沖壓模具設(shè)計(jì)之U型沖孔彎曲級(jí)進(jìn)模

1、課 程 設(shè) 計(jì)（論文）題 目： U型沖孔彎曲級(jí)進(jìn)模 課 程： 冷 沖 壓 院 （部）：專 業(yè)：班 級(jí) 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 設(shè)計(jì)期限：2011-09-082011-09-26指導(dǎo)老師： 目 錄1設(shè)計(jì)課題22沖壓件工藝分析33主要計(jì)算33.1 毛坯尺寸計(jì)算33.2 彎曲力計(jì)算43.3 凸凹模的確定53.4 凸凹模間隙的確定63.5 凸凹的圓角半徑的確定63.6 凸凹模高度的確定73.7 壓力中心的計(jì)算74模具的總體計(jì)算74.1 模架的選擇74.2 卸料方式的選擇74.3 其他零部件的選用85 模具材料的選用及強(qiáng)度的校核85.1 材料的選用85.2 強(qiáng)度校核9結(jié) 論9參考文獻(xiàn)101設(shè)計(jì)課題零件簡(jiǎn)圖

2、如下圖所示：材料：Q235材料厚度：2mm材料寬度：45mm2沖壓件工藝分析材料結(jié)構(gòu)及精度分析 該工件有彎曲一個(gè)和沖孔工序,材料 Q235鋼為軟材料,在彎曲時(shí)應(yīng)有一定的凸凹模間隙。工件的尺寸全部為自由公差,可看作 IT14 級(jí),尺寸精度較低,普通彎曲和沖裁就能滿足要求。 零件為U形彎曲件，該零件的生產(chǎn)包括沖孔和彎曲兩個(gè)基本工序，可有以下二種工藝方案：方案一：先彎曲，再?zèng)_孔。采用復(fù)合 模生產(chǎn)。方案二：先沖孔，在彎曲。采用兩套單工序模生產(chǎn)因?yàn)榉桨付葲_孔再?gòu)澢?，在彎曲時(shí)孔靠近彎曲半徑所以孔容易變型。通過(guò)對(duì)上述兩種方案的綜合分析比較，該件的沖壓生產(chǎn)采用方案一為佳零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，左右對(duì)稱，對(duì)彎曲成形較為

3、有利，可查，Q235的允許最小彎曲半徑rmin =0.5t=0.5mm, 而零件的彎曲半徑r=5mm0.5mm, 故，不會(huì)彎裂。計(jì)算零件的相對(duì)彎曲半徑，r/t=5/2=2.558,所以，彎曲變形后角度回彈較小，彎曲半徑變化也不大，所以采用簡(jiǎn)單的直壁校正彎曲法即可達(dá)到要求。3主要計(jì)算3.1 毛坯尺寸計(jì)算當(dāng)r0.5的彎曲中，雙直角彎曲時(shí)毛坯展開(kāi)長(zhǎng)度計(jì)算公式為： L = L1+ L2 +L3+ 其中： L1= L3=36-5-2=29mm L3=120-25-22=106mm 查現(xiàn)代沖壓技術(shù)手冊(cè)，當(dāng)r/t=2.5時(shí)，取值0.463所以代入上式可得:L = L1+ L2 +L3 + = 29+106+

4、29+3.14(5+0.4632)=182.607即毛坯展開(kāi)后，長(zhǎng)乘寬為：183mm45mm3.2 彎曲力計(jì)算彎曲力是設(shè)計(jì)彎曲模和設(shè)計(jì)壓力機(jī)的主要依據(jù)，該零件是直壁矯正彎曲，校正彎曲時(shí)彎曲力F校和頂件力F頂為：F校 =qA/1000式中：F校正力（KN） q單位校正力(MPa)A彎曲件上被校正部分在垂直于彎曲力方向的平面上的投影面積（）查現(xiàn)代沖壓技術(shù)手冊(cè)，材料厚度2，取q=50。即，F(xiàn)校 =qA/1000 =12045501000 =270KN.F頂 (0.30.8) F自又因?yàn)椋篎自 所以：FQ (0.30.8) F自 (0.30.8) =0.4 2667.6 對(duì)于校正彎曲，由于校正彎曲力比

5、頂件力大的多，故一般F頂 可以忽略。即： F壓力機(jī) 生產(chǎn)中為安全，取 F壓力機(jī) =1.8270=486KN 根據(jù)壓力的大小，查資料表5-10，初選設(shè)備為JB23-633.3 凸凹模的確定由于零件標(biāo)注的是外尺寸,所以計(jì)算時(shí)應(yīng)以凹模為準(zhǔn)，間隙取在凸模上，零件按IT14級(jí)制，造查互換性與測(cè)量技術(shù)，P18. 取零件公差為：模具按IT9級(jí)制造查表則?。?+0.001 =-0.001查現(xiàn)代沖壓技術(shù)手冊(cè) P141L凹=- =- =L凸 按凹模尺寸配制，保證雙面間隙為2Z.或L凸=（L凹-2Z）即L凸=113.25 3.4 凸凹模間隙的確定當(dāng)t1.5時(shí)，z=t. 當(dāng)t1.5時(shí)，z式中：t材料厚度（mm） Z單

