彎曲板件的沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì)【帶孔斜口U形件彎曲模含13張CAD圖】
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彎曲板件的沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì)【帶孔斜口 U形件彎曲?！空罕驹O(shè)計(jì)題目為彎曲件模具設(shè)計(jì)，體現(xiàn)了典型彎曲模的設(shè)計(jì)要求、內(nèi)容及方向，有一定的設(shè)計(jì)意義。通過對該零件模具的設(shè)計(jì)，進(jìn)一步加強(qiáng)了設(shè)計(jì)者彎曲模設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識，為設(shè)計(jì)更復(fù)雜的彎曲模具做好了鋪墊和吸取了更深刻的經(jīng)驗(yàn)。本設(shè)計(jì)運(yùn)用彎曲成型工藝及模具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識，首先分析了板材的性能要求，為選取模具的類型做好了準(zhǔn)備；然后計(jì)算了彎曲件的彎曲力，便于選取壓力機(jī)噸位及確定壓力機(jī)型號；最后分析了彎曲件的特征，確定模具的設(shè)計(jì)參數(shù)、設(shè)計(jì)要點(diǎn)及頂出裝置的選取。本設(shè)計(jì)采用了斜楔復(fù)合模成型件。復(fù)合模具有生產(chǎn)效率高，制件精度高等特點(diǎn)，特別適合大批量高精度生產(chǎn)。成型原理可劃分為兩個(gè)階段：首先，凸模與凹模共同作用成型 U 形件；凹模繼續(xù)下行，迫使擺塊左右擺動動作，U 型件被再次彎曲成型，最后成型件，這種機(jī)構(gòu)動作靈活可靠，設(shè)計(jì)方便，非常適合在本副模具中使用。關(guān)鍵詞：彎曲模 凸模 凹模 斜楔Bending plate stamping process and die designed ABSTRACT： The requirement，content and direction of the design of the bending dies parts are embodied on this bending dies design. The designer’s foundation knowledge of the bending dies design is reinforced and is able to design more complex injection mould through the design. Through the foundation knowledge, firstly, the composion and the perfourmance of the flat sheet is analyzed to choose the type of the mould. Secondly, the volume of the bend is estimated to choose the press molding machine and to detemine the type press machine and tonnage of press. Lastly the character of the part is analyzed to determine the mould design parameter and design point and choose the ejection assembly. Oblique block compound die is used in this design to form the part.the compound die can produce pierced blanks to close flatness and dimensional tolerances. Compound die’sproduce efficiency and part precision is hight. Especially fit for volume produce and hight precision produce.Moulding of the part is like this :Fist,behing punch and die’s together operation, the part is form to the fast bending ;die is going down, swing block is flogged to work, and the second bending is begin. At last, the part is form to part. So, it is adapted to be used on this mould extraordinarily.Keywords: bending dies , punch , dieg, oblique block 目 錄1 緒 論 .................................................................................................................................11.1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 .............................................................................................11.1.1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀 ............................................................................................................11.1.2 