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XXXX學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)
題 目： 模具設(shè)計(jì)
專 業(yè)：
班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)：
學(xué)生姓名：
指導(dǎo)老師：
起迄日期：
2012 年 小月 XX
畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文）中文摘要
本文闡述了采用模具生產(chǎn)的可能性，本文分析了彎板的工藝特點(diǎn)，其中包括利用CAD軟件進(jìn)行工件展開圖的尺寸計(jì)算、工件的工藝分析、沖裁力的計(jì)算、模具設(shè)計(jì)的難點(diǎn)，確定了模具的模具總體結(jié)構(gòu)。詳細(xì)介紹了凸模、凹模、固定板、卸料裝置等零部件的設(shè)計(jì)和制造，以及壓力機(jī)的選擇。此次模具設(shè)計(jì)的突出特點(diǎn)是嘗試使用復(fù)雜的模具具，解決常規(guī)沖壓工藝模具套數(shù)多、工藝路線長(zhǎng)、生產(chǎn)成本高、效率低等缺點(diǎn)，并為以后此類零件沖壓工藝的編制及模具設(shè)計(jì)提供了可靠的依據(jù)。
關(guān)鍵詞 模具 工藝分析 模具設(shè)計(jì)
第II頁(yè)
Abstract
In this paper, the possibility of using complex mode of production, This paper analyzes the characteristics of computer support technology, Including the use of CAD software to calculate the size of the workpiece expansion plan, parts of the process analysis, punching force calculation, mold design, the difficulty to determine the overall structure of compound die. Details of the punch, die, fixed panels, unloading equipment and other parts of the design and manufacture, and press option. To solve the problem of original process, such as large numbers of die, long process of technology, high production cost, low efficiency, difficulty in keeping symmetry of working parts are solved, and a reliable evidence for the workout of stamping process and die design of these parts is provided.
Keywords Compound Die Process Analysis die design
畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文）外文摘要
XXX學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文）
目 錄
前 言 5
第一章 工藝設(shè)計(jì) 7
1.1 零件介紹 7
1.2 零件工藝性分析 7
1.3工藝方案的確定 7
第二章 落料沖孔模的設(shè)計(jì) 9
2.1模具總體結(jié)構(gòu)組成 9
2.1.1模具總體結(jié)構(gòu)形式 9
2.2工藝計(jì)算 9
2.2.1零件展開尺寸計(jì)算 9
2.2.2毛坯排樣設(shè)計(jì) 10
2.2.3沖裁工藝力的計(jì)算及設(shè)備的初選 11
2.2.4壓力中心計(jì)算 12
2.2.4計(jì)算凸、凹模工作部分尺寸及公差 13
2.2.5繪制模具總裝配圖 17
2.2.6模具零件及要求 18
第三章 第一副彎曲模的設(shè)計(jì) 19
3.1模具總體結(jié)構(gòu) 19
3.1.1模具總體結(jié)構(gòu)形式 19
3.1.2模具零件結(jié)構(gòu)形式 19
