法蘭彎曲件課程設計說明書

1、 沖壓模具課程設計說明書學院名稱： 專 業(yè)： 班 級： 學 號： 姓 名： 指導教師姓名： 指導教師職稱： 二一三 年 六 月目 錄序 言1第1章 工藝分析與理論計算 2 11工藝分析2 1. 2理論計算3 1.2.1計算毛坯尺寸3 1.2.2計算沖壓力4 1.2.3選擇沖壓設備6 1.2.4工作部分尺寸計算6第2章 模具結(jié)構(gòu)和零件設計7 21模具結(jié)構(gòu)總體設計7 2.1.1凹模與凸模外形尺寸7 2.1.2選擇凹凸模尺寸7 2.1.3模架的選擇8 2.1.4推件裝置的選擇8 2.1.5機構(gòu)的設計92.2零件設計10 2.2.1繪制裝配圖10 2.2.2繪制凹模固定板12 2.2.3繪制硬墊板13

2、 2.2.4繪制凸模14 2.2.5繪制落料凸模15第3章 小結(jié)16 參考文獻17江蘇理工學院沖壓模具課程設計說明書第 1 頁 共 17 頁序 言 隨著模具制造的技能化逐步向科學化發(fā)展，逐漸由以前手動方式發(fā)展為利用軟件等高科技方式來輔助設計的完成。冷沖模是其中的一種。學校課程設計是在模具專業(yè)理論教學之后進行的實踐性教學環(huán)節(jié)。是對所學知識的一次總檢驗，是走向工作崗位前的一次實戰(zhàn)演習。其目的是，綜合運用所學課程的理論和實踐知識,設計一副完整的模具訓練、培養(yǎng)和提高自己的工作能力。鞏固和擴充模具專業(yè)課程所學內(nèi)容，掌握模具設計與制造的方法、步驟和相關(guān)技術(shù)規(guī)范。熟練查閱相關(guān)技術(shù)資料。掌握模具設計與制造的基

3、本技能，如制件工藝性分析、模具工藝方案論證、工藝計算、加工設備選定、制造工藝、收集和查閱設計資料，繪圖及編寫設計技術(shù)文件等。沖壓工藝與模具設計應結(jié)合工廠的設備、人員等實際情況，從零件的質(zhì)量、生產(chǎn)效率、生產(chǎn)成本、勞動強度、環(huán)境的保護以及生產(chǎn)的安全性各個方面綜合考慮，選擇技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、使用安全可靠的工藝方案和模具，以使沖壓件的生產(chǎn)在保證達到設計圖樣上的各項技術(shù)要求，盡可能降低沖壓的工藝成本和保證安全生產(chǎn)。模具的發(fā)展是體現(xiàn)一個國家現(xiàn)代化水平高低的一個重要標志，就我國而言，經(jīng)過了這幾十年曲折的發(fā)展，模具行業(yè)也初具規(guī)模，從當初只能靠進口到現(xiàn)在部分進口已經(jīng)跨了一大步，但還有一些精密的沖模自己還不能生

4、產(chǎn)只能通過進口來滿足生產(chǎn)需要。隨著各種加工工藝和多種設計軟件的應用使的模具的應用和設計更為方便。隨著信息產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，模具的設計和制造也越來越趨近于國際化?，F(xiàn)在模具的計算機輔助設計和制造（CAD/CAM）技術(shù)的研究和應用。大大提搞了模具設計和制造的效率。減短了生產(chǎn)周期。采用模具CAD/CAM技術(shù)，還可提高模具質(zhì)量，大大減少設計和制造人員的重復勞動，使設計者有可能把精力用在創(chuàng)新和開發(fā)上。尤其是pro/E和UG等軟件的應用更進一步推動了模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。數(shù)控技術(shù)的發(fā)展使模具工作零件的加工趨進于自動化。電火花和線切割技術(shù)的廣泛應用也對模具行業(yè)起到了飛越發(fā)展。模具的標準化程度在國內(nèi)外現(xiàn)在也比較明顯。特

5、別是對一些通用件的使用應用的越來越多。其大大的提高了它們的互換性。加強了各個地區(qū)的合作。對整個模具的行業(yè)水平的提高也起到了重要的作用。第1章 工藝分析與理論計算1.1工藝分析 制件如圖所示，材料為08號鋼，厚度2mm，,件尺寸精度為IT14級，為大批量生產(chǎn)。圖1-1根據(jù)制件的材料，厚度，形狀尺寸，在進行沖壓工藝設計和模具設計時，從以下幾點進行分析：（1） 08F鋼為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有良好的塑形，焊接性和壓力加工性，主要用于制件沖擊件，緊固件，適合沖裁，彎曲加工。（2） 制件結(jié)構(gòu)簡單中間有一個孔，孔與邊緣之間的距離滿足要求，制件對稱。（3） 這里是大批量生產(chǎn)，應重視模具材料和結(jié)構(gòu)的選擇，保證有

