感溫片彎曲成形工藝及沖裁模和彎曲模模具設(shè)計(jì)

感溫片彎曲成形工藝及沖裁模和彎曲模模具設(shè)計(jì),感溫片,彎曲,成形,工藝,沖裁模,模具設(shè)計(jì) 1 緒論 進(jìn)入21世紀(jì)，制造技術(shù)發(fā)展迅猛，模具技術(shù)作為現(xiàn)代制造技術(shù)的一個(gè)重要組成部分，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著越來(lái)越重要的作用。模具作為重要的生產(chǎn)裝備和工藝發(fā)展方向，在現(xiàn)代工業(yè)的規(guī)模生產(chǎn)中日益發(fā)揮著重大作用。通過(guò)模具進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)具有優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能、節(jié)材、成本低等顯著特點(diǎn)，因而在機(jī)械、電子、輕工、家電、通信、軍事和航空航天等領(lǐng)域的產(chǎn)品生產(chǎn)中獲得了廣泛應(yīng)用，作用不可替代，模具被贊為“金鑰匙”、“制造業(yè)之母”、“進(jìn)入富裕社會(huì)的原動(dòng)力”等。利用模具成形零件的方法，實(shí)質(zhì)上是一種少無(wú)切削、多工序重合的生產(chǎn)方法。采用模具成形加工零件代替?zhèn)鹘y(tǒng)的切削加工工藝，可以提高生產(chǎn)率，保證零件質(zhì)量，節(jié)約原材料，降低生產(chǎn)成本，從而獲得很高的經(jīng)濟(jì)效益。據(jù)粗略統(tǒng)計(jì)，70%以上的汽車(chē)、拖拉機(jī)、電機(jī)電器、儀器儀表零件，80%以上的塑料制品，85%以上的計(jì)算機(jī)、電子行業(yè)產(chǎn)品的零件，都是采用模具成形的方法來(lái)生產(chǎn)。因此，利用模具生產(chǎn)零件的方法已經(jīng)成為工業(yè)上進(jìn)行成批或大量生產(chǎn)的主要技術(shù)手段，它對(duì)于保證制品的質(zhì)量、縮短產(chǎn)品研發(fā)周期、加速產(chǎn)品的更新?lián)Q代等都具有重要意義。 在我國(guó)，隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是20世紀(jì)80年代以來(lái)，產(chǎn)品的更新?lián)Q代迅速加快，品種數(shù)量迅速增加。這使模具的需求量相應(yīng)增加，質(zhì)量要求也越來(lái)越高，從而使模具技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位和作用日趨重要。顯然，模具技術(shù)落后，制造周期長(zhǎng)，質(zhì)量低劣，必將影響生產(chǎn)發(fā)展和產(chǎn)品的更新?lián)Q代，使產(chǎn)品喪失競(jìng)爭(zhēng)力。 2 感溫片彎曲工藝確定 原材料如圖1： 產(chǎn)品名稱：感溫片 材 料：鋁 壁厚均勻：t=1 生產(chǎn)批量：大批量 圖1 工件圖 2.1 彎曲件的工藝性分析 本工件為帶有雙邊側(cè)直壁的“幾”形件，如圖2.1，圖中的尺寸公差為未注公差，在處理這類(lèi)零件公差的等級(jí)時(shí)均按IT14級(jí)要求，彎曲圓角半徑R為1mm、2mm。由表3.1查得鋁的最小彎曲半徑在正火或退火時(shí)，平行纖維方向?yàn)?.35t，垂直纖維方向?yàn)?.1t；而在冷作硬化狀態(tài)時(shí)，平行纖維方向?yàn)?.0t，垂直纖維方向?yàn)?.5t。因此彎曲圓角半徑R總大于等于最小彎曲半徑，故此件形狀、尺寸、精度均滿足彎曲工藝要求，可采用彎曲工序加工。 2.2 工藝方案的確定 所需的沖壓工序?yàn)閺澢桨赣腥齻€(gè)：一次彎曲成形；兩次彎曲成形；一次復(fù)合彎曲成形。如果采用一次彎曲成形，因?yàn)椴牧现北圯^高，彎曲過(guò)程中彎曲件側(cè)壁可能擦傷和變薄，就會(huì)在成形后工件兩肩部與底面不易平行；采用一次復(fù)合成形雖然避免了這種缺陷，但凸凹模加工起來(lái)比較困難，加工成本高，修模困難，而且對(duì)壓力機(jī)設(shè)備有一定的要求；采用兩次彎曲，避免了方案一中的缺陷，但兩幅模具的成本太高。由于鋁的回彈相對(duì)較小，而且制件的體積較小，不宜采用兩次彎曲。在此確定采用第一種方案來(lái)進(jìn)行工件的加工。 2.3彎曲件展開(kāi)尺寸長(zhǎng)度的計(jì)算 因?yàn)閺澢膹澢鷪A角半徑較大（r>0.5t）,應(yīng)根據(jù)中性層長(zhǎng)度不變?cè)碛?jì)算。 