電極板的沖壓工藝與模具畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書

1、 1 緒論 模具在現(xiàn)代生產(chǎn)中，是生產(chǎn)各種產(chǎn)品的重要工藝裝備，它以其特定的形狀通過一定的方式使原材料成形。例如，沖壓件和鍛件是通過沖壓和鍛造方式使金屬材料在模具內(nèi)發(fā)生塑性變形而獲得的；金屬壓鑄件、粉末冶金零件以及塑料、陶瓷、橡膠、玻璃等非金屬制品，絕大多數(shù)也是用模具成形的。由于模具成形具有優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、省料和低成本等特點(diǎn)，現(xiàn)已在國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門，特別是汽車、拖拉機(jī)、航空飛機(jī)、儀器儀表、機(jī)械制造、家用電器、石油化工、輕工日用品等工業(yè)部門得到極其廣泛的應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，利用模具制造的零件，在飛機(jī)、汽車、拖拉機(jī)、電機(jī)儀表、儀器儀表等機(jī)電產(chǎn)品中占60%70%；在電視機(jī)、錄音機(jī)、計(jì)算機(jī)等電子產(chǎn)品中占80%以上；

2、在自行車、手表、洗衣機(jī)、電冰箱、電風(fēng)扇等輕工產(chǎn)品中占85%以上。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對工業(yè)產(chǎn)品的品種、數(shù)量、質(zhì)量及款式都有越來越高的要求。為了滿足人類的需要，世界上各工業(yè)發(fā)達(dá)國家都十分重視模具技術(shù)的開發(fā)，大力發(fā)展模具工業(yè)，積極采用先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，提高模具制造水平。并取得了顯著的經(jīng)濟(jì)利益。研究和發(fā)展模具技術(shù)，對于促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有特別重要的意義。模具技術(shù)已成為衡量一個(gè)國家產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志之一。模具工業(yè)能促進(jìn)工業(yè)產(chǎn)品的發(fā)展和質(zhì)量提高，并能獲得極大的經(jīng)濟(jì)效益，因而引起了各個(gè)國家的高度重視和贊賞。在日本，模具被譽(yù)為“進(jìn)入富裕社會的原動力”，在德國則冠之以“金屬加工業(yè)中的帝王”，在羅馬尼亞

3、視為“模具就是黃金”。因此可以斷言，隨著工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，模具工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位將日益提高，模具技術(shù)也會不斷發(fā)展，并在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中發(fā)揮越來越重要的作用。隨著模具技術(shù)的發(fā)展，沖壓技術(shù)得到了越來越廣泛的應(yīng)用，隨之而來的是對沖壓模具的設(shè)計(jì)與制造的要求越來越高。沖壓模具是沖壓生產(chǎn)的主要工藝裝備，其設(shè)計(jì)是否合理對沖壓件的表面質(zhì)量、尺寸精度、生產(chǎn)率以及經(jīng)濟(jì)效益等影響很大。因此，研究沖壓模具的設(shè)計(jì)，提高沖壓模具的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)對沖壓模具設(shè)計(jì)和沖壓技術(shù)發(fā)展是十分必要的。 沖壓是金屬塑性成型的基本方法之一，它是利用沖模在壓床上對金屬板料施加壓力使其變形和分離，從而得到一定形狀，滿足一定使用要求的零件的

4、加工方法。沖壓的三要素是沖床、模具、原材料。沖壓是一種先進(jìn)的金屬加工方法，與其他的加工方法比較，在經(jīng)濟(jì)、技術(shù)上都有很大的優(yōu)勢：（1）無屑加工，材料的利用率高。（2）可以得到形狀復(fù)雜的零件。（3）制的零件一般不需要進(jìn)一步加工，可以直接用來裝配。（4）沖床一次可以得到一個(gè)零件而沖床的一次行程從幾次到幾千次不等，同時(shí)毛坯的形狀規(guī)則，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動化。（5）大量生產(chǎn)的條件下，成本很低。（6）沖壓件的質(zhì)量主要靠模具來保證，所以操作簡單，要求工人的技術(shù)等級不高。不過缺點(diǎn)也是有的，比如說：模具要求高，制造費(fèi)用高，周期長，所以在小批量生產(chǎn)的時(shí)候受到限制。但是它的優(yōu)點(diǎn)使得它在制造業(yè)得到了廣泛的運(yùn)用，在現(xiàn)代

