彎板課程設(shè)記課件

1、目錄1、 工藝性分析1.1零件圖及零件工藝性分析1.1.2零件成形工藝圖第一步：第二步：圖1.1 工序圖1.2沖裁件工藝分析沖裁件為Q235鋼板，是普通炭素結(jié)構(gòu)鋼，具有良好的可沖壓性能；沖裁件形狀簡(jiǎn)單，但外形有尖銳清角。由零件圖上工件精度按IT12級(jí)確定工件尺寸的公差，經(jīng)查資料標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值（摘自GB/T1800.3-1998）得,，。1.3確定工藝方案 (1)方案的比較 分析沖件的外形，可采用的設(shè)計(jì)方案有：A. 單工序模：即沖孔模；落料模；一次彎曲模B. 沖孔、落料連續(xù)模；一次彎曲模C. 沖孔、落料、彎曲連續(xù)模 D. 沖孔、落料復(fù)合模；一次彎曲模 (2) 分析：A：先落料后沖孔，需要兩副模具，

2、每副模具的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于操作。但是工 序較多，要經(jīng)過(guò)兩次定位，易產(chǎn)生積累誤差，需要設(shè)備多，時(shí)間消耗多，效率低。B：沖孔與落料復(fù)合加工，只需要一副模具，在同一工位上完成，工件的精度高，但是模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本較高。C：采用一副模具，在兩個(gè)工位上同時(shí)完成沖孔和落料的兩個(gè)工序，效率較高，但模具結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，定位精度較低。 (3)方案的選擇 由于此工件表面有孔，需校核先沖孔還是在彎曲后在沖孔。彎曲半徑的中心與孔邊的距 離必須大于料厚的1.5倍以上，可先沖孔。即孔邊距S>1. 5t經(jīng)校核所有的孔都可以先進(jìn) 行沖孔再?gòu)澢Ｓ捎诠ぜ笈可a(chǎn)，又考慮到工件板料厚度和尺寸的問(wèn)題，采用B 方案。 根據(jù)要

3、求，本次設(shè)計(jì)中需要二套模具來(lái)完成，故需設(shè)計(jì)沖孔、落料連續(xù)模和一次彎曲模。1.4選定沖模類型及結(jié)構(gòu)形式 根據(jù)連續(xù)模模具的特點(diǎn)，方便操作，選擇對(duì)角導(dǎo)柱模架結(jié)構(gòu)2、 沖壓模具工藝與設(shè)計(jì)計(jì)算2.1工藝計(jì)算2.1.1計(jì)算毛坯尺寸圓角半徑較大的彎曲件（r>0.5t）彎曲件毛坯長(zhǎng)度計(jì)算式:當(dāng)=90°時(shí) 彎曲中心角（°）r 彎曲件內(nèi)表面的的圓角半徑（mm）t材料厚度（mm）2.1.2畫排樣圖(1)沖裁件的面積 計(jì)算沖裁件的面積 （2） 搭邊值、切口寬與條料寬度的確定由文獻(xiàn)表(2-7)條料寬度公差,表2-9側(cè)刃裁切的條料的切 口寬b1，得:b1=0.5mm =0.5 由文獻(xiàn)表(2-5)

4、搭邊值的確定，得:a1=1.8 a=1.5 本設(shè)計(jì)中采用側(cè)刃定距的模具，故按下式計(jì)算：條料寬度 查表（2-9） 沖裁后的條料寬度與導(dǎo)尺的單向間隙 ， 條料寬度： 步距： 導(dǎo)尺間距： 分析零件的形狀特點(diǎn)及精度要求，考慮采用采用直排有廢料排 樣方式, 如圖2所示。8圖2.1.2排樣圖 選板材規(guī)格為1500mm x 600mm x 1mm。2.1.3材料利用率計(jì)算 一個(gè)步距內(nèi)材料的利用率為： 式中 為得到制件的總面積（mm²） 一個(gè)步距的條料面積（LXB）（mm²） 整個(gè)板料的材料利用率為： 板料上實(shí)際沖裁的零件數(shù)量 %2.2設(shè)計(jì)沖壓力與壓力中心的確定2.2.1計(jì)算沖壓力 由于沖

5、模采用彈性卸料裝置和自然漏料方式，故總沖壓力為 : 式中 P推件力； P卸料力； P落料時(shí)的沖裁力； P沖孔時(shí)的沖裁力。計(jì)算沖裁力: P=KLt 查資料得 =350MPa，常取K=1.3P=1.3（71+12）21350=75530N=76kN P=1.3（8+4）1350=13255N=14kN計(jì)算推料力P=nKP （n梗塞在凹模內(nèi)的沖件數(shù))取n=6，查資料 K=0.055P=60.055（76+14）=29.7kN計(jì)算卸料力 查資料得K=0.04P=KP=0.0490=3.6kN計(jì)算總沖壓力P:P= P+ P+ P+P=76+14+29.7+3.6=123.3kN2.2.2壓力中心的確定

6、落料時(shí)P的壓力中心在矩形的中心上，取為O；沖孔時(shí)P的壓力中心在矩形的（-4.2，0）上，矩形中心為（0，0），相差距離小，所以取沖孔的壓力中心在矩形中心上，取為O。2.3壓力機(jī)的選擇 查文獻(xiàn)選開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)參數(shù)，型號(hào)規(guī)格為J23-16表2-3 J23-16開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)參數(shù)標(biāo)稱壓力/KN160滑塊行程/mm65滑塊行程次數(shù)/min125最大封閉高度/min280封閉高度調(diào)節(jié)量/mm65滑塊中心至床身距離/mm175工作臺(tái)尺寸/mm左右/mm400前后/mm295工作臺(tái)孔尺寸/mm左右/mm220前后/mm130直徑/mm150立柱間距離/mm220模柄孔尺寸（直徑x深度）/mm40x6

7、02.4計(jì)算凸凹模刃口尺寸及公差 本制件形狀簡(jiǎn)單，可按配作法加工計(jì)算刃口尺寸。由于零件是由沖孔、落料兩道工序完成的，所以落料以凹模為基準(zhǔn)尺寸，沖孔以凸模為基準(zhǔn)尺寸，計(jì)算如下：2.4.1落料計(jì)算 以凹模為基準(zhǔn)尺寸，然后配做凸模。 變大的尺寸（IT12）：A1（71），A2（12）計(jì)算公式為：查表2-4得x1=x2=0.75 在計(jì)算落料模尺寸時(shí)，應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)，凸模尺寸按凹模實(shí)際尺寸配制，保證雙邊間隙0.10-0.13mm。2.4.2沖孔計(jì)算 以凸模為基準(zhǔn)尺寸，然后配做凹模。 變小的尺寸（IT12）：A1（4），A2（R2），A3（2）計(jì)算公式 為： 查表2-4得x1=x2=x3=0.75 在沖模

8、尺寸計(jì)算時(shí)需要注意：在計(jì)算沖孔模尺寸時(shí)，應(yīng)以凸模為基準(zhǔn)，凹模尺寸按凸模實(shí)際尺寸配制，保證雙邊間隙0.10-0.13mm。3、 選擇與確定主要零部件的結(jié)構(gòu)與尺寸3.1沖壓模具的零件圖3.1.1凹模的設(shè)計(jì) 凹模外形和尺寸的確定，凹模厚度H的確定（按經(jīng)驗(yàn)公式）H=Kb（H15mm）式中b為沖壓件最大外形尺寸； K為系數(shù)。查表2-19，取k=0.22,則H=0.22x71=16mm凹模壁厚c=（1.52）H（3040）=2x16=32mm 凹模長(zhǎng)度L的確定 L= b+2c ,則L=71+232=135mm 凹模寬度B=步距+工件寬+2c=13.5+12+2×32=89.5mm依據(jù)設(shè)計(jì)尺寸，按

9、沖模標(biāo)準(zhǔn)GB/T 2851.1-1990確定凹模外形尺寸為：16012516。 凸模材料：選用T10A熱處理：5660HRC 圖3.3.1 凹模尺寸圖 3.1.2 沖圓孔凹模結(jié)構(gòu)3.1.2凸模的設(shè)計(jì)凸模長(zhǎng)度計(jì)算為 L=h+h+t+h式中 t材料厚度（mm） h凸模固定板厚度（mm） h卸料板厚度（mm） h附加長(zhǎng)度（mm) (一般取h=1520)則 L=h+h+t+h=62mm圖3.1.3 凸模結(jié)構(gòu) 凸模材料：參照沖壓模具設(shè)計(jì)與制造選用T10A熱處理：5660HRC凸模刃口尺寸按凹模刃口尺寸配制，保證雙面間隙0.10.13mm。3.2定位零件3.2.1活動(dòng)擋料銷的設(shè)計(jì)在卸料板上固定了2個(gè)導(dǎo)料銷

10、,用于條料送進(jìn)的定位.在送進(jìn)方向上用一個(gè)彈簧彈頂裝置的擋料銷, 參照GB2866.5-81得擋料銷的尺寸如下圖:圖3.2.1 活動(dòng)擋料銷結(jié)構(gòu)尺寸3.2.2導(dǎo)正銷的設(shè)計(jì) 導(dǎo)正銷多用于級(jí)進(jìn)模中，其導(dǎo)正作用，以保證內(nèi)孔與外形相對(duì)位置的精度，消除由于送料而引起的誤差，參照GB2864.1-81得導(dǎo)正銷的尺寸如圖3.2.2。圖3.2.2 導(dǎo)正銷結(jié)構(gòu)尺寸3.3壓料、出件、卸料零件3.3.1卸料板的設(shè)計(jì) 卸料以卸料板卸料,出件是以凸凹模往上沖出即可,因此不用設(shè)計(jì)出件零件.固定卸料板的平面外形尺寸一般與凹模板相同,其厚度可取10mm，長(zhǎng)×寬×高=160X1125X10，材料為Q235鋼由以

11、上根據(jù)凸凹模可設(shè)計(jì)出卸料板如圖3.3.1。圖3.3.1 卸料板的結(jié)構(gòu)尺寸3.3.2卸料螺釘?shù)倪x用 參照GB2867.6-81卸料螺釘選用圓柱頭內(nèi)六角卸料螺釘,卸料板上設(shè)置4個(gè)卸料螺釘,公稱直徑為12mm 卸料釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間,卸料螺釘擰緊后應(yīng)使卸料板超出凸凹模端面1mm,有誤差時(shí)通過(guò)在螺釘與卸料板之間安裝墊片來(lái)調(diào)整，結(jié)構(gòu)和尺寸如圖3.3.2。圖3.3.2 卸料螺釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)和尺寸3.4導(dǎo)向零件3.4.1導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)參照GB/T2861.1-1990得導(dǎo)柱一的結(jié)構(gòu)和尺寸如圖3.4.1。圖3.4.1 導(dǎo)柱一結(jié)構(gòu)和尺寸參照GB/T2861.2-1990得導(dǎo)柱二的結(jié)構(gòu)和尺寸如圖3.4.2。圖3.4

12、.2 導(dǎo)柱二結(jié)構(gòu)和尺寸3.4.2導(dǎo)套的設(shè)計(jì)參照GB/T2861.7-1990得導(dǎo)套一的結(jié)構(gòu)和尺寸如圖3.4.3。圖3.4.3導(dǎo)套一的結(jié)構(gòu)和尺寸 參照GB/T2861.6-1990得導(dǎo)套二的結(jié)構(gòu)和尺寸如圖3.4.4。圖3.4.4導(dǎo)套二的結(jié)構(gòu)和尺寸3.5固定零件3.5.1上、下模座的設(shè)計(jì)根據(jù)GB/T 2861.5-90,由凹模周界135mm×90mm，及安裝要求，選取凹模周界:L×B=160mmX125mm，閉合高度:H=170mm205mm，上模座:160mmX125mmX40mm下模座:160mmX125mmX50mm。由以上可得上下模座分別如圖3.5.1和圖3.5.2所示

13、. 圖3.5.1上模座圖圖3.5.2下模座圖3.5.2模柄的設(shè)計(jì)由壓力機(jī)的型號(hào)J23-16.可查得模柄孔的直徑為40mm,深度為60mm,由裝配要求,模柄與模柄孔配合為H7/m6并加銷釘防轉(zhuǎn),模柄長(zhǎng)度比模柄孔深度小510mm,由于采用彈性卸料，上模座回程時(shí)受力較大，因此選用壓入式模柄較合理，所以根據(jù)GB2862.1-81得圖3.5.3所示圖3.5.3 模柄結(jié)構(gòu)和尺寸3.5.3凸模固定板 凸模固定板的外形尺寸與凸模的外形尺寸一致,厚度為12mm,根據(jù)核準(zhǔn)選取板的規(guī)格為L(zhǎng)XBXH=160mmX125mmX12mm，如圖3.5.4。圖3.5.4凸模固定板3.5.4上墊板 選用45鋼熱處理：4348H

14、RC，結(jié)構(gòu)尺寸如圖3.5.5圖3.5.5 上墊板圖四、校核沖壓設(shè)備基本參數(shù)（1）模具閉合高度校核：H=H+ H+ H+ H+ Ht=35+40+14+62+7+61=162mm，沖模閉合高度H  （Hmax-5）H(Hmin+10)， 195mmH215mm沖床的最大裝模高度為215mm，最小裝模高度195mm。安裝模具時(shí)，需在工作臺(tái)面上配備墊塊，墊塊實(shí)際尺寸可配制。 沖裁所需總壓力=121.7KN，沖床的公稱壓力=160KN，滿足生產(chǎn)要求。 模具最大安裝尺寸為260mm×294mm，沖床工作臺(tái)臺(tái)面尺寸為400mm×295mm，能滿足模具的正確安裝。彎曲部分 1.

15、2.1最小彎曲半徑 如果彎曲半徑過(guò)小，彎曲時(shí)板料外層拉伸變形量過(guò)大，使拉應(yīng)力達(dá)到或超過(guò)抗拉強(qiáng)度，則板料外層將出現(xiàn)斷裂，致使工件報(bào)廢。因此彎曲件的最小彎曲半徑應(yīng)不小于表1.1 的數(shù)值。表1.1 最小彎曲半徑數(shù)值1.2.2彎曲件的直邊高度在進(jìn)行直角彎曲時(shí)，如果彎邊過(guò)小，彎邊在模具上支持的長(zhǎng)度過(guò)小，不容易形成足夠的彎矩，將產(chǎn)生不規(guī)則變形，很難得到形狀準(zhǔn)確的零件。為了保證工件的彎曲質(zhì)量，必須滿足彎曲件的直邊高度：H>2t。如下圖1.2所示圖1.2本工件中H=9=,t=1 ，所以符合要求。1.2.3板材彎曲零件的彎曲線與板料的纖維方向的關(guān)系所選材料Q235為冷軋成形，金屬在軋制過(guò)程中形成了纖維方向

16、（其纖維方向與軋制方向相同），應(yīng)使板料彎曲線方向與其纖維方向垂直。1.2.4板材彎曲零件的孔與彎曲線的最小距離對(duì)帶孔的工件進(jìn)行彎曲時(shí)，如果孔位于彎曲線附近，彎曲時(shí)材料的流動(dòng)會(huì)使原有的孔變形。因此，應(yīng)當(dāng)盡量使孔遠(yuǎn)離彎曲線?？椎倪吘壘鄰澢€的距離l應(yīng)滿足下列關(guān)系：當(dāng)t<3mm時(shí)，lt符合要求。1.2.5板材彎曲零件的沖裁件毛刺面與彎曲方向 彎曲件的毛坯是經(jīng)沖裁落料而成。其沖裁的斷面一部分是光亮面，另一面是毛刺面。彎曲件應(yīng)使其毛刺面作為彎曲件內(nèi)側(cè)。 1.3彎曲件回彈值的確定 1.3.1回彈值的計(jì)算影響回彈的因素很多，如材料的力學(xué)性能，工件的相對(duì)彎曲半徑r/t，彎曲中心角的大小，彎曲工件的形狀，

17、彎曲方式，模具間隙等，因此很難用精確的計(jì)算方法得出回彈值的大小，一般是按表格或圖表查出經(jīng)驗(yàn)數(shù)值，或按計(jì)算法求出回彈角后，再在生產(chǎn)實(shí)踐中試模修正。Q235屈服強(qiáng)度為：250MPa屬中強(qiáng)度鋼。所以根據(jù)表“較軟金屬材料90°直角校正彎曲時(shí)的角度回彈量Da ”得出Q235在r/t1時(shí)的回彈角Da 為（'- 1130度）。1.3.2減少回彈的措施 在模具閉合后，再使凸模向下微小移動(dòng)，利用壓力機(jī)機(jī)身發(fā)生彈性變形所產(chǎn)生的力，對(duì)工件加壓，增加工件塑性變形，以利消除回彈。在模具結(jié)構(gòu)上也應(yīng)采取措施，使校正力集中于彎角處，增加校正應(yīng)力，迫使彎曲處內(nèi)層的金屬產(chǎn)生切向拉伸應(yīng)變，以達(dá)到克服和減少回彈的目

18、的。二 彎曲工藝力的計(jì)算展開(kāi)長(zhǎng)度一般根據(jù)毛坯與工件體積相等的原則，并考慮彎曲處材料變薄的情況，進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算公式如下：L=l1+2l2+2l3+t =36+2x9+2x9+1=73mm對(duì)于U形彎曲如圖2.1所示，如果彎曲件在沖壓行程結(jié)束時(shí)受到模具的校正，則用校正彎曲力計(jì)算圖2.1 校正彎曲的示意圖校正彎曲力的公式： P校 = F q 式中：P校 校正彎曲力（牛頓）； F校正部分投影面積（毫米2）； q 校形單位壓力（兆帕） 查得 ：q = 100qMPa= 彎曲的校正彎曲力： P校 = 915.1 10091。 2.3頂件力和壓力機(jī)的確定2.3.1頂件力和壓料力的計(jì)算對(duì)于設(shè)有頂件裝置或壓料裝置

19、的彎曲模，其頂件力或壓料力Q值可近似 取自由彎曲力的3080%，即公式： Q = (0.30.8) p式中 Q 頂件力或壓料力，N; P自由彎曲力，N。三 彎曲模工作部分的設(shè)計(jì)3.1凸、凹模的間隙值U型彎曲時(shí)，凸、凹模的間隙要靠模具設(shè)計(jì)來(lái)保證，間隙大小對(duì)彎曲件的變 形抗力、回彈、質(zhì)量以及模具壽命等均有影響。間隙過(guò)小，彎曲力大，工件變薄并降低模具壽命。間隙過(guò)大，回彈較大，還會(huì)降低工件精度。U型件間隙值Z的大小取決于材料種類、厚度以及彎曲件高度H、彎曲件彎曲線長(zhǎng)度B。U型彎曲時(shí)凸凹模間隙值Z（雙邊間隙）按下式確定：2/Z =t (1+n)式中 2/Z彎曲時(shí)的單面間隙，mm； t材料厚度，mm； n

20、彎曲系數(shù)，由彎曲件B 和H決定（見(jiàn)表3.1） B 彎曲件高度（彎曲線長(zhǎng)度），mm； H彎曲件高度，mm。表3.1 彎曲系數(shù)n所以n值近似選取0.10。2/Z =t (1+n)=1x(1+0.10)=1.1mm3.2彎曲模工作部分尺寸計(jì)算彎曲模工作部分尺寸計(jì)算與彎曲件的尺寸標(biāo)注有關(guān)，彎曲件的尺寸標(biāo)注根據(jù)裝配要求有兩類標(biāo)注方式，相應(yīng)地凸凹模尺寸計(jì)算也有兩類。尺寸標(biāo)注在工件外形上標(biāo)注雙向偏差時(shí)，凹模尺寸為L(zhǎng)d = (L- D = (36-×0.26 標(biāo)注單向偏差時(shí)，凹模尺寸為L(zhǎng)d = (L- D = (35-×0.26 凸模尺寸按凹模配制，保證單面間隙值Z或 標(biāo)注雙向偏差時(shí)，凸模

21、尺寸為L(zhǎng)p = (Ld z =標(biāo)注單向偏差時(shí)，凸模尺寸為L(zhǎng)p = (Ld z =尺寸標(biāo)注在工件內(nèi)形上 標(biāo)注雙向偏差時(shí)，凸模尺寸為L(zhǎng)p = (L- D = (35-×0.26 標(biāo)注單向偏差時(shí)，凸模尺寸為L(zhǎng)p = (L + D = (35 + ×0.26 凹模尺寸按凸模配制，保證單面間隙值Z或 標(biāo)注雙向偏差時(shí)，凹模尺寸為L(zhǎng)d = (Lp + z =Ld = (Lp + z =式中Ld 凹模工作部分尺寸，mm; Lp 凸模工作部分尺寸，mm； L工件公稱尺寸，mm； D工件公差，mm； dd凹模、凸模制造偏差，mm； p d凹模、凸模制造偏差，mm。 凸模與凹模的制造公差，mm，

22、按IT7級(jí)公差等級(jí)選取。 凸模和凹模材料，一般用碳素工具鋼。加熱彎曲時(shí)，可選用5CrNiMo或5CrNiTi，并進(jìn)行淬火熱處理。3.3凸、凹模圓角半徑3.3.1凸模圓角半徑p一般取略小于或等于彎曲件內(nèi)圓角半徑的數(shù)值，但不能小于材料允許的最小彎曲半徑。 彎曲件的內(nèi)圓角半徑為r，可取p=r=1.5mm。3.3.2凹模圓角半徑d凹模圓角半徑d不宜小于3mm，以免在彎曲時(shí)擦傷毛坯，凹模兩邊對(duì)稱處的圓角半徑應(yīng)一致，否則彎曲時(shí)毛坯會(huì)發(fā)生偏移。 凹模圓角半徑d彎曲件邊長(zhǎng)L公稱尺寸有關(guān)，可按表3.2選取。表3.2 彎曲凹模圓角半徑所以取d=3mm 。3.4凹模深度的選取查表“彎曲凹模工作部分幾何尺寸”得工件進(jìn)

23、入凹模直壁部分的深度為15mm。3.5凹模高度及壁厚凹模裝于下模座上，由于下模座孔口較大因而使凹模工作時(shí)承受彎曲力矩，若凹模高度H及模壁厚度C不足時(shí)，會(huì)使凹模產(chǎn)生較大變形，甚至破壞。但由于凹模受力復(fù)雜，很難按理論方法精確計(jì)算，可用下述經(jīng)驗(yàn)公式確定其尺寸： 凹模高度H=KB =13.48mm 凹模壁厚C=(1.52)H =20.2226.96mm 所以，取凹模壁厚C=26.96mm 式中B凹?？椎淖畲髮挾龋琺m，但B不小于15mm； C凹模壁厚，mm，指刃口至凹模外形邊緣的距離； K系數(shù)，按表3.3選取。表3.3 系數(shù)K值四 沖壓設(shè)備的選擇壓力機(jī)的選擇 由于以上算出Py91500 N ,故可選取

24、壓力機(jī)為開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)，J2316。 其參數(shù)如表4.1所示：表4.1 開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)的主要參數(shù)五 模具的結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì)模架包括上模座、下模座、導(dǎo)柱和導(dǎo)套。沖壓模具的全部零件都安裝在模架 上。為了縮短模具制造周期，降低成本，我國(guó)已制定出模架標(biāo)準(zhǔn)，并有商品模架出售。在這里我們選取滑動(dòng)導(dǎo)向型后側(cè)導(dǎo)柱式標(biāo)準(zhǔn)模架，方便進(jìn)料，可以從左、右、前三個(gè)方向進(jìn)料。(1) 上模座的主要參數(shù)如下表5.1所示：表5.1 座GB/T2855.6主要參數(shù)(2) 下模座的主要參數(shù)如下表5.2所示：表5.2 下模座GB/T2855.6主要參數(shù)5.2操作方式選擇(1) 材料送進(jìn)方式選擇 采用手工送進(jìn)方式，從模具前方將材料送進(jìn)

25、。材料送到指定位置由定位銷和定位板把材料擋在指定位置上。(3) 定位方式的確定 首先由頂桿將壓料板頂起，配合凸模壓緊制件，進(jìn)行彎曲。5.5導(dǎo)向裝置的選擇 選用滑動(dòng)導(dǎo)柱、導(dǎo)套。 5.5.1導(dǎo)套結(jié)構(gòu)尺寸導(dǎo)套結(jié)構(gòu)尺寸如下圖4.4所示：圖5.1 導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)形式主要參數(shù)如下表4.5所示：表5.3 導(dǎo)套的主要參數(shù)5.5.2導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)尺寸導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)形式如下圖5.2所示：主要參數(shù)如下： d=25；L=170圖5.2 導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)形式5.6模柄的選用選用凸緣式模柄，其結(jié)構(gòu)如下圖5.3所示：圖5.3 凸緣模柄其基本尺寸如下表5.4所示：表5.4 凸緣模柄基本尺寸六 CAD圖紙1、 一次彎曲模的裝配圖如下：2、 零件圖

26、-凹模 -上墊板-下模板-固定板總結(jié) 本次設(shè)計(jì)是在校唯一一次模具設(shè)計(jì)，也是畢業(yè)設(shè)計(jì)之前最后一次課程設(shè)計(jì)，各項(xiàng)要求都比較嚴(yán)格，為了能夠很好的完成最后一次功課，交給老師一份滿意的答卷，我從圖書(shū)館借來(lái)的書(shū)籍中和網(wǎng)上查閱了大量的關(guān)于沖壓模具的設(shè)計(jì)資料，這位我在后來(lái)的畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)施過(guò)程中減去了不少麻煩。也更通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我系統(tǒng)的翻閱了三年時(shí)間以來(lái)所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，重現(xiàn)的學(xué)習(xí)和掌握，讓自己發(fā)現(xiàn)到更多的不足之處。 在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我綜合了三年多來(lái)所學(xué)的所有專業(yè)知識(shí)，使我受益匪淺。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。 在做這次課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，在設(shè)計(jì)和繪

27、圖都遇到方面遇到了一些實(shí)際問(wèn)題，經(jīng)過(guò)老師和同學(xué)的指導(dǎo)幫助，再加上自身不懈的努力，問(wèn)題得到了及時(shí)解決。這次的設(shè)計(jì)使我對(duì)冷沖壓模具設(shè)計(jì)有了一定的認(rèn)識(shí)，在模具設(shè)計(jì)過(guò)程中，不僅把大學(xué)所學(xué)到知識(shí)加深了，還學(xué)會(huì)了查閱有關(guān)書(shū)籍和資料，能夠把各科靈活的運(yùn)用到設(shè)計(jì)中去。更是鍛煉了自己的查閱資料的能力。 這次的課程設(shè)計(jì)不僅是對(duì)自己學(xué)習(xí)模具專業(yè)方面一年來(lái)的考核，也是在畢業(yè)之前對(duì)自身的一次全面、綜合型的測(cè)試。這為今后的工作做好了鋪墊和奠定了一定的基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)1郝濱海編著沖壓模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)，化學(xué)工業(yè)出版社，20042吳詩(shī)惇編著沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)，西北工業(yè)大學(xué)出版社，2002 3王新華編著沖模設(shè)計(jì)與制造使用計(jì)算手冊(cè)，

28、機(jī)械工業(yè)出版社，2003 4劉占軍編著沖壓排樣技巧，化學(xué)工業(yè)出版社，2009 5王衛(wèi)衛(wèi)編著材料成形設(shè)備，機(jī)械工業(yè)出版社，2004 6李志剛編著模具CAD/CAM，機(jī)械工業(yè)出版社，1999一 工藝性分析1.1零件圖及零件工藝性分析 1.1.2零件成形工藝圖第一步：第二步：圖1.1 工序圖1.1.2方案選擇 (1) 方案的比較 分析沖件的外形，可采用的設(shè)計(jì)方案有：a. 單工序模：即沖孔模；落料模；一次彎曲模b. 沖孔、落料連續(xù)模；一次彎曲模c. 沖孔、落料、彎曲連續(xù)模 d. 沖孔、落料復(fù)合模；一次彎曲模 (2) 方案的選擇 由于此工件表面有孔，需校核先沖孔還是在彎曲后在沖孔。彎曲半徑的中心與孔邊的

29、距離必須大于料厚的1.5倍以上，可先沖孔。即孔邊距S>1. 5t經(jīng)校核所有的孔都可以先進(jìn)行沖孔再?gòu)澢Ｓ捎诠ぜ笈可a(chǎn)，又考慮到工件板料厚度和尺寸的問(wèn)題，采用第二套方案。 即：沖孔、落料連續(xù)模；彎曲模對(duì)此套方案的說(shuō)明如下： 沖孔：沖出產(chǎn)品件上的幾個(gè)形孔。 落料：獲得產(chǎn)品沖壓加工所需要的適當(dāng)大小的毛坯。 彎曲：在彎曲模的作用下獲得產(chǎn)品所需的整體形狀。 根據(jù)要求，本次設(shè)計(jì)中需要二套模具來(lái)完成，故需設(shè)計(jì)沖孔、落料連續(xù)模和一次彎曲模。由落料，彎曲共兩道工序，本設(shè)計(jì)中只需要設(shè)計(jì)一次彎曲模。1.2彎曲件的結(jié)構(gòu)工藝性1.2.1最小彎曲半徑 如果彎曲半徑過(guò)小，彎曲時(shí)板料外層拉伸變形量過(guò)大，使拉應(yīng)力達(dá)到

30、或超過(guò)抗拉強(qiáng)度，則板料外層將出現(xiàn)斷裂，致使工件報(bào)廢。因此彎曲件的最小彎曲半徑應(yīng)不小于表1.1 的數(shù)值。表1.1 最小彎曲半徑數(shù)值1.2.2彎曲件的直邊高度在進(jìn)行直角彎曲時(shí)，如果彎邊過(guò)小，彎邊在模具上支持的長(zhǎng)度過(guò)小，不容易形成足夠的彎矩，將產(chǎn)生不規(guī)則變形，很難得到形狀準(zhǔn)確的零件。為了保證工件的彎曲質(zhì)量，必須滿足彎曲件的直邊高度：H>2t。如下圖1.2所示圖1.2本工件中H=9=,t=1 ，所以符合要求。1.2.3板材彎曲零件的彎曲線與板料的纖維方向的關(guān)系所選材料Q235為冷軋成形，金屬在軋制過(guò)程中形成了纖維方向（其纖維方向與軋制方向相同），應(yīng)使板料彎曲線方向與其纖維方向垂直。1.2.4板材

