U形連接件的彎曲模設(shè)計(jì)（健雄）,連接,彎曲,曲折,設(shè)計(jì),健雄 中文題目：U形連接件的彎曲模設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）共 31頁(yè) 圖紙共 8 張 完成日期 答辯日期 摘 要 本U形彎曲件一般用于電氣結(jié)構(gòu)組件中的單元連接件。在此次設(shè)計(jì)過(guò)程中主要運(yùn)用了UG和AUTOCAD這兩個(gè)軟件對(duì)U形彎曲件的結(jié)構(gòu)、形狀進(jìn)行分析和繪畫(huà)。在經(jīng)過(guò)大量的分析和計(jì)算后得出了較為理想的效果。 關(guān)鍵詞：模具設(shè)計(jì)；UG AUTOCAD；U形連接件 Ⅰ 目 錄 前 言 1 1 項(xiàng)目要求 2 2 工藝性分析 3 2.1 黃銅的工藝性分析 3 2.2 彎曲工藝 3 2.2.1 材料的性能 3 2.2.2 彎曲件的結(jié)構(gòu)和尺寸 3 2.2.3 彎曲件的結(jié)構(gòu)和尺寸 3 2.3 沖裁件的工藝分析 4 2.3.1 材料的機(jī)械性能 4 2.3.2 沖裁件的結(jié)構(gòu)和尺寸 4 2.4 彎曲件回彈量及應(yīng)對(duì)措施 5 2.4.1 影響回彈的因素 5 2.4.2 回彈量的確定 5 2.4.3 減少回彈的措施 5 3 沖壓工藝方案 6 3.1 彎曲件的工序安排 6 3.2 沖壓工藝方案的確定 6 4 主要工藝計(jì)算 8 4.1 彎曲件展開(kāi)長(zhǎng)度的計(jì)算 8 4.2 凸模長(zhǎng)度及凸凹模的圓角半徑 8 4.2.1 凸模長(zhǎng)度 8 4.2.2 凸模圓角半徑 9 4.2.3 凹模圓角半徑 9 4.3 沖裁件的排樣 9 4.4 沖壓力的計(jì)算及設(shè)備 11 4.4.1 落料 11 4.4.2 彎曲 12 4.4.3 沖孔 12 4.4.4 沖壓設(shè)備的選擇 13 4.4.5 壓力中心的確定 14 4.5 模具刃口尺寸的計(jì)算 14 4.5.1 沖裁間隙的確定 14 4.5.2 落料刃口尺寸的計(jì)算 15 4.5.3 沖孔刃口尺寸的計(jì)算 15 5 模具結(jié)構(gòu)分析 17 5.1 模具的總體結(jié)構(gòu)圖 17 5.2 凹模板的輪廓尺寸及示意圖 19 5.3 凸模的尺寸及示意圖（部分） 20 5.4 彈性卸料板的尺寸 21 5.5 彈簧的選擇 21 5.6 模架的選擇 21 總 結(jié) 22 致 謝 23 附 錄 24 參考文獻(xiàn) 25 蘇州健雄職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 前 言 眾所周知模具在工業(yè)中被稱為是工業(yè)之母，單看這個(gè)稱號(hào)就可想而知模具在工業(yè)當(dāng)中的重要性。隨著我國(guó)工業(yè)的發(fā)展模具行業(yè)也迎來(lái)了春天。在技術(shù)方面，我國(guó)模具的體系較以前有了很大的完善。其中以珠三角、渤海、長(zhǎng)三角地區(qū)的模具競(jìng)爭(zhēng)力比較大，技術(shù)也較其他地方有進(jìn)一步的提高。在這樣一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)力大的地方可想而知人才的競(jìng)爭(zhēng)也是非常大的，近年來(lái)我國(guó)模具行業(yè)的畢業(yè)生總是供不應(yīng)求，作為學(xué)生我們要做的就是努力提升自己的專業(yè)技能，讓自己在以后的競(jìng)爭(zhēng)和工作上更占優(yōu)勢(shì)，從而不被時(shí)代所拋棄。 其實(shí)，目前，我國(guó)已經(jīng)是世界上模具生成行業(yè)的佼佼者和生產(chǎn)大國(guó)了，但技術(shù)方面雖然較以前有很大的提升，但是和美國(guó)，日本這些技術(shù)大國(guó)相比較來(lái)說(shuō)還是有很大的差距的，正所謂革命尚未成功，同志仍需努力。 模具的種類有很多，比如說(shuō)有沖壓模具、塑料成型模具、壓鑄模具、鍛造成形模具、橡膠成型模具、陶瓷模具等，在這里就不一一列舉了。 設(shè)計(jì)一套模具不是那么的簡(jiǎn)單，首先你得根據(jù)顧客所需要的零件進(jìn)行工藝性的分析其中包括材料性能的分析，各種工藝性能的分析然后再進(jìn)行沖壓方案的分析，分析出不同方案的好壞根據(jù)不同方案的優(yōu)缺點(diǎn)選擇最適合本零件的沖壓方案。另外就是主要工藝的計(jì)算了，你要計(jì)算材料的利用率等，同樣也是選出最合適的方案，材料利用率分析很重要，好的方案可以幫公司省錢(qián)，省成本。當(dāng)你有自己的好的方案的時(shí)候老板說(shuō)不定都會(huì)對(duì)你刮目相看。再然后就是模具的設(shè)計(jì)，模架的選擇，各種小零件的規(guī)格選擇和模具零件的設(shè)計(jì)，我在上學(xué)期間做沖壓模具的時(shí)候老師還會(huì)讓我們把3D的UG圖導(dǎo)成二維AUTOCAD模式，在標(biāo)尺寸以此來(lái)鍛煉我們的軟件使用能力還有標(biāo)注能力。 模具行業(yè)是一個(gè)很有前景的行業(yè)，就我自己而言我未來(lái)五年的計(jì)劃還是希望在模具行業(yè)有一個(gè)好的發(fā)展的，我也希望模具行業(yè)能夠蓬勃發(fā)展，盡量縮小跟歐美等國(guó)家的差距，甚至是超過(guò)他們。 