彎曲板沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)【彎鉤形單工序彎曲模】【說(shuō)明書+CAD】
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河南機(jī)電高等專科學(xué)校
學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)中期檢查表
學(xué)生姓名
學(xué) 號(hào)
指導(dǎo)教師
選題情況
課題名稱
難易程度
偏難
適中
偏易
工作量
較大
合理
較小
符合規(guī)范化的要求
任務(wù)書
有
無(wú)
開(kāi)題報(bào)告
有
無(wú)
外文翻譯質(zhì)量
優(yōu)
良
中
差
學(xué)習(xí)態(tài)度、出勤情況
好
一般
差
工作進(jìn)度
快
按計(jì)劃進(jìn)行
慢
中期工作匯報(bào)及解答問(wèn)題情況
優(yōu)
良
中
差
中期成績(jī)?cè)u(píng)定:
所在專業(yè)意見(jiàn):
負(fù)責(zé)人:
年 月 日
河南機(jī)電高等??茖W(xué)校
畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書
系 部: 材料工程系
專 業(yè): 模具設(shè)計(jì)與制造
學(xué)生姓名: 學(xué) 號(hào):
設(shè)計(jì)題目: 彎板的沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)
起 迄 日 期: 2009年 3月 20 日 ~ 5 月20 日
指 導(dǎo) 教 師:
2009年3月20日
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)(論 文)任 務(wù) 書
1.本畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)課題來(lái)源及應(yīng)達(dá)到的目的:
本設(shè)計(jì)題目為彎板彎曲模設(shè)計(jì),通過(guò)設(shè)計(jì),應(yīng)對(duì)沖壓工藝生產(chǎn)較為熟悉,能熟練使用相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè),獨(dú)立完成一套模具的設(shè)計(jì)及模具工作零件加工工藝的編制。并且能夠運(yùn)用模具設(shè)計(jì)軟件完成模具裝配圖及零件圖的繪制。
2.本畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)課題任務(wù)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):
(1)了解目前國(guó)內(nèi)外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀;
(2)分析鋼板的成形工藝并確定其工藝方案;
(3)模具主要設(shè)計(jì)計(jì)算;
(4)繪制模具總裝圖,并繪制零件圖;
(5)模具的裝配及調(diào)試;
(6)得出設(shè)計(jì)結(jié)論。
零件名稱:彎曲板
生產(chǎn)批量:大批量
材料:H62
料厚:4mm
板寬:20mm
所在專業(yè)審查意見(jiàn):
負(fù)責(zé)人:
年 月 日
系部意見(jiàn):
系領(lǐng)導(dǎo):
年 月 日
河南機(jī)電高等??茖W(xué)校
畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書
畢業(yè)設(shè)計(jì)題目: 彎曲板沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)
系 部
專 業(yè) 模具設(shè)計(jì)與制造
班 級(jí)
學(xué)生姓名
學(xué) 號(hào)
指導(dǎo)教師
2009年05 月20日
河南機(jī)電高等??茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書
1 緒 論
近幾年來(lái),我國(guó)模具技術(shù)有了很大發(fā)展,模具設(shè)計(jì)與制造水平有了較大提高,大型、精密、復(fù)雜高效和長(zhǎng)壽命模具的需求量大幅度增加,模具質(zhì)量、模具壽命明顯提高,模具交貨期較前縮短,模具CAD/CAM技術(shù)也得到了相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。
1.1 國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)
1.1.1國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀
沖壓技術(shù)廣泛應(yīng)用于航空、汽車、電機(jī)、家電和通信等行業(yè)零部件的成形。由于沖壓工藝具有生產(chǎn)率高,能成形復(fù)雜零件,適合大批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn),在某些領(lǐng)域已經(jīng)取代機(jī)械加工,并正逐步擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。據(jù)國(guó)際生產(chǎn)技術(shù)協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)到本世紀(jì)中,機(jī)械零部件中60%的粗加工,80%的精加工要由模具來(lái)完成。因此沖壓技術(shù)對(duì)發(fā)展生產(chǎn)、增加效益、更新產(chǎn)品等方面具有重要作用。
經(jīng)調(diào)查,全國(guó)模具行業(yè)從業(yè)人員的崗位分布情況大致如下:從事模具設(shè)計(jì),模具工藝過(guò)程實(shí)施,產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)和監(jiān)督工作的人員占總數(shù)的42%;其次是具體生產(chǎn)設(shè)備的操作,模具的制造、調(diào)試和維修,從事這類工作的是智能型操作人員,占總數(shù)的26%;三是從事生產(chǎn)組織,技術(shù)指導(dǎo)和技術(shù)管理工作的人員,占總數(shù)的14%;四是從事模具營(yíng)銷工作和售后技術(shù)服務(wù)的人員,占總數(shù)的9%;五是個(gè)體、行政管理人員,占總數(shù)的9%。
從20世紀(jì)80年代初開(kāi)始,工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的模具工業(yè),已從機(jī)床工業(yè)中分離出來(lái),并發(fā)展成為一個(gè)獨(dú)立的工業(yè)部門,而且其產(chǎn)值已超過(guò)機(jī)床工業(yè)的產(chǎn)值。改革開(kāi)放以來(lái),中國(guó)的模具工業(yè)發(fā)展十分迅速;近年來(lái),一直以每年15%左右的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展。目前,中國(guó)約有17000多個(gè)模具制造廠點(diǎn),從業(yè)人數(shù)60多萬(wàn);2001年中國(guó)模具工業(yè)總產(chǎn)值達(dá)320億元人民幣,中國(guó)模具工業(yè)的技術(shù)水平取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展對(duì)模具工業(yè)提出了越來(lái)越多且越來(lái)越高的要求巨大的市場(chǎng)需求推動(dòng)著中國(guó)模具工業(yè)更快地發(fā)展。2001年中國(guó)大陸制造業(yè)對(duì)模具的市場(chǎng)需求量約為430億元人民幣;今后幾年仍將以每年10%以上的速度增長(zhǎng)。對(duì)于大型、精密、復(fù)雜高效和長(zhǎng)壽命模具需求的增長(zhǎng)將遠(yuǎn)超過(guò)每年10%的增幅。
雖然說(shuō)我國(guó)模具業(yè)發(fā)展迅速,但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。我國(guó)尚存在以下幾方面的不足:
第一,體制不順,基礎(chǔ)薄弱。“三資”企業(yè)雖然已經(jīng)對(duì)中國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展起了積極的推動(dòng)作用,私營(yíng)企業(yè)近年來(lái)發(fā)展較快,國(guó)企改革也在進(jìn)行之中,但總體來(lái)看,體制和機(jī)制尚不適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì),再加上國(guó)內(nèi)模具工業(yè)基礎(chǔ)薄弱,因此,行業(yè)發(fā)展還不盡如人意,特別是總體水平和高新技術(shù)方面。
