模具設(shè)計與制造專業(yè)沖壓模課程設(shè)計

1、桂林工學(xué)院課程設(shè)計說明書模具設(shè)計與制造 專業(yè) 05 級 棋具（2）班題目 z型彎曲件姓 名指導(dǎo)老師2008-4-30第一部分設(shè)計題日2第二部分彎曲工藝分析4第三部分主要工藝參數(shù)計算5第四部分排樣與定距設(shè)計6第五部分彎曲模工作部分尺寸計算8第六部分沖壓設(shè)備的選擇9第七部分模具的總體結(jié)構(gòu)10第八部分主耍零部件的設(shè)計及選擇11第九部分模具制造裝配要點16第十部分設(shè)計體會17第一部分參考文獻18第一部分：設(shè)計題目設(shè)計模具名稱：彎曲模工件名稱：z型件生產(chǎn)批量：大批量材料：q235 料厚1.5 mm工件簡圖：如圖下所示：設(shè)計要求：（1）對模具:a）必須保證操作安全、方便。b）便于搬運、安裝、緊固到?jīng)_床上方

2、便、可靠c）生產(chǎn)批量為大批量生產(chǎn)。d）沖模零件必須具有良好的工藝性，即制造裝配容易、便于管理。e）保證規(guī)定的生產(chǎn)率和高質(zhì)量的沖壓件的同吋，力求成本低、模具壽 命長。f）保證模具強度前提下，注意外形美觀，各部分比例協(xié)調(diào)。對圖紙：a）總裝配圖一張。b）模具零件圖（凸、凹模）。（3）對說明書：a）計算過程詳細、完全。b）內(nèi)容條理清楚，按步驟書寫。c）資料數(shù)據(jù)充分，并表明數(shù)據(jù)出處。d）公式的字母含義應(yīng)標明，有吋還應(yīng)標明公式的岀處。e）說明書用計算機打卬出來。第二部分：彎曲工藝分析1. 對彎曲制件由零件圖可見，該彎曲件外形簡單，精度要求不高，工件厚度1.5 mmo此工件可用一次單工序模彎曲，定位較為容易

3、，且定位精度易 保證。2. 對制件材料材料為碳素結(jié)構(gòu)鋼，其抗剪強度為275-392mpa,抗拉強度為 353-500mpa,屈服強度為245mpa,彈性模量為206x 103mpa.模具的工藝分析：在壓力機滑塊一次行程彎曲制成工件。該模具屬于單工序彎曲，操作安全、不易于自動化，包括自動 送料、自動出件、自動疊片，工件和廢料均往下漏，因而不易采用高 速壓力機生產(chǎn)，沖壓精度高，生產(chǎn)效率一般。第三部分：工藝計算彎曲工件的毛坯尺寸計算根據(jù)原始數(shù)據(jù)可得t =1. 5 r =4所以 r/t 二4/1.5 二 2. 67 >0. 5所以 根據(jù)沖壓工藝及模具設(shè)計p180公式3-46得l= h + 1.2

4、 + l + 門（r+kt）=10+10+32+3. 14（4+1. 5k）二 66.448 mm式中l(wèi)i l i3直邊區(qū)長度工、一彎曲中心角k中性層內(nèi)移系數(shù)值。取0.4沖壓工藝及模具設(shè)計p180表3-9t彎曲件厚（二）、壓力中心如圖所示x。= 20y（）= 8所以，壓力中心坐標x。= 20 , y0= 8作為設(shè)計模具的參數(shù)。（三）、彎曲力計算彎曲力受材料力學(xué)性能，零件形狀與尺寸，彎曲方式，模具結(jié)構(gòu)形 狀與尺寸等多種因素的影響，很難用理論分析方法進行準確計算。因此，在生產(chǎn)中均采用經(jīng)驗公式估算彎曲力。f = （0. 650.8） bt2 5 b/rp +t二 0.7x16x1.5x1.5x400