1 項(xiàng)目要求 某沖裁件如圖1-1所示，其技術(shù)要求及生產(chǎn)信息如下： 產(chǎn)品名稱： U型連接件 材 料： H62黃銅 未注公差等級(jí)：IT13 生產(chǎn)批量： 大批量 厚 度: 0.5mm 單 位： mm 圖1-1 U形連接件草圖 2 工藝性分析 2.1 黃銅的工藝性分析 該零件在選材方面我選的是黃銅，主要是因?yàn)辄S銅在工業(yè)上運(yùn)用非常地廣泛,黃銅是由銅和鋅組成的合金。 H62硬黃銅的力學(xué)性能如下所示： 抗拉強(qiáng)度N 412 斷后伸長(zhǎng)率% ≥10 維氏硬度IIV 125～165 抗剪強(qiáng)度 412 從沖壓材料看，H62黃銅比較適合沖壓加工，同時(shí)，零件尺寸不大，胚料及沖裁件的剛性也較好，方便于送料和出件。 2.2 彎曲工藝 2.2.1 材料的性能 當(dāng)彎曲件進(jìn)行彎曲時(shí)，材料的性能也是彎曲件能否很好地彎曲的一個(gè)重要的因素，其中回彈和彎裂是兩個(gè)核心的問(wèn)題，材料的塑性越好，彎曲件極限彎曲程度就越大，彎裂傾倒就越小，所以彎曲件工藝性地好壞取決于材料的斷后伸長(zhǎng)率、彈性模量、和屈服強(qiáng)度。 2.2.2 彎曲件的結(jié)構(gòu)和尺寸 本彎曲件上有兩個(gè)直徑為2mm的圓形孔和長(zhǎng)為6mm 寬為3mm的方形孔，要彎曲部分則是兩個(gè)長(zhǎng)度為15mm寬度為2mm的長(zhǎng)方形。彎曲件結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單并且對(duì)稱，彎曲半徑上下均一致。另外圓角半徑和直邊高度也要經(jīng)過(guò)一系列的計(jì)算得出不宜過(guò)大也不宜過(guò)小。 2.2.3 彎曲件的結(jié)構(gòu)和尺寸 在實(shí)際加工中彎曲件的精度很難把握，影響它的因素有彎曲件本身的因素包括形狀和尺寸，模具的結(jié)構(gòu)還有精度，彎曲件材料的性能和厚度，另外工序的多少與選擇也是影響彎曲件的精度的原因。在一般情況下彎曲件的公差等級(jí)（尺寸）應(yīng)該在IT13以下，角度的公差應(yīng)該大于15度。 2.3 沖裁件的工藝分析 2.3.1 材料的機(jī)械性能 沖裁變形的毛坯應(yīng)該選用有良好的塑性，剛性和硬度的材料。這三種材料各自對(duì)應(yīng)著不同的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。塑性不好就會(huì)影響沖裁件的精度和質(zhì)量，硬度不好的話，沖件的平整度就很難把握，剛度太差則不利于送料和出件。我自己結(jié)合了很多的因素選擇了沖裁工藝性比較好的黃銅。 2.3.2 沖裁件的結(jié)構(gòu)和尺寸 （1）在沖裁件的結(jié)構(gòu)方面我們應(yīng)該盡量滿足簡(jiǎn)單，對(duì)稱的原則。因?yàn)檫@樣有利于提高加工材料的利用率。 （2）沖裁件的圓角。沖裁件的內(nèi)外形轉(zhuǎn)角應(yīng)該避免尖角，應(yīng)該盡量采用圓弧過(guò)渡的方法，這樣的好處是有利于模具的加工，減少在熱處理過(guò)程中發(fā)生的開(kāi)裂情況和提高模具的使用壽命。 表2-1 沖裁件最小圓角半徑 沖件種類 最小圓角半徑 黃銅、鋁 合金鋼 軟鋼 備注 落料 交角≥90° 交角<90° 0.18t 0.35t 0.35t 0.70t 0.25t 0.50t ≥0.25 ≥0.50 沖孔 交角≥90° 交角<90° 0.20t 0.40t 0.45t 0.90t 0.30t 0.60t ≥0.30 ≥0.60 根據(jù)方案分析兩個(gè)圓孔和一個(gè)方孔采用沖孔的沖裁方式，最后彎曲件采用直接落料的方式。因?yàn)楸緩澢牟牧蠟辄S銅，沖孔時(shí)交角的夾角≥90°。根據(jù)上表計(jì)算沖孔時(shí)的最小圓角半徑：0.2×0.5=0.1mm。落料時(shí)交角的夾角≥90°根據(jù)上表計(jì)算落料時(shí)的最小圓角半徑：0.18×0.5=0.8mm。 （3）沖孔尺寸。沖裁件的各個(gè)孔的沖裁受到凸模強(qiáng)度的影響，此外方孔圓孔的最小尺寸方面也受到材料性能的影響。具體分為有導(dǎo)向和無(wú)導(dǎo)向兩種情況，此模具類型為有導(dǎo)向型，關(guān)于有導(dǎo)向沖裁件的孔的最小尺寸見(jiàn)表2-2所示。 表2-2 有導(dǎo)向凸模沖孔的最小尺寸 沖件材料 圓形孔（直徑d） 矩形孔（孔寬b） 硬鋼 軟鋼及黃銅 鋁 0.5t 0.35t 0.3t 0.4t 0.3t 0.28t 注：t為料厚。 因?yàn)楸緩澢牟牧蠟辄S銅，厚度為0.5mm。根據(jù)上表計(jì)算的圓形孔的最小尺寸為0.35×0.5=1.75mm,矩形孔的最小尺寸為0.3×0.5=1.5mm。對(duì)比圖1-1所示尺寸以上計(jì)算結(jié)果完全符合。 2.4 彎曲件回彈量及應(yīng)對(duì)措施 2.4.1 影響回彈的因素 在實(shí)際彎曲過(guò)程中影響回彈的因素有很多比如說(shuō)材料的力學(xué)性能、相對(duì)彎曲半徑、彎曲角度、彎曲方式和模具的間隙。分析的時(shí)候應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行分析。 2.4.2 回彈量的確定 由于回彈量跟許多因素有關(guān)，各個(gè)因素之間又在相互影響，所以很難進(jìn)行具體的分析。