5、電機(jī)，電器，汽車，儀表，以及飛機(jī)導(dǎo)彈，和民用輕工業(yè)等行業(yè)成為主要的生產(chǎn)工藝之一。沖壓工藝通常可以按照以下的方法分類。一、按照變形性質(zhì)分類可分為（1）分離工序，如沖孔、落料、切口等；（2）成型工序，如彎曲、拉深等。二、按照基本變形、方式分類（1）沖裁，如沖孔，落料等；（2）彎曲，如壓彎、卷邊、扭曲等；（3）拉深，分為變薄拉深和不變薄拉深；（4）成型。如翻邊、縮口等。按照工序組合的方式可以將沖壓模具分為單工序模；復(fù)合模；連續(xù)模（級進(jìn)模），在設(shè)計(jì)中，應(yīng)針對不同的零件采用不同的加工方法和不同的模具結(jié)構(gòu)和形式。沖模結(jié)構(gòu)一般由以下五個(gè)部分組成：1工作零件，用于實(shí)現(xiàn)沖裁變形，使材料正確分離，保證沖裁件形狀的

6、零件，包括凸模和凹模等。2定位零件，確定條料在模具中正確位置的零件，如導(dǎo)尺等。3卸料及推件零件4導(dǎo)向零件5連接固定零件。也有一些沖模不完全具備這五部分的，如結(jié)構(gòu)比較簡單的開式?jīng)_模，上、下模就沒有導(dǎo)向裝置零件。模具的結(jié)構(gòu)決定于工件的要求，生產(chǎn)的批量，生產(chǎn)的條件，和制造模具的條件等因素。因此模具的結(jié)構(gòu)也是多種多樣的，作用相同的零件的形式也不盡相同。我們這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)就是設(shè)計(jì)生產(chǎn)一個(gè)零件所需要的幾套沖壓模具，即就老師所給的零件、生產(chǎn)要求以及精度要求，設(shè)計(jì)出幾套符合要求的沖壓模具2 工件的工藝性分析2.1 工件的工藝性分析 圖2-1所示工件為電極板零件圖，其材料選用紫銅，料厚t=5mm。此工件是一

7、個(gè)軸對稱的簡單件，內(nèi)孔為圓孔，無尖銳的清角，無細(xì)長的懸臂和狹槽，為了保證裝配要求，孔不允許有變形，孔所在平面應(yīng)平直，各表面不允許有嚴(yán)重的劃痕。 零件圖中尺寸均未標(biāo)注尺寸精度和位置精度，粗糙度也無要求，設(shè)計(jì)時(shí)按IT14級選取公差值。紫銅（硬）具有良好的導(dǎo)電性，滿足電極板導(dǎo)電的使用要求，利用設(shè)計(jì)手冊查出其抗剪強(qiáng)度為240Mpa，抗拉強(qiáng)度為300 Mpa，具有良好的沖壓性能，滿足沖壓工藝要求。制成該零件所需的基本工序?yàn)榍羞叀_孔和彎曲，其中切邊和沖孔屬于簡單的分離工序。彎曲工件上的孔，應(yīng)盡可能在工件還是平面狀的時(shí)候沖出，這樣可簡化模具結(jié)構(gòu)mm孔的邊緣與彎曲半徑中心線的距離為23mm，mm孔的邊緣與彎

8、曲半徑中心線的距離為57mm，均大于料厚5mm，均可以在彎曲前沖出，并可以作為后續(xù)工序的定位孔。 圖2-1 電極板零件圖 2.2工藝方案的確定 完成該零件的成形，需要切邊、沖孔、彎曲三道工序。這三道工序經(jīng)分析可能的工藝方案有以下幾種：方案一：采用單工序模生產(chǎn)，先切邊，后沖孔，最后進(jìn)行彎曲，這種工序安排需要三套模具。方案二：仍然采用單工序模生產(chǎn)，先沖孔，后切邊，最后進(jìn)行彎曲，這種工序安排同方案一也需要三套模具。方案三：切邊-沖孔復(fù)合沖壓，然后進(jìn)行彎曲。方案四：采用級進(jìn)模生產(chǎn)，切邊、沖孔、彎曲連續(xù)沖壓在上述列舉的方案中，方案一的優(yōu)點(diǎn)是：模具結(jié)構(gòu)簡單，模具壽命長，制造周期短，投產(chǎn)快；工件的質(zhì)量容易控

