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河南機電高等?？茖W校 學生畢業(yè)設計 論文 中期檢查表 學生姓名 陳培華 學 號 0312203 指導教師 原紅玲 課題名稱 支架沖壓模設計 難易程度 偏難 適中 偏易選題情況 工作量 較大 合理 較小 任務書 有 無 開題報告 有 無符合規(guī)范化 的要求 外文翻譯質(zhì)量 優(yōu) 良 中 差 學習態(tài)度 出勤情況 好 一般 差 工作進度 快 按計劃進行 慢 中期工作匯 報及解答問 題情況 優(yōu) 良 中 差 中期成績評定 所在專業(yè)意見 負責人 年 月 日 河南機電高等專科學校 畢業(yè)設計 論文 任務書 系 部 材料工程系 專 業(yè) 模具設計與制造 學 生 姓 名 李美紅 學 號 0312215 設計 論文 題目 彈簧夾彎曲模 起 迄 日 期 2006 年 4 月 15 日 5 月 10 日 指 導 教 師 翟德梅 發(fā)任務書日期 2006 年 4 月 15 日 畢 業(yè) 設 計 論 文 任 務 書 1 本畢業(yè)設計 論文 課題來源及應達到的目的 模具畢業(yè)設計是一個重要的專業(yè)教學環(huán)節(jié) 這個數(shù)學環(huán)節(jié)的目的 1 幫助學生具體運用和鞏固 模具設計與制造 課程及相關(guān)的理論知識 了解設計沖 壓模的一般程序 2 是使學生能夠熟練地運用有關(guān)技術(shù)資料 如 冷沖模國家標準 模具設計與制 造簡明手冊 模具設計大典 及其它有關(guān)規(guī)范等 3 訓練學生初步設計冷沖壓模具的能力 為以后的工作打下初步的基礎(chǔ) 2 本畢業(yè)設計 論文 課題任務的內(nèi)容和要求 包括原始數(shù)據(jù) 技術(shù)要求 工作要求等 沖壓模課程設計按以下內(nèi)容進行 1 擬定沖壓工序安排方案 畫出沖壓工序圖 2 計算沖裁力 彎曲力 確定待設計模具的有關(guān)結(jié)構(gòu)要素 選用模具典型組合等 初 選壓力機噸位 3 確定壓力機噸位 4 設計及繪制模具裝配圖 5 設計及繪制模具零件圖 6 按規(guī)定格式編制設計說明書 7 課程設計面批后或答辯 技術(shù)要求 保證制件的孔心距 84 0 37mm 工作要求 見河南機電高等?？茖W校 03 級畢業(yè)設計要求 所在專業(yè)審查意見 負責人 年 月 日 系部意見 系領(lǐng)導 年 月 日 緒論 改革開放以來 隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展 市場對模具的需求量不斷增長 近年來 模具工業(yè)一直以15 左右的增長速度快速發(fā)展 模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨 大的變化 除了國有專業(yè)模具廠外 集體 合資 獨資和私營也得到了快速的發(fā)展 浙 江寧波和黃巖地區(qū)的模具之鄉(xiāng) 廣東一些大集團公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè) 科龍 美 的 康佳等集團紛紛建立了自己的模具制造中心 中外合資和外商獨資的模具企業(yè)現(xiàn)已 有幾千家 目前 我國沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達國家相比還相當落后 主要原因是我國在沖壓基礎(chǔ) 理論及成形工藝 模具標準化 模具設計 模具制造工藝及設備等方面與工業(yè)發(fā)達國家 尚有相當大的差距 導致我國模具在壽命 效率 加工精度 生產(chǎn)周期等方面與發(fā)達國 家的模具相比差距相當大 例如 精密加工設備在模具加工設備中的比重比較低 CAD CAE CAM技術(shù)的普及率不高 許多先進的模具技術(shù)應用不夠廣泛等等 致使相當 一部分大型 精密 復雜和長壽命的模具依賴進口 隨著科學技術(shù)的不斷進步和工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展 沖壓加工作為現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)重 要的生產(chǎn)手段之一 更加體現(xiàn)出其特有的優(yōu)越性 在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中 由于市場競爭日 益激烈 產(chǎn)品性能和質(zhì)量要求越來越高 更新?lián)Q代的速度越來越快 沖壓產(chǎn)品正朝著復 雜化 多樣化高 性能 高質(zhì)量方向發(fā)展 模具也正朝著復雜化 高效率 高精度 長 壽命方向發(fā)展 隨著計算機技術(shù)和制造技術(shù)的迅速發(fā)展 沖壓模具設計與制造技術(shù)正由 手工設計 依靠人工經(jīng)驗和常規(guī)機械加工技術(shù)向以計算機輔助設計 CAD 數(shù)控切削加 工 數(shù)控電加工為核心的計算機輔助設計與制造 CAD CAM 技術(shù)轉(zhuǎn)變 近年許多模具企業(yè)加大了用于技術(shù)進步的投資力度 將技術(shù)進步視為企業(yè)發(fā)展的重 要動力 一些國內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維CAD 并陸續(xù)開始使用UG Pro E I DEAS Euclid IS等國際通用軟件 個別廠家還引進了Moldflow C Flow DYNAFORM Optris和MAGMASOFT等CAE軟件 并且成功應用于沖壓模的設計中 未來沖壓模具的發(fā)展趨勢 模具行業(yè)在今后的發(fā)展中 首先要更加關(guān)注其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的戰(zhàn)略性調(diào)整 使結(jié)構(gòu)復雜 精密度高的高檔模具得到更快的發(fā)展 我們的模具行業(yè)要緊緊的跟著市場的需求發(fā)展 沒有產(chǎn)品的需求 產(chǎn)品的更新?lián)Q代 就沒有模具行業(yè)的技術(shù)進步 也就沒有模具產(chǎn)品的 上規(guī)模 上檔次 如汽車生產(chǎn)中90 以上的零部件 都要依賴模具成型 在電子產(chǎn)品中 沖壓件約占80 85 在汽車 農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品中 沖壓件約占75 80 在輕工產(chǎn)品 中 沖壓件約占90 以上 此外 在航空及航天工業(yè)生產(chǎn)中 沖壓件也占有很大的比例 在珠三角和長三角 為汽車行業(yè)配套的模具產(chǎn)值增長達40 左右 而模具技術(shù)水平的高 低 在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量 效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力 已成為衡量一個國家 產(chǎn)品制造水平高低的重要標志 其次 要積極推進中西部地區(qū)模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展 努力縮小發(fā)達地區(qū)和不發(fā)達地區(qū)的 差距 中西部很多地區(qū)已經(jīng)意識到模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對制造業(yè)的重要作用 如陜西 四川 河北等模具生產(chǎn)有了很大的發(fā)展 河北興林車身制造集團有限公司作為河北泊頭地區(qū)的 骨干企業(yè)帶動了一片模具企業(yè)的開拓 四川宜賓普什模具有限公司憑借強有力的資金投 入 將在未來寫下新的篇章 第三 要積極推進模具企業(yè)特別是國有企業(yè)的體制的創(chuàng)新 轉(zhuǎn)換經(jīng)營機制 大力發(fā)展混 