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河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)中期檢查表 學(xué)生姓名 宋環(huán)偉 學(xué) 號(hào) 112304253 指導(dǎo)教師 于智宏 課題名稱 折彎墊片沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì) 難易程度 偏難 適中 偏易選題情況 工作量 較大 合理 較小 任務(wù)書 有 無 開題報(bào)告 有 無符合規(guī)范化 的要求 外文翻譯質(zhì)量 優(yōu) 良 中 差 學(xué)習(xí)態(tài)度 出勤情況 好 一般 差 工作進(jìn)度 快 按計(jì)劃進(jìn)行 慢 中期工作匯 報(bào)及解答問 題情況 優(yōu) 良 中 差 中期成績評定 所在專業(yè)意見 負(fù)責(zé)人 2014 年 2 月 22 日 0 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 系 部 材料工程系 專 業(yè) 模具設(shè)計(jì)與制造 學(xué) 生 宋環(huán)偉 學(xué) 號(hào) 111304253 設(shè)計(jì)題目 折彎墊片沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì) 起迄日期 2013 年 11 月 2 日 2014 年 4 月 29 日 指導(dǎo)教師 于智宏 2013 年 11 月 2 日 1 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書 1 本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題來源及應(yīng)達(dá)到的目的 在完成該課題之后 應(yīng)對沖壓工藝生產(chǎn)較為熟悉 能熟練掌握相關(guān)設(shè)計(jì)手冊的使用 能獨(dú)立完成一套模具的設(shè)計(jì)及模具工作零件加工工藝的編制 能夠運(yùn)用軟件完成模具裝 配圖及零件圖的繪制 2 本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題任務(wù)的內(nèi)容和要求 包括原始數(shù)據(jù) 技術(shù)要求 工作要 求等 1 了解目前國內(nèi)外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀 2 工件的結(jié)構(gòu)工藝分析 3 折彎墊片沖壓成形與模具設(shè)計(jì) 并編寫設(shè)計(jì)說明書一份 4 繪制模具總裝圖二張 并畫出非標(biāo)準(zhǔn)零件的零件圖 5 編制主要零件加工工藝過程卡 原始資料 工件圖及其尺寸見說明書 材料 Q215 生產(chǎn)量 大批量 所在專業(yè)審查意見 負(fù)責(zé)人 年 月 日 系部意見 系領(lǐng)導(dǎo) 年 月 日 2 零件號(hào) 零 件 名 稱 機(jī) 械 加 工 工 藝 過 程 卡 凸凹模 設(shè) 備 夾 具 刀 具 量 具 工序號(hào) 工 序 名 稱 名 稱 型 號(hào) 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 工 時(shí) 01 下料 75 70 65mm 蒸汽錘 直尺 02 粗銑六面 銑床 虎鉗 標(biāo)準(zhǔn) 面銑刀 游標(biāo)卡 尺 03 磨削 磨床 磁力夾 具 虎 鉗 砂輪 游標(biāo)卡 尺 04 鉗工 鉆床 虎鉗 鉆刀 鉸刀 攻絲刀 高度尺 游標(biāo)卡 尺 05 熱處理 淬火 回火 電熱爐 火鉗 06 磨削 磨床 磁力夾 具 虎 鉗 砂輪 游標(biāo)卡 尺 07 線切割 線切割 機(jī)床 復(fù)式支撐夾具 銅絲 游標(biāo)卡 尺 08 鉗工 研磨工 具 游標(biāo)卡 尺 編制 校對 審核 批準(zhǔn) 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 工序名稱 粗銑六面 工序號(hào) 03 零件名稱 凹模 零件號(hào) 02 11 零件重量 同時(shí)加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌 號(hào) 硬 度 種 類 重 量 Cr12 48 52HRC 鍛 件 設(shè) 備 名 稱 型 號(hào) 夾 具 名 稱 輔 助 工 具 銑床 虎鉗 墊塊 安 裝 工 步 安裝及工步說明 刀 具 量 具 走 刀長 度 走 刀次 數(shù) 切 削 深 度 進(jìn)給量 主 軸轉(zhuǎn) 速 切 削速 度 基 本工 時(shí) 二次 2 銑上 下平面 30 面銑刀 游標(biāo) 卡尺 5 0 2mm 200 min 2000r min 二次 1 銑四周面 10 立銑刀 游標(biāo)卡尺 2 0 5mm 60 min 2000r mi 設(shè) 計(jì) 者 宋環(huán)偉 指 導(dǎo) 教 師 于智宏 共 頁 第 頁 河南機(jī)電高等專科學(xué)校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目 折彎墊片沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì) 