ZL50裝載機(jī)總體及工作裝置設(shè)計(jì)
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緒論
緒論
1 沖壓及沖壓模具的概念、特點(diǎn)
沖壓工藝是利用安裝在沖壓設(shè)備（主要是壓力機(jī)）上的模具對(duì)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（俗稱沖壓或沖壓件）的一種壓力加工方法。沖壓通常是在常溫下對(duì)材料進(jìn)行冷變形加工，且主要采用板料來(lái)加工成所需零件，所以也叫冷沖壓或板料沖壓。沖壓是材料壓力加工或塑性加工的主要方法之一，隸屬于材料成型工程術(shù)。
沖壓所使用的模具稱為沖壓模具，簡(jiǎn)稱沖模。沖模是將材料（金屬或非金屬）批量加工成所需沖件的專用工具。沖模在沖壓中至關(guān)重要，沒(méi)有符合要求的沖模，批量沖壓生產(chǎn)就難以進(jìn)行；沒(méi)有先進(jìn)的沖模，先進(jìn)的沖壓工藝就無(wú)法實(shí)現(xiàn)。沖壓工藝與模具、沖壓設(shè)備和沖壓材料構(gòu)成沖壓加工的三要素，只有它們相互結(jié)合才能得出沖壓件。
2 沖壓的基本工序及模具
由于沖壓加工的零件種類繁多，各類零件的形狀、尺寸和精度要求又各不相同，因而生產(chǎn)中采用的沖壓工藝方法也是多種多樣的。概括起來(lái)，可分為分離工序和成形工序兩大類；分離工序是指使坯料沿一定的輪廓線分離而獲得一定形狀、尺寸和斷面質(zhì)量的沖壓（俗稱沖裁件）的工序；成形工序是指使坯料在不破裂的條件下產(chǎn)生塑性變形而獲得一定形狀和尺寸的沖壓件的工序。
上述兩類工序，按基本變形方式不同又可分為沖裁、彎曲、拉深和成形四種基本工序，每種基本工序還包含有多種單一工序。
沖模的結(jié)構(gòu)類型也很多。通常按工序性質(zhì)可分為沖裁模、彎曲模、拉深模和成形模等；按工序的組合方式可分為單工序模、復(fù)合模和級(jí)進(jìn)模等。但不論何種類型的沖模，都可看成是由上模和下模兩部分組成，上模被固定在壓力機(jī)工作臺(tái)或墊板上，是沖模的固定部分。工作時(shí)，坯料在下模面上通過(guò)定位零件定位，壓力機(jī)滑塊帶動(dòng)上模下壓，在模具工作零件（即凸模、凹模）的作用下坯料便產(chǎn)生分離或塑性
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緒論
變形，從而獲得所需形狀與尺寸的沖件。上?；厣龝r(shí)，模具的卸料與出件裝置將沖件或廢料從凸、凹模上卸下或推、頂出來(lái)，以便進(jìn)行下一次沖壓循環(huán)。
3 本課題的目的和意義
本課題的題目是，清障車后翼板成型工藝與成型模具進(jìn)行設(shè)計(jì)。該課題是通過(guò)清障車后翼板的成型工藝分析和成型模具設(shè)計(jì)，對(duì)沖壓成型工藝進(jìn)行分析并對(duì)沖壓模具設(shè)計(jì)的一般步驟和方法進(jìn)行研究和探討。通過(guò)查閱相關(guān)資料和對(duì)生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行調(diào)研，對(duì)沖壓成形技術(shù)和模具設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)提出自己的認(rèn)識(shí)和看法。該課題不僅具有實(shí)際意義并且也有很強(qiáng)的啟發(fā)性，可以起到總結(jié)和考核作用。以下就是本文的詳細(xì)論述。
1 課題內(nèi)容與畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書
1 課題內(nèi)容與畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書
題目：清障車后翼板成型工藝與成型模具設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)任務(wù)： 1、完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的畢業(yè)實(shí)習(xí)與文獻(xiàn)翻譯,及相關(guān)學(xué)院要求;
2、清障車后翼板的結(jié)構(gòu)工藝分析；
3、針對(duì)零件的分析進(jìn)行合適的成型工藝方案對(duì)比分析及確定;
4、針對(duì)工藝確定成型模具的分析、對(duì)比、計(jì)算；
5.完成畢業(yè)設(shè)計(jì)圖紙要求（三張零號(hào)圖）及相關(guān)文件；
2 零件的工藝分析
零件名稱：清障車后翼板
材料：Q345A
厚度：t=1.5mm
尺寸精度：未注公差要求，按IT14級(jí)查標(biāo)準(zhǔn)公差
生產(chǎn)批量：大量
零件的工藝性分析主要是指根據(jù)零件圖，對(duì)沖壓件的形狀特點(diǎn)、尺寸大小、精度要求、表面質(zhì)量及所用材料沖壓工藝性能進(jìn)行分析，結(jié)合沖壓基本工序的工藝性要求，判定零件用沖壓加工的難易程度，并確定是否需要采取特殊工藝措施。以下就是對(duì)零件的工藝性進(jìn)行詳細(xì)的分析。
2.1零件材料分析
Q345A（退火狀態(tài)），為一般結(jié)構(gòu)用鋼，強(qiáng)度、韌性高于Q295鋼，具有較好的塑性、焊接性能和沖擊韌性，冷熱加工性能及低、中溫性能也很好，有良好的耐蝕性?？捎糜谥圃燔囕v、電站、建筑、礦井、船舶、橋梁和低壓鍋爐的沖壓件、結(jié)構(gòu)件和承重件及工作溫度為 -20～450℃的容器及其焊接件。以熱軋、控軋、正火及正火加回火狀態(tài)交貨。
Q345A鋼板的力學(xué)性能見(jiàn)下表：
2 零件的工藝分析
表2-1 Q345A的力學(xué)和工藝性能
2.2.1 零件圖
圖2-1 后翼板工程圖
圖2-2 后翼板三維圖
2.2.2 零件結(jié)構(gòu)分析
零件的二維工程圖和三維圖如圖所示，通過(guò)分析該零件形狀較簡(jiǎn)單，有一個(gè)尾燈裝配孔按技術(shù)要求裝配時(shí)制作，加工時(shí)不用考慮，再就是端部的切口。零件沒(méi)有具體精度要求，精度取IT14就可以了。但零件的形狀較為怪異且不對(duì)稱，角度也不是90度，主要解決的是彎曲過(guò)程中的偏移問(wèn)題。同時(shí)也要考慮回彈問(wèn)題。同時(shí)在彎曲時(shí)要充分考慮定位問(wèn)題。
2.3 零件加工工藝可行性分析
零件的加工工藝可行性分析主要是指零件的沖壓可行性、沖壓成本的分析。上面對(duì)零件的選材、結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，下面對(duì)零件的沖壓加工工藝可行性進(jìn)行分析。