在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)我們可以根據(jù)CAE軟件來(lái)進(jìn)行分析，除此之外我們還可以根據(jù)簡(jiǎn)單的計(jì)算和根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來(lái)初步確定。由于本零件回彈量比較小基本可以忽略不計(jì)，所以在這里就不做具體的計(jì)算。 2.4.3 減少回彈的措施 首先回彈是彎曲件加工過(guò)程的一個(gè)固定因素，是避免不了的，但是我們可以在實(shí)際設(shè)計(jì)制造過(guò)程中多多少少地避免一些。例如在彎曲件的設(shè)計(jì)過(guò)程中通過(guò)盡量避免選用過(guò)大的相對(duì)彎曲半徑、采用合理的彎曲工藝、合理地設(shè)計(jì)彎曲模的結(jié)構(gòu) 3 沖壓工藝方案 3.1 彎曲件的工序安排 該零件的彎曲成形方式如圖3-1所示。 圖3-1 彎曲件成形簡(jiǎn)圖 初步擬定該U型連接板的彎曲方式如圖3-1所示，因?yàn)樵摿慵容^簡(jiǎn)單所以我采用了一次成形彎曲方式進(jìn)行彎曲。另外在彎曲件的工序安排方面因?yàn)楸緩澢叽巛^小而且需要大批量生產(chǎn)，為了方便操作、提高生產(chǎn)效率和定位的精準(zhǔn)我選用了沖裁、彎曲的連續(xù)沖壓的方式進(jìn)行生產(chǎn)。 沖裁工序的安排，根據(jù)排樣圖方案一所示本彎曲件一共分為八個(gè)工位，第一個(gè)工位為沖導(dǎo)正銷孔，第二個(gè)工位為沖切直徑為2mm的圓孔，第三個(gè)工位為空工位，第四個(gè)工位為沖切兩端廢料，第五個(gè)工位為沖切中部廢料，第六個(gè)工位為U形彎曲，第七個(gè)工位為沖長(zhǎng)方形的孔，第八個(gè)工位為沖切載體。 3.2 沖壓工藝方案的確定 根據(jù)分析知道U形連接板的沖壓成形需要落料、沖孔和彎曲等多道工序，所以我們?cè)趯?shí)際設(shè)計(jì)的過(guò)程中制定合理的成形工藝方案就顯得尤為重要。在制定工藝方案的過(guò)程中我們要秉承這提高生產(chǎn)效率、降低成本的原則，這時(shí)候可以把多道工序合在一起做復(fù)合能夠復(fù)合的工序。但是這又使模具的復(fù)雜程度提高了從而又提高了實(shí)際制造中的成本。這就要求我們合理地選用方案來(lái)把成本降到最低。 所以我的彎曲件的沖壓成形方案基本確定為以下三種; 方案一：（1）先沖孔再?gòu)澢舐淞先阶叩募?jí)進(jìn)模方案 方案二：（2）先彎曲最后落料沖孔的復(fù)合模方案 方案一基本沒(méi)有復(fù)合程序，工序簡(jiǎn)單，模具結(jié)構(gòu)也較為簡(jiǎn)單，但生產(chǎn)道次數(shù)較方案二較多。 方案二采用了復(fù)合模的方式，這樣做的好處是幾道工序一起完成這樣既減少了時(shí)間又減少了人力物力但是對(duì)模具實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中的精度要求很高，這樣做使得模具的設(shè)計(jì)費(fèi)和制造費(fèi)用翻倍反而得不償失。綜上所述我選擇了方案一級(jí)進(jìn)模的方案。 4 主要工藝計(jì)算 4.1 彎曲件展開(kāi)長(zhǎng)度的計(jì)算 基于彎曲件的相對(duì)彎曲半徑為r/t=0.2/0.5=0.4<0.5,按照書(shū)本上中性層展開(kāi)長(zhǎng)度計(jì)算。查表4-1可知U形連接板兩側(cè)彎曲部分的圓角的中性層內(nèi)移系數(shù)為x=0.24，彎曲件的展開(kāi)長(zhǎng)度等于各直邊部分長(zhǎng)度與各圓弧部分長(zhǎng)度總和。直邊部分的長(zhǎng)度是不變的，而圓弧 部分的長(zhǎng)度則需考慮材料的變形和中性層的位移。根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際，我們將彎曲件的展開(kāi)尺寸計(jì)算分成為以下三種情況： （1） r/t>0.5的彎曲件。 （2） r/t<0.5的彎曲件。 （3） 鉸鏈?zhǔn)綇澢? 由于本人的彎曲件的r為0.2，t為0.5，故r/t<0.5。屬于第二種情況。 根據(jù)公式Lz=l1+l2+l3+0.6t（一次同時(shí)彎曲兩個(gè)角）可得展開(kāi)長(zhǎng)度計(jì)算；1.5+1.5+0.6t+9=12.3mm 表4-1 中興層位移系數(shù)x值 r/t 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 1.0 1.2 x 0.21 0.22 0.23 0.24 0.25 0.26 0.28 0.30 0.32 0.33 r/t 1.3 1.5 2 2.5 3 4 5 6 7 ≥8 x 0.34 0.36 0.38 0.39 0.40 0.42 0.44 0.46 0.48 0.50 注：來(lái)自《冷沖模具設(shè)計(jì)與項(xiàng)目實(shí)踐》P176 圖4-1 展開(kāi)長(zhǎng)度 4.2 凸模長(zhǎng)度及凸凹模的圓角半徑 4.2.1 凸模長(zhǎng)度 凸模長(zhǎng)度的計(jì)算: 當(dāng)采用彈性卸料板時(shí)，凸模長(zhǎng)度可表示為：L=凸模固定板厚度（mm）+卸料板（mm）+卸料彈性元件的安裝高度（mm） 即：L=15mm+14mm+15mm=44mm 又因?yàn)橥鼓５母叨纫陀谛读习逯辽?mm，所以本彎曲件的凸模高度為43mm 4.2.2 凸模圓角半徑 當(dāng)彎曲件的相對(duì)彎曲半徑r/t<5且不小于rmin/t時(shí)，凸模圓角半徑等于彎曲件的圓角半徑。