支承板彎曲模設(shè)計(jì)

支承板彎曲模設(shè)計(jì),支承,彎曲,曲折,設(shè)計(jì) I 摘 要 模具在在現(xiàn)代生產(chǎn)中，是生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品的重要工藝裝備，它以其特定的 形狀通過一定的方式使原材料成形。例如，沖壓件和鍛件是通過沖壓或鍛造方式 使金屬材料在模具內(nèi)發(fā)生塑性變形而獲得的，金屬壓鑄、塑料、陶瓷、橡膠等金 屬和非金屬制品，絕大多數(shù)也是模具成形的。由于模具成形具有優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、省 料和低成本等特點(diǎn)，現(xiàn)在已在國民經(jīng)濟(jì)中占有非常大的比重。并且隨著汽車、計(jì) 算機(jī)、電機(jī)、電器和日用工業(yè)品等現(xiàn)代社會(huì)產(chǎn)品對(duì)其產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)成本和更新 換代的速度的越來越高的要求，沒有模具是難以想象的。 隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，模具也已使用了 CAD/CAM 來輔助設(shè)計(jì)了，另外由于 模具采用很多標(biāo)準(zhǔn)件使得模具制造都趨向于采用標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計(jì)，因此在設(shè)計(jì)模具中 對(duì)模具標(biāo)準(zhǔn)越了解的設(shè)計(jì)起來越得心應(yīng)手。 此零件是很通用的零件，本設(shè)計(jì)的目的是制造一套模具對(duì)一板料進(jìn)行直接彎 曲之后，制造一個(gè)按照給定要求的合格的支承板零件。為了使這套模具要有高經(jīng) 濟(jì)和效率的特點(diǎn)，在這里我設(shè)計(jì)了單工序裁模具，操作方便安全，生產(chǎn)效率高。 彎曲模是把金屬板料、型材或管料等彎成一定曲率和角度的裝置。在彎曲模中， 要求能彎曲零件 90 度，又由于零件的實(shí)際結(jié)構(gòu)，我采用了 U 形彎曲模。 關(guān)鍵詞：冷沖模 彎曲 U 型件 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 II 設(shè)計(jì)題目：支承板彎曲模設(shè)計(jì) 函授站：大學(xué)興平函授站 專業(yè)：機(jī)電 班級(jí)： 091 機(jī)電一體化大學(xué) 學(xué)生姓名 劉根 指導(dǎo)教師：王曉宇（高級(jí)講師） 1、設(shè)計(jì)的主要任務(wù)及目標(biāo) 彎曲模是將毛坯或工序件沿某一直線彎成一定角度和形狀的沖模。彎曲模的結(jié) 構(gòu)形式很多，最常見的單工序彎曲模有 V 形件彎曲模、U 形件彎曲模、Z 形件彎曲模。 支承板彎曲模是 U 形件彎曲模設(shè)計(jì)。 如圖所示制件，分析制件結(jié)構(gòu)工藝性、確定彎曲模結(jié)構(gòu)，繪制模具結(jié)構(gòu)圖。 1） 、熟悉模具設(shè)計(jì)方法、步驟、初步培養(yǎng)設(shè)計(jì)模具的基本能力。 2） 、熟悉有關(guān)工具書籍、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和參考資料。 3） 、培養(yǎng)分析問題、解決問題的實(shí)際能力。 2、設(shè)計(jì)的基本要求和內(nèi)容 1） 、完成制件成型工藝分析、確定制件成型工藝方案。 2） 、確定模具總體結(jié)構(gòu)方案，完成有關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算工作。 3） 、繪制模具裝配圖。 （A1 圖） 4） 、繪制主要零件的零件圖。 （相當(dāng)于 A1 圖三張） 5） 、完成 8 千字以上畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書。 3、主要參考文獻(xiàn) 翁其金主編《沖壓工藝與沖模設(shè)計(jì)》 周玲主編《沖模設(shè)計(jì)實(shí)例詳解 夏立戎主編《模具技術(shù)》 陳良輝主編《模具工程技術(shù)基礎(chǔ)》 任建偉主編 《模具工程技術(shù)基礎(chǔ)》 III 韓森和主編 《沖壓工藝與沖模設(shè)計(jì)與制造 4、進(jìn)度安排 順序 設(shè)計(jì)各階段名稱 起止日期 1 準(zhǔn)備參考資料、熟悉沖模工藝及沖模模結(jié)構(gòu) 6 月 22 日 —22 日 2 分 析 沖 壓 件 結(jié) 構(gòu) 形 狀 、 尺 寸 、 公 差 大 小 、 公 差 等 級(jí) 、 所 用 材 料 及 生 產(chǎn) 批 量6 月 22 日 —22 日 3 確定沖壓工藝方案 6 月 23 日 —24 日 4 確定模具結(jié)構(gòu)形式 6 月 25 日 —25 日 5 進(jìn)行必要的工藝計(jì)算、初選壓力機(jī)、繪制模具結(jié)構(gòu)草 圖 6 月 26 日 —26 日 6 沖壓設(shè)備的校核 6 月 27 日 —27 日 7 初步編寫計(jì)算說明書 6 月 28 日 —28 日 8 模具總體尺寸的確定與結(jié)構(gòu)草圖的繪制 6 月 29 日 —30 日 9 模具結(jié)構(gòu)總裝配圖 6 月 31 日 —7 月 2 日 10 零件工作圖的繪制 7 月 3 日 —5 日 11 編寫計(jì)算說明書 7 月 6 日 —10 日 12 校對(duì)、審圖、加深 7 月 20 日 —22 日 13 打印計(jì)算說明書 