3847 支架拐件冷沖模設(shè)計2

3847 支架拐件冷沖模設(shè)計2,支架,拐件冷,沖模,設(shè)計 河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 1 頁 共 39 頁支架拐件冷沖模設(shè)計緒論模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè),是工業(yè)生產(chǎn)的重要工藝裝備.先進國家的模具工業(yè)已擺脫從屬地位,發(fā)展為獨立的行業(yè).日本工業(yè)界認為: “模具工業(yè)是其它工業(yè)的先行工業(yè),是創(chuàng)造富裕社會的動力”.美國工業(yè)界認為:“模具工業(yè)是美國工業(yè)的基石”.在德國模具被冠以 “金屬加工業(yè)中的帝王”之稱.在我國.1998年3月在《國務(wù)院關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點的決定》模具被列為機械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位,生產(chǎn)和基本建設(shè)序列第二位,把發(fā)展模具工業(yè)擺在發(fā)展國民經(jīng)濟的重要位置.目前,我國沖壓模具在產(chǎn)值占模具總產(chǎn)值的40%以上,處于主導(dǎo)地位.沖壓是一種先進的少無切削加工方法,具有節(jié)能省材,效率高,產(chǎn)品質(zhì)量好,重量輕,加工成本低等一系列優(yōu)點,在汽車,航空航天,儀器儀表,家電,電子,通訊,軍工,日用品等產(chǎn)品的生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用.據(jù)統(tǒng)計,薄板成型后,制造了相當(dāng)于原材料的12倍的附加值,在國民經(jīng)濟生產(chǎn)總值中,與其相關(guān)的產(chǎn)品占四分之一,在現(xiàn)代汽車工業(yè)中,沖壓件的產(chǎn)值占總產(chǎn)值的59%.隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來愈廣泛的應(yīng)用。在完成大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實習(xí)，我熟練地掌握了機械制圖、機械設(shè)計、機械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識，對機械制造、加工的工藝有了一個系統(tǒng)、全面的理解，達到了學(xué)習(xí)的目的。對于模具設(shè)計這個實踐性非常強的設(shè)計課題，我們進行了大量的實習(xí)。經(jīng)過在新飛電器有限公司、在洛陽中國一拖、中信重型礦山機械廠的生產(chǎn)實習(xí)，我對于冷沖模具、塑料模具的設(shè)計步驟有了一個全新的認識，豐富和加深了對各種模具的結(jié)構(gòu)和動作過程方面的知識，而對于模具的制造工藝更是有了全新的理解。在指導(dǎo)老師的細心指導(dǎo)下和在工廠師傅的講解下，我們對于模具的設(shè)計和制造工藝有了系統(tǒng)而深刻的認識。同時在實習(xí)現(xiàn)場親手拆裝了一些典型的模具實體并查閱了很多相關(guān)資料，通過這些實踐，我們熟練掌握了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。通過在圖書館借閱相關(guān)手冊和書籍，更系統(tǒng)而全面了細節(jié)問題。鍛煉了縝密的思維和使我們初步具備了設(shè)計工作者應(yīng)有的素質(zhì)。設(shè)計中，將充分利用和查閱各種資料，并與同學(xué)進行充分討論，盡最大努力搞好本次畢業(yè)設(shè)計。在設(shè)計的過程中，將有一定的困難，但有指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和自己的努力，相信會完滿的完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)。由于學(xué)生水平有限，而且缺乏經(jīng)驗，設(shè)計中難免有不妥之處，肯請各位老師指正。河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 2 頁 共 39 頁設(shè)計者：郭英帆第 1 章 制件的工藝性分析圖 1 制件圖1.1 制件的總體分析該制件為支架拐件。所用材料等級很高為 A 級。05 鋼。制件形較為簡單。但需要多道工序才能完成。制件形狀為 V 形，圓孔分布比較均勻。形狀簡單，對精度要求不高，材料的利用率高。 從制件圖上可以看出，必須先通過落料和沖工藝孔，然后再進行彎曲，需要兩套模具，很明顯彎曲決定了零件的總體形狀和尺寸，所以在此先主要對彎曲工藝進行分析。包括彎曲件的精度、圓角半徑、板料的纖維方向與彎曲線夾角、彎曲的直邊高度、其他工藝性等。制件的材料為優(yōu)質(zhì) 05 鋼。具有足夠的塑性，屈強比小，回彈小，有利于彎河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 3 頁 共 39 頁曲成形和工具質(zhì)量的提高 。1.1.1 彎曲的直邊高度零件符合工一般彎曲件為了避免穩(wěn)定性不好，要求直立部分高度 H>2.5t,很顯然此藝性要求1.1.2 孔邊距為防止孔彎曲時發(fā)生變形，應(yīng)使孔位于變形區(qū)之外。即：L≥2t. 所以，此 零件完全符合要求。1.1.3 最小彎曲半徑根據(jù)所用材料，查表 3.2.2 可知最小彎曲半徑為 0.4t. 2≥0.8 所用該彎曲件符合要求.1. 