底孔U形筒形件、U型彎曲沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì)含6張CAD圖

底孔U形筒形件、U型彎曲沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì)含6張CAD圖,底孔,形筒形件,彎曲,曲折,沖壓,成形,工藝,模具設(shè)計(jì),cad XXX XXX設(shè)計(jì)中期檢查表 學(xué)生姓名 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 選題情況 課題名稱 U型彎曲沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì) 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 開題報(bào)告 有 無 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)及解答問題情況 優(yōu) 良 中 差 中期成績評定： 所在專業(yè)意見： 負(fù)責(zé)人： 2014年 2 月 22 日 XXXXX XX設(shè)計(jì)任務(wù)書 系 部： 專 業(yè)： 學(xué)生姓名: 學(xué) 號: 設(shè)計(jì)題目： U型彎曲沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì) 起 迄 日 期: 20XX年1月4日~ 5月3日 指 導(dǎo) 教 師: 20XX年 1 月4 日 XX 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書 1．本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題來源及應(yīng)達(dá)到的目的： 該課題來源于丁海老師布置的圖冊上的制件圖。 在完成該課題之后，應(yīng)對沖壓工藝生產(chǎn)較為熟悉，能熟練掌握相關(guān)設(shè)計(jì)手冊的使用，能獨(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，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)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）了解目前國內(nèi)外沖壓模具的情景。 （2）工件的結(jié)構(gòu)工藝分析； （3）彎曲模設(shè)計(jì)，并編寫設(shè)計(jì)說明書一份； （4）繪制模具總裝圖一張，并畫出所有零件的零件圖； （5）編制主要零件加工工藝過程卡。 厚度：2.0mm 材料：Q235-A 生產(chǎn)批量：中批量 所在專業(yè)審查意見： 負(fù)責(zé)人： 年 月 日 系部意見： 系領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日 XXXXXX XX設(shè)計(jì)說明書 XX設(shè)計(jì)題目： U型彎曲沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì) 系 部 專 業(yè) 班 級 學(xué)生姓名 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 20XX年 4 月 16 日 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 工序名稱 粗銑 工序號 05 零件名稱 凸模固定板 零件號 00-02 零件重量 同時(shí)加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 號 重 量 Q235鋼 40-45HRC 設(shè) 備 夾 具 名 稱 輔 助 工 具 名 稱 型 號 銑床 虎鉗 游標(biāo)卡尺 安 裝 工 步 安裝及工步說明 刀 具 量 具 走 刀 長 度 走 刀 次 數(shù) 切 削 深 度 進(jìn)給量 主 軸 轉(zhuǎn) 速 切 削 速 度 基 本 工 時(shí) 一次 1 銑上平面 φ75面銑刀 游標(biāo)卡尺 0.5 2 1 200㎜/ min 800r/min 一次 1 銑下平面 φ75面銑刀 游標(biāo)卡尺 0.5 2 1 200㎜/ min 800r/min 一次 2 銑兩端面 φ20立銑刀 游標(biāo)卡尺 0.5 1 1 60㎜/ min 300r/min 一次 2 銑兩端面 φ20立銑刀 游標(biāo)卡尺 0.5 1 1 60㎜/ min 300r/min 設(shè) 計(jì) 者 指 導(dǎo) 教 師 共 1 頁 第1頁 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 工序名稱 粗銑 工序號 02 零件名稱 凹模 零件號 00-01 零件重量 同時(shí)加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 號 重 量 Cr6WV 58-62HRC 設(shè) 備 夾 具 名 稱 輔 助 工 具 名 稱 型 號 銑床 虎鉗 游標(biāo)卡尺 安 裝 工 步 安裝及工步說明 刀 具 量 具 走 刀 長 度 走 刀 次 數(shù) 切 削 深 度 進(jìn)給量 主 軸 轉(zhuǎn) 速 切 削 速 度 基 本 工 時(shí) 一次 1 銑上平面 φ75面銑刀 游標(biāo)卡尺 0.5 2 1 200㎜/ min 800r/min 一次 1 銑下平面 φ75面銑刀 游標(biāo)卡尺 0.5 2 1 200㎜/ min 800r/min 一次 2 銑兩端面 φ20立銑刀 游標(biāo)卡尺 0.5 1 1 60㎜/ min 300r/min 一次 2 銑兩端面 φ20立銑刀 游標(biāo)卡尺 0.5 1 1 60㎜/ min 300r/min 設(shè) 計(jì) 者 指 導(dǎo) 教 師 共 1 頁 第1頁 機(jī) 械 加 工 工 藝 過 程 卡 零件號 零 件 名 稱 00-01 凹模 工序號 工 序 名 稱 設(shè) 備 夾 具 刀 具 量 具 工 時(shí) 名 稱 型 號 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 01 下料：φ120mm×22mm 等離子 直尺 02 粗銑：銑各面,互為直角,留單邊余量0.5mm 銑床 虎鉗 標(biāo)準(zhǔn) 面銑刀 游標(biāo)卡尺 03 磨削：磨各面,互為垂直,留單邊余量0.3mm 磨床 磁力夾具、虎鉗 砂輪 游標(biāo)卡尺 04 鉗工：劃線,按位置加工孔,并攻螺紋 鉆床 虎鉗 鉆刀、鉸刀、攻絲刀 高度尺、游標(biāo)卡尺 05 熱處理：按熱處理工藝,淬火回火達(dá)到58～62HRC 電熱爐 火鉗 06 磨削：精磨上下平面 磨床 磁力夾具、虎鉗 砂輪 游標(biāo)卡尺 07 線切割：按圖紙要求進(jìn)行線切割 線切割機(jī)床 復(fù)式支撐夾具 銅絲 游標(biāo)卡尺 08 鉗工：鉗工精修、拋光 研磨工具 游標(biāo)卡尺 編制 校對 審核 批準(zhǔn) 機(jī) 械 加 工 工 藝 過 程 卡 零件號 零 件 名 稱 00-02 凸模固定板 工序號 工 序 名 稱 設(shè) 備 夾 具 刀 具 量 具 工 時(shí) 名 稱 型 號 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 01 下料：φ120mm×12mm 等離子 直尺 02 粗銑：銑各面,互為直角,留單邊余量0.5mm 銑床 虎鉗 標(biāo)準(zhǔn) 面銑刀 游標(biāo)卡尺 03 磨削：磨各面,互為垂直,留單邊余量0.3mm 磨床 磁力夾具、虎鉗 砂輪 游標(biāo)卡尺 04 鉗工：劃線,按位置加工孔,并攻螺紋 鉆床 虎鉗 鉆刀、鉸刀、攻絲刀 高度尺、游標(biāo)卡尺 05 熱處理：按熱處理工藝,淬火回火達(dá)到58～62HRC 電熱爐 火鉗 06 磨削：精磨上下平面 磨床 磁力夾具、虎鉗 砂輪 游標(biāo)卡尺 07 線切割：按圖紙要求進(jìn)行線切割 線切割機(jī)床 復(fù)式支撐夾具 銅絲 游標(biāo)卡尺 08 鉗工：鉗工精修、拋光 研磨工具 游標(biāo)卡尺 編制 校對 審核 批準(zhǔn) U型彎曲沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì) 摘 要 本文介紹的是彎板支架沖孔彎曲級進(jìn)模，該模具實(shí)例結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用，使用方便可靠。