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畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
題 目:沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)
年級(jí)、 專業(yè):
姓 名:
學(xué) 號(hào):
指 導(dǎo) 教 師:
完 成 時(shí) 間:
目 錄
摘 要 4
前 言 5
1、彎曲件的工藝分析 9
1.1.彎曲件零件圖 9
1.2.彎曲件工藝分析 10
2、彎曲件的工藝方案 11
2.1.沖壓該零件，需要的基本工序和次數(shù) 11
3、各工序模具結(jié)構(gòu)形式的確定 13
3.1.彎曲模結(jié)構(gòu)圖如下 13
4、必要的尺寸計(jì)算 14
4.1.計(jì)算毛坯尺寸 14
4.2.排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算 16
4.2.1.排樣方法 16
4.2.2.搭邊值的確定 17
4.2.3.送料步距與條料寬度計(jì)算 17
4.2.4.材料利用率及排樣草圖 17
4.3.沖裁力、壓力機(jī)的選取及壓力中心計(jì)算 18
4.3.1.沖裁力的計(jì)算 18
4.3.2.卸料力、推件力和頂件力 18
4.4.一次彎曲模具 19
4.5.二次彎曲模具 20
4.6.沖壓設(shè)備的選擇 20
4.7.確定模具的壓力中心 21
4.8.沖模尺寸及公差的計(jì)算 23
4.8.1.加工方法的確定 23
4.8.2.二次彎曲模 23
4.8.3.彎曲工作部分尺寸計(jì)算 24
6、有關(guān)模具的設(shè)計(jì)計(jì)算 25
6.1.凸、凹模刃口尺寸計(jì)算原則 25
6.2.二次彎曲模 26
6.2.1.選擇上模座和下模座 26
6.2.2.凸模、固定板，凹模 26
6.2.3.凸模校核和凹模尺寸確定 28
6.2.4.閉合高度 29
6.2.5.導(dǎo)柱、導(dǎo)套 29
6.2.6.定位銷： 29
6.2.7.螺栓選擇： 30
7、模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 31
7.1.模具類形的選擇 31
7.2.定位方式的選擇 31
7.3.卸料、出件方式的選擇 31
7.4.導(dǎo)柱、導(dǎo)套位置的確定 31
8、模具零件的加工 32
9、模具的動(dòng)作原理 33
10、模具的裝配 34
10.1.模裝配 34
10.2.模裝配 34
11、結(jié)束語(yǔ) 35
設(shè)計(jì)心得 37
致 謝 38
參 考 文 獻(xiàn) 39
摘 要
畢業(yè)設(shè)計(jì)是在模具專業(yè)理論教學(xué)之后進(jìn)行的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。是對(duì)所學(xué)知識(shí)的一次總檢驗(yàn)，是走向工作崗位前的一次實(shí)戰(zhàn)演習(xí)。其目的是，綜合運(yùn)用所學(xué)課程的理論和實(shí)踐知識(shí),設(shè)計(jì)一副完整的模具訓(xùn)練、培養(yǎng)和提高自己的工作能力。鞏固和擴(kuò)充模具專業(yè)課程所學(xué)內(nèi)容，掌握模具設(shè)計(jì)與制造的方法、步驟和相關(guān)技術(shù)規(guī)范。熟練查閱相關(guān)技術(shù)資料。掌握模具設(shè)計(jì)與制造的基本技能，如制件工藝性分析、模具工藝方案論證、工藝計(jì)算、加工設(shè)備選定、制造工藝、收集和查閱設(shè)計(jì)資料，繪圖及編寫(xiě)設(shè)計(jì)技術(shù)文件等。
本設(shè)計(jì)主要對(duì)彎曲件沖壓模具進(jìn)行設(shè)計(jì)。結(jié)合公司實(shí)際生產(chǎn)要求和產(chǎn)品的特點(diǎn)，在廠原有的設(shè)計(jì)上，對(duì)模具進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)對(duì)彎曲件加工工藝進(jìn)行了分析，得出了最佳加工方案，在充分保證零件質(zhì)量與精度的前提下，選擇高生產(chǎn)率的加工工藝，降低生產(chǎn)成本，從而有效地節(jié)約了材料。本設(shè)計(jì)中使用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行了輔助設(shè)計(jì)，在保證高精度的同時(shí)簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)的繁瑣計(jì)算過(guò)程，使設(shè)計(jì)更為便捷。
隨著模具的迅速發(fā)展，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，模具已經(jīng)成為生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品不可缺少的重要工藝設(shè)備。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在學(xué)習(xí)完所有機(jī)械課程的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，是對(duì)我綜合能力的考核，是對(duì)我所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用，也是對(duì)我所學(xué)知識(shí)的回顧與檢查。
本次設(shè)計(jì)是在指導(dǎo)老師認(rèn)真、耐心的指導(dǎo)下，對(duì)模具的經(jīng)濟(jì)性、模具的壽命、生產(chǎn)周期、及生產(chǎn)成本等指標(biāo)下進(jìn)行全面、仔細(xì)的分析下而進(jìn)行設(shè)計(jì)的。在此, 我表示衷心的感謝他們對(duì)我的教誨.
沖模是模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)的主要專業(yè)課程之一。它具有很強(qiáng)的實(shí)踐性和綜合性，通過(guò)學(xué)習(xí)這門課程，使我對(duì)沖壓模具有了新的認(rèn)識(shí)，從中也學(xué)到了不少知識(shí)，激發(fā)了我對(duì)沖壓模具的愛(ài)好。
但因本人經(jīng)驗(yàn)有限，因此很難避免的存在一些不合理之處，望各位老師批評(píng)和指正，以使我的畢業(yè)設(shè)計(jì)做到合理，同時(shí)也為我走出校門步入社會(huì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞 沖壓模具；彎曲模；輔助設(shè)計(jì)；模具結(jié)構(gòu)
前 言
模具行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及市場(chǎng)前景。
