng)當(dāng)根據(jù)壓力機(jī)說(shuō)明書中給出的允許工作負(fù)荷曲線，并校核功率。 但是在一般條件下，可以根據(jù)生產(chǎn)車間的實(shí)際條件，在現(xiàn)有壓力機(jī)中 選取。在這里根據(jù)總壓力為54.02728KN,從模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)史鐵梁主 編一書中表4-33提供的壓力機(jī)公稱壓力序列中選取100KN的壓力機(jī)，型 號(hào)為J23-10.由此可知，電動(dòng)機(jī)的功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于拉深所需壓力機(jī)的電動(dòng) 機(jī)功率。故可以選用此電動(dòng)機(jī)。 三、計(jì)算壓力中心 由于制件圖形規(guī)則，上下對(duì)稱，所以其壓力中心必在中心線上，用 實(shí)驗(yàn)法測(cè)的該制件的壓力中心坐標(biāo)為X24，Y0如下圖： 第四章、填寫沖壓工序卡 由上可知該制件共有兩道工序：即落料沖孔，彎曲壓筋。 冷沖壓工藝卡片如下圖 產(chǎn)品型號(hào) 零（部）件 名稱 共 頁(yè)常州紡織 服裝職業(yè) 技術(shù)學(xué)院 沖壓工藝卡片 產(chǎn)品名稱 夾子 零（部）件 型號(hào) 第 頁(yè) 材料牌號(hào)及規(guī)格 材料技術(shù)要求 毛坯尺寸 每毛坯可制件數(shù) 毛坯質(zhì)量 輔助材料 1CrB 條料1500*800 29 工序 號(hào) 工序 名稱 工序內(nèi)容 加工簡(jiǎn)圖 設(shè)備 工藝設(shè)備 工時(shí) 0 下料 剪床上撬板 1500*800 11-6 2500 1 落料 沖孔 落料與沖孔 J23-250 落料沖孔 復(fù)合模 2 彎曲 壓筋 彎曲制件并 壓筋 J23-250 彎曲模 3 檢查 4 5 6 7 8 9 第五章、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)確定的沖壓工藝方案和制件的形狀、特點(diǎn)、要求等因素確定沖 模的類型及結(jié)構(gòu)形式。 1 模具結(jié)構(gòu)形式的選擇 在模具設(shè)計(jì)中雖然單工序模具比較簡(jiǎn)單也比較容易制造,但是制件 孔離制件邊緣尺寸較小在落料后沖孔勢(shì)必會(huì)影響模具的精度。且， 兩孔在單工序模具中很難保證兩孔的位置精度。所以考慮到用落料 沖孔復(fù)合模具來(lái)加工第一工序。又因?yàn)闆_孔在前，落料在后，以凸 模插入材料和凹模內(nèi)進(jìn)行落料，必然材料的切向流動(dòng)的壓力，有可 能使4的凸模變形，因此考慮采用彈壓卸料裝置的復(fù)合沖壓。這 樣既提高了工作效率又提高了模具的壽命，這樣一來(lái)提高了模具的 使用價(jià)值。因?yàn)橹萍炔皇嵌喔?，采用兩副模具，一副是沖孔落 料復(fù)合模、一副是彎曲模。這樣就降低了模具的制造難度，且適合 生產(chǎn)條件不是很好的企業(yè)生產(chǎn)模具，給模具生產(chǎn)帶來(lái)一定的廣度。 給生產(chǎn)降低了成本，帶來(lái)了更大的經(jīng)濟(jì)利益。 二、模具結(jié)構(gòu)的分析與說(shuō)明 1、沖孔落料模結(jié)構(gòu)的分析與說(shuō)明 本道模具主要用來(lái)完成落料沖孔，目的明確簡(jiǎn)單，看似易設(shè)計(jì)。但 對(duì)于本制件來(lái)說(shuō)它是一個(gè)上下對(duì)稱的制件并且有兩個(gè)4的小孔， 為了保證兩孔在彎曲后的精度，所以要在本工序中做到兩孔的精度。 在本制件考慮到形狀有一定的復(fù)雜，且較?。?.5mm） ，為了保證制 件有較高的平直度本，故采用正裝式復(fù)合模。制件制造時(shí)還要考慮 到制件的定位，根據(jù)制件的特征，為了保證凹模的強(qiáng)度，故采用鉤 形當(dāng)料銷、和采用外形定位的定位銷。 2、彎曲模結(jié)構(gòu)的分析與說(shuō)明 為了保證坯料在彎曲時(shí)不發(fā)生偏移，在設(shè)計(jì)時(shí)用5的孔為定位孔， 用定料銷定位。