U形連接件的彎曲模設(shè)計（健雄）,連接,彎曲,曲折,設(shè)計,健雄 中文題目：U形連接件的彎曲模設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計（論文）共 31頁 圖紙共 8 張 完成日期 答辯日期 摘 要 本U形彎曲件一般用于電氣結(jié)構(gòu)組件中的單元連接件。在此次設(shè)計過程中主要運(yùn)用了UG和AUTOCAD這兩個軟件對U形彎曲件的結(jié)構(gòu)、形狀進(jìn)行分析和繪畫。在經(jīng)過大量的分析和計算后得出了較為理想的效果。 關(guān)鍵詞：模具設(shè)計；UG AUTOCAD；U形連接件 Ⅰ 目 錄 前 言 1 1 項目要求 2 2 工藝性分析 3 2.1 黃銅的工藝性分析 3 2.2 彎曲工藝 3 2.2.1 材料的性能 3 2.2.2 彎曲件的結(jié)構(gòu)和尺寸 3 2.2.3 彎曲件的結(jié)構(gòu)和尺寸 3 2.3 沖裁件的工藝分析 4 2.3.1 材料的機(jī)械性能 4 2.3.2 沖裁件的結(jié)構(gòu)和尺寸 4 2.4 彎曲件回彈量及應(yīng)對措施 5 2.4.1 影響回彈的因素 5 2.4.2 回彈量的確定 5 2.4.3 減少回彈的措施 5 3 沖壓工藝方案 6 3.1 彎曲件的工序安排 6 3.2 沖壓工藝方案的確定 6 4 主要工藝計算 8 4.1 彎曲件展開長度的計算 8 4.2 凸模長度及凸凹模的圓角半徑 8 4.2.1 凸模長度 8 4.2.2 凸模圓角半徑 9 4.2.3 凹模圓角半徑 9 4.3 沖裁件的排樣 9 4.4 沖壓力的計算及設(shè)備 11 4.4.1 落料 11 4.4.2 彎曲 12 4.4.3 沖孔 12 4.4.4 沖壓設(shè)備的選擇 13 4.4.5 壓力中心的確定 14 4.5 模具刃口尺寸的計算 14 4.5.1 沖裁間隙的確定 14 4.5.2 落料刃口尺寸的計算 15 4.5.3 沖孔刃口尺寸的計算 15 5 模具結(jié)構(gòu)分析 17 5.1 模具的總體結(jié)構(gòu)圖 17 5.2 凹模板的輪廓尺寸及示意圖 19 5.3 凸模的尺寸及示意圖（部分） 20 5.4 彈性卸料板的尺寸 21 5.5 彈簧的選擇 21 5.6 模架的選擇 21 總 結(jié) 22 致 謝 23 附 錄 24 參考文獻(xiàn) 25 蘇州健雄職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 前 言 眾所周知模具在工業(yè)中被稱為是工業(yè)之母，單看這個稱號就可想而知模具在工業(yè)當(dāng)中的重要性。隨著我國工業(yè)的發(fā)展模具行業(yè)也迎來了春天。在技術(shù)方面，我國模具的體系較以前有了很大的完善。其中以珠三角、渤海、長三角地區(qū)的模具競爭力比較大，技術(shù)也較其他地方有進(jìn)一步的提高。在這樣一個競爭力大的地方可想而知人才的競爭也是非常大的，近年來我國模具行業(yè)的畢業(yè)生總是供不應(yīng)求，作為學(xué)生我們要做的就是努力提升自己的專業(yè)技能，讓自己在以后的競爭和工作上更占優(yōu)勢，從而不被時代所拋棄。 其實，目前，我國已經(jīng)是世界上模具生成行業(yè)的佼佼者和生產(chǎn)大國了，但技術(shù)方面雖然較以前有很大的提升，但是和美國，日本這些技術(shù)大國相比較來說還是有很大的差距的，正所謂革命尚未成功，同志仍需努力。 