??? 第二,開(kāi)發(fā)能力較差,經(jīng)濟(jì)效益欠佳.我國(guó)模具企業(yè)技術(shù)人員比例低,水平較低,且不重視產(chǎn)品開(kāi)發(fā),在市場(chǎng)中經(jīng)常處于被動(dòng)地位。我國(guó)每個(gè)模具職工平均年創(chuàng)造產(chǎn)值約合1萬(wàn)美元,國(guó)外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家大多是15~20萬(wàn)美元,有的高達(dá)25~30萬(wàn)美元,與之相對(duì)的是我國(guó)相當(dāng)一部分模具企業(yè)還沿用過(guò)去作坊式管理,真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化企業(yè)管理的企業(yè)較少。
?? 第三,工藝裝備水平低,且配套性不好,利用率低.雖然國(guó)內(nèi)許多企業(yè)采用了先進(jìn)的加工設(shè)備,但總的來(lái)看裝備水平仍比國(guó)外企業(yè)落后許多,特別是設(shè)備數(shù)控化率和CAD/CAM應(yīng)用覆蓋率要比國(guó)外企業(yè)低得多。由于體制和資金等原因,引進(jìn)設(shè)備不配套,設(shè)備與附配件不配套現(xiàn)象十分普遍,設(shè)備利用率低的問(wèn)題長(zhǎng)期得不到較好解決。裝備水平低,帶來(lái)中國(guó)模具企業(yè)鉗工比例過(guò)高等問(wèn)題。
? 第四,專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化的程度低、協(xié)作差。由于長(zhǎng)期以來(lái)受“大而全”“小而全”影響,許多模具企業(yè)觀念落后,模具企業(yè)專業(yè)化生產(chǎn)水平低,專業(yè)化分工不細(xì),商品化程度也低。目前國(guó)內(nèi)每年生產(chǎn)的模具,商品模具只占45%左右,其馀為自產(chǎn)自用。模具企業(yè)之間協(xié)作不好,難以完成較大規(guī)模的模具成套任務(wù),與國(guó)際水平相比要落后許多。模具標(biāo)準(zhǔn)化水平低,標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率低也對(duì)模具質(zhì)量、成本有較大影響,對(duì)模具制造周期影響尤甚。
第五,模具材料及模具相關(guān)技術(shù)落后.模具材料性能、質(zhì)量和品種往往會(huì)影響模具質(zhì)量、壽命及成本,國(guó)產(chǎn)模具鋼與國(guó)外進(jìn)口鋼相比,無(wú)論是質(zhì)量還是品種規(guī)格,都有較大差距。塑料、板材、設(shè)備等性能差,也直接影響模具水平的提高。
1.1.2 國(guó)內(nèi)模具的發(fā)展趨勢(shì)
巨大的市場(chǎng)需求將推動(dòng)中國(guó)模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展。雖然我國(guó)的模具工業(yè)和技術(shù)在過(guò)去的十多年得到了快速發(fā)展,但與國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍存在較大差距,尚不能完全滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需求。未來(lái)的十年,中國(guó)模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向包括以下幾方面:????
1) 模具日趨大型化;???
? 2) 在模具設(shè)計(jì)制造中廣泛應(yīng)用CAD/CAE/CAM技術(shù);??
? 3) 模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng);???
? 4) 在塑料模具中推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型和高壓注射成型技術(shù);?
?? 5) 提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率;???
6) 發(fā)展優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù);???
7) 模具的精度將越來(lái)越高;?
? 8) 模具研磨拋光將自動(dòng)化、智能化;??
?? 9) 研究和應(yīng)用模具的高速測(cè)量技術(shù)與逆向工程;??
?10)開(kāi)發(fā)新的成形工藝和模具。
1.2 國(guó)外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)
模具是工業(yè)生產(chǎn)關(guān)鍵的工藝裝備,在電子、建材、汽車、電機(jī)、電器、儀器儀表、家電和通訊器材等產(chǎn)品中,60%-80%的零部件都要依靠模具成型。用模具生產(chǎn)制作表現(xiàn)出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清潔環(huán)保的特性,是其他加工制造方法所無(wú)法替代的。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低,已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志,并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(kāi)發(fā)能力。近幾年,全球模具市場(chǎng)呈現(xiàn)供不應(yīng)求的局面,世界模具市場(chǎng)年交易總額為600~650億美元左右。美國(guó)、日本、法國(guó)、瑞士等國(guó)家年出口模具量約占本國(guó)模具年總產(chǎn)值的三分之一。?
國(guó)外模具總量中,大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具的比例占到50%以上;國(guó)外模具企業(yè)的組織形式是"大而專"、"大而精"。2004年中國(guó)模協(xié)在德國(guó)訪問(wèn)時(shí),從德國(guó)工、模具行業(yè)組織--德國(guó)機(jī)械制造商聯(lián)合會(huì)(VDMA)工模具協(xié)會(huì)了解到,德國(guó)有模具企業(yè)約5000家。2003年德國(guó)模具產(chǎn)值達(dá)48億歐元。其中(VDMA)會(huì)員模具企業(yè)有90家,這90家骨干模具企業(yè)的產(chǎn)值就占德國(guó)模具產(chǎn)值的90%,可見(jiàn)其規(guī)模效益。
隨著時(shí)代的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展,國(guó)外的一些掌握和能運(yùn)用新技術(shù)的人才如模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具工藝設(shè)計(jì)、高級(jí)鉗工及企業(yè)管理人才,他們的技術(shù)水平比較高.故人均產(chǎn)值也較高.我國(guó)每個(gè)職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合1萬(wàn)美元左右,而國(guó)外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家大多15~20萬(wàn)美元,有的達(dá)到 25~30萬(wàn)美元。國(guó)外先進(jìn)國(guó)家模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達(dá)70%以上,而我國(guó)才達(dá)到45%
沖壓技術(shù)的發(fā)展主要反映在以下5個(gè)方面:
(1)模具的計(jì)算機(jī)輔助能力設(shè)計(jì)和輔助制造技術(shù)
采用該技術(shù),模具設(shè)計(jì)和制造效率一般可提高2-3倍,模具生產(chǎn)周期可縮短1/2-1/3。目前,已達(dá)到CAD/CAM一體化,模具圖紙只是作為檢驗(yàn)?zāi)>咧谩?
(2)工藝分析中的板料成形模擬仿真技術(shù) (沖壓CAE)
(3)快速模具制造技術(shù)的發(fā)展
將快速成形(RPM)技術(shù)與各種常規(guī)的鑄造、粉末燒結(jié)工藝相結(jié)合而發(fā)展起來(lái)的快速模具制造技術(shù)以及低熔點(diǎn)合金模具,樹(shù)脂模具都可用于冷沖壓成形。??