3.2工藝計(jì)算 19
3.2.1彎曲工藝力的計(jì)算及設(shè)備的初選 19
3.2.2壓力中心計(jì)算 20
3.2.3計(jì)算凸、凹模工作部分尺寸及公差 20
3.3模具零件的詳細(xì)設(shè)計(jì) 22
3.3.1定位零件的設(shè)計(jì) 22
3.3.2頂件零件的設(shè)計(jì) 22
3.3.3連接及固定用零件的設(shè)計(jì) 22
結(jié) 論 23
參考文獻(xiàn) 24
致 謝 26
前 言
隨著時(shí)代的發(fā)展，模具的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，地位也越來(lái)越高。有了模具，企業(yè)有可能向社會(huì)提供品種繁多、質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的商品，滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的多方面的消費(fèi)需要。有了模具，人們的衣、食、住、行，可直接或間接地變得豐富多彩。說(shuō)得具體一點(diǎn)，人們?nèi)粘＝佑|到的如：汽車、手表、手機(jī)、電話、電腦、空調(diào)傳真機(jī)、復(fù)印機(jī)、彩電、冰箱、照相機(jī)、兒童玩具等，可以說(shuō)一切用品，大到飛機(jī)、輪船、火車、火箭，小到一根縫衣針，都離不開模具加工或生產(chǎn)其中某個(gè)零件。模具的廣泛應(yīng)用，不僅得到了人們普遍的認(rèn)識(shí)，同時(shí)，模具水平的高低，關(guān)系到現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步，關(guān)系到經(jīng)濟(jì)建設(shè)的速度。大力提高制造模具水平，是提升模具技術(shù)檔次的關(guān)鍵。
沖模按其功能和模具結(jié)構(gòu)，有單工序模、模具和級(jí)進(jìn)模之別。它們都是借助壓力機(jī)，將被沖的材料放入凸、凹模之間，在壓力機(jī)的作用下使材料產(chǎn)生變形或分離，完成沖壓工作。
模具是在壓力機(jī)的一次工作行程中，在模具同一工位用時(shí)完成數(shù)道分離工序的模具。模具的設(shè)計(jì)難點(diǎn)是如何在同一工作位置上合理地布置多對(duì)凸、凹模。他在結(jié)構(gòu)上主要特征是有一個(gè)既是落料凸模又是沖孔凹模的凸凹模。按照模具工作零件的安裝位置不同，分為正裝式模具和倒裝式模具兩種。
模具有許多缺點(diǎn)：
（1） 模具零部件制造加工比較困難，成本較高。
（2） 凸凹模受到最小壁厚的限制，使得一些內(nèi)孔間距、內(nèi)孔和邊緣間距較小的零件不宜采用
模具有許多優(yōu)點(diǎn)：
（1）由于它是一種多工序模具，所以它有別于單工序模具，生產(chǎn)效率較高，適于大批量生產(chǎn)。
（2）由于沒(méi)有二次送料問(wèn)題，所以對(duì)條料的尺寸精度要求較低，一般不受條料形狀及尺寸的限制，可以利用邊角余料生產(chǎn)。
（3）與連續(xù)模相比，沖模所占臺(tái)面面積較小。
（4）適用范圍較廣，除常用材料外，還適合沖裁0.01mm厚的薄材和較軟的金屬材料。
（5）沖壓成品件內(nèi)、外形同心度較高，由于不受送料誤差的影響，所以精度較高，一般公差可達(dá)±0.02～0.04mm。
（6）沖壓成品件表面平直，精度也較高，一般可達(dá)IT11～I(xiàn)T12級(jí)精度，最高可達(dá)IT9級(jí)以上。所以，當(dāng)工件尺寸精度要求高于IT12級(jí)時(shí)，一般均應(yīng)采用模具結(jié)構(gòu)。
（7）采用模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，與多工序分別操作相比，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，省去了分模加工需清整邊角、毛刺等加工工序，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度和生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率。
在實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)在工藝分析的基礎(chǔ)上靈活運(yùn)用各種工藝措施和特殊的模具結(jié)構(gòu)，在保證可靠性和一定使用壽命的前提下，可通過(guò)采取一定的工藝措施和設(shè)計(jì)技巧來(lái)提高模具的復(fù)合程度，達(dá)到提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本的目的。