9、制，尺寸和形狀精確，表面質(zhì)量高。方案二的優(yōu)點(diǎn)是：模具結(jié)構(gòu)簡單，模具壽命長，制造周期短，投產(chǎn)快；工件的質(zhì)量容易控制，尺寸和形狀精確，表面質(zhì)量高。缺點(diǎn)是：回彈難以控制，尺寸和形狀不精確。方案三的優(yōu)點(diǎn)是：工序較為集中。缺點(diǎn)是：模具結(jié)構(gòu)較方案一復(fù)雜方案四的優(yōu)點(diǎn)是：工序最集中，占用設(shè)備和人員少。缺點(diǎn)是：模具壽命短，工件質(zhì)量 （精度與表面粗糙度）低，模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝、調(diào)試、維修困難、制造周期長。綜上所述，考慮到該零件的批量不大，為保證各項(xiàng)技術(shù)要求，選用方案一。其工序如下：切邊；沖8.33mm和14.3mm孔；彎曲。方案一模具結(jié)構(gòu)原理圖如圖2-2所示： (a)切邊模 （b）沖孔模 （c）彎曲模圖 2-2

10、方案一模具結(jié)構(gòu)原理圖 3 模具設(shè)計(jì)計(jì)算 3.1切邊模設(shè)計(jì)計(jì)算3.1.1 切邊力的計(jì)算及壓力中心的確定 3.1.1.1 切邊力的計(jì)算 （1）計(jì)算切邊力： 式（3-1）式中 - 切邊力，N - 切邊周邊長度，mm - 切邊件材料厚度，mm - 材料抗剪強(qiáng)度，Mpa - 系數(shù)，通常取1.3 將相關(guān)數(shù)據(jù)帶入式（3-1）得： （2）計(jì)算切邊時(shí)的卸料力：查沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例表2-15，=0.04 3.1.1.2 壓力中心的確定： 圖3-1 求壓力中心 如圖3-1所示，由于切邊件上下對稱，其壓力中心在x軸上，即。 故只計(jì)算， 式（3-2） 將相關(guān)數(shù)據(jù)帶入式（3-2）得： 最后求得壓力中心的坐標(biāo)位置為3.1.2

11、 壓力機(jī)選擇壓力機(jī)公稱壓力為： 參照沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例附錄可選公稱壓力為的開式可傾壓力機(jī)公稱壓力：滑塊行程：封閉高度調(diào)節(jié)量：最大封閉高度：模柄孔尺寸：3.1.3模具工作零件刃口尺寸和公差的計(jì)算 查沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例表2-10得間隙值 , （1）查沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例表2-12得 ， 因?yàn)?所以凸模與凹模配合加工。 查沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例表2-13得：x=0.5按沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例中公式凹模刃口尺寸計(jì)算如下： 式（3-3）將相關(guān)數(shù)據(jù)帶入式（3-3）得： 凸模的刃口尺寸按凹模的實(shí)際尺寸配制，并保證雙面間隙。3.1.4校核凸凹模強(qiáng)度凸凹模最小壁厚m=1.5t=7.5mm，而實(shí)際最小壁厚為18mm，故符合強(qiáng)度3.1

12、.5 模具零件設(shè)計(jì)與計(jì)算 3.1.5.1 凹模設(shè)計(jì)凹模高度： 取30mm凹模壁厚： 所取數(shù)值如圖3-1-2所示凹模周界： 凹模零件圖如圖3-2所示圖3-2 凹模零件圖3.1.5.2 凸模設(shè)計(jì) 根據(jù)工件形狀以及之前的相關(guān)計(jì)算設(shè)計(jì)凸模。凸模結(jié)構(gòu)和尺寸如圖3-3所示圖3-3 凸模零件圖3.1.5.3 模座設(shè)計(jì)本套模具不采用標(biāo)準(zhǔn)模架，模座自行設(shè)計(jì)。 上模座尺寸為：290mm265mm30mm 模柄尺寸為：下模座尺寸為：290mm265mm30mm導(dǎo)柱：25150mm導(dǎo)套：256041mm3.1.5.4 模板設(shè)計(jì) 凸模固定板尺寸為：200mm124mm25mm凹模固定板尺寸為：265mm180mm30m