國內(nèi)模具的發(fā)展趨勢 ....................................................................................................21.2 國外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 .............................................................................................31.3 彎曲板件模具設(shè)計(jì)與制造方面 .........................................................................................31.3.1 彎曲板件模具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路 ....................................................................................31.3.2 彎曲板模具設(shè)計(jì)的進(jìn)度 ................................................................................................42 彎曲板彎曲工藝的分析 .....................................................................................................52.1 彎曲件工藝分析 .................................................................................................................52.2 工藝方案確定 .....................................................................................................................53 主要設(shè)計(jì)計(jì)算 .......................................................................................................................73.1 計(jì)算毛坯尺寸 .....................................................................................................................73.2 彎曲應(yīng)力的計(jì)算 .................................................................................................................73.3 壓力機(jī)公稱壓力的確定 ....................................................................................................83.4 彎曲模工作部分尺寸的設(shè)計(jì) .............................................................................................83.4.1 凸模圓角半徑的設(shè)計(jì) tr..............................................................................................83.4.2 凹模圓角半徑 A........................................................................................................83.4.3 凹模深度 0l...............................................................................................................93.4.4 凸、凹模間隙計(jì)算 ...................................................................................................103.4.5 U 形彎曲凸、凹模橫向尺寸的設(shè)計(jì) ......................................................................103.5 彎曲回彈 ..........................................................................................................................114 模具總體設(shè)計(jì) .....................................................................................................................124.1 模具類型的選擇 ..............................................................................................................124.2 定位方式的選擇 ..............................................................................................................124.3 卸料、出件方式的選擇 ..................................................................................................124.4 導(dǎo)向方式 .........................................................................................................................124.5 主要零部件設(shè)計(jì) ..............................................................................................................124.5.1 工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .................................................................................................124.5.2 斜楔的設(shè)計(jì) .................................................................................................................135 壓力機(jī)的參數(shù)與較核 ...........................................................................................................156 模具總裝圖 ...........................................................................................................................167 模具的安裝與調(diào)試要求 .......................................................................................................18小 結(jié) ...................................................................................................................................22致 謝 ...................................................................................................................................23參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................................241 緒 論目前，我國沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比還相當(dāng)?shù)穆浜?，主要原因是我國在沖壓基礎(chǔ)理論及成形工藝、模具標(biāo)準(zhǔn)化、模具設(shè)計(jì)、模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)的國家尚有相當(dāng)大的差距，導(dǎo)致我國模具在壽命、效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國家的模具相比距離相當(dāng)大。1.1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢1.1.1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀我國模具近年來發(fā)展很快，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2003 年我國模具生產(chǎn)廠家約有 2 萬多家，從業(yè)人員約 50 多萬人，2004 年模具行業(yè)的發(fā)展保持良好勢頭，模具企業(yè)總體上訂單充足，任務(wù)飽滿，2004 年模具產(chǎn)值 530 億元。進(jìn)口模具 18.13 億 美元，出口模具4.91 億美元，分別比 2003 年增長 18%、32.4%和 45.9%。進(jìn)出口之比 2004 年為3.69:1，進(jìn)出口相抵后的進(jìn)凈口達(dá) 13.2 億美元，為凈進(jìn)口量較大的國家。在 2 萬多家生產(chǎn)廠點(diǎn)中，有一半以上是自產(chǎn)自用的。在模具企業(yè)中，產(chǎn)值過億元的模具企業(yè)只有 20 多家，中型企業(yè)幾十家，其余都是小型企業(yè)。 近年來， 模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加快，主要表現(xiàn)為：大型、精密、復(fù)雜、長壽命中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度快于一般模具產(chǎn)品；專業(yè)模具廠數(shù)量增加，能力提高較快；"三資"及私營企業(yè)發(fā)展迅速；國企股份制改造步伐加快等。雖然說我國模具業(yè)發(fā)展迅速，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。我國尚存在以下幾方面的不足:第一，體制不順，基礎(chǔ)薄弱?！