本文以彎板模具的設(shè)計(jì)為主線，依據(jù)模具的基本組成部分，采取基礎(chǔ)和設(shè)計(jì)技巧相結(jié)合，理論與實(shí)踐相結(jié)合，圖例與剖析相結(jié)合，模具設(shè)計(jì)與加工工藝相結(jié)合的方式，對(duì)模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵之處以及可能出現(xiàn)的問(wèn)題和處理方式進(jìn)行詳細(xì)地剖析。同時(shí)，從模具的加工工藝的角度出發(fā)，分析并提供便于加工的模具結(jié)構(gòu)形式，使模具設(shè)計(jì)和加工更加緊密的結(jié)合在一起。
第一章 工藝設(shè)計(jì)
1.1 零件介紹
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品見圖1.1所示，材料為厚2mm的Q235板料，要求批量為大批量。該零件屬于比較復(fù)雜的典型的沖裁、彎曲件的復(fù)合件，沖孔落料時(shí)候，落料時(shí)形狀很不規(guī)則，并且有1處地方需要彎曲，都屬于型彎曲。變形較為復(fù)雜，對(duì)工藝與模具的要求高。
圖1.1：零件圖
1.2 零件工藝性分析
（1） 材料：圖1所示零件材料是Q235，是優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有良好的沖壓性能。
（2） 工件結(jié)構(gòu)：該零件形狀復(fù)雜，孔邊距遠(yuǎn)大于凸凹模允許的最小壁厚，故可以考慮采用模具來(lái)沖壓該零件。
（3） 尺寸精度：該零件未注公差的尺寸屬于自由尺寸，按IT14級(jí)確定工件的公差，一般沖壓均能滿足其尺寸精度要求。
（4） 結(jié)論：可以沖裁。
1.3 工藝方案的確定
通過(guò)上述分析，成形該零件需要落料、沖孔、彎曲等多道工序，可列出如下兩種復(fù)合沖壓的方案：
方案一：第一副為沖孔落料模，第二副模具為折彎
方案二：第一副為落料模后折彎再?zèng)_孔3副模具。
兩方案生產(chǎn)效率較高，均能滿足大批量生產(chǎn)，但在成形次序上不同。方案二中的模具偉單工序浪費(fèi)人力 且產(chǎn)品定位不穩(wěn)定。因此采用方案一。
圖1.2排樣圖
第二章 落料沖孔模的設(shè)計(jì)
2.1模具總體結(jié)構(gòu)組成
模具總體結(jié)構(gòu)組成：凸凹模、落料凹模、沖孔凸模、固定板、卸料板、推板、模柄、推件塊、上模座板、下模座板等組成。
2.1.1模具總體結(jié)構(gòu)形式
落料沖孔模具分為倒裝式模具和正裝式模具。本設(shè)計(jì)采用的是倒裝式模具。其優(yōu)點(diǎn)是（1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，（2）凸模、凹模裝在上模，凸凹模裝在下模，廢料直接從壓力機(jī)臺(tái)面落料，從而制件從上模推下比較容易引出去，操作方便安全。而正裝式模具沖孔廢料落在下模工作面上，清除廢料麻煩，尤其孔較多時(shí)，且由于彈頂器和彈壓卸料裝置的作用，分離后的沖件容易被嵌入邊料中影響操作，從而影響生產(chǎn)率。因此落料沖孔模具采用倒裝式模具。
2.2工藝計(jì)算
2.2.1零件展開尺寸計(jì)算
根據(jù)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的零件結(jié)構(gòu)特征可知所有的彎曲半徑r均為0.2mm，即r<0. 5(0.5t)。因此由《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》中公式3.28和3.29可得零件展開尺寸：
圖2.1：產(chǎn)品展開圖
公式 (3.28)
公式 (3.29)
2.2.2毛坯排樣設(shè)計(jì)
排樣是指沖裁件在條料、帶料或板料上的布置方法。排樣設(shè)計(jì)主要確定排樣形式、最小工藝搭邊值、條料寬度、材料利用率和步距。毛坯排樣就是確定沖壓件毛坯外形在條料上的截取方位及與相鄰毛坯的關(guān)系。在沖壓零件的成本中，材料費(fèi)用占有相當(dāng)大得比例。因此，合理排樣對(duì)提高材料利用率、降低產(chǎn)品成本具有重要意義。同時(shí)，毛坯排樣又是級(jí)進(jìn)模工步排樣的主要前導(dǎo)，因此最佳排樣方案的獲取非常重要。
1） 排樣方式的確定。