系 部 材料工程系 專 業(yè) 模具設(shè)計(jì)與制造 班 級(jí) 模具 112 班 學(xué)生姓名 宋環(huán)偉 學(xué) 號(hào) 112304253 指導(dǎo)教師 于智宏 2014 年 4 月 16 日 I 折彎墊片沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì) 摘要 本設(shè)計(jì)題目為墊 片 沖裁模 體現(xiàn)了典型沖裁模的設(shè)計(jì)要求 內(nèi)容及方向 有一定的設(shè)計(jì)意義 通過對該模具的設(shè)計(jì) 加強(qiáng)了設(shè)計(jì)者對沖裁模設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知 識(shí)的理解和運(yùn)用 為設(shè)計(jì)更復(fù)雜的沖裁模具做好了鋪墊 本設(shè)計(jì)運(yùn)用沖裁工藝及模具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí) 首先分析了板材的性能要求 為選取模具的類型做好了準(zhǔn)備 然后計(jì)算了沖裁件的沖裁力 便于選取壓力機(jī) 噸位及確定壓力機(jī)型號(hào) 最后分析了沖裁件的特征 便于確定模具的設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)要點(diǎn)及卸件裝置 本設(shè)計(jì)采用了沖孔 落料復(fù)合模成形墊 片 成形原理可劃分為三個(gè)階段 首先沖孔凸模與凹模共同作用先沖出四個(gè) 5mm 而后利用第一步?jīng)_出的四個(gè) 5mm 孔做精確定位使外形凸模與凹模共同作用使工件落料成形 最后一步是 進(jìn)行折彎 關(guān)鍵詞 沖孔 落料復(fù)合模 沖孔凸模 凹模 壓力機(jī)噸位 II Bending sheet stamping forming technology and die design Abstract The topic for the design is pad blanking die design It has manifested the typical blanking die s design request the content and the direction has certain design significance Through the design of the component mold strengthens the designer s understand and utilize to the blanking die design basical knowledge has prepareed for designing more complex blanking die The design has utilize blanking craft and the basical knowledge of the mold design has first analyzed the property requirement of the plate has prepared for selecting the mold type then has calculated the blanking strength has advantaged to select the press tonnage and determine press model Finally has analyzed the characteristic of the products has advantaged to finite the mold design variable the design main point and shedder This design used piercing and blanking progressive die to form the products The forming principle can be divided to two stages First piercing punch and die affect together and pierce four holes of 3 2mm and one hole of 8 5mm then use the four holes and the one hole as pinpoint to make the product formed Key word Piercing and blanking progressive die Piercing punch Press Tonnage 目錄 1 緒論 1 1 1 模的具國內(nèi)狀現(xiàn) 1 1 2 國內(nèi)模具的發(fā)展趨勢 1 1 3 國外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 2 2 沖孔落料模具設(shè)計(jì) 3 2 1 工藝分析 3 2 2 沖裁件工藝分析 3 2 3 沖裁工藝方案的確定 3 2 4 主要設(shè)計(jì)計(jì)算 3 2 4 1 排樣式方法 3 2 5 沖壓力計(jì)算 5 2 5 1 初選壓力機(jī) 6 2 6 壓力中心計(jì)算 7 2 7 沖孔落料復(fù)合模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8 