沖壓托架彎曲模具設計

1、托架彎曲工藝及模具設計說明書沖壓托架彎曲模具設計 學院：機械工程學院 專業(yè)：模具設計與制造 班級：12模具305 學號：201210230524 姓名：李玉柱 前言本說明書是根據(jù)機械工程學院“關于加強高職師范學院模具教程若干意見”課程基本要求和教學進程所編寫的設計說明書，遵循“理論聯(lián)系實際、體現(xiàn)應用性、實用性、綜合性和先進行，激發(fā)創(chuàng)新”的原則，結合模具工業(yè)的經(jīng)驗的基礎上編寫的，本設計說明書的主要特點是： 1、根據(jù)模具沖壓成型工藝級模具設計的工程技術應用性的實際要求，理論以“必須、夠用”為度，著眼解決現(xiàn)場實際問題，積極吸納新技術，體現(xiàn)應用性、實用性、綜合性、和先進性。2、在介紹沖壓成型和計算方法

2、的基礎上，講述常用沖壓設備的選用、結構、使用、維護等方面的基礎知識，客觀簡單分析的沖壓工藝、沖壓模具、沖壓設備、沖壓材料及沖壓件質(zhì)量與經(jīng)濟性的關系。本書作為高職師范學院-模具專業(yè)學生及其機械類專業(yè)參考使用。本書由重慶工業(yè)職業(yè)技術學院機械工程學院09模具303班李俊濤主編，機械工程學院教授洪奕給予指導，方強、方燕青等同學提出寶貴意見，在此表示深切感謝。 由于編者水平有限，書中錯誤和缺點在所難免，懇請廣大讀者批評指正。 編者 2011年4月目錄前言課題 4第一章 工藝分析 5第二章 托架彎曲工藝流程設計及優(yōu)化 9第三章 托架彎曲工藝設計 11第四章 模具使用說明書及維護方式 15第五章 結束語 1

3、7第六章 參考文獻 18一、工藝分析 1、托架件的彎曲工藝分析1、由托架件的圖紙可以看出此件的形狀完全對稱，彎曲半徑左右一致，可以很好的防止彎曲變形時坯料受力不均勻而產(chǎn)生偏移，故適合 彎曲成型。 2、查書P203知，08冷扎鋼板適合彎曲成型。 3、彎邊高度取值h1r+2t 1.51.5+2×1.5=4.5 所以=5mm的半徑孔距離寬為25的彎邊的彎邊高度不適合彎曲，所以應先彎曲然后再沖=5mm的孔；對于孔=10mm，h2r+2t，7.51.5+2×1.5=4.5，故此邊可以先沖孔再彎曲。4、彎曲件的精度：托架件未注長度公差，查書P214 得 t=1.5mm2mm，L=36m

4、m，極限偏差為±0.6。彎曲件角度的自由公差值，查P214表5-7 取±2302、托架沖孔和落料的工藝性分析1）1、由本圖沖壓件提供的材料為08F，查表2-3 可知08冷軋鋼板的材料抗剪強度=216304Mpa，抗拉強度=275383Mpa，為常用沖壓成型的材料，故可知08冷軋鋼板適合沖壓工藝材料的需要。2、此沖壓件的形狀簡單、規(guī)則，厚度t=1.5mm，適合沖壓生產(chǎn)，可以有利于材料的合理利用，節(jié)約材料。而沖壓工藝的沖裁工序 合理布置可提高生產(chǎn)效率，提高模具壽命，降低成本。3、在沖壓過程中應盡量避免沖裁件上過于窄長的凸出懸臂和凹槽，否則會降低磨具的壽命和沖裁件的質(zhì)量，由所提供

