卷圓鉸鏈件彎曲模具設(shè)計-沖孔、切斷連續(xù)模沖壓模具含9張CAD圖,鉸鏈,彎曲,曲折,模具設(shè)計,沖孔,切斷,割斷,連續(xù),沖壓,模具,cad ,,鉸鏈件彎曲模具設(shè)計,答辯人：XXX,學號：XXXX,,專業(yè)：XXXXX,導師：XXXX,,,,,,,,,,研究背景,工藝設(shè)計,三維及二維圖,運動仿真與有限元分析,,,,,,目錄,Contents,,近年來，隨著工業(yè)化國家勞動力成本的提高以及汽車、家電等行業(yè)的興起，模具市場面臨著巨大的變化。根據(jù)世界經(jīng)濟近年來的發(fā)展趨勢，全球制造業(yè)逐漸向東南亞等國家轉(zhuǎn)移，中國將逐步發(fā)展成為世界一流的制造業(yè)基地。 鉸鏈是一種連接機器、車輛、門窗、器物的兩個部分的裝置或零件，所連接的兩部分或其中的一部分能繞著鉸鏈的軸轉(zhuǎn)動。經(jīng)過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，目前國內(nèi)市場上的鉸鏈件彎曲模具在安全操作性、工作穩(wěn)定性與國外一些先進產(chǎn)品還存在差距。,研究背景,,,工件圖為右圖所示的合頁鉸鏈件，材料為10鋼，材料厚度2mm，適用于大批量生產(chǎn)。,設(shè)計要求,,,材料分析 10鋼為優(yōu)秀碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有良好的沖壓成型性能。塑性、韌性能力良好。易于通過冷熱加工技術(shù)生產(chǎn)工件。 結(jié)構(gòu)分析 零件結(jié)構(gòu)相對簡單且規(guī)則，采用沖裁和彎曲加工即可。 精度分析 零件上所有尺寸均沒有公差要求，均按IT14選取，采用普通沖裁和彎曲即可滿足零件的精度要求。 由以上分析可知，該沖件沖壓工藝性良好，可以沖裁和彎曲。,工藝性分析,,,零件的生產(chǎn)包括沖孔、切斷、預彎和推圓四道基本工序，經(jīng)過分析采用工序的復合，以達到提高生產(chǎn)效率的目的。 有以下幾種方案： 1）切斷、沖孔、預彎、推圓分步進行。 2）切斷、預彎、推圓、沖孔分步進行。 3）沖孔-切斷連續(xù)沖裁，預彎和推圓用雙工位彎曲模生產(chǎn)。 考慮生產(chǎn)效率問題，采用第三種方案：沖孔-切斷連續(xù)沖裁，預彎和推圓用雙工位彎曲模生產(chǎn)。,方案選擇,,,毛坯展開尺寸計算 由于r=3mm，所以采用推圓的方法成形，在推圓過程中坯料變厚并且中性層向外移動。 根據(jù)彎曲坯料展開長度的計算公式計算 彎曲件寬度為24mm，故毛坯尺寸為 57mm24mm。 坯料的平面展開圖如圖所示。,零件工藝計算,,,,,,零件工藝計算,預彎尺寸計算 零件彎曲半徑r0.5t=1mm，對于有圓角半徑的彎曲件，由于變薄不嚴重，按中性層展開的原理，坯料總長度應等于預彎后彎曲件直線部分和圓弧部分長度之和。查得中性層系數(shù)x=0.36。 所以有 彎曲件預彎圖如圖所示。,,,排樣設(shè)計,通過的零件形狀的分析，選擇使用單直排的排樣方式，同時由于凹模刃口強度的問題，還應留一個空工位。所以零件可能的排樣方式只存在一種。如下圖所示選用為2mm1000mm1500mm的鋼板，在彎曲件裁板時，也需要應考慮纖維方向，板料只能使用橫裁。,該零件預彎和推圓均是校正彎曲，查得成形時單位壓力p=100MPa，所以預彎校正彎曲力和推圓校正彎曲力分別為 對于校正彎曲，由于壓料力或頂件力遠小于比校正彎曲力，故一般可以忽略，所以所需壓力機噸位為 由壓彎力的數(shù)值，初步選則設(shè)備為JH23-40型壓力機,預彎推圓部分壓力計算機壓力機選用,,,,,,,,,,零件的具體尺寸為：切斷長度57mm，沖孔周長21.98mm，材料厚度2mm。使用材料為10鋼，取其抗剪強度300MPa。