2 7 1 凸凹模間隙 8 2 7 2 凸凹模刃口尺寸設(shè)計(jì) 8 2 8 模具零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 9 2 8 1 凸凹模 9 2 8 2 沖孔凸模 10 2 8 3 落料凹模 11 2 9 模架選取 確定閉合高度及總體尺寸 12 2 10 壓力機(jī)的選用 13 2 11 定位裝置 13 2 12 卸料部件的設(shè)計(jì) 13 2 13 材料的分析 14 3 彎曲模設(shè)計(jì) 16 3 1 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 16 3 2 主要工藝參數(shù)計(jì)算 17 3 3 彎曲模工作部分設(shè)計(jì) 18 3 4 模具總體設(shè)計(jì) 20 3 5 設(shè)備的選用 20 3 6 主要零部件的設(shè)計(jì) 22 3 7 模具總裝配圖 22 結(jié)束語 23 致 謝 24 參考文獻(xiàn) 25 河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 1 1 1 緒論 1 1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀 我國模具近年來發(fā)展很快 據(jù)不完全統(tǒng)計(jì) 2003 年我國模具生產(chǎn)廠點(diǎn)約有 2 萬多家 從業(yè)人員約 50 多萬人 2004 年模具行業(yè)的發(fā)展保持良好勢頭 模具企業(yè) 總體上訂單充足 任務(wù)飽滿 2004 年模具產(chǎn)值 530 億元 進(jìn)口模具 18 13 億 美元 出口模具 4 91 億美元 分別比 2003 年增長 18 32 4 和 45 9 進(jìn)出口之比 2004 年為 3 69 1 進(jìn)出口相抵后的進(jìn)凈口達(dá) 13 2 億美元 為凈進(jìn)口量較大的國家 在 2 萬多家生產(chǎn)廠點(diǎn)中 有一半以上是自產(chǎn)自用的 在模具企業(yè)中 產(chǎn)值過億 元的模具企業(yè)只有 20 多家 中型企業(yè)幾十家 其余都是小型企業(yè) 近年來 模具 行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加快 主要表現(xiàn)為 大型 精密 復(fù)雜 長壽命中高 檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度快于一般模具產(chǎn)品 專業(yè)模具廠數(shù)量增加 能力提高 較快 三資 及私營企業(yè)發(fā)展迅速 國企股份制改造步伐加快等 1 2 國內(nèi)模具的發(fā)展趨勢 巨大的市場需求將推動(dòng)中國模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展 雖然我國的模具工業(yè)和技術(shù) 在過去的十多年得到了快速發(fā)展 但與國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比仍存在較大差距 尚 不能完全滿足國民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需求 未來的十年 中國模具工業(yè)和技術(shù)的主要 發(fā)展方向包括以下幾方面 1 模具日趨大型化 2 在模具設(shè)計(jì)制造中廣泛應(yīng)用 CAD CAE CAM 技術(shù) 3 模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng) 4 在塑料模具中推廣應(yīng)用熱流道技術(shù) 氣輔注射成型和高壓注射成型技術(shù) 5 提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率 6 發(fā)展優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù) 7 模具的精度將越來越高 8 模具研磨拋光將自動(dòng)化 智能化 9 研究和應(yīng)用模具的高速測量技術(shù)與逆向工程 10 開發(fā)新的成形工藝和模具 折彎墊片沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì) 2 2 1 3 國外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 模具是工業(yè)生產(chǎn)關(guān)鍵的工藝裝備 在電子 建材 汽車 電機(jī) 電器 儀器儀 表 家電和通訊器材等產(chǎn)品中 60 80 的零部件都要依靠模具成型 用模具生 產(chǎn)制作表現(xiàn)出的高效率 低成本 高精度 高一致性和清潔環(huán)保的特性 是其他加 工制造方法所無法替代的 模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低 已成為衡量一個(gè)國家制造業(yè) 水平高低的重要標(biāo)志 并在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量 效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能 