底座沖壓沖孔落料模具設(shè)計

底座沖壓沖孔落料模具設(shè)計,底座,沖壓,沖孔,模具設(shè)計 1 緒論沖壓模具在實際工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。在傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)中工人生產(chǎn)的勞動強(qiáng)度大、勞動量大,嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率的提高。隨著當(dāng)今科技的發(fā)展,工業(yè)生產(chǎn)中模具的是用已經(jīng)越來越引起人們的重視,我而被大量應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中來。1.1 沖壓模具行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及技術(shù)趨勢改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟(jì)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(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，科龍、美的、康佳等集團(tuán)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。 隨著與國際接軌的腳步不斷加快，市場競爭的日益加劇，人們已經(jīng)越來越認(rèn)識到產(chǎn)品質(zhì)量、成本和新產(chǎn)品的開發(fā)能力的重要性。而模具制造是整個鏈條中最基礎(chǔ)的要素之一，模具制造技術(shù)現(xiàn)已成為衡量一個國家工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。 近年許多模具企業(yè)加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度，將技術(shù)進(jìn)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/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等國際通用軟件，個別廠家還引進(jìn)了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE軟件，并成功應(yīng)用于沖壓模的設(shè)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(jìn)步，東風(fēng)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(jī)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(jìn)步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計制造周期等方面做出了貢獻(xiàn)。 雖然中國模具工業(yè)在過去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重比較低；CAD/CAE/CAM技術(shù)的普及率不高；許多先進(jìn)的模具技術(shù)應(yīng)用不夠廣泛等等，致使相當(dāng)一部分大型、精密、復(fù)雜和長壽命模具依賴進(jìn)口。 1.2 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(yīng)該為適應(yīng)模具產(chǎn)品“交貨期短”、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價格低”的要求服務(wù)。達(dá)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(shè)計制造的發(fā)展方向。隨著微機(jī)軟件的發(fā)展和進(jìn)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(xùn)和技術(shù)服務(wù)的力度；進(jìn)一步擴(kuò)大CAE技術(shù)的應(yīng)用范圍。