故凸模圓角半徑為0.2mm 4.2.3 凹模圓角半徑 當(dāng)材料厚度小于2mm時(shí)，可取凹模圓角半徑為（3～6）t,故本彎曲件的凹模圓角半徑為3t=1.5mm 4.3 沖裁件的排樣 根據(jù)彎曲件展開(kāi)長(zhǎng)度的計(jì)算我們得知要得到圖1-1的零件我們所選用的彎曲件的毛坯的尺寸為24mm×12.3mm的矩形，我采用了一下兩種排樣圖方案相互對(duì)比。 （1）方案一如圖4-2所示。 圖4-2 排樣圖 方案一 材料規(guī)格選用600mm×1200×0.5mm的H62板材 當(dāng)我們豎著裁剪時(shí)每張板材上可得條料為600/26=23條； 每條條料可裁零件數(shù)（1200-1）/11=109件； 每張板可裁零件數(shù)23×109=2507件。 由零件圖可計(jì)算單個(gè)零件的材料面積為A0=224mm2： 材料利用率的計(jì)算： 工件面積：224 mm2 條料寬度：24＋1×2＝260 -0.3mm 步 距：11mm 根據(jù)公式:n=(A/BS)×100% 式中：n:為材料利用率； A：為一個(gè)沖裁件的實(shí)際面積，mm； S：為送料步距，mm； B：為條料寬度，mm。 材料利用率（單件） ：224/358×100%≈62％。 （2）方案二如圖4-3所示 圖4-3 排樣圖 方案二 由零件圖可計(jì)算單個(gè)零件的材料面積為A0=224mm2： 材料利用率的計(jì)算： 工件面積：224 mm2 條料寬度：12.3＋2×2＝160 -0.3mm 步 距：25mm 根據(jù)公式:n=(A/BS)×100% 材料利用率（單件） ：224/407×100%≈55％。 經(jīng)比較方案一和方案二的材料利用率存在很大的差別，方案一明顯勝于方案二，故我們選用方案一作為我們的最終排樣圖方案。 表4-2 最小搭邊值（部分） 材料厚度t/mm 工作件a1 側(cè)邊a 工作件a1 側(cè)邊a <0.25 ≥0.25～0.5 ≥0.5～0.8 ≥0.8～1.2 1.8 1.2 1.0 0.8 2.0 1.5 1.2 1.0 2.2 1.8 1.5 1.2 2.5 2.0 1.8 1.5 4.4 沖壓力的計(jì)算及設(shè)備 4.4.1 落料 沖壓力分為沖裁力（F）、卸料力(F×)、推件力(FT)和頂件力 采用平刃口凸模和凹模進(jìn)行沖裁時(shí)，沖裁力F=Ltτ 式中，L-------沖裁件周長(zhǎng)（mm） T-------材料厚度（mm） τ-------材料的抗剪強(qiáng)度（MPa） F沖=F= Ltτ =6.28×0.5×412 =1293（N） ≈1.3（KN） 沖裁力：落料F落=L落×t×τ=2.02×0.5×412=416.12(N)≈0.4(KN) 推件力： FT=n×KT×F孔=2×0.05×1.3=0.13（KN） 其中K×、KT-------分別為卸料力系數(shù)、推桿力和頂件力系數(shù)其值見(jiàn)表4-2； 表4-2 卸料力、推件力和頂件力的系數(shù) 沖件材料 K× KT KD 純銅、黃銅 鋁、鋁合金 0.02～0.06 0.025～0.08 0.03～0.09 0.03～0.07 0.03～0.09 0.03～0.07 鋼（料厚t/mm） ～0.1 >0.1～0.5 >0.5～2.5 >2.5～6.5 >6.5 0.065～0.075 0.045～0.055 0.04～0.05 0.03～0.04 0.02～0.03 0.1 0.063 0.055 0.045 0.025 0.14 0.08 0.06 0.05 0.03 4.4.2 彎曲 此工件為U形彎曲件 U形彎曲件的計(jì)算公式為 F1=0.7KBt2σb/r+t 式中F1-------自由彎曲力 B-------彎曲件寬度 T-------彎曲件材料厚度 r-------彎曲內(nèi)半徑 σb-------材料抗拉強(qiáng)度 K-------安全系數(shù) 根據(jù)公式計(jì)算得F1=0.7×1.3×12.3×0.52×412/0.5+0.5≈1.15(KN) 4.4.3 沖孔 沖孔的力就是前面我們?cè)诼淞鲜怯?jì)算得那個(gè)。 沖孔力：F沖=F= Ltτ =6.28×0.5×412 =1293（N） ≈1.3（KN） 推件力：FT=nKTF沖 =2×0.05×1.3KN =0.13KN 總沖壓力為： 推件力+沖孔力=F∑=FT+F沖=1.3+0.13=1.43KN 4.4.4 沖壓設(shè)備的選擇 沖壓設(shè)備的選擇是工藝設(shè)計(jì)中至關(guān)重要的一步，其關(guān)系到模具使用壽命、產(chǎn)品安全以及生產(chǎn)效率等一系列的問(wèn)題。沖壓設(shè)備的選擇大致包括兩個(gè)方面：規(guī)格和類型。 首先，我們要根據(jù)各工序受沖壓力的大小，工件的尺寸，精度情況和批量的大小來(lái)確定壓力機(jī)的類型。 由于本彎曲件的沖壓力均較小，工件的尺寸也較小，因此我選擇了可傾式開(kāi)式壓力機(jī)。根據(jù)表4-3壓力機(jī)參數(shù)以及注意壓力機(jī)行程需大于工件高度兩倍的要求我選用了J23-6.5壓力機(jī)。 