力 近幾年 全球模具市場呈現(xiàn)供不應(yīng)求的局面 世界模具市場年交易總額為 600 650 億美元左右 美國 日本 法國 瑞士等國家年出口模具量約占本國模具 年總產(chǎn)值的三分之一 國外模具總量中 大型 精密 復(fù)雜 長壽命模具的比例占到 50 以上 國外 模具企業(yè)的組織形式是 大而專 大而精 2004 年中國模協(xié)在德國訪問時(shí) 從德 國工 模具行業(yè)組織 德國機(jī)械制造商聯(lián)合會(huì) VDMA 工模具協(xié)會(huì)了解到 德國有 模具企業(yè)約 5000 家 2003 年德國模具產(chǎn)值達(dá) 48 億歐元 其中 VDMA 會(huì)員模具企 業(yè)有 90 家 這 90 家骨干模具企業(yè)的產(chǎn)值就占德國模具產(chǎn)值的 90 可見其規(guī)模效 益 隨著時(shí)代的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展 國外的一些掌握和能運(yùn)用新技術(shù)的人才如模具 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 模具工藝設(shè)計(jì) 高級(jí)鉗工及企業(yè)管理人才 他們的技術(shù)水平比較高 故 人均產(chǎn)值也較高 我國每個(gè)職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合 1 萬美元左右 而國外 模具工業(yè)發(fā)達(dá)國家大多 15 20 萬美元 有的達(dá)到 25 30 萬美元 2 沖孔落料模具設(shè)計(jì) 2 2 工藝分析 2 2 1 沖裁件工藝分析 制件如圖所示 河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 3 3 材 料 Q215 厚 度 2mm 為避免工件變形和保證模具強(qiáng)度孔邊距和孔間距不能過小 其要求為 c 1 1 5 t 在這里 c 4 65 1 2 所以 該制件的模具可以設(shè)計(jì)成沖孔落料復(fù)合模 零件圖上兩孔的精度為 IT13 級(jí) 其余尺寸未注公差按 IT14 級(jí)確定工件公差 一 般沖裁均能滿足其尺寸精度要求 2 3 沖裁工藝方案的確定 該工件包括落料 沖孔這兩個(gè)基本工序 可以采用以下幾種工藝方案 方案一 先落料 最后沖孔 采用單工序模具生產(chǎn) 方案二 用落料 沖孔復(fù)合沖壓 采用復(fù)合模具生產(chǎn) 方案三 用沖孔 落料級(jí)進(jìn)沖壓 采用級(jí)進(jìn)模具生產(chǎn) 方案一模具結(jié)構(gòu)簡單 但是需要兩個(gè)基本工序 兩套模具 這樣成本高生產(chǎn)效 率又低 不能滿足題目的批量生產(chǎn)的要求 方案二需要一副模具 工件的精度和生產(chǎn)效率都很高 沖壓后模具的清理容易 速度快 所以方案二事最佳的 折彎墊片沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì) 4 4 方案三級(jí)進(jìn)模不容易制造和操作 經(jīng)過分析模具結(jié)構(gòu)采用倒裝式復(fù)合模 2 4 主要設(shè)計(jì)計(jì)算 2 4 1排樣式方 該制件的排樣方式采用少廢料直排方式 如圖所示 沖材件的實(shí)際面積 A 75x44 3256 2 搭邊值 經(jīng)查表料厚為 2 的落料搭邊值如下 工件間 a1 1 5 mm 側(cè)面 a 2 5mm 步距 A D a 44 1 5 45 5mm 條料寬度 河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 5 5 B0 Dmax 2a 0 71 254 2 1 5 74 254 取 B 75 2 5 沖壓力計(jì)算 F KLt b 經(jīng)查表 b 300MP 式中 F 沖材力 L 沖材周邊長度 t 材料厚度 b 材料的抗剪強(qiáng)度 K 系數(shù) 通常取 K 1 3 F1 1 3 44 74 2 300 92820N F2 1 3 d 4 300 1 3 3 14 5 4 300 24492N 則 F F1 2F2 117312N 項(xiàng)目分類 項(xiàng) 目 公 式 結(jié) 果 備 注 沖材件面積 A A 74 44 3256 2 折彎墊片沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì) 6 6 條料寬度 B B0 Dmax 2a 0 75mm 搭邊值 工件間 a1 1 5 mm 側(cè)面 a 2 5mm 排 樣 步距 S 44 1 5 45 5mm L 75mm d 5mm 沖栽力 F F1 2F2 117312N 沖 壓 力 沖壓力總力 FZ F FX FD 122282N b 300MP K 1 3 KX取 0 05 KD取 0 06 2 51 初選壓力機(jī) 壓力機(jī)的公稱壓力必須大于或等于工序總力 查手冊 2 初選開式可傾壓力機(jī)參數(shù)初選壓力機(jī)型號(hào)為 J23 80 和 J23 100 見 表一 表一 所選擇壓力機(jī)的相關(guān)參數(shù) 型號(hào) 公稱壓力 kN 滑塊 行程 mm 最大封 閉高度 mm 工作臺(tái)尺寸 mm 可傾 斜角 封閉高 度調(diào)節(jié) 量 mm J23 100 