13、m3.1.5.5 模具閉合高度 式（3-4）式中 -凸模進(jìn)入凹模的深度，mm，這里取5mm。將相關(guān)數(shù)據(jù)帶入式（3-4）得：經(jīng)過校核模具的閉合高度與沖床的閉合高度相適應(yīng)3.1.5.6 卸料裝置 本套模具采用彈性卸料板卸料。（1）橡膠自由高度：=t+1+修磨量=5+1+5=11mm=4=44mm橡膠的裝配高度=（0.850.9）取=38mm（2）卸料板：高度H=10mm,L=200mm,B=160mm, 卸料板與凸模之間的間隙c=0.15mm（3）采用四個(gè)M860的卸料螺釘，對稱分布。3.1.5.7 送料機(jī)構(gòu)，出料方式，導(dǎo)料裝置及定位裝置 （1）模具采用手動送料，方向?yàn)閺挠业阶蟆?（2）出料方式為

14、下出料方式。 （3）導(dǎo)料裝置采用兩個(gè)導(dǎo)料銷。（4）采用定位銷和定位板定位。3.1.6模具零件的固定 模板采用螺釘固定，銷釘定位。本套模具中，模板固定均用8個(gè)M10螺釘，上模板4個(gè)，下模板4個(gè)，并且對稱分布。模板定位采用4個(gè)銷釘，上模板2個(gè)，下模板2個(gè)，并且對角分布。3.1.7零件材料選擇 此模具用于小批量生產(chǎn)，所以 凸凹模均選用Cr12MoV可以達(dá)到要求。 其他不太受力的部件應(yīng)當(dāng)選用較差些的鋼材，以減少成本。3.1.8模柄的選擇根據(jù)所選壓力機(jī)模柄孔尺寸，選擇凸緣模柄。尺寸為，如圖3-4所示：圖3-4凸緣模柄3.1.9其它由于在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，已經(jīng)確定了其它零件的基本尺寸，查相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)即可得到，所以說

15、明書中將一些東西省略3.1.10 模具裝配圖切邊模的裝配圖如圖3-5所示。模具通過銷釘8進(jìn)行凸模固定板和凸模的定位，通過銷釘20進(jìn)行凹模固定板和下模座的定位。模具處在開模狀態(tài)時(shí)，坯料通過定位板19 進(jìn)行定位。模具閉合時(shí)，開始切邊，橡膠11被壓縮。再開模時(shí)，有彈性卸料板13在橡膠11的作用下進(jìn)行卸料。 圖3-5切邊模裝配圖1-上模座；2-導(dǎo)套；3-凸模固定板；4-卸料螺釘；5，6，17，18-螺釘；7-模柄；8，20-銷釘；9-墊板；10-凸模；11-橡膠；12-導(dǎo)柱；13-卸料板；14-凹模固定板；15-下模座；16-凹模；19-定位板3.2沖孔模設(shè)計(jì)計(jì)算3.2.1沖孔力的計(jì)算及壓力中心的確定

16、 3.2.1.1 沖孔力的計(jì)算（1）計(jì)算沖裁力 式（3-5）式中 - 沖裁力，N - 沖裁周邊長度，mm - 沖裁件材料厚度，mm - 材料抗剪強(qiáng)度，Mpa - 系數(shù)，通常取1.3將相關(guān)數(shù)據(jù)帶入式（3-5）得： （2）計(jì)算卸料力、推件力卸料力 式（3-6） 推件力 式（3-7） 式中 - 卡在下模洞口的工件數(shù)， - 凹?？卓诟叨?- 卸料系數(shù)，查表得 - 推件系數(shù)，查表得將相關(guān)數(shù)據(jù)帶入式（3-6）和式（3-7）得： (3)計(jì)算沖壓力總和 該模具采用的是彈性卸料、下出件方式，因此沖壓力的總和為 3.2.1.2 壓力中心的確定：該模具的壓力中心是沖兩個(gè)圓孔沖壓力合力的作用點(diǎn)，屬于求多凸模的壓力中心

