2475 彈簧夾彎曲模設(shè)計(jì)

2475 彈簧夾彎曲模設(shè)計(jì),彈簧,彎曲,曲折,設(shè)計(jì) 河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校材料工程系模具專(zhuān)業(yè) 03 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 1 頁(yè) 共 20 頁(yè)彈簧夾彎曲模設(shè)計(jì)第一章 沖壓件綜合分析1.1 彎曲件工藝性分析彎曲件的精度，由于零件圖上對(duì)這方面都沒(méi)有確定，這樣的制件可以設(shè)精度為 IT14 級(jí)，這樣精度一般的制造精度都可以滿(mǎn)足要求。彎曲件的結(jié)構(gòu)，彈簧鋼的最小彎曲半徑為 1.3t=0.96mm，可以滿(mǎn)足彎曲的最小半徑的要求。工件形狀是完全對(duì)稱(chēng)的，對(duì)于彎曲來(lái)說(shuō)是比較容易達(dá)到的，因?yàn)樽钚澢霃叫∮诟鱾€(gè)部分的尺寸圓角的尺寸，也容易彎曲得到。還有彈簧鋼的彎曲性能優(yōu)良。綜上所述，此工件的彎曲工藝良好。材料：彈簧鋼絲 Φ0.6圖.1.1 工件圖1.2 彎曲件的毛胚尺寸計(jì)算工件圖給出的工件圖的尺寸不足以確定工件的形狀，所以工件的尺寸需要具體的確定一下，以下尺寸是我根據(jù)圖形中的位置大致確定的，所以以下的尺寸確定未免會(huì)有不合理的地方，還愿老師不要太在意尺寸，此尺寸的確定僅供設(shè)計(jì)所用，僅供參考。我對(duì)尺寸的確定：由工件圖我們可以看出制件的尺寸只有圓角半徑 R1 和 R2可以先定下來(lái)，首先，先設(shè)定下面圓弧的圓心距離中心線的距離為 0.4mm。接著，河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校材料工程系模具專(zhuān)業(yè) 03 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 2 頁(yè) 共 20 頁(yè)設(shè)這個(gè)中心距下面的水平面為 1mm。然后，在確定上面的尺寸時(shí)，我依據(jù)鋼絲直徑為 Ф0.6mm，半徑為 R1mm 和 R2mm 的圓弧相切，還包括其它的一些尺寸和規(guī)定，如為了計(jì)算方便我把四個(gè)半徑為 R1 的圓角的中心放到了。如圖所示的位置，且讓內(nèi)表面的三個(gè)圓角位于一個(gè)豎直線上，最終確定的尺寸如下圖：尺寸確定。工件長(zhǎng)度的確定，由工件圖的尺寸，可以得到坯料的直徑為 Φ0.6mm，比較小，但是相對(duì)與工件的其他的尺寸而言已經(jīng)是很大了，所以工件的長(zhǎng)度必須按照制件的中性層進(jìn)行計(jì)算，其具體的尺寸計(jì)算過(guò)程和毛坯長(zhǎng)度的計(jì)算如下所示。 根據(jù)即得的設(shè)定計(jì)算各個(gè)部分的尺寸：各個(gè)圓心之間的距離如圖所示，現(xiàn)在我們來(lái)確定各個(gè)圓心的豎直的高度，下面所說(shuō)的尺寸分別代表的下圖所屬的尺寸。 ma25.34106.32???b9.8?c.2.圖 1.2 各部分高度尺寸的確定根據(jù)以上得到的鋼絲夾的各部分尺寸，可以確定鋼絲的總長(zhǎng) L。計(jì)算時(shí)要根據(jù)中性層進(jìn)行計(jì)算，以下所用的字母分別表示的圖 5 鋼絲夾的中性層的尺寸確定（根據(jù)上一步算出的尺寸即各部分的高度，利用等比定理可以算出中性層與圓心連線的交點(diǎn)的高度，再算出各個(gè)的圓心角，下面就是根據(jù)圓心角算各個(gè)部分的弧長(zhǎng)） 10987654321 LLL????總mL4.2.03.124.021 ????? mL381.2).1(arcsin2???.).65(arcsin4? 276.065L7.32.91i87 ?? 81.39???m5.210圖 3 其它尺寸的確定河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校材料工程系模具專(zhuān)業(yè) 03 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 3 頁(yè) 共 20 頁(yè)=2.4+1.381+2.553+1.444+2.553+4.553+0.681+2.585=33.424=34mm 1.3 彎曲方案選擇根據(jù)制件的形狀分析其彎曲方案可以采用以下兩種方案：第一：采用鋼絲直接送進(jìn)，采用切斷彎曲復(fù)合模，在彎曲以前把鋼絲切斷。第二：采用切斷-彎曲單工序模。方案對(duì)比：方案一的設(shè)計(jì)可以減少一套模具，但同時(shí)增加了沖裁機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，使模具的設(shè)計(jì)難度增加，成本的降低程度也不大。