計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)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(jī)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璧闹T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、家電等行業(yè)得到成功應(yīng)用，相信在“十五”期間將發(fā)揮更大的作用。 (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(fù)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(jī)床在模具加工中應(yīng)用。預(yù)計這一技術(shù)將得到發(fā)展。 (5)提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度 我國模具標(biāo)準(zhǔn)化程度正在不斷提高，估計目前我國模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率已達(dá)到30%左右。國外發(fā)達(dá)國家一般為80%左右。 (6)優(yōu)質(zhì)材料及先進(jìn)表面處理技術(shù) 選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用相應(yīng)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(yīng)發(fā)展工藝先進(jìn)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(yuǎn)發(fā)展的目標(biāo)。模具自動加工系統(tǒng)應(yīng)有多臺機(jī)床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤；有完整的機(jī)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)。 2沖孔落料模設(shè)計產(chǎn)批量：大批量生產(chǎn)工件名稱：底座工件簡圖:如圖所示材料：20厚度：1.2mm圖 1 底座2.1 沖壓件工藝性分析此工件只有落料和沖孔兩個工序，材料為20鋼，具有良好的沖壓性能，適合沖裁。工件結(jié)構(gòu)簡單，具有8個12孔，孔與孔，孔與邊緣之間的距離也滿足要求，零件圖上形狀尺寸168mm,8mm， ,25mm,36mm均為自由公差可10看作IT12級，尺寸精度較低?？仔木嗟墓顬?.2屬于IT11級精度，可以通過模具結(jié)構(gòu)的正確性設(shè)計來實現(xiàn)。2.2 沖壓工藝方案的確定該零件包括沖孔和落料兩個基本工序，可以有三種工藝方案。方案一：先沖孔，后落料，采用單工序模生產(chǎn)。方案二：沖孔落料，在加彎曲。采用生產(chǎn)。方案三：沖孔落料級進(jìn)沖壓。采用級進(jìn)模生產(chǎn)。方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，但需要兩道工序兩副模具，成本高而生產(chǎn)效率低，難以滿足生產(chǎn)批量要求。方案二只需一副模具，工件的精度及生產(chǎn)效率都高，易于批量生產(chǎn)，接近凸凹模的許用最小壁厚，見表2.9.6【6】模具強(qiáng)度較好制造難度小，并且沖壓后成品件留在模具上，在清理模具上的物料時，操作較方便，方案三也只需要一副模具，生產(chǎn)效率高，但操作不方便，送料速度較快，通過對上述三種方案的分析比較，該件選擇第二種方案較為合適。沖壓生差采用該方案最佳。2.3主要設(shè)計計算2.3.1 排樣方式的確定與計算設(shè)計復(fù)合模，首先要設(shè)計條件排樣圖。底座的形狀簡單。由于零件外形尺寸為自由尺寸對精度要求不高，為了提高材料的利用率減少沖裁力，雖然這時會使零件外形尺寸公差等級降低但是經(jīng)過籌兼顧，全面考慮。這里我們采用少廢料排樣。如圖所示圖2少廢料排樣查板材標(biāo)準(zhǔn)【2】宜選1250mm1500mm的鋼板，每張鋼板可剪裁31張條料（170mm1500mm）每張條料可沖8個工件。故每張鋼板的利用率為 A1： 零件面積 A2: 鋼板面積2.3.2 沖壓力的計算該模具采用復(fù)合模，擬選用彈性卸料下出件。