根據(jù)沖裁力基本計算公式，計算切斷力為 沖孔力為 沖孔及切斷部分的卸料力為 沖孔及切斷部分的推件力為 則零件所需總沖壓力為 初選設(shè)備為JC23-16F。,,,,,,,,,,,,,,,,,,沖孔切斷部分壓力計算機壓力機選用,,,,,沖孔切斷連續(xù)模,,,,,沖孔部分,,,,,切斷部分,,,,,彎曲模,,,,,預彎部分,,,,,推圓部分,,,,,沖孔切斷連續(xù)模,,,預彎推圓模,,,沖孔、切斷模 運動仿真,,,,,預彎、推圓模運動仿真,,,,,沖孔凸模有限元分析,,,,,切斷凸模有限元分析,,,,本次畢業(yè)設(shè)計鉸鏈件彎曲模具設(shè)計采用了工序的復合，相對于以前由于加工設(shè)備的限制，所設(shè)計的只能用在普通沖床上通常是由23副模具所組成的成套鉸鏈模具而言，大大提高了生產(chǎn)效率。 本套模具可以滿足中小企業(yè)的生產(chǎn)需求，具有結(jié)構(gòu)簡單、更換方便、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點。 在設(shè)計過程還發(fā)現(xiàn)許多不足需要改善，包括部分細節(jié)的完善、軟件的應用較為生疏等。,結(jié)論,,,,懇請各位導師指正,,學生：XXX,導師：XXX,,,,, XX XXX 論文題目： 鉸鏈件彎曲模具設(shè)計 學 院： 年 級： 專 業(yè)： 姓 名： 學 號： 指導教師： 20XX年 5 月 10 日 摘要 本文主要內(nèi)容為鉸鏈件彎曲模具設(shè)計。其適用于大批量生產(chǎn)，工件材料為10鋼，材料厚度為2mm。 此套模具考慮到提高生產(chǎn)效率的問題，采用工序的復合加工。使用沖孔-切斷連續(xù)沖裁，預彎和推圓用雙工位彎曲模來達成目的。并通過查閱相關(guān)資料，解決設(shè)計中存在的問題，提高設(shè)計的合理性，并使其具有實際應用的價值。 本文以鉸鏈件彎曲模具設(shè)計為主要內(nèi)容，為沖孔-切斷連續(xù)模、預彎和推圓用雙工位彎曲模的設(shè)計。包括零件工藝性分析，工藝方案確定與工藝計算，同時也含有模具零部件以及壓力機的選用等內(nèi)容。 關(guān)鍵詞:鉸鏈件；彎曲模；沖孔；切斷；模具設(shè)計 Abstract The main content of this paper is hinge bending die design. It is suitable for mass production, workpiece material is 10 steel, material thickness is 2mm. Considering the problem of improving production efficiency, this set of mould adopts compound machining of working procedure. Use punch - cut continuous blanking, pre - bending and pushing circle with double - station bending die to achieve the purpose. And through consulting relevant materials, solve the problems in the design, improve the rationality of the design, and make it have practical value. This paper focuses on the design of hinge bending die, including the design of punch - cut continuous