因?yàn)橹萍慕Y(jié)構(gòu)原因，在加工的過(guò)程中不可能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的卸料，在工作的過(guò)程勞動(dòng)的強(qiáng)度也不會(huì)降低，而且給送料帶來(lái)了很多的麻煩，所以加工的效率也不會(huì)增加。方案二的設(shè)計(jì)雖然需要再增加一套模具，但是這一套模具的設(shè)計(jì)很簡(jiǎn)單成本不會(huì)太高，甚至可以用其他的一些工具對(duì)鋼絲進(jìn)行切斷，不用模具，而且使模具的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單化，加工過(guò)程中的勞動(dòng)強(qiáng)度也有所降低。綜合以上分析，采用第二種方案進(jìn)行彎曲。河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校材料工程系模具專(zhuān)業(yè) 03 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 4 頁(yè) 共 20 頁(yè)第二章彎曲過(guò)程中的相關(guān)計(jì)算2.1 彎曲力的計(jì)算是選擇壓力機(jī)和設(shè)計(jì)模具的重要依據(jù)之一。由于彎曲力受材料性能、零件形狀、模具結(jié)構(gòu)等多種因素的影響，很難用理論分析的方法進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算，所以我按照生產(chǎn)中常采用的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算。具體如下：1 彎曲力的計(jì)算根據(jù)彎曲件的形狀選取“U”形件的彎曲力計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算，具體如下：1、自由彎曲時(shí)的彎曲力tr??b0.7KBF?其中：F—沖壓形程結(jié)束的自由彎曲力，N；K—安全系數(shù)，一般取 K=1.3；B—彎曲件的寬度，0.6mm；t—彎曲材料的厚度 0.6mm；r—彎曲件的內(nèi)彎曲半徑，R2mm；σ b—材料的強(qiáng)度極限，1000MPa；=0.7×1.3×0.6×0.6×1000/(2+0.6)tr??b0.7F?＝126N2.2 校正彎曲時(shí)的彎曲力校正彎曲時(shí)的校正力比壓彎力大得多，且兩個(gè)力先后作用。所以，校正彎曲時(shí)一般只計(jì)算校正力。公式如下:F 校 =Ap式中：F 校 —校正彎曲時(shí)的彎曲力，N；A—校正部分的垂直投影面積，6×0.6=3.6㎜ 2p—單位面積上的校正力，120MPa；F 校 =Ap=3.6×120=432N2.3 頂件力的計(jì)算FD=0.5×F=122×0.5=61N河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校材料工程系模具專(zhuān)業(yè) 03 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 5 頁(yè) 共 20 頁(yè)第三章 壓力機(jī)的確定3.1 壓力機(jī)確定自由彎曲時(shí)，壓力機(jī)噸位 F 機(jī)為：F 壓機(jī) =1.2×（F 校 +FD）=1.2 ×493=591N.2壓力機(jī)的選定根據(jù)壓力的計(jì)算和壓力機(jī)的型號(hào)，可選的壓力機(jī)為及可以滿(mǎn)足壓力的要求：J23—3.15 具體的參數(shù)如下表：表 3.1 壓力機(jī)的參數(shù)表J23—3.15 壓力機(jī)參數(shù)表公稱(chēng)壓力 31.5KN 滑塊行程 25mm滑塊行程次數(shù) 200 次/min 最大閉合高度 120mm最大閉合高度 120mm 封閉高度調(diào)節(jié)量 25mm滑塊的中心線至床身的距離 90mm立柱距離：120mm連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度 25mm 墊板尺寸（厚度） 30mm前后 160mm 前后 90mm工作臺(tái)尺寸左右 250mm 工作臺(tái)孔尺寸 左右×孔徑 120mm×110mm模柄孔尺寸 25mm×40mm 最大傾斜角度 45°3.2 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(duì)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，由于彈簧鋼的彎曲性能比較好，而本制件的形狀和對(duì)于彎曲回彈的影響很不容易分析，在圓角 R2 向外回彈的同時(shí)，圓角 R1 對(duì)它們的回彈作了相應(yīng)的減少，還有彎曲的方式，我采用了擺塊形式，校正彎曲對(duì)于制件的影響不容易分析，所以對(duì)回彈值的確定不可能做得十分準(zhǔn)確。