叭Y”企業(yè)雖然已經(jīng)對中國模具工業(yè)的發(fā)展起了積極的推動作用，私營企業(yè)近年來發(fā)展較快，國企改革也在進(jìn)行之中，但總體來看，體制和機(jī)制尚不適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)，再加上國內(nèi)模具工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，因此，行業(yè)發(fā)展還不盡如人意，特別是總體水平和高新技術(shù)方面。 第二，開發(fā)能力較差，經(jīng)濟(jì)效益欠佳.我國模具企業(yè)技術(shù)人員比例低，水平較低，且不重視產(chǎn)品開發(fā)，在市場中經(jīng)常處于被動地位。我國每個(gè)模具職工平均年創(chuàng)造產(chǎn)值約合 1 萬美元，國外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國家大多是 15～20 萬美元，有的高達(dá) 25～30 萬美元，與之相對的是我國相當(dāng)一部分模具企業(yè)還沿用過去作坊式管理，真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化企業(yè)管理的企業(yè)較少。 第三，工藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低．雖然國內(nèi)許多企業(yè)采用了先進(jìn)的加工設(shè)備，但總的來看裝備水平仍比國外企業(yè)落后許多，特別是設(shè)備數(shù)控化率和CAD/CAM 應(yīng)用覆蓋率要比國外企業(yè)低得多。由于體制和資金等原因，引進(jìn)設(shè)備不配套，設(shè)備與附配件不配套現(xiàn)象十分普遍，設(shè)備利用率低的問題長期得不到較好解決。裝備水平低，帶來中國模具企業(yè)鉗工比例過高等問題。第四，專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化的程度低、協(xié)作差． 由于長期以來受“大而全”“小而全”影響，許多模具企業(yè)觀念落后，模具企業(yè)專業(yè)化生產(chǎn)水平低，專業(yè)化分工不細(xì)，商品化程度也低。目前國內(nèi)每年生產(chǎn)的模具，商品模具只占 45%左右，其馀為自產(chǎn)自用。模具企業(yè)之間協(xié)作不好，難以完成較大規(guī)模的模具成套任務(wù)，與國際水平相比要落后許多。模具標(biāo)準(zhǔn)化水平低，標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率低也對模具質(zhì)量、成本有較大影響，對模具制造周期影響尤甚。 第五，模具材料及模具相關(guān)技術(shù)落后．模具材料性能、質(zhì)量和品種往往會影響模具質(zhì)量、壽命及成本，國產(chǎn)模具鋼與國外進(jìn)口鋼相比，無論是質(zhì)量還是品種規(guī)格，都有較大差距。塑料、板材、設(shè)備等性能差，也直接影響模具水平的提高。1.1.2 國內(nèi)模具的發(fā)展趨勢巨大的市場需求將推動中國模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展。雖然我國的模具工業(yè)和技術(shù)在過去的十多年得到了快速發(fā)展，但與國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比仍存在較大差距，尚不能完全滿足國民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需求。未來的十年，中國模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向包括以下幾方面: 1 模具日趨大型化；2 在模具設(shè)計(jì)制造中廣泛應(yīng)用 CAD/CAE/CAM 技術(shù)；3 模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)；4 提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率；5 發(fā)展優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)；6 模具的精度將越來越高；7 模具研磨拋光將自動化、智能化；8 研究和應(yīng)用模具的高速測量技術(shù)與逆向工程；9 開發(fā)新的成形工藝和模具。1.2 國外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢模具是工業(yè)生產(chǎn)關(guān)鍵的工藝裝備，在電子、建材、汽車、電機(jī)、電器、儀器儀表、家電和通訊器材等產(chǎn)品中，60％－80％的零部件都要依靠模具成型。用模具生產(chǎn)制作表現(xiàn)出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清潔環(huán)保的特性，是其他加工制造方法所無法替代的。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個(gè)國家制造業(yè)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。近幾年，全球模具市場呈現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，世界模具市場年交易總額為 600～650 億美元左右。美國、日本、法國、瑞士等國家年出口模具量約占本國模具年總產(chǎn)值的三分之一。 國外模具總量中,大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具的比例占到 50%以上；國外模具企業(yè)的組織形式是"大而專"、"大而精"。2004 年中國模協(xié)在德國訪問時(shí)，從德國工、模具行業(yè)組織--德國機(jī)械制造商聯(lián)合會（VDMA）工模具協(xié)會了解到，德國有模具企業(yè)約 5000 家。