表4-3 開(kāi)式雙柱可傾式壓力機(jī)（部分）主要技術(shù)規(guī)格 型號(hào) J23-6.5 J23-10 J23-16 J23-25 J23-35 J23-40 J23-63 J23-80 公稱壓力/KN 63 100 160 250 350 400 630 800 滑塊行程/mm 35 45 55 65 80 100 100 `130 滑塊行程次數(shù)(次/min) 170 145 120 55 50 80 40 45 最大閉合高度/mm 150 180 220 270 280 300 400 380 閉合高度調(diào)節(jié)量/mm 35 35 45 55 60 80 80 90 滑塊中心線至床身距離/mm 110 130 160 200 205 220 310 290 立柱距離/mm 105 180 220 270 300 300 420 380 工作臺(tái)尺寸/mm 前后 200 240 300 270 380 420 570 540 左右 310 370 450 560 610 630 860 800 工作臺(tái)孔尺寸/mm 前后 110 130 160 200 200 150 310 230 左右 160 200 240 290 290 300 450 360 直徑 140 170 210 260 260 200 400 280 墊板尺寸/mm 厚度 30 35 40 50 60 80 80 100 直徑 150 200 模柄孔尺寸/mm 直徑 30 30 40 40 50 50 50 60 深度 55 55 60 60 70 70 70 80 滑塊/mm 前后 190 230 360 350 左右 210 300 400 370 床身最大可傾斜角 45° 35° 35° 30° 20° 30° 25° 30° 參照上表可得該壓力機(jī)與模具設(shè)計(jì)有關(guān)系的參數(shù)為： 公稱壓力：63KN 滑塊行程：35mm 最大閉合高度：150mm 閉合高度調(diào)節(jié)量：35mm 工作臺(tái)尺寸：200mm×310mm 工作臺(tái)板厚度：30mm 模柄孔尺寸：30mm×55mm 工作臺(tái)尺寸：110mm×160mm 4.4.5 壓力中心的確定 模具的壓力中心是指沖壓合力作用點(diǎn)的為止。為確保壓力機(jī)和模具正常工作，應(yīng)該使沖模的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心重合。從而避免在實(shí)際沖裁的過(guò)程中因?yàn)閴毫C(jī)與沖模的中心偏離導(dǎo)致的滑塊和導(dǎo)軌之間以及模具導(dǎo)向零件產(chǎn)生不均勻磨損降低模具和壓力機(jī)的使用壽命。此外形狀簡(jiǎn)單且對(duì)稱的零件，比如說(shuō)正方形，其壓力中心就在兩對(duì)角線的交點(diǎn)，圓形的壓力中心就在圓的中心點(diǎn)。 此套模具的壓力中心就是彎曲件中的正方形沖孔的對(duì)角線的交點(diǎn)。 4.5 模具刃口尺寸的計(jì)算 4.5.1 沖裁間隙的確定 沖裁間隙是沖裁模凸、凹模刃口之間的間隙。凸模凹模單側(cè)的間隙稱為單面間隙，用Z/2表示，兩側(cè)間隙之和稱為雙面間隙，用Z表示。 通常情況下沖裁間隙的確定有理論確定法和經(jīng)驗(yàn)確定法兩種，理論確定法需要知道剪裂紋與垂線間的夾角，很難測(cè)量，故選用經(jīng)驗(yàn)確定法。具體數(shù)值可見(jiàn)下表4-4。 表4-4 沖裁模初始雙面間隙 材料厚度t/mm 軟鋁 純銅、黃銅、軟銅 Zmin Zma× Zmin Zma× 0.2 0.008 0.012 0.010 0.014 0.3 0.012 0.018 0.015 0.021 0.4 0.016 0.024 0.020 0.028 0.5 0.020 0.030 0.025 0.035 來(lái)自《冷沖模具設(shè)計(jì)與項(xiàng)目實(shí)踐》P52 因?yàn)楸静牧蠟?.5mm的黃銅，故查表得沖裁間隙得落料和沖孔模刃口初始雙面間隙為Zmin=0.025，Zmax=0.035。 4.5.2 落料刃口尺寸的計(jì)算 圖4-4 入體原則標(biāo)注 （1） 零件的尺寸標(biāo)注需要根據(jù)“入體原則”標(biāo)注，如圖4-4所示。 （2） 上面已經(jīng)說(shuō)了Zmin=0.025，Zmax=0.035，則Zmax-Zmin=0.01。在磨損系數(shù)的選擇方面，一般沖件精度在IT11至IT13以上都選x=０.75。 （3） 確定刃口尺寸公差。查表4-5可得凸、凹模的制造公差為：δp=0.02mm, δd=0.02mm。δp+δd=0.02mm+0.02mm=0.04m> Zmax-Zmin=0.01,不滿足凸、凹模分別制造，故采用凸模與凹模配制法，具體制造公差如下： δd=0.6（Zmax-Zmin）=0.6×0.01=0.006mm 將上述各參數(shù)值帶入公式，得刃口尺寸為： Dd＝（Ｄmax-x△）+δd 0=（2.1-0.75×0.1）+0.036 0=2.025+0.036 0 mm Dd＝（Ｄmax-x△）+δd 0=（0.7-0.75×0.1）+0.036 0=0.625+0.036 0 mm 凸模尺寸采用與凹模配做的方法,同時(shí)要保證凸、凹模雙邊間隙為0.005mm,且沿周邊均勻。 4.5.3 沖孔刃口尺寸的計(jì)算 第（1）、（2）步的基本參數(shù)和落料一致，因?yàn)闆_件精度為IT12，所以磨損系數(shù)x=0.75 。 （3）確定刃口尺寸公差。查表4-5可得凸、凹模刃口制造公差為：δp=0.02mm, δd=0.02mm。