6、邊間隙（mm） 材料上下偏差（mm）又因?yàn)椋簍=21.5 所以：z=2+1=3.3.5 凸凹的圓角半徑的確定當(dāng)較小時(shí)，凸模圓角半徑即等于彎曲件的內(nèi)彎半徑r，但不應(yīng)小于材料許可的最小彎曲半徑（查表4-8）現(xiàn)代沖壓技術(shù)手冊(cè) P129式中：-凸模圓角半徑mm -工件內(nèi)彎半徑 -材料需可最小彎曲半徑mm即取 實(shí)際生產(chǎn)中，凹模圓角半徑通常根據(jù)材料的厚度選取：當(dāng)2mm時(shí)，（36）當(dāng)=24mm時(shí)，=（23）當(dāng)4mm時(shí)，=2凹模圓角半徑不能選取過(guò)小，以免材料擦傷，甚至出現(xiàn)壓痕。凹模兩邊圓角半徑應(yīng)一致，否則在彎曲時(shí)毛坯會(huì)發(fā)生偏移。即該模具 =4mm3.6 凸凹模高度的確定由于是U型彎曲件，凹模深度L值可查現(xiàn)代沖

7、壓設(shè)計(jì)手冊(cè) P140 查得L=45mm查現(xiàn)代沖壓技術(shù)手冊(cè) P140表4-15，彎曲U形件凹模m值 m=4所以模具總深度為H=36+4+4=44mm凹模壁厚：c=（1.52）H c取88mm凹模外形寬度：B=彎曲件寬度+2c=45+288=221mm凹模外形長(zhǎng)度：A=彎曲件長(zhǎng)度+2c=120+288=196mm3.7 壓力中心的計(jì)算由于零件為對(duì)稱件，所以壓力中心就是沖裁輪廓的中心，并為其幾何中心4模具的總體計(jì)算4.1 模架的選擇模具的閉合高度和壓力機(jī)的閉合高度的關(guān)系：ax-5mmHHmin+10mm.無(wú)墊板：330-5H265+10.有墊板：235-5170+10.根據(jù)壓力機(jī)的最大裝模高度和凹模

8、周界的范圍及模具工作的穩(wěn)定性、剛度等各方面的因素綜合考慮選取，200125的滑動(dòng)導(dǎo)向后側(cè)導(dǎo)柱模架。 4.2 卸料方式的選擇由于模具開(kāi)模時(shí)零件大多數(shù)會(huì)留凹模內(nèi)，所以必須采用頂件裝置。4.3 其他零部件的選用模具選用滑動(dòng)導(dǎo)向后側(cè)導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)，可承受較大的沖壓力。為了提高模具壽命和工件 質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，該復(fù)合模采用后側(cè)導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。導(dǎo)柱為 25mm110mm，導(dǎo)套為 38mm90mm25mm 上模座厚度取 40mm，即 H 上模=40； 下模座厚度取 50mm，即 H 下模=50；模具閉合高度 H 閉=H 上模+H 凸模 +H 下模+H 凹模-H 入=200mm可見(jiàn)該模具閉合高度小于所選壓力機(jī) J

9、23-40 的最大裝模高度，可以使用。開(kāi)式曲柄壓力機(jī)J23-40相關(guān)技術(shù)參數(shù):公稱壓力； 400KN滑塊行程：長(zhǎng)度80mm 速度45次/mm.閉合高度：最大235mm最小170mm模柄孔：直徑50mm. 深度70mm.打桿：打桿直徑16. 孔深度70mm. 打桿行程40mm.上滑塊：臺(tái)面尺寸前后260mm.左右300mm.滑塊中心至機(jī)身距離250mm.工作臺(tái)尺寸前后260mm.左右720mm.其它模具小零件的選用定位銷. G/T119.推料桿.JB/T7650.3-2008.螺釘M1070.M1045.GB70-2000.導(dǎo)料銷A8.GB/T7647.1-2008.擋料銷A8.GB/T7649

10、.10-2008.5 模具材料的選用及強(qiáng)度的校核5.1 材料的選用凸凹模T10A.上下模板HT200.調(diào)質(zhì)28 32HRC.模柄Q235A.導(dǎo)柱導(dǎo)套20滲碳淬火5660HRC.推桿GrWMn.定位銷擋料銷45.導(dǎo)料銷T10A5.2 強(qiáng)度校核矩形凹模校核公式： 下模板的強(qiáng)度計(jì)算： 模板厚度：經(jīng)過(guò)以上公式驗(yàn)證：模具的強(qiáng)度均符合要求。結(jié) 論在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我綜合了兩年來(lái)所學(xué)的所有專業(yè)知識(shí)，使我益匪淺。不僅使自己的專業(yè)技能有所發(fā)揮并且掌握的更為熟練，也加強(qiáng)了在大學(xué)階段所學(xué)專業(yè)理 論知識(shí)的鞏固。在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，在設(shè)計(jì)和繪圖都遇到方面遇到了一些問(wèn)題，經(jīng)過(guò)老師和同學(xué)的指導(dǎo)幫準(zhǔn)，再加上自身不懈的努力，問(wèn)題得到了及時(shí)解決。這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)使 我從中學(xué)到了許多東西，同時(shí)認(rèn)識(shí)到了自己的不足。我運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，以與專 業(yè)相關(guān)聯(lián)的課程為出發(fā)點(diǎn)，設(shè)計(jì)了零件的工藝、編制了零件的加工工序，并熟悉了這 兩年來(lái)所學(xué)過(guò)的軟件 AUTO CAD 和P/ROE在設(shè)計(jì)思想中盡可能體現(xiàn)了我所學(xué)的、掌 握的和了解的知識(shí)?？傊ㄟ^(guò)此次的課程設(shè)計(jì)，是我很清晰的找出了自己這兩年來(lái)所學(xué)知識(shí)的種種漏洞，并得以改正，使我對(duì)于自身專業(yè)又有了全新的認(rèn)識(shí)，為我之后的學(xué)習(xí)和工作奠