首先根據(jù)工件圖算工件的展開尺寸，再根據(jù)展開尺寸算該零件的壓力中心，材料利用率，畫排樣圖；其次依據(jù)凸、凹模不同的制造方法和沖裁工藝方案計(jì)算出凸、凹模的刃口尺寸；計(jì)算沖壓力，選擇沖壓設(shè)備；根據(jù)零件的幾何形狀要求和尺寸的分析，進(jìn)行凸、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),最后總體設(shè)計(jì)。當(dāng)所有的參數(shù)計(jì)算完后，對模具的裝配方案，對主要零件的設(shè)計(jì)和裝配要求技術(shù)要求都進(jìn)行分析。在設(shè)計(jì)過程中除了設(shè)計(jì)說明書外，還包括模具的裝配圖，非標(biāo)準(zhǔn)零件的零件圖。 關(guān)鍵詞：彎曲；級進(jìn)模 ；沖壓 The Injection Mold Design of long-barreled se Abstract This article introduces is the angle iron support punch holes bending concatenation-mould membrane. This mold example structure is simple. The easy to operate is reliable. First launches the size according to the work piece graphic calculation work piece. Again acts according to launches the size to calculate this components the center of pressure. Material use factor, flowered row of specimen map; Next basis convex-concave mold different manufacture method and the blanking craft plan calculates the convex-concave cutting edge size,computation ramming strength,choice ramming equipment. According to components geometry shape request and size analysis, carries on the convex-concave mold structural design; finally system design. After all parameters calculate, to mold assembly plan, carry on the analysis to the major parts design and the matching requirement. In design process besides design instruction booklet, also includes the mold the assembly drawing,non-standard letter detail drawing. Keywords:bending, concatenation-mould, pressing IV 目 錄 1緒論……………………………………………………………………………… 1 1.1模具的歷史和背景………………………………………………………… 1 1.2標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展現(xiàn)狀…………………………………………………………… 1 1.3標(biāo)準(zhǔn)件市場發(fā)展展望……………………………………………………… 4 2沖孔落料模具設(shè)計(jì)……………………………………………………………… 7 2.1沖裁件工藝分析…………………………………………………………… 7 2.2沖裁工藝和方案分析……………………………………………………… 7 2.3模具類型的選擇…………………………………………………………… 8 3彎曲模的設(shè)計(jì)……………………………………………………………………10 3.1彎曲件的結(jié)構(gòu)工藝性………………………………………………………10 3.2彎曲工藝設(shè)計(jì)………………………………………………………………11 3.3重要零部件設(shè)計(jì)……………………………………………………………16 3.4模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………………………………………………………………19 4模具的裝配………………………………………………………………………22 5設(shè)計(jì)小節(jié)…………………………………………………………………………23 致 謝………………………………………………………………………………25 參考文獻(xiàn)………………………………… ………………………………………26 編號： XXX XXX 專業(yè) XX設(shè)計(jì)（XX）答辯記錄 論文名稱： U型彎曲沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì) 班 級 學(xué) 號 姓 名 答 辯 記 錄 記錄人： 年 月 日 XXXXX XX設(shè)計(jì)評語 學(xué)生姓名： 班級: 學(xué)號： 題 目：U型彎曲沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì) 綜合成績： 指導(dǎo)者評語： 1）該同學(xué)工作態(tài)度較認(rèn)真，基本能完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)； 2）該同學(xué)能正確查閱國內(nèi)有關(guān)沖壓模具設(shè)計(jì)與制造方面的大量資料，制訂出了較合理的沖壓成形工藝及模具結(jié)構(gòu)； 3）該同學(xué)設(shè)計(jì)說明書內(nèi)容基本完整，計(jì)算基本正確，格式較規(guī)范； 4）該同學(xué)裝配圖、零件圖設(shè)計(jì)較合理，但圖紙中存在一定的錯(cuò)誤； 5）建議該同學(xué)成績評定：中等； 6）可以提交答辯 指導(dǎo)者(簽字)： 年 月 日  設(shè)計(jì)評語 評閱者評語： 1）該同學(xué)工作態(tài)度較認(rèn)真，基本能完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)； 2）該同學(xué)查閱了國內(nèi)有關(guān)沖壓模具設(shè)計(jì)與制造方面的大量資料，制訂出了較合理的沖壓成形工藝及模具結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)中不存在創(chuàng)新； 3）該同學(xué)設(shè)計(jì)說明書內(nèi)容基本完整，計(jì)算基本正確，格式較規(guī)范； 4）該同學(xué)裝配圖、零件圖設(shè)計(jì)較合理，視圖表達(dá)存在一定的錯(cuò)誤； 5）建議該同學(xué)成績評定：中等； 6）可以提交答辯。 評閱者(簽字)： 年 月 日 答辯委員會(huì)（小組）評語： 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書格式比較規(guī)范，內(nèi)容完整。模具設(shè)計(jì)圖紙結(jié)構(gòu)較合理，繪圖比較規(guī)范。繪圖表達(dá)有少許錯(cuò)誤，技術(shù)要求不規(guī)范。評定該生畢業(yè)成績?yōu)橹小? 答辯委員會(huì)（小組）負(fù)責(zé)人(簽字)： 年 月 日 U型彎曲沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì) 摘 要 本文介紹的是彎板支架沖孔彎曲級進(jìn)模，該模具實(shí)例結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用，使用方便可靠。