現(xiàn)代模具工業(yè)有“不衰亡工業(yè)”之稱。世界模具市場(chǎng)總體上供不應(yīng)求，市場(chǎng)需求量維持在700億至850億美元，同時(shí)，我國(guó)的模具產(chǎn)業(yè)也迎來(lái)了新一輪的發(fā)展機(jī)遇。近幾年，我國(guó)模具產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值保持15%的年增長(zhǎng)率（據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2005年國(guó)內(nèi)模具進(jìn)口總值達(dá)到700多億，同時(shí)，有近250個(gè)億的出口），到2007年模具產(chǎn)值預(yù)計(jì)為700億元，模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件出口將從現(xiàn)在的每年9000多萬(wàn)美元增長(zhǎng)到2006年的2億美元左右。單就汽車產(chǎn)業(yè)而言，一個(gè)型號(hào)的汽車所需模具達(dá)幾千副，價(jià)值上億元，而當(dāng)汽車更換車型時(shí)約有80%的模具需要更換。2005年我國(guó)汽車產(chǎn)銷量均突破550萬(wàn)輛，預(yù)計(jì)2007年產(chǎn)銷量各突破700萬(wàn)輛，轎車產(chǎn)量將達(dá)到300萬(wàn)輛。另外，電子和通訊產(chǎn)品對(duì)模具的需求也非常大，在發(fā)達(dá)國(guó)家往往占到模具市場(chǎng)總量的20%之多。目前，中國(guó)17000多個(gè)模具生產(chǎn)廠點(diǎn)，從業(yè)人數(shù)約50多萬(wàn)。1999年中國(guó)模具工業(yè)總產(chǎn)值已達(dá)245億元人民幣。工業(yè)總產(chǎn)值中企業(yè)自產(chǎn)自用的約占三分之二，作為商品銷售的約占三分之一。在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，沖壓模具約占50%，塑料模具約占33%，壓鑄模具約占6%，其它各類模具約占11%。
模具的發(fā)展是體現(xiàn)一個(gè)國(guó)家現(xiàn)代化水平高低的一個(gè)重要標(biāo)志，就我國(guó)而言，經(jīng)過(guò)了這幾十年曲折的發(fā)展，模具行業(yè)也初具規(guī)模，從當(dāng)初只能靠進(jìn)口到現(xiàn)在部分進(jìn)口已經(jīng)跨了一大步，但還有一些精密的沖模自己還不能生產(chǎn)只能通過(guò)進(jìn)口來(lái)滿足生產(chǎn)需要。隨著各種加工工藝和多種設(shè)計(jì)軟件的應(yīng)用使的模具的應(yīng)用和設(shè)計(jì)更為方便。隨著信息產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，模具的設(shè)計(jì)和制造也越來(lái)越趨近于國(guó)際化?，F(xiàn)在模具的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造（CAD/CAM）技術(shù)的研究和應(yīng)用。大大提搞了模具設(shè)計(jì)和制造的效率。減短了生產(chǎn)周期。采用模具CAD/CAM技術(shù)，還可提高模具質(zhì)量，大大減少設(shè)計(jì)和制造人員的重復(fù)勞動(dòng)，使設(shè)計(jì)者有可能把精力用在創(chuàng)新和開(kāi)發(fā)上。
模具的標(biāo)準(zhǔn)化程度在國(guó)內(nèi)外現(xiàn)在也比較明顯。特別是對(duì)一些通用件的使用應(yīng)用的越來(lái)越多。其大大的提高了它們的互換性。加強(qiáng)了各個(gè)地區(qū)的合作。對(duì)整個(gè)模具的行業(yè)水平的提高也起到了重要的作用。
模具主要類型有：沖模，鍛摸，塑料模，壓鑄模，粉末冶金模，玻璃模，橡膠模，陶瓷模等。除部分沖模以外的的上述各種模具都屬于腔型模，因?yàn)樗麄円话愣际且揽咳S的模具形腔是材料成型。
模具所涉及的工藝繁多，包括機(jī)械設(shè)計(jì)制造，塑料，橡膠加工，金屬材料，鑄造（凝固理論），塑性加工，玻璃等諸多學(xué)科和行業(yè)，是一個(gè)多學(xué)科的綜合，其復(fù)雜程度顯而易見(jiàn)。
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，沖壓技術(shù)應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門中，幾乎都有沖壓加工生產(chǎn)，它不僅與整個(gè)機(jī)械行業(yè)密切相關(guān)，而且與人們的生活緊密相連。
沖壓工藝與沖壓設(shè)備正在不斷地發(fā)展，特別是精密沖壓。高速?zèng)_壓、多工位自動(dòng)沖壓以及液壓成形、超塑性沖壓等各種沖壓工藝的迅速發(fā)展，把沖壓的技術(shù)水平提高到了一個(gè)新高度。新型模具材料的采用和鋼結(jié)合金、硬質(zhì)合金模具的推廣，模具各種表面處理技術(shù)的發(fā)展，沖壓設(shè)備和模具結(jié)構(gòu)的改善及精度的提高，顯著地延長(zhǎng)了模具的壽命和擴(kuò)大了沖壓加工的工藝范圍。
由于沖壓工藝具有生產(chǎn)效率高、質(zhì)量穩(wěn)定、成本低以及可加工復(fù)雜形狀工件等一系列優(yōu)點(diǎn)，在機(jī)械、汽車、輕工、國(guó)防、電機(jī)電器、家用電器，以及日常生活用品等行業(yè)應(yīng)用非常廣泛，占有十分重要的地位。隨著工業(yè)產(chǎn)品的不斷發(fā)展和生產(chǎn)技術(shù)水平的不斷提高，沖壓模具作為個(gè)部門的重要基礎(chǔ)工藝裝備將起到越來(lái)越大的作用?？梢哉f(shuō)，模具技術(shù)水平已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平的重要指標(biāo)。
目前國(guó)內(nèi)模具技術(shù)人員短缺，要解決這樣的問(wèn)題，關(guān)鍵在于職業(yè)培訓(xùn)。我們做為踏入社會(huì)的當(dāng)代學(xué)生，就應(yīng)該掌握扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)，現(xiàn)在學(xué)好理論基礎(chǔ)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是專業(yè)課程的理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐之后的最后一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。希望能通過(guò)這次設(shè)計(jì)，能掌握模具設(shè)計(jì)的基本方法和基本理論。