第一種方案要求的條料寬度較小，模具寬度也小，但模具長(zhǎng)度會(huì)較長(zhǎng)，彎曲部分在彎曲前的切邊量也比較大，由于該制件的尺寸較小，初步擬定采用導(dǎo)料板進(jìn)行導(dǎo)料，該方案彎曲部分兩邊切邊量比較大，條料兩側(cè)變形比較嚴(yán)重。
第二種方案較前兩種方案更易于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜彎曲工序，模具結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，同時(shí)有利于提高生產(chǎn)效率，送進(jìn)步距相對(duì)一方案來(lái)得更少，經(jīng)綜合考慮，擬選用第二種方案。
2） 最小工藝搭邊值的確定。
搭邊是指排樣時(shí)毛坯外形與條料側(cè)邊及相鄰毛坯外形之間設(shè)置的工藝余料。搭邊的作用是保證毛坯從條料上分離，補(bǔ)償由于定位誤差使條料在送進(jìn)過(guò)程中產(chǎn)生的偏移所需要的工藝余料。搭邊分為側(cè)搭邊和中心搭邊。搭邊的基本要求是要有足夠的強(qiáng)度，而搭邊的強(qiáng)度主要由搭邊寬度決定。
查《沖壓手冊(cè)》表2-18，工件間最小工藝搭邊值為1. mm，可取=1.2mm。最小工藝邊距搭邊值為1.2mm，取a＝1.5mm。
3）條料寬度的確定。按照無(wú)側(cè)壓裝置的條料寬度計(jì)算公式，查《沖壓手冊(cè)》表2-21、表2-19確定條料與導(dǎo)料銷的間隙和條料寬度偏差分別為C=0.5mm，=0.5mm。
=117.4mm
4）材料利用率的確定。
η= nF/(BA)х100%=64%
5）5.步距
連續(xù)模的步距是確定條料在模具中每送進(jìn)一次，所需要向前移動(dòng)的固定距離。步距的精度直接影響到?jīng)_件的精度。設(shè)計(jì)連續(xù)模時(shí)，要合理的確定步距的基本尺寸和精度。步距的基本尺寸，就是模具中相鄰工位的距離。連續(xù)模任何相鄰兩工位間的距離都必須相等。
此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的條料為單排，步距的基本尺寸等于沖壓件的外形輪廓尺寸和兩沖壓件間的搭邊寬度之和，其步距基本尺寸由參考文獻(xiàn)[2]中公式1-1得：
A = C + a
式中 A---沖裁步距
C---沿條料送進(jìn)方向，毛坯外形輪廓的最大寬度值
a----沿送進(jìn)方向的搭邊值
該零件的步距確定為： A=C+ a=181.6
2.2.3沖裁工藝力的計(jì)算及設(shè)備的初選
沖裁工藝力的計(jì)算是選用壓力機(jī)、模具設(shè)計(jì)以及強(qiáng)度校核的重要依據(jù)?？倹_壓力由沖裁力、卸料力Fx和推件力Ft組成。由于采用復(fù)合沖裁模，其沖裁力由落料沖裁力和沖孔沖裁力兩部分組成。
1.沖裁力F的計(jì)算
由于采用復(fù)合沖裁模，沖裁力F由落料沖裁力和沖孔沖裁力兩部分組成。
由《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》中公式2.22平刃沖模的沖裁力可按下式計(jì)算：
式中 F---沖裁力（N）；
L---沖裁周邊長(zhǎng)度（mm）；
t---材料厚度（mm）；
---材料抗剪強(qiáng)度（MPa）；
K---系數(shù),一般取K=1.3；
落料沖裁力=KLt=1.3×119.6×1×340=52863.2N
沖孔沖裁力= KLt=1.3×20.1×1×340=8884.2N
F=52863.2+8884.2=61747.4N=62KN
2）推件力。
由《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》中公式2.26得：Ft=nF
查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》表2-37、2-15得=0.055，n取1
Ft=62×0.055=3.41KN
3）卸料力。
由《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》中公式2.25得：Fx=Kx×F
查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》表2.15得：=0.04
Fx=0.04×62=2.48KN
4）總沖壓力的確定。
=+ Ft+ Fx=62+3.41+2.48=67.89KN
壓力機(jī)的公稱壓力應(yīng)大于計(jì)算總沖壓力67.89kn ，本設(shè)計(jì)采用壓力機(jī)40KN的開式壓力機(jī).