δp+δd=0.02mm+0.02mm=0.04m> Zmax-Zmin=0.01,不滿足凸、凹模分別制造，故采用凸模與凹模配制法。 圓孔凸模刃口尺寸： dp=(1.9+0.75×0.1)0 -0.02=1.980 -0.02 mm 方孔凸模刃口尺寸： dp=(5.85+0.75×0.15)0 -0.02=5.960 -0.02 mm dp=(2.88+0.75×0.12)0 -0.02=2.970 -0.02mm 中間廢料切除凸模刃口尺寸： dp=(14.82+0.75×0.18)0 -0.02=14.950 -0.02 mm dp=(0.9+0.75×0.1)0 -0.02=0.970 -0.02 mm 兩端廢料切除凸模刃口尺寸： dp=(8.85+0.75×0.15)0 -0.02=8.960 -0.02 mm dp=(1.9+0.75×0.1)0 -0.02=1.980 -0.02 mm dp=(4.38+0.75×0.12)0 -0.02=4.470 -0.02 mm dp=(0.6+0.75×0.1)0 -0.02=0.590 -0.02 mm 凹模尺寸采用與凸模配做的方法，時(shí)要保證凸、凹模雙邊間隙為0.005mm,且沿周邊均勻。 表4-5 規(guī)則形狀（圓形、矩形）沖裁時(shí)凸、凹模刃口的制造公差 基本尺寸 凸模偏差δp 凹模偏差δd ≤18 >18～30 >30～80 >80～120 0.020 0.020 0.020 0.025 0.020 0.025 0.030 0.035 5 模具結(jié)構(gòu)分析 5.1 模具的總體結(jié)構(gòu)圖 如圖5-1所示，此套模具為級(jí)進(jìn)模，凹模2定位與下模座1之上，導(dǎo)料板位于凹模板之，三者依靠螺釘21進(jìn)行固定。凸模依靠階梯固定在凸模板上面，墊板墊在凸模之上。工作時(shí)上模部分進(jìn)行下行凸模接觸凹?？谶M(jìn)行沖裁，卸料時(shí)通過(guò)卸料螺釘和彈性卸料板進(jìn)行卸料。 1-下模座；2-凹模板；3-導(dǎo)料板；4-凸模；5-圓孔凸模；6-凸模固定板；7-墊板；8-內(nèi)六角螺釘；9-模柄；10-打桿；11-卸料螺釘；12-大彈簧；13-兩端廢料切斷凸模；14-中間廢料切斷凸模；15-彎曲凸模；16-沖切載體凸模；17-方孔凸模；18-彈性卸料板；19-頂件器；20-小彈簧；21-內(nèi)六角螺釘；22-導(dǎo)套；23-導(dǎo)柱；24-上模座；25-；圓柱銷 圖5-1 裝配總圖主視圖 圖5-2 模具裝配總圖 左視圖 圖5-3 模具裝配總圖 俯視圖 5.2 凹模板的輪廓尺寸及示意圖 輪廓尺寸：矩形板式凹模輪廓尺寸包括凹模板的長(zhǎng)度（L）、寬度（B）和厚度（H）。平面尺寸L和B的構(gòu)成除了最大距離S１和S２外，尺寸L和B的確定應(yīng)協(xié)調(diào)以下幾方面因素： （１） 螺孔、銷孔的布置空間應(yīng)滿足表５－１的要求。 表5-1 螺孔、銷孔的最小布置尺寸 簡(jiǎn)圖 螺釘孔 M6 M8 M10 M12 M16 M20 M24 A 淬火 10 12 14 16 20 25 30 不淬火 8 10 11 13 16 20 25 B 淬火 7 8 9 10 12 13 17 C 淬火 5 不淬火 3 銷釘孔 ?4 ?6 ?8 ?10 ?12 ?16 ?20 D 淬火 7 9 11 12 15 16 20 不淬火 4 6 7 8 10 13 16 （3）凹模刃壁至凹模板外緣的距離（w1、w２、w３、w４）一般取凹模板厚度的１.5至２倍，刃口形狀為圓弧時(shí)取最小值，為直線時(shí)取中指，為尖角時(shí)取最大值。 具體凹模板的數(shù)據(jù)見(jiàn)圖５－２所示： 圖5-2 凹模板 5.3 凸模的尺寸及示意圖（部分） 圖5-3 凸模 5.4 彈性卸料板的尺寸 圖5-4 彈性卸料板 5.5 彈簧的選擇 沖模常用的卸料彈簧有圓柱螺旋壓縮彈簧和蝶形彈簧。在本套模具中我選用的是圓柱螺旋壓縮彈簧。 5.6 模架的選擇 根據(jù)自己設(shè)計(jì)的模具的閉合高度，對(duì)應(yīng)壓力機(jī)的閉合高度數(shù)據(jù)，還有凸、凹模板的周界來(lái)選擇模架。 凹模周界L=118mm、B=51mm.閉合高度為97mm。在此選用I級(jí)精度的后側(cè)導(dǎo)柱模架。 沖孔和落料時(shí)的模架為： GB2855.6-81H.20 上模座：L/mm×B/mm×H/mm=160×100×35 GB2855.6-81H.20 下模座：L/mm×B/mm×H/mm=160×100×35 彎曲時(shí)的模架為： L/mm×B/mm×H/mm=160×100×35 L/mm×B/mm×H/mm=160×100×35 總 結(jié) 這份設(shè)計(jì)我花了大約一個(gè)月的時(shí)間，在這段時(shí)間里我認(rèn)真仔細(xì)地收集了彎曲模的大部分信息，包括對(duì)沖件材料的分析，沖壓方案的選擇，各個(gè)零件的選擇和各個(gè)板的確定我都化了很多的心思。在這個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中我對(duì)AUTOCAD和UG這方面的知識(shí)掌握地更加牢固。 首先，第一步是確定論文題目，經(jīng)過(guò)仔細(xì)地思考，以及在老師地幫助下我確定了我的題目，即U形連接件的彎曲模設(shè)計(jì)。要知道論文題目很重要，好的論文題目可以讓你的思想更加開(kāi)闊，豁達(dá)，在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中也省去了不必要的麻煩。