die, prebending die and push circle bending die. It includes process analysis of parts, determination of process plan and process calculation, as well as selection of mold parts and presses. Key words:Hinge; Bending die; Punching; Cut off; Mold design II 目錄 摘要 I Abstract II 第一章 緒論 1 1.1 研究背景 1 1.2 研究內(nèi)容及相關(guān)含義 1 第二章 零件工藝性分析 3 2.1 材料分析 3 2.2 結(jié)構(gòu)分析 3 2.3 精度分析 3 第三章 工藝方案與模具結(jié)構(gòu)確認 4 3.1工藝方案確定 4 3.2模具結(jié)構(gòu)的確認 4 3.2.1 模具類型 4 3.2.2 模架類型選用 5 第四章 零件工藝計算 6 4.1 彎曲工藝計算 6 4.1.1 毛坯展開尺寸計算 6 4.1.2預彎尺寸計算 7 4.1.3預彎力計算 8 4.1.4 壓力中心計算 8 4.2 沖孔切斷連續(xù)模工藝計算 9 4.2.1 刃口尺寸計算 9 4.2.2 排樣計算 11 4.2.3 沖壓力計算 12 4.2.4 壓力中心計算 12 4.2.5 壓力機的選用及參數(shù) 13 第五章 模具零部件結(jié)構(gòu)選擇 14 5.1沖孔切斷連續(xù)模零部件設(shè)計 14 5.1.1標準模架選用 14 5.1.2其他零部件結(jié)構(gòu) 14 5.1.3卸料裝置中彈性元件計算 15 5.2彎曲模零部件設(shè)計 16 5.2.1標準模架選用 16 5.2.2彈頂裝置中彈性元件的計算 17 5.2.3斜楔、滑塊設(shè)計 17 第六章 模具總裝圖 19 結(jié)論 21 參考文獻 22 致謝 23 第一章 緒論 1.1 研究背景 近年來，隨著工業(yè)化國家勞動力成本的提高以及汽車、家電等行業(yè)的興起，模具市場面臨著巨大的變化，模具產(chǎn)量變化趨勢如圖1-1所示。根據(jù)世界經(jīng)濟近年來的發(fā)展趨勢，隨著全球制造業(yè)向東南亞等國家轉(zhuǎn)移，中國將逐步發(fā)展成為世界一流的制造業(yè)基地。但與此同時，我們也不能忽視模具行業(yè)在擴張中所面臨的問題。高端模具的制造和生產(chǎn)是一個亟待解決的問題。例如，中國模具行業(yè)一直在忙于擴張，因此忽略了一些重要的問題，導致很大一部分高端設(shè)備仍然需要依賴國外進口。 圖1-1 模具產(chǎn)量變化趨勢圖 在通過學習外國的先進制造技術(shù)中發(fā)現(xiàn)，國外很好的利用了電子軟件來進行輔助設(shè)計。一些二維軟件已成為模具設(shè)計的良好輔助工具，并應用于模具的設(shè)計和制造。同時應用 Creo等三維軟件進行三維建模及運動仿真可以很好地縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，減少設(shè)計中出現(xiàn)的失誤與細節(jié)上的漏洞，使模具的設(shè)計變得趨于完美。 1.2 研究內(nèi)容及相關(guān)含義 模具是人們用來制造模具制品的工具，冷沖壓模具就是一種模具，用于生產(chǎn)具有一定形狀，尺寸和性能的零件，通過在室溫下利用壓力機上獲得變形力。 本文的主要研究內(nèi)容為鉸鏈件彎曲模具設(shè)計，分為沖孔-切斷連續(xù)模、預彎和推圓用雙工位彎曲模兩部分的研究。包括零件工藝分析，工藝計劃確定和工藝計算，以及模具部件的選擇與壓力機選用。 