對(duì)于回彈角的計(jì)算十分的困難，因?yàn)橛绊懟貜椀囊蛩乇容^多，而且本制件的彎曲是比較復(fù)雜的，成型過(guò)程中的彎曲回彈分析不容易進(jìn)行，再一方面純理論的計(jì)算對(duì)實(shí)際的影響意義也不大，我計(jì)算的時(shí)候根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了分析，因?yàn)橹萍男螤罘治隹芍麄兊幕貜椏梢韵嗷サ窒?，雖然抵消的程度不可能完全，但是對(duì)制件的尺寸的影響不會(huì)太大，所以對(duì)于制件成型后的回彈對(duì)制件精度的影響在設(shè)計(jì)的過(guò)程中先不于考慮，對(duì)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。河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校材料工程系模具專(zhuān)業(yè) 03 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 6 頁(yè) 共 20 頁(yè)第四章 模具的總體設(shè)計(jì)4..1 模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.2 模具類(lèi)型的選擇有彎曲工藝分析可知，該制件的成型工藝過(guò)程可分為包括下料和彎曲兩道工序，下料工序的模具比較簡(jiǎn)單，或者也可以根據(jù)生產(chǎn)車(chē)間的實(shí)際情況對(duì)已有的剪切模具進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，下料工序的模具問(wèn)題很容易解決。所以，本設(shè)計(jì)只對(duì)彎曲這道工序進(jìn)行設(shè)計(jì)，該模具的類(lèi)型為彎曲模。4.3 定位方式的選擇因?yàn)樵撝萍?Ф0.6 彈簧鋼絲經(jīng)彎曲制造而成，彎成的零件形狀完全對(duì)稱(chēng)，河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校材料工程系模具專(zhuān)業(yè) 03 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 7 頁(yè) 共 20 頁(yè)壓力的中心也在中心處，本方案采用的是單工序彎曲模，坯料的放入采用人工，所以該制件的定位采用的是兩邊的銷(xiāo)釘進(jìn)行長(zhǎng)度定位和溝槽進(jìn)行定位，每次加工時(shí)只需將剪好的鋼絲條料放入溝槽中，靠?jī)蛇叺匿N(xiāo)釘就可以保證條料的準(zhǔn)確定位。這樣的定位比較方便，加工也十分的容易，對(duì)于這類(lèi)模具非常的實(shí)用。4.4 頂件和出件方式的選擇對(duì)頂件的設(shè)計(jì)：制件的結(jié)構(gòu)形狀決定了成型的制件一定是包在凸模上，根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)形狀可知，有擺塊包著制件，上模回程時(shí)兩擺塊要分開(kāi)，這里我設(shè)計(jì)在擺塊的下面安裝一個(gè)頂銷(xiāo)，利用安裝在模座上的彈簧使擺塊分開(kāi)。對(duì)出件方式的選擇：如果設(shè)計(jì)自動(dòng)的出件裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制作成本高，不經(jīng)濟(jì)。對(duì)于本套模具設(shè)計(jì)采用的是手動(dòng)出件，勞動(dòng)強(qiáng)度稍大，但節(jié)省了制造成本和模具的平時(shí)維修的工時(shí)和費(fèi)用。4.5 導(dǎo)向方式的選擇因?yàn)楸咎啄＞咚尚偷闹萍木鹊囊蟛桓?，設(shè)計(jì)時(shí)無(wú)需采用導(dǎo)柱與導(dǎo)套，其定位靠在壓力機(jī)上安裝時(shí)調(diào)整來(lái)定位，保證制件的質(zhì)量。河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校材料工程系模具專(zhuān)業(yè) 03 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 8 頁(yè) 共 20 頁(yè)第五章 主要零部件的設(shè)計(jì)5.1 凸凹模間隙零件的設(shè)計(jì)說(shuō)先要計(jì)算彎曲模工作部分的尺寸，前面已經(jīng)進(jìn)行了計(jì)算。在進(jìn)行下一步計(jì)算以前，要先計(jì)算出凸凹的間隙。凸凹模的間隙對(duì)于 V 形彎曲模來(lái)說(shuō)，凸凹模間的間隙是靠壓機(jī)的閉合高度來(lái)控制，設(shè)計(jì)時(shí)不用考慮，對(duì)于 U 形件彎曲模，則應(yīng)選擇適合的間隙。本套模具也應(yīng)對(duì)間隙進(jìn)行設(shè)計(jì)，間隙的大小直接決定了制件的精度。