2003 年德國模具產(chǎn)值達(dá) 48 億歐元。其中（VDMA）會員模具企業(yè)有 90 家，這 90 家骨干模具企業(yè)的產(chǎn)值就占德國模具產(chǎn)值的 90%，可見其規(guī)模效益。 隨著時(shí)代的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，國外的一些掌握和能運(yùn)用新技術(shù)的人才如模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具工藝設(shè)計(jì)、高級鉗工及企業(yè)管理人才，他們的技術(shù)水平比較高．故人均產(chǎn)值也較高．我國每個(gè)職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合 1 萬美元左右，而國外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國家大多 15～20 萬美元，有的達(dá)到 25～30 萬美元。國外先進(jìn)國家模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達(dá) 70%以上，而我國才達(dá)到 45％．1.3 彎曲板件模具設(shè)計(jì)與制造方面1.3.1 彎曲板件模具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路沖裁和彎曲是沖壓基本工序，它是利用沖裁模在壓力機(jī)作用下，將平板坯料先沖裁落料然后彎曲形成制件的加工方法。 ，加工出來的制件的精度都很底。一般情況下，彎曲的尺寸精度應(yīng)在 IT13 級以下，不宜高于 IT11 級。只有加強(qiáng)沖裁和彎曲變形基礎(chǔ)理論的研究，才能提供更加準(zhǔn)確、實(shí)用、方便的計(jì)算方法，才能正確地確定沖裁與彎曲工藝參數(shù)和模具工作部分的幾何形狀與尺寸，解決沖裁和彎曲中出現(xiàn)的各種實(shí)際問題，從而，進(jìn)一步提高制件質(zhì)量。彎曲板的下料需要沖裁，即條料的沖裁后切斷才進(jìn)行下一步彎曲。彎曲板是較典型的彎曲件，其工作過程很簡單就一個(gè)彎曲，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)確定它一次彎曲成功.1.3.2 彎曲板模具設(shè)計(jì)的進(jìn)度1.了解目前國內(nèi)外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀，所用時(shí)間 20 天；2.確定加工方案，所用時(shí)間 5 天；3.模具的設(shè)計(jì)，所用時(shí)間 30 天；4 模具的調(diào)試．所用時(shí)間 5 天．2 彎曲板彎曲工藝的分析此工件由兩道工序完成，先由沖孔落料復(fù)合模對板料進(jìn)行初步加工得到尺寸為 2095 且中間有 Φ6 孔的中心對稱小條料，然后由彎曲符合模彎曲加工得到如圖 2-1?m所示的工件。沖孔落料加工是前面為后續(xù)彎曲加工做準(zhǔn)備的前端加工階段，接下來主要分析彎曲階段的加工工藝以及相關(guān)模具的設(shè)計(jì)。2.1 彎曲件工藝分析原始資料：如圖所示 材 料：H62厚 度：4 m生產(chǎn)批量：大批量此工件為典型彎曲件。材料為H62，具有良好的彎曲性能適合彎曲成型加工。工件結(jié)構(gòu)簡單，由工件圖可知公差等級沒有嚴(yán)格的尺寸要求均可按為自由公差處理，工件整體上看，尺寸精度較低，普通彎曲成形完全能滿足要求。2.2 工藝方案確定該工件彎曲成型，可以一次彎曲成型，也可以二次彎曲成型如今有以下三種方案供選擇：方案一：采用一次彎曲成型，單工序生產(chǎn)。方案二：采用兩次彎曲成型，先彎 U 型再彎成型件，采用兩套單工序模生產(chǎn)。方案三：采用在一套模具上成型，復(fù)合模生產(chǎn)。方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)制造成本低，但工件尺寸精度低，尤其是四個(gè)直角的精度難以得到保證。另外，在彎曲過程中，由于凸模肩部妨礙了坯料的轉(zhuǎn)動，加大了坯料通過凹模圓角的摩擦力，使彎曲件側(cè)壁容易擦傷和變薄，成型后彎曲件兩肩部與底面不平行。方案二模具結(jié)構(gòu)相對簡單，生產(chǎn)成本較高，由于采用兩副模具進(jìn)行彎曲成形，從而可以避免了方案一中的缺陷，提高了彎曲件的質(zhì)量，但由于采用兩副模具進(jìn)行生產(chǎn)，生產(chǎn)效率較低，另外，凹模的強(qiáng)度不易保證。方案三模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生產(chǎn)制造成本與方案二差不多，但是工件尺寸精度，位置精度容易保證，生產(chǎn)效率也高。綜上所述，經(jīng)過對三種方案的比較分析且該工件為大批量生產(chǎn)，因此該工件的彎曲成型生產(chǎn)采用方案三比較合理。3 主要設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 計(jì)算毛坯尺寸L= L??直 彎式中: L—彎曲件毛坯長度（ ） ；m—彎曲件各直線段長度之和（ ） ；直—彎曲件各部分（圓弧部分）應(yīng)變中性層展開長度之和（ ） ；彎 m3.2 彎曲應(yīng)力的計(jì)算該模具工件屬于自由彎曲成型，所以 U 形件彎曲力：= 自FtrKBb??27.0式中： — 自由彎曲在沖壓行程結(jié)束時(shí)的彎曲力(N)；自B — 彎曲件的寬度,B=20 ；mt — 彎曲材料的厚度( )；r — 彎曲件的內(nèi)彎曲半徑( )；— 材料的抗拉強(qiáng)度(MPa)；b?K — 安全系數(shù),一般取 K=1.3； =F20.71349??＝14268.8N3.3 壓力機(jī)公稱壓力的確定對于有彈性頂件裝置的自由彎曲按下式計(jì)算： ??1.2dFF??:自壓 機(jī)其中 =（0.3 0.8）d自考慮到彎曲工件板料較厚,而且板寬也較大,壓力機(jī)公稱壓力應(yīng)取值偏大為宜。