模具的種類有很多，比如說有沖壓模具、塑料成型模具、壓鑄模具、鍛造成形模具、橡膠成型模具、陶瓷模具等，在這里就不一一列舉了。 設(shè)計一套模具不是那么的簡單，首先你得根據(jù)顧客所需要的零件進(jìn)行工藝性的分析其中包括材料性能的分析，各種工藝性能的分析然后再進(jìn)行沖壓方案的分析，分析出不同方案的好壞根據(jù)不同方案的優(yōu)缺點(diǎn)選擇最適合本零件的沖壓方案。另外就是主要工藝的計算了，你要計算材料的利用率等，同樣也是選出最合適的方案，材料利用率分析很重要，好的方案可以幫公司省錢，省成本。當(dāng)你有自己的好的方案的時候老板說不定都會對你刮目相看。再然后就是模具的設(shè)計，模架的選擇，各種小零件的規(guī)格選擇和模具零件的設(shè)計，我在上學(xué)期間做沖壓模具的時候老師還會讓我們把3D的UG圖導(dǎo)成二維AUTOCAD模式，在標(biāo)尺寸以此來鍛煉我們的軟件使用能力還有標(biāo)注能力。 模具行業(yè)是一個很有前景的行業(yè)，就我自己而言我未來五年的計劃還是希望在模具行業(yè)有一個好的發(fā)展的，我也希望模具行業(yè)能夠蓬勃發(fā)展，盡量縮小跟歐美等國家的差距，甚至是超過他們。 1 項目要求 某沖裁件如圖1-1所示，其技術(shù)要求及生產(chǎn)信息如下： 產(chǎn)品名稱： U型連接件 材 料： H62黃銅 未注公差等級：IT13 生產(chǎn)批量： 大批量 厚 度: 0.5mm 單 位： mm 圖1-1 U形連接件草圖 2 工藝性分析 2.1 黃銅的工藝性分析 該零件在選材方面我選的是黃銅，主要是因為黃銅在工業(yè)上運(yùn)用非常地廣泛,黃銅是由銅和鋅組成的合金。 H62硬黃銅的力學(xué)性能如下所示： 抗拉強(qiáng)度N 412 斷后伸長率% ≥10 維氏硬度IIV 125～165 抗剪強(qiáng)度 412 從沖壓材料看，H62黃銅比較適合沖壓加工，同時，零件尺寸不大，胚料及沖裁件的剛性也較好，方便于送料和出件。 2.2 彎曲工藝 2.2.1 材料的性能 當(dāng)彎曲件進(jìn)行彎曲時，材料的性能也是彎曲件能否很好地彎曲的一個重要的因素，其中回彈和彎裂是兩個核心的問題，材料的塑性越好，彎曲件極限彎曲程度就越大，彎裂傾倒就越小，所以彎曲件工藝性地好壞取決于材料的斷后伸長率、彈性模量、和屈服強(qiáng)度。 2.2.2 彎曲件的結(jié)構(gòu)和尺寸 本彎曲件上有兩個直徑為2mm的圓形孔和長為6mm 寬為3mm的方形孔，要彎曲部分則是兩個長度為15mm寬度為2mm的長方形。彎曲件結(jié)構(gòu)相對簡單并且對稱，彎曲半徑上下均一致。另外圓角半徑和直邊高度也要經(jīng)過一系列的計算得出不宜過大也不宜過小。 2.2.3 彎曲件的結(jié)構(gòu)和尺寸 在實際加工中彎曲件的精度很難把握，影響它的因素有彎曲件本身的因素包括形狀和尺寸，模具的結(jié)構(gòu)還有精度，彎曲件材料的性能和厚度，另外工序的多少與選擇也是影響彎曲件的精度的原因。在一般情況下彎曲件的公差等級（尺寸）應(yīng)該在IT13以下，角度的公差應(yīng)該大于15度。 2.3 沖裁件的工藝分析 2.3.1 材料的機(jī)械性能 沖裁變形的毛坯應(yīng)該選用有良好的塑性，剛性和硬度的材料。