(4)采用沖壓新工藝
精密沖裁、液壓成形、沖壓焊接復(fù)合工藝等特種沖壓工藝的采用,使沖壓工藝的應(yīng)用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大,沖壓制件的質(zhì)量和效率大大提高,從而使生產(chǎn)成本進(jìn)一步降低。
(5)冷沖壓生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化
為了滿足大批量生產(chǎn)的需要,沖壓設(shè)備已由單工位的低速壓力機(jī)發(fā)展到多工位的高速壓力機(jī);在高速壓力機(jī)上采用多工位的級(jí)進(jìn)模進(jìn)行沖壓加工,使冷沖壓生產(chǎn)達(dá)到高度自動(dòng)化;汽車覆蓋件可采用自動(dòng)送料、自動(dòng)取件、自動(dòng)傳送的流水線生產(chǎn)。
1.3 沖壓加工特點(diǎn)
沖壓加工與其它加工方法相比,無(wú)論在技術(shù)方面,還是在經(jīng)濟(jì)方面,都具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn).如:沖壓在少,無(wú)切屑加工方法之一,是一種省能,低耗,高效的加工方法,因而制品的成本較低。
沖壓件的尺寸公差由模具保證,具有一模一樣的特征,所以產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,沖壓可以壁薄,重量輕,形狀復(fù)雜,表面質(zhì)量好,剛性好的工件。冷沖壓生產(chǎn)靠壓力機(jī)和模具完成加工過(guò)程,其生產(chǎn)效率高,操作方便,易于機(jī)械化與自動(dòng)化,用普通壓力機(jī)進(jìn)行沖壓加工,每分鐘可達(dá)幾十件,用高速壓力機(jī)生產(chǎn),每分鐘可達(dá)數(shù)百件或千件以上。
1.4 沖壓加工和沖模在生產(chǎn)中的地位
由于冷沖壓加工具有上述突出的優(yōu)點(diǎn),因此在批量生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用,在汽車,拖拉機(jī),電機(jī),電器儀表和日用品的生產(chǎn)中,已占據(jù)十分重要的地位,特別是在電子工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)中,已成為不可缺少的,主要加工方法之一,沖模在實(shí)現(xiàn)冷沖壓加工是必不可少的工藝設(shè)備,沒(méi)有先進(jìn)的模具技術(shù),先進(jìn)的沖壓工藝就無(wú)法實(shí)現(xiàn),眾所周知,產(chǎn)品要具有況爭(zhēng)能力,除了應(yīng)具有的先進(jìn)模具技術(shù),穩(wěn)定的使用性能,結(jié)構(gòu)新穎,更新?lián)Q代快等特點(diǎn)外,還必須具有價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),這就需要采用先進(jìn),高效的生產(chǎn)手段,不斷降低成本,要達(dá)到上述目的,途徑是多方面的,模具就是其中的重要因素之一,它的重要性早已為國(guó)內(nèi)外所重視,并為工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的發(fā)展過(guò)程所證實(shí),在美國(guó),日本等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家,模具工業(yè)年產(chǎn)值,早已超過(guò)了機(jī)床工業(yè),在模具工業(yè)中沖模占的比例很大,由此可以看出冷沖壓與沖模在國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)中的重要地位.
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步和工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展,沖壓及模具技術(shù)也在為斷革新與發(fā)展,主要表現(xiàn)以下方面:工藝分析計(jì)算方法現(xiàn)代化,近幾年來(lái),國(guó)外開(kāi)始采用有限變形的彈塑性有限元法,對(duì)復(fù)雜成形件的成形過(guò)程進(jìn)行應(yīng)力應(yīng)變分析和計(jì)算機(jī)模擬,以預(yù)測(cè)某一工藝方案對(duì)零件成形的可能性和會(huì)發(fā)生的問(wèn)題,將結(jié)果顯示在圖形終端上,供設(shè)計(jì)人員進(jìn)行修改和選擇,這樣,不但可以節(jié)省模具試用制費(fèi)用,縮短新產(chǎn)品的試制周期,而且可以逐步建立一套能結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際的先進(jìn)設(shè)計(jì)方法,既促進(jìn)了沖壓工藝的發(fā)展,也將使塑性成形理論逐步達(dá)到對(duì)生產(chǎn)實(shí)際的指導(dǎo)作用。
修改和選擇,這樣,不但可以節(jié)省模具試用制費(fèi)用,縮短新產(chǎn)品的試制周期,而且可以逐步建立一套能結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際的先進(jìn)設(shè)計(jì)方法,既促進(jìn)了沖壓工藝的發(fā)展,也將使塑性成形理論逐步達(dá)到對(duì)生產(chǎn)實(shí)際的指導(dǎo)作用.
在校學(xué)生設(shè)計(jì)是對(duì)手工設(shè)計(jì)的一種練習(xí),也是為自己以后獨(dú)立設(shè)計(jì)的一種演練,在這個(gè)基礎(chǔ)階段,必須把一些基本的方法、步驟、公式、表格查法的掌握,才能為以后的設(shè)計(jì)服務(wù)。
本次設(shè)計(jì)的任務(wù)是使同學(xué)們了解沖壓成型的基本原理;熟悉沖壓用材料、模具用材料以及沖壓用設(shè)備等;掌握各種沖壓工藝的成型方法,并具有初步解決生產(chǎn)中常出現(xiàn)的工藝問(wèn)題的能力;掌握各種沖壓模具的設(shè)計(jì)方法,并具有設(shè)計(jì)中等復(fù)雜程度沖壓模具能力。
1.5 U形彎曲模具設(shè)計(jì)的進(jìn)度
1.了解目前國(guó)內(nèi)外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀,所用時(shí)間20天;
