上連接板成形彎曲件的沖壓模具設計【彎曲模含11張CAD圖】
【需要咨詢購買全套設計請加QQ1459919609】圖紙預覽詳情如下：
1摘 要本設計題目為彎曲模設計，體現(xiàn)了彎曲模的設計要求、內容及方向，有一定的設計意義。通過對該零件模具的設計，進一步加強了設計者彎曲模設計的基礎知識，為設計更復雜的彎曲模具做好了鋪墊和吸取了更深刻的經(jīng)驗。本設計運用彎曲成型工藝及模具設計的基礎知識，首先分析了板材的性能要求，為選取模具的類型做好了準備；然后計算了彎曲件的彎曲力，便于選取壓力機噸位及確定壓力機型號；最后分析了彎曲件的特征，確定模具的設計參數(shù)、設計要點及頂出裝置的選取。成型原理可劃分為兩個階段：首先，凸模與凹模共同作用成型U 形件；凸模繼續(xù)下行，最后成型制件，這種機構動作靈活可靠，設計方便，非常適合在本副模具中使用。關鍵詞：彎曲模 凸模 凹模2AbstractThe 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. 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 ; punch is going down, swing block is flogged to work, and the second bending is begin. At last, the part is form to part. This device’s action credibly and design conveniencly. So, it is adapted to be used on this mould extraordinarily.Keywords: bending dies punch dieg3第 1 章 零件結構工藝性分析圖（1）制件圖工件名稱：上連接板成形彎曲件工件簡圖：如圖所示生產(chǎn)批量：大批量材料：Q215材料厚度：0.5 mm彎曲件的工藝性:是指彎曲制件的形狀、尺寸、精度要求、材料選用及技術要求等是否符合彎曲變形規(guī)律的要求。良好工藝性可簡化彎曲工藝過程和提高彎曲件精度此零件為一個簡單的 90°的 形件的彎曲，由于其直邊高度比較小，考慮實際情況，其彎曲圓角半徑 r 取為 0.2mm,材料選擇 Q215 鋼,板厚為 0.5mm。其工藝性主要包括彎曲件的精度、圓角半徑、板料的纖維方向與彎曲線夾角、彎曲的直邊高度、其他工藝性等。此工件為最后一道工序所成形的制件，其形狀尺寸以及精度和工藝上都要滿足設計上的要求，它的外型簡單，且彎曲部分的直邊高度比較小，考慮設計要求和工廠實際情況，采用一次彎曲成形。4模具總裝示意圖：圖（2）模具總裝圖1.1 彎曲件的直邊高度彎曲件的直邊高度不宜過小，直邊高度過小時會影響彎曲件成形后的精度，一般需要加大彎邊高度，待彎曲成形后再加工至規(guī)定尺寸，或者在彎曲變形區(qū)內制成淺槽后彎曲成形?？紤]到工件是 型彎曲的工序件，不可以采用彎曲后在加工至規(guī)定尺寸的方法，由于直邊高度的特殊性，采用一次彎曲成形。此工件彎曲部分比較特殊。H=0.6mm，當彎曲件彎角成 90°時，一般彎曲件為了避免穩(wěn)定性不好，便于成形應使彎曲件直邊高度 H>2t,顯然工件的高度部分不滿足上述條件，但工件的中間部分長，兩邊部分比較短，直邊高度較小，四角多邊同時彎曲的這種結構也同時有利于制件的成形。1.2 彎曲件的孔邊距彎曲件的最小孔邊距 b 應滿足：(1)彎曲前先沖孔時，b>R+1.5t(2)彎曲后沖孔時，b>R+0.5t。此制件為沖孔落料折邊之后的工序件，屬先沖孔后折彎，b>R+1.5t 即 7+1.45>0.4+1.5×0.5=1.15綜上考慮，彎曲件的孔邊距完全滿足設計上的要求。1.3 最小彎曲半徑5彎曲半徑應左右一致，以保證彎曲時板料的摩擦力平衡，防止產(chǎn)生偏移，彎曲不對稱的制件，為防止板料滑動偏移，在模具結構設計時應考慮增設壓料板、定位銷等定位和壓緊零件，也可考慮成對彎曲后再切斷.彎曲件的圓角半徑不宜過大或過小，過大時因受到彈性恢復影響，彎曲件的精度不宜保證。過小時彎曲容易產(chǎn)生裂紋。因此彎曲件的最小彎曲半徑應不小于表 1-101（模具設計與制造簡明手冊，馮炳堯，韓泰榮，蔣文森編，上?？茖W技術出版社，1999.10）中的數(shù)值，根據(jù)所用材料為冷作硬化狀態(tài)下的板料彎曲，表 1-101 如下：退火狀態(tài) 冷作硬化狀態(tài)彎曲線方向材料與軋紋垂直 與軋紋平行 與軋紋垂直 與軋紋平行08.Q215.Q195 0.1t 0.4t 0.4t 0.8t15.20.Q235 0.1t 0.5t 0.5t 1.0t（表 1）最小彎曲半徑數(shù)值可知最小彎曲半徑為 R=0.4, 但由于此制件的特殊性，取彎曲圓角為 R＝0.2mm。由此可知，該彎曲件的圓角半徑是一非常規(guī)的。