論文題目選好后的第二步就是開(kāi)始對(duì)零件進(jìn)行分析，確定其材料，大小尺寸是否適合沖裁，彎曲。確定下來(lái)之后即是對(duì)零件的工藝性分析，這期間我查閱了大量的資料，得出了此零件的工藝性性能。第三步是零件排樣圖的確定，在設(shè)計(jì)排樣圖的時(shí)候涉及到搭邊值需要查表得知，不同的排樣方式關(guān)系到實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中材料利用率的問(wèn)題，所以我們應(yīng)該盡量多的設(shè)計(jì)不同的排樣圖得出哪種方式材料利用率最高。第四步是各個(gè)板的設(shè)計(jì)，其中最要注意的是凹模板，凹模板的輪廓尺寸，以及凹?？椎竭叺木嚯x都是要查書(shū)得出具體數(shù)據(jù)的。第五步是凸模、凹模刃口尺寸的確定，長(zhǎng)度、深度的確定，壓力中心的選擇與確定。最后一步是模架和壓力機(jī)的選擇，模架的選擇需要根據(jù)模具的長(zhǎng)度，凹模板的輪廓尺寸來(lái)確定，壓力機(jī)的選擇則要根據(jù)模具的沖壓力來(lái)做出具體的權(quán)衡。 剛開(kāi)始不知道怎么寫(xiě)比較迷茫，后來(lái)在老師的幫助下有了自己的想法，先是確定了我自己要做的論文題目，然后再是根據(jù)論文收集資料，不斷在實(shí)踐中總結(jié)知識(shí)從而添加到自己的畢業(yè)論文中。彎曲模的設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)還是在彎曲這道工序上，這道工序要考慮的內(nèi)容有很多比如說(shuō)彎曲時(shí)的彎曲力、彎曲件彎曲時(shí)的回彈量等都是必須要考慮的內(nèi)容。每一次的修改，每一次的嘗試都是向前勇敢的地邁了一步。盡管過(guò)程異常艱辛，我還是堅(jiān)持了下來(lái)，因?yàn)檫@是畢業(yè)的固性條件，我在寫(xiě)論文的過(guò)程中也學(xué)到了很多的知識(shí)，讓我的信念更加地堅(jiān)定。 致 謝 大學(xué)三年中我要感謝的人有很多，我要感謝我的老師在我迷茫時(shí)能給我指出正確的道路，就像燈塔一樣照耀著在大海中迷路的水手。我要感謝我的同學(xué)，是他們陪我一起玩耍，陪我一起成長(zhǎng)，在平常的生活中給了我無(wú)微不至的照顧。我最要感謝的人就是我的父母，是他們給了我上大學(xué)的機(jī)會(huì)，使他們用自己的血汗錢(qián)供我上學(xué)讓我認(rèn)識(shí)了我的老師，同學(xué)們。 附 錄 參考文獻(xiàn) [1] 翁其金，冷沖壓技術(shù). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001. [2] 徐正坤. 沖壓模具及設(shè)備. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005. [3] 模具實(shí)用技術(shù)叢書(shū)編委會(huì). 沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000. [4] 沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫(xiě)組. 沖模設(shè)計(jì)手冊(cè). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001. [5] 姜奎華. 沖壓工藝模具設(shè)計(jì). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003. [6] 甄瑞麟．模具制造技術(shù)．　北京：機(jī)械工業(yè)出版社，25． [7] 胡石玉．精密模具制造工藝．南京：東南大學(xué)工業(yè)出版社，2004． [8] 李發(fā)志．模具先進(jìn)制造技術(shù)．　北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003． [9] 華中科技大學(xué)．沖壓件可成形性分析培訓(xùn)手冊(cè) [10] 華峰精益科技有限公司 沖壓工藝及模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)培訓(xùn)手冊(cè) 25 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期檢查表 設(shè)計(jì)（論文）題目 U形連接件的彎曲模設(shè)計(jì) 檢 查 項(xiàng) 目 是 否 綜合、補(bǔ)充填寫(xiě) 學(xué) 生 填 寫(xiě) 正在按計(jì)劃完成 √ 學(xué)生簽名：杭晨 年 月 日 能完成任務(wù)書(shū)規(guī)定的任務(wù) √ 工作學(xué)習(xí)態(tài)度端正 √ 能遵守紀(jì)律、按時(shí)出勤 √ 每周與指導(dǎo)教師見(jiàn)面 √ 累積請(qǐng)假課時(shí) 2 累積曠課課時(shí) 無(wú) 每周與指導(dǎo)教師見(jiàn)面幾小時(shí) 2（小時(shí)） 指導(dǎo)教師填寫(xiě) 任務(wù)書(shū)填寫(xiě)完整、規(guī)范 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 