2.確定加工方案,所用時(shí)間5天;
3.模具的設(shè)計(jì),所用時(shí)間30天;
4.模具的調(diào)試.所用時(shí)間5天
2 彎曲件工藝分析
2.1 工件圖及要求
零件名稱:彎曲板
生產(chǎn)批量:大批量
材料:H62
料厚:4mm
板寬:20mm
工件圖
此工件是小于90度U形彎曲件,零件圖(見(jiàn)上圖)中的尺寸公差為未注公差,在處理這類零件公差時(shí)均按IT14級(jí)要求。彎曲圓角半徑R為2.5mm,大于最小彎曲半徑(=0.6t=0.6×4=2.4mm),故此件形狀、尺寸、精度均滿足彎曲工藝的要求,可用彎曲工序加工。
2.2工藝方案的確定
(1)該工件是基于預(yù)彎U形件上對(duì)左右兩側(cè)進(jìn)行,由所用材料H62的特性和壁厚可選零件圖中彎曲圓角為R=2.5mm,具有良好工藝性的彎曲件,不僅能簡(jiǎn)化彎曲工藝過(guò)程和模具設(shè)計(jì),而且能夠提高彎曲件的精度和節(jié)省材料。
(2)零件圖中的尺寸公差為未注公差,在處理這類零件公差等級(jí)是均按IT14要求,彎曲圓角半徑R=2.5mm,大于最小彎曲半徑(Rmin=0.6t=0.6*4mm=2.4mm),所以該工件形狀、尺寸、精度均滿足彎曲工藝的要求,可用壓彎工藝加工。由于在進(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。為避免這種情況,應(yīng)使彎邊高度H>2.5t,當(dāng)H<2.5t時(shí),則應(yīng)在彎曲部位開(kāi)槽,使之便于彎曲?;蚣哟蟠颂幍膹澾吀叨菻,在彎曲后在裁去加高的部分,該工件是基于U形件的基礎(chǔ)上進(jìn)行L形壓彎成型的。有圖中可知彎曲成形 后工件的H=9.5mm>2.5*2=5mm,故不易產(chǎn)生缺陷。
(3)板材彎曲零件的彎曲線與板料纖維方向的關(guān)系:冷沖壓使用的板料多是經(jīng)過(guò)軋制成形,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)軋制板材在各方向的性能是有差別的,材料沿纖維線方向塑性較好,所以彎曲板料或卷料時(shí)彎曲線最好與纖維方向垂直,這樣彎曲件不易開(kāi)裂。
如果在同一零件上具有不同方向的彎曲,在考慮彎曲件排樣經(jīng)濟(jì)性的同時(shí),應(yīng)當(dāng)盡可能使彎曲線與纖維方向的夾角a不小于30°。
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,是拉伸應(yīng)力達(dá)到或超過(guò)抗拉強(qiáng)度,則板料彎曲存在一個(gè)最小圓角半徑允許值。R>rmin。當(dāng)圓角半徑必須小于最小圓角半徑時(shí),可設(shè)法提高材料的塑性,例如將材料退火或在加熱狀態(tài)下彎曲。厚板可采用先開(kāi)槽或壓槽的方法,使彎曲部位的板料變薄,能防止彎曲部位開(kāi)裂。
理論上講,彎曲圓角半徑最大值是沒(méi)有限制的,但也不宜過(guò)大,因?yàn)檫^(guò)大時(shí),受到回彈的影響,彎曲角度與圓角半徑的精度都不易達(dá)到要求。
(4)板材請(qǐng)按去零件的沖裁件毛刺面與彎曲方向:
彎曲件的毛坯往往是經(jīng)沖裁落料而形成的,其沖裁的斷面一部分是光亮面,另一部分是毛刺面。彎曲件應(yīng)使其毛刺面作為彎曲件的內(nèi)側(cè),當(dāng)必須將毛刺面置于外側(cè)時(shí),應(yīng)盡量加大彎曲半徑,以避免開(kāi)裂。
以上分析可得該零件所需的沖壓工序?yàn)閺澢?,采用彎鉤形單工序彎曲模。
2.3 彎曲工藝計(jì)算
2.3.1 彎曲件毛坯展開(kāi)長(zhǎng)度的計(jì)算
當(dāng)彎曲圓角半徑較?。ǎ颍?.5t)時(shí),由于彎曲變形時(shí)不僅彎曲圓角部分變薄嚴(yán)重,而且與圓角部分相鄰的直邊部分也產(chǎn)生了一定的變薄,所以應(yīng)該按變形前后體積不變條件確定長(zhǎng)度。通常采用表3.5所示經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。
當(dāng)彎曲圓角半徑較?。ǎ?.5t)時(shí),由于變薄不嚴(yán)重,可按中性層展開(kāi)原則,坯料總長(zhǎng)度等于彎曲件直線部分長(zhǎng)度和彎曲圓角部分應(yīng)變中性層長(zhǎng)度之和,即
L彎=
L總=直+彎
?。剑?
式中L彎--------------------彎曲件彎曲圓角部分長(zhǎng)度;
L總---------坯料展開(kāi)總長(zhǎng)度
-------------------彎曲中心角
因?yàn)椋遥?.5>0.5×4,屬于圓角半徑較大的彎曲件。所以彎曲件的展開(kāi)長(zhǎng)度按直邊與圓角邊分段進(jìn)行計(jì)算。視直邊區(qū)在彎曲前后長(zhǎng)度不變,圓角區(qū)展開(kāi)長(zhǎng)度按彎曲前后中性層長(zhǎng)度不變條件進(jìn)行計(jì)算。
1) 由于R/t=2.5/4=0.63,查表3.4,得中性層位移系數(shù)X=0.42
變形區(qū)中性層曲率半徑按式(3.7)計(jì)算
?。剑颍簦剑?.5+0.42×4)mm=3.64
2) 毛坯尺寸(中性層長(zhǎng)度)
L總=直+彎
?。虖潱剑剑恚?
該零件毛坯展開(kāi)長(zhǎng)度為
L總=[(13-2-2.5)×2+(60-2×4-2×2.5)+5.71×2+2.86×2]mm
=83.2mm
2.3.2 彎曲模工作部分尺寸計(jì)算
1) 凸模圓角半徑。
當(dāng)彎曲件的相對(duì)彎曲半徑r/t較小時(shí),取凸模圓角的半徑r凸等于或小于彎曲件內(nèi)側(cè)的圓角的半徑r,但不能小于表3.1所示列的最小的彎曲半徑。若彎曲件的r/t小于最小相對(duì)彎曲半徑/t,則彎曲時(shí)應(yīng)取>, 然后增加一道整形的工序,使得整形凸模的凸模圓角半徑=r。由于此工件r/t=2.5/4=0.63較小且R為2.5mm,大于最小彎曲半徑(=0.6t=2.4mm),故凸模圓角半徑為r凸=R=2.5mm。
2) 凹模圓角半徑。
凹模圓角的半徑的大小對(duì)彎曲力以及對(duì)彎曲件的質(zhì)量均由影響。過(guò)小會(huì)使彎矩的彎曲力臂減小,毛坯沿凹模圓角滑入時(shí)的阻力很大,彎曲力增加,并易使工件表面擦傷甚至出現(xiàn)壓痕。凹模兩邊的圓角半徑應(yīng)一致,否則在彎曲時(shí)毛坯會(huì)發(fā)生偏移.
