夾子沖壓件沖壓模具設計【含CAD圖紙、說明書】

夾子沖壓件沖壓模具設計【含CAD圖紙、說明書】,含CAD圖紙、說明書,夾子,沖壓,模具設計,cad,圖紙,說明書,仿單 常州工學院畢業(yè)設計 CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 題目： 夾子沖壓件設計 二級學院（直屬學部）： 無錫技師學院 專業(yè)： 數控車 班級： 學生姓名： 學號： 指導教師姓名： 職稱： 評閱教師姓名： 職稱： 2013 年 9 月 常州工學院畢業(yè)設計 1 摘 要 本次畢業(yè)設計課題來源于生產實際，具有很強的指導意義。零件采用不銹鋼作為原材 料，厚度為 0.5 毫米。 首先是對制品進行測繪，畫出制品的二維工程圖。并對沖壓件的工藝分析，完成了工 藝方案的確定。對零件進行排樣圖的設計，完成了材料利用率的計算。再進行沖裁工藝力 的計算和沖裁模工作部分的設計計算，對選擇沖壓設備提供依據。最后對主要零部件的設 計和標準件的選擇，為本次設計模具的繪制和模具的成形提供依據，以及為裝配圖各尺寸 提供依據。通過前面的設計方案畫出模具各零件圖和裝配圖。 本次設計闡述了模具的結構設計及工作過程。本模具性能可靠，運行平穩(wěn)，提高了產 品質量和生產效率，降低勞動強度和生產成本。 關鍵詞：沖壓 彎曲 模具結構 夾子沖壓件設計 Abstract The graduation design task from actual production, strong guidance significance. The components use rolling steel plates to take raw material, the thickness of the steel mill for 0.5 millimeter. First is to products of surveying and mapping, paint products of two-dimensional engineering graphics. And for stamping process analysis and determination of the complete process. In parts of the design, layout diagram completed material utilization. Then punching process of calculation and punch die working parts of the design and calculation, stamping equipment selection. Finally the design of main components and parts for the selection of the design, mold and die forming, and provide basis for various sizes of assembly drawings. Through the front design draw all parts and mold assembly. The design of the mould structure design is expounded and the working process. The mould reliable performance, stable operation, improve the quality of our products and production efficiency and reduce labor intensity and production cost. Key words: Stamping Bending The mould structure 常州工學院畢業(yè)設計 3 目 錄 摘 要 .1 ABSTRACT .2 目 錄 .3 第一章 課題簡介 .4 第二章 工藝分析 .5 2.1 零件工藝分析 .5 2.2 工藝方案的確定 .5 2.3 工藝參數的確定 .5 第三章 工作力的計算及壓力機的選擇 .9 3.1 沖壓力的計算 .9 3.2 粗選壓力機 .10 3.3 計算壓力中心 .10 第四章 填寫沖壓工序卡 .11 第五章 模具結構設計 .12 5.1 模具結構形式的選擇 .12 5.2 模具結構的分析與說明 .12 5.3 模具工作部分的尺寸和公差的確定 .12 5.4 模具結構設計 .15 5.5 校核壓力機安裝尺寸 .16 第六章 彎曲模具的設計 .17 6.1 制件彎曲工藝分析 .17 6.2 沖壓工藝參數的確定。 .17 第七章 彎曲模的結構設計 .19 第八章 彎曲模的工作尺寸計算 .21 結 論 .24 致 謝 .25 參考文獻 .26 夾子沖壓件設計 第一章 課題簡介 零件分析說明： 零件形狀及其一般要求 制件如圖 1-1 所示，材料為不銹鋼，材料厚度為 0.5mm，制件尺寸精度按圖紙要求， 未注按 IT12 級，生產綱領年產 10 萬件。 圖1-1 零件圖 常州工學院畢業(yè)設計 5 第二章 工藝分析 2.1 零件工藝分析 本制件形狀簡單、尺寸、厚度適中，一般批量生產，屬于普通沖壓件，但在設計冷沖 壓模具時要注意以下幾點： 制件的外形輪廓、結構都算簡單，但是要考慮幾個孔的加工 A、兩個 2 的孔的位置要求，B、由于要裝配，C、 兩孔必須有一定的同 D、軸度要 求，E、其值為 0.15mm。 此制件的加工難點主要在孔 2 的中心距的定位。 由于幾個孔的直徑都較小，并且有一定的批量，在設計時要重視模具的材料和結構的 選擇，保證一定的模具壽命。 2.2 工藝方案的確定 根據制件的工藝的分析，其基本工序有落料、沖孔、彎曲三種。按其先后順序組合以 及合理的加工方案有以下幾種： 1、落料-沖孔- 彎曲，單工序沖壓。 2、落料-彎曲- 沖孔，單工序沖壓。 3、落料沖孔-彎曲壓筋，復合沖壓。 方案 1)為單工序沖壓模具。由于此制件有一定的生產批量，過多的工序，降低產品的 精度，而且此方案生產效率底，不宜批量生產，故不宜采用此方案。 方案 2)也為單工序沖壓模具。它除有方案 1 的毛病外，還有孔的位置精度難以保證， 在并且在彎曲時也缺少定位精度難保證，故不宜采用此方案。 方案 3)復合沖壓模具。由于制件的結構，材料的厚度較薄，沖孔與落料一次沖壓完成。 故最宜采用此方案 具體方案示意如下： 2.3 工藝參數的確定 毛坯尺寸的計算 外形尺寸的長度計算 零件相對彎曲半徑為： R/t=2/0.5=40.5 式中 R彎曲半徑； T料厚。 可見，制件屬于圓角半徑較大的彎曲件，應現求彎曲變形區(qū)的中性層曲率半徑 。 由課本 p145 中性層位置計算公式 =R+Xt 式中 X由實驗測定的應變中性層位移系數 由課本 p145 表 4-5 查出 X 取 0.42 夾子沖壓件設計 所以： =R+Xt =2+0.420.5 =2.21mm 圓角半徑較大（R0.5t ）的彎曲件毛坯長度計算公式 L=L 直+ L 彎 L 彎=（180-a）/180* 圖 2-2 制件長度 所以制件長度為如圖 2-2 所示： L=LAB+LBC+LCD+LDE+LEF+LFG+LGH+LHI+LIJ+LJK+LKL L=3+3.0342+8.54+14+1+1+1.8028+13+1.8028+1+2 L=50.1798 DE 段屬于工藝設置,目的是為了減少彎曲回彈,其半徑很大,可看成是直線，所以 DE 段 長度按直線計算。 外形輪廓寬度的計算 : 由于考考慮到板料的利用率和排樣的方便，此制件由 CAD 生成的工藝尺寸為：外形 輪廓寬度為 L=53.74mm 排樣尺寸的計算 搭邊值的確定： 由課本上 P46 表 3-14 查得 L50 的工件間 a1 的值為 2.2*0.8=1.76 側邊 a 的值為 2.5*0.8=2 條料寬度的計算 在設計模具是為了方便，采用無側壓裝置送料方式條料寬度計算公式如下： B=(D+2a +Z) 0- 式中 B為條料寬度的基本尺寸； D為條料寬度方向零件輪廓的最大尺寸 a側面搭邊 Z導料板與最寬條料之間的間隙 常州工學院畢業(yè)設計 7 條料寬度的負向偏差 搭邊距 a 如上所示 間隙 、剪切公差 Z 查課本 p47 表 3-17 查得 =0.5mm、Z=0.5mm 由上面公式計算得 B=(53.74+2*2+0.5 0-0.5=56.240-0.5mm 步距的計算 由制件的展開圖（見右圖 2-3） 所生成的橫向有效尺寸為 Ls=53.74mm 圖2-3 制件圖展開 步間距計算公式為： L=Ls+a1 式中 L為步間距 Ls為橫向有效尺寸 a1搭邊距 L=53.74+2=55.74mm 由此可得模具排樣圖如下： 圖 2-4 排樣圖 根據要求查模具設計指導史鐵梁主編 表 4-1，選板的規(guī)格 15008000.5 每塊 夾子沖壓件設計 板可剪 150056 規(guī)格條料 14 塊，材料利用率達 80%以上。 