首先選擇使用沖裁模來完成沖孔-切斷的部分，沖裁模作為一種工藝裝備，在沖壓生產(chǎn)中起到了重要作用。而優(yōu)秀的模具結(jié)構(gòu)可以保證工藝方案可以順利實行，并提高目標零件的質(zhì)量。沖裁模的質(zhì)量和精度可以令沖壓零件的質(zhì)量和精度產(chǎn)生很大的變化。而這些變化主要取決于，沖裁模的結(jié)構(gòu)。合理、先進的質(zhì)量，精度將有效的提高生產(chǎn)效率并且對沖裁模本身的使用壽命和方便性等方面也有很大的益處。 根據(jù)工藝性質(zhì)，可分為，沖模，切模，縫模，切模和修邊模。本文主要應用了沖模與切斷模。 然后用彎曲模來進行預彎和推圓的兩道工序，彎曲模分為凸凹兩部分。還有定位，卸載，導向和緊固件，但彎曲模具有其特征，如一般的運動除了凸模和凹模。還會根據(jù)需求來做出其他動作，如擺動、轉(zhuǎn)動等。同時精度要求和生產(chǎn)批次是決定彎曲模具的形狀彎曲部分的形狀的主要因素。 在設(shè)計過程中同樣應用到了CAD/Creo等電子軟件來進行輔助設(shè)計，代替過去使用的尺規(guī)手工繪圖，避免了尺規(guī)畫圖的大部分缺點，如效率低、精度差、勞動量大等。同時這種隨著計算機的發(fā)展，而出現(xiàn)的軟件有很多優(yōu)點，對機械工作者的工作產(chǎn)生很大的益處。 第二章 零件工藝性分析 工件圖為2-1所示的合頁鉸鏈件，材料為10鋼，材料厚度2mm，適用于大批量生產(chǎn)。 2.1 材料分析 10鋼為優(yōu)秀碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有良好的沖壓成型性能。同時其塑性、韌性能力也性能優(yōu)秀。易于通過冷熱加工技術(shù)生產(chǎn)工件，在經(jīng)過正火或冷加工后，可獲得優(yōu)秀的切削加工性能，并且沒有回火脆性，具有很好的焊接性，但在淬透性與淬硬性方面略有瑕疵。 圖2-1 工件圖 它可以制造需要較小應力和高韌性的零件，如汽車車身，容器，深拉船，管道，墊圈等?？捎糜诶滠?，冷沖，冷鐓，冷彎，熱軋等。也可用作低芯強度的滲碳零件和碳氮共滲零件。 2.2 結(jié)構(gòu)分析 零件結(jié)構(gòu)相對簡單且規(guī)則，采用沖裁和彎曲加工可完成加工。經(jīng)計算，彎曲件孔邊距離L=24.5mm>2t=4mm，說明孔位于彎曲變形區(qū)之外。彎曲件圓角半徑r=3mm>0.1t=0.2mm，該零件結(jié)構(gòu)達到彎曲工藝的要求。7mm的孔與零件外形之間的距離為2.5mm，符合lmin≥t=2mm。為防止模具壁厚過薄而容易破損，應考慮采用連續(xù)沖壓。此外，由于沖裁件的外形無圓弧連接過渡，模具壽命低，應考慮采用切斷工序代替落料。 2.3 精度分析 零件上所有尺寸均沒有公差要求，均按IT14選取，采用普通沖裁和彎曲即可滿足零件的精度要求。 由以上分析可知，該沖件沖壓工藝性良好，可以沖裁和彎曲。 第三章 工藝方案與模具結(jié)構(gòu)確認 3.1工藝方案確定 零件的生產(chǎn)包括沖孔、切斷、預彎和推圓四道基本工序，經(jīng)過設(shè)計分析采用工序的復合，以達到提高生產(chǎn)效率的目的。 有以下幾種方案： 1）切斷、沖孔、預彎、推圓分步進行。 2）切斷、預彎、推圓、沖孔分步進行。 3）沖孔-切斷連續(xù)沖裁，預彎和推圓用雙工位彎曲模生產(chǎn)。 考慮生產(chǎn)效率問題，采用第三種方案：沖孔-切斷連續(xù)沖裁，預彎和推圓用雙工位彎曲模生產(chǎn)。 3.2模具結(jié)構(gòu)的確認 3.2.1 模具類型 按所成型材料的不同，可以將模具分為這三個大類。分別為五金模具、塑膠模具、以及特殊模具。 其中五金模具可大致分為如下幾類： 1）沖壓模：沖裁模具、彎曲模具、拉深模具、翻孔模具、縮孔模具、起伏模具、脹形模具、整形模具等。 