中性層位置以曲率半徑表示，通用用下面經(jīng)驗(yàn)公式2.1確定 =r+xt (2.1) 式中 r——彎曲件的內(nèi)彎曲半徑； t——板料厚度； x——中性層位移系數(shù)。 相對(duì)彎曲半徑r/t=1，由表3.4可查的中性層的位移系數(shù)x為0.41。則： =r+xt=1+0.411=1.41 坯料的總長(zhǎng)度等于彎曲件直線部分長(zhǎng)度和彎曲圓角部分應(yīng)變中性層長(zhǎng)度之和，即 ==1.79 2.3.1 凸緣方向的長(zhǎng)度計(jì)算 2.3.1.1.頂部彎角長(zhǎng)度尺寸 長(zhǎng)度方向的總長(zhǎng)度計(jì)算公式為：，又因?yàn)樵摴ぜ笥覍?duì)稱，且每個(gè)彎曲半徑相等。則： =2（7+8）+8+4=38+7.16=45.16（mm） 2.3.1.2頂部彎角長(zhǎng)度尺寸 長(zhǎng)度方向的總長(zhǎng)度計(jì)算公式為：，又因?yàn)樵摴ぜ昂髮?duì)稱，且每個(gè)彎曲半徑相等。則： =29+12+2=3·0+7.16=33.58（mm） 毛坯料的長(zhǎng)度尺寸二維圖如下圖2： 圖2 毛坯展開(kāi)圖 3 沖裁模具的設(shè)計(jì) 3.1 沖裁件的工藝分析 如圖2，該零件形狀簡(jiǎn)單，對(duì)稱，是由直線組成。因?yàn)榱慵某叽鐩](méi)有精度要求，沖裁件的經(jīng)濟(jì)精度按IT14，其他尺寸標(biāo)注，生產(chǎn)批量等情況也均符合沖裁的工藝要求，故決定采用簡(jiǎn)單落料模進(jìn)行加工，且一次沖壓成型。 3.2 排樣 3.2.1排樣方案確定 采用直排的排樣方案，且進(jìn)料方向?yàn)閺澢膫?cè)壁方向。由表2.9查得最小搭邊值為：工件間=1.2mm,側(cè)面a=1.5mm。如下圖3： 圖3 排樣方案 3.2.2 條料寬度和導(dǎo)料板間距離的計(jì)算 而為了保證送料順利，盡量不要采用最小搭邊值，在實(shí)際操作過(guò)程中，往往由工人施力使進(jìn)料成為有側(cè)壓的進(jìn)料。而且裁剪時(shí)公差帶分布規(guī)定為上偏差是0，下偏差為負(fù)值。條料寬度和導(dǎo)料板間距離的計(jì)算公式如下3.1和3.2： 條料寬度 (3.1) 導(dǎo)料板間距離 s=b+=D+2a++ (3.2) 由表2.10查得條料寬度偏差為-0.15，由表2.12查得送料最小間隙為0.5。則 =（48.16+21.5-0.15）=51.01； s=b+= 51.01+0.5=51.51； 3.2.3 排樣圖的確定 根據(jù)以上計(jì)算繪出準(zhǔn)確排樣圖如圖4： 圖 4 排樣圖 3.2.4 材料的利用率 在CAD環(huán)境中測(cè)得一個(gè)步距內(nèi)零件的實(shí)際面積=714.56，總面積=1774.13。則得到材料的利用率： 714.56/1774.13=52.3% 3.3壓力中心的確定 因?yàn)榕髁仙舷伦笥覍?duì)稱，所以壓力中心既是坯料的幾何中心。 3.4凸凹模刃口尺寸計(jì)算 計(jì)算采用配作法，參考圖2 毛坯展開(kāi)圖。 落料件應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)配作凸模。因?yàn)閳D形完全對(duì)稱，故圖中尺寸能完全反應(yīng)圖形刃口形狀。而且圖中尺寸均為凹模磨損后增大的尺寸，其計(jì)算公式如3.3： (3.3) 式中 A——凹模基本尺寸； x——磨損系數(shù)； ——沖裁件的公差。 查《互換性與測(cè)量技術(shù)》表3-2，得IT147級(jí)工件的標(biāo)準(zhǔn)公差為=0.36；=0.52；=0.43；=0.43。查表2.6得工件的磨損系數(shù)x均為0.5。代入公式3.3得： 查表2.3得，。 落料凸模的基本尺寸與凹模相同，分別是7.82、18.2、10.58、11.79。實(shí)際刃口尺寸與落料凹模配制，保證雙面合理間隙值在0.04-0.06之間。 3.5 凸模、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.5.1 凹模的設(shè)計(jì) 因?yàn)樵摏_件形狀簡(jiǎn)單而且精度要求較低，查《沖壓手冊(cè)》表2-38選用如下圖5凹模形式： 圖 5凹模形式 這種類(lèi)型的凹模不易積沖件或廢料，孔口磨損及壓力較小。同樣在表中查得,取7，由表2-39確定凹模高度h=22，壁厚c=30。