計算材料利用率 由課本 p43 式子 3-19 =nA/BL100% 為材料利用率； A一個步距內沖裁件的實際面積； B條料的寬度 L條料的長度 n一張板料上沖裁件的總數目 =28*1932.765/（56*1500）=65% 常州工學院畢業(yè)設計 9 第三章 工作力的計算及壓力機的選擇 工作力的計算以落料沖孔模具為例計算： 3.1 沖壓力的計算 完成本制件所需的沖壓力由沖裁力、彎曲力、及卸料力、推料力、頂料力和壓料力組 成 沖裁力 F 沖 的計算 由本課本 p49 式子 3-28 F 沖 =KtL 式中： 為材料的抗剪強度（MPa） F 沖 沖裁力（ N） L沖裁周邊總邊長（mm） t材料厚度（mm） 說明：系數 K 是考慮到沖裁刃口的磨損、凸模與凹模的波動（數值的變化或分布不 均） 、潤滑情況、材料力學性能與厚度公差的變化等因素而設置的安全系數，一般取 1.3。 當查不到抗剪強度 時，可用抗拉強度 b 代替 ，而取 Kp=1 的近似計算法計算。 查模具設計指導 p90 表 4-12 取 =350 MP a 所以沖裁力 F 沖 =1.30.5211.059350=48016 N =48.016KN 2. 卸料力 Fx 、 推料力 FT 、 頂料力 FD 的計算 在實際生產中影響卸料力、推料力、頂料力的因素很多，要精確計算很困難。在實際 生產中常采用經驗公式計算：（查課本 p50 公式 3-30 3-31 3-32） 卸料力： Fx=KxF 推料力： FT = nKTF 頂料力： FD =KDF 式中： F 沖裁力（N） Kx 卸料力系數，其值為 0.045-0.055(薄料取大值、厚料取小值） ； KT推件力系數，其值為 0.063 KD頂件力系數，其值為 0.08 n時卡在凹模內的沖裁件數(或廢料)數 n=h/t h凹模洞口的直刃壁高度 t板料厚度 夾子沖壓件設計 卸料力和頂料力是設計卸料裝置和彈頂裝置的依據。 因此： Fx =0.04548.016=2.17 KN FT=0.06348.016=3.025008 KN FD=0.0848.016=3.84128 KN 總壓力 F 總的計算 F 總= F 沖 F xF D=54.02728 KN 3.2 粗選壓力機 由于該制件是一普通制件，且精度要求不高，因此選用開式可傾壓力機。它具有工作 臺三面敞開，操作方便，成本低廉的優(yōu)點。由于沖孔落料復合模的壓力行程的特點是在開 始階段即 需要很大的壓力，而在后面階段所需要的反倒要小的多。因此若按總的壓力來 選取壓力機，很可能出現雖然總的壓力滿足要求，但是在初始階段沖裁時已經超載。同時， 選用拉深壓力機還應該對沖裁功進行核算，否則會出現壓力機在力的大小滿足要求，但是 功率有可能過載，飛輪轉速降低，從而引起電動機轉速降低過大，損壞電動機。因此精確 確定壓力機壓力應當根據壓力機說明書中給出的允許工作負荷曲線，并校核功率。但是在 一般條件下，可以根據生產車間的實際條件，在現有壓力機中選取。在這里根據總壓力為 54.02728KN,從模具設計指導史鐵梁主編一書中表 4-33 提供的壓力機公稱壓力序列中 選取 100KN 的壓力機，型號為 J23-10.由此可知，電動機的功率遠遠大于拉深所需壓力機 的電動機功率。故可以選用此電動機。 3.3 計算壓力中心 由于制件圖形規(guī)則，上下對稱，所以其壓力中心必在中心線上，用實驗法測的該制件 的壓力中心坐標為 X24，Y0 如下圖 3-1 所示： 常州工學院畢業(yè)設計 11 第四章 填寫沖壓工序卡 由上可知該制件共有兩道工序：即落料沖孔，彎曲壓筋。 冷沖壓工藝卡片如下圖 4-1 所示： 產品型號 零（部） 件名稱 共 頁常州 工學院 沖壓工藝卡 片 產品名稱 夾子 零（部） 件型號 第 頁 材料牌號及 規(guī)格 材料技術要 求 毛坯尺寸 每毛坯可制件 數 毛坯質 量 輔助材料 1CrB 條料1500*800 29 工 序號 工 序名 稱 工序內 容 加工簡圖 設備 工藝 設備 工時 0 下 料 剪床上 撬板 1500*800 11-6 2500 1 落 料沖 孔 落料與 沖孔 J23-250 落料 沖孔復合 模 2 彎 曲壓 筋 彎曲制 件并壓筋 J23-250 彎曲 模 3 檢 查 4 5 6 圖4-1 工序卡 夾子沖壓件設計 第五章 模具結構設計 根據確定的沖壓工藝方案和制件的形狀、特點、要求等因素確定沖模的類型及結構形 式。 