2.3.1 零件的沖壓可行性
該零件的材料具有良好的塑性、焊接性能和沖擊韌性，冷熱加工性能及低、中溫性能也很好，有良好的耐蝕性，故適合沖壓加工。并且板料沖壓具有其他加工方法不可比擬的優(yōu)越性，可進(jìn)行自動(dòng)化生產(chǎn)大大提高生產(chǎn)效率、降低勞動(dòng)成本。再者，對(duì)該零件進(jìn)行沖壓加工不用進(jìn)行二次加工，節(jié)省了原材料降低了成本。
再者，該零件的材料塑性很好，適合沖裁和彎曲成型。故該零件具有沖壓可行性，適合進(jìn)行沖壓加工。
本設(shè)計(jì)主要是對(duì)后翼板的成型工藝及成型模具進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，也既是進(jìn)行后翼板彎曲工藝的設(shè)計(jì)及彎曲模具的設(shè)計(jì)。以下再對(duì)零件的彎曲工藝進(jìn)行著重的分析。
彎曲是沖壓主要成形工序之一，是將金屬板料、棒料、管料或型材等彎成一定的角度和曲率，從而獲得所需形狀工件的沖壓工藝。彎曲工藝的設(shè)計(jì)要根據(jù)彎曲件的不同進(jìn)行工藝、質(zhì)量分析，從而確定毛坯尺寸及彎曲力大小、選擇合適的沖壓設(shè)備、完成模具工作零件的尺寸計(jì)算。其中確定彎曲變形的最小彎曲半徑及控制彎曲回彈和不對(duì)稱件的偏移控制是彎曲成形與否的關(guān)鍵。
零件彎曲的工藝性：
對(duì)彎曲件工藝性影響最大的是彎曲半徑，彎曲件的幾何形狀，材料的機(jī)械性能及尺寸精度。零件是否適合進(jìn)行彎曲加工需要滿足一下條件：
1．最小彎曲半徑：
在保證外層纖維不發(fā)生破壞的條件下，所能彎曲零件內(nèi)表面的最小圓角半徑，稱作彎曲件的最小彎曲半徑，表示彎曲時(shí)的成形極限。Q45A的最小彎曲半徑可以參考下表取0.6。在彎曲時(shí)零件的彎曲半徑應(yīng)大于材料的最小彎曲半徑，否則會(huì)產(chǎn)生彎裂致使零件報(bào)廢。后翼板的彎曲半徑r為2mm，料厚為t為1.5mm，故相對(duì)彎曲半徑r/t=1.33大于其最小彎曲半徑0.6，符合最小彎曲半徑原則。
表2-1 最小彎曲半徑 r min
2． 彎曲件直邊高度
彎曲件的彎曲邊高度不宜太小，h>R+2t，如彎曲邊高度太小，則難以形成足夠的彎矩。又零件最小直邊h為18mm，大于R+2t 。故符合彎曲件最小直邊高度要求。
3．階梯形彎曲件的彎曲。
階梯毛坯進(jìn)行彎曲時(shí)，在階梯根部易產(chǎn)生裂紋，需把階梯根部設(shè)計(jì)在彎曲變形區(qū)之外，或采用切槽的方法。此零件不屬于階梯形零件故不予考慮。
4．彎曲件的孔邊距。
如果預(yù)先沖出的孔位于板料的彎曲變形區(qū)，則彎曲后孔要發(fā)生變形，要把孔設(shè)計(jì)在彎曲變形區(qū)以外?？妆谂c彎曲半徑r中心的距離Z與板料厚度有關(guān)。
當(dāng)t=<2mm,L>=t
當(dāng)t>=2mm,L>=2t 由零件圖可知燈孔孔邊距符合要求。
2.3.2 零件的經(jīng)濟(jì)加工可行性
零件的沖壓工藝性好，就意味著可以用常規(guī)的工藝方法、高效地沖壓加工出質(zhì)量穩(wěn)定的零件。顯然，工藝性好，沖壓加工的經(jīng)濟(jì)性也好。零件展開(kāi)坯料的平面輪廓形狀，直接影響材料的利用率，對(duì)于大批量生產(chǎn)的沖壓件而言，這是影響沖壓加工經(jīng)濟(jì)性的一個(gè)重要因素。此外，零件的生產(chǎn)批量對(duì)沖壓加工的經(jīng)濟(jì)性起著決定性的作用。必須根據(jù)零件的生產(chǎn)批量和零件質(zhì)量要求，確定是否采用沖壓加工、用哪種沖壓工藝方法加工。以下是對(duì)零件經(jīng)濟(jì)工藝性分析。
1、 沖裁件的精度與粗糙度要求
沖裁件的經(jīng)濟(jì)公差等級(jí)不高于IT14級(jí),一般落料公差等級(jí)最好低于IT10級(jí),沖孔件公差等級(jí)最好低于IT9級(jí)。由零件圖分析可知，后尾翼工程圖上沒(méi)有標(biāo)注公差要求，也就是精度要求較低故可取IT14級(jí)，后翼板彎曲模具的精度只要在IT10—IT9之間就可以滿足零件的精度要求。故精度要求符合加工要求。
2、用彎曲模具進(jìn)行加工可以大大縮短勞動(dòng)時(shí)間和強(qiáng)度，并且零件的質(zhì)量高，合格率高符合經(jīng)濟(jì)性要求。
3、生產(chǎn)批量為大量生產(chǎn)，故采用沖壓生產(chǎn)可以大大提高生產(chǎn)效率，節(jié)省成本。
通過(guò)以上分析可知，零件沖壓可行性和經(jīng)濟(jì)加工可行性均符合生產(chǎn)要求，適合用沖壓進(jìn)行生產(chǎn)。
3 零件成型工藝方案及模具類型的確定
3 零件成型工藝方案及模具類型的確定
通過(guò)對(duì)零件的分析可以看出零件需要進(jìn)行落料、沖孔、彎曲、切邊等工序。其中沖孔工序是在裝配時(shí)制作，可以不考慮。主要就是考慮后翼板切口的成型和彎曲成型工藝。本課題主要是探討后翼板零件的彎曲成型工藝并對(duì)其彎曲工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)并最終設(shè)計(jì)出彎曲模。
由分析可知，本模具設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn)是如何選擇合適的模具形式和工藝防止在彎曲過(guò)程中產(chǎn)生的偏移問(wèn)題，也就是零件的定位問(wèn)題，結(jié)合現(xiàn)有的模具形式進(jìn)行一定的創(chuàng)新和發(fā)散性思維。以下是成型工藝方案和模具類型的選擇。
3.1 零件成型工藝方案的確定
零件的工藝方案的確定是指在零件圖分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)生產(chǎn)批量的要求，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)條件，確定最佳的生產(chǎn)工藝方案。
對(duì)零件進(jìn)行分析，不難發(fā)現(xiàn)后翼板零件是由落料、切口、彎曲、沖孔等幾道工序完成的。合理安排沖壓工序選擇正確的成型工藝方案不僅可以簡(jiǎn)化成型工藝而且可以選擇更為合理的模具類型，從而降低模具成本。此零件的成型工藝方案有如下幾種：
1、采用落料、切口、折彎三步，模具為簡(jiǎn)單模。
2、步驟同第一種方法，但模具采用連續(xù)模。
3、落料、切口采用復(fù)合模，再進(jìn)行彎曲成型。