7 月 23 日 —28 日 14 準(zhǔn)備答辯 7 月 29 日 —31 日 15 答辯 8 月 1 日 —3 日 IV Abstract Mold in the modern production, the production of various industrial products is an important technique and equipment for its specific shape through a certain degree of raw materials, forming methods. For example, the stamping and forging press or forging by means of metallic materials in the mold with plastic deformation obtained, metal casting, plastics, ceramics, rubber and other metal and non-metallic products, the vast majority of mold is formed. Since the forming mold with high-quality, high yield, low-cost features such and now in the national economy has occupied a very large proportion. And as the automobile, computer, electrical, household appliances and industrial products of modern society such as the quality of their products, production costs and the rate of replacement of the ever- increasing demands, there is no mold is difficult to imagine. With the development of modern technology, mold has been used in CAD / CAM designed to assist the other as a result of the use of many standard mold making mold manufacturing have tended to adopt standards to design, mold design to mold the more understanding of the design standards with the more user-friendly. This part is very common parts, the purpose of this design is to create a mold of a curved sheet directly after the creation of a request in accordance with the given qualified support panel. In order to make this mold have a high economic and efficiency features, I designed a CD single mold process, easy to operate safe, efficient production. Bending mode is sheet metal, profiles or possession of certain materials, such as bent and angle of curvature of the device. Bending mode in the required parts can be bent 90 degrees, and because the actual structure of parts, I used the U-bend mode. Keywords: Die U-bending pieces V 目 錄 前 言 ..................................................................1 緒 論 ..................................................................2 第一章 彎曲模設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備 ............................................3 1.1 彎曲模設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備 ...............................................3 1.2 模具的組成 .........................................................3 1，2.1 閱讀彎曲件產(chǎn)品圖 ..............................................3 1.2..2 分析彎曲件工藝 ...............................................3 第二章 彎曲模總體方案的確 ...............................................5 2.1 彎曲模類型的確定 ...................................................5 2.1 .1 類型的確定 ....................................................5 2.1.2 彎曲模結(jié)構(gòu)形式的確定 ...........................................5 2.2 彎曲模結(jié)構(gòu)簡圖的畫法 ...............................................5 第三章 彎曲工藝計(jì)算 ....................................................7 3.1 彎曲件展開長度計(jì)算 ................................................7 3.1.1 彎曲件展開長度計(jì)算 .............................................7 3.1.2 彎曲件回彈值的計(jì)算 .............................................8 3.1.3 校正彎曲時(shí)的回彈值 .........................................- 9 - 3.1.4 彎曲力的計(jì)算 ...............................................- 9 - 3.2 沖壓力的總和 .................................................- 10 - 第四章 彎曲模零件設(shè)計(jì)計(jì)算 .........................................- 11 - 4．1 彎曲模零件設(shè)計(jì)計(jì)算 ...........................................- 11 - 4.1.1 彎曲模工作部分尺寸計(jì)算 ....................................- 11 - 4.1.2 凸凹模之間的間隙 ..........................................- 11 - 4.2 凸模與凹模橫向尺寸及制造公差 .................................- 12 - 第五章 初選壓力機(jī) .................................................- 13 - 5.1 初選壓力機(jī) ...................................................- 13 - 5.1.1 公稱壓力的選擇 ............................................- 13 - 5．1.2 行程次數(shù) .................................................- 13 - 5.2 閉合高度 ......................................................- 13 - 5.2.1 閉合高度的計(jì)算 ............................................- 13 - 5.2.2 工作臺(tái)面尺寸的計(jì)算 ........................................- 15 - 第六章 彎曲模其他零件的設(shè)計(jì)和選用 .................................- 16 - 6.1 其他零件的選用 ................................................- 16 - VI 6．1．1 彈頂器 ..................................................- 16 - 6．1.2 定位 .....................................................- 16 - 6．2 保證彎曲件質(zhì)量的基本原則 .....................................- 16 - 6．3 常用材料選擇 .................................................- 17 - 6．3，1 應(yīng)考慮的因素： ..........................................- 17 - 6．4 壓力機(jī)的選擇 .................................................- 18 - 6．5 在壓力機(jī)上的安裝 .............................................- 18 - 第七章 彎曲模裝配圖的畫圖布局 .....................................- 19 - 7.1 彎曲模裝配圖的畫圖布局 ........................................- 19 - 7.1.1 圖紙幅面尺寸的選用 ........................................- 19 - 7.1.2 圖面布局 ..................................................- 19 - 7.1.3 彎曲模裝配圖的畫法 ........................................- 19 - 7.1.4 彎曲模裝配圖得尺 寸標(biāo)注 ....................................- 20 - 7.2 彎曲模零件圖技術(shù)要求 .........................................- 20 - 7.3 彎曲模零件圖的校核 ............................................