5、/ （4+1.5）=1832.73 n式中：b彎曲線長度（mm）t一板料厚度（nrni）g材料抗拉強度（mw）rp一彎曲凸模圓角半徑（mm）第四部分：排樣與定距設(shè)計排樣圖1. 彎曲件在板料、條料或帶料上的布置為排樣。排樣是否合理, 直接影響到材料的利用率、模具結(jié)構(gòu)與壽命及生產(chǎn)操作方式與安全, 既排樣是設(shè)計模具的一個標準。排樣圖中只有一個工位，落料。分析工件外形，并為了節(jié)約材料, 采用直排，條料的邊緣作為工件的邊緣，完全取搭邊成為無廢料排樣, 進行下料。如圖第五部分：彎曲模具工作部分尺寸一、凸模與凹模的圓角半徑1、凸模圓角半徑彎曲件的相對彎曲半徑r/t較小時，凸模角半徑“町取彎曲件 的內(nèi)彎曲半徑

6、但不能小于允許的最小彎曲半徑。如果r/t值小 于最小相對彎曲半徑，應(yīng)先彎成較大的圓角半徑，然后再用整形 工序達到要求的圓角半徑。當彎曲件的相對彎曲半徑r/t較人且 精度要求較高時凸模圓角半徑應(yīng)根據(jù)回彈值進行修正。由于影響rmin/t的因索很多，rmin/t值的理論計算公式并不實用。 所以在生產(chǎn)中主要參考經(jīng)驗數(shù)據(jù)來確定n/t值。由沖壓工藝與 模具設(shè)計表3-2可查得：q235最小札|對彎曲半徑rmin/t=2. 52、凹模圓角半徑3、凹模的圓角半徑“不能過小，以免增加彎曲力，擦傷工件表面。 對稱壓彎時兩邊凹模圓角半徑口應(yīng)一致，否則毛坯會產(chǎn)生偏移"值通常按材料厚度t來選取t=l. 5mm

7、< 2mm 時 rd= （36） t取 rd=6二、凹模深度凹模的工件深度將決定板料的進模深度，對于常見的彎曲件，彎 曲吋不需全部玄邊進入凹模內(nèi)。只有當玄邊長度較小且尺寸精度要求 高時，才使直邊全部進入凹模內(nèi)，凹模深度過大，不僅增加模具的消 耗，而且將增加壓力機的工作進程，使最大彎曲力提前出現(xiàn)。中小型 彎曲件通常都使用模具在機械壓力機上進行加工，最大彎曲力提前出 現(xiàn)，對壓力機是很不利的。凹模深度過小，可能造成彎曲件直邊不平 直，降低其精度。因此，凹模深度要適當。由沖壓t藝與模具設(shè)計 表3-17可得li 二 14+4二 18l2=40三、彎曲模凸凹模間隙彎曲z形吋，必須選擇適當?shù)耐拱寄ｉg隙

8、。間隙過大,會造成u形 件兩邊不半徑，上寬下窄，降底工件的尺寸精度，間隙過小，使彎曲力 增大,直邊壁厚變薄，容易擦傷工作表面，加速凹模的磨損，降低凹模 使用壽命，彎曲凸、凹模間隙是指單邊間隙。為了能順利地進行彎曲, 間隙值應(yīng)梢大于板料的厚度。同時應(yīng)考慮下列因素的影響，彎曲件寬 度較大吋，受模具制造與裝配誤差的影響，將加大間隙的不均勻程度, 因此間隙值應(yīng)取大些。寬度較小時間隙值可以取小些，硬材料則應(yīng)取 大些，彎曲件相對彎曲半徑r/t較小吋可以取大些。此外還應(yīng)考慮彎 曲件尺寸精度和板料厚度偏湼的影響綜上所述，對于尺寸精度高要求一般的彎曲件板料為黑色金屬 時，單邊zb可按下式計算：zb tmax +

9、ct=1. 52+0. 05x1.5=1. 577取單邊間隙為1. 58mm式中：tmax板料最大厚度c間隙系數(shù)，見表3-18t板厚公稱值四、凸、凹模工作尺寸彎曲凸、凹模工作尺寸的計算與工件尺寸的標注形成有關(guān)。一般 原則是：當工件標注外形尺寸時，應(yīng)以凹模為基準件，間隙取在 凸模上，當工件標注內(nèi)行尺寸吋，應(yīng)以凸模為基準件，間隙取在 凹模上，并來用配作法制模。綜上所述：ld二(l-0. 75a) 8d-(40-0. 75x0. 1) o0-03=39. 99oo 0 03式中l(wèi)d凸模寬度基木尺寸l工件橫向基本尺寸工件橫向尺寸公差5凸模制造偏差，一般取it79級，或取工件公差的1/3、1/4。第六部