1000 130 480 710 1080 30 100 J23 80 800 130 380 540 800 30 90 河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 7 7 2 6 壓力中心計(jì)算 計(jì)算壓力中心的時(shí)候 應(yīng)該先畫出凹模型口圖 如下圖所示 在圖中將 xOy 坐標(biāo)系建立在圖示的對稱中心線上 根據(jù)力學(xué)定理 合力對某軸的力 矩等于各分力對同軸力矩的代數(shù)和 可以得到壓力中心的坐標(biāo) X A Y A 有關(guān) 計(jì)算如下所示 XA 1 0 2F2 13 6 F1 2F2 因?yàn)樽鴺?biāo)系建立在對稱中心線上 易知道 YA 由 F1 92820N F2 9062N 得 XA 2 66mm 由以上的計(jì)算可以看出 該工件的沖材力不大 壓力中心偏移坐標(biāo)原點(diǎn) O 較小 為了便于木的加工和裝配 模具中心應(yīng)該選在 A 點(diǎn) 根據(jù)壓力機(jī)的選取標(biāo)準(zhǔn) 應(yīng)該 選用 J23 16 型壓力機(jī) 2 7 沖孔落料復(fù)合模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 折彎墊片沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì) 8 8 2 7 1 凸凹模間隙 5 的公差等級(jí)為 IT12 磨損系數(shù) x 0 75 其余未注公差為 IT14 磨損系數(shù) x 0 5 查表 Q215 沖材模初始雙面間隙最小值為 0 12 最大值為 0 16 對于簡單的圓形 方形刃口 其制造偏差值可按 IT6 IT7 級(jí)來選取 此處 凸 凹模分別 IT6 和 IT7 級(jí)加工制造 2 7 2 凸凹模刃口尺寸設(shè)計(jì) 落料 設(shè)工件的尺寸為 D0 并根據(jù)計(jì)算原則 落料時(shí)以凹模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 首先確 定凹模尺寸 使凹模的基本尺寸接近或等于工件的最小極限尺寸 將凹模尺寸減去 最小合理間隙值即得到凸模尺寸 DA Dmax x A 0 DT DA Zmin Dmax x Zmin 0 T 0 T 查表得 工件制造公差 IT14 的 74 公差 0 74 44 的公差 0 62 磨 損系數(shù) x 0 5 模具制造公差 IT7 的 74 公差 0 03 44 的公差 A2 0 025 IT6 的 74 公差 A 0 019 44 的公差 A2 0 016 Da1 70 4 0 5 0 74 0 03 0 70 4 0 3 0 Da2 44 0 5 0 62 0 025 0 44 0 25 0 Dt1 70 4 0 5 0 74 0 12 0 0 019 70 150 0 3 Dt2 44 0 5 0 62 0 12 0 0 016 43 750 0 25 沖孔 設(shè)沖孔尺寸為 并根據(jù)計(jì)算原則 沖孔時(shí)以凸模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 首先確定凸模尺 寸 使凸模的基本尺寸接近或等于工件孔的最大極限尺寸 將凸模尺寸增大最小合 河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 9 9 理間隙值即得到凹模尺寸 dT dmin x 0 T dA dmin Zmin dmin x Zmin A 0 A 0 查表 模具制造公差 IT6 的 3 7 的公差 A 0 008 IT7 A 0 012 dT 5 0 75 0 1 0 0 008 5 0750 0 048 dA 5 0 75 0 1 0 012 0 012 0 5 348 0 048 0 孔心距 Ld l 1 8 30 1 8 0 26 30 0 0325 2 8 模具零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2 8 1 凸凹模 結(jié)合工件的外形并考慮加工 將凸凹模設(shè)計(jì)成帶肩的形式 用線切割獲得 凹模 輪廓圖如下所示 取凹模的高度為 L 50mm 折彎墊片沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì) 10 10 2 8 2 沖孔凸模 由于工件孔徑較小 使得凸模直徑較小 易折斷 為了增加其強(qiáng)度 將其設(shè) 計(jì)成臺(tái)階式 可以采用線切割加工獲得 其總長 L 可按下面的公式計(jì)算 L h1 h2 25 20 45mm 其中 h1 凸模固定板的厚度 h3 凹模厚度 河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 11 11 具體結(jié)構(gòu)可參見下圖所示 2 8 3 落料凹模 凹模采用整體直通式 其強(qiáng)度高 修磨后刃口尺寸不變 凹模刃口采用整體直 通式 安裝凹模時(shí)要依據(jù)計(jì)算的壓力中心 將壓力中心和模柄中心重合 其輪廓尺 寸的計(jì)算公式如下 凹模厚度 H kb 凹模壁厚 c 1 5 2 H 查表 k 取 0 4 所以 H kb 0 4 74 29 6mm 取整數(shù) H 25mm c 1 5 2 H 60mm 凹模寬度 B b 2c 145mm 凹模長度 L 170mm 