- 20 - 結(jié) 論 ............................................................- 21 - 參考文獻(xiàn) ...........................................................- 22 - 致 謝 ............................................................- 23 - 1 前 言 模具是工業(yè)生產(chǎn)的重要裝備，是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)設(shè)備，是衡量一個(gè)國家和地 區(qū)工業(yè)水平的重要標(biāo)志。模具在電子、汽車、電機(jī)、電器、儀器儀表、家電和通 訊產(chǎn)品制造中具有不可替代的作用，是工業(yè)發(fā)展的基石，被人稱為“工業(yè)之母” 和“磁力工業(yè)”。 隨著經(jīng)濟(jì)總量和工業(yè)產(chǎn)品技術(shù)的不斷發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)模具的需求量越來越 大，技術(shù)要求也越來越高。業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，雖然模具種類繁多，但在“十一五” 期間其發(fā)展重點(diǎn)應(yīng)該是既能滿足大量需要，又有較高技術(shù)含量，特別是目前國內(nèi) 尚不能自給，需大量進(jìn)口的模具和能代表發(fā)展方向的大型、精密、復(fù)雜、長壽命 模具。又由于模具標(biāo)準(zhǔn)件的種類、數(shù)量、水平、生產(chǎn)集中度等對(duì)整個(gè)模具行業(yè)的 發(fā)展有重大影響。因此，一些重要的模具標(biāo)準(zhǔn)件也必須重點(diǎn)發(fā)展，而且其發(fā)展速 度應(yīng)快于模具的發(fā)展速度，這樣才能不斷提高我國的模具標(biāo)準(zhǔn)化水平，從而提高 模具質(zhì)量，縮短模具生產(chǎn)周期及降低成本。 由于我國的模具產(chǎn)品在國際市場上占有較大的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，因此對(duì)于出口前景 好的模具產(chǎn)品也應(yīng)作為重點(diǎn)來發(fā)展。而且所選擇的這些需要重點(diǎn)發(fā)展的產(chǎn)品，必 須是目前已有一定基礎(chǔ)，有條件、有可能發(fā)展起來的產(chǎn)品。我國模具工業(yè)雖然有 了長足的發(fā)展，取得了巨大進(jìn)步，但是我們也要清醒地看到，我國模具工業(yè)總體 水平比工業(yè)發(fā)達(dá)國家要落后 15～20 年，這與我國制造業(yè)發(fā)展的要求相比差距還很 大；我們的企業(yè)技術(shù)裝備還比較落后，勞動(dòng)生產(chǎn)率也較低；模具生產(chǎn)專業(yè)化、商 品化、標(biāo)準(zhǔn)化程度也不夠高；模具產(chǎn)品主要還是以中低檔為主，技術(shù)含量較低， 高中檔模具多數(shù)要依靠進(jìn)口，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整的任務(wù)很重；人才緊缺，管理滯后的 狀況依然突出?？梢?，我國模具工業(yè)的發(fā)展任重而道遠(yuǎn)。 2 緒 論 板料沖壓是金屬加工的一種基本方法，他用以生產(chǎn)各種板料零件，具有生產(chǎn) 效率高、尺寸精度好、重量輕、成本低并易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化等特點(diǎn)。在現(xiàn) 在汽車、拖拉機(jī)、電器電機(jī)、電子儀表、日用生活用品、航空航天以及國防工業(yè) 等各個(gè)工業(yè)部門中均占有越來越重要的地位。 沖壓加工與其他加工方法相比，無論在技術(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)，其生產(chǎn)出來的工件具有高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率 和低消耗的特點(diǎn)，是其他加工方法所不能比擬的。但需要指出的是，由于進(jìn)行沖 壓成型加工必須具備相應(yīng)的模具，而模具是技術(shù)密集的新產(chǎn)品，其制造是單間小 批量生產(chǎn)，具有難加工、精度高、技術(shù)要求高、生產(chǎn)成本高的特點(diǎn)。所以只有在 沖壓零件生產(chǎn)批量大的情況下，沖壓成型加工的優(yōu)點(diǎn)才能充分體現(xiàn)，從而獲得好 的經(jīng)濟(jì)效益。 由于沖壓加工具有上市突出的優(yōu)點(diǎn)，因此在批量生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用，在 現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中占有十分重要的地位，是國防工業(yè)機(jī)械和工業(yè)生產(chǎn)中必要的加工 方法。 沖壓工序根據(jù)材料的變形特點(diǎn)可分為分離工序和變形工序兩類。 分離工序是指坯料在沖壓力作用下，變形部分的應(yīng)力達(dá)到強(qiáng)度極限以后，是 坯料發(fā)生斷裂而產(chǎn)生分離。分離工序包括：切斷、落料、沖孔、切口、切邊、剖 邊等。 變形工序是指坯料在沖壓力作用下，變形部分的應(yīng)力達(dá)到屈服極限，但未達(dá) 到強(qiáng)度極限，使坯料發(fā)生塑性變形，成為居于有定形狀尺寸與精度制件的加工工 序。成型包括：彎曲、拉深、翻邊、旋轉(zhuǎn)、校平、壓花等。 