10、分：沖壓設(shè)備的選擇因工件是大批量生產(chǎn)，精度要求不高沖裁力較小則選用通用壓力 機，通用機身又分開式和閉式兩種，開式機身的鋼性教弱，適用 中小型沖壓加工，而閉式機身適用于大中型沖壓加工。選用開式雙柱可傾壓力機ja23630a其參數(shù)如下：公稱壓力630kn外形尺寸1335x1112x2120滑塊行程120mm行程次數(shù)70/min最大閉合高度360mm最大裝模高度220mm連桿調(diào)節(jié)長度55mm工作臺尺寸480x710mm墊板厚度90mm電動機功率2. 20kw模柄孔尺寸4)50x70機床總重量1780kg第七部分：模具的總體結(jié)構(gòu)模具采用中間導(dǎo)柱模架，模具由上模板、凸模固定板及卸料板組 成。卸料方式才用

11、彈性卸料，以彈簧為彈性元件。下模部分由下模座、 凹模板、導(dǎo)料板等組成。模具結(jié)構(gòu)如下圖所示1下模板2 凹模3導(dǎo)柱4.導(dǎo)套5 上模板6 螺釘7 螺釘&落 料凸模9 凸緣模柄10 螺釘11凸模固定板12墊板13圓柱銷14.沖孔凸模15 .橡膠塊16彈壓卸料板17定位銷18導(dǎo)尺第八部分主要零部件的設(shè)計及選擇1凸模的固定方法凸摸在上模的正確固定應(yīng)該是既保證凸摸工作可靠和良好的穩(wěn) 定性，還要使凸摸在更換或修理時，拆裝方便。該凸摸的固定方式選 用如下圖所示的固定方法。（用螺釘固定的落料凸模）2定位板的設(shè)計定位板的側(cè)壁設(shè)計成平直的。定位板的內(nèi)側(cè)與條料接觸，外側(cè)與凹模 平齊，這樣就確定了定位板的寬度。條

12、料的寬度為16mm, pi模的寬度 是72mmo則定位板的寬度為：b= 16. 4mm定位板厚度由表222查得為：5mm導(dǎo)料板的長度為：l=14. omm導(dǎo)料板用螺釘i古i定在凹模上，采用45鋼制作，熱處理硬度為40-45hrc該導(dǎo)尺如下圖所示：r-鶴23卸料螺釘該模具選用標準的圓柱頭內(nèi)六角卸料螺釘(gb2867o 6-81)材料 為45鋼熱處理hrc3540。卸料螺釘?shù)脑O(shè)置形式如下圖所示，卸料螺 釘長度按(2-52)計算:l=h3+h，i+ho= 30 + 20 + 21.5= 71. 5 mm式中h3一固定板厚度h4一墊板厚度h。一預(yù)壓后彈性元件的高度4凸模固定板凸模固定板的外形尺寸與凹模

13、板相同厚度為凹模板厚度的0.81倍，則凸模固定板厚度為：hi =h0x ( 0.81 )= 45x ( 0. 81 )=3645伽1取凸模固定板厚度為45mm,直徑按h7加工精度。5模架的選擇為保證沖出零件的精度和高穩(wěn)定的質(zhì)量，采用模架導(dǎo)向的導(dǎo)向方 式。模架導(dǎo)向不僅能保證上、下模的導(dǎo)向精度而且能提高模具的剛性, 延長模具的使用壽命，是沖裁見的質(zhì)量穩(wěn)定可靠，使模具的安裝比 較容易。模架的類型選用中間導(dǎo)柱模架。除簡單沖模外，一般沖模多采用帶模架的結(jié)構(gòu)。模架的種類很多, 要根據(jù)模具的精度要求、模具的類別、模具的大小選擇合適的模架。 查實用模具技術(shù)手冊選用的模架型號為：gb/t2851. 1-1990

