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xxxx學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)
系 部： 指導(dǎo)老師：
專 業(yè)：模具設(shè)計(jì)與制造 班 級(jí)：
小 組 號(hào)： 組 長(zhǎng)：
同 組 人：
日 期： 年 月 日
前言
模具設(shè)計(jì)畢業(yè)論文成形加工是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛的優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、適應(yīng)性很強(qiáng)的生產(chǎn)技術(shù)，或稱成型工具、成型工裝產(chǎn)品，是技術(shù)含量高、附加值高、使用廣泛的新技術(shù)產(chǎn)品，是價(jià)值很高的社會(huì)財(cái)富。模具設(shè)計(jì)畢業(yè)論文由于模具生產(chǎn)技術(shù)的現(xiàn)代化，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，模具已廣泛應(yīng)用于電動(dòng)機(jī)和電器產(chǎn)品、電子計(jì)算機(jī)產(chǎn)品、儀表、家用電器產(chǎn)品與辦公設(shè)備、汽車、軍械、通用機(jī)械等產(chǎn)品的生產(chǎn)中。模具技術(shù)水平的高低，模具設(shè)計(jì)畢業(yè)論文已成為衡量一個(gè)國家制造水平高低的重要標(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)品的開發(fā)能力。
?? 目前，隨著汽車及輕工業(yè)的迅速發(fā)展，模具設(shè)計(jì)制造日益受到人們的廣泛關(guān)注，已成為一個(gè)行業(yè)。將高新技術(shù)應(yīng)用于模具設(shè)計(jì)與制造，已成為快速制造優(yōu)質(zhì)模具的有力保證：1）、CAD/DAE/CAM的廣泛應(yīng)用，顯示了用信息技術(shù)帶動(dòng)和提升模具工業(yè)的優(yōu)越性。在歐美，CAD/DAE/CAM已成為模具企業(yè)普遍應(yīng)用的技術(shù)。在CAD的應(yīng)用方面，已經(jīng)超越了甩掉圖板、二維繪圖的初級(jí)階段，目前3D設(shè)計(jì)已達(dá)到了70℅--89℅，PRO/E、UG、CIMATRON等軟件的應(yīng)用很普遍。2）、為了縮短制造周期，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，普遍采用高速切削加工技術(shù)。3）、快速成型技術(shù)與快速制模技術(shù)獲得普遍應(yīng)用。有SLA、SLS、FDM、LOM等各種類型的快速成型設(shè)備。
緒論
自20世紀(jì)80年代以來，我國的經(jīng)濟(jì)逐漸起飛，也為模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了巨大的動(dòng)力。20世紀(jì)90年代以后，大陸的工業(yè)發(fā)展十分迅速，模具工業(yè)的總產(chǎn)值在1990年僅60億元人民幣，1994年增長(zhǎng)到130億元人民幣，1999年已達(dá)到245億元人民幣，2000年增至260~270億元人民幣。今后預(yù)計(jì)每年仍會(huì)以10℅~15℅的速度快速增長(zhǎng)。
目前，我國17000多個(gè)模具生產(chǎn)廠點(diǎn)，從業(yè)人數(shù)五十多萬。除了國有的專業(yè)模具廠外，其他所有制形式的模具廠家，包括集體企業(yè)，合資企業(yè)，獨(dú)資企業(yè)和私營企業(yè)等，都得到了快速發(fā)展。其中，集體和私營的模具企業(yè)在廣東和浙江等省發(fā)展得最為迅速。例如，浙江寧波和黃巖地區(qū)，從事模具制造的集體企業(yè)和私營企業(yè)多達(dá)數(shù)千家，成為我國國內(nèi)知名的“模具之鄉(xiāng)”和最具發(fā)展活力的地區(qū)之一。在廣東，一些大集團(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，為了提高其產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力，紛紛加入了對(duì)模具制造的投入。例如，科龍，美的，康佳和威力等知名集團(tuán)都建立了自己的模具制造中心。中外合資和外商獨(dú)資的模具企業(yè)則多集中于沿海工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)，現(xiàn)已有幾千家。