2）鍛模：模鍛模、鐓鍛模等。 3）擠壓模具、擠出模具、壓鑄模具、鍛造模具等。 而非金屬模具則分為： 1）塑料模具。 2）無機非金屬模具。 而按照模具本身材料的方面也可對模具進行分類，可將模具分為：砂型模具，金屬模具，真空模具，石蠟模具等等。其中，塑料模具作為一種新型模具用處十分廣泛。這類塑料模具一般可按成型種類將模具分為這些種類：用注射方式成型的注射成型模具，以擠壓方式成型的塑成型模具，和另外的氣輔成型模具等。 根據(jù)采用沖孔-切斷連續(xù)沖裁，預彎和推圓用雙工位彎曲模生產(chǎn)的工藝方案。本次設(shè)計選用兩種類型的模具。 沖孔-切斷連續(xù)模選用沖裁模 預彎和推圓用的雙工位彎曲模選用彎曲模 3.2.2 模架類型選用 標準模架可分為四種類型：中間導柱模架、四角導柱模架、對角導柱模架、后側(cè)導柱模架。以下為四種標準模架的優(yōu)缺點分析： 中間導柱模架：節(jié)省材料，具有較高的導向精度，但進料較為困難，不能左右進料。 四角導柱模架：具有很高的導向精度，進料方式簡便，前后左右都可以進料，但取放工件不是很方便。 對角導柱模架：具有較高的導向精度，與四角導柱模架一樣，前后左右都可以進料，取放工件同樣不夠方便。 后導柱模架：具有較高的導向精度，相對于四角與對角而言，有一些差別，其前后左右都可以進料，但取放工件較為方便，缺點是導柱阻力不對稱。 對比工件精度要求與效率問題，選用后側(cè)導柱模架。 第四章 零件工藝計算 4.1 彎曲工藝計算 4.1.1 毛坯展開尺寸計算 由于r=3mm在（0.6~3.5）t=（1.2~7）mm范圍內(nèi)，所以采用推圓的方法成形，在卷圓過程其中坯料變厚并且中性層向外移動。 根據(jù)彎曲坯料展開長度的計算公式可得出，坯料長度為 LZ=l+1.5πr+x1t+r ≈l+5.7r+4.7x1t =34+5.7×3+4.7×0.64×2mm =57.12mm≈57mm 圖4-1 平面展開圖 彎曲件寬度為24mm，故毛坯尺寸為57mm×24mm。坯料的平面展開圖如圖4-1所示。 4.1.2預彎尺寸計算 表4-1 中性層位移系數(shù)X值 零件彎曲半徑r>0.5t=1mm，對于有圓角半徑的彎曲件，由于變薄現(xiàn)象不嚴重，按照中性層展開原理。查表4-1得 中性層系數(shù)x=0.36。所以有 LZ=L1+πα180°r+xt 57mm=L1+πα180°3+0.36×2mm 57mm=L1+5.19mm L1=51.8mm≈52mm 圖4-2 預彎圖 彎曲件預彎圖如圖4-2所示。 4.1.3預彎力計算 該零件預彎和推圓均是校正彎曲，查得成形時單位壓力p=100MPa，所以預彎校正彎曲力F1和推圓校正彎曲力F2分別為 F1=A1p=5×cos20°+52×100N=135.7kN F2=A2p=24×39×100N=93.6kN 故所需壓力機噸位為 F壓力機≥F1+F2=135.7+93.6kN=229.3kN 由壓彎力的數(shù)值，初步選則設(shè)備為JH23-40型壓力機 4.1.4 壓力中心計算 由于零件形狀規(guī)則且對稱，只需計算壓力中心橫坐標。如圖4-3所示建立坐標系，則預彎和推圓中心的橫坐標與縱坐標分別為 x1=74.53mm x2=0 圖4-3 彎曲模壓力中心分析圖 代入壓力中心計算公式得 x0=F1x1+F2x2F1+F2=135.7×74.53+93.6×0135.7+93.6=44mm y0=0 考慮到實際生產(chǎn)的問題，壓力中心左移10.2mm。 4.2 沖孔切斷連續(xù)模工藝計算 4.2.1 刃口尺寸計算 由工件圖可知，該零件可歸屬于一般的沖裁零件。由于零件的實際形狀，沖孔凸，凹模與切斷凸、凹模則使用不同的方法進行制造。查表4-2得 表4-2 沖裁模初始雙面間隙表 最小間隙Zmin=0.246mm，最大間隙Zmax=0.360mm，則有Zmax-Zmin=0.114mm。