沖壓力的相關(guān)計算如下： 由上式知 沖裁件面積A1： A1432.24mm2 條料寬度 B40mm 步距S S80mm一個步距的材料利用率=80%沖壓力：沖裁力F： FKLt式中： F沖裁力（KN） L沖裁件剪切周邊長度（mm）t沖裁件材料厚度 被沖材料的抗剪強(qiáng)度（MPa）K系數(shù)，一般取1.3.上式抗剪強(qiáng)度與材料種類和培料的原始狀態(tài)有關(guān)，可在手冊中產(chǎn)迅查詢?yōu)榉奖阌嬎?，可取材料?.8. 故沖裁力表達(dá)方式又可表示為：F1.3LtLt式中被沖裁材料抗拉強(qiáng)度（MPa）查手冊【3】得20鋼的為355500MPa 取360Mpa卸料力Fx：FxKxFKx卸料力系數(shù) 見【1】表2.6.1 取Kx0.4Fx0.4146880N58752N推件力FT FTnKTF KT推件力系數(shù)見【1】表2.6.1 取FT0.055 n同時卡在凹模內(nèi)的沖裁件數(shù)n=h/t式中：h凹模洞口的直刃壁高度 t板料厚度n=h/t=8/1.2=7 查【1】表2.9.4 h6 取h8mm沖壓工藝總力Fz:彈性卸料：下出料方式2.3.3 壓力中心的確定及相關(guān)計算模具的壓力中心就是沖壓力合力的作用點。為了保證壓力機(jī)和模具的正常工作，應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機(jī)的中心滑塊中心線重合。否則，沖壓時滑塊就會承受偏心載荷，導(dǎo)致滑塊導(dǎo)軌與模具的導(dǎo)向部分不正常的磨損，還會使合理的間隙得不著保證，從而影響制件的質(zhì)量和降低模具的壽命，甚至損壞模具。此為多凸模模具的壓力中心，首先計算大凸模的壓力中心 圖3壓力中心坐標(biāo)表1為壓力中心坐標(biāo)：基本要素長度L/ mm各基本要素壓力中心坐標(biāo)值XYL1=3-800L2=28-79.8517.85L3=12-154-18L4=12-148-18L5=12-142-18L6=12-88-17.85L7=12-76-18L8=12-54-18L9=12-34-17.5L10=12-8-17.5同理可以得出：2.3.4初選壓力機(jī)若選用J23-16【2】 C點仍在壓力機(jī)模柄孔投影面積范圍內(nèi)，故滿足要求。通過校核;選開式雙柱可傾壓力機(jī)J23-16【2】表1-82；公稱壓力:160KN滑塊行程：55mm最大閉合高度：220mm閉合高度調(diào)整量：45mm立住距離：220mm滑塊中心線至床身距離：160mm工作臺尺寸（前后左右）：300mm450mm墊板尺寸：40mm模柄孔尺寸：40mm60mm最大傾角斜度：503 模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計3.1工作零部件計算由于制件結(jié)構(gòu)簡單，精度要求不高，所以采用凸模和凹模分開加工的方法制作凸凹模。這時需要分別計算和標(biāo)注凸模和凹模的尺寸和公差.沖孔時，間隙取在凹模上，則凸模尺寸：凹模尺寸： 孔心距： 上述中： DA , DT 落料凹，凸模尺寸 dT , dA 沖孔凸，凹模尺寸 dmin沖孔件孔的最小極限尺寸 L，Ld工件孔心距和凹?？仔木嗟墓Q尺寸工件制造公差Zmin最小合理間隙X磨損系數(shù)凸，凹模的制造公差，可按IT6IT7級來選取。未注公差按IT14級計算 x0.5查表2.33【1】 Zmin=0.132mm Zmax-0.240mmZmax-Zmin=0.240mm-0.132mm=0.108mm制造公差按IT14級取0.25，沖孔：校核：滿足間隙公差條件孔心距：外形落料凸模，凹模刃口尺寸計算凹模磨損后會增大的尺寸第一類尺寸圖 4 落料凹模對于尺寸168mm，12mm, 4mm, 8mm 選x0.5 制造公差取IT14. 168mm 0.87 ； 12mm =0.43 ；4mm =0.025 ； 8mm =0.43落料凸模的基本尺寸與凹模相同分別為101.151mm, 16.8925mm, 1.875mm ,13.957mm , 1.875mm3.2工件零部件的設(shè)計與標(biāo)準(zhǔn)化3.2.1落料凸模結(jié)合工件外形并考慮加工，將落料凸模設(shè)計成直通式，采用線切割機(jī)床加工。2個M8螺釘固定在墊板上（查【3】表1-210）與凸模定板的配合按H6/m5其總長按公式2.9.2查【1】得Lh1+h2+t+h選彈性卸料板L凸模長度（mm）h1凸模固定板厚度（mm）h1=(0.60.8)H 取h1=(0.60.8)H=13.217.6mm h1=16mmH凹模厚度H2卸料板厚度（mm）H2=(0.80.2)H=17.622mm 取h2=20mmt材料厚度h增加強(qiáng)度，它包括凸模的修模量，凸模進(jìn)入凹模的深度（0.5mm1mm）；凸模固定板與卸料板之間的安全距離等一般取1020mmL=h1+h2+t+h=16+20+1.5+16=53.5mm由于所沖的孔均為圓形，而且都不需要特別保護(hù)的小凸模，所以沖孔凸模采用臺階式。