5、沖裁件托架的尺寸和形狀知無過長凸出懸臂和凹槽，故適合沖壓生產(chǎn)的要求。4、此沖裁件托架的內(nèi)孔直徑為5mm1.5t，故沖裁的尺寸完全符合沖壓生產(chǎn)材料的性能、凸模強度和磨具結構。5、零件有孔間距和邊緣之間的距離，不受模具強度和零件質(zhì)量的制約，所以適合沖裁。精度和粗糙度6、沖裁件的經(jīng)濟公差等級不高于IT11級，一般落料公差等級低于IT9級，由圖樣沖壓件托架的尺寸和公差要求與P89 表4-5對照可知 對于t=1.5mm的托架沖壓生產(chǎn)完全可以達到所需產(chǎn)品的精度要求，故可使用沖壓生產(chǎn)。7、 粗糙度影響零件的外觀和質(zhì)量，在沖裁過程中斷面、粗糙度及毛刺程度因素有關，對于本沖壓件t=1.5mm的金屬材料，Rmax

6、0.05 可達到?jīng)_壓件實際尺寸的要求和公差等級的要求。8、在生產(chǎn)過程中應盡量采用最簡單快捷、省材料的方法生產(chǎn)，由此沖壓件托板的基本形狀、尺寸可知此適合沖壓生產(chǎn)，但在沖壓生產(chǎn)中沖裁件的內(nèi)外形轉角處要盡量避免尖角，應以圓弧過渡以便于模具加工，減少處理開裂。減少沖裁時尖角處的崩刀和尖角處的摩擦而引起的沖件尺寸要求的變化。根據(jù)P88 表4-2知，當落料時交角90，最小圓角半徑應當為r=0.25t=0.375mm2mm，故不需要做其他形狀、尺寸的改變。托架彎曲工藝流程設計及優(yōu)化 1、工藝類型分析對于一般沖裁件，通常考慮外形采用落料、內(nèi)形采用沖孔，為保證模具強度和不是孔變形，一般采用兩次或者多次工序，當沖

7、件形狀復雜或者尺寸較薄弱時通?？蓪_件的外形分步?jīng)_出，故采用先落料、后沖孔的工藝類型以保證內(nèi)孔尺寸和外形的尺寸質(zhì)量。 故 綜合上述工藝類型為落料 沖孔 彎曲三種類型。2、沖壓次數(shù) 分析沖裁件，工藝類型為落料 沖孔彎曲。可以分為單工序次數(shù)為4次，也可以為復合工序1次加單工序2次或兩道復合工序。3、沖壓順序 a：先落料后沖孔后彎曲 先沖孔后落料后彎曲；b：先沖孔后落料 采用定距刃切邊控制送料進距，之后單獨彎曲再沖孔4、沖壓工序的組合方式 方案一、沖孔、切斷、彎曲+沖4小孔 方案二、沖孔、切斷、彎曲、沖4小孔 方案三、沖大孔、落料復合+彎曲1次+沖4小孔 方案四、沖大孔、落料復合+彎曲2次+沖4小孔

8、 二 方案分析 1、沖大孔、切斷、彎曲+沖4小孔 單工序模具結構復雜，沖裁模是指在壓力機的一次行程內(nèi)只完成一種沖裁工序，此沖孔、落料復合+彎曲的單工序模有先沖孔得到?jīng)_壓件，然后再落料的方式得到產(chǎn)品，并切斷彎曲。沖孔模大多是在工件上進行，為了保證沖裁件的平整，沖孔模一般采用彈性卸料裝置，并注意解決好工件的定位和取出問題，沖大孔時必須考慮凸模強度和剛度，以及快速更換凸模結構。該工序比較集中，占用設備和人員少，但是彎曲摩擦大，模具壽命低，零件表面有劃傷，厚度變薄，同時回彈不易控制，尺寸和形狀不準確。2、沖孔、切斷、彎曲、沖4小孔 采用了工序比較集中的級進沖壓方式，生產(chǎn)效率高，但是模具結構復雜，安裝、