4、落料、切口、彎曲采用一套連續(xù)模。
5、落料的同時(shí)進(jìn)行切口，再進(jìn)行彎曲成型，模具為簡(jiǎn)單模。
比較分析以上幾種方法，第一種方案加工工序太多，模具成本太高故盡量不選擇。第二種方案采用連續(xù)模太復(fù)雜應(yīng)盡量避免。第三、四種方案由于零件的形狀不規(guī)則，不容易實(shí)現(xiàn)一套連續(xù)模和復(fù)合模加工，故也不能采取。最后一種方法落料和切口同時(shí)進(jìn)行，減少了切口步驟，且為下一步的彎曲模留出了定位切口使彎曲成型更容易實(shí)現(xiàn)，解決了該零件定位難的問(wèn)題，并且模具均為簡(jiǎn)單模具設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單。
綜上，應(yīng)該采用最后一種工藝方案，即先進(jìn)行落料切口，再進(jìn)行彎曲成型。由于沖模的設(shè)計(jì)都是相通的，并且設(shè)計(jì)模具是為了考核我們對(duì)沖壓一般工藝的掌握和對(duì)所學(xué)知識(shí)的系統(tǒng)復(fù)習(xí)，再結(jié)合工作量本設(shè)計(jì)只對(duì)彎曲成型部分進(jìn)行設(shè)計(jì)。
3.2 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。所以沖壓工藝方案確定后，沖模的類型基本上也隨之而定了。
在確定模具類型的過(guò)程中應(yīng)注意以下方面。沖模的結(jié)構(gòu)形式很多，設(shè)計(jì)中要將各種結(jié)構(gòu)形式的特點(diǎn)及適用場(chǎng)合與所設(shè)計(jì)的工藝方案及模具類型的實(shí)際情況做全面的比較分析，選用最合適的結(jié)構(gòu)形式，并有針對(duì)性地進(jìn)行必要的改進(jìn)和創(chuàng)新，盡量設(shè)計(jì)出最佳的結(jié)構(gòu)方案。必須注意的是：在滿足質(zhì)量與工藝要求的前提下，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)該充分注意其維護(hù)、操作方便與安全性。
綜合考慮零件的成型工藝方案和模具類型選擇的原則，并且考慮具體的彎曲模具類型和形式，后翼板彎曲?？梢圆扇∫韵聨追N形式：
1、帶斜楔彎曲模，大致形狀如下圖所示
圖3.1 彎曲角小于90°的彎模
圖3.2 斜楔彎曲模
2、采用具有創(chuàng)新性的模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下圖所示
圖3.3 模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖
對(duì)于第一種方案，由于零件為不對(duì)稱的彎曲件且彎曲角均不為九十度，這兩種方案模具受力都 不均勻且需要斜楔，模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜且容易損壞，故一般不應(yīng)采用。
4 成型工藝設(shè)計(jì)與參數(shù)計(jì)算
第二種方案新穎獨(dú)到，并且保證凸模兩邊平行，模具結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)單，可以考慮采用。第二種方案的不足之處在于零件偏移較嚴(yán)重，難于定位，只要能很好定位第二種方案是可行的?？紤]到零件沖壓工藝是落料切口一起加工，定位就可以利用切口定位，并設(shè)置特殊的擋料版，再采用彈性頂件裝置是可以解決偏移問(wèn)題的。
綜上，比較兩種方案的優(yōu)劣，應(yīng)該選擇第二種模具形式。
4 成型工藝設(shè)計(jì)與參數(shù)計(jì)算
由于沖模的設(shè)計(jì)都是相通的，并且設(shè)計(jì)模具是為了考核我們對(duì)沖壓一般工藝的掌握和對(duì)所學(xué)知識(shí)的系統(tǒng)復(fù)習(xí)，再結(jié)合工作量本設(shè)計(jì)只對(duì)彎曲成型部分進(jìn)行設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是對(duì)后翼板零件的成型工藝及模具進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)，既主要是對(duì)彎曲模的工藝和模具進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)。對(duì)于沖壓模這里只對(duì)排樣和材料利用率進(jìn)行分析，以利于后面工作的進(jìn)行。
4.1 沖裁制件排樣
排樣是指沖裁件在條料、帶料或板料上的布置方法。合理的排樣和選擇適當(dāng)?shù)拇钸呏?，是降低成本和保證制件質(zhì)量及模具壽命的有效措施。沖裁的排樣應(yīng)符合以下幾方面要求。
1. 材料的利用率
排樣的目的是為了在保證制件質(zhì)量的前提下，合理利用原材料。衡量排樣經(jīng)濟(jì)性、合理性的指標(biāo)是材料的利用率。一個(gè)進(jìn)距的材料利用率η 的計(jì)算見(jiàn)式(4.1)：
η= (nA/bh)×100% (4.1)
式中：A——沖裁件面積(包括內(nèi)形結(jié)構(gòu)廢料)；
n——一個(gè)進(jìn)距內(nèi)沖裁件數(shù)目；
b——條料寬度；
h——進(jìn)距。
一張板料上總的材料利用率ηΣ 的計(jì)算見(jiàn)式(4.2)：
ηΣ= (nΣA/LB) x100% (4.2)
式中：nΣ ——一張板料上沖裁件總數(shù)目；
L——板料長(zhǎng)；
B——板料寬。
提高材料利用率主要應(yīng)從減少工藝廢料著手，通過(guò)合理的排樣方法，使工藝廢料減到最少。同樣一個(gè)工件，可以有幾種不同的排樣方法，從而得到不同的材料利用率。
2. 排樣的方式
根據(jù)材料的利用情況，排樣可分為有廢料排樣、少?gòu)U料排樣和無(wú)廢料排樣三種。有廢料排樣為沿工件的全部外形沖裁，工件與工件之間，工件與條料側(cè)邊之間都有工藝余料(搭邊)存在，沖裁后搭邊成為廢料。 少?gòu)U料排樣為沿工件的部分外形輪廓切斷或沖裁，只在工件之間或工件與條料側(cè)邊之間有搭邊存在。無(wú)廢料排樣為工件與工件之間、工件與條料側(cè)邊之間均無(wú)搭邊存在，條料沿直線或曲線切斷而得工件。
3. 搭邊