1.4 對稱性工件圓角半徑的設置此工件為對稱性工件，圓角半徑應成對相等設置，即 ， 以保證彎曲時毛坯受力平衡無滑動。1.5 彎曲件的精度彎曲件的精度與材料厚度公差有密切關系，精度要求較高的彎曲件必須減少材料厚度公差。本制件的精度要求不是很高，尺寸 尺寸公差為 0.5mm，且板料厚度也不厚，容易彎曲成形。6第 2 章 主要工藝參數(shù)計算2.1 彎曲力的計算為了選擇壓力和設計模具，必須計算彎曲應力。彎曲應力的大小不僅與毛坯尺寸，材料機械性能，凹模支點間的距離 ，彎曲半徑以及模具間隙等因素有關，而且與彎曲方式也有很大關系，因此要從理論上計算彎曲力是很復雜的，計算的精度也不高，通常在生產(chǎn)中是是采用以下經(jīng)驗公式進行計算的此工序件的彎曲過程可以看做自由彎曲是為 U 型彎曲，同時還有彎曲角 90°的 V 型彎曲。他是一種非常規(guī)的彎曲過程，且彎曲部分的高度比較小，且 U 型彎曲占主要位置，所以彎曲力按 U 型彎曲公式進行計算：自由彎曲需要的力經(jīng)計算得：U 型彎曲件自由彎曲力 F 自＝? 其中：F 自：沖壓過程結束時自由彎曲力。? K：安全系數(shù)，一般取 K=1.3? b:彎曲件的寬度（ mm)? t：彎曲材料的厚度 (mm)? r:彎曲件的內側彎曲半徑 (mm)? σb：材料的強度極限。查表 7-2（機械工程材料，王運炎/葉尚川主編，機械工業(yè)出版社）σb 為 335～410此 σb 取 400mpaF 自＝0.7×1.3×38.5×0.52×400/0.5+0.2＝5005N＝5.005KN頂件力的計算F ＝（0.3～0.8）FD自z=（0.3～0.8）×5.005=1.5015～4.004KN考慮工件彎曲加工的實際情況，取 F ＝4 KND2.2 壓力機公稱壓力的確定根據(jù)>公式(3.5.5)即:(1.2 ～ 1.3) ( + )YJF?自Fy考慮到彎曲工件板料較薄,但板寬較大,壓力機公稱壓力應取值偏大為宜。對于有壓料裝置的自由彎曲F 壓機≥（1.2 ～1.3） （F 自 +FD）F≥（1.2 ～1.3 ） （F 自+FD）≥（1.2～1.3）×（4+5.005）≥（10.81～11.71）KN7雖然制件所要求的彎曲力不是很大，但是由于制件的長度比較長，寬度也相對較大，綜合考慮處選根據(jù)計算結果,查>表 2-3 初選壓力機為：J23-125 開式可傾壓力機。2.3 回彈量的計算：當相對彎曲半徑 r/t＜5 時，卸載后彎曲件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回彈變化，由表 3.3.1（沖壓模具設計與制造 劉建超 張寶忠主編）由〈〈現(xiàn)代沖壓技術手冊〉 〉表 4-11 得 Q215 單角 90°校正彎曲的回彈角在 r∕t≤1 時△ɑ=-1～1°30′取△α90=1°但是由于此制件的直邊高度只有 1mm， ，同是又是多邊同時彎曲，它比 U 型和 V 型彎曲的回彈量都要小，且多邊進行同時彎曲的彎曲工藝對回彈特有一定的牽制和校正作用，工件的精度要求又不是太高，其公差值△＝0.5。2.4 彎曲件毛坯的尺寸計算：（圖 3）毛坯尺寸計算示意圖由表 1-2-6(模具實用技術設計綜合手冊 王樹勛主編 華南理工大學出版社 1997.9) 對于r＜0.5t 的彎曲毛坯的尺寸計算：L＝L1＋2L2＋+2L3＋t＝432＋42＋1＋0.5＝475.5mm2.5 彈頂力的計算根據(jù)>公式(3.5.4),如果彎曲模設有頂出裝置或壓料裝置時,其頂出力 可以近似取自由彎曲力的 30%～80%即:yF=(0.3 ～ 0.8) y自F在此取: =0.6 自=0.6 X5.005=3.003KN8第 3 章 彎曲模工作部分設計彎曲模工作部分尺寸主要指凹模圓角半徑、凸模圓角半徑和凹模的深度。U 形件彎曲模，還有凸、凹模之間的間隙及模具橫向及深度尺寸彎曲模整個工作原理可分為兩部分: U 型彎曲和在 U 型彎曲基礎上的 型彎曲。歸根到底,其設計為 U 型彎曲種類,所以,其設計可按 U 型件設計方法設計。3.1 凸、凹模間隙的計算形件彎曲的凸、凹模間隙是靠調節(jié)壓力機的閉合高度來實現(xiàn)的，不必在設計及制造模具時考慮。由于制件的彎曲直邊較小，且厚度較薄，在本模具的設計中可以取凸、凹模間隙值為料厚即可。3.2 凸、凹模工作部分尺寸3.2.1 凸、凹模刃口寬度計算決定 U 型件彎曲模橫向尺寸及公差的原則是：工件標注外形尺寸時應以凹模為基準件，間隙取在凸模上。工件標注內形尺寸時應以凸模為基準件，間隙取在凹模上。而凸、凹模的尺寸和公差則應根據(jù)工件的尺寸和公差，回彈情況以及模具磨損規(guī)律而定。本制件標注的尺寸公差顯然用外形標注，所以應以凹模為基準件，間隙取在凸木模。尺寸標注在外形上的彎曲件：凹模尺寸為查公差與技術測量得：Δa＝0.097L =(L -0.75△)Amax??▲0?=(433.5-0.75×0.5) =433.125 97.0L =( L -Z)TA ???