2.2.4壓力中心計(jì)算
成形力的合力中心稱為壓力中心.對(duì)于中心模具,壓力中心應(yīng)于模柄中心線大體重合,以保證壓力過(guò)程中模具各零件受力均衡和工作平穩(wěn).如果壓力中心不與模柄中心線一致,就會(huì)產(chǎn)生偏心力矩,使壓力機(jī)滑塊、導(dǎo)軌、模具的導(dǎo)柱與導(dǎo)套、模具刃口之間發(fā)生嚴(yán)重磨損甚至啃傷，使模具過(guò)早失效。
模具的壓力中心坐標(biāo)值（x，y）
取零件長(zhǎng)孔的對(duì)稱中心為零點(diǎn)，計(jì)算壓力中心位置為：
經(jīng)求解得：x0=0，y0=0。
2.2.4計(jì)算凸、凹模工作部分尺寸及公差
凸、凹模刃口尺寸精度是否合理，直接影響沖裁件的尺寸精度及合理間隙值是否保證，也關(guān)系模具的加工成本和壽命。
1） 凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算原則
計(jì)算沖裁凸、凹模刃口尺寸的依據(jù)為：（1）沖裁變形規(guī)律，即落料件尺寸與凹模刃口尺寸相等，沖孔尺寸與凸模刃口尺寸相等。（2）零件的尺寸精度。（3）合理的間隙值。（4）磨損規(guī)律，如圓形件凹模尺寸磨損后變大，凸模磨損后變小，間隙磨損后變大。（5）沖模的加工制造方法。
因而計(jì)算刃口尺寸時(shí)應(yīng)按下述原則進(jìn)行。
（1）保證沖出合格的零件
（2）保證模具有一定的使用壽命
（3）考慮沖模制造修理方便、降低成本
制造沖模的關(guān)鍵主要是控制凸、凹模刃口尺寸及其間隙合理。由于模具加工方法不同，凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算和公差標(biāo)注也不同。凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算方法基本上可分為兩類。
(一)凸模與凹模分別加工
這種加工方法適用于圓形或簡(jiǎn)單規(guī)則形狀的沖裁件。
沖孔：零件孔的尺寸，根據(jù)上述原則，首先確定基準(zhǔn)件凸模刃口尺寸，再加上便是凹模刃口尺寸。
(3.8)
落料：零件外徑尺寸，根據(jù)上述原則，先確定基準(zhǔn)見凹模刃口尺寸，再減去便是凸模刃口尺寸。
(3. 9)
、—沖孔凸、凹模刃口尺寸(mm)；
、—落料凸、凹模刃口尺寸(mm)；
d—零件孔徑公稱尺寸(mm)；
D—落料件外徑公稱尺寸(mm)；
—零件公差(mm)；
—最小合理間隙(mm)；
、—凸、凹模制造公差(mm)，通常按模具的制造精度來(lái)定；
—磨損量，磨損系數(shù)x是為了使零件的實(shí)際尺寸盡量接近零件公差帶的中間。x值在0.5～1之間，與零件制造精度有關(guān)。零件精度為IT10以上時(shí)，x=1；零件精度為IT11～I(xiàn)T13時(shí)，x=0.75；零件精度為IT14時(shí)，x=0.5。
采用凸、凹模分別加工法，采用分別標(biāo)注凸、凹模刃口尺寸及公差，為了保證合理的間隙，必須滿足下列條件：｜｜＋｜｜。若出現(xiàn)｜｜＋｜｜的情況，但大得不多時(shí)，凸、凹模公差按公式和適當(dāng)調(diào)整，以滿足上述條件。如果｜｜＋｜｜時(shí)，則應(yīng)采用凸、凹模配做。
(二)凸模與凹模配合加工
對(duì)于形狀復(fù)雜或薄料件的沖裁，為了保證凸模與凹模之間的間隙值，一般采用配合加工。此方法是先加工好一個(gè)基準(zhǔn)件（凸?；虬寄＃┳鳛榛鶞?zhǔn)件，然后以此基準(zhǔn)件為標(biāo)準(zhǔn)件來(lái)加工另一件，使它們之間保持一定的間隙。這種加工方法的特點(diǎn)是：
(1) 模具間隙是在配制中保證的，因此不需要校核｜｜＋｜｜，所以加工基準(zhǔn)件時(shí)可以適當(dāng)放寬公差，使其加工容易。
(2) 尺寸標(biāo)注簡(jiǎn)單，只需在基準(zhǔn)件上標(biāo)注尺寸和公差，配制件僅標(biāo)注基本尺寸并注明配作所留的間隙值。
(3) 由于形狀復(fù)雜的工件各部分尺寸性質(zhì)不同，凸模與凹模磨損也不同，有變大的、變小的、也有不變的，必須對(duì)有關(guān)尺寸進(jìn)行具體分析后，按前述尺寸計(jì)算原則區(qū)別對(duì)待。
沖孔 應(yīng)以凸模為基準(zhǔn)，然后配做凹模。