2 制件的外形分析1.2.1 沖裁件的外形轉(zhuǎn)角：沖裁件的外形無尖銳角，均圓弧過渡（半圓及 2 個 R0~3） ，查表 2.7.1 [1]而知此圓角過度有利于模具加工，不會引起熱處理開裂和沖裁時尖角處的崩刃和過快磨損的現(xiàn)象。1.2.2 沖裁件的孔邊距與孔間距：為避免工件變形和保證模具強度，孔邊距和孔間距不能過小，其最小許可值當(dāng)?。篊≥(1～1.5) t 根據(jù)已知工件的尺寸可得：C1=3.25 C2=22.5 t=2 所以工件的尺寸符合上述要求。沖孔時因受凸模強度限制孔的尺寸不應(yīng)太小，否則凸模易折斷或壓彎，查表2.7.3 而知工件上孔的直徑當(dāng)大于或等于 0.35 倍的料厚，即 d≥0.35t，由任務(wù)書零件圖易于看出工件尺寸符合要求。1.3 沖裁件的尺寸精度和表面粗糙度河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 4 頁 共 39 頁沖裁件上的未注公差等級定為 IT14 級，查表確定工件尺寸如下：圖 2 零件展開簡圖沖裁件的斷面粗糙度值與材料塑性、厚度，沖裁間隙，刃口銳鈍及沖模結(jié)構(gòu)相關(guān)，工件厚度為 1mm，其斷面粗糙度值為 12.5μm河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 5 頁 共 39 頁第 2 章 工藝方案的確定該零件包括：沖孔、落料和彎曲三個基本工序，可有以下三種工藝方案供選擇：方案一、先落料后沖孔再彎曲，采用單工序模生產(chǎn)。方案二、落料-沖孔復(fù)合沖壓再彎曲，采用一副復(fù)合模和一副彎曲模生產(chǎn)。方案三、沖孔-落料-彎曲連續(xù)沖壓，采用級級進模生產(chǎn)。對各種方案的分析方案一、模具結(jié)構(gòu)簡單，但需要三道工序，三副模具，生產(chǎn)效率低，難以滿足該零件的年產(chǎn)量要求。方案二、只需二副模具，沖壓件的幾何形位精度和尺寸精度容易保證，且生產(chǎn)率也高，盡管模具結(jié)構(gòu)較模具一復(fù)雜，但由于零件的幾何形狀簡單對稱，模具制造并不困難，方案三、只需要一副模具，生產(chǎn)率也很高，但零件的沖壓精度稍差，模具制造困難，需要在模具上設(shè)置導(dǎo)正銷導(dǎo)正，故模具制造安裝較復(fù)合模復(fù)雜。通過以上三種方案的分析比較，并根據(jù)設(shè)計要求確定該工件的沖壓生產(chǎn)采用方案二為佳，并選擇正裝復(fù)合模。河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 6 頁 共 39 頁第 3 章 主要工藝參數(shù)計算3.1 沖裁的工藝計算3.1.1 制件尺寸的確定從制件圖上可以看出，必須先通過落料沖工藝孔，然后再進行彎曲，需要兩套模具，很明顯彎曲決定了零件的總體形狀和尺寸，所以在此主要對彎曲工藝進行分析。該制件為沖孔落料彎曲件，圓角半徑 R=2，材料的料厚為t=2，R＞0.5t。這種彎曲件由于變形不嚴重，所以按中性層展開的原理，彎曲前制件的總長度應(yīng)等于彎曲件直線部分和圓弧部分長度之和。根據(jù)彎曲制件圖可知：L =L +L + πα（r+ χt）/180Z12=36+41+4.14=81.14 式中：L ————坯料展開總長度Zα————彎曲中心角χ————中性層位移系數(shù)（取0.32）因為有少許偏移以及修整余量，取 L為 82 mm，所以，該制件在經(jīng)過沖孔落料之Z后和未彎曲前的外形尺寸為：82mm ×40mm3.2 排樣的設(shè)計與計算根據(jù)工件的形狀選擇有廢料排樣，且為直排的形式，雖然材料的利用率低于少廢料和無廢料排樣，但工件的精度高，且易于保證工件外形的的圓角。3.2.1 確定搭邊與搭肩值搭邊和搭肩值一般是由經(jīng)驗確定的查表 2.5.2 而河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 7 頁 共 39 頁取最小搭邊值為 a1=2.5㎜ 最小搭肩值為 a2=2.2㎜ 繪制草圖如左： 分析制件形狀可知，由于孔較多。根據(jù)(1) 排樣草圖：條料從前方送進。這樣沖孔凸模的沖壓力比較均勻。制件形狀精度容易保證。分析排樣草圖 2：條料從側(cè)面送進，沖孔凸模受力不均。制件精度不容易保證。圖 4 排樣草圖(2)選擇第一種排列方式。3.2.2 計算送料步距和條料的寬度 按如上排樣方式，并根據(jù)工件的尺寸確定送料步距為搭肩值與工件寬度之和。河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 8 頁 共 39 頁即：L=a2+40=42.2㎜查表 2.5.4 而知條料寬度單向偏差值為 0.20，由公式計算如下：B =(D +2a )02.?max102.?=40+（2×2.5） 02.=4502.?所以確定條料的寬度 B 為：45 ㎜02.?導(dǎo)料板間距離A=B+C=45+5（無側(cè)壓裝置）=503.2.3 計算材料的利用率：一個步距內(nèi)的材料的利用率 μ=A/BS×100%=（3176.4-758.31）/3743.562×100%=67%所以在不考慮料頭、料尾和邊余料等材料消耗的情況下材料的利用率為 67%，而在考慮以上因素計算一張板料總的利用率時則需要根據(jù)證章板的長寬尺寸而定，在此省略不述。2. 3 沖壓力的計算并初步選取壓力機的噸位3.3.1 沖裁力的計算沖裁力的大小隨凸模進入材料的深度（凸模行程）而變化，本模具采用普通平刃口模具沖裁，其沖裁力 F 按下式計算：F=KLtΓb由查表而知工件材料的抗剪強度極限值 Γb 為 300N/㎜2河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 9 頁 共 39 頁K 值取 1.3 材料厚度 t 為 2㎜沖裁周邊長度 L=270.22+59.66+69.08+86.35=485.31㎜所以沖裁力 F=378.5KN3.3.2 卸料力、推件力及頂件了力的計算：卸料力是將廢料或工件從凸凹模上刮下的力。