所以凹模的輪廓尺寸為 145mm 170mm 25mm 其結(jié)構(gòu)如下圖所示 折彎墊片沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì) 12 12 2 9 模架選取 確定閉合高度及總體尺寸 由于凹模外形尺寸較大 為了工作過程穩(wěn)定 選用中間導(dǎo)柱圓形模架 再按其 標(biāo)準(zhǔn)選擇具體結(jié)構(gòu)尺寸見表 3 1 表 3 1 模 架 規(guī) 格 選 用 名稱 尺寸 材料 熱處理 上模座 300 270 40 HT200 下模座 300 270 40 HT200 導(dǎo)柱 40 350 40 350 45 滲碳 58 62 導(dǎo)套 40 160 63 40 160 6 3 20 滲碳 58 62 Hmin 200mm Hmax 360mm 河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 13 13 模具的閉合高度 H 閉 40 10 20 25 10 50 40 250mm 由此可見模具的實(shí)際閉合高度適合所采用模架的閉合高度 所以此制件能采用 標(biāo)準(zhǔn)模架 2 10 壓力機(jī)的選用 由前面壓力機(jī)公稱壓力計(jì)算初選的壓力機(jī)型號(hào) J23 16 查 模具實(shí)用技術(shù)手 冊 表 2 3 得壓力機(jī)主要技術(shù)參數(shù)如下 公稱壓力 160 KN 滑塊行程 70 mm 最大閉合高度 350 mm 最大裝模高度 200mm 連桿調(diào)節(jié)長度 55 mm 工作臺(tái)尺寸 前后 x 左右 450mm x300 mm 墊板尺寸 厚度 60 mm 模柄孔尺寸 40 mm x 50 mm 最大傾斜角度 035 由上述技術(shù)參數(shù)可知 所選壓力機(jī) J23 16 型號(hào)可用 2 11 導(dǎo)向裝置 對于生產(chǎn)批量大 要求模具壽命高的模具 一般采用導(dǎo)柱 導(dǎo)套來保證上 下模的導(dǎo)向精 度 導(dǎo)柱 導(dǎo)套在模具中主要起導(dǎo)向作用 導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間采用間隙配合 根據(jù)沖壓工序性質(zhì) 沖壓的精度及材料厚度等的不同 其配合間隙也稍微不同 因?yàn)楸局萍暮穸葹?2mm 所以采 用 H7 f7 2 12 卸料部件的設(shè)計(jì) 2 12 1 卸料板的設(shè)計(jì) 卸料板的周界尺寸應(yīng)該與凹模的周界尺寸相同 厚度是 10mm 卸料板用 45 鋼 制造 淬火硬度為 40 45HRC 具體結(jié)構(gòu)如下圖 折彎墊片沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì) 14 14 2 12 2 卸料螺釘?shù)倪x用 卸料板上設(shè)置四個(gè)卸料螺釘 公稱直徑為 12mm 螺紋部分為 M10 10 卸料釘 尾部應(yīng)有足夠的行程空間 卸料螺釘擰緊后 應(yīng)使卸料板超出凸模端面 1mm 有誤差 的時(shí)候通過在螺釘和卸料板之間安裝墊片來調(diào)整 2 13 材料的分析 模具其他零件的選用見表 3 2 表 3 2 模具其他零件的選用 序號(hào) 名稱 數(shù)量 材料 熱處理 1 模柄 1 45 2 打桿 1 20 3 上模座 1 HT200 河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 15 15 4 銷釘 2 45 5 螺釘 45 6 推板 1 20 7 推桿 2 20 40 45HRC 8 凸凹模 1 Cr12 60 62HRC 9 凸凹模固定板 1 45 11 卸料板 1 20 40 45HRC 12 卸料螺釘 2 45 13 凹模 1 Cr12 60 62HRC 14 擋料銷 1 20 15 導(dǎo)料銷 2 20 40 45HRC 16 推件塊 1 45 18 凸模 2 Cr12 60 62HRC 19 凸模固定板 1 45 20 凸模墊板 1 45 22 緊固螺釘 4 45 24 導(dǎo)套 2 20 滲碳 58 62HRC 25 導(dǎo)柱 2 20 滲碳 58 62HRC 26 下模座 1 HT200 折彎墊片沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì) 16 16 3 彎曲模的設(shè)計(jì) 3 1 零件結(jié)構(gòu)工藝性分析 此零件為一個(gè)簡單的 90 的支撐件 其彎曲圓角半徑 r 為 0 8mm 材料選擇 Q235 鋼 板厚為 2mm 其工藝性主要包括彎曲件的精度 圓角半徑 板料的纖維方向 與彎曲線夾角 彎曲的直邊高度 其他工藝性等 1 彎曲的直邊高度 一般彎曲件為了避免穩(wěn)定性不好 要求直立部分高度 H 2 5t 如下圖所示很顯 然此零件符合工藝性要求 2 孔邊距 為防止孔彎曲時(shí)發(fā)生變形 應(yīng)使孔位于變形區(qū)之外 如下圖所示 L 2t 所以 此 零件完全符合要求 河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 17 17 3 最小彎曲半徑 根據(jù)所用材料 查表 3 1 可知最小彎曲半徑為 1t 1 2 0 48 所以該彎曲 件符合要求 3 2 主要工藝參數(shù)計(jì)算 1 彎曲力的計(jì)算 