為了防止坯料轉(zhuǎn)動(dòng)，采用左右定位銷定位。 三、模具工作部分的尺寸和公差的確定 沖裁件的尺寸精度主要決定于模具刃口尺寸精度，模具的合 理間隙值也主要靠刃口尺寸及制造精度來(lái)保證。正確決定模具刃口 尺寸及制造公差，是設(shè)計(jì)沖裁模具的主要任務(wù)之一。 在決定模具刃口尺寸及其制造公差時(shí)需考慮下列原則： 8 落料件尺寸由凹模尺寸決定。故設(shè)計(jì)落料精度時(shí)，以凹模為 基準(zhǔn)，間隙取在凸模上；設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，以凸模為基準(zhǔn)，間 隙在凹模上。 14 考慮到?jīng)_裁中凸、凹模的磨損，設(shè)計(jì)時(shí)，凹?；境叽鐟?yīng)取 制件尺寸公差范圍的較小尺寸；設(shè)計(jì)沖孔時(shí)，凸模基本尺寸 則應(yīng)取工件孔尺寸公差范圍的較大尺寸。這樣，在凸、凹磨 損到一定的程度的情況下，仍能沖出合格的制件。凸凹模間 隙則取最小合理間隙值。 31 確定沖模刃口制造公差時(shí)，應(yīng)考慮制件的公差要求。如果對(duì) 刃口尺寸精度要求過(guò)高（即制造公差過(guò)?。?，會(huì)使模具制造 困難，增加成本，延長(zhǎng)生產(chǎn)周期；如果對(duì)刃口尺寸精度要求 過(guò)低（即制造精度公差過(guò)大） ，則生產(chǎn)出來(lái)的制件可能不合 格，會(huì)使模具的壽命降低。若制件沒(méi)有標(biāo)注公差，則對(duì)于非 圓形件按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)“非配合尺寸的公差數(shù)值” IT14級(jí)處理，沖 模則可按IT11級(jí)制造；對(duì)于圓形件，一般可按IT7IT6級(jí)制 造模具。沖壓件的尺寸公差應(yīng)按“入體”原則標(biāo)注為單向公差， 落料件上偏差為零，下偏差為負(fù)；沖孔件上偏差為正，下偏 差為零。 1） 、 計(jì)算落料凸、凹模的刃口尺寸： 本制件為簡(jiǎn)單的軸對(duì)稱圖形，故按配作法計(jì)算凸、凹模刃口尺寸。 根據(jù)凸、凹模刃口尺寸計(jì)算公式，先計(jì)算出落料凹模刃口尺寸 課本p35式子3-3,3-4（落料） A0maxA)( D mina 0inT TZ Zp DA落料凹模的基本尺寸mm DT落料凸模的基本尺寸mm Dmax落料件最大極限尺寸mm Zmin凸凹模最小初始雙面間隙mm T凸模制造下偏差，可查表3-6,或取T0.4(ZmaxZmin) A凹模制造上偏差，可查表3-6,或取A0.6(ZmaxZmin) 沖裁件制造公差 x系數(shù)，為了避免沖裁件尺寸偏向極限尺寸(落料時(shí)偏向最 小尺寸，沖孔時(shí)偏向最大尺寸),X值在0.51之間,與工件精度有關(guān)。 可查課本p36表3-7或按下列關(guān)系取值： 當(dāng)制件公差為IT10以上時(shí)，取x=1； 當(dāng)制件公差為IT11IT13時(shí)，取x=0.75； 當(dāng)制件公差為IT14以下時(shí)，取x=0.5。 由課本p33表3-4 3-6 3-7得 Zmin=0.035mm,Zmax=0.045mm, T=0.02mm ， A=0.03mm X=0.75mm 則Z max-Zmin=(0.045--0.035)=0.01mm T A=(0.02+0.03) =0.05mm0.01mm 說(shuō)明所取凸凹模公差不滿足T AZ max-Zmin條 件,此時(shí)可調(diào)整如下: T=0.4(Zmax-Zmin)=0.40.01=0.004 A =0.6(Zmax-Zmin)=0.60.01=0.006 校核： 0.004+0.006=0.01mm 由此可得該尺寸能保證間隙在合理的范圍內(nèi)，故可取 故有： =(50-0.750.1) A0maxA)( D =49.925 mm 06. =(49.925-0.035)minmax 0inAT TZ Zp = 49.89 mm 04. 