而推件力是將梗塞在凹模內(nèi)的料順沖裁方向推出所需的力。頂件力逆沖裁方向?qū)⒘蠌陌寄?nèi)頂出所需的力。卸料力、推件力和頂件力是由壓力機和模具卸料裝置或頂件裝置傳遞的，所以在選擇設(shè)備公稱壓力或設(shè)計沖裁的時候應(yīng)分別予以考慮，影響這些力的因素較多，主要有材料的力學(xué)性能、厚度、模具間隙、凹模洞口結(jié)構(gòu)、搭邊大小、潤滑情況、制件的形狀和尺寸等?，F(xiàn)在按照下面的經(jīng)驗公式計算：查表 2.6.1 而卸料力、推件力和頂件力系數(shù)分別為：Kx = 0.04 Kt = 0.55 Kd = 0.06則：卸料力： Fx = Kx * F = 0.04 * 378.5 =15.14推件力： Ft = n Kt F n =h / t h:凹模洞口的直刃壁高度 取 h=6（表 2.9.4 ） Ft =624.5頂件力： Fd = Kd F = 0.06 * 378.5 =22.713.4 壓力機的公稱壓力的確定：壓力機的公稱壓力必須大于或等于各種沖壓工藝力的總和 Fz，由于本模具采用的是彈性卸料裝置和上出料方式：所以：Fz = F + Fx + Fd=416.35查手冊選擇壓力機的公稱壓力為：630KN。 滑塊固定行 100mm (最大閉合高度)250 mm 固定臺和可傾 400mm 閉合高度調(diào)節(jié)量 80mm (標準型)工作臺尺寸(左右×前后)570×860mm (標準型)工作臺孔尺寸(左右×前后) 310×450mm (標準型)工作臺孔尺寸(直徑) 400mm (標準型)立柱間距離(不小于) 420mm 河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 10 頁 共 39 頁模柄孔尺寸(直徑×深度) Ф50×70mm 3.5 壓力中心的確定及相關(guān)計算：模具的壓力中心就是沖壓力合力的作用點。為了保證壓力機和模具的正常工作，應(yīng)使模具的壓力中心和壓力機滑塊的中心線相重合。否則沖壓時滑塊會承受偏心載荷，導(dǎo)致滑塊的滑軌和模具的導(dǎo)向部分不正常磨損，還會使合理間隙得不到保證，從而影響制件的質(zhì)量降低模具壽命甚至損壞模具。而本模具所沖裁的制件形狀較對稱，分析工件外形尺寸易知其壓力中心在彎曲線附近即 Y =51.08 mm0具體計算如下：L =40 Y =0 L =90 Y =45 1122L =62.8 Y = 82 L =59.66 Y = 62 3344L =17.27 Y =34 L =17.27 Y = 345566L =17.27 Y =6 L =17.27 Y =6 7788Y = L Y + L Y + L Y +……. L Y / L + L + L 01238 123+L+ L + L +L + L5678=51.08 mm3.6 工作部分的尺寸計算3.6.1 計算凸凹模工作部分的尺寸（沖孔）并確定其公差：該零件在彎曲前屬于無特殊要求的一般沖孔落料件，外形尺寸由落料 獲得，而中間的小孔尺寸則是由沖孔得到。查表 2.3.3 而知：Zmin = 0.246 Zmax = 0.360Zmax –Zmin = 0.114因為模具的精度等級為 IT14 級 取 X = 0.5設(shè)凸、凹模分別按 IT9、IT10 級精度制造，分別計算 Dt、D a 如下：河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 11 頁 共 39 頁3.6..1.1 沖 ?5.5 小孔：d =(d + χ△) Tmin0　??=(5.5+0.5×0.30)02.=5.6502.?d =( d + Zmin)AT??0=(5.65+0.246) 2.0=5.90 02.?校核：|δT|+|δA|≤ Zmax-Zmin0. 020+0.020≤0.114 滿足公差間隙條件3.6.1.2 沖 ?19 小孔：d =(d + χ△)Tmin0　??=(19+0.5×0.15)02.=19.0802.?d =( d + Zmin)AT??0=( 19.08+0.246) 25.0= 19.33 025.?校核：|δT|+|δA|≤ Zmax-Zmin河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 12 頁 共 39 頁0.020+0.025≤0.114 滿足公差間隙條件3.6.1.3 沖 ?22 孔：d =(d + χ△)Tmin0　??=(22+0.5×0.52) 02.=22.2602.?d =( d + Zmin)AT??0=(22.26+0.246) 25.0=22.5 025.?校核：|δT|+|δA|≤ Zmax-Zmin0.020+0.025≤0.114 滿足公差間隙條件3.6.1.4? 5.5 小孔的孔距尺寸：Ld1=L1±1/8Δ=28±0.125 ×2×0.15=28±0.0375Ld2=L2±1/8Δ=28±0.125 ×2× 0.15=28±0.03753.6.2 落料計算：落料時采用凸模與凹模配做法。以落料凹模為基準件。此制件屬于 A 類尺寸。A =(A + χ△)jmin4/0▲?河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 13 頁 共 39 頁圖 5 凸凹模尺寸B =（D max-χ△）A??0=（62-0.5×0.87） 35.0= 61.56 035.?B =（B - Zmin）TA0　??=（61.56-0.246） 025.=61.31025.?校核：|δT|+|δA|≤校核：|δT|+|δA|≤ Zmax-Zmin 0.06≤0.114 滿足公差間隙條件C =（D max-χ△）A??0= （40-0.5×0.62） 35.0=39.69 035.?C =（C - Zmin）TA0　??