電器柜連接板模具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、第1章 緒論1.1 課題背景模具的發(fā)展是體現(xiàn)一個(gè)國(guó)家現(xiàn)代化水平高低的一個(gè)重要標(biāo)志，就我國(guó)而言，經(jīng)過(guò)了這幾十年曲折的發(fā)展，模具行業(yè)也初具規(guī)模，從當(dāng)初只能靠進(jìn)口到現(xiàn)在部分進(jìn)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產(chǎn)只能通過(guò)進(jìn)口來(lái)滿(mǎn)足生產(chǎn)需要。我國(guó)沖壓模具無(wú)論在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都已有了很大發(fā)展，但與國(guó)發(fā)經(jīng)濟(jì)需求和世界先進(jìn)水平相比，差距仍很大，一些大型、精度、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命的高檔模具每年仍大量進(jìn)口，特別是中高檔轎車(chē)的覆蓋件模具，目前仍主要依靠進(jìn)口。一些低檔次的簡(jiǎn)單沖模，已趨供過(guò)于求，市場(chǎng)竟?fàn)幖ち摇?根據(jù)我國(guó)海關(guān)統(tǒng)計(jì)資料,2004年我國(guó)共進(jìn)口沖壓模具5.61億美聯(lián)社元,約合4

2、6.6億元.從上述數(shù)字可以得出2004年我國(guó)沖壓模具市場(chǎng)總規(guī)模約為266.6億元.其中國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求為260.4億元,總供應(yīng)約為213.8億元,市場(chǎng)滿(mǎn)足率為82%.在上述供求總體情況中,有幾個(gè)具體情況必須說(shuō)明:一是進(jìn)口模具大部分是技術(shù)含量高的大型精密模具,而出口模具大部分是技術(shù)含量較低中的中低檔模具,因此技術(shù)含量高的中高檔模具市場(chǎng)滿(mǎn)足率低于沖壓模具總體滿(mǎn)足率,這些模具的發(fā)展已滯后于沖壓件生產(chǎn),而技術(shù)含量低的中低檔模具市場(chǎng)滿(mǎn)足率要高于沖壓模具市場(chǎng)總體滿(mǎn)足率;二是由于我國(guó)的模具價(jià)格要比國(guó)際市場(chǎng)低格低許多,具有一定的竟?fàn)幜?因此其在國(guó)際市場(chǎng)前景看好,2005年沖壓模具出口達(dá)到1.46億美元,比2004

3、年增長(zhǎng)94.7%就可說(shuō)明這一點(diǎn);三是近年來(lái)港資、臺(tái)資、外資企業(yè)在我國(guó)發(fā)展迅速，這些企業(yè)中大量的自產(chǎn)自用的沖壓模具無(wú)確切的統(tǒng)計(jì)資料，因此未能計(jì)入上述數(shù)字之中。 模具CAD/CAM技術(shù)能顯著縮短模具設(shè)計(jì)與制造周期，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，已成為人們的共識(shí)。在“八五”、九五“期間，已有一大批模具企業(yè)推廣普及了計(jì)算機(jī)繪圖技術(shù)，數(shù)控加工的使用率也越來(lái)越高，并陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量CAD/CAM系統(tǒng)。如美國(guó)EDS的UG，美國(guó)Parametric Technology公司 Pro/Engineer，美國(guó)CV公司的CADSS，英國(guó)DELCAM公司的DOCT5，日本HZS公司的CRADE及space-E, 以色

4、列公司的Cimatron 還引進(jìn)了AutoCAD CATIA 等軟件及法國(guó)Marta-Daravision公司用于汽車(chē)及覆蓋件模具的Euclid-IS等專(zhuān)用軟件。國(guó)內(nèi)汽車(chē)覆蓋件模具生產(chǎn)企業(yè)普遍采用了CAD/CAM技術(shù)/DL圖的設(shè)計(jì)和模具結(jié)構(gòu)圖的設(shè)計(jì)均已實(shí)現(xiàn)二維CAD，多數(shù)企業(yè)已經(jīng)向三維過(guò)渡，總圖生產(chǎn)逐步代替零件圖生產(chǎn)。且模具的參數(shù)化設(shè)計(jì)也開(kāi)始走向少數(shù)模具廠(chǎng)家技術(shù)開(kāi)發(fā)的領(lǐng)域。 我國(guó)的沖壓模具設(shè)計(jì)制造能力與市場(chǎng)需要和國(guó)際先進(jìn)水平相比仍有較大差距。這一些主要表現(xiàn)在高檔轎車(chē)和大中型汽車(chē)覆蓋件模具及高精度沖模方面，無(wú)論在設(shè)計(jì)還是加工工藝和能力方面，都有較大差距。轎車(chē)覆蓋件模具，具有設(shè)計(jì)和制造難度大，質(zhì)量