由課本p36式子3-5 3-6（沖孔） 0minT)(pxd AZ0minin0iAAZ DA沖孔凹模的基本尺寸mm DT沖孔凸模的基本尺寸mm dmin沖孔件最小極限尺寸mm 沖裁件制造的公差mm Zmin凸凹模最小初始雙面間隙mm T凸模下偏差，可查表3-6,或取T0.4(ZmaxZmin) A凹模上偏差，可查表3-6,或取T0.6(ZmaxZmin) x系數(shù)，為了避免沖裁件尺寸偏向極限尺寸(落料時(shí)偏向最 小尺寸，沖孔時(shí)偏向最大尺寸),X值在0.51之間,與工件精度有關(guān)。 可查課本p36表3-7或按下列關(guān)系取值： 當(dāng)制件公差為IT10以上時(shí)，取x=1； 當(dāng)制件公差為IT11IT13時(shí)，取x=0.75； 當(dāng)制件公差為IT14以下時(shí)，取x=0.5。 計(jì)算孔4的凸、凹模尺寸 查課本p33表3-4得 Zmin=0.035mm,Zmax=0.045mm, T=0.02mm ， A=0.02mm X=0.75mm 則Z max-Zmin=(0.045--0.035)=0.01mm T A=(0.02+0.02) =0.04mm0.01mm 說(shuō)明所取凸凹模公差不滿足T AZ max-Zmin條 件,此時(shí)可調(diào)整如下: T=0.4(Zmax-Zmin)=0.40.01=0.004 A =0.6(Zmax-Zmin)=0.60.01=0.006 校核： 0.004+0.006=0.01mm 由此可得該尺寸能保證間隙在合理的范圍內(nèi)，故可取 故 :d T=4+0.750.12= 04.9 DA=4.09+0.035= 6125 四、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1、凹模周界尺寸計(jì)算: 因制件形狀簡(jiǎn)單,尺寸不大,又是對(duì)稱零件?？紤]到為了便于加工，故 選用整體式凹模比較合理. 1 凹模厚度尺寸H的計(jì)算:由凹模的計(jì)算公式為 = =16mm 3沖FH016.48 又因?yàn)闆_裁輪廓線全長(zhǎng)為211.059mm,超過(guò)了50mm,故應(yīng)乘以修正系數(shù)K. 由模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)表4-21可得凹模厚度的修正系數(shù)K的值為k=1.37 則 H凹=1.37*16=21.92mm 將凹模厚度圓整成22mm 2 落料凹模周界尺寸LB的計(jì)算:因?yàn)榘寄？卓谳喞獮橹本€和圓弧形組 成所以： BS（2.54）H53.74（5588）109142mm LS12S253.74228109.74110mm 2、選擇模架及確定其他沖模零件的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn):根據(jù)凹模周界尺寸 B109142mm、L110mm, 查模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)史鐵梁主編表5-8選 取典型結(jié)構(gòu)并結(jié)合實(shí)際125125150190I（GB/T2851.31990）,并 選用滑動(dòng)導(dǎo)向后側(cè)導(dǎo)柱模架. 3、落料凸模的強(qiáng)度和剛度校核 凸模承載能力的校核： 凸模最小斷面承受的壓應(yīng)力 ，必須小于凸模材料強(qiáng)度允許的壓應(yīng)力， 即 minbcZAF， --凸模的最小斷面面積（ ）inA2m --凸?？v向總壓力包括沖裁力和推件力（N），ZF bc-凸模材料的許用抗彎強(qiáng)度 對(duì)于一般工具鋼，凸模淬火硬度HRC為5862時(shí)，取10001600MPa；如果有特 殊導(dǎo)向時(shí)，可取20003000 MPa 51.85728/50.2654824574371.032 MPa minA Z， 由已知 bc450 MPabc 即落料凸模承載壓力完全合格。 由于本產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)為10萬(wàn)件,即在沖裁過(guò)程中由于材料本身 屬于硬質(zhì)材料,為此需要經(jīng)常磨刃口,適當(dāng)給落料凸模適當(dāng)加厚。 