河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 14 頁 共 39 頁=（39.69-0.246） 025.?=39.44025.?校核：|δT|+|δA|≤ Zmax-Zmin 0.06≤0.114 滿足公差間隙條件A =（D max-χ△） ??0=（20-0.5×0.52） 25.0=19.74 025.?A =（A - Zmin）T0　??=(19.74-0.246)02.=19.4902.?校核：|δT|+|δA|≤ Zmax-Zmin 0.06≤0.114 滿足公差間隙條件第 4 章 模具總體設(shè)計4.1 模具類型的選擇由沖壓工藝分析可知，采用正裝復(fù)合沖壓，所以模具類型為正裝復(fù)合模。4.2 定位方式的選擇在本模具中采用的是條料，所以選用導(dǎo)料銷和擋料銷來實現(xiàn)對沖裁條料的定位。4.3 導(dǎo)向方式的選擇河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 15 頁 共 39 頁為了提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，該模具采用中間導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。第 5 章 模具主要零部件的設(shè)計5.1 工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計5.1.1 凹模的設(shè)計在本模具中采用螺釘和銷釘將凹模直接固定在支撐件上,凹模刃口為直壁式 ,凹模采用銷釘和螺釘固定時要保證螺釘(或沉孔)間、螺孔與銷孔間及螺孔與凹模刃壁間的距離不能太近,否則會影響模具的壽命。壁厚 40 查表 2.9.4 確定凹模厚度為 20㎜。凹模厚度 H=kb=0.25×39.69=9.92 mm 取 10 mm (查表 2.9.5 得 k=0.25)凹模壁厚 C=（1.5～2）H=15 mm～20 mm河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 16 頁 共 39 頁取凹模厚度 H=10 mm ，凹模壁厚 C=20 mm凹模寬度 B=b+2c=39.69+40=79.69 mm 取標準值 B= 80 mm 凹模長度 L 取 160mm（送料方向） 確定凹模尺寸為 80 mm×120 mm ×20 mm現(xiàn)制草圖如下：圖 6 凹模草圖5.1.2 沖孔凸模的設(shè)計：在本模具中凸模用來成型四個 ?5.5 的小孔和一個 ?22 和一個 ?19 的孔，由于直徑的不同現(xiàn)選擇三種不同的沖頭。5.1.2.1 設(shè)計 ?5.5 小孔的沖頭：L=h +h +t+h12=20+20+2+18=60mm5.1.2.2 設(shè)計 ?19 和 ?22 小孔的沖頭。直徑相差不大可以設(shè)計為相同尺寸L=h +h +t+h12河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 17 頁 共 39 頁=20+20+2+28=70mm凸模長度的校核計算:F=1.3×Т×t×L=378.5KN經(jīng)校核計算凸模的強度足夠.5.1.3 落料凸模(凸凹模)結(jié)合工件外形并考慮加工，將落料凸模設(shè)計成直通式。其總長 L 為：L=h +h +t+h12=20+15+31+14=80mm長度的校核計算L≤416 F=1.3×Т×t×L=378.5KN FJ/經(jīng)校核計算凸模的強度足夠. 5.2 定位零件的設(shè)計:在本模具中采用的是條料，所以選用導(dǎo)料銷和擋料銷來實現(xiàn)對沖裁條料的定位。導(dǎo)料銷一般設(shè)兩個，并位于條料的同一側(cè)。從左向右送料時，導(dǎo)料銷裝在右側(cè)，從前先后送料時導(dǎo)料銷裝在左側(cè)。導(dǎo)料銷在本模具中直接 安裝在凹模板上。在裝配圖中很容易看到。擋料銷同樣起定位的作用，用它擋住搭邊或沖件輪廓，以限定條料的送進距離。在本模具中試用固定擋料銷，其結(jié)構(gòu)簡單、制造容易，在中銷模具中廣泛應(yīng)用作定距；但其存在著缺點：銷孔距離凹模刃壁較近，削弱了凹模的強度。所以在本模具中選用鉤型擋料銷。這種擋料銷銷孔距離凹模刃壁較遠不會削弱凹模的強度。但為了防止鉤頭在使用的過程中發(fā)生轉(zhuǎn)動，需考慮防轉(zhuǎn)。5.3 導(dǎo)向裝置的設(shè)計：河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 18 頁 共 39 頁導(dǎo)向裝置用來保證上模相對于下模正確的運動，對于生產(chǎn)批量較大，零件的要求較高，壽命要求較長的模具，一般都需要采用導(dǎo)向裝置，本模具中應(yīng)用導(dǎo)柱導(dǎo)套裝置來完成導(dǎo)向.5.4 打料裝置的設(shè)計:在本模具中采用打桿推動連接推桿來完成打料動作，打桿穿過模柄凸露在模具的外面，當(dāng)完成一次沖裁時壓力機滑塊回程，打桿與壓力機的打料橫桿相碰，打桿推動連接推桿將卡在凸凹模的凹模孔內(nèi)的圓形廢料打下，當(dāng)注意的是：第一：需要保證打桿在模柄內(nèi)的順利滑動，須間隙配合。第二：需要保證連接推桿在凸凹模內(nèi)的順利滑動，須間隙配合。5.5 頂件裝置的設(shè)計:頂件裝置一般是彈性的，在本模具中是由頂桿、頂件塊和裝在下模座下面的彈頂器組成，這種結(jié)構(gòu)的頂件力容易調(diào)節(jié)，工作可靠。5.5.1 頂件塊的設(shè)計:本模具采用頂件塊將制件從卡在凹模內(nèi)小凸模上刮下，頂件塊在沖裁的過程中實在凹模中運動的零件，對它有如下的要求：模具處于閉合狀態(tài)時其背后有一定的空間，以備修磨和調(diào)整的需要；模具處于開啟狀態(tài)時，必須順利復(fù)位，工作面高出凹模平面，以便繼續(xù)沖裁；它與凹模和凸模的配合應(yīng)保證順利滑動，不發(fā)生干涉。