在模具工業(yè)的總產(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。其中，沖壓模具約占50℅（中國臺(tái)灣：40℅），塑料模具約占33℅（中國臺(tái)灣：48℅），壓鑄模具約占6℅（中國臺(tái)灣：5℅），其他各類模具約占11（中國臺(tái)灣：7℅）。
中國臺(tái)灣模具產(chǎn)業(yè)的成長(zhǎng)，分為萌芽期（1961——1981），成長(zhǎng)期（1981——1991），成熟期（1991——2001）三個(gè)階段。
萌芽期，工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)設(shè)備與技術(shù)的不斷改進(jìn)。由于紡織，電子，電氣，電機(jī)和機(jī)械業(yè)等產(chǎn)品外銷表現(xiàn)暢旺，連帶使得模具制造，維修業(yè)者和周邊廠商（如熱處理產(chǎn)業(yè)等）逐年增加。在此階段的模具包括：一般民生用品模具，鑄造用模具，鍛造用模具，木模，玻璃，陶瓷用模具，以及橡膠模具等。
1981年——1991年是臺(tái)灣模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展最為迅速且高度成長(zhǎng)的時(shí)期。有鑒于模具產(chǎn)業(yè)對(duì)工業(yè)發(fā)展的重要性日益彰顯，自1982年起，臺(tái)灣地區(qū)就將模具產(chǎn)業(yè)納入“策略性工業(yè)適用范圍”，大力推動(dòng)模具工業(yè)的發(fā)展，以配合相關(guān)工業(yè)產(chǎn)品的外銷策略，全力發(fā)展整體經(jīng)濟(jì)。隨著民生工業(yè)，機(jī)械五金業(yè)，汽機(jī)車及家電業(yè)發(fā)展，沖壓模具與塑料模具，逐漸形成臺(tái)灣模具工業(yè)兩大主流。從1985年起，模具產(chǎn)業(yè)已在推行計(jì)算機(jī)輔助模具設(shè)計(jì)和制造等CAD/CAM技術(shù)，所以臺(tái)灣模具業(yè)接觸CAD/CAM/CAE/CAT技術(shù)的時(shí)間相當(dāng)早。
我國考古發(fā)現(xiàn)，早在2000多年前，我國已有沖壓模具被用于制造銅器，證明了中國古代沖壓成型和沖壓模具方面的成就就在世界領(lǐng)先。1953年，長(zhǎng)春第一汽車制造廠在中國首次建立了沖模車間，該廠于1958年開始制造汽車覆蓋件模具。我國于20世紀(jì)60年代開始生產(chǎn)精沖模具。在走過了漫長(zhǎng)的發(fā)展道路之后，目前我國已形成了300多億元（未包括港、澳、臺(tái)的統(tǒng)計(jì)數(shù)字，下同。）各類沖壓模具生產(chǎn)能力。
改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)模具的需求量不斷增長(zhǎng)。近年來，模具工業(yè)一直以15%左右的增長(zhǎng)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(dú)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(dú)資的模具企業(yè)現(xiàn)已有幾千家。
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?jiǎng)恿?。一些國?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(gè)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(jì)中。
例如，吉林大學(xué)汽車覆蓋件成型技術(shù)所獨(dú)立研制的汽車覆蓋件沖壓成型分析KMAS軟件，華中理工大學(xué)模具技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的注塑模、汽車覆蓋件模具和級(jí)進(jìn)模CAD/CAE/CAM軟件，上海交通大學(xué)模具CAD國家工程研究中心開發(fā)的冷沖模和精沖研究中心開發(fā)的冷沖模和精沖模CAD軟件等在國內(nèi)模具行業(yè)擁有不少的用戶。
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(zhǎng)壽命模具依賴進(jìn)口。