首先根據(jù)工件圖算工件的展開尺寸，再根據(jù)展開尺寸算該零件的壓力中心，材料利用率，畫排樣圖；其次依據(jù)凸、凹模不同的制造方法和沖裁工藝方案計(jì)算出凸、凹模的刃口尺寸；計(jì)算沖壓力，選擇沖壓設(shè)備；根據(jù)零件的幾何形狀要求和尺寸的分析，進(jìn)行凸、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),最后總體設(shè)計(jì)。當(dāng)所有的參數(shù)計(jì)算完后，對模具的裝配方案，對主要零件的設(shè)計(jì)和裝配要求技術(shù)要求都進(jìn)行分析。在設(shè)計(jì)過程中除了設(shè)計(jì)說明書外，還包括模具的裝配圖，非標(biāo)準(zhǔn)零件的零件圖。 關(guān)鍵詞：彎曲；級進(jìn)模 ；沖壓 The Injection Mold Design of long-barreled se Abstract This article introduces is the angle iron support punch holes bending concatenation-mould membrane. This mold example structure is simple. The easy to operate is reliable. First launches the size according to the work piece graphic calculation work piece. Again acts according to launches the size to calculate this components the center of pressure. Material use factor, flowered row of specimen map; Next basis convex-concave mold different manufacture method and the blanking craft plan calculates the convex-concave cutting edge size,computation ramming strength,choice ramming equipment. According to components geometry shape request and size analysis, carries on the convex-concave mold structural design; finally system design. After all parameters calculate, to mold assembly plan, carry on the analysis to the major parts design and the matching requirement. In design process besides design instruction booklet, also includes the mold the assembly drawing,non-standard letter detail drawing. Keywords:bending, concatenation-mould, pressing II  目 錄 1緒論………………………………………………………………………… 1 1.1模具的歷史和背景…………………………………………………… 1 1.2標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展現(xiàn)狀……………………………………………………… 1 1.3標(biāo)準(zhǔn)件市場發(fā)展展望………………………………………………… 4 2沖孔落料模具設(shè)計(jì)………………………………………………………… 7 2.1沖裁件工藝分析…………………………………………………………… 7 2.2沖裁工藝和方案分析………………………………………………… 7 2.3模具類型的選擇……………………………………………………… 8 3彎曲模的設(shè)計(jì)………………………………………………………………10 3.1彎曲件的結(jié)構(gòu)工藝性…………………………………………………10 3.2彎曲工藝設(shè)計(jì)…………………………………………………………11 3.3重要零部件設(shè)計(jì)……………………………………………………………16 3.4模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………………………………………………………………19 4模具的裝配…………………………………………………………………22 5設(shè)計(jì)小節(jié)……………………………………………………………………23 致 謝…………………………………………………………………………25 參考文獻(xiàn)………………………………… …………………………………26 1 緒 論 1.1模具的歷史和背景 冷沖壓加工工藝在我國已有悠久的歷史。據(jù)文獻(xiàn)記載:我國勞動(dòng)人民遠(yuǎn)在青銅時(shí)期就發(fā)現(xiàn)了金屬具有錘擊變形的性能,到了戰(zhàn)國時(shí)代(公元前 403～前 221年)已經(jīng)能煉劍淬火。我們的祖先在2300年前已掌握了錘擊金屬制造兵器和各種日用品技術(shù)。在漫長的封建社會(huì)時(shí)期,我國勞動(dòng)人民在金、銀、銅裝飾品和日用品 的制作中,更是顯示出了精巧的工藝技術(shù)和高超的藝術(shù)水平,令人嘆為觀止。近代,從上個(gè)世紀(jì) 20 年代開始,金屬制品、玩具和小五金等行業(yè)就開始使用 沖床、壓力機(jī)等簡易機(jī)械設(shè)備及相應(yīng)的模具加工產(chǎn)品的毛坯或某些零部件,其中 的“刀口模子”專門用于落料、沖孔,“塢工模子”可用于金屬拉伸。由于生產(chǎn) 力較為低下,技術(shù)水平不夠,當(dāng)時(shí)各廠使用的沖壓設(shè)備功率都不大,甚至大多還是 手扳腳踏。模具加工業(yè)以手工為主,故而模具的精度不高,損壞率大。直到 20 世 紀(jì) 40年代初,出現(xiàn)水壓機(jī)冷沖模具。50 年代公私合營后,增添了磨床、銑床和鋸床等設(shè)備,又配上硬度計(jì)、外徑內(nèi)徑測定器和塊規(guī)等較為精密的測量設(shè)備,冷沖模具的精度得以提高。六七十年代,隨著產(chǎn)品生產(chǎn)大量使用沖壓機(jī)床,冷沖模具已從原來單沖落料、單沖孔模具發(fā)展為落料、沖孔復(fù)合模。同時(shí)由于冷沖模架標(biāo)準(zhǔn)件的出現(xiàn),使模具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)形式多樣化,精度也由此提高。與此同時(shí),隨著熱處理技術(shù)的進(jìn)步和檢測手段的完善,冷沖模具使用壽命提高 5～7 倍。這一時(shí)期,還由于成型磨削、電脈沖和線切割機(jī)等機(jī)床相繼使用,又采用硬質(zhì)合金為模具材料,冷沖模具的制作工藝有了新的發(fā)展。設(shè)計(jì)人員改進(jìn)制模工藝,具有自動(dòng)送料、自動(dòng)理片和接料裝置的復(fù)合模具大量問世。靠模銑床引進(jìn)后,用石膏、木模或?qū)嵨锛纯?翻制出相同形狀的模芯,使復(fù)合拉深模具的制作方便了許多,確保了精度。70 年代 以后,使用斜度線切割機(jī)加工冷沖模具,其凸模(沖頭)和凹模可先淬火處理再切割 裝配,取代了原來冷沖模具制作需要熱處理-裝配-變形修正的繁瑣工藝,模具的精 度可達(dá)到0.01mm。可以說這段時(shí)間我國的模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展日新月異。 1.2標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展現(xiàn)狀 模具是機(jī)械制造業(yè)中技術(shù)先進(jìn)、影響深遠(yuǎn)的重要工藝裝備,具有生產(chǎn)效率高、材料利用率高、制件質(zhì)量優(yōu)良、工藝適應(yīng)性好等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于汽車、機(jī)械、航天、航空、輕工、電子、電器、儀表等行業(yè)。2005年中國模具工業(yè)產(chǎn)值達(dá)到610億元,增長率保持在25%的高水平,行業(yè)的生產(chǎn)能力約占世界總量的10%,僅次于日本、美國而位列世界第三。