5、和精度要求高的特點(diǎn)，可代表覆蓋件模具的水平。雖然在設(shè)計(jì)制造方法和手段方面基本達(dá)到了國(guó)際水平，模具結(jié)構(gòu)周期等方面，與國(guó)外相比還存在一定的差距。標(biāo)志沖模技術(shù)先進(jìn)水平的多工位級(jí)進(jìn)模和多功能模具，是我國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的精密模具品種。有代表性的是集機(jī)電一體化的鐵芯精密自動(dòng)閥片多功能模具，已基本達(dá)到國(guó)際水平。 但總體上和國(guó)外多工位級(jí)進(jìn)模相比，在制造精度、使用壽命、模具結(jié)構(gòu)和功能上，仍存在一定差距。 模具表面強(qiáng)化技術(shù)也得到廣泛應(yīng)用。工藝成熟、無(wú)污染、成本適中的離子滲氮技術(shù)越來(lái)越被認(rèn)可，碳化物被覆處理（TD處理）及許多鍍（涂）層技術(shù)在沖壓模具上的應(yīng)用日益增多。真空處理技術(shù)、實(shí)型鑄造技術(shù)、刃口堆焊技術(shù)等日趨成熟。激光

6、切割和激光焊技術(shù)也得到了應(yīng)用。1.2 模具設(shè)計(jì)與制造能力現(xiàn)狀1.2.1實(shí)現(xiàn)本項(xiàng)目預(yù)期目標(biāo)和具備的條件在校期間，通過(guò)兩年的基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)和一年半的塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)、沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)、材料成性原理、材料成性技術(shù)基礎(chǔ)等塑料注射模具、沖壓模的專(zhuān)業(yè)知識(shí)以及PRO/E、AutoCAD、Moldflow、Dynaform的多個(gè)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件的學(xué)習(xí)，已初步具有設(shè)計(jì)模具的理論知識(shí)儲(chǔ)備。并且，在校實(shí)習(xí)工廠(chǎng)進(jìn)行了數(shù)控加工、模具拆裝、測(cè)繪等各項(xiàng)實(shí)踐活動(dòng)和對(duì)渦輪蝸桿減速器的設(shè)計(jì)。在參考大量文獻(xiàn)和專(zhuān)著之后，力求使模具結(jié)構(gòu)合理，低成本，且能生產(chǎn)出能滿(mǎn)足技術(shù)要求的制件?，F(xiàn)學(xué)校實(shí)驗(yàn)室可提供注射機(jī)、線(xiàn)切割、數(shù)控加工中

7、心、雕刻機(jī)、數(shù)控車(chē)、數(shù)控銑、電火花加工機(jī)床、三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x等設(shè)備。在指導(dǎo)老師細(xì)心的幫助下，預(yù)期達(dá)到各項(xiàng)技術(shù)要求。1.2.2設(shè)計(jì)內(nèi)容本題目的設(shè)計(jì)內(nèi)容是線(xiàn)卡的模具設(shè)計(jì)。工藝是把條形的板料通過(guò)沖孔、落料和彎曲制成設(shè)計(jì)要求的形狀。具體的是在單工序模具上把板料落料成需要的尺寸大小并沖裁出規(guī)定形狀，然后是在彎曲模具上把板料彎曲成設(shè)計(jì)的形狀。在制造過(guò)程中，主要的技術(shù)問(wèn)題是彎曲過(guò)程中彎曲裂紋的防止和制件回彈的控制。最終完成的卡板模具設(shè)計(jì)是沖壓過(guò)程工藝流程圖一套，模具裝配圖兩套，模具中非標(biāo)準(zhǔn)零件的零件圖以及兩個(gè)重要零件（如，凸模、凹模）的模具制造工藝的編制。第2章 生產(chǎn)工藝性分析2.1 工藝性審查2.1.1制件的