間隙過(guò)小，會(huì)使工件彎邊厚度變薄，降低凹模壽命，增大彎曲力，間隙越大，回彈就越大，制件的精度就越低，我采用以下的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算：Z=tmax+Ct=t+Δ+Ct式中：Z—彎曲模凸模與凹模的雙邊間隙；t—材料厚度的基本尺寸；Δ—材料厚度的上偏差；C—間隙系數(shù)，查表可得 0.05Z=t+Δ+ct=0.6+Δ+0.05×0.6=0.63mm則凸凹模上的相應(yīng)尺寸都要相應(yīng)的增加或減少 0.015mm。模具的總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)：對(duì)于上模直接設(shè)計(jì)成一塊，方便安裝。下模部分，成形擺塊，用銷(xiāo)釘固定在座架上，具體如下簡(jiǎn)圖：5.2 凸模的設(shè)計(jì)由以上計(jì)算可知凸模的工作部分的尺寸，又有本套模具設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)，本套模具要求的精度又不是太高，凸模的尺寸比較小，如果把凸模另外設(shè)計(jì)一塊的話(huà)，在模柄上的固定的設(shè)計(jì)比較復(fù)雜。為了進(jìn)一步簡(jiǎn)化模具的結(jié)構(gòu)，我把凸模和模柄加工到一起，根據(jù)所選壓力機(jī)的參數(shù)，得到模柄孔的尺寸為 25mm 深度為 40mm，對(duì)凸模上半部分的設(shè)計(jì)為直徑為 25mm 高度為 30mm，在下面設(shè)置一個(gè)直徑為 35mm的圓來(lái)使凸模固定在壓力機(jī)上，高度為 10mm 為如圖所示：。圖 6 凸模尺寸河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校材料工程系模具專(zhuān)業(yè) 03 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 9 頁(yè) 共 20 頁(yè)5.3 座架的設(shè)計(jì)由模具的設(shè)計(jì)的總體結(jié)構(gòu)可知，成形擺塊要在座架中旋轉(zhuǎn)，成形擺塊的內(nèi)形尺寸有零件的尺寸和間隙值可以確定，而外形尺寸要根據(jù)座架中的尺寸來(lái)定，所以我們首先要設(shè)計(jì)出座架，然后根據(jù)座架里面的尺寸和拔模的要求，來(lái)確定成形擺塊中的與座架相配合的尺寸（設(shè)計(jì)的過(guò)程中我采用了縣設(shè)計(jì)座架后設(shè)計(jì)成形擺塊的方法，而事實(shí)上也可以先設(shè)計(jì)成形擺塊再設(shè)計(jì)座架的方法） 。因?yàn)槠涑叽绲拇_定沒(méi)有什么依據(jù)，我們可以先根據(jù)制件的外形尺寸和設(shè)計(jì)的要求，來(lái)大致確定座架的外形尺寸，寬度根據(jù)凸模的尺寸來(lái)確定，通過(guò)頂件銷(xiāo)的圓孔的直徑為Ф10mm，長(zhǎng)度為 80mm 高度為 38mm 厚度為 24mm，對(duì)于座架中的圓弧的尺寸要和成形擺塊的設(shè)計(jì)結(jié)合到一起來(lái)設(shè)計(jì)，要求成形擺塊在座架中轉(zhuǎn)動(dòng)的部分為兩個(gè)圓相切，經(jīng)過(guò)多次的試驗(yàn)和不斷的調(diào)整最后得到以下的尺寸，兩圓弧的半徑分別為R5.5mm 和 R19mm，R5.5mm 的圓弧與下平面相切，圓心距中心線的距離為12mm，R19mm 的圓心距下平面為 10mm，距中心線的距離為 0.mm，其它的尺寸具體如下圖：圖 7 座架尺寸5.4 凹模的設(shè)計(jì)由以上計(jì)算可知凹模的工作部分的尺寸為如圖所示：河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校材料工程系模具專(zhuān)業(yè) 03 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 10 頁(yè) 共 20 頁(yè)圖 8 成形擺塊成形面尺寸的確定根據(jù)模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和模具的工作過(guò)程的要求，可以看出凹模的設(shè)計(jì)不僅要保持上面的尺寸，還要保證成形擺塊能在座架上轉(zhuǎn)動(dòng)，以 Ф6mm 的圓的中心線為中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，外形兩圓弧的尺寸分別為 R5.5mm 和 R19mm，R5.5mm 的圓心與座架重合，而 R19mm 的圓心就要計(jì)算了。保證零件可以拔出來(lái)，同時(shí)成形擺塊要轉(zhuǎn)動(dòng)，在下面還要留出一定的距離，保證制件拔出的時(shí)候，兩擺塊不相撞（在對(duì)此部分的設(shè)計(jì)時(shí)，下面流出的距離應(yīng)避免相撞，也可以通過(guò)在下面作倒角來(lái)保證） 。