因此可取： =0.8dF自=0.8 14268.8N?=1143.04N則： =1.2 （14268.8+1143.04 ）NF壓 機(jī)=18494.21N根據(jù)計(jì)算結(jié)果,查《模具實(shí)用技術(shù)手冊》表 2-3 初選壓力機(jī)為：J23-6.3 。3.4 彎曲模工作部分尺寸的設(shè)計(jì)由方案三可知,所設(shè)計(jì)的復(fù)合模整個(gè)工作原理可分為兩部分: U 型彎曲和在 U 型彎曲基礎(chǔ)上的成型彎曲。歸根到底,其設(shè)計(jì)為 U 型彎曲種類,所以其設(shè)計(jì)可按 U 形件設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)。3.4.1 凸模圓角半徑的設(shè)計(jì) tr因?yàn)?=0.5, 值較小 ,所以 取rtt2trm?3.4.2 凹模圓角半徑 Ar凹模圓角半徑 不能過小，以免擦傷工件表面，影響模具壽命。凹模兩邊的圓角半徑應(yīng)一致，否則在彎曲時(shí)坯料會發(fā)生偏移。 值通常根據(jù)材料厚度確定：Ar24tm?:??23At?:從保證制件精度要求考慮,特別是所設(shè)計(jì)的彎曲復(fù)合模 值不宜取大值。在此?。篈r＝2Art＝2×4＝8 3.4.3 凹模深度 0l L0圖 3-1凹模深度 過小,則坯料兩端受壓部分太多,工件回彈大,而且不平直,影響工件質(zhì)0l量。如果過大,則浪費(fèi)模具鋼材,且需沖床有較大的工作行程。由前面計(jì)算可知彎曲件邊長 L= +L直 彎=7+10 =17m據(jù)邊長 L=19 查《中國模具設(shè)計(jì)大典 3》表 19.3-18 得:= 250l3.4.4 凸、凹模間隙計(jì)算查《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》的 U 型件彎曲的凸凹模單邊間隙可按下式計(jì)算:max2ZtCtt???式中: —彎曲凹、凸模單邊間隙( )；—工件材料厚度(基本尺寸)( )；t—工件材料厚度的正偏差( )；?—間隙系數(shù),查《中國模具設(shè)計(jì)大典 3》表 19.3-19 得 =0.04；C C所以: = 4+0.14+0.04×42Z=4.30 m3.4.5 U 形彎曲凸、凹模橫向尺寸的設(shè)計(jì) LAZ/2LT圖 3-2由工件圖上可知:工件是外形標(biāo)注的彎曲件,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該以凸模為基準(zhǔn)先確定凹模尺寸。再利用凸凹間隙求出凹模的尺寸。根據(jù)《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》教材公式(3.9.2)與(3.9.3)得:凹模尺寸為: max0(.75)AAL?????式中: —凹模橫向尺寸；—彎曲件橫向的最大極限尺寸；ax—凹模的制造公差,取 IT8 級得；A?—彎曲橫向尺寸公差，對稱偏差時(shí) =2 ；??'=(60-0.75×0.025 =59.98ALA??0)A??0凸模尺寸為: 0()TTZ???式中: —凸模橫向尺寸；T—凸模的制造公差,采用 IT7 級；t?所以: =(59.98-4.30TL0)t??=55.68 0t??查《標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值》表（GB/T1800.3-1998）IT7 級得:= mmTL0.3568?查《標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值》表（GB/T1800.3-1998）IT 8 級得:= mm A0.469?3.5 彎曲回彈影響彎曲回彈的因素比較多，包括材料的力學(xué)性能、相對彎曲半徑、彎曲中心角的大小、彎曲方式及彎曲模、工件的形狀等等。本制件的形狀對于彎曲回彈的影響很不容易分析，在彎曲的方式上我采用了正壓方式，且該材料的回彈率較小，故對回彈值可以忽略不計(jì)。對制件的尺寸的影響不會太大，所以對于制件成型后的回彈對制件精度的影響在設(shè)計(jì)的過程中先不于考慮，對其合理性可以在試模時(shí)候加以修整，根據(jù)試模的結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)整。4 模具總體設(shè)計(jì)4.1 模具類型的選擇由彎曲沖壓工藝分析可知，采用復(fù)合彎曲，所以模具類型為復(fù)合模。4.2 定位方式的選擇因?yàn)樵撃＞卟捎玫氖前氤善窏l料，條料中間有加工的成孔，故采用定位板和中間定位銷定位。4.3 卸料、出件方式的選擇由于工件成形以后是包在凸模上的，因此需要采用手工將工件從凸模上沿縱向取下。4.4 導(dǎo)向方式該模具結(jié)構(gòu)比較簡單，導(dǎo)向精度通過壓力機(jī)滑塊就可以保證，所以采用無導(dǎo)向裝置。4.5 主要零部件設(shè)計(jì)4.5.1 工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）彎曲凸模結(jié)合工件外形并考慮加工，將凸模設(shè)計(jì)為如圖 4-1 所示結(jié)構(gòu)，采用臺肩固定。其總長 可由公式計(jì)算：L123ht??=（9+7+29+3） m=48圖 4-1 彎曲凸模(2)活動凹模凹模由兩個(gè)活動凹模塊組成，如圖 4-2 為其組成部分的其中一塊，具體形狀尺寸如圖所示，其活動范圍由其下方的限位銷確定，由外側(cè)的螺釘和彈簧復(fù)位。