自由彎曲需要的力 trKFb 26 0 沖壓行程結(jié)束時(shí)自由彎曲的彎曲力 N 自 安全系數(shù) 一般 K 1 3 K 彎曲件寬度 mm b 彎曲件材料厚度 mm t 折彎墊片沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì) 18 18 彎曲件材料的抗拉強(qiáng)度 MPa b 彎曲件的內(nèi)彎曲半徑 mm r 經(jīng)計(jì)算得 F 1816 62N自 由 校正彎曲彎曲力 N 的計(jì)算 F qA Z 94 87 N 頂件力的計(jì)算 F 0 3 0 5 D自 605 54N 2 壓力機(jī)的壓力確定 F 1 2 1 3 F F自 由 D 2706 472N 3 回彈量的計(jì)算 因?yàn)榇斯ぜ膱A角半徑 R 5 8 t 工件的彎曲半徑一般變化不大 所以 只考慮角度回彈 查表取回彈角為 20 3 3 彎曲模工作部分設(shè)計(jì) 1 凸 凹模間隙的計(jì)算 單面間隙為 Z 2 Z 2 1 n t Ct 0 9mm 查表得 n 0 05 t 為工件厚度 C 為間隙系數(shù) 查得 C 0 7 為材料厚度的上 偏差 2 凸 凹模工作 部分尺寸 1 凸 凹模寬度尺寸計(jì)算 河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 19 19 L L 0 75 Amax 0 60 0 75 0 62 0 59 45 0 39 La2 39 53 L L Z TA0 59 45 0 9 0 58 550 39 Lt2 38 63 凹模的寬度不大于展開長度的 0 8 倍符合要求 2 凸 凹模的圓角半徑以及凹模的深度 一般情況下 凸模的圓角半徑 r r 所以 取 r 1 5mm pp 查表 3 11 可知 凹模的圓角半徑 r 3 2mm 凹模的深度 L 20 mmd 3 4 模具總體設(shè)計(jì) 1 模具類型的選擇 由沖壓工藝性可知 采用單工序沖壓 模具類型為單工序模 2 定位方式的選擇 為保證坯料在彎曲模內(nèi)準(zhǔn)確定位 也為在彎曲過程中坯料的偏移 提高定位精 度 采用定位板 3 卸料出件方式的選擇 此工件成形后留在凹模上 隨凸模上行底部受壓的彈簧彈性恢復(fù)推動(dòng)頂桿而頂 出制件 折彎墊片沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì) 20 20 4 導(dǎo)向方式 模具屬于單工序沖模 結(jié)構(gòu)簡單 導(dǎo)向精度通過凸 凹模就可以保證 所以采 用無導(dǎo)向裝置 綜上可設(shè)計(jì)此模具主要由 模柄 上模板 凸模 V 形凹模 下模板等組成 初步計(jì)算模具閉合高度 mH15 模 凹模座的外輪廓尺寸約計(jì)為 702 3 5 設(shè)備的選定 該零件所需的彎曲力 94 87 KN 模具閉合高度 H 155 mm 模具外廓尺寸 120 mm 100 mm 此時(shí) 開式可傾壓力機(jī) 主要力學(xué)性能為 20KN 公稱壓力 20 最大裝模高度 m 行程 18 臺(tái)面尺寸 300 mm 240 mm 根據(jù)模具閉合高度 彎曲力 外廓尺寸等數(shù)據(jù)選定此設(shè)備是合適的 3 6 模具主要零部件的設(shè)計(jì) 河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 21 21 1 凸模部分 彎曲模沒有固定的結(jié)構(gòu)形式 此工件結(jié)構(gòu)簡單 精度要求不高 所以可以設(shè)計(jì) 比較簡單一些 根據(jù)制件形狀可以將凸模設(shè)計(jì)為整體式凸模 取凸模高度為 L h 1 h 45 所以確定凸模尺寸為 40 mm 58 55 mm 45 mm 畫草圖如下 圖 9 凸模草圖 2 凹模部分 該工件只有相鄰的兩個(gè)邊彎曲 所以針對這兩邊設(shè)計(jì)兩個(gè)凹模 能保證強(qiáng)度 且易加工 凹模 1 尺寸 40259 凹模 2 尺寸為 40 20 60 根據(jù)凹模尺寸選定上 下模座尺寸分別為 100 80 30 和 170 120 30 折彎墊片沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì) 22 22 圖 10 凹模 草圖 3 7 模具總裝配圖 由以上設(shè)計(jì) 可得到的模具總裝圖 祥見裝配圖 模具工作過程 工作時(shí)將第一道工序所得工件放入定位板內(nèi) 滑塊下行上模下降 對制件進(jìn)行彎曲 當(dāng)彎曲結(jié)束上?；厣龝r(shí) 制件有由頂件板頂出 完成 一次沖壓 河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 23 23 結(jié)束語 由于在零件制造前進(jìn)行了預(yù)測 分析了制件在生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的缺陷 采 取了相應(yīng)的工藝措施 因此 模具在生產(chǎn)零件的時(shí)候才可以減少廢品的產(chǎn)生 該制件的形狀結(jié)構(gòu)較為簡單 適合選用標(biāo)準(zhǔn)模架 要保證零件的順利加工和取 件 必須有足夠的高度 標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)柱 導(dǎo)套的長度 就可以達(dá)到要求 