一方面加工簡單另一方面有便于裝配與更換選A型。查表【3】1-214沖8個mm的圓形凸模結(jié)構(gòu)3.2.2 凹模凹模采用整體式凹模，各沖裁的凹模孔均采用線切割機(jī)床加工，安排凹模在模架上的位置時要依據(jù)計算壓力中心與模柄中心重合。其輪廓尺寸可按公式2.9.3， 計算凹模厚度HH15mm K系數(shù)查【1】中表2.9.5 K=0.20 B1凹?？椎淖畲髮挾?但不小于15mm凹模壁厚C C=(1.52)H H=0.2103=20.6mm 取H=22mm C=(1.52)H=3344mm 凹模壁厚C=40mm凹模寬度B=b2+2C=17+240=97mm凹模長度L L=2b1+2C=2103+240=286mm (送料長度)3.2.3 彈壓卸料板彈壓卸料板厚度H=14mm.由表2.30查得卸料板孔與凸模的單邊間隙 Z1/2=0.153.2.4 卸料螺釘?shù)倪x用 卸料板上設(shè)置4個卸料螺釘，公稱直徑為12mm，螺紋部分為M1010mm .卸料釘尾部應(yīng)有足夠的行程空間。卸料螺釘擰緊后，應(yīng)使卸料板超出凸模1mm，有誤差時，有誤差時通過螺釘與卸料板之間安裝墊片來調(diào)整。3.2.5 卸料板橡膠設(shè)計卸料板橡膠設(shè)計計算表一。選用4塊橡膠的厚度務(wù)必一致，不然會造成受力不均勻，影響模具的正常工作。表2卸料板橡膠設(shè)計計算項目公式結(jié)果備注卸料板的工作行程hIH=h1+h+h24.3mmh為凸模凹進(jìn)卸料板的高度1mmh2凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度橡膠的工作HI=hI+9.2 mm為凸模修模量橡膠的自由高度=4 hI38mm取HI為高度的25%橡膠的預(yù)壓縮量=15%5.7mm一般=（10%15%）每個橡膠承受的載荷F1F1=/41201 N選用4個圓筒形橡膠橡膠的外徑DD=56.63 此為圓筒的內(nèi)徑，取d=13,P=0.5 MPa校核橡膠的高度0.5滿足要求橡膠的安裝高度H按=31.5聚氨酯橡膠：表847聚氨酯橡膠尺寸（冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)）也可選標(biāo)準(zhǔn)件：D=45 d=13 H=40由表850查得內(nèi)孔d與相應(yīng)的卸料螺釘尺寸d=13配用螺釘d=12（GB2867.581）3.2.6 定位裝置的設(shè)計與標(biāo)準(zhǔn)化3.2.7 定位板板的設(shè)計與標(biāo)準(zhǔn)化 經(jīng)查表【1】分析得導(dǎo)料板長度L=200mm，寬度B=32mm ，厚度h=6mm如圖圖5定位板3.2.8標(biāo)準(zhǔn)模架的選用由凹模周界可以選取標(biāo)準(zhǔn)模架。凹模周界286mm,B=97mm,閉合高度h1=220mm上模座（GB/T28255.9） 2869735下模座（GB/T2855.10） 2869740導(dǎo)柱（GB/T.2861.1） d/mml/mm d/mml/mm mm150mm 28mm150mm導(dǎo)套（GB/T2861.6） 導(dǎo)套d/mml/mmD/mm 分別為258533， 288533上模座厚度H上模取45mm，上模座墊板厚度 H墊取8mm，固定板厚度取20mm，下模座厚度取40mm，那么該模具的閉合高度=+L+H+H下-h2=35+8+53.5+22+40-2=156.5mm式中：L凸模長度 l=53.5mm H凹模厚度，H=22mm h2凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度h2=2mm.模柄與上模座的聯(lián)接采用旋入式的結(jié)構(gòu)如圖所示。d= 38 D=40 D1=48 H=35 H1=95圖6模柄3.2.9底座沖孔落料模的裝配根據(jù)復(fù)合模裝配要點,選凹模作為裝配基準(zhǔn),先裝下模,在裝下模,并調(diào)整間隙,試沖、返修。具體裝配如下:（1）凸、凹模預(yù)配裝配前仔細(xì)檢查各凸模形狀及尺寸以及凹模形孔,是否符合圖紙要求精度、形狀。將各凸模分別與相應(yīng)的凹模孔相配,檢查其間隙是否加工均勻。不適合者應(yīng)重新修?；蚋鼡Q。