17、。先確定各凸模的壓力中心，再求多凸模的壓力中心。 （1）設(shè)坐標(biāo)，見圖3-6。 圖3-6 求多凸模壓力中心 （2）計(jì)算各凸模壓力中心的坐標(biāo)位置、和、。 （3）計(jì)算個(gè)凸模刃口輪廓的周長、。 （4）根據(jù)力學(xué)原理求合力作用點(diǎn)（各分力對某軸力矩之和等于其合力對該軸的力矩），即 式（3-8） （5）由式（3-8）得 式（3-9） 根據(jù)沖裁力 可將上式與式（3-9）聯(lián)立，得： 同理可得 最后求得總壓力中心的坐標(biāo)位置為。3.2.2 初選壓力機(jī)（1）壓力機(jī)的類型的選擇 本工件屬于結(jié)構(gòu)簡單的中、小型沖裁件，小批量生產(chǎn)，沖壓件的尺寸及精度要求不高，故選開式機(jī)械壓力機(jī)。（2）壓力機(jī)規(guī)格的的選擇 選取J23-16開式雙

18、柱可傾式曲柄壓力機(jī)，查表可知：公稱壓力：160KN滑塊行程：50mm封閉高度調(diào)節(jié)量：45mm最大封閉高度：220mm模柄孔尺寸：3.2.3模具工作零件刃口尺寸和公差的計(jì)算 查沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例表2-10得間隙值 , （1）查沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例表2-12得 ， 因?yàn)?， 所以凸模與凹模分開加工。 查沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例表2-13得：x=0.5 （2）計(jì)算公式 沖孔凸模 沖孔凹模 孔心距 將已知數(shù)據(jù)代入以上公式中，得：a.沖孔：凸模 凹模b.沖：凸模 凹模c.孔邊距20：凸模 凹模因該尺寸屬于半邊磨損，故取、d.孔心距129.8：以上各式中- 凹模的制造偏差值，mm - 凸模的制造偏差值，mm - 最小合

19、理間隙，mm - 最大合理間隙，mm - 制件的公差，mm - 凹模的基本尺寸，mm - 凸模的基本尺寸，mm3.2.4校核凸凹模強(qiáng)度凸凹模最小壁厚m=1.5t=7.5mm，而實(shí)際最小壁厚為8mm，故符合強(qiáng)度3.2.5模具零件設(shè)計(jì)與計(jì)算 3.2.5.1 凹模設(shè)計(jì)計(jì)算根據(jù)工件形狀以及之前的計(jì)算設(shè)計(jì)凹模。（1） 凹?？卓谛问竭x用直刃壁孔口凹模。凹?？卓诟叨萮=10mm（2） 凹模外形尺寸凹模厚度 式（3-10）式中 -凹模厚度 - 沖裁力，一般取總壓力。將相關(guān)數(shù)據(jù)帶入式（3-10）得： 取 凹模周界尺寸 （3）凹模固定方法：采用帶臺階的圓形凹模，直接裝入凹模固定板中，采用過渡配合（H7/H6）.沖

20、孔凹模分為大孔凹模和小孔凹模，如圖3-7所示（a）大孔凹模 （b）小孔凹模 圖3-7 凹模零件圖3.2.5.2 凸模設(shè)計(jì)計(jì)算凸模采用階梯式設(shè)計(jì)，高度取65mm，其結(jié)構(gòu)和尺寸如圖3-8所示（a）大孔凸模 （b）小孔凸模 圖3-8凸模零件圖3.2.5.3 模座設(shè)計(jì)本套模具不采用標(biāo)準(zhǔn)模架，模座自行設(shè)計(jì)。 上模座尺寸為：135mm100mm30mm 模柄尺寸為： 下模座尺寸為：250mm140mm30mm3.2.5.4 模板設(shè)計(jì) 凸模固定板尺寸為：135mm100mm25mm凹模固定板尺寸為：155mm105mm25mm3.2.5.5 模具閉合高度 式（3-11）式中 -凸模進(jìn)入凹模的深度，mm，這里