=(433.125-1) =432.125 063.3.2.2. 凸模圓角半徑的設計 R 凸由〈〈現(xiàn)代沖壓技術手冊〉 〉表 4-8 得Q215 在壓彎線與扎制紋方向垂直時：r/t=0.4,r/t 值較小,所以 R 凸取工件內側圓角半徑R 凸=0.2mm。93.2.3 凹模圓角半徑 R 凹根據(jù)實際生產(chǎn)經(jīng)驗可知: 當 t2d,所以 b 應大于１６，取 50㎜。6.4、 模具零件的加工工藝工序號 工序名稱 工序內容1 備料 鋸床下料 80 mm x 130 mm ?2 煅造 煅成 94 mm x 58 mm x 120 mm3 熱處理 退火，硬度 229 HBS?4 刨 刨六面，互為直角 92 mm x 58 mm x 120 mm5 平磨 磨六方 91 mm x 55 mm x 115 mm 6 數(shù)控銑 銑出擺塊安裝槽7 熱處理 淬火硬度 58 60 HRC8 磨 1、 磨外形至圖紙要求尺寸，90 mm x 54 mm x 114 mm 。2、 磨安裝槽至圖紙要求尺寸，70 mm x 16 mm x 84 mm 。9 鉗 1、 倒角去毛刺。2、 畫線、鉆孔、攻螺紋、精修等。3、 研磨銷孔。4、 精修全部達設計要求。17表 3 凸模的加工工藝過程工序號 工序名稱 工序內容1 下料 鋸床下料 85 mm x 120 mm ?2 鍛造 煅成 90 mm x 82 mm x 92 mm 3 熱處理 退火，硬度 229 HBS?4 刨 刨外形與凹模腔，留 2 mm 余量。5 磨 磨外形與凹模腔，留 0.5 mm 余量。6 銑 樹控銑，銑 20 孔與 16 孔，留 0.5 余量。7 熱處理 淬火硬度 58 60 HRC8 磨 磨至圖紙要求9 鉗 倒角、去毛刺、精修、研磨凹模腔， 16 孔。?表 4 凹模的加工工藝過程6.5 模具試沖時常見的故障，原因和調整方法下表分別列出了模具在試沖時常見的故障，原因和調整方法：常見故障 產(chǎn)生原因 調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、 調整沖模閉合高度3、 調整間隙值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、 凹模兩側進口圓角大小不等，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、 調整定位板位移2、 修磨凹模圓角3、 加大壓料力4、 調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、 設計時計算錯誤或不正確1、 調整凸凹模間隙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、 調整凸、凹模間隙3、 拋光凸、凹模表面18（表 5）模具試沖時常見的故障，原因和調整方法第 7 章 模具總裝配由以上設計，可得到如下圖所示的模具總裝圖。圖 9 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 ±0.5 的 V 形制件，當工件底部接觸到下模鑲塊，使底部橡膠00墊受壓。凸?；厣龝r，依靠橡膠墊的彈性恢復使下模鑲塊復位，工件被頂出。模具的裝配全過程如下表格所示：序號 工序 工藝說明1 凸凹模預配 1、 裝配前仔細檢查凸模形狀、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，應重新19修磨或者更換。2 凸模裝配 以凸模為基準，安裝好限位釘，擺塊。3 裝配下模 1、 把導板與下模座安裝好。2、 把彈頂部件安裝到下模座上。3、 安裝凸模，由上端把已經(jīng)安裝好的凸模部件壓入導板孔至上墊板接觸，用螺釘把凸模與上墊板連接擰緊。4、 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工作臺上，并調出合理的間隙。6 試沖與調整 開機試沖并根據(jù)試沖的結果作出相應的調整。表 6 模具的裝配20結論大學三年的學習即將結束，畢業(yè)設計是其中最后一個實踐環(huán)節(jié)，是對以前所學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)技術得到愈來愈廣泛的應用。在完成大學三年的課程學習和課程、生產(chǎn)實習，我熟練地掌握了機械制圖、機械設計、機械原理等專業(yè)基礎課和專業(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，達到了學習的目的。對于模具設計這個實踐性非常強的設計課題，我們進行了大量的實習。