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成都紡織高等?？茖W(xué)校 沖壓模具課程設(shè)計(jì)說明書 ——Z形件彎曲模設(shè)計(jì) 院系 機(jī)械系 班級(jí) 模具052班 學(xué)生姓名 韓德平 同組成員 何 強(qiáng) 指導(dǎo)教師 龍 玲 完成日期 2007 年 7 月 7 日 零件簡圖:如右圖所示 生產(chǎn)批量:大批量 材料:Q235 材料厚度:1.5mm 1. 沖壓件工藝分析 該工件只有切斷和彎曲兩個(gè)工序,材料Q235鋼為軟材料,在彎曲時(shí)應(yīng)有一定的凸凹模間隙.工件的尺寸全部為自由公差,可看作IT14級(jí),尺寸精度較低,普通彎曲就能滿足要求. 2. 沖壓方案的確定 該工件包括切斷和彎曲兩個(gè)工序,可以有以下幾種方案: 方案一:先切斷,后彎曲.采用單工序模生產(chǎn); 方案二:切斷___彎曲復(fù)合沖壓.采用復(fù)合模生產(chǎn); 方案一模具結(jié)構(gòu)簡單,但需要兩道工序兩副模具,生產(chǎn)效率低,難以滿足該工件大批量生產(chǎn)要求;方案二需一副模具,生產(chǎn)效率高,盡管模具結(jié)構(gòu)較方案一復(fù)雜,但由于零件幾何形狀簡單,模具制造并不困難.通過對(duì)上述方案的分析比較,該工件的沖壓生產(chǎn)采用方案二為佳. 3. 主要設(shè)計(jì)計(jì)算 (1) 毛坯尺寸計(jì)算 工件彎曲半徑r>0.5t,故坯料展開尺寸公式為： LZ=L直1+ L直2 +L直3 +L彎1+ L彎2 查表3.4.1，當(dāng)r/t=2.5,x=0.39. L直1=14-r-t=14-4-1.5=8.5mm, L直2=40-2t-2r=29mm, L彎1=∏α/180(r+xt)=3.14×90(4+0.39×1.5)/180=7.1984mm, 故LZ=8.5+29+8.5+7.1984+7.1984=60.3968mm (2) 排樣及相關(guān)計(jì)算 采用直排，且無廢料。坯料尺寸為60.40mm×16mm.查板材標(biāo)準(zhǔn)，選用 沖壓力的計(jì)算 落料力：F落=KLtτb=10920 N τb=350MPa 彎曲力：F自=6.6KBt2σb/r+t=2042.182 N σb=400MPa F校=AP=19600 N 頂件力或壓料力： FD=0.5 F自=1021.91 N 壓力機(jī)公稱壓力： F壓=1.2 F校=23520 N (3) 沖壓工序力計(jì)算 根據(jù)沖壓工藝總力計(jì)算結(jié)果，并結(jié)合工件高度，初選開式固定臺(tái)壓力機(jī)JH21-25. (4) 工作部分尺寸計(jì)算 ① 凸模圓角半徑： rT=4mm 工作相對(duì)彎曲半徑r/t較小，故凸模圓角半徑rT等于工件的彎曲半徑。 ② 凹模圓角半徑： rA=6mm ∵t≤2mm, ∴rA=(3___6)t=6mm. ③ 凸，凹模間隙： 彎曲模：Z/2=tmax+Ct=1.5+0.075+0.05×1.5=1.7mm 切斷：Z=0.18mm ④ 凹模深度： t=1.5mm,凹模h0值: h0=4mm. ⑤ 橫向尺寸及公差： 凹模：(60.40-8.5)0+σκ=51.900+0.030mm 活動(dòng)凸模：LA=（Lmax-0.75Δ）0+σκ=39.550+0.030 LT=（LA-2）0-Σt=39.55-3.4=36.150-0.020mm 則活動(dòng)凸模尺寸為36.15+1.5=37.250-0.020mm 凸模尺寸：51.90-37.25-1.7-0.18=11.970-0.020mm 4. 模具的總體設(shè)計(jì) （1） 模具類型的選擇 由沖壓工藝分析可知，采用復(fù)合沖壓，所以模具類型為切斷——彎曲復(fù)合模。 （2） 定位方式的選擇 導(dǎo)料采用導(dǎo)料銷，并采用擋料銷定位，以及采用壓料裝置。 （3） 卸料方式的選擇 采用頂件裝置。 （4） 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，該復(fù)合模采用后側(cè)導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。 5. 主要零部件設(shè)計(jì) （1） 工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ① 活動(dòng)凸模： 結(jié)合工件并考慮加工，將彎曲凸模設(shè)計(jì)成活動(dòng)的。用M8螺釘固定在凸模托板上。，與凸模托板配合按H6/M5，其長度為60mm。如下圖所示： ② 凸模 由于要先切斷在彎曲，故在凸模上嵌入鑲塊，并采用黏結(jié)劑固定。這樣可以節(jié)約材料，以免全部采用較好材料。鑲塊尺寸為2*5mm。 凸模與上模座采用螺釘固定。選用M6螺釘。，與上模按H6/M5配合。其總長L=150mm.如下圖所示。 ③ 凹模 凹模與模座用螺釘固定固定。安裝凹模在模架上的位置時(shí)，要依據(jù)計(jì)算壓力中心的數(shù)據(jù)，將壓力中心和模柄中心重合。其輪廓尺寸如下圖所示： ④ 頂件塊 由于要先彎曲左側(cè)部分，其采用頂件裝置。故在凹模內(nèi)裝配頂板。具體尺寸如下圖所示： （2） 模架及其他零部件的選用 模具選用后側(cè)導(dǎo)柱標(biāo)準(zhǔn)模架，可承受較大的沖壓力。為了提高模具 壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，該復(fù)合模采用后側(cè)導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。 導(dǎo)柱為32mm×160mm，導(dǎo)套為32mm×105mm×43mm 上模座厚度取45mm，即H上模=45； 壓塊厚度取50mm，即H壓塊=50； 凸模托板厚度取25mm，即H托板=25； 下模座厚度取50mm，即H下模=50； 模具閉合高度H閉=H上模+H壓塊+H托板+H下模+H凸-H入=207mm 可見該模具閉合高度小于所選壓力機(jī)JH21-25的最大裝模高度，可以使用。 6. 模具總裝圖 模具工作過程：在沖壓前活動(dòng)凸模在橡皮的作用下與凸模端面齊平。沖壓時(shí)，右側(cè)彈簧將坯料壓緊。凸模和活動(dòng)凸模一起往下，凸模將坯料切斷。繼續(xù)往下，由于橡皮產(chǎn)生的的彈壓力大于頂板下方緩沖器產(chǎn)生的彈頂力，推動(dòng)頂板下移，使坯料左端彎曲，當(dāng)頂板接觸下模座后，橡皮壓縮，則凸模相對(duì)于活動(dòng)凸模下移，將坯料右端彎曲成形，當(dāng)壓塊與上模座相碰時(shí)，整個(gè)工件得以校正。當(dāng)上模回程時(shí)，頂件塊將工件頂出，并手工將工件取走，然后將條料送進(jìn)，進(jìn)行下一個(gè)工件的生產(chǎn)。 模具裝配圖如下圖所示： 7．沖壓設(shè)備的選定 通過校核，選擇開式固定臺(tái)壓力機(jī)JH21-25能滿足要求。其主要參數(shù)如下： 標(biāo)稱壓力：250KN 標(biāo)稱行程：2.8mm 滑塊行程：80mm 行程次數(shù)：100次/min 最大閉合高度：250mm 封閉高度調(diào)節(jié)：50mm 滑塊中心到機(jī)身距離：210mm 工作臺(tái)尺寸（前后×左右）：440mm×700mm 工作臺(tái)孔尺寸：150mm 模柄孔尺寸：40mm×65mm 電動(dòng)機(jī)功率：2.2kw 8．模具的裝配 本模具的裝配先凸，凹模為基準(zhǔn)件，先裝上模，再裝下模。裝配應(yīng)保證間隙均勻。然后裝機(jī)試沖，并根據(jù)試沖結(jié)果做相應(yīng)的調(diào)整。