這三種材料各自對應(yīng)著不同的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。塑性不好就會影響沖裁件的精度和質(zhì)量，硬度不好的話，沖件的平整度就很難把握，剛度太差則不利于送料和出件。我自己結(jié)合了很多的因素選擇了沖裁工藝性比較好的黃銅。 2.3.2 沖裁件的結(jié)構(gòu)和尺寸 （1）在沖裁件的結(jié)構(gòu)方面我們應(yīng)該盡量滿足簡單，對稱的原則。因為這樣有利于提高加工材料的利用率。 （2）沖裁件的圓角。沖裁件的內(nèi)外形轉(zhuǎn)角應(yīng)該避免尖角，應(yīng)該盡量采用圓弧過渡的方法，這樣的好處是有利于模具的加工，減少在熱處理過程中發(fā)生的開裂情況和提高模具的使用壽命。 表2-1 沖裁件最小圓角半徑 沖件種類 最小圓角半徑 黃銅、鋁 合金鋼 軟鋼 備注 落料 交角≥90° 交角<90° 0.18t 0.35t 0.35t 0.70t 0.25t 0.50t ≥0.25 ≥0.50 沖孔 交角≥90° 交角<90° 0.20t 0.40t 0.45t 0.90t 0.30t 0.60t ≥0.30 ≥0.60 根據(jù)方案分析兩個圓孔和一個方孔采用沖孔的沖裁方式，最后彎曲件采用直接落料的方式。因為本彎曲件的材料為黃銅，沖孔時交角的夾角≥90°。根據(jù)上表計算沖孔時的最小圓角半徑：0.2×0.5=0.1mm。落料時交角的夾角≥90°根據(jù)上表計算落料時的最小圓角半徑：0.18×0.5=0.8mm。 （3）沖孔尺寸。沖裁件的各個孔的沖裁受到凸模強(qiáng)度的影響，此外方孔圓孔的最小尺寸方面也受到材料性能的影響。具體分為有導(dǎo)向和無導(dǎo)向兩種情況，此模具類型為有導(dǎo)向型，關(guān)于有導(dǎo)向沖裁件的孔的最小尺寸見表2-2所示。 表2-2 有導(dǎo)向凸模沖孔的最小尺寸 沖件材料 圓形孔（直徑d） 矩形孔（孔寬b） 硬鋼 軟鋼及黃銅 鋁 0.5t 0.35t 0.3t 0.4t 0.3t 0.28t 注：t為料厚。 因為本彎曲件的材料為黃銅，厚度為0.5mm。根據(jù)上表計算的圓形孔的最小尺寸為0.35×0.5=1.75mm,矩形孔的最小尺寸為0.3×0.5=1.5mm。對比圖1-1所示尺寸以上計算結(jié)果完全符合。 2.4 彎曲件回彈量及應(yīng)對措施 2.4.1 影響回彈的因素 在實際彎曲過程中影響回彈的因素有很多比如說材料的力學(xué)性能、相對彎曲半徑、彎曲角度、彎曲方式和模具的間隙。分析的時候應(yīng)該根據(jù)實際情況進(jìn)行分析。 2.4.2 回彈量的確定 由于回彈量跟許多因素有關(guān)，各個因素之間又在相互影響，所以很難進(jìn)行具體的分析。在實際設(shè)計時我們可以根據(jù)CAE軟件來進(jìn)行分析，除此之外我們還可以根據(jù)簡單的計算和根據(jù)經(jīng)驗來初步確定。由于本零件回彈量比較小基本可以忽略不計，所以在這里就不做具體的計算。 2.4.3 減少回彈的措施 首先回彈是彎曲件加工過程的一個固定因素，是避免不了的，但是我們可以在實際設(shè)計制造過程中多多少少地避免一些。例如在彎曲件的設(shè)計過程中通過盡量避免選用過大的相對彎曲半徑、采用合理的彎曲工藝、合理地設(shè)計彎曲模的結(jié)構(gòu) 3 沖壓工藝方案 3.1 彎曲件的工序安排 該零件的彎曲成形方式如圖3-1所示。 