沖模是實(shí)現(xiàn)沖壓生產(chǎn)的基本條件.在沖模的設(shè)計(jì)制造上,目前正朝著以下兩方面發(fā)展:一方面,為了適應(yīng)高速、自動(dòng)、精密、安全等大批量現(xiàn)代生產(chǎn)的需要，沖模正向高效率、高精度、高壽命及多工位、多功能方向發(fā)展，與此相比適應(yīng)的新型模具材料及其熱處理技術(shù)，各種高效、精密、數(shù)控自動(dòng)化的模具加工機(jī)床和檢測(cè)設(shè)備以及模具CAD/CAM技術(shù)也在迅速發(fā)展；另一方面，為了適應(yīng)產(chǎn)品更新?lián)Q代和試制或小批量生產(chǎn)的需要，鋅基合金沖模、聚氨酯橡膠沖模、薄板沖模、鋼帶沖模、組合沖模等各種簡(jiǎn)易沖模及其制造技術(shù)也得到了迅速發(fā)展。精密、高效的多工位及多功能級(jí)進(jìn)模和大型復(fù)雜的汽車覆蓋件沖模代表了現(xiàn)代沖模的技術(shù)水平。目前，50個(gè)工位以上的級(jí)進(jìn)模進(jìn)距精度可達(dá)到2微米，多功能級(jí)進(jìn)模不僅可以完成沖壓全過(guò)程，還可完成焊接、裝配等工序。我國(guó)已能自行設(shè)計(jì)制造出達(dá)到國(guó)際水平的精度達(dá)2?~5微米，進(jìn)距精度2~3微米，總壽命達(dá)1億次。我國(guó)主要汽車模具企業(yè)，已能生產(chǎn)成套轎車覆蓋件模具，在設(shè)計(jì)制造方法、手段方面已基本達(dá)到了國(guó)際水平，但在制造方法手段方面已基本達(dá)到了國(guó)際水平，模具結(jié)構(gòu)、功能方面也接近國(guó)際水平，但在制造質(zhì)量、精度、制造周期和成本方面與國(guó)外相比還存在一定差距。
沖壓工藝是塑性加工的基本加工方法之一。它主要用于加工板料零件，所以有時(shí)也叫板料沖壓。沖壓不僅可以加工金屬板料，而且也可以加工非金屬板料。沖壓加工時(shí)，板料在模具的作用下，于其內(nèi)部產(chǎn)生使之變形的內(nèi)力。當(dāng)內(nèi)力的作用達(dá)到一定程度時(shí)，板料毛坯或毛坯的某個(gè)部位便會(huì)產(chǎn)生與內(nèi)力的作用性質(zhì)相對(duì)應(yīng)的變形，從而獲得一定的形狀、尺寸和性能的零件。
沖壓生產(chǎn)靠模具與設(shè)備完成加工過(guò)程，所以它的生產(chǎn)率高，而且由于操作簡(jiǎn)便，也便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。
利用模具加工，可以獲得其它加工方法所不能或難以制造的、形狀復(fù)雜的零件。
沖壓產(chǎn)品的尺寸精度是由模具保證的，所以質(zhì)量穩(wěn)定，一般不需要再經(jīng)過(guò)機(jī)械加工便可以使用。
沖壓加工一般不需要加熱毛坯，也不像切削加工那樣大量的切削材料，所以它不但節(jié)能，而且節(jié)約材料。沖壓產(chǎn)品的表面質(zhì)量較好，使用的原材料是冶金工廠大量生產(chǎn)的軋制板料或帶料，在沖壓過(guò)程中材料表面不受破壞。
因此，沖壓工藝是一種產(chǎn)品質(zhì)量好而且成本低的加工工藝。用它生產(chǎn)的產(chǎn)品一般還具有重量輕且剛性好的特點(diǎn)。
沖壓加工在汽車、拖拉機(jī)、電機(jī)、電器、儀器、儀表、各種民用輕工產(chǎn)品以及航空、航天和兵工等的生產(chǎn)方面占據(jù)十分重要的地位?，F(xiàn)代各種先進(jìn)工業(yè)化國(guó)家的沖壓生產(chǎn)都是十分發(fā)達(dá)的。在我國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程中，沖壓生產(chǎn)占有重要的地位。
當(dāng)今，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，沖壓工藝技術(shù)也在不斷革新和發(fā)展，這些革新和發(fā)展主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
（1）工藝分析計(jì)算方法的現(xiàn)代化
（2）模具設(shè)計(jì)及制造技術(shù)的現(xiàn)代化
（3）沖壓生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化
（4）新的成型工藝以及技術(shù)的出現(xiàn)
（5）不斷改進(jìn)板料的性能，以提高其成型能力和使用效果。
本論文主要通過(guò)具體例子的方式對(duì)沖壓模具的生產(chǎn)流程進(jìn)行介紹、分析、研究。通過(guò)對(duì)主滑軌零件模具設(shè)計(jì)的說(shuō)明，詳細(xì)地闡述了沖壓模具生產(chǎn)的一般流程。對(duì)零件加工工藝性分析、零件的加工方式、沖壓模具的結(jié)構(gòu)組成等進(jìn)行介紹并對(duì)沖壓模具生產(chǎn)中常常出現(xiàn)的缺陷進(jìn)行分析研究。
步驟如下：
（1）零件成型方案確定；
（2）零件成型分析，根據(jù)模擬結(jié)果進(jìn)一步提出工藝改良方案；
（3）使用UG、CAD等軟件對(duì)零件進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)模具裝配圖和零件圖；
（4）完成沖壓零件設(shè)計(jì)的文字說(shuō)明。
本論文主要圍繞彎曲零件沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì)展開(kāi)，綜合運(yùn)用沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì)理論以及UG、AUTOCAD等輔助設(shè)計(jì)軟件，完成成型設(shè)計(jì)和計(jì)算，繪制模具的裝配圖和零件圖。
1、彎曲件的工藝分析
1.1.彎曲件零件圖
彎曲件形狀簡(jiǎn)單，適用模具批量生產(chǎn)，零件材料10#鋼，厚度t=1.0mm，產(chǎn)品材料性能分析如下：
材料材質(zhì)：10#鋼
抗剪強(qiáng)度：260-340Mpa
抗拉強(qiáng)度：300-440Mpa
屈服極限：210Mpa
延伸率： 29%
彈性模數(shù)：198000
其產(chǎn)品圖如下：
圖2.1彎曲零件圖
1.2.彎曲件工藝分析
本零件是大批量生產(chǎn)件，用沖壓加工方法由于生產(chǎn)效率高和材料利用率高，可以取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。由彎曲件零件圖可知，該零件為一般的彎曲彎曲結(jié)構(gòu)件，形狀比較復(fù)雜，需要多次彎曲，無(wú)凹陷或其他形狀突變，尺寸比較小，而且左右完全對(duì)稱，沖壓時(shí)受力較均勻。其尺寸精度、各處的圓角半徑均符合彎曲工藝要求。因此要注意保證平面度和折彎角度垂直。
通過(guò)上述工藝分析，可以看出該零件作為普通的薄板件成型，尺寸精度要求不高，又屬于大量生產(chǎn)，因此可以用沖壓方法生產(chǎn)。
2、彎曲件的工藝方案
2.1.沖壓該零件，需要的基本工序和次數(shù)
（a）落料；
（b）沖孔；
（c）兩次彎曲；
根據(jù)以上這些工序，可以做出以下各種組合方案。
方案一：
（a）落料；
（b）兩次彎曲；
（c）沖孔；
（d）沖孔；
方案二：
（a）落料沖孔；
（b）兩次彎曲；
方案三：
（a）落料；
（b）兩次彎曲；
（c）沖孔
對(duì)以上三種方案進(jìn)行比較，可以看出：
方案一，從生產(chǎn)效率、模具結(jié)構(gòu)、加工難度方面考慮，這樣的工序編排工序多，模具簡(jiǎn)單，但沖次太多，不適合大批量生產(chǎn)。
方案二，落料沖孔合并，成一復(fù)合模，兩次彎曲，兩幅模具，一共三個(gè)沖次，工序相對(duì)合理。適合大批量生產(chǎn)?？椎某叽缧枰_調(diào)整。