合所有制經(jīng)濟 明確產(chǎn)權(quán)和完善法人治理結(jié)構(gòu) 充分發(fā)掘企業(yè)發(fā)展的內(nèi)在動力 要積極 推進中 西部地區(qū)工業(yè)基礎(chǔ)較好地區(qū)的制造業(yè)大中型企業(yè)主輔分離 使其模具車間 分 廠在不太長的時間里 采用多種有效實現(xiàn)形式 轉(zhuǎn)換機制 大力發(fā)展產(chǎn)權(quán)明晰 獨立自 主經(jīng)營 適應市場運作和模具生產(chǎn)快速反應的現(xiàn)代專業(yè)模具企業(yè) 培養(yǎng)能代表行業(yè)水平 的 龍頭 企業(yè) 帶動地區(qū)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展 畢業(yè)設計 論文說明書目錄 第一章 沖壓件綜合性分析 1 1 1 彎曲件工藝分析 1 1 2 彎曲件毛胚尺寸計算 1 1 3 工藝方案選擇 3 1 4 工藝方案的確定 3 第二章 彎曲過程相關(guān)計算 4 2 1 彎曲力計算 4 2 2 彎曲模校正力計算 4 2 3 頂件力計算 4 第三章 壓力機的確定 5 第四章 模具總體設計 6 4 1 模具的結(jié)構(gòu)設計 6 4 2 模具類型選擇 6 4 3 定位方式的選擇 7 4 4 頂件出件設計 7 4 5 導向方式 7 第五章 8 5 1 凸凹模間隙 8 5 2 凸模設計 8 5 3 模架的設計 9 5 4 凹模設計 10 5 5 固定板設計 12 5 6 下模座設計 13 5 7 其他零部件設計 13 第六章 模具的裝配及調(diào)試 14 6 1 模具的總裝配圖 14 6 2 模具的安裝 15 6 3 模具的調(diào)試 15 3 4 主要零部件設計 16 第七章 工作零件的加工 17 機械加工工藝過程卡 1 18 機械加工工藝過程卡 2 18 結(jié)論 20 致謝 21 參考文獻 21 摘要 沖壓模具作為制造產(chǎn)品 或半產(chǎn)品 的一種工具 其作用是完成某種工藝 模具設計必須滿足工藝要求 最終滿 足產(chǎn)品的形狀 尺寸和精度的要求 因此沖壓設計師必須掌握沖壓工藝 包括沖壓工藝的分類 各種工藝計算 工藝 制訂等基礎(chǔ)知識 而后才可以選擇模具的類型 進行模具設計 使模具的類型表面質(zhì)量 尺寸精度結(jié)構(gòu)及尺寸等滿足 工藝及產(chǎn)品的要求 冷沖壓工藝大致分兩類 分離工序和成型工序 分離工序的目的是在沖壓過程中將沖壓件與板料按一定的輪廓線 進行分離 分離工序又可分為落料 沖孔和剪切等 成型工序的目的是使沖壓毛胚在不破壞其完整性的條件下產(chǎn)生塑 性變形 并轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品所需要的形狀 成形工序又分為彎曲 拉深 翻邊 翻孔 脹形 擴孔等 冷沖壓模具是沖壓生產(chǎn)的主要工藝設備 沖壓件的表面質(zhì)量 尺寸精度 生產(chǎn)率以及經(jīng)濟效益等 與模具結(jié)構(gòu)及設計 是否合理關(guān)系極大 關(guān)鍵詞 分離工序 成型工序 工藝計算 工藝制訂 表面質(zhì)量 尺寸精度 Summary Hurtle a kind of tool of press the molding tool conduct and actions manufacturing product or the half product its function is to complete a certain craft Therefore hurtling to press designer must control to hurtle to press the craft the classification various craft calculation craft that includes to hurtle to press the craft establishes etc the foundation knowledge just can choose the type of the molding tool and then carry on the molding tool design make the type structure and size etc of the molding tool satisfy the request of the craft and product Cold hurtle to press the craft to divide mostly two type Separate the work preface and model the work preface Purpose that separates the work preface is at hurtle to ran over the distance lieutenant general to hurtle to press the piece and planks to anticipate to press certain outline line to carry on the separation Separating the work preface can is divided in to fall to anticipate again blunt bore and shear to slice etc The purpose that models the work preface is to make hurtle to press the hair the creation transforms under the condition of not break its integrity and convert the shape that product need Take shape the work preface and is divided into the flection and pull deep turn over the side turn over the bore bulge form and expand the bore etc Cold hurtle to press the molding tool is main craft equipments that hurtles to press to produce Hurtle the surface quantity size accuracy rate of production and the economy performance etc of press the piece with the molding tool structure and designs whether the reasonable relation is biggest Keyword Fall to anticipate plastic deformation the craft calculation craft establish surface quantity size accuracy 機械加工工藝過程卡 模具專業(yè)沖壓模具課題適用 產(chǎn)品型號 零 部 件圖號 02 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品名稱 凸模 零 部 件名稱 凸模 材料牌號 Cr12 毛 坯 種 類 棒料 毛坯 外型 尺寸 20 備注 分別制造 工時 工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 車間 工段 設備 工 藝 裝 備 準終 單件 1 下料 20 長 65mm 金工 普通 鋸床 0 5 2 車 14 金工 空氣 錘 2 3 磨 磨外圓及相鄰兩端面 金工 2 4 熱處理 淬火 回火 58 62HRC 金工 7 5 平磨 磨上下兩平面 表面粗糙 度值應小于 Ra0 8 金工 2 6 研光 是工作表面光潔 金工 標記 記數(shù) 更改文 件號 簽字 日期 標記 設 計 日 期 審核 日期 標準化日 