（2）凸模裝配以凹?？锥ㄎ?將各凸模分別壓入凸模固定板的形孔中,并擠緊牢固。（3）裝配下模在下模座上劃中心線,按中心預(yù)裝凹模、導(dǎo)料板。在下模座、導(dǎo)料板上,用已加工好的凹模分別確定其螺孔位置,并分別鉆孔,攻絲；將下模座、導(dǎo)料板、凹模、彈簧裝在一起,并用螺釘緊固,打入銷釘（4）裝配上模在已裝配好的下模上放等高墊鐵,再在凹模中放入0.12mm的紙片,然后將凸模與固定板組合裝入凹模；預(yù)裝上模座,劃出與凸模固定板相應(yīng)螺孔、銷孔位置并鉆削螺孔、銷孔；用螺釘將固定板組合、墊板、上模座連接在一起、但不要擰緊；將卸料板套裝在以裝入固定板的凸模上,裝上橡膠和卸料螺釘,并調(diào)節(jié)橡膠的預(yù)壓量,使預(yù)料板高出凸模下端約1mm；復(fù)查凸、凹模間隙并調(diào)整合適后,緊固螺釘;安裝導(dǎo)正銷、承料板;切紙檢查,合適后打入銷釘（5）試沖與調(diào)整裝機(jī)試沖并根據(jù)試沖結(jié)果做相應(yīng)調(diào)整4 彎曲部分的設(shè)計4.1 彎曲力的計算：當(dāng)彎曲圓角半徑較?。╮0.5t）時，根據(jù)毛抷與制件等體積法計算；當(dāng)彎曲圓角半徑較大（r0.5t）時，根據(jù)中性層長度不變原理計算。因為R4、R60.52=1,屬于圓角半徑較大的彎曲件。所以彎曲件的展開長度按直邊區(qū)與圓角區(qū)分段進(jìn)行計算。視直邊區(qū)在彎曲前后長度不變，圓角區(qū)展開長度按彎曲前后中性層長度不變條件進(jìn)行計算。彎曲件曲率半徑及彎曲中性層位置的確定：由于R1t=42=2，查表1得中性層的位移系數(shù)X1=0.46；變形區(qū)中性層曲率半徑可按經(jīng)驗公式=r+xt計算故 1=r+xt=(4+0.462)mm=4.92mm 同理R2/t=42=2，查表1得中性層的位移系數(shù)為X2=0.46； 得 2= r+xt=(6+0.462)mm=6.92mm4.1.1毛胚尺寸（中性層長度） L總=L直+L弧L弧=L1弧+L2弧 L1弧=1180=3.14604.92180=5.15 mm L2弧=2180=3.141206.92180=14.485mm該零件的毛抷展開寬度為 L總=L直+L弧 =40-2（28tan30+2）+2(28/sin60-8)+25.15+14.53mm =(40-4/3+10.3+14.53) mm = 40.52 mm進(jìn)行半成品工件加工使其在40mm.表3中性層位移系數(shù)xr/t 2 3 4 5V形彎曲 0.46 0.47 0.48 0.48U形彎曲 0.45 0.46 0.47 0.484.2彎曲模工作部分的尺寸計算4.2.1凸模工作部分的計算1）凸模圓角半徑當(dāng)彎曲件的相當(dāng)圓角半徑r/t較小時，取凸模圓角半徑r凸等于或略小于彎曲件內(nèi)側(cè)的圓角半徑r，但不能小于表2所列的最小彎曲半徑rmin。若彎曲件的r/t小于最小彎曲半徑rmin/t，則彎曲時應(yīng)取r凸rmin，然后增加一道整形工序，使整形模的凸模圓角半徑r凸=r見圖2。 當(dāng)彎曲件的相對彎曲半徑r/t較大（t/t10），精度要求較高時，必須考慮回彈的影響，根據(jù)回彈值的大小對凸模圓角半徑r凸進(jìn)行修正。表4最小彎曲半徑rmin材 料正火或退火冷作硬化彎曲線方向平行纖維方向垂直纖維方向平行纖維方向垂直纖維方向15、20、Q2350.5t0.1t1.0t0.5t如圖所示：圖7彎曲部分的工作簡圖由于此工件的R2/t=4/2=2較小，且R2為12mm，大于最小彎曲半徑（rmin=t=0.52=1.0mm），故凸模的圓角半徑r凸=R2=12mm2）凸模長度的計算當(dāng)采用彈性壓料板時，凸模長度按下式計算 L=h1+h2+h3+t+h式中h1凸模固定板厚度（mm）； H壓料板厚度（mm）； h3凸模進(jìn)入凹模的厚度（mm）； t板料的厚度（mm）； h附加長度（mm）。代入數(shù)據(jù)得L=(12+12+2+20+20)mm =66mm4.2.2凹模圓角半徑凹模圓角半徑r凹的大小對彎曲力以及彎曲件的質(zhì)量均有影響。r凹過小會使彎曲力的力臂減小，毛抷沿凹模圓角滑入時的阻力增大，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，否則在彎曲時毛抷會發(fā)生偏移。實際生產(chǎn)中，r凹通常根據(jù)材料的厚度t選取。當(dāng)t2mm，r凹=（36）t當(dāng)t=24mm，r凹=（23）t當(dāng)t4mm，r凹=2t因為材料厚度為2mm，所以r凹=（23）t，故凹模圓角半徑取r凹=4mm。