則得到如圖6凹模： 圖 6 凹模 3.5.2 凸模的設(shè)計(jì) 3.5.2.1 凸模的結(jié)構(gòu)和固定方案 該凸模為非圓形凸模，可采用N7/h6的鉚接固定，裝配后鉚開(kāi)磨平；而非圓形凸模的頭部應(yīng)做成矩形；為使加工方便，其方案如下圖7： 圖 7 凸模固定方案 3.5.2.2 凸模的長(zhǎng)度計(jì)算和結(jié)構(gòu)方案 該模具采用固定卸料板和導(dǎo)料板，其長(zhǎng)度可按公式3.4計(jì)算： L= (3.4) 式中： L ——凸模的總長(zhǎng)度； ——凸模固定板厚度（mm）； ——卸料板厚度（mm）； ——導(dǎo)料板厚度（mm）； h——附加長(zhǎng)度，考慮到凸模進(jìn)入凹模的深度（0.5mm-1mm）和模具閉合狀態(tài)下凸模固定板間的安全距離，取15mm-20mm。 凸模固定板的厚度一般取凹模厚度的0.6-0.8倍，此處取0.8，即：=220.8=17.6；剛性卸料板的厚度一般取凹模厚度的0.8-1倍，此處也去0.8，即=220.8=17.6；擋料方式采用固定擋料銷(xiāo)，即送料時(shí)材料抬起，由表2.24查得導(dǎo)料板的厚度=4mm；另外附加長(zhǎng)度考慮到凸模進(jìn)入模具的深度（0.5-1mm），取20mm。則求出凸模的長(zhǎng)度： L==17.6+17.6+4+20=59.2（mm） 則凸模的長(zhǎng)度結(jié)構(gòu)如下圖8： 圖8 凸模 3.5.2.3 沖裁力的計(jì)算 對(duì)于該類(lèi)型的平刃沖裁，其沖裁力可按公式3.5計(jì)算： F=KLt (3.5) 式中 F——沖裁力； L——沖裁周邊長(zhǎng)度； t——材料厚度； ——材料抗剪強(qiáng)度； K——系數(shù)。 系數(shù)K是考慮到實(shí)際生產(chǎn)中，模具間隙值的波動(dòng)和不均勻、刃口的磨損、板料力學(xué)性能和厚度波動(dòng)等因素的影響而給出的修正系數(shù)，一般取K=1.3。L的長(zhǎng)度可以再CAD中測(cè)出，即為157.5mm。相關(guān)資料查取鋁(3A21)的抗剪強(qiáng)度=115MPa，則： F=1.3157.51115=23546.25 (N) 推件力的計(jì)算可以有公式3.6計(jì)算： =nF (3.6) 式中 F——沖裁力； ——推件力系數(shù)； n——同時(shí)卡在凹模內(nèi)的沖裁件數(shù)。 上文已經(jīng)提到，該類(lèi)型的凹模不易積累工件或者廢料，故認(rèn)為工件不會(huì)卡在凹模內(nèi)，即同時(shí)卡在凹模內(nèi)的沖裁件的個(gè)數(shù)為1，n=1；由表2.7查得鋁材料的推件力系數(shù)=0.05。則： =10.0523546.25=1177.3 (N) 該模具采用的是剛性卸料裝置，其總的沖壓力由公式3.7計(jì)算： =F+ (3.7) 即： =F+=23546.25+1177.3=24723.55 (N) 3.6 壓力機(jī)設(shè)備的選擇 根據(jù)模具的生產(chǎn)特點(diǎn)，為了便于送進(jìn)坯料好操作方便，選用開(kāi)始可傾壓力機(jī)，此處選用J23-6.3型號(hào)的壓力機(jī)能滿足要求，其主要技術(shù)參數(shù)如下： 公稱壓力：63KN 滑塊行程：35mm 最大閉合高度：150mm 密封高度調(diào)節(jié)量：35mm 立柱間距：150mm 工作臺(tái)尺：前后200mm，左右310mm。 最大傾斜角： 4 彎曲模設(shè)計(jì)計(jì)算 4.1 彎曲模工作部分尺寸計(jì)算 4.1.1 凸模圓角半徑 工件的彎曲工藝為一次彎曲，可以看成是兩個(gè)方向上的同時(shí)進(jìn)行的兩個(gè)U形彎曲。由于彎曲內(nèi)側(cè)彎曲圓角相同，都為1mm，而彎曲件的相對(duì)彎曲半徑r/t較小時(shí)，取凸模圓角半徑等于或略小于彎曲件內(nèi)側(cè)的圓角半徑r，但不能小于工件的最小彎曲半徑。由于此工件的r/t=1/1=1較小，而最小彎曲半徑為0.5-1， 故取凸模的圓角半徑均為1mm。 4.1.2 凹模圓角半徑 凹模圓角半徑的大小對(duì)彎曲力以及彎曲件的質(zhì)量均有影響。過(guò)小會(huì)使彎曲；；力臂減小，毛坯沿凹模圓角滑入凹模時(shí)的阻力增大，彎曲力增加，并使工件表面擦傷甚至出現(xiàn)壓痕。凹模兩邊的圓角半徑應(yīng)該一致，否則在彎曲時(shí)毛坯容易發(fā)生偏移。實(shí)際生產(chǎn)中凹模圓角半徑一般按材料的厚度t來(lái)選取。 當(dāng)t<2時(shí)，取=（3-6）t，此處取凹模圓角半徑=3t=3mm。 4.1.3 凹模工作部分深度的設(shè)計(jì)計(jì)算 凹模工作部分的深度將決定板料的進(jìn)料深度，同時(shí)也影響到彎曲件直邊的平直度，對(duì)工件的尺寸精度造成一定的影響.