5.1 模具結構形式的選擇 在模具設計中雖然單工序模具比較簡單也比較容易制造,但是制件孔離制件邊緣尺寸 較小在落料后沖孔勢必會影響模具的精度。且，兩孔在單工序模具中很難保證兩孔的位置 精度。所以考慮到用落料沖孔復合模具來加工第一工序。又因為沖孔在前，落料在后，以 凸模插入材料和凹模內進行落料，必然材料的切向流動的壓力，有可能使 4 的凸模變形， 因此考慮采用彈壓卸料裝置的復合沖壓。這樣既提高了工作效率又提高了模具的壽命，這 樣一來提高了模具的使用價值。因為制件精度不是多高，采用兩副模具，一副是沖孔落料 復合模、一副是彎曲模。這樣就降低了模具的制造難度，且適合生產條件不是很好的企業(yè) 生產模具，給模具生產帶來一定的廣度。給生產降低了成本，帶來了更大的經濟利益。 5.2 模具結構的分析與說明 1、沖孔落料模結構的分析與說明 本道模具主要用來完成落料沖孔，目的明確簡單，看似易設計。但對于本制件來說它 是一個上下對稱的制件并且有兩個 4 的小孔，為了保證兩孔在彎曲后的精度，所以要在 本工序中做到兩孔的精度。在本制件考慮到形狀有一定的復雜，且較?。?.5mm） ，為了 保證制件有較高的平直度本，故采用正裝式復合模。制件制造時還要考慮到制件的定位， 根據制件的特征，為了保證凹模的強度，故采用鉤形當料銷、和采用外形定位的定位銷。 2、彎曲模結構的分析與說明 為了保證坯料在彎曲時不發(fā)生偏移，在設計時用 5 的孔為定位孔，用定料銷定位。 為了防止坯料轉動，采用左右定位銷定位。 5.3 模具工作部分的尺寸和公差的確定 沖裁件的尺寸精度主要決定于模具刃口尺寸精度，模具的合理間隙值也主要靠刃口尺 寸及制造精度來保證。正確決定模具刃口尺寸及制造公差，是設計沖裁模具的主要任務之 一。 在決定模具刃口尺寸及其制造公差時需考慮下列原則： 落料件尺寸由凹模尺寸決定。故設計落料精度時，以凹模為基準，間隙取在凸模上； 設計沖孔模時，以凸模為基準，間隙在凹模上。 考慮到沖裁中凸、凹模的磨損，設計時，凹?；境叽鐟≈萍叽绻罘秶妮^小 尺寸；設計沖孔時，凸模基本尺寸則應取工件孔尺寸公差范圍的較大尺寸。這樣，在凸、 凹磨損到一定的程度的情況下，仍能沖出合格的制件。凸凹模間隙則取最小合理間隙值。 確定沖模刃口制造公差時，應考慮制件的公差要求。如果對刃口尺寸精度要求過高 （即制造公差過?。?，會使模具制造困難，增加成本，延長生產周期；如果對刃口尺寸精 常州工學院畢業(yè)設計 13 度要求過低（即制造精度公差過大） ，則生產出來的制件可能不合格，會使模具的壽命降 低。若制件沒有標注公差，則對于非圓形件按國家標準“非配合尺寸的公差數值”IT14 級處 理，沖模則可按 IT11 級制造；對于圓形件，一般可按 IT7IT6 級制造模具。沖壓件的尺 寸公差應按“ 入體” 原則標注為單向公差，落料件上偏差為零，下偏差為負；沖孔件上偏差 為正，下偏差為零。 1） 、 計算落料凸、凹模的刃口尺寸： 本制件為簡單的軸對稱圖形，故按配作法計算凸、凹模刃口尺寸。根據凸、凹模刃口 尺寸計算公式，先計算出落料凹模刃口尺寸 課本 p35 式子 3-3,3-4（落料） A0maxA)( D mina 0inT TZ Zp DA落料凹模的基本尺寸 mm DT落料凸模的基本尺寸 mm Dmax落料件最大極限尺寸 mm Zmin凸凹模最小初始雙面間隙 mm T凸模制造下偏差，可查表 3-6,或取 T0.4(ZmaxZ min) A凹模制造上偏差，可查表 3-6,或取 A0.6(ZmaxZmin ) 沖裁件制造公差 x系數，為了避免沖裁件尺寸偏向極限尺寸(落料時偏向最小尺寸，沖孔時偏向 最大尺寸),X 值在 0.51 之間,與工件精度有關?？刹檎n本 p36 表 3-7 或按下列關系取值： 當制件公差為 IT10 以上時，取 x=1； 當制件公差為 IT11IT13 時，取 x=0.75； 當制件公差為 IT14 以下時，取 x=0.5。 