現(xiàn)在我來(lái)計(jì)算要將零件拔出凹模需要轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，根據(jù)圖上我們可以看出凹模只要能轉(zhuǎn)到 c 點(diǎn)的位置就可以將制件拔出，要保證當(dāng)擺塊轉(zhuǎn)到 C 點(diǎn)時(shí)下面的低點(diǎn)不能超過(guò)中心線。要使擺塊的轉(zhuǎn)動(dòng)角度能使制件拔出，具體的計(jì)算方法為： 78.01825.cos21????63..922o7381??o.502?由以上的計(jì)算可以確定要將成型好的制件拔出凹模需要轉(zhuǎn)動(dòng)的角度為 ooo6.1..50?兩成形擺塊要做成兩瓣的，他們之間的間隙為取 2mm。我們現(xiàn)在來(lái)驗(yàn)證這個(gè)數(shù)值能不能滿(mǎn)足凹模不相撞的條件，就要滿(mǎn)足下圖 10 所示 β 角要大于 11.6o。下面我們進(jìn)行驗(yàn)算： 976.015.2sin1????84..i22O471??O.632??河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校材料工程系模具專(zhuān)業(yè) 03 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 11 頁(yè) 共 20 頁(yè)＞12 oOO14.634.721????可以滿(mǎn)足要求。即取兩瓣成形擺塊之間的距離為 2mm。圖 10 擺塊的轉(zhuǎn)動(dòng)角度在彎曲的過(guò)程中，首先是凸模部分先壓到彈簧鋼絲，把彈簧鋼絲壓彎，然后繼續(xù)下降，由凸模把制件壓到成形擺塊的上平面，這樣既可以使壓力機(jī)的力更好的用在彎曲件上，同時(shí)也防止了凸模的折斷，經(jīng)過(guò)計(jì)算將凸模部分和凹模接觸的部分進(jìn)行結(jié)合，并留出一定的間隙即可算出這一部分的尺寸，具體的尺寸這里就不再敘述，最終確定的尺寸如下圖。圖 5.4 成形擺塊的尺寸圖河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校材料工程系模具專(zhuān)業(yè) 03 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 12 頁(yè) 共 20 頁(yè)5.5 固定板的設(shè)計(jì)固定座的作用是固定座架，他的尺寸設(shè)計(jì)要求與座架的尺寸相互配合，同時(shí)還要用它，通過(guò)成形擺塊上加工的孔和它上的孔來(lái)定位成形擺塊，為了便于裝模和維修，我在上方開(kāi)了一個(gè)槽，槽深為 25mm，固定成形擺塊的銷(xiāo)釘孔的距離為24mm，同時(shí)為了讓固定座能在模座上固定和定位分別設(shè)置了六個(gè)螺釘和兩個(gè)銷(xiāo)釘。在中間設(shè)置了一個(gè)放置頂件的裝置，其直徑為 15mm。具體尺寸為如下圖：圖 5.5 座架尺寸5.6 下模座的設(shè)計(jì)模座的設(shè)計(jì)要求，除了保證強(qiáng)度以外還應(yīng)考慮模具在壓力機(jī)上的安裝、頂件裝置的安裝等方面的問(wèn)題，我選擇的模座的厚度為 35mm，長(zhǎng)為 200mm，寬為110mm。在中間打一個(gè)深為 20mm 的孔直徑為 Φ15mm。還包括螺釘和銷(xiāo)釘孔。5.7 其它零部件的選擇下面是對(duì)其它的次要零件的設(shè)計(jì)，它們都為標(biāo)準(zhǔn)件，螺釘按 M10×50 GB70-85 選 4 個(gè)，另外再選 2 個(gè) M10×40 GB70-85 的螺釘。頂件裝置采用頂裝置， 10×16 GB2866.5—81（這個(gè)頂件裝置對(duì)于這套模具可能不太合適，如果由于過(guò)長(zhǎng)造成的問(wèn)題可以通過(guò)改變它的長(zhǎng)度或按照這個(gè)標(biāo)屯進(jìn)行加工即可） 。彈簧選 1.6×10×35 GB2089—80 的。河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校材料工程系模具專(zhuān)業(yè) 03 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 13 頁(yè) 共 20 頁(yè)第六章 模具的總裝圖及裝配調(diào)試6.1 模具的總裝圖根據(jù)以上的設(shè)計(jì)可得如下圖所示的模具裝配圖：圖 6.1 鋼絲夾擺動(dòng)彎曲模1、凸模；2、擋銷(xiāo)；3、成形擺塊；4、座架；5、圓銷(xiāo)；6、固定座；7、頂銷(xiāo)；8、彈簧；9、下模座；10、螺母；11、螺母；12、銷(xiāo)釘。模具的工作過(guò)程：本套模具用于鋼絲夾工件的彎曲。將所需長(zhǎng)度的鋼絲，放入座架 3 的槽中定位。上模下行時(shí)即凸模 1 下行，凸模先將毛坯壓成 U 形，上模至下極點(diǎn)時(shí)，凸模1 使成形擺塊 2 旋轉(zhuǎn)閉合，將鋼絲彎曲成形。