為此頂件塊與凹模為間隙配合，其外形尺寸一般按公差與配合國家標準h8 制造。頂件塊與凸模的配合一般呈較松的間隙配合。5.5.2 頂桿的設(shè)計:在本模具中選用四個頂桿與彈頂器上的托板相配合，四個頂桿均勻分布，傳送的橡皮的推件力較為平穩(wěn)，在此需要注意的是：頂桿、的直徑不能太小，以免在克服橡皮彈力時發(fā)生撓曲。還有頂桿與下模上的孔相配合，必需保證其在孔內(nèi)順利的滑動，所以頂件塊與凹模為間隙配合，其外形尺寸一般按公差與配合國家標準 h8 制造。5.5.3 橡皮的設(shè)計：河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 19 頁 共 39 頁橡膠允許承受的負荷較大，且產(chǎn)生的彈性較為平穩(wěn)，安裝調(diào)整靈活方便，是沖裁模具中常用的彈性元件。卸料橡膠的設(shè)計計算 H =H -H 。 （計算參照表安 裝 自 由 預(yù)8.2.4）計算結(jié)果為：H =31mm安 裝橡皮和托板組成頂件器，其具體的結(jié)構(gòu)形式如下圖所示：圖 7 頂件器草圖5.6 連接裝置的設(shè)計5.6.1 模柄的設(shè)計:本模具屬于中型模具,采用模柄將上模固定在壓力機的滑塊上。模柄是作為上模與壓力機滑塊連接的零件。對它的基本要求是:一要與壓力機滑塊上的模柄孔正確配合,安裝可靠；二要與上模正確而可靠的連接。在本模具中選用旋入式模柄，通過螺紋與上模座連接并加螺絲防止轉(zhuǎn)動。這種模柄可較好的保證軸線與上模座軸線垂直,適用與各種中、小型模具。模柄材料通常采用 Q235 或 Q275 鋼,在此選用 Q235 鋼.其支撐面應(yīng)垂直于模柄的軸線(垂直度不應(yīng)超過 0.02:100)。模柄在本模具選用標準尺寸，并根據(jù)前文壓力機的參數(shù)確定模柄的直徑和長河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 20 頁 共 39 頁度?，F(xiàn)制草圖如下并標明其具體尺寸：5.7 固定板的設(shè)計:將凸?；虬寄０匆欢ㄏ鄬Φ奈恢脡喝牍潭ê螅鳛橐粋€整體安裝在上模座或下模座上。在本模具中只有凸凹模需要由固定板來固定。固定板的厚度一般取凹模厚度的 0.6～0.8 倍,其平面尺寸可與凹模、卸料板外形尺寸相同,需考慮緊固螺釘及銷釘?shù)奈恢谩９潭ò宓耐拱寄０惭b孔與凸凹模采用過渡配合 H7/m6、H7/n6，壓裝后將凸凹模端面和固定板一起磨平?，F(xiàn)選用標準凸凹模固定板尺寸為: 80mm×120mm×20mm5.7.1 墊板的設(shè)計:墊板的作用是直接承受凸模的壓力，以降低模座承受的單位壓力，防止模座被局部壓陷，影響凸模的正常工作。墊板的外形尺寸和模板相同，厚度取 15mm5.7.2 螺釘與銷釘?shù)脑O(shè)計:螺釘和銷釘都是標準件，設(shè)計模具是按標準選用即可，螺釘用于固定模具零件，一般選用內(nèi)六角螺釘；銷釘起定位作用，常用圓柱銷釘，螺釘、銷釘規(guī)格根據(jù)沖壓力的大小、凹模厚度等確定。所以螺釘?shù)囊?guī)格選用 M55.7.3 卸料板的設(shè)計: 卸料板的邊界尺寸和固定板相同，厚度為 12mm.5.8 模架及組成零件的確定:5.8.1 模架的選用:本模具選用由上模座,下模座,導(dǎo)柱,導(dǎo)套組成導(dǎo)柱模模架及其零件已經(jīng)標準化，在此選用中間導(dǎo)柱模架.沖壓時可以防止由于偏心力矩而引起的模具歪斜。河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 21 頁 共 39 頁5.8.2 模座的確定:本模中具選用標準模架，因在前述中確定了凹模尺寸為 80㎜×120㎜ ×20㎜ ，根據(jù)標準確定下模座尺寸為: 250㎜×180㎜×45 ㎜. 上模座尺寸為: 250㎜×180㎜×40 ㎜.導(dǎo)柱 d/mm×L/mm 分別為 ?28×150，?32×150；導(dǎo)套d/mm×L/mm×Dmm 分別為 ?28×100×38，?32×100×38第 6 章 模具工作原理：條料送進時采用固定擋料銷進行定位，而有導(dǎo)料銷保證送料沿正確的方向送進。當(dāng)條料送到指定位置時，上模在壓力機的作用下進行沖壓。當(dāng)沖壓完成時，上模上行回程，卡在凸凹模上的廢料由彈性卸料板卸下，當(dāng)模具上的打料桿碰到壓力機上的打料橫梁時，打料橫梁給模具打料桿一個作用力，在此作用力的作用下，將制件推出來。然后，再開始下一個行程。河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 22 頁 共 39 頁圖 8 模具總裝圖第 7 章 模具的裝配總裝時，首先應(yīng)根據(jù)主要零件的相互依賴關(guān)系，以及裝配方便和易于保證裝配精度要求來確定裝配基準件，例如復(fù)合模一般以凸凹模作為裝配基準件，級進模以凹模作為裝配基準件；其次，應(yīng)確定裝配順序，根據(jù)各個零件與裝配基準件的依賴關(guān)系和遠近程度確定裝配順序。裝配結(jié)束后，要進行試沖，通過試沖發(fā)現(xiàn)問題，并及時調(diào)整和修理直至模具沖出合格零件為止。河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 23 頁 共 39 頁7.1 裝配前的準備7.1.1 通讀設(shè)計圖樣，了解正裝式復(fù)合模的結(jié)構(gòu)特點。本模具的裝配工藝要 點是：同時保證落料和沖孔用凸凹模間隙的均勻；打料機構(gòu)工作可靠，能及時推出工件。7.1.2 查對各零件已完成裝配前的加工工序，并經(jīng)檢驗合格。