由課本 p33 表 3-4 3-6 3-7 得 Zmin=0.035mm,Zmax=0.045mm, T=0.02mm ， A=0.03mm X=0.75mm 則 Zmax-Zmin=(0.045-0.035)=0.01mm T A=(0.02+0.03) =0.05mm0.01mm 說明所取凸凹模公差不滿足T AZ max-Zmin 條件,此時可調整如下: T=0.4(Zmax-Zmin)=0.40.01=0.004 A =0.6(Zmax-Zmin)=0.60.01=0.006 校核： 夾子沖壓件設計 0.004+0.006=0.01mm 由此可得該尺寸能保證間隙在合理的范圍內，故可取 故有： =(50-0.750.1) A0maxA)( D =49.925 mm 06. =(49.925-0.035) 0minmax0inAT TZ Zp = 49.89 mm 04. 由課本 p36 式子 3-5 3-6（沖孔） 0minT)(pxd AZx 0minmin0iAAZ DA沖孔凹模的基本尺寸 mm DT沖孔凸模的基本尺寸 mm dmin沖孔件最小極限尺寸 mm 沖裁件制造的公差 mm Zmin凸凹模最小初始雙面間隙 mm T凸模下偏差，可查表 3-6,或取 T0.4(Z maxZ min) A凹模上偏差，可查表 3-6,或取 T0.6(Z maxZmin ) x系數，為了避免沖裁件尺寸偏向極限尺寸(落料時偏向最小尺寸，沖孔時偏向最 大尺寸),X 值在 0.51 之間,與工件精度有關?？刹檎n本 p36 表 3-7 或按下列關系取值： 當制件公差為 IT10 以上時，取 x=1； 當制件公差為 IT11IT13 時，取 x=0.75； 當制件公差為 IT14 以下時，取 x=0.5。 計算孔 4 的凸、凹模尺寸 查課本 p33 表 3-4 得 Zmin=0.035mm,Zmax=0.045mm, T=0.02mm ， A=0.02mm X=0.75mm 則 Zmax-Zmin=(0.045-0.035)=0.01mm T A=(0.02+0.02) =0.04mm0.01mm 說明所取凸凹模公差不滿足T AZ max-Zmin 條件,此時可調整如下: T=0.4(Zmax-Zmin)=0.40.01=0.004 A =0.6(Zmax-Zmin)=0.60.01=0.006 常州工學院畢業(yè)設計 15 校核： 0.004+0.006=0.01mm 由此可得該尺寸能保證間隙在合理的范圍內，故可取 故 :dT=4+0.750.12= 04.9 DA=4.09+0.035= 6.1254 5.4 模具結構設計 1、凹模周界尺寸計算: 因制件形狀簡單,尺寸不大,又是對稱零件?？紤]到為了便于加工，故選用整體式凹模 比較合理. 凹模厚度尺寸 H 的計算:由凹模的計算公式為 = =16mm 3沖F016.48 又因為沖裁輪廓線全長為 211.059mm,超過了 50mm,故應乘以修正系數 K.由模具設 計指導表 4-21 可得凹模厚度的修正系數 K 的值為 k=1.37 則 H 凹=1.37*16=21.92mm 將凹模厚度圓整成 22mm 落料凹模周界尺寸 LB 的計算:因為凹?？卓谳喞獮橹本€和圓弧形組成所以： BS（2.54）H53.74（5588）109142mm LS1 2S253.742 28109.74110mm 2、選擇模架及確定其他沖模零件的有關標準:根據凹模周界尺寸 B109 142mm、L 110mm, 查模具設計指導史鐵梁主編表 5-8 選取典型結構并結合實際 125125150190I（GB/T2851.31990）,并選用滑動導向后側導柱模架 . 3、落料凸模的強度和剛度校核 凸模承載能力的校核： 凸模最小斷面承受的壓應力 ，必須小于凸模材料強度允許的壓應力，即 minbcZAF， -凸模的最小斷面面積（ ）in2 -凸模縱向總壓力包括沖裁力和推件力（N），Z bc-凸模材料的許用抗彎強度 對于一般工具鋼，凸模淬火硬度 HRC 為 5862 時，取 10001600MPa；如果有特 殊導向時，可取 20003000 MPa 51.85728/50.2654824574371.032 MPa minA FZ， 由已知 bc450 MPabc 即落料凸模承載壓力完全合格。 夾子沖壓件設計 由于本產品的生產綱領為 10 萬件,即在沖裁過程中由于材料本身屬于硬質材料,為此需 要經常磨刃口,適當給落料凸模適當加厚。 3、卸料.壓邊彈性元件的確定 沖壓工藝中常見的彈性元件有彈簧和橡膠等,但是由于這副模具的結構和結合實際 生產,因此我們選用橡膠作為卸料的彈性元件. 