方案三，3幅模具，從生產(chǎn)角度考慮，模具數(shù)量比較多，不適合大批量生產(chǎn)。
通過(guò)以上的方案分析，根據(jù)生產(chǎn)批量來(lái)看，對(duì)于年產(chǎn)量需求10萬(wàn)件的該產(chǎn)品來(lái)說(shuō)采用復(fù)合?；蜻B續(xù)模較合適。根據(jù)模具制造安裝調(diào)整的難易和成本的高低來(lái)確定, 對(duì)復(fù)雜形狀的沖裁件來(lái)說(shuō)，采用復(fù)合沖裁比采用連續(xù)沖裁較為適宜，因?yàn)槟＞咧圃彀惭b調(diào)整較容易，且成本較低。根據(jù)操作是否方便與安全來(lái)確定 復(fù)合沖裁其出件或清除廢料較困難，工作安全性較差，連續(xù)沖裁較安全?？梢源_定，在大批量生產(chǎn)的條件下，選用方案二三是比較合理的。3副模具，3個(gè)沖次。
3、各工序模具結(jié)構(gòu)形式的確定
上面的工藝方案分析和比較中，已經(jīng)選用了方案三的模具種類，選用落料沖孔復(fù)合模，兩次彎曲成型。一共3幅模具進(jìn)行生產(chǎn)。由于工作量比較大，本次設(shè)計(jì)只需要設(shè)計(jì)第二次彎曲模。
3.1.彎曲模結(jié)構(gòu)圖如下
圖3.1 二次彎曲模結(jié)構(gòu)圖
成型模的卸料方法一般有二，一是彈簧銷卸料，二是可以采用打料的方法，本次設(shè)計(jì)中，由于產(chǎn)品寬度比較小，無(wú)法使用彈簧銷卸料，產(chǎn)品中間又有個(gè)孔，10毫米的圓孔，所以無(wú)法采用打料的方法卸料，只能采用手拿的方法，下?？梢詫⒛Ｐ炯娱L(zhǎng)點(diǎn)，這樣可以在模芯下面加兩個(gè)彈簧頂出產(chǎn)品，彈簧壓縮不夠可以在凹模與下模板之間加上墊板，如此設(shè)計(jì)模具整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，加工方便。
4、必要的尺寸計(jì)算
4.1.計(jì)算毛坯尺寸
彎曲件厚度為1.0mm，因?yàn)槌尚蛷澢枰?jīng)過(guò)落料、沖孔、兩次彎曲，才能最后實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品型，由于產(chǎn)品形狀簡(jiǎn)單，彎曲高度也小，所以不需要單獨(dú)計(jì)算彎曲系數(shù)及尺寸分析，展開(kāi)尺寸需要根據(jù)實(shí)際彎曲模具的間隙和模具結(jié)構(gòu)來(lái)調(diào)試，計(jì)算結(jié)果僅僅作為參考。
根據(jù)中性層不變的原理來(lái)計(jì)算，材料彎曲時(shí)塑性變形只發(fā)生在工件的圓角附近，而直邊部分除與圓角相近的過(guò)度部分有少量變形外，其余不發(fā)生塑性變形，產(chǎn)品內(nèi)側(cè)材料收到壓縮，外側(cè)材料收到拉伸，且壓縮和拉伸的變形程度都是表層最大，向中間逐漸減小。在縮短的內(nèi)側(cè)和伸長(zhǎng)的外側(cè)之間存在著一個(gè)長(zhǎng)度保持不變的中性層，即中性層的長(zhǎng)度等于彎曲前毛坯的長(zhǎng)度，其位置不一定是在材料的中心，如果材料厚度一定，則中性層的位置與彎曲半徑R的大小有密切關(guān)系。
本設(shè)計(jì)中由于產(chǎn)品材料穩(wěn)定，且材料厚度相對(duì)比較薄，所以可以按照產(chǎn)品材料的中心來(lái)計(jì)算展開(kāi)尺寸，產(chǎn)品展開(kāi)尺寸的計(jì)算：
右CAD測(cè)量中性層尺寸L=98.12，所以本設(shè)計(jì)中展開(kāi)尺寸要稍微小點(diǎn)，展開(kāi)尺寸與成型模具的間隙，模具結(jié)構(gòu)等都有關(guān)系，因此此尺寸目前是待定，在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)需調(diào)節(jié)。設(shè)計(jì)落料模時(shí)選用98的尺寸。
展開(kāi)圖紙如下圖所示：由于產(chǎn)品四角是尖角，在模具加工時(shí)容易出現(xiàn)產(chǎn)品應(yīng)力集中現(xiàn)象，模具容易開(kāi)裂，因此這里需要增加R角，根據(jù)產(chǎn)品材料厚度及形狀，這里增加R1，具體如下圖所示：
4.2.排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算
4.2.1.排樣方法
排樣對(duì)材料的利用率，工件的尺寸精度，生產(chǎn)率，模具制造難易程度和使用壽命有一定的影響。按材料的經(jīng)濟(jì)利用程度或廢料的多少，排樣可分為有廢料排樣與少、無(wú)廢料排樣兩大類。排樣又可分直排、斜排、對(duì)排、對(duì)頭斜排、多排、混合排等。
有廢料排樣有如下幾種形式：
（1）直排 排樣時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用直排，因?yàn)橹迸诺哪＞咦詈?jiǎn)單。但對(duì)于三角形、角尺形等工件，采用直排會(huì)造成較大的材料浪費(fèi)，可考慮選擇斜排或?qū)ε拧?
（2）斜排 斜排將時(shí)制模工作量增大。
（3）對(duì)排 選取對(duì)排省料幅度較大。比直排省料可達(dá)30%--50%。但需要注意：如果采取送料一次沖一件的方案，即用單凸模，模具結(jié)構(gòu)與直排時(shí)基本相同，模具費(fèi)也相差不大，但只實(shí)用于條料，不能用卷料。
如下圖所示排樣方法：
圖4.2 直 排
采用直排料面積為2939.14。
4.2.2.搭邊值的確定
搭邊值的作用，搭邊是指排樣時(shí)零件與條料側(cè)邊這間留下的剩料。其作用是使條料定位，保證零件的質(zhì)量和精度，補(bǔ)償定位誤差，確保沖出合格的零件，并使條料有一定的剛度，不彎曲，便于送進(jìn)，并能使沖模的壽命提高。為了節(jié)約材料，應(yīng)選擇合理的搭邊值，它一般與卸料板的形式，條料厚度，沖壓寬度L有關(guān)。
本設(shè)計(jì)采用彈性卸料板，條料厚度t＝1.0mm,沖壓寬度L＝74mm>30mm,查《冷沖模設(shè)計(jì)》P60知：搭邊值工件間＝1.2mm，側(cè)面＝1.5mm。
4.2.3.送料步距與條料寬度計(jì)算
條料在模具上每次送進(jìn)的距離稱為送料步距，用A表示。其大小為條料上兩個(gè)對(duì)應(yīng)沖裁件的對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間的距離，送料步距是工件寬度的兩倍。查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》P63，條料寬度按公式計(jì)算即
式中 L──條料公稱寬度，mm；
B──垂直于送料方向的工件尺寸,mm；
──側(cè)搭邊，mm；
b ──側(cè)刃切除的料寬，mm
△──△為剪板機(jī)下料公差，△=0.5mm
條料是由板料剪裁下料而得，為保證送料順利，剪裁時(shí)的公差整帶分布規(guī)定上偏差為零，下偏差為負(fù)值條料在模具上送進(jìn)時(shí)一般都有導(dǎo)向，當(dāng)使用導(dǎo)料銷導(dǎo)向而又無(wú)側(cè)壓裝置時(shí)，在寬度方向也會(huì)產(chǎn)生送料誤差。所以