彎曲直邊高度為l為8mm、9mm,板料的厚度為1mm.查表3.12知:凹模的底部最小厚度為h=3mm。查表3.13查得凹模深度=15mm；由于側(cè)壁高度的限制，凹模深度由圖可以確定為11mm。 4.1.4 凸、凹模間隙 對(duì)于U形件，必須合理確定凸、凹模之間的間隙。間隙過(guò)大，則回彈較大，工件的形狀和尺寸不易保證。間隙過(guò)小，會(huì)加大彎曲力，使工件厚度減薄，增加摩擦，擦傷工件并降低模具壽命。鋁U形件的凸、凹模的單面間隙值一般可按下式4.1計(jì)算： (4.1) 式中 ——凸、凹模單邊間隙（mm）； ——板料厚度正偏差； t——板料厚度的基本尺寸； C——間隙系數(shù)。 1.凸緣方向凸、凹模間隙計(jì)算 參照計(jì)算公式，由表3.14查得間隙系數(shù) C為0.05；由標(biāo)準(zhǔn)公差表查得板料的厚度正偏差為0.25；則凸、凹模的單面間隙： =1+0.25+0.051=1.3（mm） 2.側(cè)壁方向凸、凹模間隙計(jì)算 參照計(jì)算公式，由表3.14查得間隙系數(shù) C為0.05；由標(biāo)準(zhǔn)公差表查得板料的厚度正偏差為0.25；則凸、凹模的單面間隙： =1+0.25+0.051=1.3（mm） 4.1.5 凸、凹模橫向尺寸及公差 工件標(biāo)注為外型尺寸，以凹模為基準(zhǔn)，先確定凹模尺寸，然后再減去間隙值確定尺寸。這里認(rèn)為彎曲件為雙向?qū)ΨQ偏差。，凸、凹模的橫向尺寸計(jì)算由公式4.2和4.3確定： =（L-0.5） (4.2) =(-Z) (4.3) 式中 L——彎曲件的基本尺寸（mm）； 、——凸、凹模工作部分尺寸（mm）； ——彎曲件尺寸公差（mm）； ——凸、凹模制造公差，選用IT7-IT9級(jí)精度，一般取凸模的精度比凹模精度高一級(jí)。 1.凸緣方向凸、凹模橫向尺寸及公差 彎曲件基本尺寸L為12mm，由標(biāo)準(zhǔn)公差表查得L的尺寸公差為0.43；由表2.5查的凸、凹模的制造公差=0.02；=0.02。則： =（L-0.5） =（12-0.50.43）=11.785 =(-Z) =（11.785-2.6） =9.185 2.側(cè)壁方向凸、凹模橫向尺寸及公差 參照首次彎曲的計(jì)算公式，彎曲件基本尺寸L為16mm，由標(biāo)準(zhǔn)公差表查得L的尺寸公差為0.43；由表2.5查的凸、凹模的制造公差=0.02；=0.02。則： =（L-0.5） =（16-0.50.43）=15.785 =(-Z) =（15.785-2.6） =13.185 4.2 其他彎曲工藝計(jì)算及初選壓力機(jī) 4.2.1 彎曲回彈的計(jì)算 小變形程度（r/t≥10）時(shí)，回彈大，先計(jì)算凸模圓角半徑，再計(jì)算凸模角度。大變形程度（r/t﹤5），圓角半徑回彈小，不必計(jì)算，只計(jì)算凸模角度。該彎曲件的相對(duì)彎曲半徑為r/t=1<5，由于變形程度卸載后彎曲圓角半徑的變化很小，可以不予考慮。而僅考慮彎曲中心角的變化。而給類(lèi)型的為90°彎曲，可以由表3.2查取鋁的彎曲回彈角為4°。 4.2.2 彎曲力的計(jì)算 彎曲力指的是壓力機(jī)完成預(yù)定的彎曲工序所需施加的壓力，是選擇壓力機(jī)和設(shè)計(jì)模具的重要依據(jù)之一，所以必須進(jìn)行計(jì)算，但要從理論上計(jì)算彎曲力是很復(fù)雜的，并且計(jì)算的值還不是十分的準(zhǔn)確，因此，再生產(chǎn)中通常采用經(jīng)驗(yàn)公式4.4計(jì)算： (4.4) 式中： ——自由彎曲在沖行程結(jié)束時(shí)的彎曲力； B——彎曲件的寬度; t——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150MPa; K——安全系數(shù)，一般取K=1.3。 1.凸緣方向彎曲力的計(jì)算 參照公式4.4計(jì)算，即： ==819 （N）； 2.側(cè)壁方向彎曲力的計(jì)算 參照公式4.4計(jì)算，只有參數(shù)B不同，則： ==546（N）； 3.總的自由彎曲力取二者之和，即： =819+546=1365(N) 4.2.3 校正彎曲時(shí)的彎曲力 校正彎曲時(shí)，校正力比壓彎力大得多，而且兩個(gè)力先后作用。因此，若采用校正彎曲時(shí)，一般只計(jì)算校正力，V形件和U形件均按下式計(jì)算： =Ap (4.5) 式中 ――校正彎曲時(shí)的彎曲力； A――校正部分垂直投形面積； p――單位面積上的校正力。 參照4.5，凸緣方向校正部分垂直投影面積A=1012=120，側(cè)壁方向垂直投影面積A=148=112則： 1.