6、一定的模具壽命。1.1.1 確定工藝方案由于彎邊高度是20mm，大于1.5t（t為料后），此時若采用一次彎曲工藝容易造成斷裂，所以次工件采用兩次彎曲成型可保證成型工序的安全實施，同時也能保證彎曲件的精度。根據(jù)制件工藝分析，其基本工序有落料和彎曲兩種。按其先后順序組合，可得如下兩種方案：(1)落料-分別兩次單工序彎曲；(2)落料-彎曲復合成型;方案(1) 屬于單工序沖壓。由于制件生產(chǎn)批量大，這種方案生產(chǎn)效率低。方案(2) 屬于復合沖壓.此方案易保證長度尺寸,而且沖孔邊距與彎曲的最大圓角半徑的距離滿足要求可在同一個工步里完成，同時符合大批生產(chǎn)要求，故此方案最為合適。1.2理論計算 1.2.1 計算

7、毛坯尺寸相對彎曲半徑為 r/t=3/2=1.51 （1-1） 式中 r-制件的彎曲半徑（mm）； t-材料的厚度(mm)。因此，可知制件屬于圓角半徑較大的彎曲件，應先求彎曲變形區(qū)中性層曲率半徑（mm）。由參考文獻【4】中性層位置計算公式（1-2） =r+kt (1-2) 式中 k-由實驗測定的應變中性層位移系數(shù)。 由參考文獻【2】可知應變中性層位移系數(shù)k值，查出k1=0.436k2=0.4265 由參考文獻【2】圓角半徑較大（r0.5t）的彎曲件毛料長度計算公式 式中 L。-彎曲件毛料展開長度（mm）； t -料厚（mm）； 圖 1-2由圖1-2可知L=7+12.5+27+12.5+7+/2(

8、3+2.5+2.5+3)+/2(0.436+0.4265+0.4265+0.436) =85.96mm1.2.2 計算沖壓力(1) 沖裁力計算由參考文獻【8】沖裁力計算公式（1-3）: F=KLt （1-3）式中 F-沖裁力(N); L-工件外輪廓周長(mm); t-材料的厚度; K-系數(shù)，取K=1.3; -材料的抗剪強度,可在參考文獻中查得=270MPa。則： (2) 卸料力計算由參考文獻【8】沖裁力計算公式（1-4）: F卸 =K卸 F (1-4)則： (3)彎曲力的計算根據(jù)參考文獻【8】彎曲力的計算公式（1-5）: (1-5)式中 -自由彎曲力(N); B-彎曲件的寬度,B=20 mm;

9、 -彎曲件的厚度, t=2 mm; -彎曲件的內(nèi)彎曲半徑,R=3 mm; -材料的抗拉強度;由課本附錄B中查得=330MPa; K-安全因數(shù),一般取K=1.3.則 F=(0.7*1.3*20*22*330)/(3+2)=4804.8N(4) 頂件力的計算 對設置頂件裝置的彎曲模，其頂件力一般取 1.2.3 選擇沖壓設備查參考文獻【1】開式雙動壓力機（部分）參數(shù)，初選壓力機型號規(guī)格為J43-15。 它具有工作臺三面敞開，操作方便，成本低廉的優(yōu)點。該壓力機與模具設計的有關(guān)參數(shù)為:公稱壓力:150KN滑塊行程:60 mm最大閉合高度:200 mm封閉高度調(diào)節(jié)量:50工作臺尺寸:280mm380mm模

10、柄孔尺寸: 38 mm50 mm1.2.4 工作部分尺寸計算根據(jù)參考文獻【1】查得, 間隙值Zmin=0.05 mm, Zmax=0.07 mm（1）彎曲部分尺寸計算由于該彎曲件精度要求不高所以不要考慮回彈。查參考文獻【2】凸模的圓角半徑與零件的彎曲半徑相同，r凸= r =1.5mm。凹模的圓角半徑為，r凸=(36)t=4.5mm。凹、凸模單面間隙值的計算公式為 （1-6） =2.08mm式中： Z-凹、凸模間的單面間隙 t-材料的公稱厚度； x-間隙系數(shù)，可查參考文獻可知。第2章 模具結(jié)構(gòu)和零件設計21 模具結(jié)構(gòu)總體設計模具的零件及結(jié)構(gòu)，主要由上模座、下模座、彎曲凸模兼沖孔凸模、凹模、沖孔凹

11、模、凸凹模固定板、墊板等零件組成。211 凹模和凸模外形尺寸參照參考文獻【11】該模具結(jié)構(gòu)簡單，而且為對稱件,所以模具設計比較簡單。因為本設計是落料與彎曲的復合工序.用常規(guī)的規(guī)定來選凹?？赡懿环弦?因此可以直接選取, 凹模的高度取48 mm,長度為160 mm,寬度為100 mm.圖2-121.2 選取凸凹模的尺寸由于為沖孔彎曲復合模所以在彎曲凸模中要進行打孔，方便工件沖孔,應為制件的結(jié)構(gòu)相對簡單精度要求不高所以彎曲件的凸凹模相對加工比較方便輕松。圖2-22 .1.3模架的選擇凹模外形尺寸及確定后，可參照參考文獻【1】選用A類導柱導套導向機構(gòu)上模座:220mm*200mm*45mm 材質(zhì)為