對于v形彎曲模的凹模底部圓角半徑r凹見圖2，可根據(jù)彎曲變形區(qū)坯料變薄的特點，取r凹=（0.60.8）（r凸+t）計算：r凹=（0.60.8）（6+2）=4.86.4取r凹=6mm4.2.3凹模工作部分深度的計算。凹模工作部分的深度決定板料的進(jìn)模深度，同時也影響到彎曲件直邊的平直度，對工件的尺寸精度造成一定的影響。凹模深度L。及底部最小深度h如圖1所示，數(shù)值查表3，但應(yīng)保證凹模開口寬度L凹之值不大于彎曲坯料展開長度的0.8倍。此彎曲件：凹模的深度為1520mm，凹模底部的最小厚度為22mm，L凹=70mm。表5彎曲U形件的凹模深度及底部最小厚度彎曲件的邊長l材料厚度2244l0hl0hl0h5075751001001502025253030352732373035403237423540503742475 彎曲件回彈值的計算小變形程度（r/t10）時，回彈大，先計算凸模圓角半徑，在、再計算凸模角度；大變形程度（r/t5時，卸載后圓角半徑變化小，僅考慮彎曲中心角的回彈變化。彎曲時，彎曲中心角不為90，查相關(guān)手冊，r/t=4/2=35，屬于大變形程度。其回彈值可按下式計算： =/9090式中彎曲件的彎曲中心角為時的回彈角； 90彎曲中心角為90時的回彈角；彎曲件的彎曲中心角。經(jīng)查表3.2得，彎曲中心角為90的回彈角90=3，代入得=120/903=46 彎曲力的計算U形件自由彎曲時的彎曲力F自為=0.6kbt/(r+t)式中沖壓行程結(jié)束時自由彎曲的彎曲力（N）；K安全系數(shù)，一般取K=1.3；b-彎曲件的寬度（mm）；t彎曲件材料的厚度（mm）；彎曲件的抗拉強(qiáng)度（MPa）；r彎曲件的內(nèi)彎曲半徑（mm）。查表及有關(guān)資料得K=1.2，b=12mm，t=1.2mm， =450MPa，r=4mm代入得：=0.6kbt/(r+t)=1.21.2124450/（6+4）N=3.05424KN改裝是設(shè)有頂件裝置和壓料裝置的單工序彎曲模，其頂件力或壓料力的值可近似取自由彎曲力的30%80%，即（或）=K得=（0.30.8）3.15KN=（1.0532.808）KN取 =2KN同理：=（0.30.8）3.15KN=（1.0532.808）KN取=2KN校正彎曲時，校正彎曲力最大值在壓力機(jī)工作到下止點的位置，且校正力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于自由彎曲力（或接觸彎曲力），而彎曲工作過程中，二者又不是同時存在。因此查表4得P=70MPa，所以校正力F校為：=AP=（2039）70N=54.6KN式中校正彎曲力（N）；A-校正部分投影面積（mm2）；P單位面積的校正力（MPa）。表6單位面積校正力P值材料材料厚度t/mm113366101020鋼2535鋼304040504060507060807010080100100120對于校正彎曲，由于校正彎曲力比F頂和F壓大得多，故F頂、F壓可忽略不計，但在這里為了保險起見，在計算壓力機(jī)公稱壓力時，還是將其考慮進(jìn)去。F壓力機(jī)（1.21.3）（F校+F頂+F壓）KN=（1.21.3）（54.6+2+2）KN=（70.3276.18）KN故：初選壓力機(jī)型號為JB23-16.7 模具總體設(shè)計該模具采用彎曲單工序模，大批量生產(chǎn)，采用手動送料方式，從右向左送進(jìn)。上模主要有上模座，墊板，壓料板，凸模，凸模固定板，彈性元件，螺釘?shù)攘慵M成；下模主要有凹模，彈簧，螺釘，銷釘，頂桿，定位釘，擋料銷和下模座等零件組成。該彎曲單工序模的動作過程：沖壓時，板料從右向左送進(jìn)，由擋料銷和導(dǎo)料銷控制條料的送進(jìn)方向和步距。上模下行，進(jìn)行彎曲。彎曲過程中，彈性壓邊圈對板料起壓邊的作用，彎曲件平直度高，質(zhì)量好。彎曲完畢，上模回程，由于回彈因素，制件會卡在凹模內(nèi)，由下模的頂桿將其頂出。壓料板需留出擋料銷和導(dǎo)料銷的讓位孔。8模具主要零部件的設(shè)計與標(biāo)準(zhǔn)選用8.1 支撐零件的選用矩形模座的長度應(yīng)比凹模板長度大4070mm，寬度可以略大于或等于凹模板的寬度，模座的厚度可以參照標(biāo)準(zhǔn)模座，一般為凹模板厚度的1.01.5倍。8.2壓料裝置該模具采用彈性壓料裝置可保證V形凸緣的平面度它有壓料板，彈性元件和螺釘組成，裝在上模。彈性卸料板孔與凸模的單邊間隙為0.2mm【（0.10.2）t】，在自由狀態(tài)下彈性壓料板應(yīng)高出凹模刃口面0.51mm，其外形尺寸一般等于或大于凹模尺寸。