排樣中相鄰兩工件之間的余料或工件與條料邊緣間的余料稱為搭邊。搭邊的作用是補(bǔ)償定位誤差和保持條料有一定的強(qiáng)度和剛度，防止由于條料的寬度誤差、送進(jìn)步距誤差、送料歪斜等原因而沖裁出殘缺的廢品，保證送料的順利進(jìn)行，從而保證制件質(zhì)量。 搭邊值的大小要合適，過(guò)大會(huì)造成材料利用率低，過(guò)小則不能發(fā)揮搭邊的作用，在沖裁過(guò)程中會(huì)被拉斷，造成送料困難，使工件產(chǎn)生毛刺，有時(shí)還會(huì)被拉入凸、凹模之間的間隙，損壞模具的刃口，降低模具的壽命。一般來(lái)說(shuō)，搭邊值是由經(jīng)驗(yàn)確定的，影響搭邊值大小的因素有材料的力學(xué)性能、材料的厚度、工件的形狀和尺寸、排樣的形式及送料、擋料的方式。表 4-1 列出了沖裁時(shí)常用的最小搭邊值。
表 4-1 搭邊 a 和a1數(shù)值(低碳鋼)
綜合考慮以上排樣的內(nèi)容和原則對(duì)本零件進(jìn)行排樣。彎曲件排樣是否合理，直接影響到材料的利用率、模具結(jié)構(gòu)與壽命及生產(chǎn)操作方式與安全，既排樣是設(shè)計(jì)模具的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。考慮到后翼板零件的外形，該零件的排樣為有廢料排樣。排樣方案可以有很多，以下就對(duì)各種方案進(jìn)行論證，以選取最合理最省料的排樣方案達(dá)到經(jīng)濟(jì)最優(yōu)化。各排樣方案簡(jiǎn)圖如下。
方案一：有廢料簡(jiǎn)單橫排
方案二：有廢料對(duì)排
方案三：有廢料豎排
由排樣原則可知排樣的搭邊值a=1.8mm,a1=2.0mm?，F(xiàn)在對(duì)以上三種方案進(jìn)行對(duì)比確定。
方案一：材料利用率
η1= (nA/bh)×100%
=7970/(107.5x105.5)x100%
=70.3%
式中：A——沖裁件面積(包括內(nèi)形結(jié)構(gòu)廢料)；約為7970mm2
n——一個(gè)進(jìn)距內(nèi)沖裁件數(shù)目；為1
b——條料寬度；為105.5mm
h——進(jìn)距。為107.5mm
方案二：材料利用率
η2= (nA/B)×100%
=（7970/9486）x100%
=84%
式中：A——沖裁件面積(包括內(nèi)形結(jié)構(gòu)廢料)；約為7970mm2
B——一個(gè)步距內(nèi)的條料面積；為9486 mm2
h——進(jìn)距。為105.5mm
方案三：材料利用率
η3= (nA/bh)×100%
=7970/(107.5x105.5)x100%
=70.3%
式中：A——沖裁件面積(包括內(nèi)形結(jié)構(gòu)廢料)；約為7970mm2
n——一個(gè)進(jìn)距內(nèi)沖裁件數(shù)目；為1
b——條料寬度；為107.5mm
h——進(jìn)距。為105.5mm
由以上各方案的材料利用率可以看出方案二的材料利用率最高；方案一和方案三相同，即豎排和橫排相同?？紤]實(shí)際情況，方案二需要調(diào)換沖裁方向較費(fèi)時(shí)，效率較低，但材料利用率較高，故在選用的時(shí)候要對(duì)材料利用率和生產(chǎn)效率進(jìn)行充分的對(duì)比分析，故應(yīng)慎用。方案一和方案三，材料利用率較方案二相差較大但加工較方便生產(chǎn)效率高。因此，選用哪種方案應(yīng)視實(shí)際生產(chǎn)情況而定。
4.2 毛坯展開(kāi)長(zhǎng)度的計(jì)算
板料彎曲時(shí)，中性層長(zhǎng)度是不變的，因此根據(jù)變形前后中性層長(zhǎng)度不變的原則來(lái)確定彎曲件毛坯展開(kāi)的長(zhǎng)度和尺寸。由于彎曲變形程度(r/t)、彎曲方法、彎曲件形狀及標(biāo)注方法等不同，故計(jì)算方法略有不同，要注意區(qū)別。
1. 概算法
彎曲件分為直邊和彎曲兩部分，以其中性層長(zhǎng)度之和可求得彎曲件展開(kāi)長(zhǎng)度，但彎曲部分的中性層要考慮位移。如圖5.24 所示，即
（4.3）
式中：L——彎曲件展開(kāi)長(zhǎng)度，mm；
1 l 、l 2 ——彎曲件直邊長(zhǎng)度，mm；
r ——彎曲件彎曲半徑，mm；
λ ——層位移系數(shù)，見(jiàn)表4-2；
? ——彎曲件的彎曲帶中心角，°； ?可以是90°、大于90°或小于90°。
圖4-1 彎曲中心角為? 的彎曲件
表4-2 層位移系數(shù)λ 值
2. 外側(cè)尺寸加算法
先將外側(cè)尺寸全部加算，從其和減去取決于板厚和彎曲半徑兩要素的伸長(zhǎng)量，如圖4-1所示，即
L=(l1+l2+l3+ +ln)?(n?1)C (4.1)
式中：L——彎曲件展開(kāi)長(zhǎng)度，mm；
l1、l2、l3——彎曲件直邊外側(cè)尺寸，mm；
n ——彎曲件的彎曲次數(shù)；
C——伸長(zhǎng)補(bǔ)正系數(shù)，見(jiàn)表4-3。
圖4-2 外側(cè)尺寸標(biāo)注
表4-3伸長(zhǎng)補(bǔ)正系數(shù)C 值
3. 內(nèi)側(cè)尺寸加算法
先將內(nèi)側(cè)尺寸全部加算，再加補(bǔ)正伸長(zhǎng)量，如圖4-3 所示，即
L=l1+l2+a (4.4)
式中：L——彎曲件展開(kāi)長(zhǎng)度，mm；
l1、l2——彎曲件直邊內(nèi)側(cè)尺寸，mm；
a——伸長(zhǎng)補(bǔ)正系數(shù)，見(jiàn)表4-4。
以上計(jì)算法只能用于形狀簡(jiǎn)單，彎曲個(gè)數(shù)少、精度要求不高的彎曲件。對(duì)于形狀復(fù)雜、多角彎曲及精度要求高的彎曲件，應(yīng)先按上述公式近似計(jì)算，準(zhǔn)確的毛坯長(zhǎng)度則依據(jù)試沖結(jié)果來(lái)確定。
圖4-3 內(nèi)側(cè)尺寸標(biāo)注
表4-4伸長(zhǎng)補(bǔ)正系數(shù)a 值
本零件采用第一種方法較簡(jiǎn)單合適，由零件的彎曲半徑R=2mm，料厚t=1.5可得：
彎曲件展開(kāi)長(zhǎng)度L：
長(zhǎng)邊毛坯展開(kāi)長(zhǎng)度L1：
L1 =26.5+24.5+38+3.14*（2+0.33*1.5/180）
=96.83 取97mm。
短邊毛坯展開(kāi)長(zhǎng)度L2：
L2=8.5+6.5+38+3.14*（2+0.33*1.5/180）
=60.83 取61mm。
式中：L1、L2——彎曲件展開(kāi)長(zhǎng)度，mm；
1 l 、l2 ——彎曲件直邊長(zhǎng)度，mm；
r ——彎曲件彎曲半徑，mm；
λ ——層位移系數(shù)，見(jiàn)表4-4；
? ——彎曲件的彎曲帶中心角
4.3 彎曲力的計(jì)算