確定卸料橡膠 確定橡膠的自由高度 H 自,有資料查模具設計指導史鐵梁主編表 3-9 得: H 自=L 工/(0.25-0.30)+h 修磨 式中的 L 工為模具的工作行程再加 1-3mm.本模具的工作行程為沖孔落料 ,故 L 工 1mm,h 修磨的取值范圍為 4-6mm,在這里取中間值 5mm. H 自=(1/0.3+5)mm9mm 確定 L 預和 H 裝.由表 3-9 可得如下計算公式: L 預=(0.1-0.15)H 自=0.15*9=1.35mm H 裝=H 自-L 預=(9-1.35)mm=7.65mm 確定橡膠橫截面積 A A=F/q F 由前可知為 F=2.17KN,q=0.26-0.5MPa.在這里,由于該模具的工作行程比較小 ,因此取 q=0.4MPa 則 A=2170/0.4mm=5425mm 核算橡膠的安裝空間: 可以安裝橡膠的空間可按 凹模外形表面積與凸凹模底部面積之差的 80估算.經計算 為 S=13692.235mm,則可以安裝橡膠的面積 S=10953.788mm,大于所需的橡膠面積,因此滿 足安裝橡膠的需要。 5.5 校核壓力機安裝尺寸 模座的外形尺寸為 125125,閉合高度為 160mm,由資料查模具設計指導史鐵梁 主編表 4-33 查得 J23-10 型壓力機的工作臺尺寸為 360mm240mm,最大閉合高度為 180mm,連桿調節(jié)長度為 50mm,故符合安裝要求。 常州工學院畢業(yè)設計 17 第六章 彎曲模具的設計 彎曲是使材料產生塑性變形，形成有一定角度或一定曲率形狀零件的沖壓工序。彎曲 的材料可以是板材、型材，也可以是棒料、管料。彎曲工序除了使用模具在普通壓力機上 進行外，還可以使用其他專門的彎曲設備進行，以下圖 6-1 幾例可看出： 圖 6-1 彎曲例圖 6.1 制件彎曲工藝分析 本制件彎曲為綜合的折彎，折彎角度為 165 度和 90 度，彎曲半徑為 2mm，并且制件 為對稱件的，彎曲形狀為 U 和 V 形彎曲的綜合彎曲。在彎曲過程中要考慮彎曲回彈。 最小彎曲半徑計算 r/t=2/0.5=458，彎曲半徑變化一般很小，可不考慮，而僅考慮彎 曲角度的回彈變化?；貜椊且詮澢昂蠊ぜ澢嵌鹊淖兓?表示。回彈角 = 0-t，其中 0 為工件彎曲后的實際彎曲角度， t 為回彈前的彎曲角度（即凸模的彎 曲角） ?？梢赃\用相關手冊查取回彈角修正經驗系數值。 本制件在彎曲時帶有壓筋，在減小回彈上有一定的作用，即它在結構上改良了彎曲， 使制件更容易達到要求。 6.2 沖壓工藝參數的確定。 1、沖壓力的計算 (1)彎曲力的計算 為了選擇合適的壓力機需要對彎曲力進行計算，影響彎曲力的因素很多，如材料的性 能，工件的形狀尺寸，板料厚度，彎曲方式，模具結構等。此外模具間隙和模具的工作表 面質量也會影響彎曲力的大小。因此，理論分析的方法很難精確計算彎曲力。在生產實際 夾子沖壓件設計 中，通常根據板料的機械性能以及厚度和寬度，按照經驗公式計算彎曲力（查課本 p147 式子） 。 彎曲力的計算 F 彎 (為了有效控制回彈,采用校正彎曲 ) 由模具設計指導史鐵梁主編一書中文獻(2)知 F 自=0.7Kbt b/（r+t ） b為彎曲件的寬度 mm t為彎曲件的厚度 mm r為內圓彎曲半徑 mm b為彎曲材料的抗拉強度 MPa，查 表 4-12 得 b =450MPa K為安全系數，一般取 1.3 故有： F 自=0.7 1.353.740.25450/(2+0.5)= 2.200653KN 頂料力和壓料力的計算，計算公式： FQ =（0.30.8）F 自 =0.66019591.7605224KN 總壓力 F 總 F 自+ FQ= 2.200653+1.76052243.9605224653K N F 壓機1.3F 總=5.14867920489 根據 F 壓機可選壓力機類型為 J23-4 常州工學院畢業(yè)設計 19 第七章 彎曲模的結構設計 彎曲模具的結構設計是在彎曲工序確定后的基礎上進行的，設計時應考慮彎曲件的形 狀要求、材料性能以及生產批量等因素。 7.1 模具結構的分析說明 本制件為 U 形彎曲和 V 形彎曲的綜合，并且在下面兩側還有加強壓筋，假如把模具 設計成整體的，凸凹模難以加工制造，而且也會增加成本，即使能制造出來也會在以后的 生產中修模也帶來了困難，不易修理。故可以把模具設計成相拼的。在外面用一凹?？蚶?面用凹模鑲塊，這樣有利于模具的加工和修理。其結構如圖 7-1 所示： 注：鑲塊主要用于限位的作用，凹模主要用于成型作用。 