8.3彎曲模的材料的選用及熱處理表7該彎曲模的材料選取、熱處理及各部分尺寸零件名稱標(biāo)準(zhǔn)號材料牌號硬度/HRC尺寸（HmmLmmbmm）下模座GB/T9436HT20044200130上模座GB/T9436HT20044200130凹模T10A56624412580凸模T10A5662665822凸模墊板T8A4348612580凸模固定板451212580螺釘GB/T699454548M12銷釘GB/T699454548129 設(shè)備的選定初選壓力機(jī)的公稱壓力為160KN，即JB23-16型開式雙柱可傾壓力機(jī)。JB23-10型壓力機(jī)的滑塊行程為55mm，大于工件高度的兩倍，滿足彎板彎曲時的沖壓行程。 最大閉合高度：220mm 最大裝模高度：175mm 連桿調(diào)節(jié)長度：45mm 壓力機(jī)工作臺尺寸（前后左右）300mm450mm 模柄孔尺寸：（直接深度）40mm60mm 最大傾斜角度：35由于彎曲模不是標(biāo)準(zhǔn)模架，因此，需要自行設(shè)計。取上模座高度為44mm，凸模固定板高度為12mm，凹模的高度為44mm，墊板高度為6mm，下模座高度為44mm，壓料板的厚度為12mm，板料厚度為2mm，中間的安全距離為20mm。彎曲模閉合高度是指沖床運行到下止點時，模具工作狀態(tài)的高度。故模具的閉合高度為 H= + + + + + +=（44+6+46+44+44）mm=186mm10 結(jié)束語畢業(yè)設(shè)計作為三年大學(xué)學(xué)習(xí)中極為重要的一部分，是衡量一個學(xué)生專業(yè)課水平的重要標(biāo)志。畢業(yè)設(shè)計是我們所學(xué)課程的一次系統(tǒng)而深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，是一次理論聯(lián)系實踐的訓(xùn)練，也是我們步入工作前的一次檢驗。就我個人而言，通過這次畢業(yè)設(shè)計，使我學(xué)習(xí)到了許多知識，對模具的設(shè)計與制造有了極為深刻的認(rèn)識，是一次由理論向?qū)嵺`的飛躍，回顧一個多月的設(shè)計生活，讓我感慨頗深，主要體會有以下幾點：(1) 扎實的基礎(chǔ)課，專業(yè)課是模具設(shè)計的基礎(chǔ)由于以前所學(xué)的課程難免有些理解不深，遺忘等，而本次設(shè)計又或多或少的用到了這些知識，從而迫使我認(rèn)真扎實的學(xué)習(xí)了以前的課程，并加深了對這些課程的理解、真正有一種溫故而知新的感覺，如機(jī)械制圖中的各種線型的特點應(yīng)用，材料力學(xué)中的應(yīng)力校核，熱處理中各種材料與熱處理性能，公差配合與測量技術(shù)中公差的正確選用，模具的加工與制造技術(shù)。塑料模具的設(shè)計與制造步驟，模具材料的正確選用等。(2) 理論與實踐相結(jié)合的重要性以前的學(xué)習(xí)中，基本上是純理論的學(xué)習(xí)，雖然有金工實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)等實踐的體味，但卻停留在表面上，沒有進(jìn)行過真正的設(shè)計，從而使理論與實踐嚴(yán)重脫節(jié)，而現(xiàn)在我們是在經(jīng)歷了金工實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)后的一次真正的練兵。我認(rèn)真回顧了以前所見所學(xué)的塑料模知識，在腦海里反復(fù)了思考了塑料模的步驟，然后開始到圖書館查資料作設(shè)計。在作設(shè)計的過程中，我才真正感覺到眼高手低的含義，同時也“窺一斑而知全豹”，自己的學(xué)習(xí)中的不足和薄弱環(huán)節(jié)暴露無遺，但是在老師們的幫助下以及自己的努力下，我終于克服了重重困難，使設(shè)計得以順利的進(jìn)行。通過向老師們請教，我了解到設(shè)計要面向企業(yè)，面向市場的原則，畢業(yè)設(shè)計正是對實踐能力的一次強(qiáng)有力的訓(xùn)練，是我們獨立工作的前湊，將對我們以后的工作產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。(3) 對模具設(shè)計中的安全性，經(jīng)濟(jì)性加深了認(rèn)識在設(shè)計工作中，要不斷對安全性進(jìn)行分析，從操作者的角度進(jìn)行設(shè)計，在設(shè)計中，需要考慮到模具的成本問題，經(jīng)濟(jì)效益是工業(yè)生產(chǎn)的前提，成本的高直接決定了產(chǎn)品的競爭力，故在設(shè)計中盡可能的選用標(biāo)準(zhǔn)件。