近年來，我國沖壓模具水平已有很大提高。大型沖壓模具已能生產(chǎn)單套重量達(dá)50多噸的模具。為中檔轎車配套的覆蓋件模具內(nèi)也能生產(chǎn)了。精度達(dá)到1~2μm，壽命2億次左右的多工位級(jí)進(jìn)模國內(nèi)已有多家企業(yè)能夠生產(chǎn)。表面粗糙度達(dá)到Ra≦1.5μm的精沖模，大尺寸（φ≧300mm）精沖模及中厚板精沖模國內(nèi)也已達(dá)到相當(dāng)高的水平。
成熟期，在國際化，自由化和國際分工的潮流下，1994年，1998年，由臺(tái)灣地區(qū)政府委托金屬中心執(zhí)行“工業(yè)用模具技術(shù)研究與發(fā)展五年計(jì)劃”與“工業(yè)用模具技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展計(jì)劃”，以協(xié)助業(yè)界突破發(fā)展瓶頸，并支持產(chǎn)業(yè)升級(jí)，朝向開發(fā)高附加值與進(jìn)口依賴高的模具。1997年11月間臺(tái)灣憑借模具產(chǎn)業(yè)的實(shí)力，獲得世界模具協(xié)會(huì)（ISTMA）認(rèn)同獲準(zhǔn)入會(huì)，正式成為世界模具協(xié)會(huì)會(huì)員，。整體而言，臺(tái)灣模具產(chǎn)業(yè)在這一階段的發(fā)展，隨著機(jī)械性能，加工技術(shù)，檢測(cè)能力的提升，以及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，臺(tái)灣模具廠商供應(yīng)對(duì)象已由傳統(tǒng)的民用家電，五金業(yè)和汽機(jī)車運(yùn)輸工具業(yè)，提升到計(jì)算機(jī)與電子，通信與光電等精密模具，并發(fā)展出汽機(jī)車用大型鈑金沖壓，大型塑料射出及精密鍛造等模具。
第1章 工藝方案的確定
1．1零件分析
由工件簡(jiǎn)圖可知，該工件的加工涉及到落料、彎曲，壓筋的個(gè)多種工序內(nèi)容。
1．2工藝方案的確定及模具結(jié)構(gòu)形式的選擇
方案一：分別由落料，沖孔，多次彎曲，壓筋等多套單工序模具來進(jìn)行生產(chǎn)；
方案二：由一套級(jí)進(jìn)模來完成多道工序；
方案三：由一套復(fù)合模直接完成，比如落料沖孔等復(fù)合模。
由于是中批量生產(chǎn)，且單工序模具成本低，生產(chǎn)難度小，切根據(jù)制件形狀，為保證能保證沖裁件的彎曲尺寸和平整性，生產(chǎn)效率高，故選擇方案一。
具體工序如下，落料沖孔（側(cè)面孔），多次彎曲，壓筋，沖筋上孔，沖平面孔（螺釘安裝孔，為保證中心距離，需要單獨(dú)沖），
工序簡(jiǎn)圖：如圖2-01所示。
圖2-01
1．3工序圖尺寸分析
計(jì)算毛坯展開長(zhǎng)度L總：如圖2-03所示。
L總=2[L1+L2+L3+2×∏/2（r+ X0t）]
由于r/t=3/1=3; 查表3-1得X0=0.47；
∴長(zhǎng)度方向L總≈282.5mm
寬度方向L總≈330mm
展開圖如下：
1．4排樣和材料利用率的計(jì)算
采用直排有廢料排樣方式，如圖2-02所示。
圖2-02
計(jì)算沖裁件面積A：毛坯圖，如圖2-04所示。
A=73247.86mm2
搭邊a和a1；查表2-13，工作間a=2，側(cè)面a1=2
料寬B： B=[D+2（a1+Δ）+b0] －Δ
查表2-14得：Δ取0.5；查表2-15得：b0取0.5
故B=[330+2×2）+0.5] －0.5=334
進(jìn)距h： h=282.5mm+2mm=284.5mm
一個(gè)進(jìn)距的材料利用率η：
η=×100%=×100%=77.1%
第3章 有關(guān)工藝計(jì)算
3. 1 毛坯尺寸的計(jì)算
由于本設(shè)計(jì)中，只需要設(shè)計(jì)落料沖孔模，和第一道彎曲模，展開尺寸的計(jì)算，具體見前面第二章。
所算得的彎曲工序坯料尺寸如上圖所示。
3.2 落料力的計(jì)算
3.2.1 平刃口沖裁力可按下式計(jì)算
落料力計(jì)算
F=KLδτ
F1=1.3×1421.94×1.5×100=277278.3N
=277.28KN
式中 F——沖裁力（N）；
L——沖裁件周邊長(zhǎng)度（mm）；
τ——材料抗剪強(qiáng)度（MPa）；（80-100 MPa）
δ——材料厚度；(mm)
K——系數(shù)，通常K=1.3；
沖孔力計(jì)算
F2=KLδτ
F2=1.3×31.4×（3.2×4+2×3.5+2×3+2×4.2）×1.5×100
=20940.66N
=20.94KN
3.1.2卸料力、推件力及頂件力的計(jì)算
生產(chǎn)中常用下列公式計(jì)算
F卸=K卸F