圖 7-1 結構圖 上圖的結構是模具工作時的部位是這副模具的核心，這樣的結構可以適用于批量生產， 即使壞了也可以再制造一個新的重新加工，這大大縮短了工作周期，提高了生產率，而且 卸料方便。給生產產家?guī)砹烁玫慕洕妗?7.2 彎曲模的卸料裝置的設計說明 本制件在彎曲后將包在凸模上，在模具開模時用采用剛性卸料，在開模時利用卸料板 把制件從凸模上卸下來。在此同時下面也有一個彈性卸料裝置把料和凹模從壤塊中頂出來 其結構如圖 7-2 所示： 夾子沖壓件設計 圖 7-2 圖中在卸料螺釘下面有個彈性裝置在合模時它處于壓縮狀態(tài)，在開模時要恢復原狀而 釋放力起了卸料作用。 常州工學院畢業(yè)設計 21 第八章 彎曲模的工作尺寸計算 工作尺寸設計的幾點說明： 1、凸模圓角半徑 當彎曲件的相對彎曲半徑 r/t 較小時，取凸模圓角半徑等于或略小于工件內側的圓角 半徑 r，但不能小于材料允許的最小彎曲半徑。若彎曲件的 r/t 小于最小相對彎曲半徑，則 應取凸模圓角半徑 rtrmin，然后增加一道整形工序，使整形模圓角半徑 rt=r0 當彎曲件的相對彎曲半徑 r/t 較大時（大于 10） ，并且精度要求較高時，必須考慮回彈 的影響，根據回彈值的大小對凸模圓角半徑進行修正。 2、凹模圓角半徑 凹模入口處的圓角半徑的大小對彎曲力以及彎曲件的質量均有影響。過小的凹模圓角 半徑會使彎距的彎曲力臂減小，毛坯沿凹模圓角滑入時的阻力增大，彎曲力增加，并容易 使工件表面擦傷甚至出現壓痕。 在生產中，通常根據材料的厚度選擇凹模圓角半徑： 當 t2mm 時，ra= （3） t 當 tmm 時，ra（）t； 當 tmm 時，rat。 本制件凹模圓角半徑應取 ra=2.5mm 3、凹模的深度 凹模的深度要適當，若過小則彎曲件的兩端自由部分太長，工件回彈大，不平直；若 深度過大則凹模增加高度，多耗材并需要較大的壓力機工作行程。 對于彎曲件，若直邊高度過大或要求兩邊平直，則凹模深度應大于工件深度。 4、彎曲凸凹模的間隙 行件的彎曲時必須合理確定凸、凹之間的間隙，間隙過大則回彈，工件形狀和尺寸 誤差增大。間隙過小會增加彎曲力，使工件厚度減薄，增加摩擦，擦傷工件并降低模具的 壽命。形件的凸凹模具的單面間隙值一般可按下式計算： ct+ +kt 式中： c 為凸凹模的單面間隙 mm t板料厚度的基本尺寸 mm 板料厚度的正偏差 mm k根據彎曲件的高度和寬度而決定的間隙系數 當工件精度高的時候，間隙值應適當減小，可以取 ct 5、形件彎曲模工作部分的尺寸計算 ） 、彎曲件外形尺寸的標注應以凹模為基準，先確定凹模的尺寸，然后再減去間隙 值確定凸模尺寸。 夾子沖壓件設計 當彎曲為雙向對稱偏差時，凹模尺寸為： d（/） d 0 當彎曲件為單向偏差時，凹模尺寸為： dLd0)43( 凸模尺寸為： 0)2(pcLdp 或者凸模尺寸按凹模實際尺寸配制，保證單面間隙值 c 式中 d、p 為凹模、凸模 的制造公差。 ） 、彎曲件內形尺寸的標注應以凸模為基準件，先確定凸模尺寸，然后再增加間隙 值確定凹模尺寸。 當彎曲件為雙向對稱偏差時，凸模尺寸為： 0)21(pLp 當彎曲件為單向偏差時，凸模尺寸為： 0)43(pp 凹模尺寸為： dcLd 0)2( 或者凹模尺寸按凸模實際尺寸配制，保證單面間隙值 c 式中 p、 d 為凸模、凹模 的制造公差，選用 IT7 IT9 級精度 mm。 經過上述幾點說明可得凹凸模尺寸為如圖 8-1 凸模 常州工學院畢業(yè)設計 23 c 凹模 圖 8-1 夾子沖壓件設計 結 論 時光飛逝，轉眼間我們就要大學畢業(yè)了。剛結束畢業(yè)設計的我有很多的感想要對大 家說，在此我就利用這個機會來發(fā)表我的長篇大論了。通過這次的畢業(yè)設計真的讓我學到 了很多東西。以前在學理論的時候，我以為自己學到了很多專業(yè)方面知識，曾經還一度的 認為自己不錯，但是在實習的這段時間以后，我才發(fā)現自己的缺陷和不足，而且還非常的 缺乏經驗，因為在學校的時候我們接觸的都是些純理論的專業(yè)知識，并沒有與實踐聯系起 來，所以我們對模具的認識只局限在表面上的感性的認識，而沒有上升到理性認識的高度， 換句話說就是還沒有真正的認識模具這一名詞的真正含義。但是只有實踐還是不夠的，經 驗才是最寶貴的。而對與我們這些剛剛走出大學校園的畢業(yè)生來說最缺乏的就是經驗了。 所以在實習的這段時間我吃了不少苦頭。 