3 第一章 彎曲模設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備 設(shè)計(jì)題目：支承板彎曲模 零件名稱：支撐板 生產(chǎn)批量：中批量 料厚：2mm 材料：10 鋼 1.1 彎曲模設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備 確定工件類型是彎曲件后,要根據(jù)零件圖及生產(chǎn)批量要求,分析彎曲件的工藝 性.根據(jù)所確定的彎曲模結(jié)構(gòu)形式，把彎曲工件結(jié)構(gòu)部分畫出，這時(shí)畫出的結(jié)構(gòu)圖 是工件示意圖，其目的是為了分析所確定的結(jié)構(gòu)是否合理，毛坯彎曲后能否滿足 產(chǎn)品的技術(shù)要求，根據(jù)分析結(jié)果對(duì)模具簡圖進(jìn)行修正，為最后確定彎曲模結(jié)構(gòu)做 準(zhǔn)備。 1.2 模具的組成 支承板彎曲模的上模主要由上模固定座，凸模等零件組成；下模主要由凹 模，凹模固定板，頂板，頂桿，和下模座等零件組成。 1，2.1 閱讀彎曲件產(chǎn)品圖 閱讀彎曲件產(chǎn)品圖的主要目的是了解產(chǎn)品圖中彎曲件的尺寸要求、材料要求 是否滿足彎曲件的工藝要求，若工件某個(gè)尺寸不能滿足彎曲工藝要求時(shí)，要及時(shí) 4 與產(chǎn)品設(shè)計(jì)者溝通，在不影響整體產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，要盡可能使工件最終滿足 彎曲工藝的要求。 1.2..2 分析彎曲件工藝 如支承板工件是典型的 U 形件，零件圖中的尺寸未注公差，在處理這類零件 公差等級(jí)時(shí)均按 IT14 級(jí)要求。彎曲圓角半徑 R 為 2mm，大于最小彎曲半徑 （r=0.6t=0.6× 2=1.2mm） ，故此形狀、尺寸、精度均滿足彎曲工藝的要求，可用彎 曲工序加工。 5 第二章 彎曲模總體方案的確 2.1 彎曲模類型的確定 2.1 .1 類型的確定 根據(jù)工件的形狀，尺寸要求來選擇彎曲模的類型。此工件屬于典型的 U 型件， 故采用 U 型件彎曲模結(jié)構(gòu) 2.1.2 彎曲模結(jié)構(gòu)形式的確定 U 型件彎曲模在結(jié)構(gòu)上分順出件和逆出件兩大類型。此工件采用逆出件彎曲模 結(jié)構(gòu)。 2.2 彎曲模結(jié)構(gòu)簡圖的畫法 根據(jù)所確定的彎曲模的結(jié)構(gòu)形式，把彎曲工件結(jié)構(gòu)部分畫出，這時(shí)畫出的結(jié) 構(gòu)圖是工作示意圖，不需要按比例畫，其目的是為了分析所確定的結(jié)構(gòu)是否合理， 毛坯彎曲后能否滿足產(chǎn) 品的技術(shù)要求，根據(jù)分析結(jié)果對(duì)模具簡圖 進(jìn)行修正，為最后的確 定彎曲模結(jié)構(gòu)作準(zhǔn)備，如圖 2-1-3 所示。 6 圖 2-1-3 支承板彎曲模結(jié)構(gòu)簡圖 （1）模具的組成 支承板彎曲模的上模主要由上模座 1、凸模 2 等零件組成； 下模座主要由凹模 3，凹模固定板 4、頂板 5、凹模墊板 6、頂桿 7、螺桿 8 和下模 座 9 等零件組成。 （2）模具的特點(diǎn) 該模具結(jié)構(gòu)簡單，在壓力機(jī)上安裝、調(diào)整方便。頂板 5 在 彎曲時(shí)與凸模 2 將板料夾緊，并且背壓力可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)大小，始終能對(duì)工件 底部施加較大的反頂壓力，能使工件底部保持平衡，能有效地防止彎曲件的滑移， 由于彎曲結(jié)束時(shí)制件能得到可靠的校正，因而大大減小了制件的回彈量。 （3）模具的工作過程 工作時(shí)，先將板料放在固定板 4 中，上模下行，凸模 2 與頂板 5 將板料夾緊，凸模 2 與凹模 3 對(duì)板料進(jìn)行彎曲直至頂板與凹模墊板 6 接 觸，并對(duì)彎曲件施加了校正力。彎曲結(jié)束后頂板可將彎曲件頂出凹模。 7 第三章 彎曲工藝計(jì)算 3.1 彎曲件展開長度計(jì)算 3.1.1 彎曲件展開長度計(jì)算 圖 3-1-1 預(yù)彎零件尺寸圖 （1）無圓角半徑（較小）的彎曲件（r〈0.5t）根據(jù)毛坯與制件等體積法計(jì) 算。 （2）有圓角半徑（較大）的彎曲件（r>0.5t）根據(jù)中性層長度不變?cè)碛?jì)算。 因?yàn)?r=2>0.5t=0.5×2=1mm,屬于有圓角半徑(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(jì)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(jì)算. ① 變形區(qū)中性層曲率半徑 p P=r+kt=2+0.38×2=2.76(mm) 8 LZ=∑l+∑A 其中 A= ×ρ(中性層圓角部分的長度)??180） П（ ? A= ×ρ= ×2.76≈4.3332(mm)??П ??94.3 該零件的展開長度為 Lz=26×2+42+4.3332×2≈102.67(mm) 以上格式中 P---中性層曲率半徑,mm; k---中性層位系數(shù),查表得 k=0.38 r---彎曲內(nèi)彎曲半徑,mm t---彎曲件材料厚度,mm LZ----彎曲件的展開長度,mm a-----彎曲中心角 β---彎角 3.1.2 彎曲件回彈值的計(jì)算 (1)小變形程度(r/t≥10)時(shí)的回彈值 小變形程度,回彈大,先計(jì)算凹模圓角 半徑,再計(jì)算凸模角度. ①凸模工作部分的圓角半徑. = (mm)trEtrs?31? ②凸模角度. at= a= (180°-β) (°)trt (2)大變形程度(r/t<5)時(shí)的回彈值 大變形程度,圓角半徑回彈小,不必計(jì)算,只 計(jì) 算凸模角度 ①a 為９０°時(shí)． a. 