凸緣方向：=12030=3.6(KN) 2.側(cè)壁方向：=11230=3.36(KN) 3.總的校正彎曲力=3.6+3.36=6.96（KN） 4.2.4 壓彎時(shí)的頂件力 對(duì)于設(shè)有頂件裝置的彎曲模，頂件力值可按自由彎曲力的30～80%選取，即 取值為0.5，代入得 0.51365=682.5(N) 4.2.5 彎曲時(shí)壓力機(jī)噸位的確定 自由彎曲時(shí)，壓力機(jī)噸位F機(jī)為 取值為1.3，代入得 對(duì)于校正彎曲，由于校正彎曲力比頂件力大的多，故頂件力可以忽略，即 取值為1.3，代入計(jì)算得： 4.2.6 初選壓力機(jī) 通過(guò)以上比較，彎曲部分所需的壓力最大為首次彎曲時(shí)的校正壓力，即=9.048KN。初選壓力機(jī)型號(hào)：J23-3.15。 5 彎曲?？傮w設(shè)計(jì) 5.1模架的選擇 模架選用標(biāo)準(zhǔn)模架。查取沖壓手冊(cè)表10-30，摘自GB2851.3-81。選擇后側(cè)導(dǎo)柱模架，這樣方便工件的取放。凹模的周邊尺寸為L(zhǎng)=80；B=63。模具的閉合高度h最小為110mm，最大為130mm。如下圖9： 圖9 標(biāo)準(zhǔn)模架 5.2 主要零件的選擇 5.2.1 上、下模座的確定 由表沖壓手冊(cè)表10-31確定上模座的具體尺寸，如下圖10： 圖 10 上模座 同樣由表10-32確定下模座的具體外形，如下圖11： 圖11 下模座 5.2.2導(dǎo)柱、導(dǎo)套的選擇 根據(jù)凹模周邊尺寸，查表沖壓手冊(cè)10-30得導(dǎo)柱的規(guī)格為：18100；查得導(dǎo)套的規(guī)格為186523。由表10-39確定A型導(dǎo)柱的具體尺寸，由表10-42確定A型導(dǎo)套的具體尺寸，如下圖12： 圖12 導(dǎo)柱、導(dǎo)套 5.2.3 橡皮的選擇 5.2.3.1 橡皮高度的選擇 為保證橡皮不致過(guò)早失去彈性而損壞，一般?。? (5.1) 式中 ——橡皮自由狀態(tài)下高度，mm； ——所需工作行程，mm。 有頂板的工作行程可知所需工作行程為12mm，則自由狀態(tài)下橡皮的高度選為40mm。 5.2.3.2 橡皮外徑的選擇 根據(jù)模具特點(diǎn)，選擇圓柱形橡皮。由沖壓手冊(cè)表10-6查得外徑的計(jì)算公式為5.2： D= (5.2) 式中 F——壓力，由上文知道F=682.5N。 P——與橡皮壓縮量有關(guān)的單位壓力。 由表10-7查得壓縮量為30%的時(shí)候的單位壓力位1.52MPa。則 D==23.8（mm） 又有校驗(yàn)公式：，D為橡皮外徑，即是mm且mm。選橡皮外徑為30mm。 5.2.4 模柄的選擇 根據(jù)壓力機(jī)模柄孔的尺寸，要選擇相對(duì)小一點(diǎn)的模柄。根據(jù)模具尺寸，在沖壓手冊(cè)表10-47中選擇壓入式模柄。確定基本尺寸20mm，并根據(jù)上模座的厚度確定=25。則各尺寸可以有表查得，如右圖13： 5.3 各零部件的連接固定 5.3.1 橡皮的連接 圖13 模柄 橡皮靠一個(gè)法蘭板固定在下模座上，并有螺釘連接，工作力通過(guò)頂桿傳遞給頂板，以保證在工作的時(shí)候頂板于凸模夾緊工件。 5.3.2定位板的確定 考慮到模具空間，定位板不宜取大，而材料的厚度為1mm，定位板取5mm已經(jīng)能夠保證準(zhǔn)確定位，其外型尺寸和凹模相同。 5.3.3 其他零件固定方式的選擇 凸模的固定靠臺(tái)肩即可保證，而凸模固定板的緊固靠螺栓，并靠銷(xiāo)釘定位；定位板靠螺釘固定在凹模上；凹模靠螺釘和銷(xiāo)釘定位和固定在下模座上；橡膠通過(guò)法蘭板固定在下模座下面。具體詳見(jiàn)圖紙。 5.4 彎曲模工作原理 壓力機(jī)滑塊下行通過(guò)模柄帶動(dòng)上模下行，坯料靠定位板定位，當(dāng)凸模接觸坯料時(shí)，通過(guò)下面的頂板頂緊坯料使其不易滑動(dòng)，繼續(xù)下行，成形四個(gè)直壁，到一定位置，凸模的第一個(gè)階梯開(kāi)始成形凸緣壁；當(dāng)達(dá)到最低行程時(shí)，通過(guò)頂板和凸模將零件壓緊并校正?；爻虝r(shí)，零件由于回彈不會(huì)卡在凸模上，而橡膠的壓縮力開(kāi)始回彈并帶動(dòng)頂板推動(dòng)零件離開(kāi)凹模，完成一次彎曲過(guò)程。 5.5 彎曲模具總裝圖 彎曲模具的總裝圖如圖 14： 圖 14 彎曲總裝圖 5.6壓力機(jī)的選擇確定 從三維圖中測(cè)量模具的閉合高度為114mm，模具閉合高度與壓力機(jī)裝模高度的關(guān)系為： -M-H- 式中 H——模具閉合高度； ——壓力機(jī)的最大閉合高度； ——墊板厚度； M——連桿調(diào)節(jié)量。 