實(shí)際生產(chǎn)中,通常根據(jù)材料的厚度來(lái)選擇。
當(dāng)t<2mm時(shí),=(3~6)t;
當(dāng)t=2~4mm,=(2~3)t;
當(dāng)t>4mm,=2t
因?yàn)椴牧系暮穸葹?mm,所以=(2~3)t,所以凹模圓角的半徑?。?mm。
3) 凹模工作部分深度的設(shè)計(jì)計(jì)算。
凹模深度要適當(dāng),若過(guò)小,則彎曲件兩端自有部分太長(zhǎng),工件回彈大,不平直;若深度過(guò)大,則凹模增高,多耗模具材料,并需要較大的壓力機(jī)工作行程。
對(duì)于U形彎曲模:若平直邊高度不大或要求兩邊平直,則凹模深度應(yīng)大于工件的深度;若彎曲件直邊較長(zhǎng),且平直度要求不高,則凹模深度可以小于工件的高度。
凹模工作部分的深度將決定板料的進(jìn)模深度,同時(shí)也影響到彎曲件直邊的平直度,對(duì)工件的尺寸精度造成一定的影響。此彎曲件:直邊高度為13mm,板厚4mm,查表3.12得凹模的底部最小厚度=6mm,因此,凹模工作部分深度為直邊的高度加斜邊的高度加活動(dòng)凹模的高度加頂料板的厚度,即=13+4+12+12=45mm。
4) 凸凹模間隙。
對(duì)于U形彎曲件,必須合理確定凸凹模之間的間隙。間隙過(guò)大,則回彈大,工件的形狀和尺寸不容易保證。間隙過(guò)小,會(huì)增加彎曲力,使工件厚度減薄,增加摩擦,擦傷工件并降低模具壽命。U形件凸凹模的單面間隙一般可按下式計(jì)算
彎曲有色金屬
彎曲黑色金屬
式中————凸凹模單面間隙(mm)
———板料的最小厚度和最大厚度(mm)
t—————板料厚度的基本尺寸(mm)
C—————間隙系數(shù),其值按表3.14選取
但當(dāng)工件精度要求不高或校正彎曲時(shí),生產(chǎn)中常采用調(diào)整凸凹模間隙的方法來(lái)解決工件回彈問(wèn)題。設(shè)計(jì)彎曲模結(jié)構(gòu)時(shí),常常把凹模做成可調(diào)式或鑲拼式。當(dāng)設(shè)計(jì)為可調(diào)式時(shí),可以將模具的凸凹模間隙值初選為材料厚度t。
5) 凸凹模橫向尺寸及公差
工件標(biāo)注外形尺寸時(shí),以凹模為基準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算,間隙取在凸模上。查表2.5得
凹模橫向尺寸
凸模橫向尺寸
式中
2.3.3 彎曲件回彈值的計(jì)算
由于回彈值直接影響了彎曲件的形狀和尺寸,因此,在模具設(shè)計(jì)和制造時(shí),必須要先考慮材料的回彈。通常是先根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)值和簡(jiǎn)單的計(jì)算和初步確定模具工作部分尺寸,然后在試模修正模具的相應(yīng)部分的形狀和尺寸。
影響回彈的因素:
材料的力學(xué)性能:由金屬變形特點(diǎn)可知,卸載時(shí),彈性恢復(fù)的應(yīng)變量與材料的屈服極限成正比,與彈性模量E成反比,即σs /E越大,回彈越大。也就是說(shuō)材料的屈服極限σs越大,彈性模量E越小,彎曲變形的回彈也越大。因?yàn)椴牧系那O限σs越高,材料在一定的變形程度下,其變形區(qū)斷面內(nèi)的應(yīng)力也越大,因而可以引起更大的彈性變形,所以回彈值也越大;而彈性模量E越大,則材料抵抗彈性變形的能力越強(qiáng),所以回彈值越小。
相對(duì)彎曲半徑r/t:相對(duì)彎曲半徑r/t越小,則回彈值越小。因?yàn)橄鄬?duì)彎曲半徑r/t越小,彎曲變形程度越大,變形區(qū)總的切向變形程度增大,塑性變形再總變形中占得比例增大,而相應(yīng)彈性變形的比例則減少,從而回彈值減少。反之,相對(duì)彎曲半徑r/t越大,則回彈值越大,這也是r/t很大的工件不易彎曲成形的原因。
彎曲中心角α:彎曲中心角α越大,回彈角也越大,因?yàn)殡S著α增大,變形區(qū)段長(zhǎng)度增加,會(huì)談累積值也增大,回彈角也就越大但對(duì)曲率半徑的回彈沒(méi)有影響。
彎曲方式:自有彎曲時(shí),回彈值大;校正彎曲時(shí),回彈值小。再無(wú)底彎曲模內(nèi)作自由彎曲時(shí),會(huì)談最大;再有底彎曲模內(nèi)作自由彎曲時(shí),會(huì)談最小。這是因?yàn)樾U龔澢鷷r(shí),校正力比自有彎曲時(shí)的彎曲力大得多,使得變形區(qū)的應(yīng)力、應(yīng)變狀態(tài)與自由彎曲時(shí)有所不同。極大地校正彎曲力迫使變形區(qū)外側(cè)的拉應(yīng)力有所減小,而在外側(cè)中性層附近還出現(xiàn)與內(nèi)側(cè)相同的壓縮應(yīng)力。隨著校正力的增加,壓應(yīng)力區(qū)逐步向外側(cè)擴(kuò)展,致使變形區(qū)的大部分甚至全部斷面均出現(xiàn)壓縮應(yīng)力,卸載后內(nèi)、外兩側(cè)的回彈趨勢(shì)相互抵消,產(chǎn)生了減小回彈的效果。
彎曲件形狀:一般,彎曲件形狀越復(fù)雜一次彎曲成形的數(shù)量越多,則彎曲時(shí)各部分相互牽制作用越大;彎曲中拉伸變形的成分越大,則回彈量越小,因此,一次彎曲成形時(shí),U型件的回彈量比V型件的回彈量小。
磨具間隙:在彎曲U型件時(shí),凸、凹模間隙對(duì)回彈角有較大的影響,間隙越大,會(huì)談?shì)^也越大。當(dāng)采用負(fù)間隙時(shí),由于磨具對(duì)材料的擠壓作用,可使回彈角減小至最小值,甚至出現(xiàn)零或負(fù)值。
控制回彈的措施:
從選用材料上采取措施。在滿足彎曲件使用要求的前提下,盡可能選用彈性模量E大、屈服極限σs小、力學(xué)性能比較穩(wěn)定的材料,以減少?gòu)澢鷷r(shí)的回彈。