當(dāng)前，我國模具制造方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比，差距較大主要表現(xiàn)在： （1）標(biāo)準(zhǔn)化程度低; （2）模具制造精度低、周期長。 提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本、擴(kuò)大沖壓工藝應(yīng)用范圍；提高沖壓零件精度、減少制造周期、提高模具壽命；模具的標(biāo)準(zhǔn)化及專業(yè)化、管理的統(tǒng)一化及等級化；提高專業(yè)人員的技術(shù)水平和素質(zhì)。 沖壓是利用安裝在沖壓設(shè)備上的模具對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。由于沖壓加工具有許多突出的優(yōu)點(diǎn)，因此在工業(yè)生產(chǎn)中，尤其是大批量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。從精細(xì)的電子元件、儀表指針到汽車的覆蓋件、高壓容器封頭以及航空航天器的蒙皮、機(jī)身等均需沖壓加工。隨著工業(yè)產(chǎn)品的不斷發(fā)展和生產(chǎn)技術(shù)水平不斷提高，不少過去用鑄造、鍛造、切削加工方法制造的零件，已被質(zhì)量輕、剛度好的沖壓件所代替。我國沖壓模具無論在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都已有了很大發(fā)展，但與國民經(jīng)濟(jì)需求和世界先進(jìn)水平相比，差距仍很大，一些大型精密、復(fù)雜、長壽命的高檔模具每年仍大量進(jìn)口，特別是中高檔轎車的覆蓋件模具，目前仍主要依靠進(jìn)口。一些低檔次的簡單沖模，已趨供過于求，市場競爭激烈。我國沖壓模具產(chǎn)品質(zhì)量水平低主要表現(xiàn)在精度、表面粗糙度、壽命及模具的復(fù)雜程度上；生產(chǎn)工藝水平低則主要表現(xiàn)在加工工藝、加工裝備等方面。 現(xiàn)代模具工業(yè)有“不衰亡工業(yè)”之稱。世界模具市場總體上供不應(yīng)求，市場需求量維持在600億至650億美元，同時(shí)，我國的模具產(chǎn)業(yè)也迎來了新一輪的發(fā)展機(jī)遇。近幾年，我國模具產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值保持13%的年增長率（據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2004年國內(nèi)模具進(jìn)口總值達(dá)到600多億，同時(shí)，有近200個(gè)億的出口）。目前，中國17000多個(gè)模具生產(chǎn)廠點(diǎn)，從業(yè)人數(shù)約50多萬。 工業(yè)總產(chǎn)值中企業(yè)自產(chǎn)自用的約占三分之二，作為商品銷售的約占三分之一。在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，沖壓模具約占50%，塑料模具約占33%，壓鑄模具約占6%，其它各類模具約占11%。 由于沖壓工藝具有生產(chǎn)率、生產(chǎn)成本低、材料利用率高、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)域已取代機(jī)械加工，并正逐步擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。據(jù)國際生產(chǎn)技術(shù)協(xié)會(huì)預(yù)測，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完成。因此，沖壓技術(shù)對發(fā)展生產(chǎn)、增加效益、更新產(chǎn)品等方面具有重要作用。在近半個(gè)世紀(jì)以來，我國的冷沖壓工藝和其它生產(chǎn)工藝一樣，得到了迅速的發(fā)展。在一些工廠中，建立了具有現(xiàn)代規(guī)模和技術(shù)先進(jìn)的冷沖壓生產(chǎn)車間，并建立了專門研究冷沖壓技術(shù)的科研機(jī)構(gòu)及專業(yè)性工廠，培養(yǎng)了大批從事冷沖壓生產(chǎn)的科技人員，廣泛地開展了冷沖壓生產(chǎn)的科技及學(xué)術(shù)活動(dòng)，編輯出版了各種冷沖壓技術(shù)資料，從而使冷沖壓生產(chǎn)技術(shù)得到了迅速發(fā)展。在冷沖壓生產(chǎn)中，出現(xiàn)了很多可喜的高科技成果。沖壓加工的工藝和設(shè)備正在不斷地發(fā)展，例如精密沖裁、冷擠壓、多工位自動(dòng)沖壓、高速成形、液壓成形、超塑沖壓等，把冷沖壓生產(chǎn)技術(shù)提高到了新的水平。為了適應(yīng)冷沖壓工藝水平的提高，我國對沖模的研制也在不斷加強(qiáng)。近年來，出現(xiàn)了很多制造周期短、使用壽命長的新型沖模結(jié)構(gòu)。并且，模具加工工藝及模具材料也相應(yīng)地在不斷革新，例如采用鋼結(jié)硬質(zhì)合金、硬質(zhì)合金或低熔點(diǎn)合金澆注模具、采用電加工技術(shù)及計(jì)算機(jī)制造沖模等以適用于不同的生產(chǎn)條件。從而使沖壓生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量、勞動(dòng)生產(chǎn)率大大提高，成本也大幅度下降，有利地推動(dòng)了我國社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)建設(shè)和發(fā)展。 我國的模具工業(yè)的發(fā)展，日益受到人們的重視和關(guān)注，在電子、汽車、電機(jī)、電器、儀器、儀表、家電和通信等產(chǎn)品中，60%-80%的零部件都要依靠模具成形（型）。用模具生產(chǎn)制件所具備的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和代消耗，是其它加工制造方法所不能比擬的。近幾年，我國模具工業(yè)一直以每年15%左右的增長速度發(fā)展，2003年，我國模具總產(chǎn)值超過400億元人民幣。模具工業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步，在很大程度上取決于模具加工設(shè)備、軟件及切削刀具的制造水平。如今，人們對手機(jī)、電腦、汽車、手表、數(shù)碼電子等商品的要求一點(diǎn)也不低于發(fā)達(dá)國家。但另一方面，我國生產(chǎn)這些商品所需模具的工作母機(jī)即模具加工設(shè)備的制造水準(zhǔn)，從總體上來說還是比較低的。這就出現(xiàn)了一個(gè)奇怪的現(xiàn)象，這些年我國模具生產(chǎn)所需的先進(jìn)加工設(shè)備、制造軟件及切削刀具進(jìn)口越來越多。去年，我國機(jī)床進(jìn)口約60億美元，其中用于模具生產(chǎn)的就占十分之一；去年我國模具生產(chǎn)所需超硬質(zhì)合金和陶瓷等超硬刀具銷售額約12億元，其中90%依賴進(jìn)口。 隨著計(jì)算機(jī)軟件的發(fā)展和進(jìn)步，CAD/CAE/CAM/UG技術(shù)也日臻成熟，其現(xiàn)代模具中的應(yīng)用將越來越廣泛。可以預(yù)料不久的將來，模具制造業(yè)將從機(jī)械制造業(yè)中分離出來，而獨(dú)立成為國民經(jīng)濟(jì)中不可缺少的支柱產(chǎn)業(yè)，與此同時(shí)，也進(jìn)一步促進(jìn)了模具制造技術(shù)向集成化、智能化、益人化、高效化方向發(fā)展。因此，大力發(fā)展模具工業(yè)可以促進(jìn)我國更快的走向工化國家。 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(jià)格低”的要求服務(wù)。達(dá)到這一要求急需發(fā)展如下幾項(xiàng)： (1) 全面推廣CAD/CAM/CAE/UG技術(shù)：模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向。隨著微機(jī)軟件發(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(jì)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(gè)行業(yè)中推廣成為可能，實(shí)現(xiàn)技術(shù)資源重新整合，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。 (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(shí)現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)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。? (4) 電火花銑削加工。 (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(jì)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。 (7) 模具研磨拋光將自動(dòng)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(dòng)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(dòng)加工系統(tǒng)的發(fā)展 。然近年來我國模具行業(yè)職工隊(duì)伍發(fā)展迅速，估計(jì)目前已達(dá)近百萬人，但由于模具企業(yè)數(shù)量的急劇膨脹、傳統(tǒng)教育的力不從心以及模具技師的老齡化，模具人才遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上行業(yè)的發(fā)展需求。 1.3標(biāo)準(zhǔn)件市場發(fā)展展望 模具標(biāo)準(zhǔn)件是模具的重要組成部分，對縮短模具設(shè)計(jì)制造周期、降低模具生產(chǎn)成本、提高模具質(zhì)量都具有十分重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義。國際模具及五金塑膠產(chǎn)業(yè)供應(yīng)商協(xié)會(huì)副秘書長王金玲表示，模具標(biāo)準(zhǔn)件的專業(yè)化生產(chǎn)和商品化供應(yīng)，極大地促進(jìn)了模具工業(yè)的發(fā)展。廣泛應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)件可縮短設(shè)計(jì)制造周期達(dá)25-40%；可節(jié)約由于使用者自制標(biāo)準(zhǔn)件所造成的社會(huì)工時(shí)，減少原材料及能源的浪費(fèi)；可為模具CAD/CAM等現(xiàn)代技術(shù)的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)；可顯著提高模具的制造精度和使用性能。通常采用專業(yè)化生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)件比自制標(biāo)準(zhǔn)件其配合精度和位置精度將至少提高一個(gè)數(shù)量級，并可保證互換性，提高模具的使用壽命，進(jìn)而促進(jìn)行業(yè)內(nèi)部經(jīng)濟(jì)體制、經(jīng)營機(jī)制以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)管理方面的改革，實(shí)現(xiàn)專業(yè)化和規(guī)?；a(chǎn)，并帶動(dòng)模具標(biāo)準(zhǔn)件商品市場的形成與發(fā)展?？梢哉f沒有模具標(biāo)準(zhǔn)件的專業(yè)化和商品化，就沒有模具工業(yè)的現(xiàn)代化。 委員會(huì)成立以來，組織專家對模具標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制定、修訂和審查，共發(fā)布了90多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，其中沖模標(biāo)準(zhǔn)22項(xiàng)、塑料模標(biāo)準(zhǔn)20余項(xiàng)。這些標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布、實(shí)施，推動(dòng)了模具行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展，產(chǎn)生了很大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。模標(biāo)準(zhǔn)件的研究、開發(fā)和生產(chǎn)正在全面深入展開，無論是產(chǎn)品類型、品種、規(guī)格，還是產(chǎn)品的技術(shù)性能和質(zhì)量水平都有明顯的提高。 西安解放軍1001模具標(biāo)準(zhǔn)件研究所開發(fā)研制含油導(dǎo)板和導(dǎo)套、球鎖式快換凸模和固定板、斜楔裝置和零部件、高檔塑料模標(biāo)準(zhǔn)件；昆山精密模具導(dǎo)向件有限公司生產(chǎn)的精密導(dǎo)向件；廣州東華模具推桿廠生產(chǎn)的氮化推桿；渭河工模具總廠生產(chǎn)的沖壓模架；福州東方模具公司生產(chǎn)的獨(dú)立導(dǎo)柱；深圳南方模具廠生產(chǎn)的注塑模架；上?？死蕦幖夹g(shù)設(shè)備有限公司生產(chǎn)的熱流道系列產(chǎn)品等等。其中有的已達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平，有的正在接近或達(dá)到國際水平，填補(bǔ)了國內(nèi)空白。 中國模具行業(yè)發(fā)展規(guī)劃提出：模具標(biāo)準(zhǔn)件要擴(kuò)大品種、提高精度，達(dá)到互換。其中主要品種，如模架、導(dǎo)向件、推桿、彈性元件等，要實(shí)現(xiàn)按經(jīng)濟(jì)規(guī)模大批量生產(chǎn)。2005年模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達(dá)到60%，2010年達(dá)到70%以上(其中大型模具60%零件實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化)，基本滿足市場需要，模架、導(dǎo)向件、推桿、推管、彈性元件、標(biāo)準(zhǔn)組件、小型標(biāo)準(zhǔn)件(如標(biāo)準(zhǔn)凸凹模、澆口套、定位圈、拉鉤等)和熱流道元件是發(fā)展重點(diǎn)?？梢娔＞邩?biāo)準(zhǔn)化及模具標(biāo)準(zhǔn)件方面之艱巨任務(wù)和美好前景。中國模具工業(yè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)件委員會(huì)提出的模具標(biāo)準(zhǔn)化工作的指導(dǎo)思想是：標(biāo)準(zhǔn)化是基礎(chǔ)。 但是，必須清醒地看到，目前我國模具的標(biāo)準(zhǔn)化程度和應(yīng)用水平還比較低，樂觀地估計(jì)不足30%，與國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家(70-80%)相比，尚有較大的差距。現(xiàn)在生產(chǎn)銷售廠家雖然逐年增加，但大多數(shù)是規(guī)模小、設(shè)備陳舊、工藝落后、成本高、效益低。只有普通中小型標(biāo)準(zhǔn)沖模模架和塑料模模架、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、推桿、模具彈簧、氣動(dòng)元件等產(chǎn)品，商品化程度較高，可基本滿足國內(nèi)市場的需求，并有部分出口。而那些技術(shù)含量高、結(jié)構(gòu)先進(jìn)、性能優(yōu)異、質(zhì)量上乘、更換便捷的具有個(gè)性化的產(chǎn)品，如球鎖式快換凸模及固定板、固體潤滑導(dǎo)板和導(dǎo)套、斜楔機(jī)構(gòu)及其零部件，高檔塑料模具標(biāo)準(zhǔn)件和氮?dú)鈴椈傻仍趪鴥?nèi)的生產(chǎn)廠家甚少，且由于資金缺乏，技改項(xiàng)目難以實(shí)施，生產(chǎn)效率低，交貨周期長，供需矛盾日益突出。因此，每年尚需從國外進(jìn)口相當(dāng)數(shù)量的模具標(biāo)準(zhǔn)件，其費(fèi)用約占年模具進(jìn)口額的3-8%。國產(chǎn)模具標(biāo)準(zhǔn)件在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、科技開發(fā)、產(chǎn)品質(zhì)量等方面，還存在不少問題。