條料寬度 L=（98+2×1.5）=101 mm
送料步距 A=30+1.2=31.2mm
4.2.4.材料利用率及排樣草圖
通常以一個(gè)步距內(nèi)零件的實(shí)際面積與所用毛坯面積的百分率來(lái)表示：
η＝/＝(/LB)×100％
式中 ──個(gè)步距內(nèi)零件的實(shí)際面積；
──個(gè)步距內(nèi)所需毛坯面積；
L──送料步距；
B──條料寬度。
經(jīng)計(jì)算，一個(gè)步距內(nèi)的實(shí)際有效面積約為2939.14mm2 ，一個(gè)步距內(nèi)所需毛坯面積為101×31.2＝3151.2mm2
沖裁單件材料的利用率：η=93.27%
因此選用卷料，采用單排排樣，這樣的材料利用率較合宜，且操作方便。
4.3.沖裁力、壓力機(jī)的選取及壓力中心計(jì)算
4.3.1.沖裁力的計(jì)算
沖裁力是選擇壓力機(jī)的主要依據(jù)，也是設(shè)計(jì)模具所必須的數(shù)據(jù)。其沖裁力F的計(jì)算公式為：F＝KLtτ
其中F為沖裁力N；L為沖裁件的周長(zhǎng)mm；t板料厚度mm；τ為材料的抗剪強(qiáng)度MPa；Ｋ為系數(shù)，常取1.3,10#鋼抗剪強(qiáng)度260-340Mpa。
在一般情況下，材料的σb≈1.3τ，為計(jì)算方便，也可用這個(gè)式子計(jì)算
沖裁力： F＝Ltσb
φ4圓孔周長(zhǎng)L1=3.14×4=12.56
φ10圓孔周長(zhǎng)為L(zhǎng)1=3.14×10=31.4
落料周長(zhǎng)為L(zhǎng)3=254.28
落料模具的沖裁力為：F＝Ltσb＝（12.56+31.4+254.28）×1×1.3×340＝131822.08N=131.82KN。
4.3.2.卸料力、推件力和頂件力
從凸模上卸下板料所需的力稱為卸料力；從凹模內(nèi)向下推出工件或廢料所需的力稱推件力；從凹模內(nèi)向上頂工件或廢料所需的力稱為頂件力。
、與和沖件輪廓的形狀、沖裁間隙、材料種類和厚度、潤(rùn)滑情況、凹模洞口形狀因素有關(guān)。在實(shí)際生產(chǎn)中常用以下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：
式中 F──沖裁力；
──卸料力系數(shù)；
──推件力系數(shù)；
──頂件力系數(shù)；
n──梗塞在凹模內(nèi)的沖件數(shù)（n＝h/t）
h──為凹模直壁洞口的高度。
、與可分別由表4.1查取。當(dāng)沖裁件形狀復(fù)雜、沖裁間隙較小，潤(rùn)滑較差、材料強(qiáng)度高時(shí)應(yīng)取較大的值；反之則應(yīng)取較小的值。
表4.1 卸料力、推件力和頂件力系數(shù)
料厚/mm
0.5～2.5
0.025～0.06
0.05
0.06
取為0.04、為0.05、為0.06
=(0.04+0.06) ×131.82=13.18KN。
4.4.一次彎曲模具
(a)自由彎曲力
此工件U形彎曲時(shí)力的計(jì)算，選計(jì)算公式為
F自=4×(kbttδb)/(r+t)
=4×(1.3×30×1×1×440)/(0.5+1)
=45760N
=45.76KN
F自—材料在沖壓行程結(jié)束時(shí)的自由彎曲力
b—彎曲件的寬度
t—彎曲件厚度
r—彎曲件內(nèi)彎角半徑
k—安全系數(shù)
δb—材料的強(qiáng)度極限
δb查表=300～440,取440
4.5.二次彎曲模具
(a)自由彎曲力
此工件U形彎曲時(shí)力的計(jì)算，選計(jì)算公式為
F自=2×(kbttδb)/(r+t)
=2×(1.3×30×1×1×440)/(0.5+1)
=22880N
=22.88KN
F自—材料在沖壓行程結(jié)束時(shí)的自由彎曲力
b—彎曲件的寬度
t—彎曲件厚度
r—彎曲件內(nèi)彎角半徑
k—安全系數(shù)
δb—材料的強(qiáng)度極限
δb查表=300～440,取440
綜上所述，總的沖裁力為F總=131.82+13.182=145.002KN
一次彎曲力F總=45.76KN
二次彎曲力F總=22.88KN
4.6.沖壓設(shè)備的選擇
選擇壓力機(jī)時(shí)，要根據(jù)模具結(jié)構(gòu)來(lái)確定，當(dāng)施力行程較大時(shí)（50%～60%）即沖壓時(shí)工藝力的總和不能大于壓力機(jī)公稱壓力的50%～60%。校正彎曲時(shí)，更要使額定壓力有足夠的富余，一般壓力機(jī)的公稱壓力要大于校正彎曲力的1.1～1.2倍。在此取了1.8倍，即公稱壓力
P=1.2×145=174KN
初選壓力機(jī)的公稱壓力為400KN，即JC23-40沖床。
所選用的壓力機(jī)公稱壓力應(yīng)大于計(jì)算出來(lái)的總沖壓力400kN；壓力機(jī)的最大裝模高度應(yīng)大于或等于150mm(沖模閉合高度+5mm)；工作臺(tái)板尺寸應(yīng)能滿足沖模的正確安裝。按上述要求可選用J23—40開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)。但需要在工作臺(tái)面上加設(shè)墊板。其主要技術(shù)參數(shù)為：
選擇壓力機(jī)的型號(hào)為開(kāi)式雙柱可傾式壓力機(jī)：J23－40.它的主要技術(shù)參數(shù)如下：
公稱壓力 400KN
滑塊行程 80mm
滑塊行程次數(shù) 100次/min
最大裝模高度 300mm
連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度 55mm
模柄孔尺寸（直徑×深度/ mm） 50×70mm
工作臺(tái)尺寸(前后×左右) 350×450mm
電動(dòng)機(jī)功率/KW 2.2KW
因?yàn)?，故選擇J23-40力機(jī)，滿足要求。
4.7.確定模具的壓力中心
模具壓力中心是指沖壓時(shí)諸沖壓力合力的作用點(diǎn)位置。為了確保壓力機(jī)和模具正常工作，應(yīng)使沖模的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心相重合。否則，會(huì)使沖模和壓力機(jī)滑塊產(chǎn)生偏心載荷，使滑塊和導(dǎo)軌間產(chǎn)生過(guò)大的磨損，模具導(dǎo)向零件加速磨損，降低模具和壓力機(jī)的使用壽命。
沖模的壓力中心，可按下述原則來(lái)確定：
（１）對(duì)稱形狀的單個(gè)沖壓件，沖模的壓力中心就是沖壓件的幾何中心。
（２）工件形狀相同且分布位置對(duì)稱時(shí)，沖模的壓力中心與零件的對(duì)稱中心相重合。
（３）形狀復(fù)雜的零件、多孔沖模、 級(jí)進(jìn)模的 壓力中心可用解析計(jì)算法求出諸力的 合力對(duì)該軸的力矩。求出合力作用點(diǎn)的 座標(biāo) 位置 O0(x0,y０)，即為所求模具的壓力中心。
?計(jì)算公式為：
因沖壓力與沖壓周邊長(zhǎng)度成正比， 所以式中的各沖壓力 P１、Ｐ２、Ｐ３……Pn，可分別用各沖壓周邊長(zhǎng)度 L１、Ｌ２、Ｌ３……Ln代替，即：
由于該零件形狀大致對(duì)稱，受力基本平衡，所以壓力中心在工件中心，即模具中心。
4.8.沖模尺寸及公差的計(jì)算
4.8.1.加工方法的確定