期 會簽 日期 機械加工工藝過程卡 模具專業(yè)沖壓模具課題適用 產(chǎn)品型號 零 部 件圖號 09 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品名稱 凹模 零 部 件名稱 凹模 材料牌號 Cr12 毛 坯 種 類 板料 毛坯 外型 尺寸 160 125 28 備注 凸模配制 工時 工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 車間 工段 設備 工 藝 裝 備 準終 單件 1 劃線 鉗工按型孔及其他安裝孔 劃線 金工 1 2 鉗工 鉆出穿絲孔 金工 0 5 3 插 銑 銑 50 60 孔 金工 7 4 鉗工 加工螺孔 金工 2 5 熱處理 淬火 回火 58 62HRC 金工 7 6 平磨 磨上下兩平面 表面粗糙 度值應小于 Ra0 8 金工 2 7 電火花 切割凹 模 按圖樣編制切割程序 并 將程序打成紙帶 將紙帶 輸入計算機 金工 8 研光 是工作表面光潔 金工 設 計 日 期 審核 日期 標準化日 期 會簽 日期 標記 記數(shù) 更改文 件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更該 文件 號 1 河南機電高等專科學校 材料工程系 模具設計與制造專業(yè) 畢業(yè)設計 論文 設計 論文題目 鋼絲夾擺動曲模設計 班 級 模具 032 班 姓 名 李美紅 指導老師 翟德梅 完成時間 2006 5 8 2 畢業(yè)設計 論文 成績 畢業(yè)設計成績 指導老師認定成績 小組答辯成績 答辯成績 指導老師簽字 答辯委員會簽字 答辯委員會主任簽字 3 畢業(yè)設計 論文任務書 題目 鋼絲夾擺動曲模設計 內(nèi)容 1 零件結(jié)構(gòu)工藝分析 2 繪制模具總裝圖一張 A1 圖 3 畫出非標零件圖 兩張手工繪圖 4 編寫設計說明書一份 5 編制主要零件加工工藝過程卡 原始資料 a 名稱 鋼絲夾 b 材料 彈簧鋼絲 0 6 c 生產(chǎn)批量 100000 件 年 4 插圖清單 圖 1 1 工件圖 1 圖 1 2 尺寸示意圖 2 圖 4 1 模具結(jié)構(gòu)圖 6 圖 4 4 凹模 9 圖 5 4 成型擺塊 12 圖 5 5 座架 12 圖 6 1 模具裝配圖 14 插表清單 表 3 1 壓力機參數(shù)表 5 表 6 3 彎曲模沖壓時缺陷與調(diào)整表 15 表 7 1 凸模機械加工工藝過程卡 18 表 7 2 凹模機械加工工藝過程卡 19 5 前 言 大學三年的學習即將結(jié)束 畢業(yè)設計是其中最后一個實踐環(huán)節(jié) 是對以前所 學的知識及所掌握的技能的綜合運用和檢驗 隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展 采用 模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來愈廣泛的應用 在完成大學三年的課程學習和課程 生產(chǎn)實習 我熟練地掌握了機械制圖 機械設計 機械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識 對機械制造 加工的 工藝有了一個系統(tǒng) 全面的理解 達到了學習的目的 對于模具設計這個實踐 性非常強的設計課題 我們進行了大量的實習 經(jīng)過在新飛電器有限公司 洛 陽中國一拖的生產(chǎn)實習 我對于模具特別是塑料模具的設計步驟有了一個全新 的認識 豐富了各種模具的結(jié)構(gòu)和動作過程方面的知識 而對于模具的制造工 藝更是實現(xiàn)了零的突破 在指導老師的協(xié)助下和在工廠師傅的講解下 同時在 現(xiàn)場查閱了很多相關(guān)資料并親手拆裝了一些典型的模具實體 明確了模具的一 般工作原理 制造 加工工藝 并在圖書館借閱了許多相關(guān)手冊和書籍 設計 中 將充分利用和查閱各種資料 并與同學進行充分討論 盡最大努力搞好本 次畢業(yè)設計 在設計的過程中 將有一定的困難 但有指導老師的悉心指導和自己的努力 相信會完滿的完成畢業(yè)設計任務 由于學生水平有限 而且缺乏經(jīng)驗 設計中 不妥之處在所難免 肯請各位老師指正 設計者 李美紅 2006 年 5 月 8 6 畢業(yè)設計 論文說明書目錄 第一章 沖壓件綜合性分析 1 1 1 彎曲件工藝分析 1 1 2 彎曲件毛胚尺寸計算 1 1 3 工藝方案選擇 3 1 4 工藝方案的確定 3 第二章 彎曲過程相關(guān)計算 4 2 1 彎曲力計算 4 2 2 彎曲模校正力計算 4 2 3 頂件力計算 4 第三章 壓力機的確定 5 第四章 模具總體設計 6 4 1 模具的結(jié)構(gòu)設計 6 4 2 模具類型選擇 6 4 3 定位方式的選擇 7 4 4 頂件出件設計 7 4 5 導向方式 7 第五章 8 5 1 凸凹模間隙 8 5 2 凸模設計 8 5 3 模架的設計 9 5 4 凹模設計 10 5 5 固定板設計 12 5 6 下模座設計 13 5 7 其他零部件設計 13 第六章 模具的裝配及調(diào)試 14 6 1 模具的總裝配圖 14 6 2 模具的安裝 15 6 3 模具的調(diào)試 15 3 4 主要零部件設計 16 第七章 工作零件的加工 17 機械加工工藝過程卡 1 18 機械加工工藝過程卡 2 18 結(jié)論 20 致謝 21 參考文獻 21 7 緒論 改革開放以來 隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展 市場對模具的需求量不斷增長 近年來 模具工業(yè)一直以15 左右的增長速度快速發(fā)展 模具工業(yè)企業(yè)的所有 制成分也發(fā)生了巨大的變化 除了國有專業(yè)模具廠外 集體 合資 獨資和私 營也得到了快速的發(fā)展 浙江寧波和黃巖地區(qū)的模具之鄉(xiāng) 廣東一些大集團公 司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè) 科龍 美的 康佳等集團紛紛建立了自己的模具制 造中心 中外合資和外商獨資的模具企業(yè)現(xiàn)已有幾千家 目前 我國沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達國家相比還相當落后 主要原因是我國在 沖壓基礎(chǔ)理論及成形工藝 模具標準化 模具設計 模具制造工藝及設備等方 面與工業(yè)發(fā)達國家尚有相當大的差距 導致我國模具在壽命 效率 加工精度 生產(chǎn)周期等方面與發(fā)達國家的模具相比差距相當大 例如 精密加工設備在模 具加工設備中的比重比較低 CAD CAE CAM技術(shù)的普及率不高 許多先進的 模具技術(shù)應用不夠廣泛等等 致使相當一部分大型 精密 復雜和長壽命的模 具依賴進口 隨著科學技術(shù)的不斷進步和工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展 沖壓加工作為現(xiàn)代工業(yè) 領(lǐng)域內(nèi)重要的生產(chǎn)手段之一 更加體現(xiàn)出其特有的優(yōu)越性 在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中 由于市場競爭日益激烈 產(chǎn)品性能和質(zhì)量要求越來越高 更新?lián)Q代的速度越來 越快 沖壓產(chǎn)品正朝著復雜化 多樣化高 性能 高質(zhì)量方向發(fā)展 模具也正 朝著復雜化 高效率 高精度 長壽命方向發(fā)展 隨著計算機技術(shù)和制造技術(shù) 的迅速發(fā)展 沖壓模具設計與制造技術(shù)正由手工設計 依靠人工經(jīng)驗和常規(guī)機 械加工技術(shù)向以計算機輔助設計 CAD 數(shù)控切削加工 數(shù)控電加工為核心的 計算機輔助設計與制造 CAD CAM 技術(shù)轉(zhuǎn)變 近年許多模具企業(yè)加大了用于技術(shù)進步的投資力度 將技術(shù)進步視為企業(yè) 