=0.045×（20.94+277.28）=13.42KN
式中 F——沖裁力；
F卸——分別為卸料系數(shù)
3.3 彎曲力的計(jì)算
此工件V形彎曲時(shí)力的計(jì)算，選計(jì)算公式為
F自=2×(kbttδb)/(r+t)
=2×(1.3×2×91×1.5×1.5×100)/(1.5+1.5)
=35490N
=35.49KN
F自—材料在沖壓行程結(jié)束時(shí)的自由彎曲力
b—彎曲件的寬度
t—彎曲件厚度
r—彎曲件內(nèi)彎角半徑
k—安全系數(shù)
δb—材料的強(qiáng)度極限
δb查表=80～100,取100
由于兩邊緣在成形后會(huì)回彈，所以該部分在成形后須校正。
校正彎曲力： F校=A*P
查手冊(cè) 表3-17 P=100MP
校正面積: A=91×5×2=910 mm2
校正力: F=910*100MP=91KN
綜上所述，總的彎曲力F總=126.49KN
初選630KN開式壓力機(jī)。
3.4 模具凸凹模的間隙
由教材查得，對(duì)鋁合金材料
落料間隙，1.5厚的材料，單邊間隙0.04-0.06
彎曲間隙， C=（1.05~1.15）t ，C=1.1t=1.1 mm
3.5 凸、凹模寬度尺寸計(jì)算
3.5.1 凸、凹模刃口尺寸計(jì)算原則
設(shè)計(jì)落料模先確定凹模刃口尺寸，以凹模為基準(zhǔn)，間隙取在凸模上；設(shè)計(jì)沖孔模先確定凸模刃口尺寸，以凸模為基準(zhǔn)，間隙取在凹模上。
間隙是影響模具壽命的各種因素中占最主要的一個(gè)。沖裁過程中，凸模與被沖的孔之間，凹模與落料件之間的均有磨檫，而且間隙越小，磨檫越嚴(yán)重。在實(shí)際生產(chǎn)中受到制造誤差和裝配精度的限制，凸模不可能絕對(duì)垂直于凹模平面，而且間隙也不會(huì)絕對(duì)均勻分布，合理的間隙均可使凸模、凹模側(cè)面與材料間的磨檫減小，并緩減間隙不均勻的不利影響，從而提高模具的使用壽命。
沖裁間隙對(duì)沖裁力的影響：
雖然沖裁力隨沖裁間隙的增大有一定程度的降低，但是當(dāng)單邊間隙介于材料厚度 5%~20%范圍時(shí)，沖裁力的降低并不明顯（僅降低5%~10%左右）。因此，在正常情況下，間隙對(duì)沖裁力的影響不大。
沖裁間隙對(duì)斜料力、推件力、頂件力的影響：
間隙對(duì)斜料力、推件力、頂件力的影響較為顯著。間隙增大后，從凸模上斜、從凸模孔口中推出或頂出零件都將省力。一般當(dāng)單邊間隙增大到材料厚度的15%~25%左右時(shí)斜料力幾乎減到零。
沖裁間隙對(duì)尺寸精度的影響：
間隙對(duì)沖裁件尺寸精度的影響的規(guī)律，對(duì)于沖孔和落料是不同的，并且與材料軋制的纖維方向有關(guān)。
通過以上分析可以看出，沖裁間隙對(duì)斷面質(zhì)量、模具壽命、沖裁力、斜料力、推件力、頂件力以及沖裁件尺寸精度的 影響規(guī)律均不相同。因此，并不存在一個(gè)絕對(duì)合理的間隙數(shù)值，能同時(shí)滿足斷面質(zhì)量最佳，尺寸精度最佳，沖裁模具壽命最長(zhǎng)，沖裁力、斜料力、推件力、頂件力最小等各個(gè)方面的要求。在沖壓的實(shí)際生產(chǎn)過程中，間隙的選用主要考慮沖裁件斷面質(zhì)量和模具壽命這兩個(gè)方面的主要因素。但許多研究結(jié)果表明，能夠保證良好的沖裁件斷面質(zhì)量的間隙數(shù)值和可以獲得較高的沖模壽命的間隙數(shù)值也是不一致的。一般說來，當(dāng)對(duì)沖裁件斷面質(zhì)量要求較高時(shí)，應(yīng)選取較小的間隙值，而當(dāng)對(duì)沖裁件的質(zhì)量要求不是很高時(shí)，則應(yīng)適當(dāng)?shù)丶哟箝g隙值以利于提高沖模的使用壽命。
根據(jù)沖模在使用過程中的磨損規(guī)律，設(shè)計(jì)落料模時(shí)，凹?；境叽鐟?yīng)取接近或等于零件的最小極限尺寸；設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，凸?；境叽鐒t取接近或等于沖孔件的最大極限尺寸。按沖件精度和模具可能磨損程度，凸、凹模磨損留量在公差范圍內(nèi)的0.5-1.0之間。磨損量用xΔ表示，其中Δ為沖件的公差值，x為磨損系數(shù)，其值在0.5-1.0之間，與沖件制造精度有關(guān)，可按下列關(guān)系選?。毫慵菼T10以上 X=1; 零件精度IT11- IT13 X=0.75; 零件精度IT14 X=0.5 。