8、材料08鋼為極軟的碳素鋼，強(qiáng)度、硬度很低，而韌性和塑性極高，具有良好的深沖、拉延、彎曲和鐓粗等冷加工性能、焊接性能。但存在時(shí)效敏感性，淬硬性及淬透性極低。時(shí)效敏感性比08F稍弱，不宜切削加工，退火后，導(dǎo)磁性能好，大多軋制成高精度的薄板、薄帶、冷變形材、冷拉、冷沖壓，帶用以制造易加工成形，強(qiáng)度低的深沖壓或深拉延的覆蓋零件和焊接構(gòu)件。 4抗拉強(qiáng)度 b (MPa)：325(33) 屈服強(qiáng)度 s (MPa)：195(20) 伸長(zhǎng)率 ()：33 斷面收縮率 ()：60 硬度 ：未熱處理,131HB 2.1.2沖壓結(jié)構(gòu)的工藝性(1)沖壓件的形狀應(yīng)能符合材料的合理排樣，減少?gòu)U料。(2)沖壓件各直線(xiàn)或曲線(xiàn)的連

9、接處，宜有適當(dāng)?shù)膱A角。本設(shè)計(jì)采用的是少?gòu)U料的排樣方式，所以各連接處可以無(wú)圓角。(3)沖壓件凸出或凹入部分寬度不宜太小，并應(yīng)避免過(guò)長(zhǎng)的懸臂與狹槽。(4)沖孔時(shí)，由于受到凸模強(qiáng)度的限制，孔的尺寸不宜過(guò)小，其數(shù)值與孔的形狀、材料的機(jī)械性能、材料的厚度有關(guān)系。(5)沖裁間隙，彎曲模間隙及高度的確定，應(yīng)符合制件要求。(6)各工序凸,凹模動(dòng)作行程的確定，應(yīng)保證各工序動(dòng)作穩(wěn)妥，連貫。(7)卸料裝置的動(dòng)作空間的確定，應(yīng)保證制件及廢料的頂出互不干涉。(8)壓件的孔與孔之間、孔與邊緣之間的距離a受模具強(qiáng)度和沖壓件質(zhì)量的限制，其值不宜過(guò)小。本設(shè)計(jì)中a的值均較小，以至使得模具的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，并在一定程度上影響到模具的

10、使用壽命。(9)沖壓件的精度和毛刺：精度等級(jí)按查有關(guān)資料取IT14由制件零件圖資料可以知道：制件沖壓工藝滿(mǎn)足以上要求，采用精密沖壓時(shí)的模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且模具壽命較低，故本設(shè)計(jì)中的沖壓采用普通沖壓。2.2 結(jié)構(gòu)形狀特點(diǎn) 如圖1，制件的結(jié)構(gòu)不對(duì)稱(chēng)，整體形狀不是很復(fù)雜，外形尺寸較大，難度在于兩側(cè)彎曲的部分，彎曲部分高度不一，且有橫向彎曲，所以在模具設(shè)計(jì)時(shí)要注意彎曲部分的成型。制件屬于一般批量生產(chǎn)，所以模具的生成效率要求不是高，具備一般的的使用壽命即可。沖壓部分采用IT14級(jí)精度的普通沖裁模，以提高模具的使用壽命。初步采用沖壓和彎曲工序來(lái)完成，即首先通過(guò)沖裁模沖裁出制件展開(kāi)毛坯的形狀，然后再通過(guò)彎曲模

11、具彎曲成制件的形狀。 圖1 產(chǎn)品零件圖通過(guò)計(jì)算最小彎曲半徑確定制件是否能滿(mǎn)足彎曲的要求，r/t=1/0.8=1.25>rmin/t，故滿(mǎn)足彎曲條件。所以，總體上該制件符合沖壓成型的要求。第3章 工藝方案的論證3.1 分析制件的變形類(lèi)型制件的成形大體可分為三個(gè)部分：落料、沖孔和彎曲。(1)落料及沖孔落料是指把提供的板料裁剪成制件展開(kāi)尺寸大小形狀的毛坯，沖孔主要是把圖示中的中間部分沖裁出來(lái)，這兩步可以在同一模具上完成。圖2落料沖孔(2)彎曲將通過(guò)第一套落料沖孔模具沖裁的毛坯放在彎曲模上，把制件的彎曲部分彎曲成型。如圖3所示。圖3彎曲3.2 工藝方案的分析初步確定采用如下兩套工藝方案：方案一：