(4) 電腦成為設(shè)計中重要的輔助工具由于工件形狀復(fù)雜，在設(shè)計中計算塑件的體積出現(xiàn)了很大的難度，后經(jīng)程老師指點迷津，通過Pro/E繪圖和計算才得以解決。另外在繪零件和裝配圖時采用電腦也更方便快捷。采用電腦處理，精度高，方便快捷，在本次設(shè)計時，要求機(jī)械繪圖，電子文檔文本，從而對AUTOCAD的學(xué)習(xí)有了很大的進(jìn)展，對WORD，WPS等各種文字處理工具有了更為熟練的操作，而模具CAD技術(shù)已成為該行業(yè)的發(fā)展趨勢，電腦終將成為設(shè)計的必備工具，這對提高學(xué)生的綜合素質(zhì)著極為重要的現(xiàn)在意義。(5) 設(shè)計態(tài)度直接決定著設(shè)計質(zhì)量畢業(yè)設(shè)計一般時間都足夠，但足夠的時間不一定都能設(shè)計出優(yōu)秀的模具。這就除了能力水平的問題外，極為重要的一點便是態(tài)度問題，作為學(xué)生必須要態(tài)度謙虛、工作認(rèn)真、勤學(xué)好問、實事求是，才能正確對待設(shè)計，才有可能取得設(shè)計的圓滿成功?？傊ㄟ^畢業(yè)設(shè)計使我對模具的設(shè)計與制造有了更深的認(rèn)識，得到了許多有益的啟示，這對畢業(yè)后的過渡轉(zhuǎn)變有極重要的影響。在以后的工作中，我將繼續(xù)保持謙虛謹(jǐn)慎的工作作風(fēng)，揚長避短，多與人交流，提高自己的個人素質(zhì)和技能積累經(jīng)驗，誠實守信，爭取在事業(yè)上更上一層樓，芝麻開花節(jié)節(jié)高。 參考文獻(xiàn)1原紅玲.沖壓工藝與模具設(shè)計M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.82 李紹林、馬長福主編.實用模具技術(shù)手冊M.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，19983 陳錫棟、周小玉主編.實用模具技術(shù)手冊M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20014 付宏生.冷沖壓工藝與模具設(shè)計制造M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005. 5 王秀鳳.萬良輝.冷沖壓模具設(shè)計與制造M.北京：北京航天航空大學(xué)出版社，2005. 6 劉華剛.沖壓工藝及模具設(shè)計M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，20077 馬朝興.沖壓工藝與模具設(shè)計M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，20068 張炳璋.板料沖壓工藝與模具設(shè)計M.西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社，1997.9 張均.冷沖壓模具設(shè)計與制造M. 西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社，1997.10 吳伯杰.沖壓工藝與模具設(shè)計M.北京：電子工業(yè)出版社，200511 白傳悅，王芳.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)M.西安：陜西科學(xué)技術(shù)出版社，2003.12 杜文寧.模具鉗工工藝與技能訓(xùn)練M.北京：中國勞動社會保障出版社，200213 徐慧明.模具制造工藝學(xué)M.北京：北京理工大學(xué)出版社，200714 肖景榮，姜奎華.沖壓工藝學(xué)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，200215 孫鳳勤.沖壓與塑壓設(shè)備M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，199716 吳兆祥，高楓.模具材料及表面處理M.北京：高等教育出版社，2002.17 徐政坤.沖壓模具及設(shè)備M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.32