彎曲力是指彎曲工件完成預(yù)定形狀時(shí)需要壓力機(jī)所施加的壓力，是設(shè)計(jì)沖壓工藝和選擇設(shè)備的依據(jù)之一。彎曲力不僅與板料材質(zhì)、板料厚度、彎曲幾何參數(shù)和凸、凹模間隙有關(guān)，而且與彎曲方式關(guān)系密切。由于影響因素眾多而難以精確計(jì)算，故常采用經(jīng)驗(yàn)公式或簡(jiǎn)化公式計(jì)算。
1. 自由彎曲力計(jì)算
V 形自由彎曲力為
（4.5）
U 形自由彎曲力為
（4.6）
式中：F1——自由彎曲力(沖壓行程結(jié)束，尚未進(jìn)行校正彎曲時(shí)的壓力)，N；
b ——彎曲件寬度，mm；
t ——彎曲件材料厚度，mm；
r ——彎曲件的彎曲內(nèi)半徑，mm；
b σ ——材料抗拉強(qiáng)度，MPa；
K——安全因數(shù)，一般取K＝1.3。
零件可以按U形件計(jì)算，故自由彎曲力
=0.6*1.3*105*1.5*1.5*500/(2+1.5)
=30712.5N
b ——彎曲件寬度，取105mm；
t ——彎曲件材料厚度，1.5mm；
r ——彎曲件的彎曲內(nèi)半徑，2mm；
b σ ——材料抗拉強(qiáng)度，取500MPa；
K——安全因數(shù)，一般取K＝1.3。
2. 校正彎曲力計(jì)算
校正彎曲力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于自由彎曲力，其近似計(jì)算如下
F2= qA
式中：F2——校正力，N；
q ——單位校正力，MPa，見(jiàn)表4-5；
A ——工件被校正部分在垂直于凸模運(yùn)動(dòng)方向上的投影面積，mm2。
表4-5 單位校正力 q 值
故校正力的值F2為：
F2= qA
=50*3800
5 壓力機(jī)的選擇與確定
=190KN
式中：F2——校正力，N；
q ——單位校正力，取50MPa；
A——工件被校正部分在垂直于凸模運(yùn)動(dòng)方向上的投影面積，約為3 800mm2。
3. 頂件力和壓料力
對(duì)于有頂料裝置和壓料裝置的彎曲模而言，其頂件力或壓料力Q可近似取
Q= (0.3～0.8)F1
=0.5*30712.5
=15356.5N
選擇壓力機(jī)時(shí)，為了防止回彈采用校正彎曲力，因零件精度要求不高采用校正彎曲后可以有效的防止回彈。
5 壓力機(jī)的選擇與確定
沖壓設(shè)備的選擇是工藝設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容， 它直接關(guān)系到設(shè)備的合理使用、 安全、 產(chǎn)品質(zhì)量、 模具壽命、 生產(chǎn)效率和成本等一系列重要問(wèn)題。首先， 應(yīng)根據(jù)所要完成工序的工藝性質(zhì)， 批量大小，工件的幾何尺寸和精度等選定壓力機(jī)類型。沖壓生產(chǎn)中常用的是曲柄壓力機(jī)和液壓機(jī)。
對(duì)于中小型沖裁件、 彎曲件或淺拉深件多用具有形床身的開(kāi)式曲柄壓力機(jī)。雖然開(kāi)式壓力機(jī)的剛度差， 并且由于床身的變形而破壞了沖模的間隙分布， 降低了沖模的壽命和裁件的質(zhì)量。但是，它卻具有操作空間三面敞開(kāi)，操作方便，容易安裝機(jī)械化的附屬設(shè)備和成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，目前仍是中小件生產(chǎn)的主要設(shè)備。在大中型和精度要求較高的沖壓件生產(chǎn)中， 多采用閉式機(jī)身的曲柄壓力機(jī)。這類壓力機(jī)兩側(cè)封閉， 剛度較好精度較高， 但操作不如開(kāi)式方便。對(duì)于大型、 較復(fù)雜的拉深件多采用閉式雙動(dòng)拉深壓力機(jī)。它有二個(gè)滑塊， 拉深用的內(nèi)滑塊和壓邊用的外滑塊， 外滑塊通常有四個(gè)加力點(diǎn)， 調(diào)整作用于坯料周邊的壓邊力。模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 壓迫可靠易調(diào)。特別適于大量生產(chǎn)。對(duì)于形狀復(fù)雜零件的大量生產(chǎn)， 應(yīng)優(yōu)先考慮選用多工位自動(dòng)壓力機(jī)。一臺(tái)多工位自動(dòng)壓力機(jī)能夠代替多臺(tái)單工位壓力機(jī)， 并且消除了工序間半成品的堆放和運(yùn)輸問(wèn)題。而對(duì)落料、 沖孔件的大量生產(chǎn)， 則應(yīng)選用效率高、 精度高的自動(dòng)高速壓力機(jī)。
根據(jù)壓力機(jī)選用原則：
在中小型沖壓件生產(chǎn)中，主要選用開(kāi)式壓力機(jī)，對(duì)于沖孔，落料等施力行程很小的沖壓工序，可直接選用公稱壓力大于或等于沖壓所需工藝力總合的壓力機(jī)。首先沖床的公稱壓力應(yīng)大于計(jì)算出的總壓力；最大閉合高度應(yīng)大于沖模閉合高度+5mm；工作臺(tái)臺(tái)面尺寸應(yīng)能滿足模具的正確安裝。
彎曲時(shí)壓力機(jī)的壓力可用下式計(jì)算
F≥F1+ F2+ Q
式中：F——壓力機(jī)的公稱壓力，N。
自由彎曲時(shí)，校正彎曲力F2不計(jì)。
校正彎曲時(shí)，校正彎曲力與自由彎曲力不是同時(shí)產(chǎn)生，且校正彎曲力比自由彎曲力及頂件壓料力大得多，故F1 和Q 可以忽略，只按校正彎曲力F2大小來(lái)選擇壓力機(jī)。由于采用校正彎曲，故應(yīng)按校正彎曲力選用壓力機(jī)，實(shí)際選用壓力機(jī)時(shí)應(yīng)對(duì)壓力機(jī)進(jìn)行校正，壓力機(jī)的壓力選用應(yīng)加上安全系數(shù)，一般取1.6-2.0，這里取安全系數(shù)為1.8。
故壓力機(jī)的公稱壓力F為：
F=190*1.8
=342KN
按上述要求，結(jié)合工廠實(shí)際，可稱用J23-40開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)。并需在工作臺(tái)面上配備墊塊，墊塊實(shí)際尺寸可配制。壓力機(jī)的具體參數(shù)如下表所示。
J23-40開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)如下：
公稱壓力：400KN
滑塊行程：100mm
最大閉合高度：300mm
連桿調(diào)節(jié)量：80mm
工作臺(tái)尺寸（前后×左右）：630×420
墊板尺寸（厚度）：80mm
最大傾斜角度：300
表5-1 開(kāi)式壓力機(jī)基本參數(shù)
6 彎曲成型模工作部分尺寸的確定
6 彎曲成型模工作部分尺寸的確定
彎曲模工作部分的尺寸主要指凸、凹模間隙、圓角半徑、凹模深度及凸、凹模橫向?qū)挾瘸叽绲取?