12、剪裁沖孔、落料分步彎曲剪裁主要是為沖裁部分準(zhǔn)備出合適的條料，為了保證寬度方向上的精度可以在滾剪機(jī)上進(jìn)行剪裁。然后在級(jí)進(jìn)模上沖裁出彎曲部分所須的毛坯，最后是對(duì)毛坯的彎曲成型，先進(jìn)行初步彎曲，再第二次彎曲成制件形狀。彎曲部分的加工，分步彎曲可以使模具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但同時(shí)增加了模具數(shù)量，增大了制造模具的費(fèi)用，也加大了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。方案二：剪裁沖孔、落料一次彎曲剪裁主要是為沖裁部分準(zhǔn)備出合適的條料，為了保證寬度方向上的精度可以在滾剪機(jī)上進(jìn)行剪裁，然后一次成型出彎曲部分的毛坯。復(fù)合模結(jié)構(gòu)比級(jí)進(jìn)模較為復(fù)雜，使用壽命偏低，但生產(chǎn)效率大大提高。彎曲部分的一次成型，也可減小工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率。7綜上

13、，再考慮彎曲工藝安排原則： 盡量使毛坯或半成品的定位可靠、卸件方便。 應(yīng)避免材料變薄或變形圓角區(qū)發(fā)生畸變。 便于試模后修正工作部分的幾何形狀和減小回彈。 復(fù)雜形狀的彎曲件一般應(yīng)采用跳步模（有利于送料和安全生產(chǎn)）。 應(yīng)避免使用斜楔進(jìn)行校正彎曲。 必要時(shí)彎曲件可加添工藝連接帶或采用對(duì)稱(chēng)彎曲，或?qū)纱螐澢優(yōu)橐淮螐澢ㄓ欣谔岣邚澢龋?。綜上，選用方案二。第4章 工藝計(jì)算4.1 沖壓模設(shè)計(jì)4.1.1坯料的展開(kāi)長(zhǎng)度圖4毛坯圖已知：t=0.8mm，r=1mm，r>0.5t 。這類(lèi)零件彎曲變形區(qū)材料變形不嚴(yán)重，且斷面畸形小，可按應(yīng)變中性層長(zhǎng)度等于毛坯長(zhǎng)度的原則計(jì)算。彎一個(gè)90°角彎曲件

14、，其毛坯長(zhǎng)度計(jì)算公式為：L= l+l+l= l+l+(r+Kt)式中 l毛坯展開(kāi)長(zhǎng)度(mm)； l、l工件直邊長(zhǎng)度(mm)； k應(yīng)變中性層位移系數(shù)； r彎曲件內(nèi)彎曲半徑(mm)； t板厚(mm)；且r/t=1.25.查表4-3得中性層位移系數(shù)k=0.425，所以可算得中性層曲率半徑=r+kt=1+0.425×0.8=1.34mm。(1) 求AB長(zhǎng)度AB=8.9+4.2+0.2+(1+0.425×0.8)mm=17.5mm(2) 求CD長(zhǎng)度CD=5.4+4.2+0.2+(1+0.425×0.8)mm=14mm其他尺寸與件中尺寸一致。4.1.2排樣及材料的利用率設(shè)計(jì)落