諸如，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)混亂，功能元件少且技術(shù)含量低，適用性差；技改力度小、設(shè)備陳舊、工藝落后、專業(yè)化水平低、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定；專業(yè)人才缺乏，管理跟不上、生產(chǎn)效率低、交貨周期長；生產(chǎn)銷售網(wǎng)點(diǎn)分布不均，經(jīng)營品種規(guī)格少，供應(yīng)不足；某些單位為了爭奪市場，不講質(zhì)量，以次充好，偽劣商品充斥市場。還有不計(jì)成本、盲目降價(jià)、擾亂市場的現(xiàn)象，是需要認(rèn)真研究，亟待解決的。 國際模具及五金塑膠產(chǎn)業(yè)供應(yīng)商協(xié)會(huì)負(fù)責(zé)人羅百輝指出，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，模具市場的總趨勢是平穩(wěn)向上的。汽車、摩托車行業(yè)是模具的最大市場。家用電器、電子通信、建筑器材、儀器儀表、塑料橡膠等行業(yè)也有相當(dāng)可觀的模具市場。因此，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用必將日益廣泛。在今后的市場經(jīng)濟(jì)中模具標(biāo)準(zhǔn)件必將成為一種十分活躍而又高速發(fā)展的產(chǎn)品。從長遠(yuǎn)發(fā)展的角度看，我國模具工業(yè)必將伴隨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的來臨而發(fā)生深刻的變革，模具結(jié)構(gòu)的典型化、零部件的標(biāo)準(zhǔn)化、標(biāo)準(zhǔn)化的專業(yè)化生產(chǎn)和商品化供應(yīng)，也是今后發(fā)展的必然趨勢。因而深信模具標(biāo)準(zhǔn)件行業(yè)的發(fā)展前景是非常樂觀而美好的。 2 落料沖孔模具設(shè)計(jì) 2.1沖裁件工藝分析 2.1.1沖裁件的形狀和尺寸 圖2-1沖裁件形狀及尺寸 沖壓工藝分析：設(shè)計(jì)的零件為彎曲件，材料是Q235-A鋼，抗拉強(qiáng)度 ：375～460Mpa，其韌性和塑性較好，有一定的伸長率。該工件屬于較典型的沖孔、落料、彎曲件，形狀簡單，可按IT10- IT14級精度補(bǔ)標(biāo)工件尺寸公差，給出公差數(shù)值必須兼顧以下原則。 ①. 如果沖壓件零件圖上沒有標(biāo)注公差，只有公稱尺寸，則該給以標(biāo)注公差。 非圓形類按國家標(biāo)準(zhǔn)“非配合尺寸的公差數(shù)值”IT12-IT14級處理（配合類的公差數(shù)值，客戶的圖紙是會(huì)給定的），沖壓模具則可按IT11級制造。 對圓形件，按IT10級處理，沖壓模具按IT6-IT7級制造模具。 ② 按“入體”原則把它們逐個(gè)改為單向公差（目的是方便于以后的刃口尺寸計(jì)算）。 落料件屬于外形部分，上偏差為零，下偏差為負(fù)（相當(dāng)于基軸制標(biāo)注，只小不大）；屬于內(nèi)形部分上偏差為正，下偏差為零（相當(dāng)于基孔制，只大不小）。 沖孔件屬于內(nèi)形部分的上偏差為正，下偏差為零（相當(dāng)于基孔制標(biāo)注，只大不?。儆谕庑尾糠值纳掀顬榱?，下偏差為負(fù)（相當(dāng)于基軸制標(biāo)注，只小不大）。 孔心距或距離的尺寸，按±Δ標(biāo)注。 2.2沖裁工藝和方案的確定 在沖裁工藝、經(jīng)濟(jì)和工件的特點(diǎn)的基礎(chǔ)下確定工藝方案。 沖裁工序的組合方式可分為單 序沖裁、復(fù)合沖裁和級進(jìn)沖裁。模具是單工序模、復(fù)合摸和級進(jìn)模。 沖裁工序的組合方式一般可根據(jù)下列因素確定： 1、按生產(chǎn)批量。一般批量和試制生產(chǎn)采用單工序模，中 、大批量生產(chǎn)采用復(fù)合摸或級進(jìn)模。 2、按沖裁件尺寸和公差等級。復(fù)合沖裁得到的沖裁件尺寸精度等級高，而且是先壓料后沖裁，沖裁件較平整。級進(jìn)沖裁比復(fù)合沖裁精度低。 3、按沖裁件尺寸形狀的適應(yīng)性。沖裁件的尺寸小，單工序沖裁送料不方便、生產(chǎn)率低，常采用復(fù)合沖裁或級進(jìn)沖裁。尺寸中等的沖裁件，因制造多副單工序的費(fèi)用比復(fù)合摸昂貴，則采用復(fù)合沖裁；當(dāng)沖裁件上的孔與孔孔與邊緣的距離過小時(shí)，不宜采用復(fù)合沖裁或單工序沖裁，宜采用級進(jìn)沖裁。 4、按模具制造安裝調(diào)整的難易和成本的高低。復(fù)雜形狀的沖裁件采用復(fù)合沖裁比采用級進(jìn)沖裁較為適宜，因模具制造安裝調(diào)整比較容易，且成本較低。 5、按操作是否方便與安全。復(fù)合沖裁件或清除廢料較困難，工作安全性較差，級進(jìn)沖裁較安全。 綜合上述分析，對一個(gè)工件可有多種加工方案，選擇一種滿足工件質(zhì)量與生產(chǎn)率的要求下，模具制造成本低、壽命長、操作方便又安全的工藝方案。該工件包括落料、拉深、沖孔三個(gè)基本工序，可有以下加工方案： 方案一：先落料，再彎曲，后沖孔。采用單工序模生產(chǎn)。? 方案二：先沖孔落料，再彎曲，采用復(fù)合模具和彎曲模具生產(chǎn)。 方案三：沖孔－落料－彎曲采用復(fù)合模生產(chǎn)。 方案一，模具結(jié)構(gòu)簡單，但需三道工序兩三副模具，生產(chǎn)效率低，難以滿足該工件大批量生產(chǎn)的要求。? 方案二，先采用復(fù)合模具沖孔－落料沖裁能夠保證沖裁尺寸精度，適用范圍廣、效益高。再用彎曲模具彎曲，用孔定位能保證沖裁件的尺寸精度。? 方案三，對于初學(xué)者很多沖裁件尺寸不能保證，模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜很多地方不能達(dá)到要求。?通過對上述三種方案的分析比較，該件若能一次沖裁，則其沖壓生產(chǎn)采用方案二為佳。 2.3 模具類型的選擇 由沖壓工藝分析可知，采用復(fù)合沖壓，所以模具類型為復(fù)合模。 2.4定位方式的選擇 因?yàn)樵撃＞卟捎玫氖菞l料，控制條料的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料銷，有側(cè)壓裝置?？刂茥l料的送進(jìn)步距采用導(dǎo)正銷定距。 2.5卸料方式的選擇 因?yàn)楣ぜ虾駷?mm，相對較薄，卸料力不大，故可采用彈性料裝置卸料。 3 彎曲模具設(shè)計(jì) 3.1 彎曲件的結(jié)構(gòu)工藝性 彎曲件的結(jié)構(gòu)工藝性是指彎曲件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸、材料及技術(shù)要求等是否符合彎曲加工的工藝要求。具有良好的工藝性的彎曲件，能簡化彎曲工藝過程及模具結(jié)構(gòu)，提高彎曲件的質(zhì)量。 3.1.1 彎曲件的材料 如果彎曲件的材料具有足夠的塑性，屈服比小，屈服點(diǎn)和彈性模?的比值小，則有利于彎曲成形和工件質(zhì)量的提高。本工件材料是Q235-A具有較好的塑性和彎曲成性的性能。 3.1.2 彎曲件的形狀尺寸 彎曲件的形狀盡可能的對稱，彎曲半徑左右一致，以防止彎曲變形時(shí)胚料受力不均勻而產(chǎn)生偏移。 圖3-1彎曲件形狀尺寸 3.1.3 精度分析 零件圖上的尺寸均未標(biāo)注尺寸偏差，為自由尺寸，選定IT14為零件公差等級，標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值見下表3-1。結(jié)論：由以上分析可知，該零件沖壓工藝性良好，可以彎曲。 表3-1 標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值 3.1.4工藝方案的確定 由于該制件較為簡單，且毛坯為沖壓成型件，根據(jù)其工藝分析，可確定該零件的沖壓方案為：?彎曲—退模卸料。 3.2 彎曲工藝設(shè)計(jì) 3.2.1 最小彎曲半徑和回彈值的確定 1.在彎曲時(shí)，彎曲半徑越小板料的外表面的變形程度越大，如果彎曲半徑過小，則材料的表面超過材料的最大許可變形程度而產(chǎn)生裂紋，所以，彎曲工藝受到最小相對彎曲半徑的rmin/t的限制。所以工件上的彎曲半徑無特殊要求時(shí)，應(yīng)大于最小相對彎曲半徑rmin/t。 