上模回升后，成形擺塊在頂銷(xiāo) 6 和彈簧 7 的作用下復(fù)位。工件留在凸模 1 上然后縱向取出。河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校材料工程系模具專(zhuān)業(yè) 03 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 14 頁(yè) 共 20 頁(yè)6.2 模具的安裝上模是一個(gè)整體不用在裝配，下模的裝配及試沖如下：1） 安裝下模部分檢查下模各個(gè)零件尺寸是否能滿(mǎn)足裝配技術(shù)條件。將下模座放在夾板上加好，再將固定板、座架放在下模座上，保證凸凹模的幾何中心重合，然后夾緊。2） 鉆鉸下模銷(xiāo)釘和螺釘孔在下模座板上劃線，確定螺釘孔、銷(xiāo)釘孔的位置，將下模部分放在鉆床上，根據(jù)具體的要求將螺釘孔、銷(xiāo)釘孔加工出來(lái)。并用螺釘和銷(xiāo)釘將下模部分固定。然后，將彈簧和頂桿裝入下模座和座架內(nèi)。把成型擺塊裝入座架中。再將座架放入固定板，用圓銷(xiāo)將成形擺塊固定，最后，打入銷(xiāo)釘上上螺釘，完成下模的裝配。3） 配裝凸、凹模部分即試沖將凸模在壓力機(jī)的模柄孔中固定，將下模放在壓力機(jī)的工作臺(tái)面上，根據(jù)凸模的位置調(diào)整下模的位置，將樣件放夾在凸模上，壓力機(jī)下行進(jìn)行試沖來(lái)調(diào)整上下模的位置。然后，放上彈簧鋼絲進(jìn)行試沖。根據(jù)試沖的情況，在對(duì)模具進(jìn)行修整，直到達(dá)到要求為止，將沖好的制件連同模具一起交付使用或入庫(kù)封存。6.3 模具的調(diào)試制件彎曲過(guò)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(duì)凸凹模進(jìn)行熱處理。另外，制件的毛坯尺寸也要經(jīng)過(guò)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：表 6.3 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(guò)材料強(qiáng)度極限 1.更換蘇醒好的材料或?qū)⒉牧贤嘶?.減少?gòu)澢冃瘟亢髮⒂忻踢叿藕幽蠙C(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校材料工程系模具專(zhuān)業(yè) 03 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 15 頁(yè) 共 20 頁(yè)2.彎曲區(qū)外側(cè)有毛刺3.彎曲變形過(guò)大4.彎曲線與板料的纖維方向平行5.凸模圓角小在彎曲內(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(guò)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(guò)大1.加大凸模圓角，降低表面粗燥度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(duì)彎曲件進(jìn)行再校正2.材料彎曲前退火處理3.改變?cè)O(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河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校材料工程系模具專(zhuān)業(yè) 03 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 16 頁(yè) 共 20 頁(yè)第七章 工作零件的加工工藝本套模具彎曲的零件采用的是彈簧鋼，彈簧鋼的彎曲性能比較優(yōu)良，又由于制件本身的要求精度又不高，所以對(duì)模具材料的要求不高，選擇一般的冷作模具鋼就能夠滿(mǎn)足加工零件的要求，完成對(duì)制件的加工，這里我采用 Gr12 鋼。該套模具根據(jù)裝配圖可以看出采用的是正裝的模具，僅有彎曲的這一道工序。另外本套模具的組成也非常的簡(jiǎn)單，零件圖中沒(méi)有對(duì)零件的各個(gè)部分的公差做出明確的規(guī)定，我們這里取制件的公差等級(jí)為 IT14，這樣基本上可以說(shuō)對(duì)模具的精度要求不高，屬于一般精度的加工要求。但是根據(jù)凸凹模的形狀可知，利用一般的加工方法難以完成，凹模的需要采用線切割進(jìn)行加工，對(duì)于凸模采用電火花加工而成，具體的加工方案見(jiàn)下表機(jī)械加工工藝過(guò)程卡 1，成形擺塊的加工采用線切割加工而成，具體方案見(jiàn)下表機(jī)械加工工藝過(guò)程卡 2。