經(jīng)校驗(yàn)，初選壓力機(jī)J23-3.15的閉合高度不滿足要求，故選用J23-6.3型號(hào)的壓力機(jī)，其參數(shù)為： 公稱壓力：63KN 滑塊行程：35mm 最大閉合高度：150mm 封閉高度調(diào)節(jié)35mm 工作臺(tái)尺：前后200mm，左右310mm 墊板厚度：30mm 模柄孔尺寸：mm 最大傾斜角:35° 6 模具的裝配、安裝及調(diào)試 6.1 彎曲模的裝配 彎曲模的裝配步驟: A 安裝彎曲模，熟悉彎曲工藝和彎曲模具圖樣，檢查所要安裝的彎曲模和壓力機(jī)是否完好。 B 彎曲模放入壓力機(jī)之前，清楚粘附在沖壓模具上下表面和滑塊底面與工作臺(tái)面上的雜物，并擦洗干凈 C 測(cè)量彎曲模的閉合高度，并根據(jù)測(cè)量的尺寸調(diào)整壓力機(jī)滑塊的高度，使滑塊在上至點(diǎn)時(shí)，滑塊底面與壓力機(jī)工作臺(tái)面的距離稍大于沖壓模的閉合高度 D 準(zhǔn)備好安裝彎曲模所需要的緊固螺栓，螺母壓板，墊塊，墊板以及沖壓模上的附件 E 取下模柄鎖緊塊，將彎曲模推入，使模柄進(jìn)入壓力機(jī)滑塊的模柄孔內(nèi)，合上鎖緊塊，將壓力機(jī)停在下止點(diǎn)，并調(diào)整壓力機(jī)滑塊高度，使滑塊與沖壓模頂面貼合 F 緊固鎖緊塊，安裝下模壓板，如模具有彈頂器時(shí)，應(yīng)先安裝彈頂器 G 調(diào)整壓力機(jī)上的連桿，將滑塊向上調(diào)3~5MM，開(kāi)動(dòng)壓力機(jī)使滑塊停在上止點(diǎn)，擦凈導(dǎo)柱導(dǎo)套部位并加潤(rùn)滑油后，再點(diǎn)動(dòng)壓力機(jī)，使滑塊上下運(yùn)動(dòng)1~2次后停在下止點(diǎn)，靠導(dǎo)柱導(dǎo)套將上下模具的位置導(dǎo)正后，將壓板螺栓擰緊 H 開(kāi)動(dòng)壓力機(jī)，并逐步調(diào)整滑塊高度，先將上下模之間放入紙片，使紙片剛好切斷后，再放入試沖材料，剛好沖下零件后，將可調(diào)連桿，螺釘緊固 I 若上模有頂桿時(shí)，要在壓力機(jī)上裝入打料橫桿，并調(diào)整壓力機(jī)的打料橫桿限制螺釘，以便打料橫桿能通過(guò)打料桿打下沖壓廢料或工件 J 安裝好進(jìn)行試沖，如出現(xiàn)故障，則要從分析原因入手，進(jìn)行模具的調(diào)整或修理，直到模具工作正常達(dá)到合格為止 6.2模具安裝后進(jìn)行試模與調(diào)試的目的 A 鑒定制件和模具的質(zhì)量，模具的試沖和調(diào)試簡(jiǎn)稱調(diào)試，調(diào)試的主要目的是：確定制品零件和模具質(zhì)量的好壞，根據(jù)試沖時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題，分析產(chǎn)生的原因，設(shè)法加以休整和解決，使模具不僅可以生產(chǎn)出合格的零件，而且能夠安全穩(wěn)定的投入生產(chǎn)和使用。 B 確定成型零件毛坯形狀尺寸以及用料標(biāo)準(zhǔn)，在冷沖模具中，有些形狀復(fù)雜或者精度要求比較高的彎曲，拉伸等制品零件，很難在設(shè)計(jì)時(shí)候精確地計(jì)算出毛坯的尺寸和形狀，為了要得到比較準(zhǔn)確的毛坯形狀和尺寸以及型腔模的用料標(biāo)準(zhǔn)，只有通過(guò)反復(fù)調(diào)試后才可以確定 C 確定產(chǎn)品成型條件和工藝規(guī)程，模具通過(guò)試沖與調(diào)整生產(chǎn)出合格的零件后，可以在試沖時(shí)掌握和了解模具的使用性能，制品零件的成型條件，方法和規(guī)律，從而對(duì)模具成批生產(chǎn)時(shí)的工藝規(guī)程制定，生產(chǎn)知道提出可靠地依據(jù)。 D 確定工藝設(shè)計(jì)，模具設(shè)計(jì)的某些設(shè)計(jì)尺寸，對(duì)于一些在模具設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)中難以用計(jì)算方法確定的工藝尺寸，如拉伸模具的凸凹模圓角，必須經(jīng)過(guò)試模和調(diào)整生產(chǎn)出合格零件后，才可以準(zhǔn)確的確定，調(diào)試后將暴露出來(lái)得有關(guān)工藝模具設(shè)計(jì)與制造的問(wèn)題，供一次設(shè)計(jì)和制造時(shí)參考，從而進(jìn)一步提高了模具設(shè)計(jì)和加工的水平. E 驗(yàn)證模具質(zhì)量和精度，作為交付生產(chǎn)的依據(jù)。 