不管落料還是沖孔，沖裁間隙一律采用最小合理間隙值（Zmin）。選擇模具制造公差時(shí)，一般沖模精度較零件高3-4級(jí)。對(duì)于形狀簡(jiǎn)單的圓形、方形刃口，其制造偏差值可按IT6- IT7級(jí)選??；對(duì)于形狀復(fù)雜的刃口尺寸制造偏差可按零件相應(yīng)部位公差值的1/4來選?。粚?duì)于刃口尺寸磨損后無變化的制造偏差值可取沖件相應(yīng)部位公差值的1/8并冠以（±）；若零件沒有標(biāo)注公差，則可按IT14級(jí)取值。
零件尺寸公差與沖模刃口尺寸的制造偏差應(yīng)按“入體”原則標(biāo)注單向公差，即：落料件上偏差為零，只標(biāo)注下偏差；沖孔件下偏差為零，只標(biāo)注上偏差。如果零件公差是依雙向偏差標(biāo)注的，則應(yīng)換算成單向標(biāo)注。磨損后無變化的尺寸除外。
沖孔凸模和落料凹模尺寸按下列公式計(jì)算：
沖孔時(shí) dp=(dmin+XΔ)- δp (5-2)
落料時(shí) Dp=(Dmax-XΔ -Zmin)- δp (5-3)
孔心距 Lp=L±δp’ (5-4)
式中 Dp dp——分別為落料和沖孔凸模的刃口尺寸（mm）；
Dmax ——為落料件的最大極限尺寸（mm）；
dmin——為沖孔件的最小極限尺寸（mm）；
Δ——工件公差；
Δp——凸模制造公差，通常取δp=Δ/4；
δp’——刃口中心距對(duì)稱偏差，通常取δp’=Δ/8；
Lp——凸模中心距尺寸（mm）；
L——沖件中心距基本尺寸（mm）；
Zmin——最小沖裁間隙（mm）；
落料凹模尺寸：Aj1=(Amax-XΔ)+ Δ
=330-0.5×0=330;
Aj2=(Amax-XΔ)+ Δ
=282.5-0.5×0=282.5;
Aj3=(Amax-XΔ)+ Δ
=278-0.5×0=54.7;
Aj4=(Amax-XΔ)+ Δ
=245-0.5×0=30;
Aj5=(Amax-XΔ)+ Δ
=120.3-0.5×0=10;
Aj6=(Amax-XΔ)+ Δ
=148-0.5×0=148;
Aj7=(Amax-XΔ)+ Δ
=141-0.5×0=141;
Aj8=(Amax-XΔ)+ Δ
=47-0.5×0=47;
落料凸模尺寸： Hj1=(Aj1-2Z)+ Δ
=330-2×0.05=329.9;
Hj2=(Aj2-2Z)+ Δ
=282.5-2×0.05=282.4;
Hj3=(Aj3-2Z)+ Δ
=278-2×0.05=277.9;
Hj4=(Aj4-2Z)+ Δ
=245-2×0.05=244.9;
Hj5=(Aj5-2Z)+ Δ
=120.3-2×0.05=120.2;
Hj6=(Aj6+2Z)+ Δ
=148+2×0.05=148.1;
Hj7=(Aj7-2Z)+ Δ
=141-2×0.05=140.9;
Hj8=(Aj8+2Z)+ Δ
=47+2×0.05=47.1;
沖孔凸模尺寸： Bj1=(Amin+XΔ)- Δ/4
=3.2+0.5×0=3.2
Bj2=(Amin+XΔ)- Δ/4
=3.5+0.5×0=3.5
Bj5=(Amin+XΔ)- Δ/4
=3.0+0.5×0=3.0
Bj6=(Amin+XΔ)- Δ/4
=4.2+0.5×0=4.2
沖孔凹模尺寸 Hj1=(Bj+2Z)- Δ/4
=3.2+2×0.05=3.3
Hj2=(Bj+2Z)- Δ/4
=3.5+2×0.05=3.6
Hj3=(Bj+2Z)- Δ/4
=3.0+2×0.05=3.1
Hj4=(Bj+2Z)- Δ/4
=4.2+2×0.05=4.3
孔心距 Lp=L±δp’
Lp1=58±0.01
Lp2=310±0.01
Lp3=196.8±0.01
Lp4=262±0.01
Lp5=270.8±0.01
3.5.2，對(duì)于V形彎曲件，必須選擇適當(dāng)?shù)拈g隙值，因?yàn)橥拱寄ｉg隙小了，摩擦力和彎曲力就大,當(dāng)間隙過小時(shí)，還會(huì)使制件直邊料厚減薄和出現(xiàn)話痕，同時(shí)還降低凹模壽命。若間隙過大，制件回彈量增大，誤差增加，從而降低制件精度，所以彎曲模具間隙的大小對(duì)制件質(zhì)量、彎曲力和模具壽命有較大的影響。
生產(chǎn)中是根據(jù)彎曲件材料的力學(xué)性能，材料厚度，制件精度和彎邊長(zhǎng)度來確定其凸凹模間隙。凸模及凹模尺寸計(jì)算是依據(jù)彎曲件的使用要求來確定的。起原則是彎曲件標(biāo)注外形尺寸時(shí)，則以凹模為基準(zhǔn)件，間隙放在凸模上。當(dāng)彎曲件標(biāo)注的是內(nèi)尺寸時(shí)，是以凸模為基準(zhǔn)件，間隙取在凹模上。同時(shí)應(yīng)該注意彎曲件精度，回彈趨勢(shì)和模具的磨損規(guī)律。
由于彎曲件是內(nèi)形尺寸標(biāo)注，應(yīng)以凸模為基準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算。凹模尺寸按凸模配制，保證單邊間隙C,即b d = bp +2C
bp= （b+0.25△）- 0δp