發(fā)展的重要動力 一些國內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維CAD 并陸續(xù)開始使用 UG Pro E I DEAS Euclid IS等國際通用軟件 個別廠家還引進了 Moldflow C Flow DYNAFORM Optris和MAGMASOFT等CAE軟件 并且成功應用 于沖壓模的設計中 8 未來沖壓模具的發(fā)展趨勢 模具行業(yè)在今后的發(fā)展中 首先要更加關(guān)注其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的戰(zhàn)略性調(diào)整 使 結(jié)構(gòu)復雜 精密度高的高檔模具得到更快的發(fā)展 我們的模具行業(yè)要緊緊的跟 著市場的需求發(fā)展 沒有產(chǎn)品的需求 產(chǎn)品的更新?lián)Q代 就沒有模具行業(yè)的技 術(shù)進步 也就沒有模具產(chǎn)品的上規(guī)模 上檔次 如汽車生產(chǎn)中90 以上的零部 件 都要依賴模具成型 在電子產(chǎn)品中 沖壓件約占80 85 在汽車 農(nóng)業(yè) 機械產(chǎn)品中 沖壓件約占75 80 在輕工產(chǎn)品中 沖壓件約占90 以上 此 外 在航空及航天工業(yè)生產(chǎn)中 沖壓件也占有很大的比例 在珠三角和長三角 為汽車行業(yè)配套的模具產(chǎn)值增長達40 左右 而模具技術(shù)水平的高低 在很大 程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量 效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力 已成為衡量一個國家產(chǎn) 品制造水平高低的重要標志 其次 要積極推進中西部地區(qū)模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展 努力縮小發(fā)達地區(qū)和不發(fā) 達地區(qū)的差距 中西部很多地區(qū)已經(jīng)意識到模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對制造業(yè)的重要作 用 如陜西 四川 河北等模具生產(chǎn)有了很大的發(fā)展 河北興林車身制造集團 有限公司作為河北泊頭地區(qū)的骨干企業(yè)帶動了一片模具企業(yè)的開拓 四川宜賓 普什模具有限公司憑借強有力的資金投入 將在未來寫下新的篇章 第三 要積極推進模具企業(yè)特別是國有企業(yè)的體制的創(chuàng)新 轉(zhuǎn)換經(jīng)營機制 大 力發(fā)展混合所有制經(jīng)濟 明確產(chǎn)權(quán)和完善法人治理結(jié)構(gòu) 充分發(fā)掘企業(yè)發(fā)展的 內(nèi)在動力 要積極推進中 西部地區(qū)工業(yè)基礎(chǔ)較好地區(qū)的制造業(yè)大中型企業(yè)主 輔分離 使其模具車間 分廠在不太長的時間里 采用多種有效實現(xiàn)形式 轉(zhuǎn) 換機制 大力發(fā)展產(chǎn)權(quán)明晰 獨立自主經(jīng)營 適應市場運作和模具生產(chǎn)快速反 應的現(xiàn)代專業(yè)模具企業(yè) 培養(yǎng)能代表行業(yè)水平的 龍頭 企業(yè) 帶動地區(qū)產(chǎn)業(yè)鏈 的發(fā)展 河南機電高等?？茖W校 畢業(yè)設計 論文 開題報告 學生姓名 李美紅 學 號 0312215 專 業(yè) 模具設計與制造 設計 論文 題目 彈簧夾彎曲模 指導教師 翟德梅 2006 年 5 月 2 日 畢 業(yè) 設 計 論 文 開 題 報 告 1 結(jié)合畢業(yè)設計 論文 課題情況 根據(jù)所查閱的文獻資料 撰寫 1500 字左右 本科生 200 字左右 的文獻綜述 包括目前該課題在國內(nèi) 外的研究狀況 發(fā)展趨勢以及對本人研究課題的啟發(fā) 文 獻 綜 述 這次畢業(yè)課程設計在設計中參考了許多優(yōu)秀的模具文獻材料 例如翁其金主編 的 沖壓工藝與沖模設計 楊占堯主編的 沖壓模具圖冊 等書籍 介紹了模具發(fā)展 現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢以及模具設計相關(guān)的知識 如這些文獻所述當前模具發(fā)展現(xiàn)狀中國模 具工業(yè)的發(fā)展在地域分布上存在不平衡性 東南沿海地區(qū)發(fā)展快于中西部地區(qū) 南方 的發(fā)展快于北方 模具生產(chǎn)最集中的地區(qū)在珠江三角和長江三角地區(qū) 其模具產(chǎn)值約 占全國產(chǎn)值的三分之二以上 而在模具制造領(lǐng)域中占有重要地位的機械模具生產(chǎn)技術(shù)與工業(yè)發(fā)達國家相比還相 當落后 主要原因是我國在沖壓基礎(chǔ)理論及成形工藝 模具標準化 模具設計 模具 制造工藝及設備方面與工業(yè)發(fā)達國家尚有相當大的差距 導致我國模具在壽命 效率 加工精度 生產(chǎn)周期等方面與工業(yè)發(fā)達國家的模具相比差距相當大 隨著工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高 機械產(chǎn)品生產(chǎn)正呈現(xiàn)多品種 少批量 復雜 大 型 精密 更新?lián)Q代速度快等變化特點 沖壓模具正向高效 精密 長壽命 大型化 方向發(fā)展 為適應市場變化 隨著計算機技術(shù)和制造技術(shù)的迅速發(fā)展 塑料模具設計 與制造技術(shù)正由手工設計 依靠人工經(jīng)驗和常規(guī)機械加工技術(shù)向計算機輔助設計 數(shù) 控切削加工 數(shù)控電加工為核心的計算機輔助設計與制造技術(shù)轉(zhuǎn)變 近年許多模具企 業(yè)加大了用于技術(shù)進步的投資力度 將技術(shù)進步視為企業(yè)發(fā)展的重要動力 一些國內(nèi) 模具企業(yè)已普及了二維 CAD 并陸續(xù)開始使用 UG 家電等行業(yè)得到成功應用 相信 在 十五 期間將發(fā)揮更大的作用 Pro Engineer I DEAS Euclid IS 等國際通用軟件 個別廠家還引進了 Moldflow C Flow DYNAFORM Optris 和 MAGMASOFT 等 CAE 軟件 并成功 應用于沖壓模的設計中 以汽車覆蓋件模具為代表的大型沖壓模具的制造技術(shù)已取得 很大進步 東風汽車公司模具廠 一汽模具中心等模具廠家已能生產(chǎn)部分轎車覆蓋件 模具 此外 許多研究機構(gòu)和大專院校開展模具技術(shù)的研究和開發(fā) 經(jīng)過多年的努力 在模具 CAD CAE CAM 技術(shù)方面取得了顯著進步 在提高模具 質(zhì)量和縮短模具設計制造周期等方面做出了貢獻 未來沖壓模具制造技術(shù)發(fā)展趨勢 模具技術(shù)的發(fā)展應該為適應模具產(chǎn)品 交貨期短 精度高 質(zhì)量好 價格低 的要求服務 達到這一要求急需發(fā)展如下幾項 1 全面推廣 CAD CAM CAE 技術(shù) 模具 CAD CAM CAE 技術(shù)是模具設計制造的發(fā)展方向 隨著微機軟件的發(fā)展和進 步 普及 CAD CAM CAE 技術(shù)的條件已基本成熟 各企業(yè)將加大 CAD CAM 技術(shù)培訓 和技術(shù)服務的力度 進一步擴大 CAE 技術(shù)的應用范圍 計算機和網(wǎng)絡的發(fā)展正使 CAD CAM CAE 技術(shù)跨地區(qū) 跨企業(yè) 跨院所地在整個行業(yè)中推廣成為可能 實現(xiàn)技 術(shù)資源的重新整合 使虛擬制造成為可能 2 高速銑削加工 國外近年來發(fā)展的高速銑削加工 大幅度提高了加工效率 并可獲得極高的表面 光潔度 另外 還可加工高硬度模塊 還具有溫升低 熱變形小等優(yōu)點 高速銑削加 工技術(shù)的發(fā)展 對汽車 家電行業(yè)中大型型腔模具制造注入了新的活力 目前它已向 更高的敏捷化 智能化 集成化方向發(fā)展 3 模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng) 高速掃描機和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ退璧?