7 設(shè)計(jì)小結(jié) 本次課程設(shè)計(jì)的彎板屬于簡(jiǎn)單的“幾”形彎曲件，分析其工藝性，并確定工藝方案。此次的設(shè)計(jì)參考了《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》課本后面的《沖壓模具設(shè)計(jì)和實(shí)例》一章中有關(guān)彎曲模具的設(shè)計(jì)實(shí)例及《沖壓手冊(cè)》，在此基礎(chǔ)上完成了設(shè)計(jì)中的計(jì)算及繪圖工作。 本次設(shè)計(jì)彎板件的形狀結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，但是高度太高不適合選用標(biāo)準(zhǔn)模架。要保證零件的順利加工和取件，必須有足夠的高度，因此需要保證開(kāi)模行程的大小，以達(dá)到要求。模具工作零件的結(jié)構(gòu)也較為簡(jiǎn)單，它可以相應(yīng)地簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，便于以后的操作、調(diào)整和維護(hù)。 相比以往的機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)、模具制造技術(shù)的課程設(shè)計(jì)我覺(jué)得此次的課程設(shè)計(jì)較以往的有很大的不同；首先，在設(shè)計(jì)的前期你必須要對(duì)你所要進(jìn)行的設(shè)計(jì)的零件進(jìn)行全方位的分析如：零件的材料、零件的厚度、零件的尺寸精度、生產(chǎn)的批量要求等分析；其次，還要對(duì)零件有一些基本的認(rèn)識(shí)，沖裁件的經(jīng)濟(jì)公差等級(jí)不高于IT11級(jí)，一般要求落料件公差等級(jí)最好低于IT10級(jí)，沖孔件最好低于IT9級(jí)。凡產(chǎn)品圖樣上沒(méi)有標(biāo)注公差等級(jí)或者公差的尺寸，其極限偏差數(shù)值通常按IT14級(jí)處理。再者，在繪制模具總裝圖時(shí)應(yīng)清楚地表達(dá)出各個(gè)零件之間的裝配關(guān)系以及固定連接的方式。 本次彎板件模具的設(shè)計(jì)，是理論知識(shí)與實(shí)踐有機(jī)的結(jié)合，更加系統(tǒng)地對(duì)理論知識(shí)做了更深切貼實(shí)的闡述，也使我認(rèn)識(shí)到，要想成為一名合格的模具設(shè)計(jì)人員，必須要有扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)，并不斷學(xué)習(xí)新的知識(shí)、新的技術(shù)，樹(shù)立終身學(xué)習(xí)的觀念，把理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中去，并堅(jiān)持科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、務(wù)實(shí)的精神，大膽創(chuàng)新，突破新技術(shù)，為模具事業(yè)的發(fā)展作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。 通過(guò)沖壓課程設(shè)計(jì)，我進(jìn)一步鞏固了沖裁理論知識(shí)。并且也加深了相關(guān)理論知識(shí)的認(rèn)識(shí)。同時(shí)熟練掌握了專業(yè)工具書(shū)的使用方法。在整個(gè)過(guò)程中，增強(qiáng)了自己的動(dòng)手能力及獨(dú)立思考解決問(wèn)題的能力。 8 結(jié)束語(yǔ) 感溫片屬于形狀較為復(fù)雜的沖壓件，分析其工藝性，并確定工藝方案。根據(jù)計(jì)算確定本制件的排樣方案及沖裁力，然后根據(jù)展開(kāi)尺寸和材料性能設(shè)計(jì)彎曲模具，最后選取合適的壓力機(jī)。最后根據(jù)上面的設(shè)計(jì)繪出模具的總裝圖。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)三年學(xué)習(xí)中的最后一個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，是對(duì)以前所學(xué)的知識(shí)及所掌握的技能的綜合運(yùn)用和檢驗(yàn)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用。