彎曲件尺寸公差未標(biāo)注，按IT14計(jì)算。
查《互換性與技術(shù)測(cè)量》表1-8 Δ=0.15 mm
δp 按IT8計(jì)算 δp=0.046 mm
模具選用兩個(gè)4.2的孔做定位，單邊彎曲，為防止單邊受力，產(chǎn)品容易被拉動(dòng)，需要采用壓料裝置，先把產(chǎn)品壓住，防止拉動(dòng)，再彎曲。在裝配時(shí)，凸模和凹模之間的間隙為1.0t,即1.5。
但產(chǎn)品彎曲部分，中間彎曲方向是反的，所以中間部分需要在下次彎曲，本次只需要在凹模上加工讓位即可，具體見CAD圖紙。
3.6 凸模圓角半徑
凸模的圓角半徑應(yīng)等于彎曲件內(nèi)側(cè)的圓角半徑r,但不能小于材料允許的最小彎曲半徑rmin 。
由教材表3-20查得 rmin/t=0.5， rmin=0.5 mm
r= 1> rmin
所以取 rP=1.5mm
3.7 凹模圓角半徑
凹模的圓角半徑rd 可根據(jù)板材的厚度來選取:
t≤2mm , rd =(1.0～2.0)t
所以取 rd=3 mm
3.8 凹模外形和尺寸的確定
3.8.1，落料沖孔模
凸模，沖頭，凹模材料，因制件形狀簡(jiǎn)單，總體尺寸不大，選用整體式凹模較為合理，選用Cr12MoV為凸模，凹模材料。在設(shè)計(jì)模具時(shí)，考慮到模具結(jié)構(gòu)，凹模內(nèi)腔空間比較大，還要安裝10個(gè)沖頭，有足夠空間安裝樹脂，所以可以采用彈性卸料裝置。
2、凹模周界 由《冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》得出凹模周界的計(jì)算公式（3.46）、（3.47）、（3.48）
厚度H=Kd（≥15mm）
式中：d——沖裁件的最大外形尺寸，d1=330,
K——系數(shù)，查表得K=0.18
則 H1=0.12×330=39.6mm
凹模壁厚c=（1.0~1.5）H（≥30~40mm）=39.6-59.4，計(jì)算單邊加45-50
所以選擇430×380mm，選用四導(dǎo)柱鋼板模架。
其零件參數(shù)如下表所示：
凹模周界
配用模架閉合高度H
孔距尺寸
最小
最大
S
S1
430×380×40
139
199
零件名稱及標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)
上墊板
凹模
固定板
卸料板
430×380×10
430×380×40
430×380×18
430×380×18
圓柱銷
卸料螺釘
螺釘
螺釘
圓柱銷
φ10×80
M8×60
M10×80
M10×50
φ8×40
由凹模周界尺寸及模架閉合高度在159~219mm之間，查《模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表5-7選用標(biāo)準(zhǔn)模架：鋼板模架570×430×159 —219ⅠGB/T2851.1—1990，上模座570×430×45，下模座570×430×40，導(dǎo)柱32×140，28×140，導(dǎo)套45×80×60，導(dǎo)套42×80×60。
3.8.2，彎曲模
凹模高度 H=k*b=0.42*91=38.22 取H=40mm （選模具后可根據(jù)閉合高度調(diào)整）
凹模壁厚 C=（1.5~2）H H=37.5～50 mm 取C=50 mm
所以凹?？傞L(zhǎng)為 340mm 。
3.9 墊板、凸模固定板
由于產(chǎn)品尺寸比較小，卸料力也很小，模具設(shè)計(jì)十可以采用樹脂卸料，如此要考慮到上模板里加工沉孔，安裝彈簧或者樹脂，否則沒有壓宿，無法調(diào)試模具，這樣也可以減緩對(duì)模板的壓應(yīng)力。
3.10 閉合高度
3.10.1落料沖孔模
模具閉合高度應(yīng)為上模板、下模板、凹模、凸模等厚度的總和，即
H0=（45+40+18+10+40-3）mm=180.5 mm
模架閉合高度Hmax=139 mm，Hmin=199 mm
模架滿足要求。
3.10.2
模具閉合高度應(yīng)為上模板、下模板、凹模、凸模等厚度的總和，即
H0=（40+35+40+40-15+1.5）mm=141.5 mm
模架閉合高度Hmax=139 mm，Hmin=199 mm
滿足Hmax-5 mm≥H0≥Hmin+10 mm
3.11 導(dǎo)柱、導(dǎo)套
按GB 2861.1選d=20mm，其中導(dǎo)柱長(zhǎng)度有（90mm~120mm），模具閉合高度H0=149mm，選導(dǎo)柱長(zhǎng)度為110mm。導(dǎo)套規(guī)格為32×90
3.12 螺釘、銷釘?shù)倪x擇