21、取1mm。將相關(guān)數(shù)據(jù)帶入式（3-11）得：經(jīng)過校核模具的閉合高度與沖床的閉合高度相適應(yīng)3.2.5.6 卸料裝置 本套模具采用彈性卸料板卸料。（1）橡膠自由高度：式中-橡膠的自由高度，mm; -工作行程，mm。取42mm（2）橡膠的直徑 式中 -橡膠壓力，可取等于或大于卸料力，N;-橡膠的橫截面積，； -與橡膠壓縮量有關(guān)的單位壓力，查冷沖壓模具設(shè)計(jì)得1.06MPa-橡膠的直徑，mm 取80mm3.2.5.7 送料機(jī)構(gòu)，出料方式，導(dǎo)料裝置及定位裝置 （1）模具采用手動送料，方向?yàn)閺挠业阶蟆?（2）出料方式為下出料方式。 （3）導(dǎo)料裝置采用兩個(gè)導(dǎo)料銷。（4）采用定位銷和定位板定位。3.2.6模具零件

22、的固定 模板采用螺釘固定，銷釘定位。本套模具中，模板固定均用8個(gè)M8螺釘，上模板4個(gè)，下模板4個(gè)，并且對稱分布。模板定位采用4個(gè)銷釘，上模板2個(gè)，下模板2個(gè)，并且對角分布。3.2.7零件材料選擇此模具用于小批量生產(chǎn)，所以 凸凹模均選用Cr12MoV可以達(dá)到要求。 其他不太受力的部件應(yīng)當(dāng)選用較差些的鋼材，以減少成本。3.2.8 壓力機(jī)的選擇查表，選取J23-16開式雙柱可傾式曲柄壓力機(jī)公稱壓力：160KN滑塊行程：50mm封閉高度調(diào)節(jié)量：45mm最大封閉高度：220mm模柄孔尺寸：3.2.9 模柄的選擇 根據(jù)所選壓力機(jī)模柄孔尺寸，選擇壓入式模柄，模柄尺寸為3075mm，如圖3-9圖3-9模柄3.

23、2.10其它由于在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，已經(jīng)確定了其它零件的基本尺寸，查相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)即可得到，所以說明書中將一些東西省略3.2.11模具裝配圖 模具裝配圖如圖3-10所示： 圖3-10 沖孔模裝配圖1-下模座；2，5，16-螺釘；3-小孔凹模；4-小孔凸模；6-模柄；7-上模座；8，14-銷釘；9-凸模固定板；10-大孔凸模；11-卸料橡膠；12-凹模固定板；13-大孔凹模；15-定位板；17-托料板兩塊經(jīng)過第一道工序加工的的工件按不同的方向放置在下模上有定位板15準(zhǔn)確定位，上模隨壓力機(jī)滑塊下行，小孔凸模4與小孔凹模3和大孔凸模10與大孔凹模13分別對工件進(jìn)行沖壓，使材料分離得到?jīng)_孔件。箍在凸模外的工件在上

24、?；爻虝r(shí)由卸料橡膠11直接卸下?？ㄔ诎寄Ｖ械臎_孔廢料靠料推料被依次推出，實(shí)現(xiàn)自然漏料。3.3 彎曲模設(shè)計(jì)計(jì)算3.3.1 工序壓力計(jì)算和壓力機(jī)選擇彎曲工序成型零件圖如圖3-11所示 圖 3-11 彎曲工序成型零件圖3.3.1.1 彎曲力計(jì)算由圖3-10得知有2處彎曲查沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例附錄A1得=300Mp當(dāng)彎曲內(nèi)半徑R取0.1t時(shí)，則每處彎曲力為： 式（3-12）將相關(guān)數(shù)據(jù)帶入式（3-12）得：2處的總彎曲力為20209.1N 3.3.1.2 校正彎曲力計(jì)算查沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例表3-3，取q=100MpA=38.16+50.86=533.4=qA =100533.4=53340N3.3.1.3 頂