改進(jìn)彎曲件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在彎曲件設(shè)計(jì)上改進(jìn)某些結(jié)構(gòu),增強(qiáng)彎曲件的剛度以減少回彈,比如:在彎曲變形區(qū)壓制加強(qiáng)筋,增加彎曲件的剛度。
從工藝上采取措施:
采用熱處理工藝。對(duì)一些硬材料或已經(jīng)冷作硬化的材料,彎曲前先進(jìn)行退火處理,降低其硬度以減少?gòu)澢鷷r(shí)的回彈,待彎曲后再淬硬。對(duì)回彈較大的材料,在條件允許的情況下,甚至可采用加熱彎曲。
采用拉彎工藝。相對(duì)彎曲半徑很大的彎曲件,由于變形程度很小,變形區(qū)大部分或全部處于彈性變形狀態(tài),彎曲回彈量很大,甚至根本無(wú)法成形,這時(shí)可以采用拉彎工藝。
從模具結(jié)構(gòu)上采取措施。
補(bǔ)償法。一般來(lái)說(shuō),它是消除彎曲件回彈最簡(jiǎn)單的方法,在實(shí)際生產(chǎn)中廣泛使用。
對(duì)于比較硬的材料,可根據(jù)回彈值對(duì)模具工作部分的形狀和尺寸進(jìn)行修正。
對(duì)于軟材料(如:Q215、Q235、10、20和H62等),其回彈角小于5°時(shí),可在模具上作出補(bǔ)償角并取較小的凸凹模間隙。
單角彎曲時(shí),根據(jù)回彈量的大小,將凸模圓角半徑和頂角預(yù)先做小些,然后調(diào)試修模,補(bǔ)償回彈。
雙角彎曲時(shí),可在凸模兩側(cè)分別作出回彈角或?qū)⒛>叩撞孔龀蓤A弧形,利用底部向下的回彈作用,來(lái)補(bǔ)償彎曲件側(cè)壁的回彈。
校正法。對(duì)于材料厚度在0.8以上,塑性比較好,且r/t又不大時(shí),可以改變凸模結(jié)構(gòu),使校正力集中在彎曲變形區(qū),改變變形區(qū)應(yīng)力、應(yīng)變狀態(tài),迫使材料內(nèi)、外側(cè)同為切向壓應(yīng)力,從而使內(nèi)、外側(cè)回彈趨勢(shì)相互抵消,以達(dá)到減少回彈的目的。
縱向加壓法。
采用軟凹模法。由于軟凹模能將壓力均勻的傳到材料上,使彎曲件與金屬凸模完全貼合,其回彈量比金屬凹模小的多。因此,可利用橡膠或聚氨酯凹模代替剛性金屬凹模進(jìn)行彎曲。
金屬板材在塑性彎曲時(shí)總是伴隨著彈性變形,因此,當(dāng)工件彎曲后就會(huì)發(fā)生彈復(fù)。影響彈復(fù)量的因素很多,主要與材料的機(jī)械性能,板材的厚度,彎曲半徑的大小以及彎曲時(shí)校正力的大小有關(guān),要在理論上計(jì)算彈復(fù)值是有困難的,通常在模具設(shè)計(jì)時(shí)按經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的數(shù)據(jù)來(lái)選擇,經(jīng)試沖后再對(duì)模具工作部分加以修正。確定彈復(fù)值的多少將直接影響彎曲件的質(zhì)量,通過(guò)經(jīng)驗(yàn)值以及查找資料得到回彈角。
1)相對(duì)彎曲半徑較大時(shí)自由彎曲的回彈值?!? 當(dāng)相對(duì)彎曲半徑r/t10時(shí),回彈值比較大,卸載后彎曲件的彎曲角半徑和角度都發(fā)生了較大變化,此時(shí),可以不考慮材料厚度的變化及應(yīng)力,應(yīng)變中性層的移動(dòng),以簡(jiǎn)化計(jì)算。在這種情況下,凸模圓角半徑r凸和凸模圓角部分中心角可按下式進(jìn)行計(jì)算
式中 r凸——————凸模圓角半徑(mm)
———————凸模圓角部分中心角
?。颉獜澢A角半徑(mm)
——————彎曲件圓角部分中心角
——————彎曲件材料的屈服極限(Mpa)
E——————彎曲件材料的彈性模量(Mpa)
t——————彎曲件材料厚度(mm)
2)相對(duì)彎曲半徑較小時(shí)自由彎曲的回彈值 當(dāng)彎曲件的相對(duì)彎曲半徑r/t<5時(shí),由于變形程度大,卸載后彎曲半徑的變化很小,可以不予考慮,而僅考慮彎曲中心角的變化。
當(dāng)彎曲件彎曲中心角不為90度時(shí),其回彈角按下式計(jì)算
式中 ——————彎曲件的彎曲中心角為時(shí)的回彈角
—————彎曲中心角為90度時(shí)的回彈角
——————彎曲件的彎曲中心角
第一次彎曲時(shí)彎曲中心角為90度,因此查相關(guān)手冊(cè),取回彈角為3度,第二次彎曲時(shí)彎曲角為45度時(shí),由以上公式得
即彎曲角為45度時(shí)的回彈角為1.5度。
2.3.4 彎曲力的計(jì)算
U形件校正彎曲時(shí),在進(jìn)行校正彎曲前是自由彎曲,彎曲力為:
===16.58kN
頂件力F頂可近似取自由彎曲力的0.3—0.8倍,即
F頂=(0.3-0.8)==kN
取F頂=13kN。
校正彎曲時(shí),校正彎曲力最大值在壓力機(jī)工作到下止點(diǎn)的位置,且校正力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于自由彎曲力(或接觸彎曲力),而在彎曲工作過(guò)程中,二者又不是同時(shí)存在的,因此查表3.7得p=70MpA,所以校正力F校為:
F校=Ap=(20*60)*70=84KN
所以第一次彎曲時(shí):
?。疲剑菩#?6.58+84=100.58KN
第二次彎曲時(shí):
===16.58KN
對(duì)于校正彎曲,由于校正彎曲力比頂件力大的多,故頂件力可以忽略,但這里為了保險(xiǎn)起見(jiàn),在計(jì)算壓力機(jī)公稱壓力時(shí),還是將頂件力考慮進(jìn)去。
F壓機(jī)
綜合考慮以上得,初選壓力機(jī)型號(hào)為JB23—16.
2.4 模具總體設(shè)計(jì)
模具總體設(shè)計(jì)包括:模具類型的確定好模具結(jié)構(gòu)形式的確定.