諸多功能 大大縮短了模具的在研制制造周期 有些快速掃描系統(tǒng) 可快速安裝在已 有的數(shù)控銑床及加工中心上 實現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集 自動生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的加工 程序 不同格式的 CAD 數(shù)據(jù) 用于模具制造業(yè)的 逆向工程 模具掃描系統(tǒng)已在汽車 摩托車 4 電火花銑削加工 電火花銑削加工技術(shù)也稱為電火花創(chuàng)成加工技術(shù) 這是一種替代傳統(tǒng)的用成型 電極加工型腔的新技術(shù) 它是有高速旋轉(zhuǎn)的簡單的管狀電極作三維或二維輪廓加 工 像數(shù)控銑一樣 因此不再需要制造復雜的成型電極 這顯然是電火花成形加工領(lǐng) 域的重大發(fā)展 國外已有使用這種技術(shù)的機床在模具加工中應用 預計這一技術(shù)將得 到發(fā)展 5 提高模具標準化程度 我國模具標準化程度正在不斷提高 估計目前我國模具標準件使用覆蓋率已達到 30 左右 國外發(fā)達國家一般為 80 左右 6 優(yōu)質(zhì)材料及先進表面處理技術(shù) 選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應用相應的表面處理技術(shù)來提高模具的壽命就顯得十分必要 模 具熱處理和表面處理是否能充分發(fā)揮模具鋼材料性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié) 模具熱處理的發(fā)展 方向是采用真空熱處理 模具表面處理除完善應發(fā)展工藝先進的氣相沉積 TiN TiC 等 等離子噴涂等技術(shù) 7 模具研磨拋光將自動化 智能化 模具表面的質(zhì)量對模具使用壽命 制件外觀質(zhì)量等方面均有較大的影響 研究自 動化 智能化的研磨與拋光方法替代現(xiàn)有手工操作 以提高模具表面質(zhì)量是重要的發(fā) 展趨勢 8 模具自動加工系統(tǒng)的發(fā)展 這是我國長遠發(fā)展的目標 模具自動加工系統(tǒng)應有多臺機床合理組合 配有隨行定 位夾具或定位盤 有完整的機具 刀具數(shù)控庫 有完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng) 有質(zhì)量 監(jiān)測控制系統(tǒng) 通過這次畢業(yè)設計 使我對沖壓模具的設計有了更明了的認識 將書本上知識進 行了系統(tǒng)總結(jié) 鞏固了過去所學的基礎(chǔ)知識和專業(yè)課知識 提高了運用所學知識解決 模具技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的設計工程問題的能力 通過這次支架 2 沖壓模的設計達到多種綜合 能力的培養(yǎng) 掌握設計和科研的具體工程和基本方法 提高和運用與工程技術(shù)有關(guān)的 人文科學 價值工程和技術(shù)經(jīng)濟的綜合知識 畢 業(yè) 設 計 論 文 開 題 報 告 本課題的研究思路 包括要研究或解決的問題和擬采用的研究方法 手段 途徑 及進度安排等 這次畢業(yè)設計要設計支架 2 的沖壓模 支架 2 為機械中使用量非常大的通用件 需要在設計中考慮降生產(chǎn)成本 提高生產(chǎn)效率的問題 該零件結(jié)構(gòu)屬于中等難度 零 件對精度要求較低 加工較容易 但要沖孔后彎曲 使模具結(jié)構(gòu)相對復雜 增加了成 本 為保證孔心距精度 模具采用了先彎曲后沖孔 畢業(yè)設計是沖壓模設計課程重要 的綜合性和實踐性教學環(huán)節(jié) 現(xiàn)將本設計的進度表安排如下 第一周 研究零件結(jié)構(gòu) 總體上確定模具的整體機構(gòu) 及所用的壓力機型號的內(nèi) 容 第二周 具體確定模具各零件的各部分結(jié)構(gòu) 按規(guī)劃好的設計順序進行 細致的設計 基本上完成設計說明書 第三周 繪制模具裝配圖和零件圖 完成其他設計部分 畢 業(yè) 設 計 論 文 開 題 報 告 指導教師意見 1 對 文獻綜述 的評語 2 對本課題的研究思路 深度 廣度及工作量的意見和對設計 論文 結(jié)果的預測 指導教師 年 月 日 所在專業(yè)審查意見 負責人 年 月 日 河南機電高等?？茖W校材料工程系模具專業(yè) 03 級畢業(yè)設計說明書 第 1 頁 共 20 頁 彈簧夾彎曲模設計 第一章 沖壓件綜合分析 1 1 彎曲件工藝性分析 彎曲件的精度 由于零件圖上對這方面都沒有確定 這樣的制件可以設精度 為 IT14 級 這樣精度一般的制造精度都可以滿足要求 彎曲件的結(jié)構(gòu) 彈簧鋼的最小彎曲半徑為 1 3t 0 96mm 可以滿足彎曲的最 小半徑的要求 工件形狀是完全對稱的 對于彎曲來說是比較容易達到的 因為 最小彎曲半徑小于各個部分的尺寸圓角的尺寸 也容易彎曲得到 還有彈簧鋼的 彎曲性能優(yōu)良 綜上所述 此工件的彎曲工藝良好 材料 彈簧鋼絲 0 6 圖 1 1 工件圖 1 2 彎曲件的毛胚尺寸計算 工件圖給出的工件圖的尺寸不足以確定工件的形狀 所以工件的尺寸需要具 體的確定一下 以下尺寸是我根據(jù)圖形中的位置大致確定的 所以以下的尺寸確 定未免會有不合理的地方 還愿老師不要太在意尺寸 此尺寸的確定僅供設計所 用 僅供參考 我對尺寸的確定 由工件圖我們可以看出制件的尺寸只有圓角半徑 R1 和 R2 可以先定下來 首先 先設定下面圓弧的圓心距離中心線的距離為 0 4mm 接著 河南機電高等專科學校材料工程系模具專業(yè) 03 級畢業(yè)設計說明書 第 2 頁 共 20 頁 設這個中心距下面的水平面為 1mm 然后 在確定上面的尺寸時 我依據(jù)鋼絲直 徑為 0 6mm 半徑為 R1mm 和 R2mm 的圓弧相切 還包括其它的一些尺寸和規(guī)定 如為了計算方便我把四個半徑為 R1 的圓角的中心放到了 如圖所示的位置 且 讓內(nèi)表面的三個圓角位于一個豎直線上 最終確定的尺寸如下圖 尺寸確定 工件長度的確定 由工件圖的尺寸 可以得到坯料的直徑為 0 6mm 比較 小 但是相對與工件的其他的尺寸而言已經(jīng)是很大了 所以工件的長度必須按照 制件的中性層進行計算 其具體的尺寸計算過程和毛坯長度的計算如下所示 根據(jù)即得的設定計算各個部分的尺寸 各個圓心之間的距離如圖所示 現(xiàn)在 我們來確定各個圓心的豎直的高度 下面所說的尺寸分別代表的下圖所屬的尺寸 ma25 34106 32 b9 8 c 2 圖 1 2 各部分高度尺寸的確定 根據(jù)以上得到的鋼絲夾的各部分尺寸 可以確定鋼絲的總長 L 計算時要根 據(jù)中性層進行計算 以下所用的字母分別表示的圖 5 鋼絲夾的中性層的尺寸確定 根據(jù)上一步算出的尺寸即各部分的高度 利用等比定理可以算出中性層與圓心 連線的交點的高度 再算出各個的圓心角 下面就是根據(jù)圓心角算各個部分的弧 長 10987654321 LLL 總mL4 2 03 124 021 mL381 2 1 arcsin2 65 arcsin4 276 065L7 32 91i87 81 39 m5 210 圖 3 其它尺寸的確定 河南機電高等?？