25、件力計(jì)算頂件力值可近似取自由彎曲力的30%80%，即=0.8=8083.64N3.3.1.4 壓力機(jī)選擇按校正彎曲力選擇壓力機(jī)，即：壓力機(jī)公稱壓力 查表，選擇開式壓力機(jī)： 公稱壓力：250KN 滑塊行程：65mm 封閉高度調(diào)節(jié)量：55mm 最大封閉高度：270mm模柄孔尺寸：4060mm3.3.2 彎曲件展開長度計(jì)算（1）因?yàn)? 彎曲件的展開長度按直邊區(qū)與圓角區(qū)分段進(jìn)行計(jì)算。視直邊區(qū)在彎曲前后長度不變，圓角區(qū)展開長度按彎曲前后中性層長度不變條件進(jìn)行計(jì)算。（2）變形區(qū)中性層曲率半徑 毛坯尺寸（中性層長度）其中該零件的展開長度為3.3.3 回彈量計(jì)算由于r/t10,所以不考慮彎曲半徑的回彈影響。查

26、表得：當(dāng)=90時(shí)，=0.414r/t-0.486=0.011 采用補(bǔ)償法消除回彈，在設(shè)計(jì)模具時(shí)將回彈角考慮進(jìn)去。3.3.4 模具零件設(shè)計(jì)與計(jì)算3.3.4.1 凸模設(shè)計(jì) （1）凸模圓角半徑 已知彎曲件r較小（r10）, 凸模圓角半徑為 此工件圓角半徑較小但不小于工件材料所允許的最小圓角半徑，故凸模圓角半徑可取彎曲件的內(nèi)彎曲半徑r=6mm。（2）根據(jù)工件形狀以及之前的相關(guān)計(jì)算設(shè)計(jì)固定凸模和活動凸模，其結(jié)構(gòu)和尺寸如圖3-12所示： （a） 固定凸模 （b）活動凸模 圖3-12 彎曲模凸模零件圖3.3.4.2 凹模設(shè)計(jì)（1）凹模圓角半徑凹模圓角半徑 式（3-13）將相關(guān)數(shù)據(jù)帶入式（3-13）得：（2）

27、根據(jù)工件形狀以及之前的相關(guān)計(jì)算設(shè)計(jì)固定凹模，其結(jié)構(gòu)和尺寸如圖3-13所示：（a） 固定凹模 （b）活動凹模 圖3-13 彎曲模凹模零件圖3.3.4.3 模座設(shè)計(jì)本套模具不采用標(biāo)準(zhǔn)模架，模座自行設(shè)計(jì)。 選擇帶模柄的上模座 上模座尺寸為：300mm150mm40mm 模柄尺寸為： 下模座尺寸為：380mm150mm40mm3.3.4.4 模板設(shè)計(jì) 墊板尺寸為：120mm70mm20mm壓料板尺寸為：290mm150mm15mm活動凸模固定板尺寸為：78mm70mm35mm3.3.4.5 模具閉合高度 式（3-14）將相關(guān)數(shù)據(jù)帶入式（3-14）得： 經(jīng)過校核模具的閉合高度與沖床的閉合高度相適應(yīng)3.3

28、.4.6 定位裝置采用定位銷和定位板定位。定位銷通過第二道工序沖出的孔進(jìn)行定位。定位板內(nèi)尺寸與第二道工序成型件尺寸相同保證待加工件與模具沖壓方向垂直。3.3.5 取料方式 在下模部分設(shè)有頂料螺釘，在開模狀態(tài)時(shí)頂料螺釘會將成型件頂出。3.3.6模具零件的固定 模板采用螺釘固定，銷釘定位。本套模具中，模板固定采用M10螺釘，上模板4個(gè)，下模板4個(gè)，并且對稱分布。凸模定位采用4個(gè)8銷釘，固定凸模2個(gè)，活動凸模2個(gè)，對稱分布。3.3.7 零件材料選擇 此模具用于小批量生產(chǎn)，所以凹模，凸模均選用T10A即可。 其他不太受力的部件應(yīng)當(dāng)選用較差些的鋼材，以減少成本，所以選用Q235即可。3.3.8模柄的選擇