按下文計算刃口尺寸: 切斷尺寸24-0.520mm，可查得凸模制造公差δT=0.020mm，凹模制造公差δA=0.025mm，磨損系數(shù)X=0.5。切斷可與落料歸分為同一類型，根據(jù)模具的實際情況，考慮到凹凸模的具體形狀，因此Zmin=23×0.2462mm=0.082mm。 凹模刃口計算尺寸 LA=(Lmax-XΔ)0+δA=(24-0.5×0.52)0+0.025=23.740+0.025mm 凸模刃口換算尺寸 圖4-4 切斷凸模承零件圖 LT=(LA-Zmin)-δT0=(23.74-0.082)-0.0200=23.658-0.0200mm 凹模刃口實際尺寸則需要按照凸模進行配研，保證其兩側(cè)共有0.246~0.360mm的均勻間隙，保證切斷部分具有0.082~0.12mm的均勻間隙，切斷凸模零件圖如圖4-4所示。 沖孔尺寸?70+0.36mm，可查得凸、凹模制造公差δT=δA=0.020mm，磨損系數(shù)X取0.5。沖孔的基準件是凸模，間隙取在凹模上。同時應校核δT+δA≤Zmax+Zmin，代人數(shù)據(jù)得0.02mm+0.02mm=0.04mm<0.114mm，校核結(jié)果成立，這說明選擇的δT與δA符合要求。考慮零件要求，還應適當調(diào)整制造公差，所以有 δT=0.4×0.114mm=0.046mm δA=0.6×0.114mm =0.068mm 將已知和查表的數(shù)據(jù)代人公式得 dT=dmin+XΔ-δT0=7+0.5×0.36-0.0200=7.18-0.0200mm dA=(LT-Zmin)0+δA=(7.18-0.246)0+0.020=7.4260+0.020mm 故最后求得沖孔凸模和凹模刃口尺寸為：dT=7.18-0.0200mm dA=7.4260+0.020mm 孔心距（12±0.215）mm，兩個孔為同步加工，因此凹模型孔中心距為 LA=L+Δ8=12±0.438mm=(12±0.054)mm 4.2.2 排樣計算 通過的零件形狀的分析，選擇使用單直排的排樣方式，同時由于凹模刃口強度的問題，還應留一個空工位。所以零件可能的排樣方式只存在一種。如圖4-5所示 圖4-5 排樣方式 選用為2mm×1000mm×1500mm的鋼板，在彎曲件裁板時，也需要應考慮纖維方向，板料只能使用橫裁。查得剪切條料寬度偏差Δ=0.8mm，則條料寬度B=57-0.80，步距S=24mm。裁成寬57mm、長1000mm的條料，一張板料能獲得的零件總個數(shù)如下 n=150057×100024=26×41=1066 本模具省去始用擋料銷，條料前兩個工件為廢料。計算單個零件的面積S=57×24-2×π4×72mm2=1291mm2，得出材料利用率為 η=n×SLb×Lb×100%=1064×12911500×1000×100%=91.6% 圖4-6 零件排樣圖 其具體排樣圖如圖4-6所示。 4.2.3 沖壓力計算 零件的具體尺寸為：切斷長度57mm，沖孔周長21.98mm，材料厚度2mm。使用材料為10鋼，取其抗剪強度300MPa。根據(jù)沖裁力基本計算公式F=KLtτ，計算切斷力為 F1=1.3×57×2×300N=44460N≈44.5kN 沖孔力為 F2=2×1.3×21.98×2×300N=34289N≈34.3kN 沖孔及切斷部分的卸料力為 FX=KXF1+F2=0.04×44.5+34.3kN=3.15kN 沖孔及切斷部分的推件力為 FT=NKTF1+F2=82×0.055×44.5+34.3kN=17.34kN 則零件所需總沖壓力為 F總=F1+F2+FX+FT =44.5+34.3+3.15+17.34kN =99.3kN 初選設(shè)備為JC23-16F。 4.2.4 壓力中心計算 圖4-7沖孔切斷模壓力中心分析圖 壓力中心分析圖如圖4-7所示。