茖W校材料工程系模具專業(yè) 03 級畢業(yè)設計說明書 第 3 頁 共 20 頁 2 4 1 381 2 553 1 444 2 553 4 553 0 681 2 585 33 424 34mm 1 3 彎曲方案選擇 根據(jù)制件的形狀分析其彎曲方案可以采用以下兩種方案 第一 采用鋼絲直接送進 采用切斷彎曲復合模 在彎曲以前把鋼絲切斷 第二 采用切斷 彎曲單工序模 方案對比 方案一的設計可以減少一套模具 但同時增加了沖裁機構(gòu)的設計 使模具的設計難度增加 成本的降低程度也不大 因為制件的結(jié)構(gòu)原因 在加工 的過程中不可能實現(xiàn)自動的卸料 在工作的過程勞動的強度也不會降低 而且給 送料帶來了很多的麻煩 所以加工的效率也不會增加 方案二的設計雖然需要再增加一套模具 但是這一套模具的設計很簡單成本 不會太高 甚至可以用其他的一些工具對鋼絲進行切斷 不用模具 而且使模具 的設計簡單化 加工過程中的勞動強度也有所降低 綜合以上分析 采用第二種方案進行彎曲 河南機電高等專科學校材料工程系模具專業(yè) 03 級畢業(yè)設計說明書 第 4 頁 共 20 頁 第二章彎曲過程中的相關(guān)計算 2 1 彎曲力的計算 是選擇壓力機和設計模具的重要依據(jù)之一 由于彎曲力受材料性能 零件形狀 模具結(jié) 構(gòu)等多種因素的影響 很難用理論分析的方法進行準確的計算 所以我按照生產(chǎn)中常采用的 經(jīng)驗公式進行計算 具體如下 1 彎曲力的計算 根據(jù)彎曲件的形狀選取 U 形件的彎曲力計算公式進行計算 具體如下 1 自由彎曲時的彎曲力 tr b0 7KBF 其中 F 沖壓形程結(jié)束的自由彎曲力 N K 安全系數(shù) 一般取 K 1 3 B 彎曲件的寬度 0 6mm t 彎曲材料的厚度 0 6mm r 彎曲件的內(nèi)彎曲半徑 R2mm b 材料的強度極限 1000MPa 0 7 1 3 0 6 0 6 1000 2 0 6 tr b0 7F 126N 2 2 校正彎曲時的彎曲力 校正彎曲時的校正力比壓彎力大得多 且兩個力先后作用 所以 校正彎曲 時一般只計算校正力 公式如下 F 校 Ap 式中 F 校 校正彎曲時的彎曲力 N A 校正部分的垂直投影面積 6 0 6 3 6 2 p 單位面積上的校正力 120MPa F 校 Ap 3 6 120 432N 2 3 頂件力的計算 FD 0 5 F 122 0 5 61N 河南機電高等?？茖W校材料工程系模具專業(yè) 03 級畢業(yè)設計說明書 第 5 頁 共 20 頁 第三章 壓力機的確定 3 1 壓力機確定 自由彎曲時 壓力機噸位 F 機為 F 壓機 1 2 F 校 FD 1 2 493 591N 2 壓力機的選定 根據(jù)壓力的計算和壓力機的型號 可選的壓力機為及可以滿足壓力的要求 J23 3 15 具體的參數(shù)如下表 表 3 1 壓力機的參數(shù)表 J23 3 15 壓力機參數(shù)表 公稱壓力 31 5KN 滑塊行程 25mm 滑塊行程次數(shù) 200 次 min 最大閉合高度 120mm 最大閉合高度 120mm 封閉高度調(diào)節(jié)量 25mm 滑塊的中心線至 床身的距離 90mm 立柱距離 120mm 連桿調(diào)節(jié)長度 25mm 墊板尺寸 厚度 30mm 前后 160mm 前后 90mm工作臺尺寸 左右 250mm 工作臺孔尺寸 左右 孔徑 120mm 110mm 模柄孔尺寸 25mm 40mm 最大傾斜角度 45 3 2 彎曲回彈 影響彎曲回彈的因素比較多 包括材料的力學性能 相對彎曲半徑 彎曲 中心角的大小 彎曲方式及彎曲模 工件的形狀 由于彈簧鋼的彎曲性能比較好 而本制件的形狀和對于彎曲回彈的影響很不容易分析 在圓角 R2 向外回彈的同 時 圓角 R1 對它們的回彈作了相應的減少 還有彎曲的方式 我采用了擺塊形 式 校正彎曲對于制件的影響不容易分析 所以對回彈值的確定不可能做得十分 準確 對于回彈角的計算十分的困難 因為影響回彈的因素比較多 而且本制件的 彎曲是比較復雜的 成型過程中的彎曲回彈分析不容易進行 再一方面純理論的 計算對實際的影響意義也不大 我計算的時候根據(jù)經(jīng)驗進行了分析 因為制件的 形狀分析可知他們的回彈可以相互抵消 雖然抵消的程度不可能完全 但是對制 件的尺寸的影響不會太大 所以對于制件成型后的回彈對制件精度的影響在設計 的過程中先不于考慮 對其合理性可以在試模時候加以修整 根據(jù)試模的結(jié)果進 行進一步的調(diào)整 河南機電高等專科學校材料工程系模具專業(yè) 03 級畢業(yè)設計說明書 第 6 頁 共 20 頁 第四章 模具的總體設計 4 1 模具的結(jié)構(gòu)設計 4 2 模具類型的選擇 有彎曲工藝分析可知 該制件的成型工藝過程可分為包括下料和彎曲兩道工 序 下料工序的模具比較簡單 或者也可以根據(jù)生產(chǎn)車間的實際情況對已有的剪 切模具進行相應的調(diào)整 下料工序的模具問題很容易解決 所以 本設計只對彎 曲這道工序進行設計 該模具的類型為彎曲模 4 3 定位方式的選擇 因為該制件由 0 6 彈簧鋼絲經(jīng)彎曲制造而成 彎成的零件形狀完全對稱 河南機電高等?？茖W校材料工程系模具專業(yè) 03 級畢業(yè)設計說明書 第 7 頁 共 20 頁 壓力的中心也在中心處 本方案采用的是單工序彎曲模 坯料的放入采用人工 所以該制件的定位采用的是兩邊的銷釘進行長度定位和溝槽進行定位 每次加工 時只需將剪好的鋼絲條料放入溝槽中 靠兩邊的銷釘就可以保證條料的準確定位 這樣的定位比較方便 加工也十分的容易 對于這類模具非常的實用 4 4 頂件和出件方式的選擇 對頂件的設計 制件的結(jié)構(gòu)形狀決定了成型的制件一定是包在凸模上 根據(jù) 模具的結(jié)構(gòu)形狀可知 有擺塊包著制件 上?；爻虝r兩擺塊要分開 這里我設計 在擺塊的下面安裝一個頂銷 利用安裝在模座上的彈簧使擺塊分開 對出件方式 的選擇 如果設計自動的出件裝置結(jié)構(gòu)復雜 制作成本高 不經(jīng)濟 對于本套模 具設計采用的是手動出件 勞動強度稍大 但節(jié)省了制造成本和模具的平時維修 的工時和費用 4 5 導向方式的選擇 因為本套模具所成型的制件的精度的要求不高 設計時無需采用導柱與導套 其定位靠在壓力機上安裝時調(diào)整來定位 保證制件的質(zhì)量 河南機電高等?？茖W校材料工程系模具專業(yè) 03 級畢業(yè)設計說明書 第 8 頁 共 20 頁 第五章 主要零部件的設計 5 1 凸凹模間隙 零件的設計說先要計算彎曲模工作部分的尺寸 前面已經(jīng)進行了計算 在進 行下一步計算以前 要先計算出凸凹的間隙 凸凹模的間隙對于 V 形彎曲模來說 凸凹模間的間隙是靠壓機的閉合高度來控制 設計時不用考慮 對于 U 形件彎曲 模 則應選擇適合的間隙 本套模具也應對間隙進行設計 間隙的大小直接決定 了制件的精度 間隙過小 會使工件彎邊厚度變薄 降低凹模壽命 增大彎曲力 間隙越大 回彈就越大 制件的精度就越低 我采用以下的計算公式進行計算 Z tmax Ct t Ct 式中 Z 彎曲模凸模與凹模的雙邊間隙 t 材料厚度的基本尺寸 材料厚度的上偏差 C 間隙系數(shù) 查表可得 0 05 Z t ct 0 6 0 05 0 6 0 63mm 則凸凹模上的相應尺寸都要相應的增加或減少 0 015mm 模具的總體結(jié)構(gòu)的設計 對于上模直接設計成一塊 方便安裝 下模部分 成形擺塊 用銷釘固定在座架上 具體如下簡圖 5 2 凸模的設計 由以上計算可知凸模的工作部分的尺寸 又有本套模具設計的結(jié)構(gòu) 本套模 具要求的精度又不是太高 凸模的尺寸比較小 如果把凸模另外設計一塊的話 在模柄上的固定的設計比較復雜 為了進一步簡化模具的結(jié)構(gòu) 我把凸模和模柄 加工到一起 根據(jù)所選壓力機的參數(shù) 得到模柄孔的尺寸為 25mm 深度為 40mm 對凸模上半部分的設計為直徑為 25mm 高度為 30mm 在下面設置一個直徑為 35mm 的圓來使凸模固定在壓力機上 高度為 10mm 為如圖所示 圖 6 凸模尺寸 河南機電高等專科學校材料工程系模具專業(yè) 03 級畢業(yè)設計說明書 第 9 頁 共 20 頁 5 3 座架的設計 由模具的設計的總體結(jié)構(gòu)可知 成形擺塊要在座架中旋轉(zhuǎn) 成形擺塊的內(nèi)形 尺寸有零件的尺寸和間隙值可以確定 而外形尺寸要根據(jù)座架中的尺寸來定 