表 7.1 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡 1產(chǎn)品型號(hào) 零（部）件圖 號(hào) 1機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 產(chǎn)品名稱(chēng) 凸模零（部）件名稱(chēng)共（2）頁(yè)第（1）頁(yè)材料牌號(hào)Gr12毛坯種類(lèi)鍛件毛坯外型尺寸Ф50×100每個(gè)毛坯可制件數(shù) 1每臺(tái)件數(shù) 1 備注工時(shí)工序號(hào) 工序名稱(chēng)工 序 內(nèi) 容車(chē)間 工段 設(shè)備工 藝 裝 備 準(zhǔn)終 單件10 下料 鋸床下料 金工 G711620 鍛造 鍛成圓形 金工30 時(shí)效 對(duì)鍛件進(jìn)行時(shí)效退火 熱40 車(chē)削 粗車(chē) Ф25、Ф40 的圓柱及端面 金工 C0618 三爪卡盤(pán)50 車(chē)削 精車(chē) Ф25、Ф40 的圓柱 金工 C0618 三爪卡盤(pán)60 銑削 粗銑另一端的五個(gè)面 金工 X50A 專(zhuān)用銑夾具70 磨 磨基準(zhǔn)面 金工 M10 專(zhuān)用磨夾具河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校材料工程系模具專(zhuān)業(yè) 03 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 17 頁(yè) 共 20 頁(yè)削 4080電火花加工凸模的工作部分 D7125 專(zhuān)用電火花加工夾具90淬火回火對(duì)凸的要加工的部分進(jìn)行熱處理 熱100 研磨 對(duì)凸模進(jìn)行進(jìn)一步的修 整 金工110 檢驗(yàn)設(shè)計(jì)日期審核日期標(biāo)準(zhǔn)化日期會(huì)簽日期標(biāo)記 記數(shù)更改文件號(hào) 簽字 日期 標(biāo)記處數(shù)更該文件號(hào)表 7.2 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡 2產(chǎn)品型號(hào) 零（部）件圖 號(hào) 2機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 產(chǎn)品名稱(chēng)成形擺塊零（部）件名稱(chēng)共（2）頁(yè)第（2）頁(yè)材料牌號(hào)Gr12毛坯種類(lèi)鍛件毛坯外型尺寸30mm×40mm×25mm每個(gè)毛坯可制件數(shù) 1每臺(tái)件數(shù) 1 備注工時(shí)工序號(hào) 工序名稱(chēng)工 序 內(nèi) 容車(chē)間 工段 設(shè)備工 藝 裝 備 準(zhǔn)終 單件10 下料 鋸床下料 金工 G7116河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校材料工程系模具專(zhuān)業(yè) 03 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 18 頁(yè) 共 20 頁(yè)20 鍛造 鍛成六方 鍛30 時(shí)效 對(duì)鍛件進(jìn)行時(shí)效退火 熱40 粗銑 粗銑六面 金工 X50A 專(zhuān)用銑夾具50 磨削 粗磨六面成直角 金工 M1040 專(zhuān)用磨夾具60 劃線 確定孔位，為下一步加 工打好基準(zhǔn)沖眼兒 鉗工70 鉆孔 根據(jù)沖眼兒鉆孔 金工 ZQ4015 專(zhuān)用鉆夾具80 精磨 精磨上下兩面，表面粗 糟度值為 Ra0.8 金工 M1040 專(zhuān)用磨夾具90線切割加工成形擺塊的工作部分CKX-2A 專(zhuān)用線切割?yuàn)A具100 研磨 對(duì)成形擺塊進(jìn)行進(jìn)一步 的修整 金工110淬火回火對(duì)成形擺塊進(jìn)行熱處理 熱120 檢驗(yàn)設(shè)計(jì)日期審核日期標(biāo)準(zhǔn)化日期會(huì)簽日期標(biāo)記 記數(shù)更改文件號(hào) 簽字 日期 標(biāo)記處數(shù)更該文件號(hào)彎曲模的作用是使坯料在塑性變形內(nèi)發(fā)生彎曲，使坯料產(chǎn)生永久性變形而獲得所要求的尺寸。由于模具彎曲工作部分的形狀及尺寸精度要求較高，制造時(shí)凸、凹模工作表面的曲線和折線需用事先做好的樣板和給樣件來(lái)控制，樣板與樣件的加工精度為+0.05mm。裝配時(shí)可按照沖裁模的裝配方法，借助樣件或樣板調(diào)整間隙。為了提高之間的表面質(zhì)量和模具壽命，彎曲模凸、凹模的表面粗慥度要求較低，一般為Ra＜0.4m 。河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校材料工程系模具專(zhuān)業(yè) 03 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 19 頁(yè) 共 20 頁(yè)結(jié) 論本課程設(shè)計(jì)是我們進(jìn)行完了三年的模具設(shè)計(jì)與制造專(zhuān)業(yè)課程后進(jìn)行的，它是對(duì)我們?nèi)陙?lái)所學(xué)課程的又一次深入、系統(tǒng)的綜合性的復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)踐的訓(xùn)練。