圖 4-2 活動凹模4.5.2 斜楔的設(shè)計(jì)一般沖壓加工為垂直方向,而當(dāng)制件的加工方向必須改變時(shí),應(yīng)采用斜楔機(jī)構(gòu),斜楔機(jī)構(gòu)的作用是將壓力機(jī)施壓部分的垂直運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)橹萍庸さ乃璧乃竭\(yùn)動,以進(jìn)行該方向上的工件成形,其結(jié)構(gòu)形狀如下圖 4-3 所示:圖 4-3 斜楔斜楔 1 向下運(yùn)動推動活動凹模 2 的水平運(yùn)動,斜楔與活動凹模的配合部分僅有沖擊運(yùn)動段從斜面接觸開始到?jīng)_程下死點(diǎn)止, 活動凹模完成側(cè)向行程斜楔向上提升, 活動凹模在彈簧力的作用下復(fù)位.5 壓力機(jī)的參數(shù)與較核由前面壓力機(jī)公稱壓力計(jì)算初選的壓力機(jī)型號：J23-6.3 ，查《模具實(shí)用技術(shù)手冊》表 2-3 得壓力機(jī)主要技術(shù)參數(shù)如下：公稱壓力：63 KN ；滑塊行程：20 mm ；最大閉合高度：100mm ；最大裝模高度：110 mm ；連桿調(diào)節(jié)長度：35 mm ；工作臺尺寸（前后 x 左右）：200 mm x 310 mm ；墊板尺寸（厚度）：30mm ；模柄孔尺寸： 30 mm x 50 mm ；?最大傾斜角度： 045通過校核，該壓力機(jī)能滿足使用要求。6 模具總裝圖通過以上設(shè)計(jì)，可得出如圖所示的模具總裝圖。上模部分主要由上模板、墊板、凸模、凸模固定板及斜楔等組成。下模部分由下模板、支承板、活動凹模、頂料板等組成。圖 6-1 總裝圖1、12、19—螺釘 2、14—圓柱銷 3—模柄 4—上模板 5—墊板 6—凸模固定板 7—斜楔 8—凸模 9—頂料板 10—活動凹模11—蓋板 13—支承板 15—下模板 16—彈簧 17—彈簧管 18—頂桿 20—限位銷 21—定位板該模具是一副板料彎曲模，板料受凸模 8 的壓力，先在兩個(gè)活動凹模 10 中彎成 U形；凹模繼續(xù)下降得同時(shí)，兩邊斜楔 7 接觸活動凹模 10，徑向分力把它向中心推，它下方的 45°倒角與凸模 8 上方得相應(yīng)角度完成小鉤的上口內(nèi)彎。彎曲坯料由前一沖裁工序準(zhǔn)備尺寸為:99.42 mm×20 mm ,板料由前方送進(jìn),送料方向定位由中心孔定位,左右方向由定位板定位。板料定位后,上模下行,凸模壓入凹模同時(shí)把板料拉入模腔內(nèi),進(jìn)行首次 U 型彎曲動作；當(dāng)凸模壓入凹模深度一定時(shí),首次 U型彎曲完成,進(jìn)入二次彎曲動作,這時(shí),在上模部分的斜楔與活動凹模接觸徑向分力把它向中心推,此時(shí)板料發(fā)生二次彎曲動作,最后工件成型。工件包在凸模上由人工將其沿凸?？v向取下。7 模具的安裝與調(diào)試要求沖模裝配原則是將模具的主要工作零件如凹模,凸模和定位板等選用裝配的基準(zhǔn)件,裝配順序如下:選擇裝配基準(zhǔn)件,按基準(zhǔn)件裝有關(guān)零件 ,控制調(diào)整沖裁間隙,然后試模。模具裝配適合于采用集中裝配，在裝配工藝上多采用修配法和調(diào)整裝配法來保證裝配模具，從而實(shí)現(xiàn)能用精度不高的組成零件，達(dá)到較高的裝配精度，降低零件的加工要求。對裝配有如下要求：1. 模架精度應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn) JB/T8050-1999《沖模模架技術(shù)要求》 ，JB/T8071-1995《沖模模架精度檢查》規(guī)定，模具的閉合高度應(yīng)符合圖紙規(guī)定要求。2. 裝配好的沖模、上模沿導(dǎo)柱上、下滑動應(yīng)平穩(wěn)可靠。3. 凸凹模間的間隙應(yīng)符合圖紙規(guī)定的要求，分布均勻。4. 斜楔和滑塊的相對位置應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，超量應(yīng)在許用規(guī)定范圍的，工作面不允許有傾斜或單邊偏擺。5. 緊固件裝配應(yīng)可靠，螺紋、螺柱旋入長度在剛件連接時(shí)應(yīng)不小于 1.5 倍螺紋直徑，螺紋和銷釘端面應(yīng)不露出上、下模座零件表面。6. 落料孔或出料槽應(yīng)暢通無阻，保證制件或廢料能自由排出。7. 標(biāo)準(zhǔn)件應(yīng)能互換，緊固螺釘和定位銷釘與其孔的配合應(yīng)正常良好。8. 模具應(yīng)在生產(chǎn)的條件下進(jìn)行試驗(yàn)，沖出的制件應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求?？傃b時(shí)，應(yīng)根據(jù)上，下模零件在裝配和調(diào)整中所受限制情況來決定先裝上模還是下模一般是以受限制的最大的部分此模具應(yīng)先把凸模固定在凸模固定板上，再固定座塊在下模板上，通過螺釘來固定起來。試模，模具裝配以后，必須在生產(chǎn)條件下進(jìn)行試模，通過試?？梢园l(fā)現(xiàn)模具設(shè)計(jì)和制造的不足并找出原因，對模具進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整和修理，直到模具正常工作沖出合格的制件為止。模具以試模合格后，應(yīng)在模具模板正面打刻編號，沖模圖號，制品，使用壓力機(jī)型號，裝配鉗工工號，制造日期等，并涂油防銹后經(jīng)檢驗(yàn)合格入庫。表 7-1 模具的裝配全過程如下表格所示：序號 工序 工藝說明1 凸凹模預(yù)配1.裝配前仔細(xì)檢查凸模形狀、尺寸以及凹模的形狀與尺寸，是否符合圖紙要求尺寸精度，形狀精度。2.將凸模與凹模相配，檢查加工是否均勻。不適合者，應(yīng)重新修磨或者更換。2 凸模裝配 以凸模為基準(zhǔn)，安裝好限位釘。3 裝配下模1.把凹模與下模座安裝好。2.安裝凸模，由上端把已經(jīng)安裝好的凸模部件壓入導(dǎo)板孔至上墊板接觸，用螺釘把凸模與上墊板連接擰緊。3.安裝定位塊，把定位塊安裝到下模座上。4 上模安裝 把壓桿插入凹模后與壓板連接好，擰緊。5 安裝模具分別把上模部分，下模部分安裝到壓力機(jī)工作臺上，并調(diào)出合理的間隙。6 試沖與調(diào)整 開機(jī)試沖并根據(jù)試沖的結(jié)果作出相應(yīng)的調(diào)整。