12、HT200下模座:220mm*200mm*35mm 材質(zhì)為HT200導 柱： 25mm*120mm 材質(zhì)為20鋼導 套：（38mm-26mm)*100mm 材質(zhì)為20鋼導柱和導套通過滲碳處理之后，硬度5862HRC，彎曲凸凹模、彎曲凹模、凸模的草料可采用Gr12MoV或T10A，熱處理硬度6064HRC。2 .1.4定位裝置的選擇 參照參考文獻【12】選用定位塊作為定位裝置,由于制件是半成品所以需要人工送料，兩邊定位塊正好能夠使制件夾在中間，在制件送的方向上為了防止制件前后能夠固定在定位塊的前端有銑削加工出一個小平臺正好擋住制件展開件的前進，同時在下面加一個彈簧托料銷把料托起，更好的定位，然后

13、再壓力機的作用下對制件先沖孔再進行彎曲成型。 圖2-3 2 .1.5機構(gòu)的設計由于該模具落料、彎曲的在同一個工步里完成,因此落料凹模有一部分為彎曲模.考慮彎曲成形滯后于沖孔工序.為了保證產(chǎn)品的尺寸精度.為此查參考文獻【15】設計了一個雙動壓力機機構(gòu),當落料凸模與彎曲凹模完成落料之后，上模座下降，安裝在凸凹模固定板上的彎曲凹模下降，落料凸模完成工序后不動，當彎曲凹模碰到定位塊上制件的展開件后，彎曲凹模與彎曲凸模進行彎曲成型。當彎曲凹模完成彎曲之后，上模座開始回升，而彎曲凸模仍然停止不動在彎曲凹模離開制件后才開始復位。制件在彈簧頂件桿的作用下完成卸料，等機構(gòu)回到原先的位置，為再次沖壓作好準備。2

14、.2模具的設計2.2.1 繪制裝配圖據(jù)此完成了裝配圖圖的繪制，如圖：圖2-42.2.2 繪制凸模固定板據(jù)此完成了零件圖的繪制，如圖：圖2-52.2.3 繪制硬墊板據(jù)此完成了零件圖的繪制，如圖：圖2-62.2.4 繪制凸模據(jù)此完成了零件圖的繪制，如圖：圖2-72.2.5 繪制落料凸模 據(jù)此完成了零件圖的繪制，如圖：圖2-8第3章 總結(jié)3.1總結(jié) 通過這次課程設計，把先修課程（機械制圖，機械制造，機械設計，冷沖壓與塑料成型機械，模具工藝學，模具材料與熱處理，冷沖壓模具設計資料與指導，冷沖壓工藝與模具設計）中所學到的理論知識在實際的設計工作中綜合地加以運用。使這些知識得到鞏固發(fā)展，初步培養(yǎng)了我冷沖壓

15、模具設計的獨立工作打下良好基礎(chǔ)，樹立正確的設計思路。在這短短的十幾天里，從白紙到完成模具總裝圖，零件圖，設計說明書。學到很多原本學到的但不是很懂的知識，了解了一些設計的原理和過程。例如，沖裁模具設計一般步驟：（1）沖裁件工藝性分析；（2）確定沖裁工藝方案；（3）選擇模具的結(jié)構(gòu)形式（4）進行必要的工藝計算；（5）選擇與確定模具的主要零部件的結(jié)構(gòu)與尺寸； (6) 選擇壓力機的型號或驗算已選的壓力機；（7） 繪制模具總裝圖及零件圖；還有更多的知識，在這里不做過多的敘述。雖然在這次設計過程中遇到很多問題與麻煩，但通過輔導老師的耐心教導和幫助，克服了這些困難。在此，我向一直關(guān)心支持我的各位輔導老師道一聲

16、：謝謝！在這次設計中，我總結(jié)了：要學會親自去嘗試，不要害怕失敗。失敗也是一份財富，經(jīng)歷也是一份擁有。此外，這次設計過程中還有許多不如意和不完善的地方，通過這次的經(jīng)歷，希望以后會越做越好參考文獻1 王孝培主編沖壓手冊M北京：機械工業(yè)出版社，19982 杜東福主編冷沖壓模具設計M長沙：湖南科學技術(shù)出版社，19983 李碩本主編沖壓工藝學M北京：機械工業(yè)出版社，19824 成虹主編沖壓工藝與模具設計M北京：高等教育出版社，20005 李天佑主編沖模圖冊M北京：機械工業(yè)出版社，19986 陳炎嗣，郭景儀主編沖壓模具設計與制造技術(shù)M北京：北京出版社，19917 張鈞主編冷沖壓模具設計與制造M西安：西北工業(yè)大學出版社，19958 陳劍鶴主編沖壓工藝與模具設計M北京：機械工業(yè)出版社