具體計(jì)算過(guò)程如下：
（1）沖孔凸模刃口計(jì)算公式：
變小的尺寸
增大的尺寸
凸模尺寸
L1=(3.2+0.4/8)mm=3.25mm
圖2.2零件圖
=46.69
L =(13-0.75×0.20)＝12.89
落料tu模根據(jù)凹模來(lái)配作。
模具零件結(jié)構(gòu)尺寸的確定
1）凹模結(jié)構(gòu)尺寸的確定。凹模的刃口形式，考慮到零件大批量生產(chǎn)，所以采用刃口強(qiáng)度較高的柱形刃口凹模。凹模外形尺寸主要包括凹模厚度，凹模壁厚，凹模寬度B和凹模長(zhǎng)度L。
凹模厚度尺的確定。查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》表2.26凹模厚修正系數(shù)，凹模厚度尺寸H=Kb=125×0.18=22.5mm 實(shí)取25mm。
凹模壁厚C=(1.5~2)H，可取C=50左右。
凹模寬度B=13+87=100mm，設(shè)計(jì)時(shí)取B=200mm。
凹模長(zhǎng)度尺寸的確定。根據(jù)排樣圖2.70，凹模長(zhǎng)度A=b+2c，A= b+2c=46.8+73.2=120mm，設(shè)計(jì)時(shí)取L=250mm。
2）凸模長(zhǎng)度尺寸的確定。凸模長(zhǎng)度尺寸與凸模固定板和推件板的厚度有關(guān)。
凸模固定板的厚度取。推件塊的厚度取，自由尺寸與修模量及進(jìn)入凹模深度總計(jì)取為。
凸模長(zhǎng)度，可取
3）凸凹模的尺寸的確定。
根據(jù)模具的具體情況，凸凹模的厚度選取50mm。
凸凹模的外刃口尺寸按凹模尺寸配制，并保證間隙0.6～0.10mm。凸凹模上孔的中心距、孔與邊緣的距離應(yīng)比零件圖所標(biāo)精度高3～4級(jí)，即定公差為±0.02mm。
2.2.5繪制模具總裝配圖
按已經(jīng)確定的模具形式及相關(guān)參數(shù)，選擇冷沖模標(biāo)準(zhǔn)模架。繪制模具圖
圖2.3沖孔落料模具具
2.2.6模具零件及要求
1） 落料凹模，材料選用Cr12MoV，熱處理58~62HRC。
2） 凸模A、凸模B。材料選用Cr12MoV，熱處理56~60HRC.
3） 凸凹模如圖，材料選用Cr12MoV，熱處理58~62HRC。其外形和內(nèi)孔分別按凹模和凸模配間隙0.1m
4） 凸模固定板，材料選用45，其內(nèi)孔按凸模配H7/m6。
5）卸料板，材料選用45，熱處理43~48HRC，其內(nèi)孔按凸凹模配間隙0.1mm。
6）凸凹模固定板，材料選用45，其內(nèi)孔按凸凹模配H7/m6。
第三章 第一副彎曲模的設(shè)計(jì)
3.1模具總體結(jié)構(gòu)
彎曲是板料的沖壓基本工序之一，在沖壓生產(chǎn)中占有很大的比例。彎曲是對(duì)毛坯施加外彎曲力矩，使其形成具有一定的曲率，一定角度和形狀的沖壓工序。當(dāng)彎曲力矩較小時(shí)，毛坯只發(fā)生彈性彎曲。當(dāng)外彎曲力矩繼續(xù)增大時(shí)，毛坯的曲率半徑逐漸變小，毛坯將由彈性彎曲發(fā)展成彈——塑性彎曲或純塑性彎曲。
3.1.1模具總體結(jié)構(gòu)形式
因?yàn)檫@副模具是彎曲L型面，所以只有一個(gè)彎曲。這副模具在設(shè)計(jì)上結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，操作方便，無(wú)需復(fù)雜的形式。
3.1.2模具零件結(jié)構(gòu)形式
1.定位方式的選擇
因?yàn)樵撃＞卟捎玫氖巧细蹦＞邚澢∠碌牧?，因此選用定位板兩端定位方式定位，定位穩(wěn)定可靠。
2.頂件方式的選擇
選用剛性頂件裝置，由彈頂器和卸料螺釘將頂板頂起，通過(guò)頂板將落料凹模內(nèi)的工件頂出，其頂件力大，工作可靠。
3.導(dǎo)向方式的選擇
為了提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，滑動(dòng)平穩(wěn)，導(dǎo)向準(zhǔn)確可靠，該模具采用中間導(dǎo)柱模架。
4.固定與緊固零件的選擇
該模具選用中間導(dǎo)柱模架，其導(dǎo)向裝置安裝在模具的對(duì)稱線上，彎曲時(shí)可防止由于偏心力矩而引起模具歪斜，滑動(dòng)平穩(wěn)，導(dǎo)向準(zhǔn)確可靠，可前后送料出料，便于操作。