查表得到△a90 的值． b. 計(jì)算凸模中心角． at=a-△a - 0 - ② a 不為９０°時(shí)． - 9 - a. 查表得到△a90 的值． b.計(jì)算回彈角． △a＝a/90°×△a90 c. 計(jì)算凸模中心角 at=a-△a 以上各式中， Ｅ―――彎曲件材料的彈性模量,MPa; σs---彎曲件材料的屈服極限, MPa; rt-----凸模的圓角半徑,mm; r----彎曲件的圓角半徑,mm; t----彎曲件材料的厚度,mm; at----凸模的圓角部分的中心角, (°); a----彎曲件的中心角, (°); β---彎曲件的彎角, (°). 3.1.3 校正彎曲時(shí)的回彈值 . 查表得到△a90 的值. b. 計(jì)算回彈角 △a＝a/90°×△a90 c.將回彈角進(jìn)行修正 △aj=K△a d. 計(jì)算凸模中心角 at=a-△aj 式中 △aj----校正彎曲時(shí)的回彈角; K-----修正系數(shù),可查表得到. 3.1.4 彎曲力的計(jì)算 (1)U 形件自由彎曲的彎曲力 P 自=KBt b? (2)U 形件接觸彎曲的彎曲力 P 觸= trKB? 27.0 (3)校正彎曲的彎曲力 P 校=AP (無論工件形狀如何) (4)頂件力及壓料力 P 頂=P 壓=(0.3～0.8)P 自=(0.3～0.8) P 觸 以上各式中 K----系數(shù),一般取 K=1.3 B----彎曲線長度,mm - 10 - t----板料厚度, mm σb----材料抗拉強(qiáng)度, MPa; A-----校正部分投影面積,mm2; P------單位面積上的校正力，MPa,查《沖壓工藝與模具設(shè) 計(jì)》得Ｐ＝100MPa. 3.2 沖壓力的總和 （１）無壓料時(shí)的彎曲 Ｐ總＝Ｐ自＝Ｐ觸 （２）有壓料時(shí)的彎曲 Ｐ總＝Ｐ觸＋Ｐ壓 （３）校正彎曲時(shí) Ｐ總＝Ｐ校 校正彎曲力最大是在壓力機(jī)工作到下死點(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），而在彎曲工作過程中，二者又不是 同時(shí)存在，因此，只計(jì)算校正力． 即 Ｐ總＝Ｐ校＝40×45×100（N）＝180（KN）。 - 11 - 第四章 彎曲模零件設(shè)計(jì)計(jì)算 4．1 彎曲模零件設(shè)計(jì)計(jì)算 4.1.1 彎曲模工作部分尺寸計(jì)算 （1）凸模圓角半徑 彎曲件的彎曲半徑不小于 rmin時(shí)，凸模的圓角半徑一般 取彎曲件的圓角半徑。如因彎曲件結(jié)構(gòu)需要，出現(xiàn)彎曲件圓角半徑小于最小彎曲 半徑（r4mm 時(shí)，r 凹=2t。 （3）凹模工作部分深度 深度過大，模具材料消耗大，而且壓力機(jī)需要較大 的行程。彎曲 U 形件時(shí)，凹模工作部分深度＜50。 4.1.2 凸凹模之間的間隙 彎曲模的凹凸模間隙是指單邊間隙 Z/2。 （1） 一般情況下，Z/2=t+△1+Ct （2） 工作精度要求較高時(shí)，Z/2=t 以上各式中 t——工作材料厚度（基本尺寸），mm； C——間隙數(shù)，查表可得； △1——材料厚度的正偏差，mm。 由于設(shè)計(jì)計(jì)算模具結(jié)構(gòu)時(shí)把凹模設(shè)計(jì)為可調(diào)式，故也可將模具的凸模間隙值 初選為材料厚度。 （3）工件標(biāo)注外形尺寸時(shí)，以凹模為基準(zhǔn)。 La＝（L1＋Z） 0a?? Lt=（L+K1△） 0t?? 工件標(biāo)注內(nèi)形尺寸時(shí)，以凸模為基準(zhǔn)。 Lt=（L+K1△） 0t?? - 12 - La＝（L1＋Z） 0a?? 依據(jù)產(chǎn)品零件圖得知工件標(biāo)注內(nèi)形尺寸，故設(shè)計(jì)凹凸模時(shí)應(yīng)以凸模為設(shè)計(jì)基 準(zhǔn)，間隙取在凹模上。 4.2 凸模與凹模橫向尺寸及制造公差 凸模橫向尺寸： Lt=（L+K1△） =（45+0.75×0.39） =45.290t??04/39.?098.? 凹模橫向尺寸： La＝（L1＋Z） ＝（45.29+2×2） =49.290a??08.?0.? 以上各式中 Lt，Ｌa——凸、凹模橫向尺寸，（㎜）； Ｚ——雙邊間隙，㎜； △——彎曲間的尺寸公差，㎜，尺寸 45 的公差按 IT13 級(jí)選取， 故△＝0.39; δt, δａ——凸、凹模的制造公差，一般按 IT7～I(xiàn)T9 級(jí)選取。 - 13 - 第五章 初選壓力機(jī) 5.1 初選壓力機(jī) 5.1.1 公稱壓力的選擇 選擇壓力機(jī)時(shí)，要根據(jù)模具結(jié)構(gòu)行程較大時(shí)（50℅～60℅）Ｐ0＞Ｐ總即沖壓 時(shí)工藝力的總和不能大于壓力機(jī)公稱壓力的 50℅～60℅。校正彎曲時(shí)，更要使額 定壓力有足夠的富余，一般壓力機(jī)的公稱壓力要大于校正彎曲力的 1.5 倍， 初選 壓力機(jī)的公稱壓力為 400KN. 5．1.2 行程次數(shù) 選擇用于彎曲的壓力機(jī)的行程次數(shù)主要考慮以下因素: ①考慮操作方式(進(jìn)、出料速度的快慢); ②彎曲時(shí),金屬變形需要過程限制了行程次數(shù)增加; ③該件為小批量,不需要以較大的行程次數(shù)來提高生產(chǎn)效率; J23-40 型壓力機(jī)的行程次數(shù)有 45 次/min 和 90 次/min 等,依據(jù)上述因素綜合 分析,選擇了 45 次/min. ④滑塊行程(S) 滑塊行程是指滑塊的最大運(yùn)動(dòng)距離,即曲柄旋轉(zhuǎn)一周,上死點(diǎn) 至下死點(diǎn)的距離.其值為曲柄半徑的兩倍：S=2R.