這次我設計的是書夾，這個零件的形狀不是很復雜，是個軸對稱零件，對于工廠來說， 是個比較簡單的零件，不過對于我們這些剛要畢業(yè)的學生來說還是比較困難的。 這個零件共分兩道工序，落料沖孔、彎曲壓筋，兩道工序中有一道是復合的，特別是 一道彎曲壓筋難度較大，難的不是彎曲而是壓筋這樣來實現，我看到了廠的的設計他們設 計了很巧妙。把彎曲外形和壓筋鑲塊分開制造，這樣即省了錢又提高了效率，也在制造上 降低了難度是很可取的辦法。我開始是打算用個比較精密的沖側孔模具把之加工出來，但 是是師傅看到了問為什么這樣而不用金加工的方法加工出來，我的回答另他們很不滿意。 在后來我才發(fā)覺到我這樣加工太浪費了不切合實際。理論就是理論要把它和實際結合起來 才能算是真正的有用理論。我那樣加工固然是個很不錯的加工方法，但是在生產是太浪費 達不到原有的經濟利益，在制造模具時要浪費大量的錢，并且在模具裝夾定位時也很困難， 很難不易不讓它變形。最后不得不向實際低頭采納師傅們的意見。確定了該制件的工藝方 案以后，通過力的計算，進行各套模具的壓力機的選擇；通過凸凹模尺寸的計算，選擇所 需要的模架和導柱導套，并對其進行校核；最后畫各套模具的零件圖和裝配圖。 在設計的時候經常會遇到問題，比如說，設計打桿的時候，由于不知道打桿在模具中 靠什么工作的，所以就不知道它的長度該怎么確定，每次遇到這樣的問題時，都是師傅不 厭其煩地教我，直到我懂為止。這段時間師傅教了我很多在學校里沒學過的東西，使我對 模具的認識進一步加深了，對模具的興趣也越來越濃了。 通過這次畢業(yè)設計我的收獲很多，最主要的是實踐方面的收獲，因為通過畢業(yè)設計， 讓我了解了沖壓模具的主要結構組成，同時還了解了設計一套模具的主要流程。但學會這 些還是不夠的，在以后的工作學習中我將更加努力，從而彌補自己的不足。 由于水平所限，設計中的錯誤再所難免，懇請各位老師批評指正。 常州工學院畢業(yè)設計 25 致 謝 經過這幾個月的努力，在各位老師的督促指導，以及一起學習的同學們的支持下，本 次畢業(yè)設計已圓滿結束，由于自身經驗的匱乏和學習上的欠缺，整個設計中肯定還存在尚 未發(fā)現的缺點和錯誤，設計上還有許多考慮不周全的地方，懇請評閱的各位老師，多予指 正，不勝感激在我將在以后工作中一定會逐步改正。 首先，我要特別感謝指導老師這段時間對我的悉心指導。每次與導師見面的時候，指 導老師總是會仔細詢問我們的設計狀況，我設計內容中遇到困難，指導在百忙之中通過郵 件來給我指出錯誤并附加說明，細心的為我講解設計中的疑惑，讓我改正，讓我能更好的 完成畢業(yè)設計。他嚴謹的治學和科研精神是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學 習和工作。 其次，我要感謝大學里所有給予我知識的老師。正是有了你們的教導，我學到了豐富 的專業(yè)知識，使自己的知識儲備得到了升華。你們無私的奉獻促使我們盡早的成長起來， 我們堅實的翅膀源于你們不懈的滋養(yǎng)。等到參加工作時，我們將去實現我們的偉大理想， 將你們所授盡數回報社會。我還要感謝這段時間同學們對我的幫助，當我遇到不懂的題目 時，他們也是盡自己所能來為我講解。 最后，我要感謝我偉大的母校，感謝與我朝夕相伴四年的朋友。四年時光，如梭如夢， 我們又要各自奔天涯。留戀學校的一草一木，懷念那平凡的每一天。四年的學習生活，酸 甜苦辣一一飽嘗，無論是開心時的愉悅，還是失落時的惆悵；無論是入校時的迷茫，還是 畢業(yè)時的感傷，都將化作永久的記憶深深地鐫刻在我心里。相信這份緣分，更要珍惜這份 緣分。 再一次感謝所有給予我?guī)椭娜耍改銈冇肋h快樂！愿母校明天會更好！ 夾子沖壓件設計 參考文獻 1王新華 袁聯富編.沖模結構圖冊.北京：機械工業(yè)出版社.2003 2機械設計手冊 3沖壓手冊 4模具設計手冊 5 金滌塵，宋放之. 現代模具制造技術M 機械工業(yè)出版社，2001 6 胡石玉.模具制造技術M.東南大學出版社.1997. 7 李云程. 模具制造工藝學M. 機械工業(yè)出版社.1998. 8 孫鳳勤. 模具制造工藝與設備M. 機械工業(yè)出版社.1999. 9 孫鳳勤. 沖壓與塑壓設備M. 機械工業(yè)出版社.1997. 10 模具標準匯編M. 機械工業(yè)出版社.1999. 11 標準件手冊M. 機械工業(yè)出版社.1999. 12 機械加工工藝手冊M. 機械工業(yè)出版社.1999.