3.2工藝計(jì)算
3.2.1彎曲工藝力的計(jì)算及設(shè)備的初選
工藝計(jì)算是選用壓力機(jī)、模具設(shè)計(jì)以及強(qiáng)度校核的重要依據(jù)。為了充分發(fā)揮壓力機(jī)的潛力，避免因超載而損壞壓力機(jī)，所以計(jì)算是非常必要的。為了合理地選擇壓力機(jī)和模具設(shè)計(jì)，必須計(jì)算彎曲力。彎曲力的大小不僅與毛坯的尺寸、材料的力學(xué)性能、晚期半徑等有關(guān)，而且和彎曲方式也有很大的關(guān)系，從理論上計(jì)算彎曲力比較繁雜，精確度亦不高，因此生產(chǎn)中常采用經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算。此畢業(yè)設(shè)計(jì)中所涉及的彎曲均視為自由彎曲。
由參考文獻(xiàn)[1]中U形件彎曲公式3.23：
式中---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（mm）；
t ---彎曲材料的厚度（mm）；
r ---彎曲件的內(nèi)圓角半徑（半徑）；
---彎曲材料的抗拉強(qiáng)度（MPa）。
本設(shè)計(jì)采用10剛，其零件的彎曲材料的抗×拉強(qiáng)度= 340 Mpa，材料厚度為1mm。彎曲件的內(nèi)圓角半徑r=1mm，彎曲件的寬度b=19mm。
=0.7×1.3×19×1×340/2=2939.3N
因此本副模具采用的壓力機(jī)為J23-4。
3.2.2壓力中心計(jì)算
成形力的合力中心稱為壓力中心.對(duì)于中心模具,壓力中心應(yīng)于模柄中心線大體重合,以保證壓力過(guò)程中模具各零件受力均衡和工作平穩(wěn).如果壓力中心不與模柄中心線一致,就會(huì)產(chǎn)生偏心力矩,使壓力機(jī)滑塊、導(dǎo)軌、模具的導(dǎo)柱與導(dǎo)套、模具刃口之間發(fā)生嚴(yán)重磨損甚至啃傷，使模具過(guò)早失效。
模具的壓力中心坐標(biāo)值（x，y）
取零件長(zhǎng)孔的對(duì)稱中心為零點(diǎn)，計(jì)算壓力中心位置為：
經(jīng)求解得：x0=0，y0=0。
3.2.3計(jì)算凸、凹模工作部分尺寸及公差
1.凸、凹模間隙
彎曲U形件時(shí)，其凸、凹模間隙c的大小，對(duì)彎曲件質(zhì)量有直接影響，過(guò)大的間隙將引起彈復(fù)角的增加，過(guò)小時(shí)，引起工件材料厚度的變薄，降低可模具使用壽命，因此必須確定出合理的間隙值。凸、凹模合理的單邊間隙值c一般按下式計(jì)算：
鋼板 c=(1.05～1.15)t
取c=1.1t，所以c=1.1×1mm=1.1mm
2.凸、凹模寬度尺寸
凸模寬度
此時(shí)凹模寬度應(yīng)按凸模寬度尺寸配制，并保證單面間隙為c，即如參考文獻(xiàn)[1]中公式3.35：
凹模寬度
式中、---彎曲凸模、凹模寬帶尺寸（mm）；
L---彎曲件外形或內(nèi)形基本尺寸（mm）；
c---彎曲模單邊間隙（mm）；
---彎曲件尺寸公差（mm）；
---彎曲件偏差（mm）；
、---彎曲凸模、凹模制造公差，采用IT6～I(xiàn)T7。
3.凸、凹模圓角半徑和凹模深度
根據(jù)彎曲形狀將凸模做成整體式的，而將凹模做成組合式的。
（1）凸模圓角半徑。當(dāng)彎曲件的內(nèi)側(cè)彎曲半徑為r時(shí)，凸模圓角半徑應(yīng)等于彎曲件的彎曲半徑，即=r，但必須是r大于允許的最小彎曲圓角半徑。所以=r=0.5mm。
（2）彎曲凹模的圓角半徑。凹模圓角半徑的大小影響彎曲力、彎曲件質(zhì)量與彎曲模壽命。凹模兩邊的圓角半徑大小應(yīng)一致且合適，過(guò)小，彎曲力增加，會(huì)刮傷彎曲件表面，模具的磨損增加；過(guò)大，支撐不利，其值一般根據(jù)板厚取。因?yàn)榘搴駎=1mm，所以取=3。
（3） 凹模工作部分深度。過(guò)小的凹模深度會(huì)使毛坯兩邊自由部分過(guò)大，造成彎曲件回彈量大，工件不平直；過(guò)大的凹模深度增大了凹模尺寸，浪費(fèi)模具材料，并且需要大行程的壓力機(jī)，因此，模具設(shè)計(jì)中，要保持適當(dāng)?shù)陌寄Ｉ疃取?