選擇用于彎曲的壓力機(jī)的滑塊行 程主要考慮要保證毛坯放進(jìn)和工件取出,應(yīng)使滑塊行程大于工件高度的兩倍以上, S>2H 工; ⑤J23-40 型壓力機(jī)的滑塊行程為 80mm，大于工件高度的兩倍，滿足要求，即 S>2H 工 80>2×30 5.2 閉合高度 5.2.1 閉合高度的計(jì)算 壓力機(jī)的閉合高度是指滑塊在下死點(diǎn)時(shí),滑塊底面到工作臺(tái)上平面之間的距離. - 14 - ①壓力機(jī)的閉合高度可以通過調(diào)整連桿長度來改變其大小,將連桿調(diào)至最短時(shí),閉 合高度最大,稱最大閉合高度.將連桿調(diào)至最長時(shí),閉合高度最小,稱最小閉合高度. J23-40 型壓力機(jī)的最大閉合高度為 330㎜,連桿調(diào)節(jié)量為 65㎜,故最小閉合高度為 265㎜. ②當(dāng)壓力機(jī)工作臺(tái)面上有墊板時(shí),用壓力機(jī)的閉合高度減去墊板厚度,就是壓 力機(jī)的裝模高度.沒有墊板的壓力機(jī),其裝模高度與閉合高度相等. ③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模 座下平面間的距離.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)+10 330-5>H>265+10 325>H>275 如果壓力機(jī)上不設(shè)置墊板,本例所設(shè)計(jì)的模具閉合高度 H 在 275～325㎜之間, 加上墊板,模具閉合高度 H 將減小. 式中 Hmax----壓力機(jī)的最大閉合高度,㎜; Hmin----壓力機(jī)的最小閉合高度,㎜; H-----模具的閉合高度,㎜; Hd----壓力機(jī)墊板厚度,㎜. 彎曲模閉合高度是指沖床運(yùn)行到下死點(diǎn)時(shí)模具工作狀態(tài)的高度。故模具閉合 高度為： H=Hs+Hg+Ha+Hd+Hx+Y=35+25+40+15+40+25=190(mm) 式中 H——模具閉合高度，mm Hs——上模座厚度，mm Hg——凸模固定板厚度，mm Ha——凹模厚度，mm Hd——墊板厚度，mm Hx——下模座厚度，mm Y——安全距離，mm，一般取 20~50mm。 - 15 - 根據(jù)彎曲件應(yīng)變中性層在彎曲前后長度不變的特點(diǎn)，先確定應(yīng)變中性層位置， 再計(jì)算應(yīng)變中性層長度，最后得出毛坯的長度。計(jì)算方法應(yīng)按不同的情況分別對(duì) 待。 （1）r>0.5r 的彎曲件，變形區(qū)材料變薄不嚴(yán)重，且斷面畸變較小，可按應(yīng)變 中性層度等于毛坯長度的原則計(jì)算。 (2) r〈0.5r 的彎曲件，由于彎曲變形區(qū)變薄嚴(yán)重，斷面畸變大，只能采用彎 曲前后等體積相等原則來計(jì)算毛坯長度。 對(duì)于形狀比較復(fù)雜，或尺寸精度要求高的彎曲件，在初步確定毛坯長度后， 還需要反復(fù)試彎，不斷修正，才能最后確定合適的毛胚長度。 5.2.2 工作臺(tái)面尺寸的計(jì)算 壓力機(jī)工作臺(tái)尺寸應(yīng)大于下模周界 50～70㎜.J23-40 型壓力機(jī)的工作臺(tái)尺寸 (前后*左右)為 460㎜*700㎜.那么,設(shè)計(jì)時(shí)模具的下模座(寬*長)不要超過 460㎜ *700㎜.這關(guān)系到模架的選擇，參考表數(shù)據(jù)。 - 16 - 第六章 彎曲模其他零件的設(shè)計(jì)和選用 6.1 其他零件的選用 6．1．1 彈頂器 彈頂器采用聚氨酯橡膠做彈性元件，彈性元件的高度安凸模工作進(jìn)入凹模深 度 5 倍的值選取，彈頂器如圖 6-1-2 所示。 6．1.2 定位 定位采用毛坯外形定位。 6．2 保證彎曲件質(zhì)量的基本原則 （1）選擇合理的下料和制坯方式，一般采用落料制坯比剪床下料制坯尺寸精 度更高； （2）注意板料（卷料、條料）的軋制方向和毛刺的正、反面； （3）正確確定毛坯展開尺寸。因彎曲變形時(shí)，彎曲件長度會(huì)有增減，故對(duì)于 尺寸精度要求較高的彎曲件，應(yīng)先按理論或經(jīng)驗(yàn)公式估算毛坯展開長度，經(jīng)過多 次試彎，最后確定出毛坯展開尺寸和落料模刃口長度； - 17 - （4）彎曲工藝方案的制定應(yīng)充分考慮彎曲件尺寸標(biāo)注方式，注意帶孔彎曲件 的沖壓工序的安排，合理確定沖壓工序的組合； （5）盡量減少彎曲次數(shù)，提高彎曲件精度； （6）增加整形與校平工序。 6．3 常用材料選擇 6．3，1 應(yīng)考慮的因素： 1)模具的工作條件：如模具的受力狀態(tài)、工作溫度、腐蝕性等。 2)模具的工作性質(zhì)。 3)模具結(jié)構(gòu)因素：如模具的大小，形狀，各部件的作用，使用性質(zhì)等。 4）模具的加工手段。 表 6-1-4 常用沖壓材料 名稱 代號(hào) 名 稱 代號(hào) 名稱 代號(hào) 普通 碳素鋼 Q195 不 銹鋼 1Cr13 鋁及 鋁合金 1060 Q215 Cr17 1050A Q235 0Cr18Ni9 1200 Q255 1Cr18Ni9 5A02 Q275 0Cr18Ni9Ti 5A21 碳素 工具鋼 T7A 鈦 合金 TA2 銅及 銅合金 T1 T9A TA3 T3 T12A TA5 H62 T19A 銀 Ag2 TU2 - 18 - 表 6-1-4 常用材料熱處理要求 零件名稱 模具材料 熱處 理 HRC 凸、凹模 Cr12、Cr12MoV、CrWMn、9CrSi、W18C r4V、 58～6 2 固定板、 卸料板 35、45、P20 45～5 0 墊板 45、T7、T8 無 6．4 壓力機(jī)的選擇 根據(jù)彎曲力的計(jì)算選壓力機(jī)型號(hào)為 J23-40. 6．