7.1.3 確定裝配方法和裝配順序。經(jīng)查對認定模具零件已加工完成，可采用直接裝配方法。結(jié)合模具結(jié)構(gòu)特點，對凸凹模、凸模先進行分組裝配，再進行總裝配。選用以凸凹模為基準件，先裝配上模，再裝配下模及輔助零件。7.2 裝配模柄將模柄壓入上模座后，鉆、鉸銷孔，打入止轉(zhuǎn)銷。7.3 裝配凸凹模按照壓入法操作要求，將凸凹模壓入固定板中，檢查凸凹模相對固定板基準面的垂直度，并刃入凸模，用工藝定位器法檢查配合間隙的均勻性。待凸凹模全部壓入，認定間隙分布均勻后，磨平固定板支撐面和凸凹模刃口面。7.4 裝配凸模將凸模壓入固定板中，按壓入法裝配要領(lǐng)，檢查其相對固定板基準面的垂直度，認定合格后，磨平固定板支撐面和刃口面。7.5 裝配下模將組裝好的凸?！潭ò搴拖聣|板，按照設(shè)計要求位置，安裝在下模座上，緊固螺釘，鉆、鉸銷孔，裝入圓柱銷。河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 24 頁 共 39 頁7.6 裝配上模將組裝好的凸凹?！潭ò搴蜕蠅|板，安裝在上模座上，緊上螺釘，用工藝定位器法控制上下模的配合間隙，使其均勻。認定均勻后，在上模相應(yīng)部位鉆、鉸銷孔，打入圓銷。 7.7 安裝凹模將凹模安裝在下模相應(yīng)部位，凹模和凸凹模間隙，用墊片法或直接安裝法控制其均勻性。7.8 試切用紙試沖，觀察沖切紙邊的狀況，經(jīng)調(diào)整并認定均勻后， 鉆、鉸另一組銷孔，打入圓銷。 7.9 裝配其他零件并試模上模安裝頂桿，頂件塊，檢查打料機構(gòu)工作的可靠性。頂件塊在最低位置時，應(yīng)突出凸凹模刃口 0.2-0.5mm.安裝卸料板和彈簧，安裝后的卸料板下平面比凸凹模刃口面低 0.2-0.5mm.在設(shè)計指定的壓力機上，裝配好的模具進行試沖。試模時重點檢查打料機構(gòu)和頂出機構(gòu)的動作是否及時、可靠。每一次沖壓后，上模隨壓力機上行到上死點時，條料和頂出的工件都應(yīng)該出現(xiàn)在下模凹模工作面上，以便及時清除。裝配后應(yīng)保證間隙均勻，落料凹模刃口面應(yīng)高出沖孔凸模工作端面 2mm.第二部分 彎曲模設(shè)計第 1 章 零件結(jié)構(gòu)工藝性分析此零件為一個簡單的 90°的 V 形件，其彎曲圓角半徑 r 為 2mm,材料選擇 05鋼,板厚為 2mm。其工藝性主要包括彎曲件的精度、圓角半徑、板料的纖維方向與河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 25 頁 共 39 頁彎曲線夾角、彎曲的直邊高度、其他工藝性等。1. 1 彎曲的直邊高度一般彎曲件為了避免穩(wěn)定性不好，要求直立部分高度 H>2.5t,很顯然此零件符合工藝性要求1.2 孔邊距為防止孔彎曲時發(fā)生變形，應(yīng)使孔位于變形區(qū)之外。即：L≥2t所以，此 零件完全符合要求。1.3 最小彎曲半徑根據(jù)所用材料，查表 3.2.2 可知最小彎曲半徑為 0.4t. 2≥0.8 所以該彎曲件符合要求.第 2 章 主要工藝參數(shù)計算2.1 彎曲力的計算自由彎曲需要的力 經(jīng)計算得：trKBFb???27.0F =10.14KN自 由校正彎曲時彎曲力的計算：河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 26 頁 共 39 頁F =qAZ=40×60.2=96.32 KN頂件力的計算F =（0.3～0.8）FD自z=3.042～8.112=8KN2.2 壓力機的壓力確定F≥（1.2～1.3）F + F自 由 D≥（1.2～1.3） （10.14+8）≥ 23.582 KN2.3 回彈量的計算：因為此工件的圓角半徑 R〈 （5～8）t，工件的彎曲半徑一般變化不大，所以只考慮角度回彈。 。查表取回彈角為 20第 3 章 彎曲模工作部分設(shè)計3.1 凸、凹模間隙的計算河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 27 頁 共 39 頁單面間隙為 Z/2 Z/2=（1+n）t=(1+0.05) ×2=2.1mm （ 查表得 n=0.05）3.2 凸、凹模工作部分尺寸：3.2.1 凸、凹模寬度尺寸計算：L =(L -0.75)Amax??▲?0=(60.2-0.75×0.62) ???0=59.74 074.?L =( L -Z)TA0　???=(59.74-2.1) 0??=57.6403.?L ≤59.74 即，凹模的寬度應(yīng)該不大于展開長度的 0.8 倍 59.74≤82×0.8 A所以之間符合要求。3.2.2 凸、凹模的圓角半徑以及凹模的深度一般情況下，凸模的圓角半徑 r ≤r.所以，取 r =2mm。pp查表可知：凹模的圓角半徑 r =10mm. 凹模的深度 L=20 mmdV 形凹模的底部可開退刀槽或取圓角半徑 r 為：底r =（0.6～0.8） （r + t）底 p=（0.6～0.8）×4河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 28 頁 共 39 頁取 r =3 mm底第 4 章 模具總體設(shè)計4.1 模具類型的選擇由沖壓工藝性可知，采用單工序沖壓，模具類型為單工序模。4.2 定位方式的選擇為保證坯料在彎曲模內(nèi)準確定位，也為在彎曲過程中坯料的偏移，提高定位精度，采用定位板和定位銷。4.3 卸料出件方式的選擇此工件為等于 的 V 形件，成形后留在凹模上，隨凸模上行底部受壓的彈?90簧彈性恢復(fù)推動頂桿而頂出制件。4.4 導(dǎo)向方式模具屬于單工序沖模，結(jié)構(gòu)簡單，導(dǎo)向精度通過凸、凹模就可以保證，所以采用無導(dǎo)向裝置。綜上可設(shè)計此模具主要由，模柄，上模板，凸模，V 形凹模，下模板等組成。