15、料沖孔復(fù)合模，首先要設(shè)計(jì)條料排樣圖，根據(jù)工件的特點(diǎn)采用直排有廢料排樣方式，如圖5所示。圖5排樣圖搭邊寬度對(duì)沖裁過(guò)程及沖裁質(zhì)量有很大影響， 搭邊過(guò)大，材料利用率低；搭邊過(guò)小時(shí)，搭邊的強(qiáng)度和剛度不夠，在沖裁中將被拉斷，有時(shí)甚至單邊拉入模具間隙，造成沖裁力不均，損壞模具刃口，因此搭邊值的設(shè)置應(yīng)當(dāng)合理。本沖裁件的采用無(wú)側(cè)壓裝置的模具，應(yīng)考慮在送料過(guò)程中因條料的擺動(dòng)而使側(cè)面搭邊減少。為了補(bǔ)償側(cè)面搭邊的減少，條料寬度應(yīng)增加一個(gè)條料可能的擺動(dòng)量，故按課本式(3-19)計(jì)算：條料寬度=(+2a+Z)查有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)，按表3-13查的最小搭邊值：a=2mm，a=1.8mm；=0.3, Z=1mm，可得: =(+2

16、a+Z)=(100+2×2+1)=105 其中 條料寬度方向沖裁件的最大尺寸； a側(cè)搭邊值； 條料寬度的單向(負(fù)向)偏差； Z導(dǎo)料板與最寬條料之間的間隙。因此條料寬度：B=105mm；進(jìn)距：h=73.3mm計(jì)算沖裁件的面積S，為 S=36.0×（10.0+12.0）+28.0×(17.5+14+36) +15.0×44.0+54.0×35.0-×3.14100.0-34.0×11.0-3.14×5.5×5.5=4885.5 mm一個(gè)進(jìn)距的材料利用率 =×100%=×100%=65%總利

17、用率：查板材標(biāo)準(zhǔn)選用長(zhǎng)為1000mm×1000mm的08鋼板料，一張板材能生產(chǎn)117個(gè)零件，總的材料利用率為57%。4.1.3壓力中心的確定沖壓力合力的作用點(diǎn)稱(chēng)為模具的壓力中心。模具的壓力中心應(yīng)通過(guò)壓力機(jī)滑塊的中心線(xiàn)，沖裁形狀對(duì)稱(chēng)的沖件時(shí)，其壓力中心位于沖件輪廓圖形的幾何中心。如圖所示，坯料的形狀為不規(guī)則的幾何結(jié)構(gòu)，所以其壓力中心需要計(jì)算。圖6壓力中心形狀復(fù)雜零件的壓力中心可用解析法求得。解析法的計(jì)算依據(jù)是：合力對(duì)某軸之力矩等于各分力對(duì)同軸力矩代數(shù)和，則可得壓力中心坐標(biāo)（x，y）計(jì)算公式為：x=y=如經(jīng)計(jì)算(x，y)=(45.3，-2.5)在考慮模具正常使用和沖裁精確的基礎(chǔ)上，為便于

18、設(shè)計(jì)取壓力中心為(50,0)4.1.4沖裁力的計(jì)算沖裁力F一般按下式計(jì)算：式中 K系數(shù)，一般取K=1.3；L沖裁周邊長(zhǎng)度，mm；t材料厚度，mm；材料抗剪切強(qiáng)度，MPa。K=1.3 =325Mpa其中L=100+17.5×2+5+100-10+×3.14×10×10+8+14×2+34×2+3.14×5.5×5.5=552.5mmF=1.3×552.5mm×0.8mm×325 Mpa=143.6×10N推件力 F=nKF 其中由表3-11得K=0.055，n 同時(shí)梗塞在凹模內(nèi)

19、的工件個(gè)數(shù)，通常45。F=5×0.055×143.6×10N=39.5×10N卸料力 F= KF，其中由表3-11得K=0.04F= 0.04×143.6×10N=5.75×10N4.1.5計(jì)算凸、凹模刃口尺寸在確定工作零件刃口尺寸計(jì)算方法之前，首先要考慮工作零件的加工方法及模具裝配方法。結(jié)合模具結(jié)構(gòu)及工件生產(chǎn)批量，適合采用配合加工落料凸模、凹模、凸凹模及固定板、卸料板，使制造成本降低，裝配工作簡(jiǎn)化。因此工作零件刃口尺寸計(jì)算就按照配合加工的方法來(lái)計(jì)算，具體計(jì)算如下對(duì)零件圖中未注公差的尺寸，按IT14級(jí)查設(shè)計(jì)手冊(cè)可得其極限偏差