正按進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行 學(xué)生態(tài)度端正、無(wú)曠課 每周與學(xué)生見(jiàn)面幾小時(shí) （小時(shí)） 專業(yè)負(fù)責(zé)人 填寫(xiě) 是否按要求進(jìn)行 專業(yè)負(fù)責(zé)人簽字： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū) 課題名稱： U形連接件的彎曲模設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 杭晨 學(xué) 號(hào)： 140301111237 院（系）： 中德工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí)： 模具設(shè)計(jì)與制造1413 指導(dǎo)教師： 起止日期 年 月 日至 年 月 日 一、課題來(lái)源、目標(biāo)及意義 本U形連接件主要用于電氣結(jié)構(gòu)組件中的單元連接件，U形連接件在生活中很常見(jiàn)。而且U形連接件的尺寸較小，很適合我們這些模具專業(yè)的初學(xué)者作為自己的研究項(xiàng)目。 研究該項(xiàng)目是為了更好的去學(xué)習(xí)U形連接件的設(shè)計(jì)過(guò)程，熟悉怎樣用一些軟件，比如用UG畫(huà)三維圖、CAD繪二維圖等。通過(guò)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，學(xué)生將對(duì)沖壓模有更進(jìn)一步的了解。 對(duì)于本次設(shè)計(jì)，學(xué)生將綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，完成材料的選用、材料的工藝分析、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、凹模板尺寸的確定、繪制主要零件的零件圖、模具裝配圖的繪制等。在以后的設(shè)計(jì)模具時(shí)，學(xué)生就知道如何去設(shè)計(jì)模具，讓學(xué)生對(duì)沖壓模充滿興趣。 二、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容及要求 在本次設(shè)計(jì)過(guò)程中主要運(yùn)用了UG對(duì)U形連接件的模具總裝配圖的繪畫(huà)，用AUTOCAD對(duì)模具中的凹模板、彈性卸料板、凸模進(jìn)行繪畫(huà)，極大的提升了學(xué)生的繪圖能力。 通過(guò)本次模具的設(shè)計(jì)對(duì)學(xué)生的能力很大，了解沖壓模的制作過(guò)程，零件的工藝性分析、沖壓方案的確定、主要工藝尺寸的計(jì)算以及最后模具結(jié)構(gòu)的分析。 三、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)程安排 序號(hào) 設(shè)計(jì)（論文）各階段名稱 計(jì)劃時(shí)間 1 畢業(yè)設(shè)計(jì)輔導(dǎo)，學(xué)生進(jìn)行相關(guān)準(zhǔn)備工作，選題并審批。 2 教師下發(fā)任務(wù)書(shū)，學(xué)生完成開(kāi)題報(bào)告，教師審核。 3 學(xué)生提交開(kāi)題報(bào)告并開(kāi)始設(shè)計(jì)，教師指導(dǎo)。 4 老師指導(dǎo)，學(xué)生更改并定稿。 5 提交畢業(yè)設(shè)計(jì)材料（電子稿與紙質(zhì)稿）。 6 畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。 四、參考書(shū)及參考文獻(xiàn) [1] 翁其金，冷沖壓技術(shù). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001. [2] 徐正坤. 沖壓模具及設(shè)備. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005. [3] 模具實(shí)用技術(shù)叢書(shū)編委會(huì). 沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000. [4] 沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫(xiě)組. 沖模設(shè)計(jì)手冊(cè). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001. [5] 姜奎華. 沖壓工藝模具設(shè)計(jì). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003. [6] 甄瑞麟．模具制造技術(shù)．　北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005． [7] 胡石玉．精密模具制造工藝．南京：東南大學(xué)工業(yè)出版社，2004． [8] 李發(fā)志．模具先進(jìn)制造技術(shù)．　北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003． 指導(dǎo)教師（簽字）: 院（系）主任（簽字）: