汽車鎖座零件沖壓工藝分析及模具設(shè)計(jì)(共38頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上汽車鎖座零件沖壓工藝分析及模具設(shè)計(jì)摘要：模具是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中的重要工藝裝備，本論文主要涉及沖壓模具工藝設(shè)計(jì)和彎曲模具工藝設(shè)計(jì)，整個(gè)過程包括工藝方案、工序安排、工序尺寸、使用的設(shè)備及模具類型，并根據(jù)設(shè)計(jì)出的沖裁凸凹模的尺寸及技術(shù)要求制定其機(jī)加工工藝規(guī)程，最終繪制出正確的沖裁模具裝備圖和彎曲模具裝備圖。根據(jù)零件的技術(shù)要求，確定工藝方案為：先進(jìn)行沖裁然后彎曲。在沖裁工藝階段，擬定兩種落料與沖孔方案：一種是落料與沖孔復(fù)合；一種是先落料在沖孔。通過各方面計(jì)算與比較，確定第一種方案更優(yōu)。在彎曲階段，由于孔接近變形區(qū)，彎曲后需要鉗工修磨，以達(dá)到工藝要求。在凸凹模的制造過程中，由于模

2、具制造與一般機(jī)械制造相比較，有著特殊的技術(shù)要求和明顯的特點(diǎn)，必須區(qū)別對待，（1）單件生產(chǎn)：每種模具一般生產(chǎn)12副，普遍采用修銼、修配方法加工，工序組合相對集中對工人技術(shù)水平要求較高。（2）制造質(zhì)量高：一般地，模具工作零件的制造精度比產(chǎn)品零件高24級，需采用坐標(biāo)磨床、數(shù)控機(jī)床加工。（3）形狀復(fù)雜：一般加工難度大，有時(shí)需要特種加工或?qū)ｉT化機(jī)床。（4）材料硬度高：一般采用工具鋼淬火、低溫回火，需要采用特種加工方法。關(guān)鍵詞：模具 沖裁 彎曲 工藝 Block lock parts of car stamping prodess and die design Abstract: Mold is an i

3、mportant technique and equipment in modern industrial production, In this paper, the main process involved in design of stamping die and design of bending mold,the entire process including planning of process, organization of process, size of process, use of equipment and types of mold. And in accor

4、dance to the size of convex and concave mold and the its technical requirements complete the development of its machining process planning, eventually draw the correct assembling drawing of blanking dies and bending .According to the technical requirements of parts, Technology program is determined

5、to blanking firstly and then bending. In the Stage of blanking process, The development of blanking and punching two programs: one is the composite blanking and punching; anther is blank firstly then punch. Through calculation and comparison of various aspects, the first program was to identify bett

6、er.In the Stage of bending. As the deformation zone be in near of the hole, it need to bending fitter after grinding in order to meet the technical requirements.In the manufacturing process of Bump of Blanking Die, mold manufacturing is compared with the general machinery manufacturing, as a result

7、of its special technical requirements and it clear features,wo Must be treated differently.(1) One-piece production:Generlly,each mold product for 12, Widely used processing of file repair, repair methods, combination of the process of relative concentration and demand the workers of higher skill le

8、vels; （2）the Manufacturing of high-quality: In general, the manufacturing of mold parts products are more precision than 2 to 4 high by the general parts, need to the use of coordinate grinding machines and CNC machining;(3) Complex shape：General the processing is more difficult, and sometimes it ne

9、ed for special processing or specialized tools;(4) Material hardness:In general tool steel need to hardening, low temperature tempering, it need to use the methods of special processing.Keywords: Mold Blanking Bending Technology 目 錄1 前言1.1 機(jī)械與模具制造業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位（1）1.2 當(dāng)前國際模具發(fā)展現(xiàn)狀及其特點(diǎn)（1）1.3 我國模具發(fā)展現(xiàn)狀及其特點(diǎn)（2）

10、1.4 汽車鎖座零件的簡單介紹（2）2 鎖座零件沖壓工藝分析2.1 零件結(jié)構(gòu)的分析（3）2.2 確定工藝方案（4）3 沖壓模的設(shè)計(jì) 3.1 零件工藝計(jì)算（5）3.2 設(shè)計(jì)各主要零件結(jié)構(gòu)尺寸（12）3.3 沖裁模裝配圖（17）4 彎曲模的設(shè)計(jì)4.1 彎曲件的工藝分析（18）4.2 制定彎曲方案（21）4.3 確定毛坯彎曲部分尺寸L彎、下料方式 （22）4.4 確定彎曲模結(jié)構(gòu)形式（23）4.5 彎曲模裝配圖（27）5 冷沖模零件的制造工藝5.1 傳統(tǒng)模具制造向現(xiàn)代模具制造的過渡（28）5.2 編制冷沖模零件工藝的整體思路（28）5.3 零件立體圖和凸凹模立體圖（29）5.4 凸凹模的加工工藝（30

11、）結(jié) 論(33)參考文獻(xiàn)（34）致 謝（35） 1 前言1.1 機(jī)械與模具制造業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位機(jī)械制造工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)中一個(gè)十分重要的產(chǎn)業(yè)，它為國民經(jīng)濟(jì)個(gè)部門科學(xué)研究、國防建設(shè)和人民生活提供各種技術(shù)裝備，在社會主義建設(shè)事業(yè)中起著中流砥柱的作用。從農(nóng)業(yè)機(jī)械到工業(yè)機(jī)械，從輕工業(yè)機(jī)械到重工業(yè)機(jī)械，從航空航天設(shè)備到機(jī)車車輛、汽車、船舶等設(shè)備，從機(jī)械產(chǎn)品到電子電器、儀表產(chǎn)品等，都必須有機(jī)械及其制造。在工業(yè)高度發(fā)達(dá)的國家中，機(jī)械工業(yè)的產(chǎn)值常常占整個(gè)國民生產(chǎn)總值的40%或更多。在機(jī)械制造中，機(jī)車夾具、模具都是不可缺少的工藝裝備，尤其是模具以其特定的形狀通過一定的方式是材料成形。根據(jù)國際生產(chǎn)技術(shù)協(xié)會提供的資

12、料顯示，機(jī)械零件粗加工的75%和精加工的50%都將有模具成形來完成。因此模具被譽(yù)為“金屬加工中的帝王”，是“進(jìn)入富裕社會的原動力” 、“模具就是黃金” 。1.2 當(dāng)前國際模具發(fā)展現(xiàn)狀及其特點(diǎn)現(xiàn)代模具行業(yè)是技術(shù)、資金密集的行業(yè)。它作為重要的生產(chǎn)裝備行業(yè)在為各行各業(yè)服務(wù)的同時(shí)，也直接為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)服務(wù)。 由于模具生產(chǎn)采用一系列高科技，CAD/CAM/CAPP等技術(shù)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、激光技術(shù)、逆向工程和并行工程、快速成型技術(shù)及敏捷制造技術(shù)、高速加工及超精度加工技術(shù)等等，因此，模具工業(yè)以成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個(gè)重要組成部分，有人說，現(xiàn)代模具是高技術(shù)背景下的工藝密集型工業(yè)。模具技術(shù)水平的高低，在很大的程度

13、上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力，因此已成為衡量一個(gè) 國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志。模具工業(yè)是無以倫比的“效益放大器”。用模具加工產(chǎn)品大大提高了生產(chǎn)的效率，而且還具有節(jié)約原材料、降低能耗和成本、保持產(chǎn)品高一稱為“金鑰匙”。從另個(gè)角度看，模具是人性化、時(shí)代化、個(gè)性化、創(chuàng)造化的產(chǎn)品。更重要致性等特點(diǎn)。因此模具被稱為“效益的放大器”。在國外，模具被是模具發(fā)展了，使用模具的產(chǎn)業(yè)其產(chǎn)品的國際化競爭力也提高了。模具不是批量生產(chǎn)的產(chǎn)品。它具有單見生產(chǎn)和對特定用戶的依賴性。就模具行業(yè)來說，引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)，不能采用通常的引進(jìn)產(chǎn)品許可證和技術(shù)轉(zhuǎn)讓等方式，而主要是引進(jìn)商品化了的CAD/CAM/CAE軟

14、件和精密加工設(shè)備等。模具的CAD/CAE/CAM涉及面廣、及多種學(xué)科與工業(yè)技術(shù)于一體，是綜合型、技術(shù)密集型產(chǎn)品。模具設(shè)計(jì)是一種經(jīng)驗(yàn)性較強(qiáng)的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員在長期的工作積累的經(jīng)驗(yàn)和知識對模具設(shè)計(jì)起著十分重要的影響。盡管模具CAD技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛，是目前廣為使用的模具CAD技術(shù)大都停留在計(jì)算機(jī)輔助繪圖層次，難以勝任對模具開發(fā)的高質(zhì)量、短周期、低成本要求。為此，本設(shè)計(jì)在重點(diǎn)利用計(jì)算機(jī)輔助進(jìn)行工藝分析的過程，將轉(zhuǎn)化為傳統(tǒng)的模具CAD從計(jì)算機(jī)輔助繪圖提升到計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)層次。1.3 我國模具發(fā)展現(xiàn)狀及其特點(diǎn)國內(nèi)的模具工業(yè)起步較晚，但在過去的十多年中也取得了一些進(jìn)步。例如沖壓模具方面，國內(nèi)設(shè)計(jì)制造的部分轎

15、車覆蓋件模、空調(diào)器散熱片級進(jìn)模、電機(jī)定轉(zhuǎn)子雙回轉(zhuǎn)疊片高精度硬質(zhì)合金級進(jìn)模、集成電路引線框架多工位級進(jìn)模，以及帶自動沖切、疊壓、鉚合、計(jì)數(shù)、分組、扭斜和安全保護(hù)等功能的鐵心精密多功能模，都已達(dá)到較高的水平。但從總體上看，我國與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比仍有較大差距。例如，精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重還比較低，CAD/CAE/CAM技術(shù)的普及率尚待提高，許多先進(jìn)的模具技術(shù)應(yīng)用還不夠廣泛等等。特別是在大型，精密，復(fù)雜和長壽命模具上，一方面技術(shù)差距明顯；另一方面產(chǎn)能也不能滿足國內(nèi)的需求，因而仍大量從國外進(jìn)口。所以，為了改變這種被動狀態(tài)，盡快適應(yīng)社會主義工業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)對沖壓工藝生產(chǎn)水平提高的需求，全方位大力

16、做好模具基礎(chǔ)、研發(fā)和推廣工作，是至關(guān)重要的。我國的工業(yè)經(jīng)濟(jì)，已進(jìn)入大批量規(guī)模經(jīng)濟(jì)和小批量多品種經(jīng)濟(jì)并行的時(shí)期，兩者對模具存在趨同的依賴性。因?yàn)樵诮?jīng)濟(jì)快速發(fā)展，產(chǎn)品暢銷時(shí)期，自然要求模具能及時(shí)供應(yīng)；而在經(jīng)濟(jì)停滯，產(chǎn)品不暢銷時(shí)期，企業(yè)必然會想方設(shè)法開發(fā)新產(chǎn)品，也同樣會對模具帶來強(qiáng)勁的需求。這說明，模具市場的總體趨勢將是一直平穩(wěn)向上的。也有人說，模具工業(yè)是永不衰退的工業(yè)，正是基于這樣的分析。另外，從另一個(gè)角度看，兩者對模具結(jié)構(gòu)的要求是各不相同的，大批量生產(chǎn)用的模具應(yīng)著眼于高效率和長壽命，而小批量生產(chǎn)用的模具則應(yīng)著眼于結(jié)果簡單、制?？焖俸统杀镜土?。因此，對不同要求的模具要求，應(yīng)相應(yīng)的制定不同的設(shè)計(jì)方案

17、。1.4 汽車鎖座零件的簡單介紹本設(shè)計(jì)是GJ750B汽車鎖座零件，材料是Q235，在設(shè)計(jì)過程中必須考慮成本，配合整體汽車設(shè)計(jì)減少成本，同時(shí)運(yùn)用當(dāng)前較先進(jìn)的技術(shù)手段提高效率，例如：本次設(shè)計(jì)采用AUTO CAD輔助設(shè)計(jì)，大大縮短了模具設(shè)計(jì)過程的分析工作周期，迅速提高模具設(shè)計(jì)的效率。由于本人水平有限，本論文中還存在不少的錯(cuò)誤和不足之處，敬請?jiān)u閱老師批閱和糾正。2 鎖座零件沖壓工藝分析2.1 零件結(jié)構(gòu)的分析本設(shè)計(jì)的零件是鎖座零件，材料為Q235，厚度為2mm。如圖2-1.1所視。該零件進(jìn)行沖壓加工的基本為沖孔、落料。 圖 2-1.1 鎖座零件圖2.2 確定工藝方案三個(gè)孔的邊緣與彎曲中心的距離分別為：

18、1.5mm<2.0t(4mm) 18.5mm>2.0t(4mm) 6.5mm>2.0t(4mm)彎曲時(shí)會引起b邊上小孔的變形,可以在彎曲后修正，所以可以先沖孔在彎曲.方案一：落料與沖孔復(fù)合。方案二：先落料再沖孔。分析沖壓工藝方案：方案一：模具結(jié)構(gòu)簡單，模具壽命長、制造周期短、投產(chǎn)快。能利用一個(gè)側(cè)面定位，操作比較簡單方便。方案二：模具結(jié)構(gòu)簡單，投產(chǎn)快壽命長，尺寸和形狀不精確。綜上所述，考慮到該零件的批量為中批量，作為保證各項(xiàng)技術(shù)要求，選用方案一。工序如下：1. 下料。 2. 落料和沖孔。3 沖壓模的設(shè)計(jì)3.1 零件工藝計(jì)算3.1.1 計(jì)算毛坯長度:該零件的毛坯展開尺寸按圖3-1

19、.1所示計(jì)算: 圖3-1.1由于彎曲半徑:r(1.5mm)>0.5t(1mm),所以 毛坯總長度L=L1+L2+L3+(r+xt) 式中:L1=32.5mm,L2=18mm,L3=32.5mm查表得:X=0.27L=32.5+18+32.5+3.14×(1.5+0.27×2)=89.4056mm考慮材料的收縮,經(jīng)過修正,取實(shí)際毛坯尺寸L=90mm 3.1.2 排樣及材料利用率：排樣是指沖裁零件（毛坯）在條料，帶料或板料上布置的方法。合理有效的排樣在于保證在最低的材料消耗和高生產(chǎn)率的條件下，得到符合設(shè)計(jì)要求的工件。在沖壓生產(chǎn)過程中，保證很低的廢料百分率是現(xiàn)代沖壓生產(chǎn)最重

20、要的技術(shù)指標(biāo)之一。在沖壓生產(chǎn)過程中，沖壓件材料消耗費(fèi)用可達(dá)總成本的60%75%，每降低1%的沖壓廢料，將會使成本降低0.4%0.5%。合理的利用材料是降低成本的有效措施，尤其是在成批和大量生產(chǎn)中，沖壓件的年產(chǎn)量達(dá)數(shù)十萬件，甚至數(shù)百萬件，材料合理利用的經(jīng)濟(jì)效率更為突出。 排樣方法的選擇原則： 沖裁小工件或某種工件需要窄條（帶）料時(shí)，應(yīng)沿板料順長方向進(jìn)行排樣，符合材料規(guī)格及工藝要求。 沖裁彎曲毛坯時(shí)，應(yīng)考慮板料軋制方向 沖件在條（帶）料上的排樣，應(yīng)考慮沖壓生產(chǎn)率、沖模耐用度、沖模結(jié)構(gòu)是否簡單和操作的方便與安全等。 條料寬度選擇與在板料上的排樣應(yīng)優(yōu)先選擇條料寬度較大而步距較小的方案，以便經(jīng)濟(jì)地裁切板

21、料，并減少沖壓用時(shí)間。 在可能情況下，要求產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)修正產(chǎn)品零件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸，以減少或消除設(shè)計(jì)廢料的形成，并有可能采取少、無廢料排樣方法。由于毛坯的形狀，考慮操作的方便與模具結(jié)構(gòu)尺寸，初步選用對排。搭邊值要合理確定。搭邊值過大，材料利用率低。搭邊值過小，在沖裁過程中會被拉斷，防礙順利送料，零件會產(chǎn)生毛刺，有時(shí)會拉入凸、凹模間隙中，損壞模具的刃口，降低模具的壽命。所以搭邊值的選取一般由經(jīng)驗(yàn)確定，取值可參考資料3 。 圖3-1.2選取搭邊值：模具選用固定卸料板由表可得搭邊值：a=2.0×1.1=2.2 a1=2.2×1.1=2.4采用有側(cè)壓板的沖壓時(shí)條料寬度B=D+2a毛坯

22、面積：S=10×36+(22-4/×22)×4+2×10+18×14+8×5+4/×52×4+26×26+16×5+18×2=1545.94 1546(mm2)方案一：雙行對排(圖3-1.2) 條料寬度：B=90+33+4×2.4=132.6（mm） 進(jìn)距： h=2/1(26+2.2)=14.1(mm) 一個(gè)進(jìn)距的材料利用率： =nS/Bh × 100% =1×1546/（132.6×14.1）×100% =82.7% 圖3-1.3方案

23、二：單行對排（圖3-1.3） B=90+2×2.4=94.8(mm) H=2/26+2/10+2.2=25.2(mm)一個(gè)進(jìn)距的材料利用率： =nS/Bh × 100% =1×1546/(94.8×25.2) ×100% =64.7%從上述兩種排樣可以分析得：采用雙行對排，材料的利用率更高。故決定采用雙行對排。3.1.3 計(jì)算壓力機(jī)及初選沖床1.沖裁力的計(jì)算平刃模具沖裁時(shí)的沖裁力： P = Lt實(shí)際所需的沖裁力還需增加30%，即 P =1.3Lt工件毛坯周長L0：L0=232工件孔總周長 L： L =2×3.14×3

24、5;2+3.14×15.5=86.35mm由Q235-A的=304373mpa故：落料力為：F1= 1.3×232×2×343= 207KN沖孔力為 :F2=1.3×86.35×2×343=77KN F沖= F1+ F2=284KN 查表得：K卸=0.05，K頂=0.06 所以： 落料時(shí)的卸料力為：F卸= 0.05×207 = 10.35 KN 沖孔時(shí)的頂料力為：F頂= 0.06×77 = 4.62 KN總沖壓力:P總 = F沖+F卸+F頂 = 284+10.35+4.62+ =298.97KN根據(jù)中國模

25、具設(shè)計(jì)大典選用400 KN沖床。3.1.4 確定壓力中心 圖3-1.4根據(jù)圖3-1.4的分析: L1=26mm X1=0 Y1=0 L2=52mm X2=0 Y2=13mm L3=15.7mm X3=0 Y3=28mm L4=6.28mm X4=0 Y4=31.57mm L5=28mm X5=0 Y5=40mm L6=15.7mm X6=0 Y6=49mm L7=6.28mm X7=0 Y7=52.57mm L8=72mm X8=0 Y8=72mm L9=10mm X9=0 Y9=90mmL10=118.84mm X10=-8mm Y10=28mmL11=18.84mm X11=8mm Y11

26、=23mmL12=48.67mm X12=0mm Y12=11mm由公式X=(Li×Xi)/(Li) ; Y=(Li×Yi)/(Li)得壓力中心的坐標(biāo)值為：X=0 ，Y=34.91mm3.1.5 沖裁間隙的計(jì)算沖裁間隙是指沖裁模的凸模和凹模刃口之間的間隙。間隙值的大小對沖裁件的質(zhì)量、模具壽命、沖裁力的影響很大，是沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)中的一個(gè)極其重要的工藝參數(shù)?；\統(tǒng)的說,選用中等或偏大的間隙,會收到省力節(jié)能的效果這是因?yàn)樵谝欢ǚ秶鷥?nèi)增大間隙，剪切區(qū)內(nèi)的壓應(yīng)力降低，而拉應(yīng)力增加，容易產(chǎn)生裂紋，從而抗剪強(qiáng)度變小，使沖裁力下降同樣，由于增大間隙，沖出的工件尺寸會因拉伸變形產(chǎn)生回彈而縮

27、小，因而不至于再堵塞在凹?？變?nèi)，使推件力明顯變小間隙過小或過大時(shí)，沖裁功都會有所增加，只有間隙合適時(shí)，沖裁斷裂時(shí)的上，下裂紋才會相遇匯合，使沖裁功最小材料為Q235，厚度為2mm，可查參考資料8表3-3沖裁模初始雙面間隙Zmin=0.246mm Zmax=0.360mm .3.1.6 沖裁模刃口尺寸的計(jì)算模具刃口如圖3-1.5所示，尺寸計(jì)算： 圖3-1.5(1) 落料計(jì)算公式： Dd=（Dmax-x）+d0 Dp=（D凹-Zmin）-p0=（D-x-Zmin）-p0查表得： Zmin=0.22mm Zmax=0.26mm X1=1 1p=-0.020 1d=+0.025 X2=1 2p=-0.

28、020 2d=+0.020 X3=1 3p=-0.020 3d=+0.020所以可得： D1d=（26-1×0.13）+0.0250 =25.87+0.0250 D1p=（26-1×0.13-0.22）-0.0200=25.65-0.0200 D2d=（18-1×0.11）+0.0200 =17.89+0.0200 D2p=（18-1×0.11-0.22）-0.0200=17.67-0.0200 D3d=（10-1×0.15）+0.0200 =9.85+0.0200 D3p=（10-1×0.15-0.22）-0.0200=9.63-0

29、.0200（2） 沖孔 計(jì)算公式： dp=（dmin+x）-p0 dd=（dp+Zmin）+d0=（dmin+ x+Zmin）+d0 查表得： x1=0.7 1p=-0.020 1d=+0.020 X2=0.7 2p=-0.020 2d=+0.020 所以得: d1p=(6+0.7×0.12)-0.0200=6.08-0.0200 d1d=(6+0.7×0.12+0.22)+0.0200=6.3+0.0200 d2p=(15.5+0.7×0.18)-0.0200=15.63-0.0200 d2d=(15.5+0.7×0.18+0.22)+0.0200=1

30、5.85+0.0200 (3) 孔心距: 計(jì)算公式: Ld=(Lmin+0.5)±0.125 可得: L1d=(15.88+0.5×0.24) ±0.125×0.24=16±0.03 L2d=(4.88+0.5×0.24) ±0.125×0.24=5±0.03 L3d=(11.88+0.5×0.24) ±0.125×0.24=12±0.033.2 設(shè)計(jì)各主要零件結(jié)構(gòu)尺寸3.2.1 凹模外形尺寸的設(shè)計(jì)：凹模高度H的確定：H=KB=0.28×90=25.2mm

31、 取 H=30 mm凹模壁厚C的確定：C=（1.52）H,取 C=1.5×30=45凹模的長度L的確定:L=b2C=180mm 凹模的寬度B的確定:B=a+2C=116mm根據(jù)參考資料3確定凹模外形尺寸為:200mm×125mm×30mm。根據(jù)參考資料3凹模螺孔選用d=M6根據(jù)參考資料3 查得，凹模螺孔間距為25mm-70mm凹模上螺孔到凹模外緣的最小距離a1=1.25d=1.25×6=7.5mm 選用a1=12mm螺孔到凹模孔、銷孔距離的最小尺寸為bmin=1.3d=1.6×6=7.8mm凹模具體尺寸如下圖（圖3-2.1）所示： 圖3-2.1

32、計(jì)算出凹模的尺寸后便可以確定模架的選取.3.2.2 凸凹模外形尺寸設(shè)計(jì) 圖3-2.2在復(fù)合模中，必定有一個(gè)凸凹模。凸凹模的內(nèi)外緣均為刃口，內(nèi)外緣之間的壁厚決定與沖裁件的尺寸。從強(qiáng)度的考慮，壁厚受最小值的限制。凸凹模的最小壁厚與沖模結(jié)構(gòu)有關(guān)，對于正裝復(fù)合模，由于凸凹模裝于上模，孔內(nèi)不會有積存廢料，脹力小，最小壁厚可以小些；對于倒裝復(fù)合模，因?yàn)榭變?nèi)會積存廢料，所以最小壁厚要大些。凸凹模的外形尺寸根據(jù)凹模來配做，總高度的設(shè)計(jì)H=50mm。詳細(xì)尺寸和技術(shù)要求參見凸凹模的設(shè)計(jì)圖。形狀見圖3-2.2。3.2.3 凸模外形尺寸的設(shè)計(jì)：一般的凸模組件結(jié)構(gòu)包括凸模和凸模固定板、墊板和防轉(zhuǎn)銷等，并用螺釘銷釘固定在

33、上模座上。凸模刃口要有高的耐磨性，并能承受沖裁時(shí)的沖擊力。因此應(yīng)有高的硬度與適當(dāng)?shù)娜涡?。形狀簡單的凸模常選用T8A、T10A等制造。凸模長度 L=l1+l2+l3+l其中：l1卸料板的厚度； l2-凸模固定板厚度； l3-導(dǎo)尺厚度 l -附加長度，一般取l=1520mm參考資料可得，凸模尺寸如圖3-2.3： 圖3-2.33.2.4 其他主要部件的選?。和鼓９潭ò?，用于固定凸模。固定板的外行尺寸一般與凹模大小一樣，可由標(biāo)準(zhǔn)中查得。固定凸模用的形孔與凸模固定部分相適應(yīng)。型孔位置應(yīng)與凹模型孔位置協(xié)調(diào)一致。凸模固定板內(nèi)凸模的固定方法通常是將凸模壓入固定板內(nèi)，其配合用H7/m6，對于大尺寸的凸模，也可以

34、直接用螺釘、銷釘固定到模座上而不用固定板。對于小模具還可以用粘結(jié)固定。個(gè)模具主要零件標(biāo)準(zhǔn)如下：上模座 L/mm×B/mm×H/mm=250mm×200mm×45mm下模座 L/mm×B/mm×H/mm=250mm×200mm×50mm導(dǎo)柱 d/mm×L/mm=35mm×160mm導(dǎo)套 d/mm×L/mm×D/mm=35mm×105mm×43mm模架閉合高度： 170mm210mm墊片厚度： 10mm凸模固定板厚度： 18mm卸料板厚度： 28mm3.2.5

35、壓力機(jī)的選取： 開式雙柱可傾壓力機(jī) J23-40 ， 公稱壓力： 400KN滑塊行程： 100mm最大閉合高度： 330mm連桿調(diào)節(jié)量： 65mm工作臺尺寸： 460mm×700mm墊板尺寸：（厚度×孔徑） 65mm×200mm模柄孔尺寸：（直徑×深度）50mm×70mm 最大傾斜角度: 30°3.3沖裁模裝配圖 圖3.9 圖3-2.4沖裁模裝配圖 1.導(dǎo)料銷 2.固定擋料銷 3.上模座 4.螺釘5.螺釘6.推桿 7.推板 8.推板9.推銷 10.墊板11.螺栓12.導(dǎo)套13.凸模固定板14.推件板15.落料凹模模16.凸模 17.卸

36、料板18.導(dǎo)柱 19.下模座 20.彈簧 21.凸凹模22.螺釘23.銷釘 24.卸料螺釘4 彎曲模的設(shè)計(jì)4.1 彎曲件的工藝分析4.1.1 最小彎曲半徑 rmin工件在彎曲彎曲時(shí)候，外層纖維受拉應(yīng)力最大，內(nèi)層受壓應(yīng)力最大，彎曲毛坯變形區(qū)外表面金屬在切應(yīng)力作用下，產(chǎn)生切向伸長變形可用下式表示： = t/2 = 1/（2r/t+1）彎曲半徑與材料厚度的比值稱相對彎曲半徑（r/t）。r/t越小，變相程度越大。但當(dāng)減小到一定程度時(shí)，材料外層纖維可能因受應(yīng)力過大而被拉裂。因此最小彎曲半徑不能太小，應(yīng)受到一定的限制。 影響最小彎曲半徑有如下因素：（1） 材料的機(jī)械性能塑性越好的材料，塑性變形的穩(wěn)定性越好

37、，所永許的最小完全半徑就越小。但是在生產(chǎn)中，由于受到冷作硬化的影響而塑性有所降低。可進(jìn)行退火處理。對塑性不好的材料可進(jìn)行熱加工以提高其塑性變形能力。（2） 板料彎曲方向性實(shí)際的板料中，纖維層是有一定方向的，平行于纖維方向的塑性指標(biāo)比垂直的要好，因此在彎曲時(shí)，應(yīng)盡量使彎曲線與纖維方向垂直，最小彎曲半徑可去小些。如圖4-1.1，圖4-1.2所示： 合理 不合理圖4-1.1 圖4-1.2（3） 板寬板寬是以相對板寬B/t來表示的。B/t3時(shí)，彎曲時(shí)在板料寬度方向的應(yīng)力為0，板寬方向的材料可以自由移動緩解了板寬方向的受力狀況，因此可以使最小彎曲半徑減 小。板寬增加，rmin/t增大。（4） 彎曲中心角

38、rmin/t較小時(shí)，在直邊部分也產(chǎn)生一定的切向應(yīng)力，使圓角區(qū)變形得到緩解，從而使rmin/t減小。（5） 板料厚度板料厚度t減小時(shí)，則外表面的切向應(yīng)變減小，即開裂的危險(xiǎn)性減小。但是另方面，變形區(qū)在厚度方向的應(yīng)變是按線性規(guī)律變化的，對于薄板料切向應(yīng)變很快由外層的最大值衰減到中性層的零。從而rmin/t可盡量小些。4.1.2 彎曲件直邊高度HH不應(yīng)該去得太小，最好H 3t ，否則不能得到足夠的。如果不能做到H 2t ，可在彎曲部位預(yù)先壓糟在彎曲，或者當(dāng)增長直邊部分，彎曲成形后在切去多余部分。如圖4-1.3所示： 圖4-1.34.1.3 孔邊距L孔邊距必須使孔位于非變形區(qū)，以免產(chǎn)生變形，孔邊到彎曲半

39、徑中心的距離L應(yīng)滿足： t 2mm 時(shí)， L t ； t 2mm 時(shí)， L 2t 。4.1.4 彎曲回彈彎曲回彈是彈性變形過度到塑性變形，在塑性變形中伴有彈性變形的存在。彈性恢復(fù)往往表現(xiàn)為彎曲部分曲率半徑和角度在外力卸去后發(fā)生變化。彎曲回彈的程度以和K表示，則 K = 1/0 - 1/0 = - 0回彈角大于0時(shí)，稱正回彈，反之稱為負(fù)回彈。（1）回彈量的確定 當(dāng)r/t 58時(shí)，此零件的相對彎曲半徑為r/t = 1.5/2 = 0.75 ，在彎曲變形后，彎曲半徑變化不大，只考慮角度的回彈，在板料全塑性彎曲時(shí)， = 3s0/Et K = 3s/Et 其中 為彎曲時(shí)候的彎曲角度。（2） 影響彎曲回彈

40、的因素 材料的機(jī)械性能 回彈的大小與材料的屈服極限成s正比，與彈性模量E成反比。材料越硬，塑性越差，彎曲后回彈就越大。 相對彎曲半徑 當(dāng)r/t越小時(shí)，彎曲板料的切向變形程度就越大，總變形中塑性變形比例大，回彈值越小，當(dāng)r/t 0.20.3 時(shí)，回彈可能為負(fù)值。 彎曲方式 板料彎曲方式有自由彎曲和校對彎曲，自由彎曲的回彈大，校對彎曲的回彈小。因?yàn)樾澢膹澢Υ?，增加了圓角處的塑性變形程度。 摩擦與間隙 摩擦可以改變彎曲毛坯各部分的應(yīng)力狀態(tài)，一般認(rèn)為在大多數(shù)情況下摩擦可以增大彎曲變形區(qū)的拉應(yīng)力，使零件更接近模具的形狀。 在彎曲U形件時(shí)，間隙越小，摩擦力越大，由于模具對板料有擠薄作用，可是回彈減

41、小，相反，回彈值增大。（3）減小回彈的措施 從彎曲件的設(shè)計(jì)方面 在彎曲件的某些結(jié)構(gòu)上，如在變形區(qū)壓制加強(qiáng)頸回成邊形翼不僅可以增加彎曲件的剛度，也使彎曲件的回彈困難。在滿足使用要求的前提下，采用彈性模數(shù)大，屈服極限小，機(jī)械性能穩(wěn)定的板料。 從工藝方面 從工藝方面，可以增加彎曲力，采用校對彎曲，對于冷硬化材料，在彎曲前先退火，以降低屈服強(qiáng)度，或者采取熱加工，并盡量選取較小的相對彎曲半徑。 從磨具的結(jié)構(gòu)上采取措施 可以采取回彈補(bǔ)償，在凸模的底端開一小圓窩，減小凸模角度值，或者在凸模的圓角附近開圓鑿，一補(bǔ)償彎曲回彈或者采用錐形凸模。 也可以改變應(yīng)力狀態(tài)，在材料的厚度上0.8mm 以上，彎曲半徑部分增大

42、。如圖4-1.4，圖4-1.5，圖4-1.6所示： 圖4-1.4 凸模角度修整到- 圖4-1.5 錐形凸模 圖4-1.6 凹底凸模4.2 制定彎曲方案確定彎曲件的制造工藝時(shí)，先結(jié)合具體情況，即板料的形狀，尺寸，精度，生產(chǎn)批量等進(jìn)行綜合分析，研究從毛坯到成品需要幾道工序。合理的工序安排，對彎曲件的質(zhì)量，生產(chǎn)效率，彎曲難易程度，經(jīng)濟(jì)效益都有重要意義。4.2.1 工序安排原則對二次彎曲件，先彎曲外角后彎內(nèi)角，后次彎曲不能破壞前次彎曲，前次彎曲不能干擾以后的彎曲，切有定位基準(zhǔn)。并在比較不同彎曲方案時(shí)，盡量選取模具結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，生產(chǎn)效率高的方案。4.2.2 工序安排方法（1） 對于U形件，可以才用

43、一次彎曲成型方案。（2） 采用對稱彎曲。（3） 當(dāng)彎曲件的沿邊有部位缺口時(shí)，若直接彎曲容易發(fā)生叉口現(xiàn)象。應(yīng)加連連接帶將缺口連成一體，等彎曲后將多余部分切去。（4） 對于大批量，尺寸小的彎曲件，為提高生產(chǎn)率，可以采取連續(xù)彎曲工藝。對于此次彎曲件，由于采用已經(jīng)沖裁的單個(gè)零件進(jìn)行彎曲，因此不采取連續(xù)彎曲工藝。4.3 確定毛坯彎曲部分尺寸L彎，下料方式要確定毛坯的長度尺寸，需先求出毛坯的中性層曲率半徑 一般取0= r+t/2當(dāng)變形程度比較大時(shí)，應(yīng)變中性層會向內(nèi)側(cè)移動，根據(jù)體積不邊定律，可以計(jì)算。在實(shí)際使用中用經(jīng)驗(yàn)公式： 0 = r + kt其中k為中性層位移系數(shù)，根據(jù)r/t=0.75可以查表得到k =