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，我對于冷沖模具、塑料模具的設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構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。在指導老師的細心指導下和在工廠師傅的講解下，我們對于模具的設計和制造工藝有了系統(tǒng)而深刻的認識。同時在實習現(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計工作者應有的素質。設計中，將充分利用和查閱各種資料，并與同學進行充分討論，盡最大努力搞好本次畢業(yè)設計。 在設計的過程中，將有一定的困難，但有指導老師的悉心指導和自己的努力，相信會完滿的完成畢業(yè)設計任務。由于學生水平有限，而且乏經(jīng)驗，設計中不妥之處在所難免，請各位指正。21致 謝畢業(yè)設計是我們進行完了三年的模具設計與制造專業(yè)課程后進行的，它是對我們三年來所學課程的又一次深入、系統(tǒng)的綜合性的復習，也是一次理論聯(lián)系實踐的訓練。它在我們的學習中占有重要的地位。通過這次畢業(yè)設計使我在溫習學過的知識的同時又學習了許多新知識，對一些原來一知半解的理論也有了進一步的的認識。特別是原來所學的一些專業(yè)基礎課：如機械制圖、模具材料、公差配合與技術測量、冷沖模具設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計中。同時還使我更清楚了模具設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。在學校中，我們主要學的是理論性的知識，而實踐性很欠缺，而畢業(yè)設計就相當于實戰(zhàn)前的一次演練。通過畢業(yè)設計可是把我們以前學的專業(yè)知識系統(tǒng)的連貫起來，使我們在溫習舊知識的同時也可以學習到很多新的知識；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。通過對支架拐件冷沖模的設計，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計。彎曲模的主要零件的加工一般比較復雜，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整。在模具的設計過程中也遇到了一些難以處理的問題，雖然設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、卸件機構選用、工作零件距離的調整，都可以進行進一步的完善，使生產(chǎn)效率提高。歷經(jīng)近三個月的畢業(yè)設計即將結束，敬請各位老師對我的設計過程作最后檢查。在這次畢業(yè)設計中通過參考、查閱各種有關模具方面的資料，請教各位老師有關模具方面的問題，并且和同學的探討，模具設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的飛躍。從陌生到開始接觸，從了解到熟悉，這是每個人學習事物所必經(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)設計一定能為三年的大學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。在這次設計過程中得到了老師以及許多同學的幫助，我受益匪淺。在此，再次感謝各22位老師特別是我的指導老師楊愛老師在這一段時間給予無私的幫助和指導，并向他們致于深深的敬意，對關心和指導過我各位老師表示衷心的感謝!參考文獻【1】 、 劉建超、張寶忠主編 沖壓模具設計與制造 高教社出版 1991.3 【2】 、 王孝培 主編 沖壓手冊， 機械工業(yè)出版社 1999.5【3】 、 李碩本 主編 沖壓工藝學， 機械工業(yè)出版社 2005.3【4】 、 丁松聚 主編 冷沖模設計， 機械工業(yè)出版社 2002.9【5】 、 付宏生 主編 冷沖壓成型工藝與模具設計制造 2001.5【6】 、 吳伯杰 主編 沖壓工藝與模具 2002.8【7】 、 夏巨諶 李志剛主編 中國模具設計大典 1998.7【8】 、 王秀鳳 萬良輝 主編 沖壓模具設計與制造 1999.6【9】 、 羅益旋 主編 新沖壓新工藝新技術及模具設計實用手冊 2001.4【10】 、王孝培 主編 沖 壓 手 冊 2001.5 【11】Williams. D.J. : Advanced tool materials in the drawing of metals. Shceet Metal.Ind. ,Nov. 1983.5 【12】Kondo K.Parametric and Interactive Geometric Modeler Formechanical.Computer-Aeded Design. 1990.101