6.1 彎曲時(shí)凸模與凹模之間的間隙
彎曲V 形工件時(shí)，凸、凹模間隙是靠調(diào)整壓力機(jī)閉合高度來(lái)控制的，不需要在模具結(jié)構(gòu)上確定間隙。U 形工件的彎曲，則必須選擇適當(dāng)?shù)拈g隙。間隙的大小對(duì)于工件質(zhì)量和彎曲力有很大影響。間隙越小，彎曲力越大。間隙過(guò)小，會(huì)使工件壁變薄，并降低凹模壽命。間隙過(guò)大，則回彈較大，還會(huì)降低工件精度。U 形工件彎曲的凸、凹模間隙，根據(jù)材料的厚度、彎曲件的高度和寬度(即彎曲線的長(zhǎng)度)而定。單邊間隙值按下式確定：
c=t+Δ +kt
式中：c——彎曲時(shí)凸模與凹模之間的間隙，mm；
t ——材料的公稱厚度；
k ——間隙系數(shù)，見(jiàn)表6-1；
Δ ——板料厚度的正偏差。
當(dāng)工件精度要求較高時(shí)，凸、凹模間隙值應(yīng)取小些，c=t。
表6-1 U 形件彎曲模間隙系數(shù)k 值
表6-2未注公差尺寸的極限偏差 (單位mm)
故凸、凹模之間的單邊間隙值c：
c=t+Δ +kt
=1.5+0.2+0.05*1.5
=1.775
式中：c——彎曲時(shí)凸模與凹模之間的間隙，mm；
t ——材料的公稱厚度；為1.5mm；
k ——間隙系數(shù)，見(jiàn)表6-1；取0.05
Δ ——板料厚度的正偏差。為標(biāo)注公差按IT14選取最大正偏差為0.2mm。
6.2 彎曲時(shí)凸模與凹模的寬度尺寸
凸模與凹模的寬度尺寸(見(jiàn)圖6-1)與工件的尺寸相關(guān)，根據(jù)工件尺寸的標(biāo)注方式不同，凸模與凹模的寬度尺寸可按表6-3 所列公式進(jìn)行計(jì)算。
圖6-1 U 形彎曲模尺寸
表6-3 凸模與凹模的寬度尺寸計(jì)算
注：L凸、L凹——彎曲凸模和凹模寬度尺寸，mm；
L——彎曲件外形或內(nèi)形公稱尺寸，mm；
Δ ——彎曲件的尺寸公差，mm；
c——凸模與凹模的單面間隙，mm；
δ凸、δ凹——彎曲凸模、凹模的制造公差，采用IT9～I(xiàn)T7。
由以上可得出凸模和凹模的寬度尺寸：
=（45-0.75*0.74）
=44.45 mm
L凹——凹模寬度尺寸，mm；
L——彎曲件外形公稱尺寸，為45mm；
δ凹——彎曲凹模的制造公差，采用IT9～I(xiàn)T7。
Δ ——彎曲件的尺寸公差，取0.74mm；
凸模尺寸以凹模為基準(zhǔn)配作，保證單面間隙值為1.775mm.。總間隙值為2c。
6.3 彎曲時(shí)模具圓角半徑與凹模深度
模具工作部分尺寸如圖6.2 所示。
圖6-2 彎曲模工作部分尺寸
(1) 凸模圓角半徑rp。如工件內(nèi)側(cè)的圓角半徑為r，通常rp = r ，但不能小于材料允許的最小彎曲半徑rmin(查表5-2)。當(dāng)工件彎曲半徑r 小于rmin時(shí)，則應(yīng)取rp≥rmin，然后再利用隨后的整形工序滿足制件的要求，此時(shí)，整形模的圓角半徑rp = r 。對(duì)于工件圓角半徑較大(r/t>10)，而且精度要求較高時(shí)，應(yīng)考慮回彈的影響，將凸模圓角半徑根據(jù)回彈角的大小作相應(yīng)的調(diào)整，以補(bǔ)償彎曲的回彈量。根據(jù)此要求和前面的敘述，凸模圓角rp可取2mm。
(2) 凹模圓角半徑rd。工件在壓彎過(guò)程中，凸模將工件壓入凹模而成形，凹模口部的圓角半徑rd對(duì)于零件質(zhì)量有明顯的影響。如過(guò)小，彎曲板料表面出現(xiàn)劃痕；如凹模兩邊圓角半徑不一致，則毛坯會(huì)產(chǎn)生偏移。凹模圓角半徑rd的大小與彎邊高度和材料厚度等有關(guān)，可查表6-4。V 形凹模底部可開(kāi)退刀槽或圓角半徑rd′，rd′=(0.6～
8 成型模具主要零部件的設(shè)計(jì)與選擇
7 彎曲成型模具的總體結(jié)構(gòu)
0.8)( rp+t)。依據(jù)此要求凹模圓角半徑rd可取6mm。
(3) 凹模深度。凹模深度尺寸要適中，若過(guò)小，毛坯兩邊自由部分太多，彎曲件彈復(fù)大又不平直，彎曲件質(zhì)量下降；若過(guò)大，凹模增大，則模具耗材也增多，且壓力機(jī)需要有較大的工作行程。凹模的深度l 可通過(guò)查表6-4 獲得。l值為18mm。
表6-4 凹模的圓角半徑rd與凹模的深度l 值
7 彎曲成型模具的總體結(jié)構(gòu)
模具采用中間導(dǎo)柱模架，模具上模部分由凸模、凸模固定板組成。卸料方式才用彈性卸料，以橡膠為彈性元件。下模部分由下模座、凹模、頂塊等組成。卸料和壓料方式采用彈性卸料，以橡膠為彈性元件。模具結(jié)構(gòu)如下圖所示：
圖7-1 后翼板彎曲?？傃b圖
8 成型模具主要零部件的設(shè)計(jì)與選擇
8 成型模具主要零部件的設(shè)計(jì)與選擇
8.1 凹模的設(shè)計(jì)
由零件的凹模的工作尺寸的計(jì)算可得凹模的寬度工作尺寸為44.45mm，長(zhǎng)度為102mm。再根據(jù)手冊(cè)和查詢資料可知凹模外輪廓到內(nèi)輪廓的最小距離不小于60-80mm，再考慮零件的定位等結(jié)合零件的工作尺寸可取凹模的周界尺寸為L(zhǎng):200,B:125。根據(jù)凹模的深度要求和頂塊的強(qiáng)度等，凹模的具體設(shè)計(jì)如下圖：（詳圖見(jiàn)零件圖）
圖8-1 凸模1
圖8-2 凸模2
8.2 模架及其主要零件的選擇
為保證沖出零件的精度和高穩(wěn)定的質(zhì)量，并結(jié)合彎曲件的外形，后翼板零件外形為不規(guī)則形狀且凸模端部不為平面，模具受力不均勻?yàn)榱吮ＷC模具壽命和沖出合格的零件應(yīng)采用模架導(dǎo)向的導(dǎo)向方式。模架導(dǎo)向不僅能保證上、下模的導(dǎo)向精度而且能提高模具的剛性，延長(zhǎng)模具的使用壽命，是彎曲件的質(zhì)量穩(wěn)定可靠， 使模具的安裝比較容易。根據(jù)零件的形狀并充分考慮裝料的方便性，模架的類型選用沖?；瑒?dòng)導(dǎo)向模架中間導(dǎo)柱模架。
模架的種類很多，要根據(jù)模具的精度要求、模具的類別、模具的大小選擇合適的模架。根據(jù)凹模的周界尺寸和壓力機(jī)的閉合高度可以確定模架的具體參數(shù)：
查《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》選用的模架型號(hào)為：GB/T2851.1-1990
其主要參數(shù)為：
L:200mm
B:125mm
H:最大220mm、最小180mm
H1:40mm
H2:45mm