所 以我們首先要設計出座架 然后根據(jù)座架里面的尺寸和拔模的要求 來確定成形 擺塊中的與座架相配合的尺寸 設計的過程中我采用了縣設計座架后設計成形擺 塊的方法 而事實上也可以先設計成形擺塊再設計座架的方法 因為其尺寸的 確定沒有什么依據(jù) 我們可以先根據(jù)制件的外形尺寸和設計的要求 來大致確定 座架的外形尺寸 寬度根據(jù)凸模的尺寸來確定 通過頂件銷的圓孔的直徑為 10mm 長度為 80mm 高度為 38mm 厚度為 24mm 對于座架中的圓弧的尺寸要和成 形擺塊的設計結(jié)合到一起來設計 要求成形擺塊在座架中轉(zhuǎn)動的部分為兩個圓相 切 經(jīng)過多次的試驗和不斷的調(diào)整最后得到以下的尺寸 兩圓弧的半徑分別為 R5 5mm 和 R19mm R5 5mm 的圓弧與下平面相切 圓心距中心線的距離為 12mm R19mm 的圓心距下平面為 10mm 距中心 線的距離為 0 mm 其它的尺寸具體如下圖 圖 7 座架尺寸 5 4 凹模的設計 由以上計算可知凹模的工作部分的尺寸為如圖所示 河南機電高等專科學校材料工程系模具專業(yè) 03 級畢業(yè)設計說明書 第 10 頁 共 20 頁 圖 8 成形擺塊成形面尺寸的確定 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)的設計和模具的工作過程的要求 可以看出凹模的設計不僅要 保持上面的尺寸 還要保證成形擺塊能在座架上轉(zhuǎn)動 以 6mm 的圓的中心線為 中心軸轉(zhuǎn)動 外形兩圓弧的尺寸分別為 R5 5mm 和 R19mm R5 5mm 的圓心與座架 重合 而 R19mm 的圓心就要計算了 保證零件可以拔出來 同時成形擺塊要轉(zhuǎn)動 在下面還要留出一定的距離 保證制件拔出的時候 兩擺塊不相撞 在對此部分 的設計時 下面流出的距離應避免相撞 也可以通過在下面作倒角來保證 現(xiàn)在我來計算要將零件拔出凹模需要轉(zhuǎn)動的角度 根據(jù)圖上我們可以看出凹 模只要能轉(zhuǎn)到 c 點的位置就可以將制件拔出 要保證當擺塊轉(zhuǎn)到 C 點時下面的低 點不能超過中心線 要使擺塊的轉(zhuǎn)動角度能使制件拔出 具體的計算方法為 78 01825 cos21 63 922 o7381 o 502 由以上的計算可以確定要將成型好的制件拔出凹模需要轉(zhuǎn)動的角度為 ooo6 1 50 兩成形擺塊要做成兩瓣的 他們之間的間隙為取 2mm 我們現(xiàn)在來驗證這個 數(shù)值能不能滿足凹模不相撞的條件 就要滿足下圖 10 所示 角要大于 11 6o 下面我們進行驗算 976 015 2sin1 84 i22 O471 O 632 河南機電高等?？茖W校材料工程系模具專業(yè) 03 級畢業(yè)設計說明書 第 11 頁 共 20 頁 12 oOO14 634 721 可以滿足要求 即取兩瓣成形擺塊之間的距離為 2mm 圖 10 擺塊的轉(zhuǎn)動角度 在彎曲的過程中 首先是凸模部分先壓到彈簧鋼絲 把彈簧鋼絲壓彎 然后 繼續(xù)下降 由凸模把制件壓到成形擺塊的上平面 這樣既可以使壓力機的力更好 的用在彎曲件上 同時也防止了凸模的折斷 經(jīng)過計算將凸模部分和凹模接觸的 部分進行結(jié)合 并留出一定的間隙即可算出這一部分的尺寸 具體的尺寸這里就 不再敘述 最終確定的尺寸如下圖 圖 5 4 成形擺塊的尺寸圖 河南機電高等?？茖W校材料工程系模具專業(yè) 03 級畢業(yè)設計說明書 第 12 頁 共 20 頁 5 5 固定板的設計 固定座的作用是固定座架 他的尺寸設計要求與座架的尺寸相互配合 同時 還要用它 通過成形擺塊上加工的孔和它上的孔來定位成形擺塊 為了便于裝模 和維修 我在上方開了一個槽 槽深為 25mm 固定成形擺塊的銷釘孔的距離為 24mm 同時為了讓固定座能在模座上固定和定位分別設置了六個螺釘和兩個銷釘 在中間設置了一個放置頂件的裝置 其直徑為 15mm 具體尺寸為如下圖 圖 5 5 座架尺寸 5 6 下模座的設計 模座的設計要求 除了保證強度以外還應考慮模具在壓力機上的安裝 頂件 裝置的安裝等方面的問題 我選擇的模座的厚度為 35mm 長為 200mm 寬為 110mm 在中間打一個深為 20mm 的孔直徑為 15mm 還包括螺釘和銷釘孔 5 7 其它零部件的選擇 下面是對其它的次要零件的設計 它們都為標準件 螺釘按 M10 50 GB70 85 選 4 個 另外再選 2 個 M10 40 GB70 85 的螺釘 頂件裝置采用頂裝置 10 16 GB2866 5 81 這個頂件裝置對于這套模具可能不太合適 如果由于過長造成的問題可以通過改變它的 長度或按照這個標屯進行加工即可 彈簧選 1 6 10 35 GB2089 80 的 河南機電高等專科學校材料工程系模具專業(yè) 03 級畢業(yè)設計說明書 第 13 頁 共 20 頁 第六章 模具的總裝圖及裝配調(diào)試 6 1 模具的總裝圖 根據(jù)以上的設計可得如下圖所示的模具裝配圖 圖 6 1 鋼絲夾擺動彎曲模 1 凸模 2 擋銷 3 成形擺塊 4 座架 5 圓銷 6 固定座 7 頂銷 8 彈簧 9 下模座 10 螺母 11 螺母 12 銷釘 模具的工作過程 本套模具用于鋼絲夾工件的彎曲 將所需長度的鋼絲 放入座架 3 的槽中定 位 上模下行時即凸模 1 下行 凸模先將毛坯壓成 U 形 上模至下極點時 凸模 1 使成形擺塊 2 旋轉(zhuǎn)閉合 將鋼絲彎曲成形 上?；厣?成形擺塊在頂銷 6 和彈簧 7 的作用下復位 工件留在凸模 1 上 然后縱向取出 河南機電高等?？茖W校材料工程系模具專業(yè) 03 級畢業(yè)設計說明書 第 14 頁 共 20 頁 6 2 模具的安裝 上模是一個整體不用在裝配 下模的裝配及試沖如下 1 安裝下模部分 檢查下模各個零件尺寸是否能滿足裝配技術(shù)條件 將下模座放在夾板上加好 再將固定板 座架放在下模座上 保證凸凹模的幾何中心重合 然后夾緊 2 鉆鉸下模銷釘和螺釘孔 在下模座板上劃線 確定螺釘孔 銷釘孔的位置 將下模部分放在鉆床上 根據(jù)具體的要求將螺釘孔 銷釘孔加工出來 并用螺釘和銷釘將下模部分固定 然后 將彈簧和頂桿裝入下模座和座架內(nèi) 把成型擺塊裝入座架中 再將座架放 入固定板 用圓銷將成形擺塊固定 最后 打入銷釘上上螺釘 完成下模的裝配 3 配裝凸 凹模部分即試沖 將凸模在壓力機的模柄孔中固定 將下模放在壓力機的工作臺面上 根據(jù)凸 模的位置調(diào)整下模的位置 將樣件放夾在凸模上 壓力機下行進行試沖來調(diào)整上 下模的位置 然后 放上彈簧鋼絲進行試沖 根據(jù)試沖的情況 在對模具進行修整 直到達到要求為止 將沖好的制件連 同模具一起交付使用或入庫封存 6 3 模具的調(diào)試 制件彎曲過程中 由于材料回彈的影響 使彎曲制件在模具中形狀與取出后 的形狀不一致 從而影響制件的形狀和尺寸要求 又因回彈的影響因素較多 很 難用設計計算的方法進行消除 所以 在模具制造時 常用是墓室的回彈值修正 凸模 或凹模 為了方便修正凸模和凹模 在試模合格后 才對凸凹模進行熱 處理 另外 制件的毛坯尺寸也要經(jīng)過試驗后才能確定 所以 彎曲模試沖的目 的是找出模具的缺陷加以修整和確定之間毛坯尺寸 由于以上因素 彎曲模的調(diào)整工作比一般的沖裁模復雜的多 彎曲模試沖時 常出現(xiàn)的缺陷 產(chǎn)生原因及調(diào)整方法如表 表 6 3 彎曲模試沖時的缺陷和調(diào)整方法 缺陷 產(chǎn)生原因 調(diào)整方法 彎曲件地面不平 1 卸料桿分布不均勻2 壓料力不夠 1 均勻分布卸料桿或增加卸料桿的個數(shù) 彎曲件形狀和尺寸不 合格 沖壓件產(chǎn)生回彈造成之間不 合格 1 修改凸模的角度和形狀 2 增加凹模的深度 3 減少凸凹模之間的間隙 4 彎曲前坯料退火 5 增加校正力 彎曲件產(chǎn)生裂紋 1 彎曲變形區(qū)內(nèi)應力超過材料強度極限 1 更換蘇醒好的材料或?qū)⒉牧贤嘶? 減少彎曲變形量后將有毛刺邊放 河南機電高等?？