3、卸料.壓邊彈性元件的確定 沖壓工藝中常見(jiàn)的彈性元件有彈簧和橡膠等,但是由于這副模具的 結(jié)構(gòu)和結(jié)合實(shí)際生產(chǎn),因此我們選用橡膠作為卸料的彈性元件. 1 確定卸料橡膠 確定橡膠的自由高度H自,有資料查模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)史鐵梁主編表 3-9得: H自=L工/(0.25-0.30)+h修磨 式中的L工為模具的工作行程再加1-3mm.本模具的工作行程為沖孔落料, 故L工1mm,h修磨的取值范圍為4-6mm,在這里取中間值5mm. H自=(1/0.3+5)mm9mm 確定L預(yù)和H裝.由表3-9可得如下計(jì)算公式: L預(yù)=(0.1-0.15)H自=0.15*9=1.35mm H裝=H自-L預(yù)=(9-1.35)mm=7.65mm 確定橡膠橫截面積A A=F/q F由前可知為F=2.17KN,q=0.26-0.5MPa.在這里,由于該模具的工作行程 比較小,因此取q=0.4MPa 則 A=2170/0.4mm=5425mm 核算橡膠的安裝空間: 可以安裝橡膠的空間可按 凹模外形表面積與凸凹模底部面積之差 的80估算.經(jīng)計(jì)算為S=13692.235mm,則可以安裝橡膠的面積 S=10953.788mm,大于所需的橡膠面積,因此滿足安裝橡膠的需要. 五、校核壓力機(jī)安裝尺寸 模座的外形尺寸為125125,閉合高度為160mm,,由資料查模具設(shè)計(jì) 指導(dǎo)史鐵梁主編表4-33查得J23-10型壓力機(jī)的工作臺(tái)尺寸為 360mm240mm,最大閉合高度為180mm,連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度為50mm,故符合安 裝要求. 第六章 彎曲模具的設(shè)計(jì) 彎曲是使材料產(chǎn)生塑性變形，形成有一定角度或一定曲率形狀零件 的沖壓工序。彎曲的材料可以是板材、型材，也可以是棒料、管料。 彎曲工序除了使用模具在普通壓力機(jī)上進(jìn)行外，還可以使用其他專門 的彎曲設(shè)備進(jìn)行，以下幾例可看出： 圖6-1 1 制件彎曲工藝分析 本制件彎曲為綜合的折彎，折彎角度為165度和90度，彎曲半 徑為2mm，并且制件為對(duì)稱件的，彎曲形狀為U和V形彎曲的綜合彎 曲。在彎曲過(guò)程中要考慮彎曲回彈。 最小彎曲半徑計(jì)算r/t=2/0.5=4<58，彎曲半徑變化一般很小， 可不考慮，而僅考慮彎曲角度的回彈變化?；貜椊且詮澢昂蠊ぜ?彎曲角度的變化量表示?；貜椊? 0-t，其中 0為工件彎 曲后的實(shí)際彎曲角度， t為回彈前的彎曲角度（即凸模的彎曲角） 。 可以運(yùn)用相關(guān)手冊(cè)查取回彈角修正經(jīng)驗(yàn)系數(shù)值。 本制件在彎曲時(shí)帶有壓筋，在減小回彈上有一定的作用，即 它在結(jié)構(gòu)上改良了彎曲，使制件更容易達(dá)到要求。 2 沖壓工藝參數(shù)的確定。 1、沖壓力的計(jì)算 (1)彎曲力的計(jì)算 為了選擇合適的壓力機(jī)需要對(duì)彎曲力進(jìn)行計(jì)算，影響彎曲力的因 素很多，如材料的性能，工件的形狀尺寸，板料厚度，彎曲方式，模 具結(jié)構(gòu)等。此外模具間隙和模具的工作表面質(zhì)量也會(huì)影響彎曲力的大 小。因此，理論分析的方法很難精確計(jì)算彎曲力。在生產(chǎn)實(shí)際中，通 常根據(jù)板料的機(jī)械性能以及厚度和寬度，按照經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算彎曲力 （查課本p147式子） 。 