模具制造有凸模和凹模分開(kāi)加工和凸模和凹模配合加工兩種方法，凸模和凹模分開(kāi)加工是指凸模和凹模分別按圖樣加工至尺寸，此種方法適用于圓形和簡(jiǎn)單的工件；凸模和凹模配合加工可使凸模和凹模具有互換性，便于模具成批制造，但需要較高的公差等級(jí)才能保證合理間隙，模具制造困難，加工成本高。所以此方法是與加工形狀復(fù)雜或薄板制件的模具。本次設(shè)計(jì)只設(shè)計(jì)二次彎曲，所以這里只計(jì)算二次彎曲的相關(guān)數(shù)據(jù)。
4.8.2.二次彎曲模
由于該零件折彎區(qū)域?qū)挾瘸叽鐦?biāo)注在外側(cè)，應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)，先定凹模尺寸。如果考慮到模具磨損和彎曲件的回彈，凹模寬度尺寸應(yīng)和產(chǎn)品尺寸一致。
凸模尺寸按凹模配制，保證單邊間隙C=1.02。
4.8.3.彎曲工作部分尺寸計(jì)算
（1）凸模圓角半徑
由于此件圓角半徑較小，凸模圓角半徑可取R=0.3-0.5，
（2）凹模圓角半徑
凹模圓角半徑不能過(guò)小，以免增加彎曲力，擦傷工件表面。此工件單邊彎曲，屬于不對(duì)稱件，凹模圓角半徑應(yīng)取大小一致。凹模圓角半徑一般按材料厚度t來(lái)選取。本設(shè)計(jì)中取1.5t=R1.5。
（3）凹模工作部分深度的設(shè)計(jì)計(jì)算
凹模工作部分的深度將決定板料的進(jìn)模深度，同時(shí)也影響到彎曲件直邊的平直度，對(duì)工件的尺寸精度造成一定的影響。一般情況下，凹模工作部分深度可查相關(guān)設(shè)計(jì)資料即能滿足彎曲件的要求。
6、有關(guān)模具的設(shè)計(jì)計(jì)算
6.1.凸、凹模刃口尺寸計(jì)算原則
間隙是影響模具壽命的各種因素中占最主要的一個(gè)。沖壓過(guò)程中，凸模與凹模和工件之間的均有磨檫，而且間隙越小，磨檫越嚴(yán)重。在實(shí)際生產(chǎn)中受到制造誤差和裝配精度的限制，凸模不可能絕對(duì)垂直于凹模平面，而且間隙也不會(huì)絕對(duì)均勻分布，合理的間隙均可使凸模、凹模側(cè)面與材料間的磨檫減小，并緩減間隙不均勻的不利影響，從而提高模具的使用壽命。
沖壓間隙對(duì)沖壓力的影響：
雖然沖壓力隨沖壓間隙的增大有一定程度的降低，但是當(dāng)單邊間隙介于材料厚度 5%~20%范圍時(shí)，沖壓力的降低并不明顯（僅降低5%~10%左右）。因此，在正常情況下，間隙對(duì)沖壓力的影響不大。
沖壓間隙對(duì)斜料力、推件力、頂件力的影響：
間隙對(duì)斜料力、推件力、頂件力的影響較為顯著。間隙增大后，從凸模上斜、從凸?？卓谥型瞥龌蝽敵隽慵紝⑹×?。一般當(dāng)單邊間隙增大到材料厚度的15%~25%左右時(shí)斜料力幾乎減到零。
沖壓間隙對(duì)尺寸精度的影響：
間隙對(duì)沖壓件尺寸精度的影響的規(guī)律，對(duì)于沖孔和落料是不同的，并且與材料軋制的纖維方向有關(guān)。
通過(guò)以上分析可以看出，沖壓間隙對(duì)斷面質(zhì)量、模具壽命、沖壓力、斜料力、推件力、頂件力以及沖壓件尺寸精度的 影響規(guī)律均不相同。因此，并不存在一個(gè)絕對(duì)合理的間隙數(shù)值，能同時(shí)滿足斷面質(zhì)量最佳，尺寸精度最佳，沖壓模具壽命最長(zhǎng)，沖壓力、斜料力、推件力、頂件力最小等各個(gè)方面的要求。在沖壓的實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，間隙的選用主要考慮沖壓件斷面質(zhì)量和模具壽命這兩個(gè)方面的主要因素。但許多研究結(jié)果表明，能夠保證良好的沖壓件斷面質(zhì)量的間隙數(shù)值和可以獲得較高的沖模壽命的間隙數(shù)值也是不一致的。一般說(shuō)來(lái)，當(dāng)對(duì)沖壓件斷面質(zhì)量要求較高時(shí)，應(yīng)選取較小的間隙值，而當(dāng)對(duì)沖壓件的質(zhì)量要求不是很高時(shí)，則應(yīng)適當(dāng)?shù)丶哟箝g隙值以利于提高沖模的使用壽命。
6.2.二次彎曲模
6.2.1.選擇上模座和下模座
根據(jù)選用的壓力機(jī)，根據(jù)產(chǎn)品凹模周界大小，模具閉合高度，選擇14#后側(cè)標(biāo)準(zhǔn)模架，此類模架材質(zhì)為鑄鐵HT200，根據(jù)規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)GB2855.11—81確定上模座厚度為30，確定下模座厚度為35mm。
6.2.2.凸模、固定板，凹模
由于此產(chǎn)品彎曲的高度比較大，如果用彈簧頂料，彈簧的壓縮不夠，壓力也不夠大，只能手工卸料，凸模通過(guò)臺(tái)階與固定板緊配，與上模板螺釘和銷釘連接。凹模上，由于需要對(duì)前次彎曲進(jìn)行讓位加工，所以可以加工一個(gè)臺(tái)階，可以按圖紙做個(gè)鑲塊，這樣加工方便，節(jié)省材料。鑲塊可以從側(cè)面用螺釘固定，下模由模芯在彈簧的作用下頂出。
凸模如下圖：
凹?？驁D：
凹模圖如下：
固定板圖如下：
下墊板如下圖：
6.2.3.凸模校核和凹模尺寸確定
6.1.3.1確定彎曲凹模的高度和壁厚
查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》表8—1，取系數(shù)K=0.075，則凹模的高度為35
由于要求，因此凹模高度至少取15mm，才能滿足強(qiáng)度要求，根據(jù)實(shí)際可加大凹模的高度，根據(jù)凹模芯的高度為最小27，加上產(chǎn)品臺(tái)階高度，本設(shè)計(jì)中取35。由于產(chǎn)品側(cè)面有前面彎曲的圓弧，所以產(chǎn)品壓入凹模不能太深，6-7毫米即可，否則對(duì)前面工序的形狀有干涉。
6.2.4.閉合高度
模具的閉合高度應(yīng)為上模座、上墊板、下模座、凸模、凹模芯、和下墊板等的厚度總和，即
H=30+8+55+27+20+35+1=176mm
所選壓力機(jī)的閉合高度最高300，最低220。如此壓力機(jī)需要增厚工作臺(tái)。才能滿足要求。
6.2.5.導(dǎo)柱、導(dǎo)套
導(dǎo)柱與導(dǎo)套結(jié)構(gòu)由標(biāo)準(zhǔn)中選取，尺寸由模架中參數(shù)決定。導(dǎo)柱的長(zhǎng)度應(yīng)保證沖模在最低工作位置時(shí)，導(dǎo)柱上端面與上模座頂面的距離不小于10-15mm，而下模座底面與導(dǎo)柱底面的距離應(yīng)為0.5-1mm。導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間的配合為H7/h6,導(dǎo)套與上模座之間的配合為H7/r6，導(dǎo)柱與下模座之間的配合為R7/h5。導(dǎo)柱與導(dǎo)套材料采用20鋼，熱處理硬度為（滲碳）56-62HRC。上下模座材料采用Q235鋼。
按GB2861.2—81選d=22mm,其中導(dǎo)柱長(zhǎng)度有150—240mm，模具閉合高度176mm，選導(dǎo)柱長(zhǎng)度160mm。
按GB2861.6—81選D=35mm的導(dǎo)套，考慮模具的閉合高度，在此選L=85mm。
6.2.6.定位銷：
根據(jù)具體的零件厚度配合強(qiáng)度選擇，直徑比較小，所以采用下面的形式來(lái)做定位銷。產(chǎn)品中間有兩個(gè)孔，可以用這兩個(gè)孔來(lái)做定位，將前工序的產(chǎn)品放在著個(gè)孔里，然后彎曲。