2.4.1 模具類型的確定
沖模的類型與沖壓工藝方案是相互對(duì)應(yīng)的,兩者都是根據(jù)生產(chǎn)批量,零件形狀和尺寸,零件質(zhì)量要求,材料性質(zhì)和厚度,沖壓設(shè)備和制模條件,操作因素等確定。復(fù)合??梢詻_尺寸較大的零件,但對(duì)材料厚度,孔心距,孔邊距又一定的限制;級(jí)進(jìn)模沖小型零件,尤其是形狀復(fù)雜的異形件,但級(jí)進(jìn)模輪廓尺寸受壓力機(jī)臺(tái)面尺寸的限制;單工序模不受零件尺寸和板厚的限制。復(fù)合模沖壓比單工序模具沖壓的沖件質(zhì)量好;而級(jí)進(jìn)模的沖壓件質(zhì)量一般介于單工序模與復(fù)合模之間。
由于采用沖壓工藝方案為彎曲,所以采用單工序彎曲模。
2.4.2 模具結(jié)構(gòu)形式的確定
模具類型確定后,還要確定模具的具體結(jié)構(gòu)形式,主要包括:送料與定位方式的確定,卸料與出件方式的確定,工作零件的結(jié)構(gòu)及其固定方式的確定,模具精度及導(dǎo)向方式的確定等。對(duì)于復(fù)雜的彎曲模及其他需要改變沖壓力方向和工作零件運(yùn)動(dòng)方向的模具,還要確定傳力和運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。
由于該模具采用單工序彎曲模,上模主要有上模座,凸模,模柄,墊板,斜楔和凸模固定板等零件組成;下模主要有下模座,頂料板,活動(dòng)凹模,蓋板,支撐板,彈簧,彈簧管,頂桿和定位板等零件組成。彎曲工件有下面的彈簧頂出。
2.5 模具主要零部件的設(shè)計(jì)
2.5.1 彎曲凸模、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
由于制件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單精度要求不高,所以采用凸模和凹模分開(kāi)加工的方法制作凸凹模。這時(shí)需要分別計(jì)算和標(biāo)注凸模和凹模的尺寸和公差。
由于該工件是沿著工件彎曲角的中心線方向彎曲的, 所以工件是簡(jiǎn)單的U型彎曲,只需確定彎曲的角度即可,有零件圖可知,零件的彎曲角為90°和45°,因?yàn)閺澢鷷r(shí)有回彈存在,且回彈角為3°,所以可將凸模彎曲角做成為87°和42°,凹模彎曲角做成90°和45°。凸模材料選用Cr12MoV,熱處理硬度為60~64HRC,凹模材料選用 Cr1212MoV, 熱處理硬度為60~62HRC,凸凹模形式如下圖所示
凸模結(jié)構(gòu)
凹模結(jié)構(gòu)
2.5.2 模柄的設(shè)計(jì)
模柄的作用是固定上模座于壓力機(jī)滑塊上時(shí)使模具的壓力中心與壓力機(jī)的壓力中心保證一致,所以,模柄的長(zhǎng)度不得大于壓力機(jī)滑塊內(nèi)模柄孔的深度,模柄直徑應(yīng)與模柄孔直徑一致.根據(jù)模具的總體特點(diǎn),選用整體式模柄,其結(jié)構(gòu)形式如下圖所示
整體式模柄
2.5.3 螺釘和銷釘?shù)脑O(shè)計(jì)
螺釘和銷釘都是標(biāo)準(zhǔn)件,設(shè)計(jì)模具時(shí)按標(biāo)準(zhǔn)選用即可,螺釘用于固定模具零件,一般選用內(nèi)六角螺釘;銷釘起定位作用,常用圓柱銷釘.螺釘,銷釘規(guī)格應(yīng)根據(jù)沖壓大小,凹模厚度等確定,選用銷釘?shù)男吞?hào)為φ8×90,螺釘?shù)男吞?hào)為M16×60,螺釘,銷釘?shù)牟牧隙伎刹捎?5鋼。
2.5.4 下模座的設(shè)計(jì)
下模座的材料選用HT200,規(guī)格為200×450,熱處理硬度為43~48HRC。
2.5.5 彈簧的設(shè)計(jì)
根據(jù)模具結(jié)構(gòu)彈簧,彈簧所需的預(yù)壓力為
?。疲埃?3kN
根據(jù)預(yù)壓力和模具結(jié)構(gòu)尺寸,初選序號(hào)為73~77的彈簧,其最大工作負(fù)荷F0=21kN>13kN。雖然彈簧的最大工作負(fù)荷符合要求,但其彈簧太長(zhǎng),會(huì)使模具的高度增加,所以選用最大工作負(fù)荷為21kN范圍內(nèi)的彈簧。
試選78~83號(hào)中的79號(hào)彈簧,校核檢驗(yàn)彈簧最大許可壓縮量Lmax>彈簧實(shí)際總壓縮量L總。79號(hào)彈簧的具體參數(shù)是:彈簧外徑D=55mm,材料直徑d=9mm,自由高度H0=120mm,節(jié)距t=14.5mm,F0=21kN,極限載荷時(shí)彈簧高度為88.4mm?! ?
彈簧最大可壓縮量 Lmax=(120-88.4)=31.6mm
彈簧預(yù)壓縮量 L`=
校核:卸料板工作行程 t+h1+h2=(4+1+0.5)=5.5mm
凸模刃磨量和調(diào)節(jié)量 h3=6mm
彈簧實(shí)際總壓縮量 L總=L‘+t+h1+h2+h3=19.6+5.5+6=27.1mm
由于31.6mm>27.1,即Lmax>L總,所以所選彈簧是合適的。
79號(hào)彈簧的規(guī)格為:
外徑:D=55mm
鋼絲直徑:d=9.0mm
自由高度:H0=120mm
裝配高度:H2=H0-L’=120-19.6=100.4mm
彈簧的窩座深度:h=H0-Lmax+h卸料板+t+1-h修模
=120-31.6+16+4+1-77-6
=24.4mm
彈簧的外漏高度:H3=H2-h-h卸料板窩深=100.4-24.4-7=69mm
2.5.6 模架的設(shè)計(jì) 模架各零件標(biāo)記如下:
上模座:300*250*50
下模座:300*250*65
模 柄:φ40mm×60mm
墊板厚度:300*250*`15
頂件板厚度:60*20*12
凸模固定板的厚度:300*250*25
2.6 沖壓設(shè)備的選定
初選壓力機(jī)的公稱壓力為160KN,即JB23——16型壓力機(jī)。
2.6.1 壓力機(jī)的選用
壓力機(jī)的選用是根據(jù)沖壓工藝性質(zhì),沖壓件批量大小,模具尺寸精度。變形力大小,設(shè)備情況。
最大閉合高度: 220mm。
最大裝模高度: 180mm。
連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度: 45mm。
壓力機(jī)工作臺(tái)尺寸(前后×左右):300mm×450mm。
模柄孔尺寸(直徑×深度):φ40mm×60mm,
最大傾斜角度: 35°
沖壓設(shè)備與沖壓工藝的關(guān)系
沖壓設(shè)備類型
壓彎
沖裁
生產(chǎn)量
曲柄壓力機(jī)
小行程
不適用
適用
高
中行程
適用
較高
大行程
較高
雙動(dòng)拉伸壓力機(jī)
不適用
不適用
較高
摩擦壓力機(jī)
適用
可用
低
液壓機(jī)
無(wú)
不適用
低
液壓機(jī)在小批量和大型拉深彎曲和成形件的生產(chǎn)中多選用液壓機(jī),但液壓機(jī)一般不適用于沖裁工作并且彎曲成形式生產(chǎn)率低。
本設(shè)計(jì)中沖壓設(shè)備選用曲柄壓力機(jī),而該壓力機(jī)有分為開(kāi)式壓力機(jī)和閉式壓力機(jī)。
在中小型的沖裁件,彎曲件成淺拉伸機(jī)的壓力生產(chǎn)中,主要選用開(kāi)式壓力機(jī)。