29、根據(jù)所選壓力機(jī)模柄孔尺寸，選擇凸緣模柄。尺寸為，如圖3-14所示：圖3-14凸緣模柄3.3.9其它由于在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，已經(jīng)確定了其它零件的基本尺寸，查相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)即可得到，所以說明書中將一些內(nèi)容省略。3.3.10模具裝配圖 模具裝配圖如圖3-15所示：上模隨滑塊下行，活動凸模7與活動凹模5首先把坯料壓緊活動上模開始工作，這時(shí)要求壓料力要大于頂件力，當(dāng)活動凸模7與墊板3相遇后，活動凸模7停止，固定凸模16開始工作，工作行程為10mm，工作行程根據(jù)試模情況隨時(shí)調(diào)整，當(dāng)活動凸模固定板9與上模座14接觸時(shí)，彎曲工作結(jié)束，同時(shí)整個(gè)工件瞬時(shí)得到校正。滑塊回程時(shí)，活動凸模在壓料裝置的作用下恢復(fù)原位，工件在頂件器的

30、作用下把工件頂出凹模。圖3-15彎曲模裝配圖1-彈簧座；2-頂料螺釘；3-墊板；4-擋塊1；5-活動凹模；6-擋塊2；7-活動凸模；8-壓料螺釘；9-活動凸模固定板；10，13-螺釘；11-模柄；12-銷釘；14-上模座；15-橡膠；16-固定凸模；17-壓料板；18-固定凹模；19-彈簧；20-擋塊3；21-下模座；22-導(dǎo)向板；23-定位銷；24-定位板4 總結(jié)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我設(shè)計(jì)的電極板成型模具由三套模具組成，分別是切邊模、沖孔模、彎曲模。論文中進(jìn)行了詳細(xì)的工藝計(jì)算和工藝方案的比較，并完成了生產(chǎn)該零件所需的三套模具的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和相關(guān)零件設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)工作量較大。在設(shè)計(jì)中，模具整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和

31、非標(biāo)件的設(shè)計(jì)是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的重中之重，在設(shè)計(jì)過程中，尤其是計(jì)算部分耗費(fèi)的精力最多，同時(shí)犯的錯(cuò)誤也最多。例如：大多數(shù)公式里的系數(shù)都是在一定范圍取的，在所給出的范圍內(nèi)選擇一個(gè)數(shù)據(jù)就需要一定的經(jīng)驗(yàn)和反復(fù)的斟酌，甚至反復(fù)的計(jì)算。在標(biāo)準(zhǔn)件的選擇上也是需要經(jīng)驗(yàn)的幫助的，有時(shí)需要反復(fù)的選擇才能和其他零件組成比較合理的模具。繪圖這一部分是整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)中耗費(fèi)時(shí)間最多的，雖然工作量較大，但由于是使用Auto CAD繪制，所以完成起來還是比較順利。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我對整個(gè)沖壓模具的設(shè)計(jì)過程有了進(jìn)一步的認(rèn)識和了解，為以后的工作積攢了些許經(jīng)驗(yàn)。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我在各方面的能力都有所提高，尤其是在Auto CAD的使用上

32、更為熟練。參考文獻(xiàn)1.許發(fā)樾. 沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例, 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 1996.2.王孝培. 沖壓手冊（第二版）, 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2000.3.俞漢清、陳金德. 金屬塑性成形原理, 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2005.4.謝建、杜東福. 沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)技術(shù)回答, 上海: 上?？萍技夹g(shù)出版社,2005.5.何銘新、錢可強(qiáng). 機(jī)械制圖（第四版）, 北京: 高等教育出版社, 1997.6.李天佑. 沖模圖冊, 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 1988.7.廖念釗、古瑩菴、莫雨松、李碩根、楊興駿. 互換性與技術(shù)測量, 北京: 中國計(jì)量出版社, 2001.8.張鼎承. 沖模設(shè)計(jì)手冊,

33、北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 1988.9.郝濱海. 沖模模具簡明設(shè)計(jì)手冊, 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2005.10.王新華. 沖模設(shè)計(jì)與制造實(shí)用計(jì)算手冊, 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2003.11.江淮健、林玉瓊、許華昌. 冷沖壓模具設(shè)計(jì), 廣州: 華南理工出版社, 2005.12.姜奎華. 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì), 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 1997.13.萬戰(zhàn)勝.沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)，北京：中國鐵道出版社，199514.黃毅宏、李明輝. 模具制造工藝, 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 1999.15.虞傳寶. 冷沖壓及塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)資料，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，199216.周玲.沖模設(shè)計(jì)實(shí)例詳解，北京：化學(xué)工業(yè)出版社, 2007.17.SMG Hydro-Me