茖W校材料工程系模具專業(yè) 03 級畢業(yè)設計說明書 第 15 頁 共 20 頁 2 彎曲區(qū)外側(cè)有毛刺 3 彎曲變形過大 4 彎曲線與板料的纖維方向 平行 5 凸模圓角小 在彎曲內(nèi)側(cè) 3 分次彎曲 首次彎曲用較大的彎 曲半徑 4 更改落料排樣 使彎曲線與板料 纖維方向成一定角度 5 加大凸模圓角 彎曲件表面擦傷或壁 厚減薄 1 凸模圓角過大或表面粗慥 2 板料粘附在凹模內(nèi) 3 間隙小 擠壓變薄 4 壓料裝置亞料力過大 1 加大凸模圓角 降低表面粗燥度 2 凹模表面鍍鉻或化學處理 3 增加間隙 4 減小壓料力 彎曲件出現(xiàn)撓曲度或 扭轉(zhuǎn) 中性層內(nèi)外變化收縮 彎曲 量不一樣 1 對彎曲件進行再校正 2 材料彎曲前退火處理 3 改變設計 將彈性變形設計在于 撓曲度方向相反的方向上 河南機電高等?？茖W校材料工程系模具專業(yè) 03 級畢業(yè)設計說明書 第 16 頁 共 20 頁 第七章 工作零件的加工工藝 本套模具彎曲的零件采用的是彈簧鋼 彈簧鋼的彎曲性能比較優(yōu)良 又由于 制件本身的要求精度又不高 所以對模具材料的要求不高 選擇一般的冷作模具 鋼就能夠滿足加工零件的要求 完成對制件的加工 這里我采用 Gr12 鋼 該套模具根據(jù)裝配圖可以看出采用的是正裝的模具 僅有彎曲的這一道工序 另外本套模具的組成也非常的簡單 零件圖中沒有對零件的各個部分的公差做出 明確的規(guī)定 我們這里取制件的公差等級為 IT14 這樣基本上可以說對模具的精 度要求不高 屬于一般精度的加工要求 但是根據(jù)凸凹模的形狀可知 利用一般 的加工方法難以完成 凹模的需要采用線切割進行加工 對于凸模采用電火花加 工而成 具體的加工方案見下表機械加工工藝過程卡 1 成形擺塊的加工采用線 切割加工而成 具體方案見下表機械加工工藝過程卡 2 表 7 1 機械加工工藝過程卡 1 產(chǎn)品型號 零 部 件圖 號 1機械加工工藝過程 卡片 產(chǎn)品名稱 凸 模 零 部 件名 稱 共 2 頁第 1 頁 材料牌 號 Gr 12 毛坯 種類 鍛 件 毛坯外 型尺寸 50 10 0 每個毛坯可制件 數(shù) 1 每臺 件數(shù) 1 備注 工時 工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 車間 工段 設備 工 藝 裝 備 準終 單件 10 下料 鋸床下料 金工 G7116 20 鍛造 鍛成圓形 金工 30 時效 對鍛件進行時效退火 熱 40 車削 粗車 25 40 的圓柱及端面 金工 C0618 三爪卡盤 50 車削 精車 25 40 的圓柱 金工 C0618 三爪卡盤 60 銑削 粗銑另一端的五個面 金工 X50A 專用銑夾具 70 磨 磨基準面 金工 M10 專用磨夾具 河南機電高等?？茖W校材料工程系模具專業(yè) 03 級畢業(yè)設計說明書 第 17 頁 共 20 頁 削 40 80 電 火 花 加工凸模的工作部分 D7125 專用電火花加工夾具 90 淬 火 回 火 對凸的要加工的部分進 行熱處理 熱 100 研磨 對凸模進行進一步的修 整 金工 110 檢驗 設 計 日 期 審核 日期 標準化 日期 會簽 日期 標記 記 數(shù) 更改文 件號 簽字 日期 標記 處 數(shù) 更該 文件 號 表 7 2 機械加工工藝過程卡 2 產(chǎn)品型號 零 部 件圖 號 2 機械加工工藝過程 卡片 產(chǎn)品名稱 成 形 擺 塊 零 部 件名 稱 共 2 頁第 2 頁 材料牌 號 Gr 12 毛坯 種類 鍛 件 毛坯外 型尺寸 30mm 40 mm 25mm 每個毛坯可制件 數(shù) 1 每臺 件數(shù) 1 備注 工時 工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 車間 工段 設備 工 藝 裝 備 準終 單件 10 下料 鋸床下料 金工 G7116 河南機電高等專科學校材料工程系模具專業(yè) 03 級畢業(yè)設計說明書 第 18 頁 共 20 頁 20 鍛造 鍛成六方 鍛 30 時效 對鍛件進行時效退火 熱 40 粗銑 粗銑六面 金工 X50A 專用銑夾具 50 磨削 粗磨六面成直角 金工 M1040 專用磨夾具 60 劃線 確定孔位 為下一步加 工打好基準沖眼兒 鉗工 70 鉆孔 根據(jù)沖眼兒鉆孔 金工 ZQ4015 專用鉆夾具 80 精磨 精磨上下兩面 表面粗 糟度值為 Ra0 8 金工 M1040 專用磨夾具 90 線 切 割 加工成形擺塊的工作部 分 CKX 2A 專用線切割夾具 100 研磨 對成形擺塊進行進一步 的修整 金工 110 淬 火 回 火 對成形擺塊進行熱處理 熱 120 檢驗 設 計 日 期 審核 日期 標準化 日期 會簽 日期 標記 記 數(shù) 更改文 件號 簽字 日期 標記 處 數(shù) 更該 文件 號 彎曲模的作用是使坯料在塑性變形內(nèi)發(fā)生彎曲 使坯料產(chǎn)生永久性變形而獲 得所要求的尺寸 由于模具彎曲工作部分的形狀及尺寸精度要求較高 制造時凸 凹模工作表 面的曲線和折線需用事先做好的樣板和給樣件來控制 樣板與樣件的加工精度為 0 05mm 裝配時可按照沖裁模的裝配方法 借助樣件或樣板調(diào)整間隙 為了提高之間的表面質(zhì)量和模具壽命 彎曲模凸 凹模的表面粗慥度要求較低 一般為 Ra 0 4m 河南機電高等?？茖W校材料工程系模具專業(yè) 03 級畢業(yè)設計說明書 第 19 頁 共 20 頁 結(jié) 論 本課程設計是我們進行完了三年的模具設計與制造專業(yè)課程后進行的 它是 對我們?nèi)陙硭鶎W課程的又一次深入 系統(tǒng)的綜合性的復習 也是一次理論聯(lián)系 實踐的訓練 它在我們的學習中占有重要的地位 通過這次畢業(yè)設計使我再復習老知識的同時學到了許多新知識 對一些原來 一知半解的理論也有了進一步的的認識 特別是原來所學的一些專業(yè)基礎(chǔ)課 如 機械制圖 模具材料 公差配合與技術(shù)測量 冷沖模具設計與制造等有了更深刻 的理解 使我進一步的了解了怎樣將這些知識運用到實際的設計中 同時還使我 更清楚了模具設計過程中要考慮的問題 如怎樣使制造的模具既能滿足使用要求 又不浪費材料 保證工件的經(jīng)濟性 加工工藝的合理性 在設計的過程中通過沖壓手冊 模具制造簡明手冊 模具標準應用手冊等隊 要設計的問題進行查詢 我了解了通過更多的途徑去了解我要做的設計 使設計 更具合理性 也使我學會了設計過程中對資料的查詢和運用 通過對鋼絲夾擺塊彎曲模的設計 使我對彎曲模有了深刻的認識 特別是這 種帶有擺塊的彎曲模具的設計 彎曲模的主要零件的加工一般比較復雜 多采用 線切割進行加工 彎曲回彈的影響因素多 不容易從純理論的角度精確的計算出 來 多需要在試模后再進行調(diào)整 在模具的設計過程中也遇到了一些難以處理的 問題 雖然設計中對它們做出了解決 但還是感覺這些方案中還是不能盡如人 意 如壓力計算時的公式的選用 凸凹模間隙的計算 卸件機構(gòu)選用 兩擺塊之 間的距離的調(diào)整 都可以進行進一步的調(diào)整 使生產(chǎn)效率提高 因為工件的形狀 不規(guī)則對壓力的計算不容易用公式直接計算 卸件可以采用彈簧彈出制件 兩擺 塊之間的距離可以將下面作一個倒角 可以減少兩擺塊之間的距離 由于能力有限 設計中難免有疏漏之處 懇請老師給予指正 河南機電高等專科學校材料工程系模具專業(yè) 03 級畢業(yè)設計說明書 第 20 頁 共 20 頁 致 謝 感謝各位老師在三年之中的諄諄教誨和在作畢業(yè)設計的過程中對我的幫助 使我在大學三年學到了更多知識 在此衷心對各位老師的辛勤教導表示感謝 對 你們在平時學習和生活中提供的幫助 值此畢業(yè)之際表示深深的謝意 畢業(yè)之后 我一定會努力工作的 不辜負各位老師對我們的深切期望 在這 里也說一聲 老師你辛苦了 祝各位老師 工作愉快 萬事如意 參考文獻 1 趙品 謝輔洲 孫文山 材料科學基礎(chǔ) 哈爾濱 哈爾濱理工大學出版社 1998 8 2 付宏生 冷沖壓工藝與模具制造 北京 化學工業(yè)出版社 2005 3 鐘柳斌 沖壓工藝與模具設計 北京 機械工業(yè)出版社 2001 4 王秀鳳 萬良輝 冷沖壓模具設計與制造 北京 北京航空航天大學出版社 2005