6.2.7.螺栓選擇：
根據(jù)具體的零件厚度配合強(qiáng)度選擇需選取幾種內(nèi)六角螺栓，分別是M8,M6,.還有一種M6的卸料螺栓。
7、模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
7.1.模具類形的選擇
由沖壓工藝分析和設(shè)計(jì)目的、要求以及從經(jīng)濟(jì)方面考慮，本套模具屬于單工序模，工序簡(jiǎn)單，模具結(jié)構(gòu)也不復(fù)雜，模具計(jì)算尺寸簡(jiǎn)單。
7.2.定位方式的選擇
該模具活動(dòng)部件采用導(dǎo)柱導(dǎo)套定位，固定部件采用銷釘定位。產(chǎn)品采用中間圓銷定位。
7.3.卸料、出件方式的選擇
根據(jù)模具沖壓的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)以及推件力的大小,該兩副模具采用彈簧頂出卸料方式比較方便，因?yàn)楣ぜ虾駷?.0mm。利用彈簧將凹模中的模芯順利頂出凹模平面，從而把產(chǎn)品頂出，即安全又可靠。
7.4.導(dǎo)柱、導(dǎo)套位置的確定
為了提高模具的壽命和工件質(zhì)量，方便安裝、調(diào)整、維修模具，該簡(jiǎn)單模采用后側(cè)導(dǎo)柱模架。其導(dǎo)柱和導(dǎo)套則根據(jù)所選定的模架按標(biāo)準(zhǔn)選取。
8、模具零件的加工
普通零件的加工是按產(chǎn)品零件圖要求全部加工完畢，再進(jìn)行總裝。而模具零件的加工有些是不能按模具零件圖全部加工完畢的，要待部件組裝或整模組裝時(shí)修配或配鉆，所以模具零件圖上的形狀和尺寸是否全部加工出來(lái)，還要根據(jù)模具加工的裝配方法而定。若以凸模凹模為基準(zhǔn)裝配時(shí)，零件圖上的導(dǎo)柱孔在零件加工時(shí)就不加工，若以四導(dǎo)柱導(dǎo)套作型腔，凸模相對(duì)位置控制基準(zhǔn)時(shí)，則凹模及凸模固定板的導(dǎo)柱孔應(yīng)與凹?；蛲鼓９潭ò宓男涂自诟靼逯贤瑫r(shí)加工出來(lái)。
使用銑床加工一個(gè)零件時(shí)，必須先把零件的相關(guān)尺寸、材料、使用刀具、加工參數(shù)確定下來(lái)，保證加工能順利完成，同時(shí)，設(shè)計(jì)方面也要考慮到加工的難易程度，以減少加工的困難，在加工模具零件之前要慎重考慮各種細(xì)節(jié)。在買回來(lái)的模板里，要確定模板的加工基準(zhǔn)，哪些面是基準(zhǔn)面，這一般在訂購(gòu)模板時(shí)會(huì)標(biāo)明哪幾個(gè)面是經(jīng)過(guò)打磨，之后就是把加工基準(zhǔn)定下來(lái)，當(dāng)然事前必須準(zhǔn)備好零件圖，根據(jù)零件圖來(lái)定位加工方案，如果要用到數(shù)控編程，就必須把加工原點(diǎn)定出來(lái)。定好加工方案后，就可以開(kāi)始加工，先把工件裝夾到虎口鉗上，使用銅錘敲擊以使工件被夾緊，然后打表，在打表時(shí)要非常小心，當(dāng)表很靠近工件時(shí)，不能使用加速進(jìn)給，否則很容易碰壞儀器，在校平行度時(shí)，最好先來(lái)回走幾遍，觀察大概偏向，然后要小心敲擊工件，使其保持在很小的偏差范圍就行了，把兩個(gè)基準(zhǔn)方向的平行度定好后，就要用分中器確定原點(diǎn)坐標(biāo)，在設(shè)置坐標(biāo)時(shí)要將分中器的半徑算進(jìn)去，這樣才能使主軸對(duì)應(yīng)工件原點(diǎn)，x-y平面的坐標(biāo)定下來(lái)后，就要把刀具裝到銑床上，使用半徑范圍內(nèi)的夾具把刀具夾緊，裝上道具后就是確定z方向上的原點(diǎn)，一般選擇工件表面為0以方便編程。之后就是加工，如果是選用數(shù)控加工，必須使程序和當(dāng)前銑床的刀具起點(diǎn)相一致，否則加工位置就會(huì)錯(cuò)誤，同時(shí)還要察看刀具路線是否會(huì)超出銑床的工作行程，防止出事故。如果程序沒(méi)錯(cuò)，就可以傳到數(shù)控銑床運(yùn)行。不同刀具要使用不同轉(zhuǎn)速，鉆孔要比銑槽的轉(zhuǎn)速慢，進(jìn)給速度要根據(jù)觀察來(lái)手動(dòng)調(diào)試，加工時(shí)要時(shí)刻觀察走刀情況，同時(shí)適當(dāng)加冷卻液及掃除鐵屑，若發(fā)生事故，必須馬上停止。當(dāng)程序完成后，刀具就會(huì)回原點(diǎn)，繼續(xù)做下一工序。
9、模具的動(dòng)作原理
本模具（裝配圖如圖所示）在一次行程過(guò)程中完成制件的彎曲工序的全部工作：
在壓力機(jī)滑塊下行前，壓邊板需要用頂桿頂?shù)胶屯鼓Ｒ粯痈?，或者更?-3毫米。
當(dāng)壓力滑塊下行時(shí)，毛坯料被壓在凹模與壓邊板之間，繼續(xù)下行，毛坯料被凸模中間頂出，毛坯料沿凹模R角往里拉深，到達(dá)拉深跟部時(shí)，通過(guò)模芯與凸模表面形狀，再次對(duì)產(chǎn)品跟部進(jìn)行反拉深，達(dá)到要求，壓力滑塊上行，產(chǎn)品在凹模里，靠模芯里的彈簧力將產(chǎn)品頂出，壓邊板靠液壓機(jī)頂桿復(fù)位。完成工作。
本次設(shè)計(jì)的彎曲模，在壓力機(jī)的一次行程中，經(jīng)一次送料定位，在模具的同一部位同時(shí)完成兩道工序,其沖裁件的相互位置精度高,對(duì)條料的定位精度也比較高，因?yàn)樾枰脤?dǎo)料板對(duì)條料寬度進(jìn)行導(dǎo)向。沖壓件精度高, 可以很好的保證工件的形狀和尺寸精度,模具結(jié)構(gòu)較一般,制造精度要求比較高,制造周期短,價(jià)格相對(duì)較低，節(jié)約了成本。工序較集中排除了半成品搬運(yùn)時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率。這種模具適用于生產(chǎn)批量大,精度要求高,內(nèi)外形尺寸差較大的沖裁件。這樣操作方便，生產(chǎn)效率提高很多。
所選的模架螺釘?shù)攘慵际菑臉?biāo)準(zhǔn)件中選取,這樣可有效的降低成本。
10、模具的裝配
根據(jù)簡(jiǎn)單模的工作特點(diǎn),先裝上模,再裝下模較為合理,并調(diào)整間隙,試沖,返修.具體過(guò)程如下:
10.1.模裝配
10.1.1檢查各將要裝配零件是否符合圖紙要求,形狀并作好劃線,定位等準(zhǔn)備工作.
10.1.2將凸模與凸模固定板裝配,再與凹模板裝配,并調(diào)整間隙.
10.1.3的凸模及凹模與上模座,并在次檢查間隙是否合理后,打入銷釘及擰入螺絲.
10.2.模裝配
10.2.1要裝配零件是否符合圖紙要求,形狀并作好劃線,定位等準(zhǔn)備工作.
10.2.2放在下模座上,再裝入凸凹模固定板并調(diào)整間隙,以免發(fā)生干涉及工件損壞.接著依次按順序裝入銷釘,活動(dòng)擋料銷,彈頂橡膠塊及卸料板,檢查間隙等合理后擰入卸料螺釘,再擰入緊固螺釘,并再次檢查調(diào)整.
10.2.3的上下模按導(dǎo)柱,導(dǎo)套配合進(jìn)行組裝,檢查間隙及其它裝配合理后裝機(jī)進(jìn)行試沖并根據(jù)試沖結(jié)果作出相應(yīng)調(diào)整,直到生產(chǎn)出合格制件.