20、為：mm ，mm，mm， 62mm,54mm，25mm，R10mm，15mm，12mm，10mm，8mm，14mm，R5.5mm，34mm。查表3-3取初始間隙值 Z=0.05 Z=0.07 落料以凹模為基準(zhǔn)件，根據(jù)凹模刃口磨損后的尺寸變大（A類(lèi)）、變小（B類(lèi)）、不變（C類(lèi)）三種情況，將零件圖中各尺寸進(jìn)行分類(lèi)：A類(lèi)尺寸：mm，mm， 62mm,54mm，25mm，R10mm，15mm， 因數(shù)x=0.5B類(lèi)尺寸：12mm 因數(shù)x=0.5C類(lèi)尺寸：10mm，8mm，14mm ，mm 因數(shù)x=0.5按凹模刃口尺寸計(jì)算如下：mm對(duì)應(yīng)凹模尺寸為mmmm對(duì)應(yīng)凹模尺寸為mm62mm對(duì)應(yīng)凹模尺寸為mm54mm

21、對(duì)應(yīng)凹模尺寸為mm25mm對(duì)應(yīng)凹模尺寸為mmR10mm對(duì)應(yīng)凹模尺寸為mm15mm對(duì)應(yīng)凹模尺寸為mm12mm對(duì)應(yīng)凹模尺寸為mm10mm對(duì)應(yīng)凹模尺寸為mmmm對(duì)應(yīng)凹模尺寸為mm8mm對(duì)應(yīng)凹模尺寸為mm14mm對(duì)應(yīng)凹模尺寸為mm落料凸模的基本尺寸與凹模相同，同時(shí)在技術(shù)條件中注明：凸模的刃口尺寸與落料凹模的實(shí)際尺寸配制，并保證雙面間隙0.050.07mm之間，且凸凹模采用環(huán)氧樹(shù)脂固定法。凹模及凸凹模如圖6，圖7所示圖6凹模圖7凸凹模沖孔以凸模為基準(zhǔn)件，根據(jù)凸模刃口磨損后的尺寸變大（A類(lèi)）、變小（B類(lèi)）、不變（C類(lèi)）三種情況，將零件圖中各尺寸進(jìn)行分類(lèi)：B類(lèi)尺寸：R5.5mm 因數(shù)x=0.75C類(lèi)尺寸：3

22、4mm 因數(shù)x=0.5按凸模刃口尺寸計(jì)算如下：R5.5mm對(duì)應(yīng)凸模尺寸為 mm34mm 對(duì)應(yīng)凸模尺寸為mm沖孔凹模的基本尺寸與凸模相同，同時(shí)在技術(shù)條件中注明：凹模的刃口尺寸與沖孔凸模的實(shí)際尺寸配制，并保證雙面間隙0.050.07mm之間。沖孔凸模如圖8示：圖8凸模4.1.6選取壓力機(jī)沖裁模沖裁的總壓力FZ一般按下式計(jì)算：F= F+ F+ F計(jì)算得，F(xiàn)=228.4×10N根據(jù)壓力機(jī)的公稱(chēng)壓力要大于沖裁總壓力和的1.11.3倍以及考慮其最大閉模高度、開(kāi)模行程、工作臺(tái)大小等因素的影響。故選擇J23-35開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)。其主要參數(shù)如下：公稱(chēng)壓力：350KN滑塊行程：80mm滑塊行程次數(shù)：

23、50/次·min最大閉合高度：280mm連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度：60mm工作臺(tái)尺寸：前后×左右=380mm×610mm墊板尺寸：厚度×直徑=40×150mm模柄孔尺寸：直徑×深度=50×704.2 彎曲模設(shè)計(jì)4.2.1彎曲力彎曲模彎曲過(guò)程有兩步，第一步是凸模向下運(yùn)動(dòng)和活動(dòng)凹模配合的彎曲，第二步是斜楔向下使活動(dòng)凹模沿支撐板，并施加校正力。第一步彎曲按自由彎曲計(jì)算，式中 K安全系數(shù)，一般取K=1.3； B彎曲件的寬度，mm； t彎曲件材料厚度，mm； 材料的抗拉強(qiáng)度，MPa； r彎曲件的內(nèi)彎曲半徑，mm；代入數(shù)據(jù)，B=28，t=0.8，=