14、 其主要參數(shù)為：l:210mmb:130mmh:最大300mm> 最小 180mmhi: 30mmh2:30mm 模架如下圖所示:6模柄的選擇模柄有多種型式，要根據(jù)模具的結(jié)點選用模柄的形式。模柄的直 徑根據(jù)所選用壓力機的模柄孔徑確定。本模選用模柄跟上模座為一整 體結(jié)構(gòu)形式。如下圖所示：7、連接螺釘選用內(nèi)六角螺釘用45鋼制造并淬火硬度iirc3540,定 位銷釘采用普通圓柱銷。第九部分：模具制造裝配要點凹模板、導(dǎo)尺均是需要淬硬的零件。凹模加工后，在線切割和淬 硬以前在模架的上模板上進行裝配。在凹模上畫出各個形孔和圓孔的 線，并根據(jù)計算數(shù)據(jù)劃出壓力中心線，使壓力中心與下模座的中心線 對正。鉆

15、、攻螺孔，將下模座、凹模板、導(dǎo)尺進行裝配，校正導(dǎo)尺間 隙后，鉆較銷釘孔，將上述三板固定。鉆孔并安裝、擋料銷，安裝乘 料板，然后將下模全部拆開，將凹模板和導(dǎo)尺熱處理淬硬（凹、模鉆 穿絲孔）后進行線切割加工用平面磨床磨平后重新裝配。固定在上模 板的上模部分，各凹模和凸模、墊片都應(yīng)淬硬。裝配前將凸模淬硬并 完成全部加工。墊片在裝配前不淬火。裝配時將凸模壓入凸模i古i定板, 在墊片上鉆孔，將外形凸模i古i定在墊片上，在與卸料板穿在一起。凸、 凹模間隙為0.18mm,在凹模型孔中墊0. 1mm的硬紙片，以確定間隙。 將已組裝為體的凸模固定板、凸模、卸料板、墊片一同，并使凸模 插入凸?？咨?，將上模板同過導(dǎo)

16、柱、導(dǎo)套與下模板裝在一起。透過上 模板鉆、攻螺孔，打入銷釘，在鉆、攻螺孔，使上模板、墊片、凸模 i古i定板i古i定。檢查無誤后，鉆、較銷釘孔，打入銷釘，再鉆、攻螺孔, 安裝卸料螺釘，上模全部拆開，將墊片淬硬磨平，安裝橡膠板，在次 裝配，完成模具裝配。該模具個部分零件參數(shù)如下：上模座ht200厚 30 mm凸模1古1定板45號鋼厚 25 mm長400伽寬 140 mm彈壓卸料板45號鋼厚 15 mm長 400 mm寬 228 mm導(dǎo)料板45號鋼厚5 mm長 14. 5 mm寬 16. 4 mm下模座ht200厚 30 mm長 400 mm寬 228 mm凹模crl2長400mm 寬 228mm熱

17、處理hrc60'64橡膠厚度44. 5 mm直徑30 mm凸模 crl2hrc6064凸模修磨量為5模具閉合高度：血=183. 5mm第十部分：設(shè)計體會本次設(shè)計為課程設(shè)計，各項要求均比較嚴格，為了能更加好的完 成設(shè)計任務(wù)，我從圖書館和網(wǎng)上查閱了大量的冷沖模設(shè)計資料。這為 我在后來設(shè)計階段省下了不注寶貴的時間表。除了對知識的查閱，我 還翻出了大學(xué)三年來所學(xué)的重點專業(yè)知識，重新系統(tǒng)的去學(xué)習(xí)和撐 握，為設(shè)計做準備。盡管做了很好的準備，但在設(shè)計過程屮卻暴露了基礎(chǔ)知識不扎 實。對許多專業(yè)知識還不能自如的運用，對許多概念上的知識、專業(yè) 術(shù)語含糊不清，做不到深刻理解。模具設(shè)計屮許多問題的解決都是通過從實踐所得的數(shù)據(jù)來確定、 并適當?shù)淖龀鲞x擇，如：沖裁間隙的確定等。本次設(shè)計的工作量相對于課程設(shè)計大了很多，特別對圖線的要 求