彎曲力的計(jì)算F彎 (為了有效控制回彈,采用校正彎曲) 由模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)史鐵梁主編一書中文獻(xiàn)(2)知 F自=0.7Kbt b/（r+t） b為彎曲件的寬度mm t為彎曲件的厚度mm r為內(nèi)圓彎曲半徑mm b為彎曲材料的抗拉強(qiáng)度MPa，查表 4-12得b =450MPa K為安全系數(shù)，一般取1.3 故有： F自=0.71.353.740.25450/(2+0.5)= 2.200653KN 3 頂料力和壓料力的計(jì)算，計(jì)算公式： FQ =（0.30.8）F自 =0.66019591.7605224KN 4 總壓力F總 F自+ FQ= 2.200653+1.76052243.9605224653K N 5 F壓機(jī)1.3F總=5.14867920489 根據(jù)F壓機(jī)可選壓力機(jī)類型為J23-4 第七章 彎曲模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 彎曲模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是在彎曲工序確定后的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，設(shè)計(jì) 時(shí)應(yīng)考慮彎曲件的形狀要求、材料性能以及生產(chǎn)批量等因素。 一、模具結(jié)構(gòu)的分析說(shuō)明 本制件為U形彎曲和V形彎曲的綜合，并且在下面兩側(cè)還有加 強(qiáng)壓筋，假如把模具設(shè)計(jì)成整體的，凸凹模難以加工制造，而且也 會(huì)增加成本，即使能制造出來(lái)也會(huì)在以后的生產(chǎn)中修模也帶來(lái)了困 難，不易修理。故可以把模具設(shè)計(jì)成相拼的。在外面用一凹模框里 面用凹模鑲塊，這樣有利于模具的加工和修理。其結(jié)構(gòu)如圖7-1 注：鑲塊主要用于限位的作用，凹模主要用于成型作用。 壤 塊凹 模 圖7-1 上圖的結(jié)構(gòu)是模具工作時(shí)的部位是這副模具的核心，這樣的結(jié)構(gòu)可以 適用于批量生產(chǎn)，即使壞了也可以再制造一個(gè)新的重新加工，這大大 縮短了工作周期，提高了生產(chǎn)率，而且卸料方便。給生產(chǎn)產(chǎn)家?guī)?lái)了 更好的經(jīng)濟(jì)利益。 二、彎曲模的卸料裝置的設(shè)計(jì)說(shuō)明 本制件在彎曲后將包在凸模上，在模具開(kāi)模時(shí)用采用剛性卸料，在 開(kāi)模時(shí)利用卸料板把制件從凸模上卸下來(lái)。在此同時(shí)下面也有一個(gè) 彈性卸料裝置把料和凹模從壤塊中頂出來(lái)其結(jié)構(gòu)如圖6-3 圖7-2 圖中在卸料螺釘下面有個(gè)彈性裝置在合模時(shí)它處于壓縮狀態(tài)，在開(kāi)模 時(shí)要恢復(fù)原狀而釋放力起了卸料作用。 第八章 彎曲模的工作尺寸計(jì)算 工作尺寸設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)說(shuō)明： 1、 凸模圓角半徑 當(dāng)彎曲件的相對(duì)彎曲半徑r/t較小時(shí)，取凸模圓角半徑等于或 略小于工件內(nèi)側(cè)的圓角半徑r，但不能小于材料允許的最小彎曲半 徑。若彎曲件的r/t小于最小相對(duì)彎曲半徑，則應(yīng)取凸模圓角半徑 rtrmin，然后增加一道整形工序，使整形模圓角半徑rt=r0 當(dāng)彎曲件的相對(duì)彎曲半徑r/t較大時(shí)（大于10） ，并且精度要求 較高時(shí)，必須考慮回彈的影響，根據(jù)回彈值的大小對(duì)凸模圓角半 徑進(jìn)行修正。 2、凹模圓角半徑 凹模入口處的圓角半徑的大小對(duì)彎曲力以及彎曲件的質(zhì)量均 有影響。過(guò)小的凹模圓角半徑會(huì)使彎距的彎曲力臂減小，毛坯沿 凹模圓角滑入時(shí)的阻力增大，彎曲力增加，并容易使工件表面擦 傷甚至出現(xiàn)壓痕。 在生產(chǎn)中，通常根據(jù)材料的厚度選擇凹模圓角半徑： 當(dāng)t2mm時(shí)，ra=（3）t 當(dāng)tmm時(shí)，ra（）t； 當(dāng)tmm時(shí)，rat。 