24、325，r=1，K=1.3計(jì)算得，F(xiàn) =2944N第二步彎曲的彎曲力按校正彎曲計(jì)算，式中 F校正彎曲力，N；A校正部分在垂直于凸模運(yùn)動(dòng)方向上的投影面積，mm；q單位面積校正力，MPa。代入?yún)?shù)，A=（12.5+9）×28=602mm，q=30。計(jì)算得，F(xiàn) =18060N彎曲力是通過(guò)斜楔傳遞給滑塊的，取滑塊斜滑槽的角度為45°，故總的彎曲力為F= F+ F代入?yún)?shù)，得F=21004N4.2.2彈簧（1）凸模Y方向彈簧。凸模Y方向彈簧在壓力機(jī)下壓時(shí)推動(dòng)凸模與活動(dòng)凹模完成第一階段彎曲，初步完成U形，此處彈簧需要很大的力?？刹捎脧?qiáng)力彈簧。查有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，選用強(qiáng)力彈簧¢37&#

25、215;63。（2）活動(dòng)凹模X方向復(fù)位彈簧。其作用是兩次彎曲結(jié)束時(shí)對(duì)活動(dòng)凹模施加X(jué)方向壓力，在活動(dòng)凹模回程時(shí)能準(zhǔn)確復(fù)位，可采用一般圓柱螺旋壓縮彈簧。查有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，選用圓柱螺旋壓縮彈簧 0.6×1×40 GB/T2089-1994。 （3）頂料板Y方向彈簧。兩次彎曲結(jié)束后頂料板Y方向彈簧在頂桿的導(dǎo)向下推動(dòng)頂料板將彎曲件頂出，此處彈簧需要很大的力?？刹捎脧?qiáng)力彈簧。查有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，選用強(qiáng)力彈簧¢27×100。4.2.3回彈因?yàn)樗袌A弧部分的相對(duì)彎曲半徑r/t<5，可不考慮曲率半徑的回彈，工件形狀通過(guò)施加校正力保證。4.2.4凸模與活動(dòng)凹?；顒?dòng)凹模在初始位置要配

26、合凸模完成第一次彎曲成U形，然后活動(dòng)凹模在斜楔的徑向作用力下向中間移動(dòng)，完成剩余部分的彎曲變形。凸模與凹模的間隙用(1.051.15)t來(lái)計(jì)算，得間隙值0.9mm。因彎曲半徑的回彈可以忽略，故凸模圓角半徑r=r=1mm。凹模的圓角取r=(36)t取r=5mm。第二次彎曲變形，由于滑塊與斜滑槽接觸面角度為45°，所以活動(dòng)凹模橫向的行程為9mm。4.2.5主要模具零件的設(shè)計(jì)4.2.5.1 凸模第一次彎曲時(shí)凸模在彈簧的作用下向下移動(dòng)，和活動(dòng)凹模共同作用使制件彎成U形。其結(jié)構(gòu)和具體尺寸如下圖9所示。圖9凸模4.2.5.2 活動(dòng)凹?；顒?dòng)凹模的上表面、斜面、底面都是滑動(dòng)平面，表面要求光滑?；顒?dòng)凹

27、模的的側(cè)面帶圓角部位是彎曲凹模的工作部位，活動(dòng)凹模兩側(cè)位置設(shè)有安裝圓柱銷(xiāo)孔道，圓柱銷(xiāo)與X方向復(fù)位彈簧相連，彎曲結(jié)束后將滑塊復(fù)位?；顒?dòng)凹模底部突出部分與導(dǎo)滑塊相配合，確保活動(dòng)凹模的準(zhǔn)確滑動(dòng)。具體結(jié)構(gòu)和尺寸如圖10所示。圖10活動(dòng)凹模4.2.5.3 斜楔由于斜楔的作用是對(duì)活動(dòng)凹模施加壓力，讓其沿支承座橫向運(yùn)動(dòng)進(jìn)而完成第二次彎曲成形。因此斜楔尺寸與凸模尺寸有一定的關(guān)系要，其下端面成45與活動(dòng)凹模相配合。圖11斜楔4.2.5.4 導(dǎo)滑板導(dǎo)滑板的作用是保證活動(dòng)凹模的橫向移動(dòng)，其下端凹進(jìn)部分與活動(dòng)凹模突出部分相配合。如圖12所示，圖12導(dǎo)滑板4.2.6 選取壓力機(jī)總的彎曲力F=21004N，根據(jù)壓力機(jī)的公