9、調(diào)試、維修比較困難，制造周期長，適合于大批量生產(chǎn)。3、沖大孔、落料復合+彎曲1次+沖4小孔 沖大孔落料復合模是在壓力機一次行進過程中在模具同一個工位上同時完成兩道或者兩道以上不同的沖裁工序的沖模，復合模是一個或者幾個具有雙重作用的零件，凸凹模如落料沖孔復合模中有一個既能做落料凸模，又能作落料凹模的凸凹模。 然后再彎曲，該工序不是很集中集中，占用設備和人員少，但是彎曲摩擦大，模具壽命低，零件表面有劃傷，厚度變薄，同時回彈不易控制，尺寸和形狀不準確，最后沖4小孔，需要3副模具完成才能完成該工件的全部工序。4、沖大孔、落料復合+彎曲2次+沖4小孔 該工序和上述3的工序相同，只是多一道彎曲工序，彎曲分

10、為兩次完成，這樣的的模具結構簡單，壽命長，制造周期短，投產(chǎn)快；零件能實現(xiàn)校正彎曲，故回彈容易控制，尺寸和形狀準確，且坯料收凸凹模的摩擦阻力小，因而表面質(zhì)量高，缺點是功勛分散，需要的模具、設備和操作人員較多，勞動量大。綜合以上所述：考慮零件批量大而且質(zhì)量不是要求很嚴，結合彎曲工藝的分析，與本沖壓件的材料、尺寸要求、精度要求、和生產(chǎn)批量需既滿足精度、尺寸、材料適合車間機械、工人技術、安全生產(chǎn)條件、經(jīng)濟利益、生產(chǎn)周期、產(chǎn)品質(zhì)量等要求，故采用沖大孔、落料復合+彎曲1次+沖4小孔的工藝組合方式。三托架彎曲工藝設計計算一：彎曲件的展開尺寸計算1. 彎曲中性層位置的確定有公式rxt式中r彎曲件的內(nèi)彎曲半徑；

11、r=1.5 t材料厚度；由圖知t=1.5x中性層位移系數(shù)；由沖壓模具及設計表5-8知x=0.32rxt=1.5+0.32×1.5=1.982. 彎曲件展開尺寸計算由于r/t=1>0.5,所以展開尺寸長度為=+=+（r+xt）式中坯料展開總長度（mm）；彎曲中心角（°）由上圖知=+) ×2=(11+25.5+7.5+×1.98×2) ×2=103.4344mm103.4mm二：計算各工序沖壓力彎曲力的計算1.自由彎曲時的彎曲力形件彎曲力 F自=2.4Btbac式中 F自-自由彎曲在沖壓行程結束時的彎曲力 B-彎曲件的寬度 t-彎曲

12、件材料厚度 b-材料的抗拉強度 a-系數(shù)，其值見表5-11 c-系數(shù)，其值見表5-12由圖紙可知，B=30 t=1.5 查表2-3可知，取b =400bMPa查表5-11可知，a=0.6070.680，取a=0.65查表5-12可知，取c=0.570 F自=2.4Btbac =2.4×30×1.5×400×0.65×0.570 =16005.62.頂件力或壓料力由于本彎曲模有頂件裝置或壓料裝置，其頂件力)可以近似取自由彎曲力的3080，即 （）=（0.30.8）=（0.30.8）19630.08=5889。02415704.064；取15000

13、N工序1：（沖10mm孔與落料復合）略工序2：彎兩外角時按自由彎曲計算，F(xiàn)自=2.4Btbac =2.4×30×1.5×400×0.65×0.570 =16005.6工序3：彎兩內(nèi)角=9009壓料力 =（0.30.8）7200沖壓總力 =+=16209N工序4.（4×5mm孔）略三：壓力機標稱壓力的確定本零件各工序中只有沖裁和彎曲兩種沖壓工藝方法，且沖壓力均不太大，故均選用開式可傾式壓力機，根據(jù)沖裁力的大小選用J23-16四：回彈值的確定 1：自由彎曲時的回彈值由于本彎曲件r/t=1<58,為大變形程度，彎曲件的圓角半徑回彈量很