在大中型和精度要求要求高的沖壓件的生產(chǎn)中,主要選用閉式壓力機(jī)。
經(jīng)過(guò)上邊對(duì)比可得沖壓設(shè)備選用開(kāi)式曲柄壓力機(jī),即初選壓力機(jī)型號(hào)為JB-23-16
2.6.2 沖壓設(shè)備的選擇
沖壓設(shè)備的選擇主要是根據(jù)沖壓工藝性質(zhì)、生產(chǎn)批量、沖壓件的幾何形狀尺寸和精度要求等因素來(lái)確定的。沖壓生產(chǎn)常用的設(shè)備很多。選用設(shè)備時(shí),應(yīng)主要考慮下述因素:
① 沖壓設(shè)備的型號(hào)和工作形式是否適用于完成的工序;是否符合安全生產(chǎn)和環(huán)保的要求
② 沖壓設(shè)備的壓力和功率是否滿嘴應(yīng)完成工序的需要
③ 沖壓設(shè)備的裝模高度、工作臺(tái)面尺寸、行程等是否適合應(yīng)完成工序所用的模具
④ 沖壓設(shè)備的行程次數(shù)是否滿足生產(chǎn)率的要求等。
2.6.3 壓力機(jī)校核:
由于彎曲模不是標(biāo)準(zhǔn)的的模架,因而,需要自行設(shè)計(jì)。取上模座的高度為35mm,模柄高度H=(H上+H下)=(60+40)mm=100mm,凸模H=(H上+H下)=(40+20)=60mm,凹模H=35mm,墊板的高度為15mm,下模座H=50mm,中間的安全距離為25mm。彎曲模閉合高度是指沖床運(yùn)行到下止點(diǎn)時(shí),模具工作狀態(tài)的高度,模具的閉合高度是指模具工作行程終了時(shí),上模座上平面至下模座下平面之間的距離。故模具閉合高度Hd為:
?。龋剑壬夏W韧鼓9潭ò澹劝寄#葔|板+H下模座+H安全距離
?。剑?5+25+35+15+50+25)mm
?。?85mm
壓力機(jī)能滿足模具使用要求。
2.7繪制模具總裝圖
彎曲板的模具圖如圖所
總 結(jié)
本課程設(shè)計(jì)是我們進(jìn)行完了三年的模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)課程后進(jìn)行的,它是對(duì)我們?nèi)陙?lái)所學(xué)課程的又一次深入、系統(tǒng)的綜合性的復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)踐的訓(xùn)練。它在我們的學(xué)習(xí)中占有重要的地位。
通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我從新系統(tǒng)的復(fù)習(xí)了所學(xué)專業(yè)知識(shí)同時(shí)也鞏固了先前學(xué)到了的知識(shí),同時(shí)感觸最深刻的是:所學(xué)知識(shí)只有在應(yīng)用中才能在更深刻理解和長(zhǎng)時(shí)間記憶。對(duì)一些原來(lái)一知半解的理論也有了進(jìn)一步的的認(rèn)識(shí)。特別是原來(lái)所學(xué)的一些專業(yè)基礎(chǔ)課:如機(jī)械制圖、模具材料、公差配合與技術(shù)測(cè)量、冷沖模具設(shè)計(jì)與制造等有了更深刻的理解,使我進(jìn)一步的了解了怎樣將這些知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際的設(shè)計(jì)中。同時(shí)還使我更清楚了模具設(shè)計(jì)過(guò)程中要考慮的問(wèn)題,如怎樣使制造的模具既能滿足使用要求又不浪費(fèi)材料,保證工件的經(jīng)濟(jì)性,加工工藝的合理性。
在設(shè)計(jì)的過(guò)程中通過(guò)沖壓手冊(cè)、模具制造簡(jiǎn)明手冊(cè)、模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)等隊(duì)要設(shè)計(jì)的問(wèn)題進(jìn)行查詢,我了解了通過(guò)更多的途徑去了解我要做的設(shè)計(jì),使設(shè)計(jì)更具合理性。也使我學(xué)會(huì)了設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)資料的查詢和運(yùn)用。通過(guò)這次設(shè)計(jì),我更加深入地學(xué)習(xí)了冷沖壓技術(shù)工作設(shè)計(jì)的內(nèi)容。冷沖壓技術(shù)工作設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括冷沖壓工藝設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)及沖模制造三方面內(nèi)容,盡管三者的工作內(nèi)容不同,但三者之間存在著相互滲透、相互補(bǔ)充、相互依存的關(guān)系。
冷沖壓工藝設(shè)計(jì)是針對(duì)給定的產(chǎn)品圖樣,根據(jù)其生產(chǎn)批量的大小、沖壓設(shè)備的類型規(guī)格、模具制造能力及工人技術(shù)水平等具體生產(chǎn)條件,從對(duì)產(chǎn)品零件圖的沖壓工藝性分析入手經(jīng)過(guò)必要的工藝計(jì)算,制定出合理的工藝方案,最后編寫沖壓工藝卡的一個(gè)綜合分析、計(jì)算、設(shè)計(jì)過(guò)程。沖壓工藝方案的確定包括工序性質(zhì)、數(shù)量的確定,工序順序的安排,工序組合方式及工序定位方式的確定等內(nèi)容。
沖壓模具設(shè)計(jì)則是依據(jù)制定的沖壓工藝規(guī)程,在認(rèn)真考慮毛坯的定位、出件、廢料排出諸問(wèn)題以及模具的制造維修方便、操作安全可靠等因素后,設(shè)計(jì)計(jì)算并構(gòu)思出與沖壓設(shè)備相適應(yīng)的模具總體結(jié)構(gòu),然后繪制出模具總裝圖和所有非標(biāo)準(zhǔn)零件圖的整個(gè)設(shè)計(jì)繪圖過(guò)程。
歷經(jīng)近三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束,在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中通過(guò)參考、查閱各種有關(guān)模具方面的資料,請(qǐng)教各位老師有關(guān)模具方面的問(wèn)題,并且和同學(xué)的探討,模具設(shè)計(jì)在實(shí)際中可能遇到的具體問(wèn)題,使我在這短暫的時(shí)間里,對(duì)模具的認(rèn)識(shí)有了一個(gè)質(zhì)的飛躍。
從陌生到開(kāi)始接觸,從了解到熟悉,這是每個(gè)人學(xué)習(xí)事物所必經(jīng)的一般過(guò)程,我對(duì)模具的認(rèn)識(shí)過(guò)程亦是如此。經(jīng)過(guò)近三個(gè)月的努力,我相信這次畢業(yè)設(shè)計(jì)一定能為三年的大學(xué)生涯劃上一個(gè)圓滿的句號(hào),為將來(lái)的事業(yè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
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