28、稱(chēng)壓力要大于彎曲總壓力的(1.11.3)倍，壓力機(jī)公稱(chēng)壓力應(yīng)為 P=（2310427305）N根據(jù)壓力機(jī)公稱(chēng)壓力、最大閉模高度、開(kāi)模行程、工作臺(tái)大小等因素的影響。故選擇J23-6.3開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)。其主要參數(shù)如下：10公稱(chēng)壓力：63KN滑塊行程：635mm滑塊行程次數(shù)：170n/min最大閉合高度：150mm連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度：35mm工作臺(tái)尺寸：前后×左右=200mm×310mm墊板厚度：30mm模柄孔尺寸：直徑×深度=30×35第5章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.1 彎曲模的分類(lèi)及設(shè)計(jì)要點(diǎn)由于彎曲件的種類(lèi)很多，形狀繁簡(jiǎn)不一，因此彎曲模的機(jī)構(gòu)類(lèi)型也是多種多樣的。常見(jiàn)的彎

29、曲模結(jié)構(gòu)類(lèi)型有：?jiǎn)喂ば驈澢?、?jí)進(jìn)彎曲模、符合彎曲模和通用彎曲模等。簡(jiǎn)單的彎曲模工作時(shí)只有一個(gè)垂直運(yùn)動(dòng)，復(fù)雜的彎曲模除垂直運(yùn)動(dòng)外，還有一個(gè)或多個(gè)水平運(yùn)動(dòng)。因此，彎曲模設(shè)計(jì)難以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化，通常參照沖裁模的一般設(shè)計(jì)要求和方法，并針對(duì)彎曲變形的特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮以下要點(diǎn)。（1） 坯料的定位要準(zhǔn)確、可靠，盡可能采用坯料的孔定位，防止坯料在變形過(guò)程中發(fā)生偏移。（2） 模具結(jié)構(gòu)不應(yīng)妨礙坯料在彎曲過(guò)程中應(yīng)有的轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)，避免彎曲過(guò)程中產(chǎn)生過(guò)度變薄和斷面發(fā)生畸變。（3） 模具結(jié)構(gòu)應(yīng)能保證彎曲時(shí)上、下模之間水平方向的錯(cuò)移力得到平衡。（4） 為了減小回彈，彎曲行程結(jié)束時(shí)應(yīng)使彎曲件的變形部位在模具得到校正。

30、（5） 坯料的安放和彎曲件的取出要方便、迅速、生產(chǎn)率高、操作安全。（6） 彎曲回彈量較大的材料時(shí)，模具結(jié)構(gòu)上必須考慮凸、凹模加工及試模時(shí)便于修正的可能性。5.2 彎曲模結(jié)構(gòu)方案的確定圖13 轉(zhuǎn)軸彎曲結(jié)構(gòu)1凸模；2活動(dòng)凹模；3斜楔；4復(fù)位彈簧；5頂料板；6導(dǎo)滑板；7限位銷(xiāo)根據(jù)彎曲件的結(jié)構(gòu)形狀，其彎曲部分分兩步進(jìn)行，第一步先將其完成U形，第二部在第一步彎曲部分的基礎(chǔ)上內(nèi)彎，達(dá)到制件要求。難點(diǎn)在于第二部分的彎曲是橫向彎曲，這就需要模具有橫向運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，且其運(yùn)動(dòng)位移要根據(jù)彎曲部分的長(zhǎng)度有所要求。綜上各種要求，本模具采用的是斜楔式彎曲模。彎曲前，頂料板與活動(dòng)凹模的上表面平齊，坯料放在頂料板處用擋料銷(xiāo)定位，活動(dòng)凹模承料部分也會(huì)防止毛坯移動(dòng)，兩種機(jī)構(gòu)能防止坯料位置偏移。當(dāng)上模下行時(shí)，凸模通過(guò)活動(dòng)凹模將毛胚首先彎曲成U形，并進(jìn)入兩塊成型滑塊中間，上模繼續(xù)下行，斜楔擠壓活動(dòng)凹模橫向運(yùn)動(dòng)，并沿支承座向中心收縮，將工