由壓力中心計算公式和得出 x0=i=13lixii=13li=57×0+21.98×30+21.98×4257+2×21.98mm=15.7mm≈16mm y0=i=13liyii=13li=57×-22.5+0+057+2×21.98mm =-12.7mm≈-13mm 4.2.5 壓力機的選用及參數(shù) 表4-3 壓力機技術(shù)參數(shù) 1）根據(jù)沖壓力的大小，為沖孔切斷設(shè)備選用壓力機型號為JC23-16F，開式雙柱可傾壓力機具體參數(shù)如表4-3所示。 表4-4 壓力機技術(shù)參數(shù) 1）根據(jù)彎曲力的大小，為彎曲設(shè)備選用壓力機型號為JH23-40，開式雙柱可傾壓力機具體參數(shù)如表4-4所示。 第五章 模具零部件結(jié)構(gòu)選擇 5.1沖孔切斷連續(xù)模零部件設(shè)計 5.1.1標準模架選用 計算得H=Kb=0.28×57mm≈16mm，但該件上還需沖兩個小孔，兩者都在同一模具上進行，因此模具的厚度應適當加厚，取H=20mm。四模壁厚C=(1.5~2）H=30~40mm，取C=40mm。所以凹模的長度×寬度為：116mm×92mm。 模具采用后側(cè)導柱模架，規(guī)格為：上模座160mm×125mm×35mm下模座160mm×125mm×40mm，導柱25mm×130mm，導套25mm×85mm×33mm。其中上模座如圖5-1所示。 圖5-1 上模座零件圖 5.1.2其他零部件結(jié)構(gòu) 凸模固定板與凸模間采取過渡配合，其厚度取凹模厚度的0.7倍，為14mm，平面尺寸與凹模外形尺寸保持一致。 墊板的應用：沖孔凸模承壓面的形狀如圖5-2所示。計算承壓應力 σ=FA=(17.15+3.77)kNπ4×132mm2=158MPa 查得鑄鐵模板的[σP]為90-140MPa，σ>[σp]，所以需要添加墊板，將墊板厚度選取為8mm。 根據(jù)材料厚度與卸料力大小的原則，取卸料板厚度為14mm。 采用壓入式模柄，根據(jù)設(shè)備尺寸，可選擇使用規(guī)格為A40×95的模柄。 圖5-2 沖孔凸模承壓面示意圖 由于切斷部分為單側(cè)沖裁，所以需求側(cè)壓力來選擇擋塊，有 F側(cè)=0.10~0.18F1=0.15×44.5kN=6.68kN 5.1.3卸料裝置中彈性元件計算 根據(jù)零件的材料的厚度，其厚度只有2mm，屬于較薄的范疇，模具采用彈性卸料裝置，使用三個橡膠墊作為彈性部件，尺寸計算如下： 1）確定橡膠墊的自由高度H0 H0=(3.5~4)H工 H工=H工作+H修磨=3+6mm=9mm 由上兩個公式取H0=35mm。 2）確定橡膠墊的橫截積A A=FX/p 經(jīng)查得矩形橡膠墊的預壓量在10%~15%的范圍內(nèi)時其所承受的單位壓力為0.5MPa，所以所需橡膠面積A=3.15kN0.5MPa=6300mm2。 3）由零件的形狀可確定，橡膠形狀為矩形，中間開矩形孔?？椎哪康氖潜苊獍纪鼓Ｎ恢脹_突?？紤]到零件的具體形狀，橡膠墊中間開孔尺寸為14mm×26mm，暫定外部形狀的一邊長為92mm，則另一邊長b為 b×92mm-14mm×26mm=A b=6300+14×2692mm≈72mm 4）校核橡膠墊的自由高度H0 H0a=3586-26=0.58 H0/a在0.5~1.5之間，橡膠墊尺寸符合條件?？傻贸鱿鹉z的裝模高度為0.85×35mm=29.8mm，取整后，得裝模高度為30mm。 5.2彎曲模零部件設(shè)計 5.2.1標準模架選用 標準模板的選擇基于模具的外部尺寸，因此應首先計算模具的周長。根據(jù)工件尺寸可以估算出凹模的盡寸，長度×寬度為259mm×140mm。 模具采用后置導柱模架，規(guī)格為：上模座315mm×200mm×45mm，下模座315mm ×200mm ×50mm，導柱35mm×180mm，導套35mm×115mm×43mm。