5 在壓力機(jī)上的安裝 根據(jù)彎曲模的閉合高度，下模座的平面尺寸及所選壓力機(jī)的額定壓力，確定 要安裝的設(shè)備，模具安裝時(shí)，先安裝上模，把上摸固定好，根據(jù)上模的安裝位置， 調(diào)整下模與上模的間隙，間隙調(diào)整好后，把下模預(yù)緊，經(jīng)沖床空運(yùn)行無問題，停 機(jī)后，把下模緊固好，再進(jìn)行試模。 - 19 - 裝配技術(shù)要求 第七章 彎曲模裝配圖的畫圖布局 7.1 彎曲模裝配圖的畫圖布局 7.1.1 圖紙幅面尺寸的選用 圖紙幅面尺寸按國家標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定選用，并按規(guī)定畫出圖框最小圖幅為 A4。 7.1.2 圖面布局 圖面右下角是標(biāo)題欄，標(biāo)題欄上方繪出明細(xì)表。圖面右上角畫出用該套模具 產(chǎn)生出 來的制件形狀尺寸圖，其下面畫出制件排樣方案圖。 圖面剩余部分畫該套模具的主、俯視圖及輔助視圖。如圖 7-1-1 所示。 圖 7-1-1 彎曲模裝配圖得圖面布局 7.1.3 彎曲模裝配圖的畫法 模具視圖主要用來表達(dá)模具的主要結(jié)構(gòu)形狀，工作原理及零件的裝配關(guān)系。 視圖的數(shù)量一般為主視圖和俯視圖兩個(gè)，必要時(shí)可以加繪輔助視圖，視圖的表達(dá) 方式以剖視圖為主，以表達(dá)清楚模具的內(nèi)部組成和裝配關(guān)系。主視圖的布置一般 情況下應(yīng)與模具工作時(shí)的閉合狀態(tài)一致。主視圖放在圖紙正中偏左。俯視圖一般 是將模具的上模部分拿掉，視圖只反映模具的下模俯視可見部分。通常視圖借以 主視圖 俯視圖 向視圖 工件圖 工序圖 明細(xì)表 - 20 - 了解模具零件的平面布置以及凸模和凹模孔的分布位置。 7.1.4 彎曲模裝配圖得尺寸標(biāo)注 零件圖的尺寸標(biāo)注既要符合尺寸標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，又要達(dá)到完整、清晰、合理的 要求。 所標(biāo)注的尺寸既能滿足設(shè)計(jì)要求，又便于加工和測(cè)量，盡可能使設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與○ 2 工藝基準(zhǔn)一致。若不能一致時(shí)，一般將零件的重要設(shè)計(jì)尺寸，從設(shè)計(jì)基準(zhǔn)出發(fā)標(biāo) 注，以滿足設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。一些不重要的設(shè)計(jì)尺寸，則以工藝基準(zhǔn)出發(fā)標(biāo)準(zhǔn)，以便于 加工和測(cè)量。 零件圖上的尺寸不允許注成封閉尺寸鏈形式，而將其不重要的一段尺寸空出○ 3 不標(biāo)注，形成開口環(huán)，使各段尺寸的加工誤差，最后都積累在開口環(huán)上，這樣標(biāo) 注能保證零件的設(shè)計(jì)要求。 7.2 彎曲模零件圖技術(shù)要求 彎曲模零件圖的技術(shù)要求包括以下要求： 相關(guān)零件之間的配合要求；○ 1 零件熱處理要求；○ 2 零件表面處理要求；○ 3 7.3 彎曲模零件圖的校核 零件圖的校核包括以下內(nèi)容： 公差的校核；○ 1 材料的校核；○ 2 熱處理的校核；○ 3 加工方法的校核；○ 4 - 21 - 結(jié) 論 板料沖壓是金屬加工的一種基本方法，他用以生產(chǎn)各種板料零件，具有生產(chǎn) 效率高、尺寸精度好、重量輕、成本低并易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化等特點(diǎn)。在現(xiàn) 在汽車、拖拉機(jī)、電器電機(jī)、電子儀表、日用生活用品、航空航天以及國防工業(yè) 等各個(gè)工業(yè)部門中均占有越來越重要的地位。 沖壓加工與其他加工方法相比，無論在技術(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)，其生產(chǎn)出來的工件具有高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率 和低消耗的特點(diǎn)，是其他加工方法所不能比擬的。但需要指出的是，由于進(jìn)行沖 壓成型加工必須具備相應(yīng)的模具，而模具是技術(shù)密集的新產(chǎn)品，其制造是單間小 批量生產(chǎn)，具有難加工、精度高、技術(shù)要求高、生產(chǎn)成本高的特點(diǎn)。所以只有在 沖壓零件生產(chǎn)批量大的情況下，沖壓成型加工的優(yōu)點(diǎn)才能充分體現(xiàn)，從而獲得好 的經(jīng)濟(jì)效益。 由于本人的知識(shí)的局限，對(duì)冷沖模的設(shè)計(jì)還不夠完善。還請(qǐng)各位老師 多多指導(dǎo)。 - 22 - 參考文獻(xiàn) 1、翁其金主編《沖壓工藝與沖模設(shè)計(jì)》 北京 機(jī)械工業(yè)出版社，2004 年 2、周玲主編《沖模設(shè)計(jì)實(shí)例詳解》 化工工業(yè)出版社， 2007 年 3 月。 3、夏立戎主編《模具技術(shù)》 高等教育出版社， 2004 年 8 月。 4、陳良輝主編《模具工程技術(shù)基礎(chǔ)》 北京 機(jī)械工業(yè)出版社，2004 年。 5、任建偉主編 《模具工程技術(shù)基礎(chǔ)》 北京 高等教育出版社，2002 年。 6、韓森和主編 《沖壓工藝與沖模設(shè)計(jì)與制造》 武漢 湖北長江出版集團(tuán)， 2008 年。 7、王立新、王木梁《公差配合與技術(shù)測(cè)量》 西南師范大學(xué)出版社。 8、王孝培主編《沖壓手冊(cè)》機(jī)械工業(yè)出版社，1998 年. - 23 -