凸模與上模座的固定所用螺釘均為GB 70-75內(nèi)六角螺釘。由于是中小型模具則采用M8mm,M10mm的.銷釘采用GB 119-76 的圓柱銷，規(guī)格為d=6、8、10等。
3．14繪制模具總圖及零件圖
落料沖孔模具裝配圖：
1-圓柱銷 2-內(nèi)六角螺釘 3-下模板4-卸料螺釘 5-樹脂6-凸凹模 7－定位銷 8－卸料板9－退料板 10-凹模11－沖頭固定板 12－上模板 13－模柄14－防轉(zhuǎn)銷 15卸料螺釘16－沖頭17－圓柱銷 18-內(nèi)六角螺釘 19－導(dǎo)套20-導(dǎo)柱
彎曲模具裝配圖：
1-下模板2-圓柱銷3-內(nèi)六角螺釘4-凸模5－定位銷6-凹模 7－壓料板8圓柱銷9-內(nèi)六角螺釘 10－上模板 11－彈簧12－模柄 13－防轉(zhuǎn)銷14－卸料螺釘 15－導(dǎo)套 16-導(dǎo)柱
3.15、模具零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1、 落料凸凹模的設(shè)計(jì)
材料：Cr12Mov
硬度：58～62HRC
（如圖）
2、 落料凹模的設(shè)計(jì)
材料：Cr12Mov
硬度：58～62HRC
（如圖）
3、 沖孔沖頭的設(shè)計(jì)
材料：Cr12Mov
硬度：58～62HRC
（如圖）
4、 固定板的設(shè)計(jì)
材料：45#，硬度：58～62HRC
5、 彎曲凸模的設(shè)計(jì)
材料：Cr12Mov
硬度：58～62HRC
（如圖）
6、彎曲凹模的設(shè)計(jì)
材料：Cr12Mov
硬度：55～58HRC
形狀結(jié)構(gòu)：（如圖）
3.16、模具零件的加工工藝
（一）、落料凸模的加工工藝
表（一）
工序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
設(shè)備
1
備料
將毛坯鍛成340mmX290mmX45mm
2
熱處理
退火
3
銑加工
銑六面到尺寸，留0.3-0.4的磨量
銑床
4
鉗工
劃線，鉆螺紋孔4-M10，銷釘孔φ9.8, 及穿絲孔，廢料孔
鉆床
5
熱處理
淬火,回火,保證HRC60~64
6
磨加工
磨加工，保證外形尺寸
磨床
7
退磁
鉗工退磁
8
線切割
線切割加工孔及外形
線切割
9
鉗工
磨各配合面達(dá)要求
10
檢驗(yàn)
（二）、落料凹模的加工工藝
表（二）
工序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
設(shè)備
1
備料
將毛坯鍛成440mmX390mmX45mm
2
熱處理
退火
3
銑加工
銑六面到尺寸，留0.3-0.4的磨量
銑床
4
鉗工
劃線，鉆螺紋孔6-M10，銷釘孔φ9.8, 及穿絲孔
鉆床
5
熱處理
淬火,回火,保證HRC60~64
6
磨加工
磨加工，保證外形尺寸
磨床
7
退磁
鉗工退磁
8
線切割
線切割加工孔
線切割
9
鉗工
磨各配合面達(dá)要求
10
檢驗(yàn)
（三）、彎曲凹模的加工工藝
表（三）
工序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
設(shè)備
1
備料
將毛坯鍛成350mmX55mmX45mm
2
熱處理
退火
3
銑加工
銑六面到尺寸，留0.3-0.4的磨量，銑中間臺(tái)階
銑床
4
鉗工
劃線，鉆螺紋孔3-M10，銷釘孔φ9.8, 及穿絲孔
鉆床
5
熱處理
淬火,回火,保證HRC60~64
6
磨加工
磨加工，保證外形尺寸
磨床
7
退磁
鉗工退磁
8
鉗工
磨各配合面達(dá)要求
9
檢驗(yàn)
（二）、彎曲凸模的加工工藝
表（二）
工序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
設(shè)備
1
備料
將毛坯鍛成350mmX240mmX38mm
2
熱處理
退火
3
銑加工
銑六面到尺寸，留0.3-0.4的磨量
銑床
4
鉗工
劃線，鉆螺紋孔4-M10，銷釘孔φ9.8，鉆穿絲孔
鉆床
5
熱處理
淬火,回火,保證HRC60~64
6
磨加工
磨加工，保證外形尺寸
磨床
7
線切割
線割兩個(gè)定位孔，保證中心距
線切割
8
鉗工
磨各配合面達(dá)要求
9
檢驗(yàn)
3.17模具零件的選用
上、下模座中間聯(lián)以導(dǎo)向裝置的總體稱為模架。通常都是根據(jù)凹模最大外形尺寸D。選用標(biāo)準(zhǔn)模架。上下模座選用材料為Q235。
模柄選用材料為Q235的B型凸緣式模柄。
④定位零件
采用三個(gè)定位銷，如圖，這種零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造、使用方便，直接裝在卸料板上即可
(導(dǎo)料銷)