根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，選用的上、下模座的相關(guān)尺寸如下
上模座：沖?；瑒?dòng)導(dǎo)向模架中間導(dǎo)柱模架上模座 200x125x40 GB/T2855.9
下模座：沖?；瑒?dòng)導(dǎo)向模架中間導(dǎo)柱模架下模座 200x125x45 GB/T2855.10
導(dǎo)柱： 28x170 和 32x170 GB/T 2861.1
導(dǎo)套： 28x100x38 和 32x100x38 GB/T 2861.6
以上各零件的具體尺寸和設(shè)計(jì)見(jiàn)后附模具零件圖。
模架如下圖所示：
圖8.3 標(biāo)準(zhǔn)模架
8.3 模柄的選用
模柄也是標(biāo)準(zhǔn)件，對(duì)于中、小型沖模中，通常用模柄將上模座固定在壓力機(jī)的滑塊上，模柄已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，其結(jié)構(gòu)、尺寸詳見(jiàn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)?？紤]壓力機(jī)的型號(hào)和模架的尺寸與安裝的方便等因素，模柄選用壓入式模柄。這種模柄適用于所有中、小型模具，它與上模座安裝孔采用H7/n6配合，壓入后與上模座磨平，并采用防轉(zhuǎn)銷防轉(zhuǎn)，以保證較高的精度和同軸度。
模柄：A型壓入式模柄 A50x105 JB/T 7646.1
具體尺寸見(jiàn)后附圖。
8.4 凸模的設(shè)計(jì)
凸模的工作端部形狀主要是根據(jù)彎曲件的外形設(shè)計(jì)的，考慮到零件在彎曲的過(guò)程中偏移嚴(yán)重，故利用切口設(shè)計(jì)輔助定位結(jié)構(gòu)（如圖所示），這樣就更好地避免了零件的偏移提高了零件的精度。上端部設(shè)計(jì)成臺(tái)肩式利于用凸模固定板固定。再結(jié)合模具的閉合高度和凸模工作部分的尺寸要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。凸模具體尺寸見(jiàn)附圖。
圖8-4 凸模三維示意圖（未倒角）
8.5 凸模固定板的設(shè)計(jì)
凸模固定板主要是根據(jù)凸模的外形和凸模固定方式而設(shè)計(jì)的。凸模固定板的開(kāi)口應(yīng)和凸模的端部結(jié)合，配合也應(yīng)根據(jù)凸模配合。周界尺寸和墊板等相同。固定板的厚度H，一般可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式選取為
H=（0.6-0.8）H凹
考慮到左右凹模不一致，再綜合考慮閉合高度凸模固定板的厚度可設(shè)計(jì)為50mm。具體形狀和尺寸見(jiàn)附圖。
8.6 頂塊的設(shè)計(jì)
頂塊的作用是起到對(duì)毛坯的定位作用，防止零件在彎曲的過(guò)程中發(fā)生偏移影響零件的精度，并起到卸料作用。頂塊的上端面的形狀和零件的底部形狀相同，并且為了更好地定位和凸模配合設(shè)計(jì)出切口。頂塊的底部連接頂桿靠彈性元件進(jìn)行動(dòng)態(tài)定位和卸料作用。頂塊的尺寸和凹模的尺寸和凹模深度有關(guān)，根據(jù)凹模的尺寸和閉合高度進(jìn)行設(shè)計(jì)。頂塊和凹模的配合為間隙配合。頂塊的具體形狀和尺寸見(jiàn)附圖。
8.7 擋料版的設(shè)計(jì)
擋料版主要是根據(jù)毛坯的外形進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要作用是對(duì)零件進(jìn)行定位防止毛坯前后左右滑移，保證毛坯的準(zhǔn)確定位。擋料版的內(nèi)圍尺寸應(yīng)比毛坯的周界尺寸大0.5mm左右，一保證順利加料。擋料版的具體形狀和尺寸見(jiàn)附圖。
8.8 彈性元件的選擇與計(jì)算
本模具的彈性元件選擇合成橡膠。橡膠允許承受的負(fù)荷較大，安裝調(diào)整靈活方便，是沖壓模中常用的彈性元件。
橡膠選用與計(jì)算步驟如下：
1、根據(jù)工藝性質(zhì)和模具結(jié)構(gòu)確定橡膠性能、形狀和數(shù)量。沖裁卸料用較硬橡膠；拉深、彎曲壓料、卸料用較軟橡膠。
2、根據(jù)卸料力求橡膠橫截面尺寸。
橡膠產(chǎn)生的壓力按下式計(jì)算
F=Ap （8-1）
所以，橡膠橫截面積為 A=F/p
=15356.5/1.8
=8531.1 mm2
式中F———橡膠所產(chǎn)生的壓力，設(shè)計(jì)時(shí)取大于或等于卸料力（N）,由前面求得F=15356.5N；
p———橡膠所產(chǎn)生的單位面積壓力（N/mm2 ），與壓縮量有關(guān)，其值可按圖示確定，設(shè)計(jì)時(shí)取預(yù)壓量下的單位壓力；取壓縮量為30%，故可取p為1.8 mm2 。
A———橡膠橫截面積（mm2）。
圖8-5 橡膠特性曲線
a）、c）矩形 b）圓筒形d）圓柱形
3、求橡膠高度尺寸。
為了使橡膠不因多次反復(fù)壓縮而損害其彈性，其極限壓縮量hj應(yīng)按下式確定：
hj=aH
式中 H———橡膠自由狀態(tài)下的高度（mm）
a———橡膠極限壓縮率。對(duì)于合成橡膠，可取a=35%-45%；取40%
硬度越高，a值越小。
橡膠預(yù)壓縮量
hy=bH
式中 b———橡膠預(yù)壓縮率。為30%
上兩式相減得橡膠高度H的計(jì)算公式
H = （hj- hy）/(a-b)
=hg/(a-b)
=240/0.1
=2400mm
式中 hg為橡膠工作壓縮量（mm）
9 模具的裝配注意事項(xiàng)
8.9 墊板
墊板的作用是承受并擴(kuò)散凸模傳遞的壓力,以防止模座被擠壓損傷,因此在與模座接觸面之間加上一塊淬硬磨平的墊板.墊板的外形尺寸與凸模固定板相同,厚度可取3~10mm,這里設(shè)計(jì)時(shí),由于壓力較大,根據(jù)GB2865.2-81選取規(guī)格為L(zhǎng)xBxH=200x125x6。具體尺寸見(jiàn)附圖。
8.10 選擇緊固件及定位零件
螺栓規(guī)格的選用： 根據(jù)表3-36,由凹模板的厚度可選用M12,在根據(jù)實(shí)際要求,查標(biāo)準(zhǔn)選用GB 70-85 M12X130兩個(gè), M12X90兩個(gè) ,壓料板的螺釘選用GB 70-85 M6X20,這里要6個(gè)。上模座螺釘為M12x55四個(gè)，銷釘為M10x55兩個(gè)。選取材料為45鋼。