44、 0.33 。對于彎邊部分 L彎 = pi*0/180o = pi*90o*（1.5+0.33*2）/180o =3.3912 mm 。4.4 確定彎曲模結(jié)構(gòu)形式4.4.1 凸模的圓角半徑rp彎曲件相對彎曲半徑較小時(shí)，一般去凸模圓角半徑為彎曲件的內(nèi)側(cè)半徑，即rp = r ，但是不能小于彎曲件的最小彎曲半徑，在工件要求的彎曲半徑小于最小彎曲半徑時(shí)，即r rmin ， 先取rp rmin ，然后在加工序修整。當(dāng)彎曲件相對彎曲半徑r/t 較大時(shí)，凸模圓角半徑應(yīng)該根據(jù)回彈進(jìn)行修正。此處，取 rp = 1.5mm 4.4.2 凹模圓角半徑 rd凹模圓角半徑不能太小，否則會增加彎曲力和擦傷工件，對稱彎曲工

45、件，凹模兩側(cè)圓角半徑應(yīng)該一致，以免造成坯料的滑移。凹模圓角半徑通常根據(jù)材料厚度t 來選?。?當(dāng)t 2 時(shí)，rd = （36）t ； 當(dāng)t = （24）時(shí)，rd= （23）t ； 當(dāng)t 4 時(shí)，rd = 2t 。據(jù)此， 取 rd = 2t = 6mm 。4.4.3 凹模工作深度l 凹模工作深度l 應(yīng)適當(dāng)，l 過小，工件兩端自由部分多，彎曲件回彈大，工件不平直，影響精簡精度；l 過大，凹模消耗的材料多，且需要的壓力機(jī)行程大。根據(jù)彎曲邊長L = 34mm ， 板料厚度 t = 2mm ，查表可取 l =20 mm 。如圖4-4.1所示： 圖4-4.1 彎曲模工作深度4.4.4 凸模凹模的單邊間隙 Z

46、/2 凸模凹模的單邊間隙應(yīng)考慮到板料寬度，板料的機(jī)械性能，相對彎曲半徑，彎曲件的尺寸精度和板料厚度偏差等因素。U形件的單邊間隙可以按照下式 取值： Z/2 = tmax + nt 其中 tmax 為板料的最大厚度， n 為間隙系數(shù)， t 為板厚基本尺寸 。此處， 取 t = tmax = 2mm ，根據(jù)彎曲見的彎曲高度 H = 36 2 = 34， 寬21.021度與高度的比值 B/H = 26/34 ， 查表得 n = 0.05 ， 所以 Z/2 = t = 2.1 mm 。4.4.5 凸凹模的寬度尺寸 L凸和L凹凸凹模的寬度尺寸和工件的尺寸標(biāo)注形式有關(guān)。一般原則是：當(dāng)工件標(biāo)注外形尺寸時(shí)，以

47、凹模為基準(zhǔn)計(jì)算，間隙取在凸模上；當(dāng)工件標(biāo)注內(nèi)形尺寸時(shí)，以凸模為基準(zhǔn)計(jì)算，間隙去在凹模上，并采用配制法制模。此零件為標(biāo)注的是內(nèi)形尺寸 基本尺寸為21mm ， 一般沖裁所得的毛坯尺寸精度為IT10IT14 級，此處取IT10級，則公差 =0.5 mm ，并作為對稱公差標(biāo)注。可以確定標(biāo)注對稱公差 ，L凸 = （L-0.5）0-p = （21-0.5*0.5）0-0.021 mm 。=20.750-0.021 mm 。如圖4-4.2所示： 圖4-4.2 對內(nèi)形有要求的尺寸，不同的偏差對凸模的寬度不同。4.4.6 計(jì)算毛坯尺寸L已經(jīng)得到中性層的半徑0 = r + kt = 1.5+0.33*2 =2.1

48、6 mm 。毛坯整長度為 L = L直 + L彎 = 21+（36-2）*2 + 2*pi*90o*0/180o =95.7824mm 。4.4.7 計(jì)算彎曲力F彎，卸料力F卸，推件力F推和壓力中心（x0 ，y0）（1）彎曲力是設(shè)計(jì)彎曲工藝過程和選擇設(shè)備的重要依據(jù)之一。彎曲力的大小和毛坯尺寸，彎曲件形狀，材料性能，彎曲方法和模具結(jié)構(gòu)等多種因素相關(guān)，實(shí)際應(yīng)用中常用經(jīng)驗(yàn)公式粗略估算。對于U形件，彎曲力為： F彎 = 0.7kBt2b/（r+t） = 0.7*1.3*26*22*450/（1.5+2）=12168 N 。其中k為安全系數(shù)，一般取k = 1.3 。（2）卸料力和推件力一般可以去為彎曲力

49、的3080 ，此處取為50 ，即得到： F卸 = F推 = 0.5*F彎 =6084 N 。（3）確定壓力中心 圖4-4.3根據(jù)圖4-4.3的分析: L1=26mm X1=0 Y1=0 L2=52mm X2=0 Y2=13mm L3=15.7mm X3=0 Y3=28mm L4=6.28mm X4=0 Y4=31.57mm L5=28mm X5=0 Y5=40mm L6=15.7mm X6=0 Y6=49mm L7=6.28mm X7=0 Y7=52.57mm L8=72mm X8=0 Y8=72mm L9=10mm X9=0 Y9=90mm L10=118.84mm X10=-8mm Y10=28mmL11=18.84mm X11=8mm Y11=23mmL