卸料板上定位銷孔與凹模之間的壁厚為2mm，大于允許的最小壁厚4mm，不能滿足強(qiáng)度要求。
上、下模座螺釘選取
由凹模周界430×280選用M10的內(nèi)六角圓柱頭螺釘
參照模具各零件的具體情況，
上模座選用四顆M10X80的內(nèi)六角圓柱頭螺釘固定。
下模座選用四顆M10X50的內(nèi)六角圓柱頭螺釘固定。
( 螺釘)
d5=9.5 L=55
上、下模座銷釘?shù)倪x取
由凹模周界430×280選用Φ10的圓柱銷釘
根據(jù)模具的實(shí)際情況
上模座選用兩顆Φ10×80的圓柱銷釘定位
下模座選用兩顆Φ10×50的圓柱銷釘定位
(圓柱銷釘)
參照模具各零件的具體情況，合理布置螺釘、圓柱銷的位置，從GB70—76和GB119—76中選適當(dāng)?shù)囊?guī)格與尺寸。
⑤導(dǎo)向裝置
本模具采用圓形導(dǎo)柱、導(dǎo)套式的導(dǎo)向裝置。導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間采用間隙配合，配合精度為H7/R6 。導(dǎo)柱與導(dǎo)套相對(duì)滑動(dòng)，要求配合表面有足夠的強(qiáng)度，又要有足夠的韌性。所以材料選用20鋼，表面經(jīng)滲碳淬火處理，表面硬度為58～62HRC。
導(dǎo)柱選用GB2861.2—81中的B型導(dǎo)柱，直徑d = 28mm 、極限偏差為R7 、長(zhǎng)度L = 150mm 。
導(dǎo)套選用GB2861.6—81中的A型導(dǎo)套，直徑d =28 mm 、D=45、極限偏差為H7 、長(zhǎng)度L =100mm，。
3.18.模具制造裝配要點(diǎn)
凹模、凸模均是需淬硬的零件,凹模加工后,在線切割和淬硬以前,在模架的下模板上進(jìn)行裝配。在凹模上劃出各個(gè)形孔和圓孔的線, 并根據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)劃出壓力中心, 使壓力中心線與下模座的中心線對(duì)正。鉆、攻螺孔, 將下模板、下模墊板、凹模 裝配, 校正導(dǎo)尺間距后, 鉆鉸銷釘孔和攻螺孔, 將上述四板固定。 鉆孔并安裝承料板。然后將下模全部拆開, 將凹模板熱處理淬硬后進(jìn)行線切割加工, 用平面磨床磨平后重新裝配。固定在上模板的上模部分,凸模都應(yīng)淬硬,裝配前將凸模淬硬并完成全部加工。
裝配時(shí),將凸模裝配上模，凸模與凹模間隙為1.0mm~1.055mm,在凹模型孔中墊約1.0mm的硬紙片, 以確定間隙。將已組裝為一體的凸模，凹模，凹模墊板一同,并使凸模芯插入凹?？字?將上模板通過導(dǎo)柱、導(dǎo)套與下模板裝在一起。透過上模板鉆、攻螺孔,使上模板、小導(dǎo)柱、墊 板、墊板上的小導(dǎo)套、凸模固定檢查無誤后, 鉆、鉸銷釘孔, 打入銷釘,再鉆、攻螺孔、安裝卸料螺釘和彈簧。上模全部拆開, 將墊板淬硬磨平,再次裝配上模,裝入打料桿，完成模具裝配。
第五章 小結(jié)
本課程設(shè)計(jì)主要針對(duì)電源外殼彎曲件彎曲模設(shè)計(jì)。本文詳細(xì)地闡述了制件的工藝安排，及其中兩副模具設(shè)計(jì)的過程。在對(duì)零件進(jìn)行工藝分析的基礎(chǔ)上，明確地提出了采用彎曲模生產(chǎn)該零件的設(shè)計(jì)方案。其中主要包括
①排樣圖設(shè)計(jì)；
②搭邊值和步距確定等。
對(duì)模具的具體結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行了設(shè)計(jì)主要包括：
①工作零件（凸模、凹模）；
②定位零件；
③卸料、緊固裝置和安全裝置的設(shè)計(jì)。
在老師的精心指導(dǎo)下，對(duì)彎曲模具有了較為深刻的認(rèn)識(shí)，懂得了它的優(yōu)越性和不足之處。也了解了彎曲模的設(shè)計(jì)過程，掌握了它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可以利用工具書準(zhǔn)確地查出所需要的數(shù)據(jù)。
同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了自己的很多不足之處，專業(yè)知識(shí)不夠，基礎(chǔ)不扎實(shí)，有些常識(shí)性的問題都沒有搞懂。以后會(huì)加強(qiáng)基礎(chǔ)和專業(yè)的學(xué)習(xí)。由于時(shí)間倉促，加之自己知識(shí)水平有限，文中的不足之處再所難免，望老師不吝賜教，希望能在以后的學(xué)習(xí)和工作中不斷的完善和創(chuàng)新。
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