本制件凹模圓角半徑應(yīng)取ra=2.5mm 、凹模的深度 凹模的深度要適當(dāng)，若過(guò)小則彎曲件的兩端自由部分太長(zhǎng)，工 件回彈大，不平直；若深度過(guò)大則凹模增加高度，多耗材并需要較 大的壓力機(jī)工作行程。 對(duì)于彎曲件，若直邊高度過(guò)大或要求兩邊平直，則凹模深度 應(yīng)大于工件深度。 、彎曲凸凹模的間隙 行件的彎曲時(shí)必須合理確定凸、凹之間的間隙，間隙過(guò)大則 回彈，工件形狀和尺寸誤差增大。間隙過(guò)小會(huì)增加彎曲力，使工件 厚度減薄，增加摩擦，擦傷工件并降低模具的壽命。形件的凸凹 模具的單面間隙值一般可按下式計(jì)算： ct++kt 式中： c為凸凹模的單面間隙mm t板料厚度的基本尺寸mm 板料厚度的正偏差mm k根據(jù)彎曲件的高度和寬度而決定的間 隙系數(shù) 當(dāng)工件精度高的時(shí)候，間隙值應(yīng)適當(dāng)減小，可以取ct 、形件彎曲模工作部分的尺寸計(jì)算 ） 、彎曲件外形尺寸的標(biāo)注應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)，先確定凹模的尺寸， 然后再減去間隙值確定凸模尺寸。 當(dāng)彎曲為雙向?qū)ΨQ偏差時(shí)，凹模尺寸為： d（/） d0 當(dāng)彎曲件為單向偏差時(shí)，凹模尺寸為： dLd0)43( 凸模尺寸為： )2(pcdp 或者凸模尺寸按凹模實(shí)際尺寸配制，保證單面間隙值c式中 d、p為凹模、凸模的制造公差。 ） 、彎曲件內(nèi)形尺寸的標(biāo)注應(yīng)以凸模為基準(zhǔn)件，先確定凸模尺寸， 然后再增加間隙值確定凹模尺寸。 當(dāng)彎曲件為雙向?qū)ΨQ偏差時(shí)，凸模尺寸為： 0)21(pLp 當(dāng)彎曲件為單向偏差時(shí)，凸模尺寸為： 0)43(pp 凹模尺寸為： dcLd0)2( 或者凹模尺寸按凸模實(shí)際尺寸配制，保證單面間隙值c 式中 p、 d為凸模、凹模的制造公差，選用IT7IT9級(jí)精度mm。 經(jīng)過(guò)上述幾點(diǎn)說(shuō)明可得凹凸模尺寸為如圖8-1 凸模 c 凹模 圖8-1 結(jié)論 時(shí)光飛逝，轉(zhuǎn)眼間我們就要大學(xué)畢業(yè)了。剛結(jié)束畢業(yè)設(shè)計(jì)的我有很多的感想 要對(duì)大家說(shuō)，在此我就利用這個(gè)機(jī)會(huì)來(lái)發(fā)表我的長(zhǎng)篇大論了。通過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì) 真的讓我學(xué)到了很多東西。以前在學(xué)理論的時(shí)候，我以為自己學(xué)到了很多專業(yè)方面 知識(shí)，曾經(jīng)還一度的認(rèn)為自己不錯(cuò)，但是在實(shí)習(xí)的這段時(shí)間以后，我才發(fā)現(xiàn)自己的 缺陷和不足，而且還非常的缺乏經(jīng)驗(yàn)，因?yàn)樵趯W(xué)校的時(shí)候我們接觸的都是些純理論 的專業(yè)知識(shí)，并沒(méi)有與實(shí)踐聯(lián)系起來(lái)，所以我們對(duì)模具的認(rèn)識(shí)只局限在表面上的感 性的認(rèn)識(shí)，而沒(méi)有上升到理性認(rèn)識(shí)的高度，換句話說(shuō)就是還沒(méi)有真正的認(rèn)識(shí)模具這 一名詞的真正含義。但是只有實(shí)踐還是不夠的，經(jīng)驗(yàn)才是最寶貴的。而對(duì)與我們這 些剛剛走出大學(xué)校園的畢業(yè)生來(lái)說(shuō)最缺乏的就是經(jīng)驗(yàn)了。所以在實(shí)習(xí)的這段時(shí)間我 吃了不少苦頭。 這次我設(shè)計(jì)的是書夾，這個(gè)零件的形狀不是很復(fù)雜，是個(gè)軸對(duì)稱零件，對(duì)于工 廠來(lái)說(shuō)，是個(gè)比較簡(jiǎn)單的零件，不過(guò)對(duì)于我們這些剛要畢業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)還是比較困 難的。 