14、小，可以不予考慮，只需確定角度的回彈值，由沖壓模具及設備表5-4知=2°五：彎裂1. 最小相對彎曲半徑設中性層位置在半徑為=r+t/2=2.25處，且彎曲后厚度保持不變，則R=r+t=3，且有=1/3,將以材料斷后伸長率代入，則r/t轉為/t,且有/t=1，由于本彎曲件的彎曲半徑大于最小彎曲半徑，滿足要求。六：偏移 由于本彎曲件結構對稱，彎曲凸凹模結構對稱，產(chǎn)生偏移量比較小，由于本彎曲件的偏移量小，形狀結構比較對稱，所以在本彎曲件的中心設一個定位銷。二、彎曲模工作零件的計算 1、當彎曲件的相對彎曲半徑r/t5-8、且不小于rmin/t時凸模的圓角半徑取等于彎曲半徑的圓角半徑，即rp=

15、r=1.5mm。2、凹模圓角半經(jīng)rd=（36）t=4.5mm t=1.5mm2mm3、彎曲模具結構：五、模具使用說明書及維護方式一、模具的使用 模具安裝在型號為JC23-16，最大閉合高度為220mm的開式雙柱可傾壓力機： 安裝前江模具安裝表面清理干凈，確認模具正確安裝在機床上。模后遺留物防止正常安裝和意外事故的發(fā)生。安裝時，根據(jù)模具閉合高度的調(diào)整壓力機滑塊的高度，使滑塊在下止點時使其底面與工作臺之間規(guī)定位置，將滑塊再將于下止點，然后調(diào)節(jié)滑塊的高度，使其模柄進入模柄孔，并通過滑塊上的壓塊與螺釘將模柄固定。安裝完后，將壓力機滑塊上調(diào)，開動壓力機，空行程次將滑塊將于下止點，固定下模座。再進行試沖，

16、逐步調(diào)整滑塊所需的高度。將壓力機上的卸料板調(diào)到需要的位置。二、模具的工作過程壓力機滑塊上升后，模具打開，把調(diào)料從總裝圖中所示位置送入利用導料銷與擋料銷進行定位，定位后確定后松開壓力機離合，滑塊下行模具開始工作，凸模與板料接觸，同時凹模與板料接觸，沖孔與落料同時進行，彈簧被壓縮。沖孔落料完成后，上模隨壓力機上行，上模與下模分開。此時卸料開始，上卸料塊將制件從凸模上卸下，下卸料塊將制件外輪廓線以外的板料從凸凹模卸下。當上模上升到最高點后，開始第二次沖裁。三、模具維護方式1、按總裝圖正確裝配模具。2、按所選壓力機安裝模具并保證壓力中心與模具中心重合。3、打開磨具確認模具型面無異物，確定擋料銷、導料板

17、的位置正確。4、運行壓力機空合模數(shù)次，保證正確運動和定位。5按模具設計參數(shù)調(diào)試模具并生產(chǎn)。6、在沖裁過程中時刻檢查肥料是否排放順暢，若出現(xiàn)堵塞情況應立即停止機床，對廢料進行排除。7、模具使用人員應站立在模具工作臺面前端的兩側。8、模具使用時應經(jīng)常檢查模具的工作臺面和工作刃口，清楚材料的積瘤，排除在不正確使用過程中的廢料，以免產(chǎn)生廢料張模。9、使用完畢后應該壓料面，型面應出去材料積瘤。10、按照每生產(chǎn)30005000件后，按上述模具保養(yǎng)以延長使用壽命。結束語時光飛逝，大學生活即將結束了，在這3年的學習中讓我真正了解了沖壓模具的模具結構、設計和制造，通過這次的托板件課程設計，個人對模具設計行業(yè)基礎認識和知