初步計算模具閉合高度 mH15?模凹模座的外輪廓尺寸約計為 60?根據(jù)上述公稱壓力的計算，選用公稱壓力是 40KN 的壓力機就行了。但該工件凸、凹模長度較大，為了滿足閉合高度的要求選擇 100KN 的 J23-100A 壓力機。河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 29 頁 共 39 頁4.5 連接與固定零件第 5 章 設(shè)備的選定該零件所需的彎曲力 23.582 KN模具閉合高度 H=205 mm模具外廓尺寸 200 mm×300 mm此時 開式可傾壓力機，主要力學(xué)性能為：KN10公稱壓力 10最大裝模高度 m2行程 8臺面尺寸 380 mm×260 mm根據(jù)模具閉合高度，彎曲力，外廓尺寸等數(shù)據(jù)選定此設(shè)備是合適的。河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 30 頁 共 39 頁第 6 章 模具主要零部件的設(shè)計6.1 凸模部分 彎曲模沒有固定的結(jié)構(gòu)形式，此工件結(jié)構(gòu)簡單，精度要求不高，所以可以設(shè)計比較簡單一些，根據(jù)制件形狀可以將凸模設(shè)計為整體式凸模。 L =57.64 mm Tr =2mm 制件寬度為 40mm. 。取凸模高度為：L=h +h +t+hp 12=20+30+2+30=82 mm所以確定凸模尺寸為 57.64 mm×60 mm×82 mm 畫草圖如下：圖 9 凸模草圖6.2 凹模部分工件彎曲角度為 90 ±1 ?？紤]的回彈因素。即回彈角為 2 。取凹模0 0河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 31 頁 共 39 頁底部圓角為 88 。凹模的圓角半徑 r =10mm. 凹模的深度 L=20 mm0 dV 形凹模的底部可開退刀槽或取圓角半徑 r 為：底r =3 mm底查表得 V 形端底部到凹模的底部的距離 h=22 mm ，所以確定取凹模厚度 H= h+30（V 形件高度） 凹模壁厚 C=35 mm=52 mm（取 60）凹模寬度 B=b+2c=82+70=152 mm 取標準值 B=160 mm確定凹模尺寸為 160 mm×110 mm ×60 mm根據(jù)凹模尺寸選定上、下模座尺寸分別為 300 mm×200 mm×40 mm 和 300 mm×200 mm×50 mm。 畫草圖如下：圖 10 凹模 草圖河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 32 頁 共 39 頁第 7 章 模具總裝配圖由以上設(shè)計，可得到如下圖所示的模具總裝圖。圖 11 模具總裝圖模具工作過程：坯料由定位板固定在凹模面上，壓力機滑塊帶著上模下行，凸模下表面先接觸毛坯料，使它彎曲成兩直邊成 90 ±1 的 V 形制件，當(dāng)工件底部接觸到頂桿，0使底部彈簧受壓。凸?；厣龝r，依靠彈簧的彈性恢復(fù)使頂桿復(fù)位，工件被頂出。河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 33 頁 共 39 頁結(jié)論大學(xué)三年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計是其中最后一個實踐環(huán)節(jié)，是對以前所學(xué)的知識及所掌握的技能的綜合運用和檢驗。隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來愈廣泛的應(yīng)用。在完成大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實習(xí)，我熟練地掌握了機械制圖、機械設(shè)計、機械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識，對機械制造、加工的工藝有了一個系統(tǒng)、全面的理解，達到了學(xué)習(xí)的目的。對于模具設(shè)計這個實踐性非常強的設(shè)計課題，我們進行了大量的實習(xí)。經(jīng)過在新飛電器有限公司、在洛陽中國一拖、中信重型礦山機械廠的生產(chǎn)實習(xí)，我對于冷沖模具、塑料模具的設(shè)計步驟有了一個全新的認識，豐富和加深了對各種模具的結(jié)構(gòu)和動作過程方面的知識，而對于模具的制造工藝更是有了全新的理解。在指導(dǎo)老師的細心指導(dǎo)下和在工廠師傅的講解下，我們對于模具的設(shè)計和制造工藝有了系統(tǒng)而深刻的認識。同時在實習(xí)現(xiàn)場親手拆裝了一些典型的模具實體并查閱了很多相關(guān)資料，通過這些實踐，我們熟練掌握了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。通過在圖書館借閱相關(guān)手冊和書籍，更系統(tǒng)而全面了細節(jié)問題。鍛煉了縝密的思維和使我們初步具備了設(shè)計工作者應(yīng)有的素質(zhì)。設(shè)計中，將充分利用和查閱各種資料，并與同學(xué)進行充分討論，盡最大努力搞好本次畢業(yè)設(shè)計。 在設(shè)計的過程中，將有一定的困難，但有指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和自己的努力，相信會完滿的完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)。