這個(gè)零件共分兩道工序，落料沖孔、彎曲壓筋，兩道工序中有一道是復(fù)合的， 特別是一道彎曲壓筋難度較大，難的不是彎曲而是壓筋這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)，我看到了廠的 的設(shè)計(jì)他們?cè)O(shè)計(jì)了很巧妙。把彎曲外形和壓筋鑲塊分開(kāi)制造，這樣即省了錢又提高 了效率，也在制造上降低了難度是很可取的辦法。我開(kāi)始是打算用個(gè)比較精密的沖 側(cè)孔模具把之加工出來(lái)，但是是師傅看到了問(wèn)為什么這樣而不用金加工的方法加工 出來(lái)，我的回答另他們很不滿意。在后來(lái)我才發(fā)覺(jué)到我這樣加工太浪費(fèi)了不切合實(shí) 際。理論就是理論要把它和實(shí)際結(jié)合起來(lái)才能算是真正的有用理論。我那樣加工固 然是個(gè)很不錯(cuò)的加工方法，但是在生產(chǎn)是太浪費(fèi)達(dá)不到原有的經(jīng)濟(jì)利益，在制造模 具時(shí)要浪費(fèi)大量的錢，并且在模具裝夾定位時(shí)也很困難，很難不易不讓它變形。最 后不得不向?qū)嶋H低頭采納師傅們的意見(jiàn)。確定了該制件的工藝方案以后，通過(guò)力的 計(jì)算，進(jìn)行各套模具的壓力機(jī)的選擇；通過(guò)凸凹模尺寸的計(jì)算，選擇所需要的模架 和導(dǎo)柱導(dǎo)套，并對(duì)其進(jìn)行校核；最后畫各套模具的零件圖和裝配圖。 在設(shè)計(jì)的時(shí)候經(jīng)常會(huì)遇到問(wèn)題，比如說(shuō)，設(shè)計(jì)打桿的時(shí)候，由于不知道打桿在 模具中靠什么工作的，所以就不知道它的長(zhǎng)度該怎么確定，每次遇到這樣的問(wèn)題時(shí)， 都是師傅不厭其煩地教我，直到我懂為止。這段時(shí)間師傅教了我很多在學(xué)校里沒(méi)學(xué) 過(guò)的東西，使我對(duì)模具的認(rèn)識(shí)進(jìn)一步加深了，對(duì)模具的興趣也越來(lái)越濃了。 通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我的收獲很多，最主要的是實(shí)踐方面的收獲，因?yàn)橥ㄟ^(guò)畢業(yè) 設(shè)計(jì)，讓我了解了沖壓模具的主要結(jié)構(gòu)組成，同時(shí)還了解了設(shè)計(jì)一套模具的主要流 程。但學(xué)會(huì)這些還是不夠的，在以后的工作學(xué)習(xí)中我將更加努力，從而彌補(bǔ)自己的 不足。 由于水平所限，設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤再所難免，懇請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。 參考文獻(xiàn) 1王新華 袁聯(lián)富編.沖模結(jié)構(gòu)圖冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2003 2機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 3沖壓手冊(cè) 4模具設(shè)計(jì)手冊(cè) 5 金滌塵，宋放之. 現(xiàn)代模具制造技術(shù)M 機(jī)械工業(yè)出版社，2001 6 胡石玉.模具制造技術(shù)M.東南大學(xué)出版社.1997. 7 李云程. 模具制造工藝學(xué)M. 機(jī)械工業(yè)出版社.1998. 8 孫鳳勤. 模具制造工藝與設(shè)備M. 機(jī)械工業(yè)出版社.1999. 9 孫鳳勤. 沖壓與塑壓設(shè)備M. 機(jī)械工業(yè)出版社.1997. 10 模具標(biāo)準(zhǔn)匯編M. 機(jī)械工業(yè)出版社.1999. 11 標(biāo)準(zhǔn)件手冊(cè)M. 機(jī)械工業(yè)出版社.1999. 12 機(jī)械加工工藝手冊(cè)M. 機(jī)械工業(yè)出版社.1999.