最小相對彎曲半徑rmin/t的確定是很復(fù)雜的，一般的rmin/t的值都是用實(shí)驗(yàn)得到的，各種材料在不同的狀態(tài)下的最小相對彎曲半徑可查下表3-2： 表3-2彎曲件的最小彎曲半徑 2回彈值的確定 回彈現(xiàn)像：在外力的作用下，材料產(chǎn)生塑性變形的同時(shí)還伴隨著彈性變形，當(dāng)外力去掉后，彈性變形回復(fù)，使得彎曲件的形狀和尺寸發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為回彈。為了得到形狀和尺寸精確的工件，在設(shè)計(jì)及制造模具時(shí)，要先考慮材料的回彈，其方法是先根據(jù)經(jīng)驗(yàn)的數(shù)值和簡單的計(jì)算初步確定模具工作部分尺寸，然后在試模時(shí)再進(jìn)行修正。 當(dāng)相對彎曲半徑r/t＜5時(shí)，卸載后彎曲件圓角半徑的變化很小，可以不考慮而僅考慮灣區(qū)中心角的回彈變化。單角自由彎曲90°時(shí)的平均回彈角Δα90. 3彎曲中性層位置的確定 在塑料彎曲時(shí)，中性層的位置要發(fā)生位移，所以計(jì)算中性層展開長度，首先應(yīng)確定中性層的位置，中性層位置以曲率半徑ρ表示，常見下面經(jīng)驗(yàn)公式確定。 表3-3 中性層位移系數(shù)K一覽表 4、彎曲件的彎邊高度 彎曲件的彎邊高度不宜過小，其值應(yīng)該為：h＞r+2t，當(dāng)h較小時(shí)，彎邊在模具上支持的長度過小，不容易形成足夠的彎矩，很難得到形狀準(zhǔn)確的零件，當(dāng)零件要求h＜r+2t時(shí)，則需要預(yù)先在圓角內(nèi)側(cè)壓槽，或增加彎曲高度，彎曲后再切除，如果彎曲直邊帶有斜角，則在斜邊高度小于r+2t的區(qū)段不可能彎曲到要求的角度，而且此處也容易開裂，此時(shí)必須改變零件的尺寸加高彎邊高度。此零件h＞r+2t，所以不必考慮。 5、彎曲件的孔邊距離 帶孔板料彎曲時(shí)，如果孔位置位于彎曲變形區(qū)內(nèi)，則彎曲時(shí)孔的形狀會(huì)發(fā)生變形，因此必須使孔位于變形區(qū)之外，一般孔到彎曲半徑r中心的距離要滿足一下關(guān)系： 當(dāng)t＜2時(shí)，L≥t； 當(dāng)t≥2時(shí)，L≥2t； 如果上述關(guān)系不能滿足，在結(jié)構(gòu)許可的情況下，可在靠變形區(qū)一側(cè)預(yù)先沖出凸緣缺口或月牙形槽，也可以在彎曲線上沖出工藝孔，以改變變形范圍，利用工藝變形來保證所需孔所需孔不產(chǎn)生變形。 3.2.2毛坯的計(jì)算 對于r>0.5t有圓角半徑的彎曲件，由于變薄不嚴(yán)重，按中性層展開原理，坯料總長度應(yīng)等于彎曲件直線部分和圓弧部分長度之和，常用圖形的計(jì)算見下表3-4。 表3-4彎曲件展開尺寸計(jì)算表 故：L=a+b+c+π（r+kt） =10+9+9+3.14×(3+0.36×2) =39.68mm 3.2.3 彎曲力計(jì)算 彎曲力是設(shè)計(jì)彎曲模具和選擇壓力機(jī)的重要依據(jù)之一，彎曲力不僅和彎曲變形過程有關(guān)，還與胚料尺寸、材料性能、零件形狀、曲方式、模具機(jī)構(gòu)等多種因素有關(guān)，因此用理論公式計(jì)算彎曲力不但計(jì)算復(fù)雜，而且精度不高。實(shí)際生產(chǎn)中常用經(jīng)驗(yàn)公式來進(jìn)行概略計(jì)算。 1、自由彎曲時(shí)的彎曲力 U型件彎曲力： F自=（0.7KBt2×δb）/(r+t) =(0.7×1.3×20×22×400)/(3+2) =5.824KN 試中:F自為自由彎曲在沖壓行程結(jié)束時(shí)的彎曲力（N）； B為彎曲件的寬度（mm）； r為彎曲件的內(nèi)彎曲半徑（mm）； t為彎曲件材料厚度（mm）； δb 為材料的抗拉強(qiáng)度（MPa）； K為安全系數(shù)，一般取K=1.3。 2、校正彎曲時(shí)的彎曲力 校正彎曲時(shí)的彎曲力比自由彎曲時(shí)的彎曲力大得多，一般按下式計(jì)算： F校=A×P =320×235 =75.2KN 式中：F校為校正彎曲力（N）， A為校正部分在垂直于凸模運(yùn)動(dòng)方向上的投影面積（mm）， P為單位面積校正力（MPa）。 3、頂件力 彎曲件設(shè)有頂件裝置，其頂件力（FD）可近似取自由彎曲力的30%-80%。即： FD=（0.3~0.8）×F自 =17470.2 N ~ 4659.2 N 4 壓力機(jī)公稱壓力的確定 對于有壓力的自有彎曲，壓力機(jī)公稱壓力應(yīng)為： F壓≥（F自+Fy） 對于校正彎曲，由于校正彎曲力是發(fā)生在接近壓力機(jī)下極限位置，且校正彎曲力比壓料或推件力大得多，故Fy可以忽略不計(jì)，壓力公稱壓力可取： F壓≥F校=75.2KN F壓力機(jī)大于F校正力生產(chǎn)中較為安全，故粗選取壓力設(shè)備J23-10，其主要技術(shù)參數(shù)如下： 公稱壓力：100kN 滑塊行程：45mm? 最大閉合高度：180mm? 閉合高度調(diào)節(jié)量：50mm? 模柄孔尺寸：F30′50mm? 工作臺(tái)尺寸：290′370mm?前后×左右 工作臺(tái)厚度:40mm 電動(dòng)機(jī)功率：1.5kw? 外形尺寸：1750×750×850mm?左右×前后×高度 3.3 重要零部件的設(shè)計(jì) 3.3.1、凸模圓角半徑rt 在保證不小于最小彎曲半徑值的前提下，當(dāng)零件的相對圓角半徑較小時(shí)，凸模圓角半徑取等于零件的彎曲半徑，即：rt=r=3. 3.3.2、凹模圓角半徑rA 凹模圓角半徑的大小對彎曲變形、模具壽命和彎曲質(zhì)量等均有影響。過小時(shí)胚料拉入凹模的滑動(dòng)阻力增大，易使彎曲件的表面擦傷或出現(xiàn)壓痕，并增大彎曲變形力和影響模具壽命，過大時(shí)又會(huì)影響胚料定位的精度。凹模兩邊的圓角半徑應(yīng)一致，否則在彎曲時(shí)胚料會(huì)發(fā)生偏移。 根據(jù)材料的厚度：t=(2～4)mm時(shí)，rA=(2～3)t=6mm。 3.3.3、凹模深度L0 凹模深度過小，則坯料兩端為受壓部分過多，零件回彈值大且不平，影響其質(zhì)量；深度過大，則浪費(fèi)模具鋼材，且需壓力機(jī)有較大的工作行程。該零件為彎邊高度不大且兩邊要求平直的U形彎曲件，則凹模深度應(yīng)大于零件的高度，且高出值得查表3-5得h0=5mm。差表得L0=23mm。 圖3-1凹模深度 表3-5 彎曲U形件凹模h0值 材 料 厚 度 ≤1 1～2 2～3 3～4 4～5 5～6 6～7 7～8 8～9 H0 3 4 5 6 8 10 15 20 25 3.3.4、凸凹模間隙Z 設(shè)計(jì)模具時(shí)一定要選擇合理的間隙，以保證沖裁件的斷面質(zhì)量、尺寸精度滿足產(chǎn)品的要求，所需沖裁力小、模具壽命高，但分別從質(zhì)量，沖裁力、模具壽命等方面的要求確定的合理間隙并不是同一個(gè)數(shù)值，只是彼此接近。考慮到制造中的偏差及使用中的磨損、生產(chǎn)中通常只選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶鳛楹侠黹g隙，只要間隙在這個(gè)范圍內(nèi)，就可以沖出良好的制件，這個(gè)范圍的最小值稱為最小合理間隙Cmin，最大值稱為最大合理間隙Cmax?？紤]到模具在使用過程中的磨損使間隙增大，故設(shè)計(jì)與制造新模具時(shí)要采用最小合理間隙值Cmin。 沖裁間隙的大小對沖裁件的斷面質(zhì)量有極其重要的影響，此外，沖裁間隙還影響模具壽命、卸料力、推件力、沖裁力和沖裁件的尺寸精度。沖裁過程中，凸模與被沖的孔之間，凹模與落料件之間均有摩擦，間隙越小，模具作用的壓應(yīng)力越大，摩擦也越嚴(yán)重，而降低了模具的壽命。較大的間隙可使凸模側(cè)面及材料間的摩擦減小，并延緩間隙由于受到制造和裝配精度的限制，雖然提高了模具壽命而，但出現(xiàn)間隙不均勻。因此，沖裁間隙是沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)中的一個(gè)非常重要的工藝參數(shù)。 根據(jù)U形件彎曲模凸、凹模單邊間隙的計(jì)算公式 Z=tmin+ct=t+ct =2+0.01×2 =2.02mm 式中:Z—凹凸模單邊間隙（mm）， C—間隙系數(shù)（mm） 查表得c=0.01 表3-6U形彎曲模凸 凹模的間隙系數(shù)C值 3.3.5、U型件彎曲凸、凹模橫向尺寸及公差 決定U型彎曲件凸、凹模橫向尺寸及公差的原則： 1、當(dāng)工件標(biāo)注尺寸及公差是標(biāo)注在工件的外形上時(shí)，應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)件，間隙取在凸模上； 2、當(dāng)工件標(biāo)注尺寸及公差是標(biāo)注在工件的內(nèi)形上時(shí)，以凸模為基準(zhǔn)件，間隙取在凹模上; 零件標(biāo)注外形尺寸且當(dāng)工件標(biāo)注成單向偏差時(shí)，應(yīng)以凹模為基礎(chǔ)，而凸凹模的寬度及其公差應(yīng)根據(jù)零件的尺寸、公差、回彈情況以及模具磨損規(guī)律而定。 