由于學(xué)生水平有限，而且乏經(jīng)驗，設(shè)計中不妥之處在所難免，肯請各位老師指正河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 34 頁 共 39 頁致謝畢業(yè)設(shè)計是我們進行完了三年的模具設(shè)計與制造專業(yè)課程后進行的，它是對我們?nèi)陙硭鶎W(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)系實踐的訓(xùn)練。它在我們的學(xué)習(xí)中占有重要的地位。通過這次畢業(yè)設(shè)計使我在溫習(xí)學(xué)過的知識的同時又學(xué)習(xí)了許多新知識，對一些原來一知半解的理論也有了進一步的的認識。特別是原來所學(xué)的一些專業(yè)基礎(chǔ)課：如機械制圖、模具材料、公差配合與技術(shù)測量、冷沖模具設(shè)計與制造等有了更深刻的理解，使我進一步的了解了怎樣將這些知識運用到實際的設(shè)計中。同時還使我更清楚了模具設(shè)計過程中要考慮的問題，如怎樣使制造的模具既能滿足使用要求又不浪費材料，保證工件的經(jīng)濟性，加工工藝的合理性。在學(xué)校中，我們主要學(xué)的是理論性的知識，而實踐性很欠缺，而畢業(yè)設(shè)計就相當(dāng)于實戰(zhàn)前的一次演練。通過畢業(yè)設(shè)計可是把我們以前學(xué)的專業(yè)知識系統(tǒng)的連貫起來，使我們在溫習(xí)舊知識的同時也可以學(xué)習(xí)到很多新的知識；這不但提高了我們解決問題的能力，開闊了我們的視野，在一定程度上彌補我們實踐經(jīng)驗的不足，為以后的工作打下堅實的基礎(chǔ)。通過對支架拐件冷沖模的設(shè)計，我對沖裁模、彎曲模有了更為深刻的認識，特別是這種沖孔落料模具的設(shè)計。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算出來，多需要在試模后再進行調(diào)整。在模具的設(shè)計過程中也遇到了一些難以處理的問題，雖然設(shè)計中對它們做出了解決 ，但還是感覺這些方案中還是不能盡如人意，如壓力計算時的公式的選用、凸凹模間隙的計算、卸件機構(gòu)選用、工作零件距離的調(diào)整，都可以進行進一步的完善，使生產(chǎn)效率提高。河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 35 頁 共 39 頁歷經(jīng)近三個月的畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束，敬請各位老師對我的設(shè)計過程作最后檢查。在這次畢業(yè)設(shè)計中通過參考、查閱各種有關(guān)模具方面的資料，請教各位老師有關(guān)模具方面的問題，并且和同學(xué)的探討，模具設(shè)計在實際中可能遇到的具體問題，使我在這短暫的時間里，對模具的認識有了一個質(zhì)的飛躍。從陌生到開始接觸，從了解到熟悉，這是每個人學(xué)習(xí)事物所必經(jīng)的一般過程，我對模具的認識過程亦是如此。經(jīng)過近三個月的努力，我相信這次畢業(yè)設(shè)計一定能為三年的大學(xué)生涯劃上一個圓滿的句號，為將來的事業(yè)奠定堅實的基礎(chǔ)。在這次設(shè)計過程中得到了老師以及許多同學(xué)的幫助，我受益匪淺。在此，再次感謝各位老師特別是我的指導(dǎo)老師原紅玲老師在這一段時間給予無私的幫助和指導(dǎo)，并向他們致于深深的敬意，對關(guān)心和指導(dǎo)過我各位老師表示衷心的感謝!河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 36 頁 共 39 頁參 考 文 獻【1】 、 劉建超、張寶忠主編： 沖壓模具設(shè)計與制造， 高教社出版 【2】 、 王孝培 主編： 沖壓手冊， 機械工業(yè)出版社 【3】 、 李碩本 主編： 沖壓工藝學(xué)， 機械工業(yè)出版社 【4】 、 丁松聚 主編： 冷沖模設(shè)計， 機械工業(yè)出版社 【5】 、 付宏生 主編： 冷沖壓成型工藝與模具設(shè)計制造 【6】 、 吳伯杰 主編 沖壓工藝與模具【7】 、 夏巨諶 李志剛主編 中國模具設(shè)計大典【8】 、 王秀鳳 萬良輝 主編 沖壓模具設(shè)計與制造【9】 、 羅益旋 主編 新沖壓新工藝新技術(shù)及模具設(shè)計實用手冊【10】 、王孝培 主編 沖 壓 手 冊 河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 37 頁 共 39 頁機械加工工藝過程卡產(chǎn)品型號零（部）件圖號01機械加工工藝過程卡片產(chǎn)品名稱凸模零（部）件名稱凸模共（1）第（1）頁材料牌號CrWMn毛坯種類圓棒料毛坯外型尺寸 Φ30㎜每個毛坯可制件數(shù)4每臺件數(shù)4 備注工時工序號工序名稱工序內(nèi)容 車間工段設(shè)備工 藝 裝 備 準終單件05 下料 鋸割下料 Φ30㎜×80㎜下料車間 鋸床0.510 鍛 鍛成 Φ30㎜×75㎜ 鍛造車間 空氣錘215 熱處理 退火 熱處理車間熱處理爐10河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 38 頁 共 39 頁20 車削 車外圓 Φ32 達尺寸；車退刀槽2×2；車外圓 Φ30，留磨量 0.5㎜；車右端面，留磨量 0.2㎜；㎜和度鏜至 7㎜ 掉頭車左端，留磨量 0.2㎜模具車間 車床530 熱處理 淬火并回火達54~58HRC熱處理車間1235內(nèi)外圓磨以外圓 Φ30 為基準，磨錐型孔達到要求； 30 025.?模具車間240 鉗 研磨 Φ29.79達圖樣要求14.0?模具車間2標記記數(shù)更改文件號簽字 日期 標記處數(shù)更該文件號設(shè)計日期審核日期標準化日期會簽日期河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 39 頁 共 39 頁