31、彎曲零件的孔與彎曲線的最小距離對(duì)帶孔的工件進(jìn)行彎曲時(shí)，如果孔位于彎曲線附近，彎曲時(shí)材料的流動(dòng)會(huì)使原有的孔變形。因此，應(yīng)當(dāng)盡量使孔遠(yuǎn)離彎曲線?？椎倪吘壘鄰澢€的距離l應(yīng)滿足下列關(guān)系：當(dāng)t<3mm時(shí)，lt符合要求。1.2.5板材彎曲零件的沖裁件毛刺面與彎曲方向 彎曲件的毛坯是經(jīng)沖裁落料而成。其沖裁的斷面一部分是光亮面，另一面是毛刺面。彎曲件應(yīng)使其毛刺面作為彎曲件內(nèi)側(cè)。 1.3彎曲件回彈值的確定 1.3.1回彈值的計(jì)算影響回彈的因素很多，如材料的力學(xué)性能，工件的相對(duì)彎曲半徑r/t，彎曲中心角的大小，彎曲工件的形狀，彎曲方式，模具間隙等，因此很難用精確的計(jì)算方法得出回彈值的大小，一般是按表格或圖

32、表查出經(jīng)驗(yàn)數(shù)值，或按計(jì)算法求出回彈角后，再在生產(chǎn)實(shí)踐中試模修正。Q235屈服強(qiáng)度為：250MPa屬中強(qiáng)度鋼。所以根據(jù)表“較軟金屬材料90°直角校正彎曲時(shí)的角度回彈量Da ”得出Q235在r/t1時(shí)的回彈角Da 為（'- 1130度）。1.3.2減少回彈的措施 在模具閉合后，再使凸模向下微小移動(dòng)，利用壓力機(jī)機(jī)身發(fā)生彈性變形所產(chǎn)生的力，對(duì)工件加壓，增加工件塑性變形，以利消除回彈。在模具結(jié)構(gòu)上也應(yīng)采取措施，使校正力集中于彎角處，增加校正應(yīng)力，迫使彎曲處內(nèi)層的金屬產(chǎn)生切向拉伸應(yīng)變，以達(dá)到克服和減少回彈的目的。二 彎曲工藝力的計(jì)算展開(kāi)長(zhǎng)度一般根據(jù)毛坯與工件體積相等的原則，并考慮彎曲處材

33、料變薄的情況，進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算公式如下：L=l1+2l2+2l3+t =36+2x9+2x9+1=73mm對(duì)于U形彎曲如圖2.1所示，如果彎曲件在沖壓行程結(jié)束時(shí)受到模具的校正，則用校正彎曲力計(jì)算圖2.1 校正彎曲的示意圖校正彎曲力的公式： P校 = F q 式中：P校 校正彎曲力（牛頓）； F校正部分投影面積（毫米2）； q 校形單位壓力（兆帕） 查得 ：q = 100qMPa= 彎曲的校正彎曲力： P校 = 915.1 10091。 2.3頂件力和壓力機(jī)的確定2.3.1頂件力和壓料力的計(jì)算對(duì)于設(shè)有頂件裝置或壓料裝置的彎曲模，其頂件力或壓料力Q值可近似 取自由彎曲力的3080%，即公式： Q =

34、 (0.30.8) p式中 Q 頂件力或壓料力，N; P自由彎曲力，N。三 彎曲模工作部分的設(shè)計(jì)3.1凸、凹模的間隙值U型彎曲時(shí)，凸、凹模的間隙要靠模具設(shè)計(jì)來(lái)保證，間隙大小對(duì)彎曲件的變 形抗力、回彈、質(zhì)量以及模具壽命等均有影響。間隙過(guò)小，彎曲力大，工件變薄并降低模具壽命。間隙過(guò)大，回彈較大，還會(huì)降低工件精度。U型件間隙值Z的大小取決于材料種類、厚度以及彎曲件高度H、彎曲件彎曲線長(zhǎng)度B。U型彎曲時(shí)凸凹模間隙值Z（雙邊間隙）按下式確定：2/Z =t (1+n)式中 2/Z彎曲時(shí)的單面間隙，mm； t材料厚度，mm； n彎曲系數(shù)，由彎曲件B 和H決定（見(jiàn)表3.1） B 彎曲件高度（彎曲線長(zhǎng)度），mm

35、； H彎曲件高度，mm。表3.1 彎曲系數(shù)n所以n值近似選取0.10。2/Z =t (1+n)=1x(1+0.10)=1.1mm3.2彎曲模工作部分尺寸計(jì)算彎曲模工作部分尺寸計(jì)算與彎曲件的尺寸標(biāo)注有關(guān)，彎曲件的尺寸標(biāo)注根據(jù)裝配要求有兩類標(biāo)注方式，相應(yīng)地凸凹模尺寸計(jì)算也有兩類。尺寸標(biāo)注在工件外形上標(biāo)注雙向偏差時(shí)，凹模尺寸為L(zhǎng)d = (L- D = (36-×0.26 標(biāo)注單向偏差時(shí)，凹模尺寸為L(zhǎng)d = (L- D = (35-×0.26 凸模尺寸按凹模配制，保證單面間隙值Z或 標(biāo)注雙向偏差時(shí)，凸模尺寸為L(zhǎng)p = (Ld z =標(biāo)注單向偏差時(shí)，凸模尺寸為L(zhǎng)p = (Ld z =