11、結(jié)束語(yǔ)
模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，因?yàn)槟＞咴诤艽蟪潭壬蠜Q定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力。經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)，從1997年到2000年，對(duì)80多家國(guó)有專業(yè)模具廠實(shí)行增值稅返還70%的優(yōu)惠政策，以扶植模具工業(yè)的發(fā)展。所有這些，都充分體現(xiàn)了國(guó)務(wù)院和國(guó)家有關(guān)部門對(duì)發(fā)展模具工業(yè)的重視和支持。
模具是裝備制造業(yè)的核心，作為機(jī)械制造業(yè)的基礎(chǔ)，模具水平基本反映了這個(gè)國(guó)家工業(yè)水平的高低。我國(guó)的模具工業(yè)水平，雖然經(jīng)過(guò)改革開(kāi)放以來(lái)30年的追趕，但畢竟底子太薄，到現(xiàn)在為止水平并不高，尤其大中型模具的實(shí)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。30年來(lái)，我們利用全球的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的歷史機(jī)遇，投入很大資源發(fā)展模具行業(yè)，但基本上還只是一些低端模具發(fā)展較為成熟些，中高端模具發(fā)展遇到眾多瓶頸。目前我國(guó)模具遠(yuǎn)不能滿足國(guó)內(nèi)需求，國(guó)產(chǎn)模具在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率為低端模具70%，中端模具35%，高端模具不到10%，特別是大型高端模具比如汽車模需要大量進(jìn)口。我國(guó)模具行業(yè)要追趕發(fā)達(dá)國(guó)家還需要很長(zhǎng)的路，國(guó)家需要更多的政策引導(dǎo)，企業(yè)需要更加重視研發(fā)而不是代加工.對(duì)于我們這樣接受了專業(yè)系統(tǒng)的本科教育大學(xué)生也是未來(lái)的模具儲(chǔ)備人才來(lái)說(shuō)，我們具有較高的起點(diǎn)，我們關(guān)注的不應(yīng)該局限于模具技術(shù)，雖然我國(guó)模具行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展遇到的問(wèn)題主要還是技術(shù)問(wèn)題，但是我們應(yīng)該把視野放寬些，只有好的企業(yè)才能搞到好的技術(shù)，我們要關(guān)注更多模具市場(chǎng)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)與改善，模具企業(yè)十分也需要我們這樣的人才，既懂技術(shù)又懂管理又了解市場(chǎng)動(dòng)態(tài)的人才，這才是我們應(yīng)該擔(dān)起振興模具行業(yè)的歷史使命。
本設(shè)計(jì)就是本著這個(gè)思想對(duì)產(chǎn)品模具進(jìn)行分析設(shè)計(jì)，力求設(shè)計(jì)出技術(shù)水平高、經(jīng)濟(jì)效益好的模具，同時(shí)也圍繞著對(duì)新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、新產(chǎn)品投入生產(chǎn)這個(gè)理念展開(kāi)設(shè)計(jì)。彎曲件零件形狀較為簡(jiǎn)單，所以加工工藝也不復(fù)雜。通過(guò)對(duì)零件圖的綜合分析與實(shí)習(xí)單位的實(shí)際生產(chǎn)要求，設(shè)計(jì)出了最可行的加工方案。本模具有生產(chǎn)率高、精度高的特點(diǎn)，加工過(guò)程又不會(huì)影響制品尺寸，這非常符合實(shí)習(xí)公司的實(shí)際生產(chǎn)要求，對(duì)單位能保持全國(guó)模具行業(yè)的領(lǐng)先地位也有一定的促進(jìn)作用。
整套模具的設(shè)計(jì)過(guò)程中使用了先進(jìn)的CAD/CAM技術(shù)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)，在保證模具高精度的同時(shí)簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)的繁瑣計(jì)算過(guò)程，使得設(shè)計(jì)更為便捷。由此可以看到，在大型級(jí)進(jìn)模、高精密、高復(fù)雜性、高技術(shù)含量先進(jìn)模具的設(shè)計(jì)中，使用先進(jìn)的CAD/CAE/CAM技術(shù)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)會(huì)是一條必經(jīng)之路。
設(shè)計(jì)心得
通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，在理論知識(shí)的指導(dǎo)下，結(jié)合認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)中所獲得的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在老師和同學(xué)的幫助下，認(rèn)真獨(dú)立地完成了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。在本次設(shè)計(jì)的過(guò)程中，通過(guò)自己實(shí)際的操作計(jì)算，我對(duì)以前所學(xué)過(guò)的專業(yè)知識(shí)有了更進(jìn)一步、更深刻的認(rèn)識(shí)，能夠把自己所學(xué)的知識(shí)比較系統(tǒng)的聯(lián)系起來(lái)。同時(shí)也認(rèn)識(shí)到了自己的不足之處。到此時(shí)才深刻體會(huì)到，以前所學(xué)的專業(yè)知識(shí)還是有用的，而且都是模具設(shè)計(jì)與制造最基礎(chǔ)、最根本的知識(shí)。
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)歷時(shí)一個(gè)月左右，從最初的領(lǐng)會(huì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求，到對(duì)拿到自己手上的沖壓件的沖壓性能的分析計(jì)算，諸如對(duì)沖壓件結(jié)構(gòu)的分析，對(duì)形狀的分析等，不斷地分析計(jì)算，對(duì)要進(jìn)行設(shè)計(jì)的沖壓件有了一個(gè)比較全面深刻的認(rèn)識(shí)，并在此基礎(chǔ)上綜合考慮生產(chǎn)中的各種實(shí)際因素，最后確定本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的工藝方案。然后是對(duì)排樣方式的計(jì)算，直到模具總裝配圖的繪制，用時(shí)近一個(gè)月。在這段時(shí)間里，我進(jìn)行了大量的計(jì)算：從材料利用率的計(jì)算，到工序壓力的計(jì)算，再工作部分刃口尺寸及公差的計(jì)算，到各種零件結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算以及主要零部件強(qiáng)度剛度的核算。其間在圖書(shū)館翻閱了許多相關(guān)書(shū)籍和各種設(shè)計(jì)資料。因此從某種意義上講，通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，也培養(yǎng)和鍛煉了一種自己查閱資料，獲取有價(jià)值信息的能力。
總之，通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的鍛煉，使我對(duì)模具設(shè)計(jì)與模具制造的整個(gè)過(guò)程都有了比較深刻的認(rèn)識(shí)和全面的掌握。使我接受了一個(gè)模具專業(yè)的畢業(yè)生應(yīng)該有的鍛煉和考查。我很感謝學(xué)校和各位老師給我這次鍛煉機(jī)會(huì)。我是認(rèn)認(rèn)真真的做完這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的，也應(yīng)該認(rèn)認(rèn)真真的完成我大學(xué)三年里最后也是最重要的一次設(shè)計(jì)。但是由于水平有限，錯(cuò)誤和不足之處再所難免，懇請(qǐng)各位指導(dǎo)老師批評(píng)指正，不勝感激。
致 謝
首先感謝學(xué)校及學(xué)院各位領(lǐng)導(dǎo)的悉心關(guān)懷和耐心指導(dǎo)，特別要感謝指導(dǎo)老師給我的指導(dǎo)，在設(shè)計(jì)和說(shuō)明書(shū)的寫(xiě)作以及實(shí)物制作過(guò)程中，我始終得到他的悉心教導(dǎo)和認(rèn)真指點(diǎn)，使得我的理論知識(shí)和動(dòng)手操作能力都有了很大的提高與進(jìn)步，對(duì)模具設(shè)計(jì)與制造的整個(gè)工藝流程也有了一個(gè)基本的掌握。在他身上，時(shí)刻體現(xiàn)著作為科研工作者所特有的嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的教學(xué)風(fēng)范，勇于探索的工作態(tài)度和求同思變、不斷創(chuàng)新的治學(xué)理念。他不知疲倦的敬業(yè)精神和精益求精的治學(xué)要求，端正了我的學(xué)習(xí)態(tài)度，使我受益匪淺。
另外，還要感謝和我同組的其他同學(xué)，他們?cè)趯ふ屹Y料，解答疑惑，實(shí)驗(yàn)操作、論文修改等方面，都給了我很大的幫助和借鑒。
最后，感謝所有給予我關(guān)心和支持的老師和同學(xué)使我能如期完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)。謝謝各位老師和同學(xué)！
感謝學(xué)校對(duì)我這兩年的培養(yǎng)和教導(dǎo)，感謝學(xué)院各位領(lǐng)導(dǎo)各位老師三年如一日的諄諄教導(dǎo)！
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