因此，凸、凹模的尺寸為： 凹模尺寸： LA= = = 在工件標(biāo)注外形尺寸的情況下，凸模寬度應(yīng)按凹模寬度尺寸配制，并保證單邊間隙為C，即： 凸模尺寸： Lt= = = 以上各式中：Lt、LA——凸、凹模橫向尺寸； Lmax——彎曲件橫向的最大極限尺寸； Δ——彎曲件橫向的尺寸公差； δ t、δ A ——凸、凹模的制造公差，可采用IT7～I(xiàn)T9級精度； Z——雙邊間隙； 凸、凹模的制造公差，采用IT7~IT9標(biāo)準(zhǔn)公差等級? 凸模和凹模材料，一般用碳素工具鋼。加熱彎曲時(shí)，可選用5CrNiMo或5CrNiTi，并進(jìn)行淬火熱處理。 3.4 模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.4. 1、模具閉合高度? 模具的閉合高度是指壓力機(jī)滑塊在下止點(diǎn)位置時(shí)，模具上模座上?平面至下平面間的距離，它與壓力機(jī)的配合應(yīng)該遵守下列關(guān)系。 （Hmax-Hd）-5＞>H＞>(Hmin-Hd)+10 180-5＞>H＞>130+ 175＞>H＞>140，選H=165mm 式中:Hmax—壓力機(jī)的最大閉合高度（mm）; Hmin—壓力機(jī)的最小閉合高度（mm）; H—模具閉合高度（mm）; Hd—壓力機(jī)墊板厚度（mm） 3.4.2卸料彈簧的設(shè)計(jì) 在沖裁模卸料與出件裝置中，常用的元件是彈簧和橡膠，考慮本模具的結(jié)構(gòu)，該模具采用的彈性元件為彈簧。 1、 彈簧的選擇與計(jì)算在卸料裝置中，常用的彈簧是圓柱螺旋壓縮彈簧。這種彈簧已標(biāo)準(zhǔn)化（GB2089—1980），設(shè)計(jì)時(shí)根基所要求的壓縮量和生產(chǎn)的壓力按標(biāo)準(zhǔn)選用即可。 2、 （1）卸料彈簧的選擇原則 a、為保證卸料正常工作，在非狀態(tài)下，彈簧應(yīng)該預(yù)壓，其與壓力應(yīng)大于等于單個(gè)彈簧承受的卸料力，即 Fy≥Fx/n 式中Fy——彈簧的預(yù)壓力，N； Fx——卸料力，N； N——彈簧根數(shù)。 b、彈簧的極限壓縮量應(yīng)大于或等于彈簧工作時(shí)的總壓縮量，即 Hj≥H=Hy+Hx+Hm 式中 Hj——彈簧的極限壓縮量，mm； H——彈簧工作時(shí)的總壓縮量，mm； Hy——彈簧在余壓力作用下的預(yù)壓量，mm； Hx——卸料板的工作行程mm； Hm——凸模與凸凹模的刃磨量，mm，通常取Hm=4～10mm。 C、選用的彈簧能夠合理的布置在模具的相應(yīng)空間。 （2）卸料彈簧的選用與計(jì)算步驟 a、根據(jù)卸料力和模具安裝彈簧的空間大小，初定彈簧根數(shù)n，計(jì)算每個(gè)彈簧應(yīng)產(chǎn)生的預(yù)壓力Fy。 b、根據(jù)根據(jù)預(yù)壓力和模具結(jié)構(gòu)預(yù)選彈簧的規(guī)格，選擇時(shí)應(yīng)使彈簧的極限工作壓力大于預(yù)壓力，初選時(shí)一般可取Fj=（1.5～2）Fy。 C、計(jì)算預(yù)選彈簧在預(yù)壓力下的預(yù)壓量Hy Hy= FyHj /Fj d、校核彈簧的極限壓縮量是否大于工作時(shí)的實(shí)際總壓縮量，即 Hj≥H=Hy+Hx+Hm。如不滿足，則需重選彈簧規(guī)格，直至滿足為止。 由于固定夾的料厚為2mm,計(jì)算除的卸料力為7900N。 （1）假設(shè)考慮模具結(jié)構(gòu)，初定彈簧的根數(shù)n=1，則每個(gè)彈簧的預(yù)壓力為 Fy≥Fx/n=7900/1≈7900(N) (2)初選彈簧規(guī)格，按2Fy估算彈簧的極限工作壓力Fj Fj=2Fy=2×7900=15800(N) 查標(biāo)準(zhǔn)GB2089—1980，初選彈簧規(guī)格為d×D2 ×h0=4×35×100, Fj=1400, Hj=30.9(mm) (3)計(jì)算所選彈簧的的預(yù)壓量Hy Hy= FyHj /Fj=7900×30/1400=24.3（mm） (4)校核所選彈簧是否合適。卸料板的工作行程Hx=0.6+1=1.6（mm）,取 凹模刃磨量為4（mm）,則彈簧工作時(shí)的總壓縮量為 H=Hy+Hx+Hm =24.3+1.6+4 =29.9(mm) 應(yīng)為H＜Hj=30.9mm，故所選彈簧合格。 （5）所選彈簧的主要參數(shù)為：d=4mm,D2=35mm,t=12.5mm,n=12圈，h0=100mm, Fj=1400, Hj=30.9(mm)。彈簧的標(biāo)記為：彈簧4×35×100 GB2089—1980. 3.4.3操作方式選擇 采用手工操作方式 3.4.4材料送進(jìn)和定位方式選擇 ① 材料送進(jìn)方式選擇 采用手工送進(jìn)方式，從模具前方將材料送進(jìn)。材料送到指定位置由檔料銷和定位板把材料擋在指定位置上。 ② 定位方式的確定 由檔料銷和導(dǎo)料板定位。 3.4.5卸料裝置的選擇 采用卸料桿卸料。 3.4.6墊板 墊板厚度為8mm，材料選擇45鋼，熱處理為淬硬，HRC45～48。 4模具的裝配 模具工作過程：開啟模具后，將毛坯制件放在定位板和凹模之間，用檔料銷限制位置。當(dāng)彎曲模具的上摸向下運(yùn)行時(shí)，凸模和壓料板壓住彎曲毛坯，使彎曲毛坯準(zhǔn)確的、可靠地定位，凸模和凹模將毛坯逐漸的夾緊下壓而彎曲，當(dāng)模具的上摸繼續(xù)向下運(yùn)行，R3圓弧很快成形，當(dāng)行程終了時(shí)，凸?；爻蹋瑥楉斊魍萍U將制件頂出，從而完成一個(gè)工作過程。 5設(shè)計(jì)小結(jié) 作為模具專業(yè)的學(xué)生,課程設(shè)計(jì)是我們即將邁入社會(huì)的個(gè)人作業(yè),也是對我們這專業(yè)知識(shí)一次總結(jié)與檢驗(yàn).設(shè)計(jì)最終完成，心理有一種說不出的輕松，設(shè)計(jì)過程中遇到了許多的問題，在老師及朋友的幫助下予以解決。首先要感謝老師對我的指導(dǎo)和督促，給我指出了正確的設(shè)計(jì)方向，使我加深了對知識(shí)的理解,同時(shí)也避免了在設(shè)計(jì)過程中少走彎路。 總的來說通過本次課程設(shè)計(jì)還是受益匪淺。首先，我對模具基本設(shè)計(jì)步驟以及相關(guān)參數(shù)的選用、計(jì)算及校核有了進(jìn)一步的加深；其次，本次設(shè)計(jì)是對我們前面所學(xué)的知識(shí)的一次鞏固與復(fù)習(xí)過程，使我們對以前所學(xué)知識(shí)有了更深一步的認(rèn)識(shí)及運(yùn)用。本次課程設(shè)計(jì)也為我們以后走上工作崗位后的設(shè)計(jì)工作打下了一定的基礎(chǔ)。 由于水平有限，難免會(huì)有錯(cuò)誤，還望老師批評指正。 致 謝 首先感謝本人的導(dǎo)師丁海老師，他對我的仔細(xì)審閱了本文的全部內(nèi)容并對我的畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容提出了許多建設(shè)性建議。丁海老師淵博的知識(shí)，誠懇的為人，使我受益匪淺，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，特別是遇到困難時(shí)，他給了我鼓勵(lì)和幫助，在這里我向他表示真誠的感謝! 感謝母?！幽蠙C(jī)電高等?？茖W(xué)校的辛勤培育之恩！感謝材料工程系給我提供的良好學(xué)習(xí)及實(shí)踐環(huán)境，使我學(xué)到了許多新的知識(shí)，掌握了一定的操作技能。 感謝和我在一起進(jìn)行課題研究的同窗黃和川同學(xué)，和他在一起討論、研究使我受益非淺。 最后，我非常慶幸在三年的的學(xué)習(xí)、生活中認(rèn)識(shí)了很多可敬的老師和可親的同學(xué)，并感激師友的教誨和幫助！ 參考文獻(xiàn) [1] 劉建超、張寶忠合編.沖壓模具設(shè)計(jì)與制造.北京：高等教育出版社.2004? 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