銷釘規(guī)格的選用: 銷釘?shù)墓Q直徑可取與螺釘大徑相同或小一個(gè)規(guī)格,因此根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)選用GB 119-86 A10X130兩個(gè), A10X90兩個(gè)。選取材料為45鋼。根據(jù)定位方式及坯料的形狀與尺寸,選用合適的標(biāo)準(zhǔn)定位零件。
9 模具的裝配注意事項(xiàng)
彎曲模的裝配方法的一般步驟為，確定裝配基準(zhǔn)件和裝配順序→按基準(zhǔn)件裝配有關(guān)零件→控制調(diào)整模具間隙和壓料、頂件裝置→試彎曲與調(diào)整。
對(duì)于本彎曲模具，由于有導(dǎo)向裝置應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)件，先裝配下模，再以下模為基準(zhǔn)裝配上模。
在裝配下模時(shí)，因彎曲模的間隙較大，可采用墊片法或標(biāo)準(zhǔn)樣件來(lái)調(diào)整，以保證間隙的均勻性。彎曲模的壓料和頂件裝置的行程也較大，所用的彈性元件有足夠的彈力，所以可以在試模時(shí)確定。另外，由于彎曲時(shí)的回彈很難準(zhǔn)確控制，一般要在試模時(shí)反復(fù)修正凸、凹模的工作部分，因此，固定凸、凹模的銷釘都應(yīng)在試沖合格后打入。
下模裝配完后再根據(jù)模具間隙調(diào)整上模，仔細(xì)檢查各個(gè)裝配零件是否符合圖紙要求，做好定位；先固定好凸模和固定板，調(diào)整好凸、凹模間隙；最后裝配其他零
10 畢業(yè)設(shè)計(jì)心得體會(huì)
件和墊板等，再認(rèn)真調(diào)整上下模，上下模按導(dǎo)柱、導(dǎo)套配合進(jìn)行組裝，檢查間隙及其他配合合理后再進(jìn)行裝機(jī)試彎曲，并根據(jù)彎曲結(jié)果做出相應(yīng)的調(diào)整，直到生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。
10 畢業(yè)設(shè)計(jì)心得體會(huì)
清障車后尾翼作為清障車的一個(gè)裝飾零件，盡管很簡(jiǎn)單，但結(jié)構(gòu)卻不規(guī)則，這就加大了彎曲成型模具設(shè)計(jì)的難度。這種零件能充分發(fā)揮設(shè)計(jì)者大膽的創(chuàng)新思維能力和開(kāi)闊的設(shè)計(jì)思路，這就要求設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)過(guò)程中不能拘泥于現(xiàn)有的固定模式，應(yīng)充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性設(shè)計(jì)出既符合實(shí)際要求又具有創(chuàng)新性的模具結(jié)構(gòu)。因此，本設(shè)計(jì)不僅具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)性、實(shí)用性，更具有很強(qiáng)的啟發(fā)性。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我對(duì)模具設(shè)計(jì)的一般步驟和設(shè)計(jì)思路有了更深刻的理解。
該模具設(shè)計(jì)，涵蓋了彎曲模成型模具的所有知識(shí)，從零件的分析到零件的工藝性分析，再到工藝方案的對(duì)比確定；從對(duì)各彎曲模類型的掌握到模具類型的具體確定；對(duì)零件彎曲時(shí)所需彎曲力的計(jì)算到壓力機(jī)的選擇；從壓力機(jī)的類型確定到標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇；到最后的具體模具的設(shè)計(jì)完成。這中間涵蓋了太多的沖壓知識(shí)，在設(shè)計(jì)期間我查閱了大量的書籍、手冊(cè)，對(duì)比了各種彎曲方案。使我對(duì)模具設(shè)計(jì)所涉及的各方面知識(shí)都有了一個(gè)非常系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和總結(jié)。最主要的是在設(shè)計(jì)的過(guò)程中培養(yǎng)了自己動(dòng)手動(dòng)腦的習(xí)慣。其中各種數(shù)據(jù)資料的匯總和篩選也是一個(gè)很龐大的工作，這就需要自己有很強(qiáng)的辨別能力，鍛煉了自己獨(dú)立思考的能力。
通過(guò)該畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我學(xué)到了一種設(shè)計(jì)思路，為以后的工作打下了良好的基礎(chǔ)。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我深刻地體會(huì)到工作條理化和系列化的重要性。另外，本畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)大學(xué)四年所學(xué)知識(shí)的一次很好的總結(jié)。該設(shè)計(jì)涉及的專業(yè)知識(shí)是非常廣泛的，涵蓋機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、機(jī)械制圖、材料成型理論、熱處理、互換性與測(cè)量技術(shù)、AutoCAD工程繪圖、Pro/E三維繪圖等基本知識(shí)，并且也使我更深層次的了解了沖壓模具的基本知識(shí)。畢業(yè)設(shè)計(jì)起到了很好的牽針引線的作用，使我對(duì)所學(xué)知識(shí)有了一個(gè)非常系統(tǒng)的復(fù)習(xí)和掌握，為以后的工作和學(xué)習(xí)奠定了更好的基礎(chǔ)。
另外，通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我們學(xué)會(huì)了相互溝通和學(xué)習(xí)。有些事情單靠個(gè)人的力量是很難完成的，況且模具的知識(shí)本身就包含了非常龐雜的知識(shí)，只有相互協(xié)作和交流才能使設(shè)計(jì)工作能更順利地進(jìn)行。我會(huì)以畢業(yè)設(shè)計(jì)為契機(jī)，不斷的總結(jié)和學(xué)習(xí)，使自己在以后的工作和學(xué)習(xí)中能做的更好。
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致謝