下表分別列出了模具在試模時(shí)常見的故障、原因和調(diào)整方法：常見故障 產(chǎn)生原因 調(diào)整方法彎曲角度不夠1、 凸凹模的回彈角制造過小2、 凸模進(jìn)入凹模的深度太淺3、 凸、凹模間隙過大4、 試模材料不對5、 彈頂器的彈力太小1、 加大回彈角2、 調(diào)整沖模閉合高度3、 調(diào)整間隙值4、 更換試沖材料5、 加大彈頂器的彈頂力彎曲位置偏移1、 定位塊的位置不對2、 凹模兩側(cè)進(jìn)口圓角大小不等，材料滑動不一致3、 沒有壓料裝置或者壓料裝置的壓力不足和壓板位置過低4、 凸模沒有對正凹模1、 調(diào)整定位板位移2、 修磨凹模圓角3、 加大壓料力4、 調(diào)整凸凹模位置沖件的尺寸過長或者不足1、 凸凹模之間的間隙過小，材料被拉長2、 壓料裝置壓力過大，將材料拉長3、 設(shè)計(jì)時(shí)計(jì)算錯(cuò)誤或不正確1、 調(diào)整凸凹模間隙2、 減小壓料力3、 改變坯料尺寸沖件外部有光亮的凹陷1、 凹模的圓角半徑過小，沖件表面被劃痕2、 凸、凹模之間的間隙不均勻3、 凸、凹模表面粗糙度太大1、 加大圓角半徑2、 調(diào)整凸、凹模間隙3、 拋光凸、凹模表面由于模具比較簡單，先裝上模還是下模無關(guān)緊要，但要保證上下模的平行度，以及各個(gè)平面的平行度。制件彎曲過程中，由于材料回彈的影響，使彎曲制件在模具中形狀與取出后的形狀不一致，從而影響制件的形狀和尺寸要求。又因回彈的影響因素較多，很難用設(shè)計(jì)計(jì)算的方法進(jìn)行消除，所以，在模具制造時(shí)，常用是墓室的回彈值修正凸模（或凹模） ，為了方便修正凸模和凹模，在試模合格后，才對凸凹模進(jìn)行熱處理。另外，制件的毛坯尺寸也要經(jīng)過試驗(yàn)后才能確定。所以，彎曲模試沖的目的是找出模具的缺陷加以修整和確定之間毛坯尺寸。由于以上因素，彎曲模的調(diào)整工作比一般的沖裁模復(fù)雜的多。彎曲模試沖時(shí)常出現(xiàn)的缺陷、產(chǎn)生原因及調(diào)整方法如表：彎曲模試沖時(shí)的缺陷和調(diào)整方法缺陷 產(chǎn)生原因 調(diào)整方法彎曲件地面不平1.卸料桿分布不均勻2.壓料力不夠1.均勻分布卸料桿或增加卸料桿的個(gè)數(shù)彎曲件形狀和尺寸不合格沖壓件產(chǎn)生回彈造成之間不合格1.修改凸模的角度和形狀2.增加凹模的深度3.減少凸凹模之間的間隙4.彎曲前坯料退火5.增加校正力彎曲件產(chǎn)生裂紋1.彎曲變形區(qū)內(nèi)應(yīng)力超過材料強(qiáng)度極限2.彎曲區(qū)外側(cè)有毛刺3.彎曲變形過大4.彎曲線與板料的纖維方向平行5.凸模圓角小1.更換蘇醒好的材料或?qū)⒉牧贤嘶?.減少彎曲變形量后將有毛刺邊放在彎曲內(nèi)側(cè)3.分次彎曲，首次彎曲用較大的彎曲半徑4.更改落料排樣，使彎曲線與板料纖維方向成一定角度5.加大凸模圓角彎曲件表面擦傷或壁厚減薄1.凸模圓角過大或表面粗慥2.板料粘附在凹模內(nèi)3.間隙小，擠壓變薄4.壓料裝置亞料力過大1.加大凸模圓角，降低表面粗糙度2.凹模表面鍍鉻或化學(xué)處理3.增加間隙4.減小壓料力彎曲件出現(xiàn)撓曲度或扭轉(zhuǎn)中性層內(nèi)外變化收縮，彎曲量不一樣1.對彎曲件進(jìn)行再校正2.材料彎曲前退火處理3.改變設(shè)計(jì)，將彈性變形設(shè)計(jì)在于撓曲度方向相反的方向上小 結(jié)經(jīng)過近段的努力，在老師和同學(xué)們的指導(dǎo)和幫助下，我順利地完成了這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。經(jīng)過這次的設(shè)計(jì)任務(wù)，使我對模具設(shè)計(jì)，特別是模具的設(shè)計(jì)過程有了進(jìn)一步地了解；對模具的基本結(jié)構(gòu)、組裝、調(diào)試、加工制造等方面有了深刻理解。在設(shè)計(jì)的過程中，通過對制件的分析和對模具的設(shè)計(jì)的研究時(shí)，能夠較好地將課本上的理論知識應(yīng)用與設(shè)計(jì)當(dāng)中，并且能夠從整體，宏觀上去研究、分析、考慮設(shè)計(jì)問題。同時(shí)，在這次的設(shè)計(jì)過程中，還很大地程度上鍛煉了自己的動手能力，如：親自去收集和查找有關(guān)資料，并從中又學(xué)會了一門新的課程《如何查找資料和文獻(xiàn)》 ；其次，通過搜尋大量的資料，還大大地鍛煉了自己的畫圖、看圖、排版等方面的能力。最重要的是，經(jīng)過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我真正地感受到了集體的力量和學(xué)習(xí)方法。在設(shè)計(jì)過程中，難免會遇到技術(shù)或其他方面的難題，但是通過老師的指導(dǎo)和與同學(xué)們的交流和虛心地請教都得到了解決，使我最終順利地完成設(shè)計(jì)。由于本人的水平有限，經(jīng)驗(yàn)不足，在設(shè)計(jì)當(dāng)中如有不妥之處，還懇請各位老師指導(dǎo)更正。參考文獻(xiàn)[1]陳錫棟、周小玉主編.實(shí)用模具技術(shù)手冊[ M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2001[2]李紹林、馬長福主編.實(shí)用模具技術(shù)手冊[ M].上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 1998[3]許發(fā)樾主編.實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊[ M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2000[4]楊玉英主編.實(shí)用沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)手冊[ M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 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