模具工作零件 的結(jié)構(gòu)也較為簡單 它可以相應(yīng)的簡化了模具結(jié)構(gòu) 便以以后的操作 調(diào)整和維護(hù) 復(fù)合模具的設(shè)計(jì) 是理論知識(shí)與實(shí)踐有機(jī)的結(jié)合 更加系統(tǒng)地對理論知識(shí)做了 更深切貼實(shí)的闡述 也使我認(rèn)識(shí)到 要想做為一名合理的模具設(shè)計(jì)人員 必須要有 扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ) 并不斷學(xué)習(xí)新知識(shí)新技術(shù) 樹立終身學(xué)習(xí)的觀念 把理論知識(shí)應(yīng) 用到實(shí)踐中去 并堅(jiān)持科學(xué) 嚴(yán)謹(jǐn) 求實(shí)的精神 大膽創(chuàng)新 突破新技術(shù) 為國民 經(jīng)濟(jì)的騰飛做出應(yīng)有的貢獻(xiàn) 折彎墊片沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì) 24 24 致 謝 首先感謝我的指導(dǎo)老師于智宏老師 她仔細(xì)審閱了本文的全部內(nèi)容并對我的 畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容提出了許多建設(shè)性建議 于智宏老師淵博的知識(shí) 誠懇的為人 使 我受益匪淺 在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中 特別是遇到困難時(shí) 她給了我鼓勵(lì)和幫助 在這里我向她表示真誠的感謝 感謝母校 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校的辛勤培育之恩 感謝材料工程系給我 提供的良好學(xué)習(xí)及實(shí)踐環(huán)境 使我學(xué)到了許多新的知識(shí) 掌握了一定的操作技能 最后 我非常慶幸在三年的的學(xué)習(xí) 生活中認(rèn)識(shí)了很多可敬的老師和可親的同 學(xué) 并感激師友的教誨和幫助 河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 25 25 參考文獻(xiàn) 1 陳錫棟 周小玉主編 實(shí)用模具技術(shù)手冊 M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2001 2 李紹林 馬長福主編 實(shí)用模具技術(shù)手冊 M 上海科學(xué)技術(shù)出版社 1998 3 許發(fā)樾主編 實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊 M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2000 4 楊玉英主編 實(shí)用沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)手冊 M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2004 5 模具實(shí)用技術(shù)叢書編委會(huì) 沖壓設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例 M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1999 6 翟德梅主編 模具制造技術(shù) M 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校 7 王芳主編 冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo) M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1998 河南機(jī)電高等專科學(xué)校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 評 語 學(xué)生姓名 宋 環(huán) 偉 班級(jí) 模具 112 學(xué)號(hào) 111304253 題 目 折 彎 墊 片 沖 壓 成 形 工 藝 及 模 具 設(shè) 計(jì) 綜合成績 指導(dǎo)者評語 1 該同學(xué)工作態(tài)度較認(rèn)真 能很好完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù) 2 該同學(xué)查閱了國內(nèi)有關(guān)沖壓模具設(shè)計(jì)與制造方面的大量資料 制訂出了 較合理的沖壓模具結(jié)構(gòu) 3 該同學(xué)設(shè)計(jì)說明書內(nèi)容完整 計(jì)算正確 格式較規(guī)范 4 該同學(xué)裝配圖 零件圖設(shè)計(jì)合理 視圖表達(dá)正確 5 建議該同學(xué)成績評定 優(yōu) 6 可以提交答辯 指導(dǎo)者 簽字 年 月 日 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 評 語 評閱者評語 評閱者 簽字 年 月 日 答辯委員會(huì) 小組 評語 答辯委員會(huì) 小組 負(fù)責(zé)人 簽字 年 月 日