其中上模座如圖5-3所示。 圖5-3 上模座零件圖 5.2.2彈頂裝置中彈性元件的計算 本部分彈性元件選用為彈簧，其尺寸計算如下： 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)的空間大小和壓力的大小，初始彈簧數(shù)目定為4個，每個彈簧應承擔的壓力為 FY=FD=0.3~0.8F自/4 計算V形件自由彎曲力 F自=0.6KBt2σbr+t=0.6×1.3×24×22×2953+2N=4417N 則所需壓料力FY和頂件力FD為 FY=FD=0.3~0.8F自/4=0.3×4417N/4=331N 所以每個彈簧承擔的壓料力為331N。 根據(jù)F預=FY4=331N的要求選擇彈簧，使所擇的彈簧的允許最大工作負荷F許>F預?？蛇x出彈簧規(guī)格為d=4mm，D2 =22mm，h0 =60mm，F(xiàn)許 =670N，H許 =20.9mm。 基于彈簧壓力的特性，求得彈簧的預壓縮量為 H預=F預H許F許=331×20.9670mm=10.3mm 檢查彈簧的允許最大壓縮量是否滿足要求，即 H許≥H預+H工 彈簧的工作行程為10mm，所以 H許>H預+H工=20.3mm 確定彈簧安裝高度，即 H裝=H0-H預=60-10.3mm=49.7mm 5.2.3斜楔、滑塊設(shè)計 1）斜楔、滑塊之間的關(guān)系。 斜楔的角度一般取α=40°，但為了增加滑塊的行程，本文取α=60°。查得當α=60°時，滑塊行程與斜楔的有效行程之比s/s1=1.732。斜楔作用下滑塊的水平運動如圖5-2所示。根據(jù)零件尺寸可計算出滑塊行程s=(52+5×cos20°-39）mm=17.7mm。所以，通過計算公式可得出斜楔的有效行程s1=s1.732=10.2mm。 2)斜椒、滑塊尺寸設(shè)計。 為確保當斜楔開始推動滑塊時推力的合力是合理的。一般取L2:H2=2~1:1，取H2=35mm。 為了保證滑塊運動的運動平滑，滑塊的寬度一般應滿足條件：B2≤2.5L2。查取B2=140mm，斜楔的寬度B1=120mm。 根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)，斜楔的高度H1和長度L1按結(jié)構(gòu)，取H1=88mm，L1=49.2mm，并設(shè)置可靠的停止以確保斜楔的正常工作。 斜模、滑塊部分應設(shè)有復位機構(gòu)，本文采用彈簧復位。 第六章 模具總裝圖 圖6-1 沖孔切斷?？傃b圖 圖6-2 彎曲?？傃b圖 結(jié)論 本次畢業(yè)設(shè)計《鉸鏈件彎曲模具設(shè)計》采用了工序的復合，相對于以前由于加工設(shè)備的限制，所設(shè)計的只能用在普通沖床上通常是由2~3副模具所組成的成套鉸鏈模具而言，大大提高了生產(chǎn)效率。 本套模具可以滿足中小企業(yè)的生產(chǎn)需求，具有結(jié)構(gòu)簡單、更換方便、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點。 本論文主要研究了一下幾部分內(nèi)容： 1）零件工藝性分析：通過對零件的材料、結(jié)構(gòu)、精度等方面的分析，判斷材料的加工方法與工藝流程。 2）零件工藝計算：對零件的加工進行工藝計算。 3）模具零部件結(jié)構(gòu)確定：對沖裁模及彎曲模中的標準模架進行選用以及其他零部件結(jié)構(gòu)確定，并計算其中的彈性元件。 在設(shè)計過程還發(fā)現(xiàn)許多不足需要改善，包括部分細節(jié)的完善、軟件的應用較為生疏等。 參考文獻 [1] 濮良貴,紀名剛.機械設(shè)計[M].北京:高等教育出版社,2006． [2] 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