在完成大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我熟練地掌握了機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識(shí)，對(duì)機(jī)械制造、加工的工藝有了一個(gè)系統(tǒng)、全面的理解，達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的。對(duì)于模具設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)踐性非常強(qiáng)的設(shè)計(jì)課題，我們進(jìn)行了大量的實(shí)習(xí)。經(jīng)過(guò)在新飛電器有限公司、洛陽(yáng)中國(guó)一拖的生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我對(duì)于模具特別是塑料模具的設(shè)計(jì)步驟有了一個(gè)全新的認(rèn)識(shí)，豐富了各種模具的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作過(guò)程方面的知識(shí)，而對(duì)于模具的制造工藝更是實(shí)現(xiàn)了零的突破。在指導(dǎo)老師的協(xié)助下和在工廠師傅的講解下，同時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)查閱了很多相關(guān)資料并親手拆裝了一些典型的模具實(shí)體，明確了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。并在圖書(shū)館借閱了許多相關(guān)手冊(cè)和書(shū)籍，設(shè)計(jì)中，將充分利用和查閱各種資料，并與同學(xué)進(jìn)行充分討論，盡最大努力搞好本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。 在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，難免遇到了一定的困難，但在指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和自己的努力下，相信會(huì)完滿的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。由于學(xué)生水平有限，而且缺乏經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)中不妥之處在所難免，肯請(qǐng)各位老師指正。 參 考 文 獻(xiàn) [1]原紅玲主編，沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)。機(jī)械工業(yè)出版社，2008年8月 [2]陳于平、高曉康，互換性與測(cè)量技術(shù)。高等教育出版社，2005年7月 [3]劉建超、張寶忠主編，沖壓模具設(shè)計(jì)與制造。高等教育出版社，2004年6月 [4]王孝培主編，中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典之沖壓模具設(shè)計(jì)。江西科學(xué)技術(shù)出版社，2003年1月 [5]虞蓮蓮、曾正明主編，實(shí)用鋼鐵材料手冊(cè)。機(jī)械工業(yè)出版社，2001年2月 [6]寇世瑤主編，互換性與測(cè)量技術(shù)。高等教育出版社，2004年7月 [7]馮炳堯，韓泰榮，殷振海，蔣文森編，模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)。上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1988年3月 [8]高軍，李熹平，修大鵬主編，沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)件選用與設(shè)計(jì)指南.化學(xué)工業(yè)出版社，2007年7月 [9]薛啓翔主編，沖壓模具與制造?；瘜W(xué)工業(yè)出版社，2004年3月 [10]中國(guó)機(jī)床總公司編著，全國(guó)機(jī)床產(chǎn)品供貨目錄。機(jī)械工業(yè)出版社，2002年6月 [11]馮炳堯主編，模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè).上海科學(xué)技術(shù)出版社，1985年6月 [12]王孝培主編，沖壓手冊(cè)。機(jī)械工業(yè)出版社，1988年2月 28