3.3模具零件的詳細(xì)設(shè)計(jì)
凸模寬度
=106.9 對(duì)應(yīng)凹模寬度L=109
圖3.1彎板彎曲模1
3.3.1定位零件的設(shè)計(jì)
此副彎曲模采用的是落料件的L型面成形，選擇定位板對(duì)零件的進(jìn)行定位，用此定位比較精確。材料選用45鋼，熱處理43~48HRC。
3.3.2頂件零件的設(shè)計(jì)
頂件裝置一般式彈性的，其基本組成有頂桿、頂桿塊和裝在下模底下的彈頂器，彈頂器可以做成通用的，其彈性元件時(shí)彈簧或橡膠。這種結(jié)構(gòu)的頂件力容易調(diào)節(jié)，工作可靠。頂件板材料選用45鋼，熱處理43~48HRC。
3.3.3連接及固定用零件的設(shè)計(jì)
1.模架
該模具選用后側(cè)導(dǎo)柱模架。
2.模柄
此副模具屬于中、小型模具，可通過(guò)模柄將上模座固定在壓力機(jī)滑塊上。
5.螺釘與銷釘
螺釘與銷釘都是標(biāo)準(zhǔn)件。
結(jié) 論
本次設(shè)計(jì)為彎板模具設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)包含了落料沖孔、彎曲還有CAD等軟件上的使用。這些內(nèi)容是我們?cè)诖髮W(xué)階段必修的內(nèi)容。這次設(shè)計(jì)的難度適中，對(duì)我們來(lái)說(shuō)難度應(yīng)該不太大，但本次設(shè)計(jì)對(duì)我們這些即將畢業(yè)的人來(lái)說(shuō)難度相當(dāng)?shù)拇?，主要在凸凹模等尺寸的?jì)算、CAD的繪圖等方面。但經(jīng)過(guò)不懈的努力，我完成了本次設(shè)計(jì)。
順利如期的完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)給了我很大的信心，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我對(duì)本人的專業(yè)有了進(jìn)一步的理解，為以后的工作道路奠定了一定的基礎(chǔ)。在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)存在著很多不足之處，這些不足之處是個(gè)人無(wú)法再短期內(nèi)所能改過(guò)來(lái)的，這需要更多的實(shí)踐才能彌補(bǔ)這些不足。因此本人尚無(wú)實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)中仍存在許多不足之處，需要進(jìn)一步的修改和完善。
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致 謝
四年的讀書生活在這個(gè)季節(jié)即將劃上一個(gè)句號(hào)，而于我的人生卻只是一個(gè)逗號(hào)，我將面對(duì)又一次征程的開始。從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，一直都離不開老師、同學(xué)、朋友給我熱情的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意!
本設(shè)計(jì)的完成是在我們的王鑫老師的細(xì)心指導(dǎo)下進(jìn)行的。在每次設(shè)計(jì)遇到問(wèn)題時(shí)老師不辭辛苦的講解才使得我的設(shè)計(jì)順利的進(jìn)行。從設(shè)計(jì)的選題到資料的搜集直至最后設(shè)計(jì)的修改的整個(gè)過(guò)程中，花費(fèi)了郭老師很多的寶貴時(shí)間和精力，在此向?qū)煴硎局孕牡馗兄x！導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，開拓進(jìn)取的精神和高度的責(zé)任心都將使學(xué)生受益終生！
還要感謝和我同一設(shè)計(jì)小組的幾位同學(xué)，是你們?cè)谖移綍r(shí)設(shè)計(jì)中和我一起探討問(wèn)題，并指出我設(shè)計(jì)上的誤區(qū)，使我能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題把設(shè)計(jì)順利的進(jìn)行下去，沒(méi)有你們的幫助我不可能這樣順利地結(jié)稿，在此表示深深的謝意。
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