它在我們的學(xué)習(xí)中占有重要的地位。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我再?gòu)?fù)習(xí)老知識(shí)的同時(shí)學(xué)到了許多新知識(shí)，對(duì)一些原來(lái)一知半解的理論也有了進(jìn)一步的的認(rèn)識(shí)。特別是原來(lái)所學(xué)的一些專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課：如機(jī)械制圖、模具材料、公差配合與技術(shù)測(cè)量、冷沖模具設(shè)計(jì)與制造等有了更深刻的理解，使我進(jìn)一步的了解了怎樣將這些知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際的設(shè)計(jì)中。同時(shí)還使我更清楚了模具設(shè)計(jì)過(guò)程中要考慮的問(wèn)題，如怎樣使制造的模具既能滿(mǎn)足使用要求又不浪費(fèi)材料，保證工件的經(jīng)濟(jì)性，加工工藝的合理性。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中通過(guò)沖壓手冊(cè)、模具制造簡(jiǎn)明手冊(cè)、模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)等隊(duì)要設(shè)計(jì)的問(wèn)題進(jìn)行查詢(xún)，我了解了通過(guò)更多的途徑去了解我要做的設(shè)計(jì)，使設(shè)計(jì)更具合理性。也使我學(xué)會(huì)了設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)資料的查詢(xún)和運(yùn)用。通過(guò)對(duì)鋼絲夾擺塊彎曲模的設(shè)計(jì)，使我對(duì)彎曲模有了深刻的認(rèn)識(shí)，特別是這種帶有擺塊的彎曲模具的設(shè)計(jì)。彎曲模的主要零件的加工一般比較復(fù)雜，多采用線切割進(jìn)行加工，彎曲回彈的影響因素多，不容易從純理論的角度精確的計(jì)算出來(lái)，多需要在試模后再進(jìn)行調(diào)整。在模具的設(shè)計(jì)過(guò)程中也遇到了一些難以處理的問(wèn)題，雖然設(shè)計(jì)中對(duì)它們做出了解決 ，但還是感覺(jué)這些方案中還是不能盡如人意，如壓力計(jì)算時(shí)的公式的選用、凸凹模間隙的計(jì)算、卸件機(jī)構(gòu)選用、兩擺塊之間的距離的調(diào)整，都可以進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)整，使生產(chǎn)效率提高。因?yàn)楣ぜ男螤畈灰?guī)則對(duì)壓力的計(jì)算不容易用公式直接計(jì)算，卸件可以采用彈簧彈出制件，兩擺塊之間的距離可以將下面作一個(gè)倒角，可以減少兩擺塊之間的距離。由于能力有限，設(shè)計(jì)中難免有疏漏之處，懇請(qǐng)老師給予指正。河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校材料工程系模具專(zhuān)業(yè) 03 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 20 頁(yè) 共 20 頁(yè)致 謝感謝各位老師在三年之中的諄諄教誨和在作畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中對(duì)我的幫助。使我在大學(xué)三年學(xué)到了更多知識(shí)，在此衷心對(duì)各位老師的辛勤教導(dǎo)表示感謝。對(duì)你們?cè)谄綍r(shí)學(xué)習(xí)和生活中提供的幫助，值此畢業(yè)之際表示深深的謝意。畢業(yè)之后，我一定會(huì)努力工作的，不辜負(fù)各位老師對(duì)我們的深切期望，在這里也說(shuō)一聲：老師你辛苦了。祝各位老師，工作愉快，萬(wàn)事如意!參考文獻(xiàn)1.趙品，謝輔洲，孫文山. 材料科學(xué)基礎(chǔ). 哈爾濱：哈爾濱理工大學(xué)出版社，1998.82.付宏生. 冷沖壓工藝與模具制造. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，20053.鐘柳斌. 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20014.王秀鳳 萬(wàn)良輝. 冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2005