36、尺寸標(biāo)注在工件內(nèi)形上 標(biāo)注雙向偏差時(shí)，凸模尺寸為L(zhǎng)p = (L- D = (35-×0.26 標(biāo)注單向偏差時(shí)，凸模尺寸為L(zhǎng)p = (L + D = (35 + ×0.26 凹模尺寸按凸模配制，保證單面間隙值Z或 標(biāo)注雙向偏差時(shí)，凹模尺寸為L(zhǎng)d = (Lp + z =Ld = (Lp + z =式中Ld 凹模工作部分尺寸，mm; Lp 凸模工作部分尺寸，mm； L工件公稱尺寸，mm； D工件公差，mm； dd凹模、凸模制造偏差，mm； p d凹模、凸模制造偏差，mm。 凸模與凹模的制造公差，mm，按IT7級(jí)公差等級(jí)選取。 凸模和凹模材料，一般用碳素工具鋼。加熱彎曲時(shí)，可選用5

37、CrNiMo或5CrNiTi，并進(jìn)行淬火熱處理。3.3凸、凹模圓角半徑3.3.1凸模圓角半徑p一般取略小于或等于彎曲件內(nèi)圓角半徑的數(shù)值，但不能小于材料允許的最小彎曲半徑。 彎曲件的內(nèi)圓角半徑為r，可取p=r=1.5mm。3.3.2凹模圓角半徑d凹模圓角半徑d不宜小于3mm，以免在彎曲時(shí)擦傷毛坯，凹模兩邊對(duì)稱處的圓角半徑應(yīng)一致，否則彎曲時(shí)毛坯會(huì)發(fā)生偏移。 凹模圓角半徑d彎曲件邊長(zhǎng)L公稱尺寸有關(guān)，可按表3.2選取。表3.2 彎曲凹模圓角半徑所以取d=3mm 。3.4凹模深度的選取查表“彎曲凹模工作部分幾何尺寸”得工件進(jìn)入凹模直壁部分的深度為15mm。3.5凹模高度及壁厚凹模裝于下模座上，由于下模座

38、孔口較大因而使凹模工作時(shí)承受彎曲力矩，若凹模高度H及模壁厚度C不足時(shí)，會(huì)使凹模產(chǎn)生較大變形，甚至破壞。但由于凹模受力復(fù)雜，很難按理論方法精確計(jì)算，可用下述經(jīng)驗(yàn)公式確定其尺寸： 凹模高度H=KB =13.48mm 凹模壁厚C=(1.52)H =20.2226.96mm 所以，取凹模壁厚C=26.96mm 式中B凹模孔的最大寬度，mm，但B不小于15mm； C凹模壁厚，mm，指刃口至凹模外形邊緣的距離； K系數(shù)，按表3.3選取。表3.3 系數(shù)K值四 沖壓設(shè)備的選擇壓力機(jī)的選擇 由于以上算出Py91500 N ,故可選取壓力機(jī)為開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)，J2316。 其參數(shù)如表4.1所示：表4.1 開(kāi)式雙

39、柱可傾壓力機(jī)的主要參數(shù)五 模具的結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì)模架包括上模座、下模座、導(dǎo)柱和導(dǎo)套。沖壓模具的全部零件都安裝在模架 上。為了縮短模具制造周期，降低成本，我國(guó)已制定出模架標(biāo)準(zhǔn)，并有商品模架出售。在這里我們選取滑動(dòng)導(dǎo)向型后側(cè)導(dǎo)柱式標(biāo)準(zhǔn)模架，方便進(jìn)料，可以從左、右、前三個(gè)方向進(jìn)料。(4) 上模座的主要參數(shù)如下表5.1所示：表5.1 座GB/T2855.6主要參數(shù)(5) 下模座的主要參數(shù)如下表5.2所示：表5.2 下模座GB/T2855.6主要參數(shù)5.2操作方式選擇(1) 材料送進(jìn)方式選擇 采用手工送進(jìn)方式，從模具前方將材料送進(jìn)。材料送到指定位置由定位銷和定位板把材料擋在指定位置上。(6) 定位方式的確定 首先由頂桿將壓料板頂起，配合凸模壓緊制件，進(jìn)行彎曲。5.5導(dǎo)向裝置的選擇 選用滑動(dòng)導(dǎo)柱、導(dǎo)套。 5.5.1導(dǎo)套結(jié)構(gòu)尺寸導(dǎo)套結(jié)構(gòu)尺寸如下圖4.4所示：圖5.1 導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)形式主要參數(shù)如下表4.5所示：表5.3 導(dǎo)套的主要參數(shù)5.5.2導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)尺寸導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)形式如下圖5.2所示：主要參數(shù)如下： d=25；L=170圖