圖3-1 彎曲件成形簡圖 初步擬定該U型連接板的彎曲方式如圖3-1所示，因為該零件比較簡單所以我采用了一次成形彎曲方式進(jìn)行彎曲。另外在彎曲件的工序安排方面因為本彎曲件尺寸較小而且需要大批量生產(chǎn)，為了方便操作、提高生產(chǎn)效率和定位的精準(zhǔn)我選用了沖裁、彎曲的連續(xù)沖壓的方式進(jìn)行生產(chǎn)。 沖裁工序的安排，根據(jù)排樣圖方案一所示本彎曲件一共分為八個工位，第一個工位為沖導(dǎo)正銷孔，第二個工位為沖切直徑為2mm的圓孔，第三個工位為空工位，第四個工位為沖切兩端廢料，第五個工位為沖切中部廢料，第六個工位為U形彎曲，第七個工位為沖長方形的孔，第八個工位為沖切載體。 3.2 沖壓工藝方案的確定 根據(jù)分析知道U形連接板的沖壓成形需要落料、沖孔和彎曲等多道工序，所以我們在實際設(shè)計的過程中制定合理的成形工藝方案就顯得尤為重要。在制定工藝方案的過程中我們要秉承這提高生產(chǎn)效率、降低成本的原則，這時候可以把多道工序合在一起做復(fù)合能夠復(fù)合的工序。但是這又使模具的復(fù)雜程度提高了從而又提高了實際制造中的成本。這就要求我們合理地選用方案來把成本降到最低。 所以我的彎曲件的沖壓成形方案基本確定為以下三種; 方案一：（1）先沖孔再彎曲后落料三步走的級進(jìn)模方案 方案二：（2）先彎曲最后落料沖孔的復(fù)合模方案 方案一基本沒有復(fù)合程序，工序簡單，模具結(jié)構(gòu)也較為簡單，但生產(chǎn)道次數(shù)較方案二較多。 方案二采用了復(fù)合模的方式，這樣做的好處是幾道工序一起完成這樣既減少了時間又減少了人力物力但是對模具實際設(shè)計過程中的精度要求很高，這樣做使得模具的設(shè)計費(fèi)和制造費(fèi)用翻倍反而得不償失。綜上所述我選擇了方案一級進(jìn)模的方案。 4 主要工藝計算 4.1 彎曲件展開長度的計算 基于彎曲件的相對彎曲半徑為r/t=0.2/0.5=0.4<0.5,按照書本上中性層展開長度計算。查表4-1可知U形連接板兩側(cè)彎曲部分的圓角的中性層內(nèi)移系數(shù)為x=0.24，彎曲件的展開長度等于各直邊部分長度與各圓弧部分長度總和。直邊部分的長度是不變的，而圓弧 部分的長度則需考慮材料的變形和中性層的位移。根據(jù)生產(chǎn)的實際，我們將彎曲件的展開尺寸計算分成為以下三種情況： （1） r/t>0.5的彎曲件。 （2） r/t<0.5的彎曲件。 （3） 鉸鏈?zhǔn)綇澢? 由于本人的彎曲件的r為0.2，t為0.5，故r/t<0.5。屬于第二種情況。 根據(jù)公式Lz=l1+l2+l3+0.6t（一次同時彎曲兩個角）可得展開長度計算；1.5+1.5+0.6t+9=12.3mm 表4-1 中興層位移系數(shù)x值 r/t 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 1.0 1.2 x 0.21 0.22 0.23 0.24 0.25 0.26 0.28 0.30 0.32 0.33 r/t 1.3 1.5 2 2.5 3 4 5 6 7 ≥8 x 0.34 0.36 0.38 0.39 0.40 0.42 0.44 0.46 0.48 0.50 注：來自《冷沖模具設(shè)計與項目實踐》P176 圖4-1 展開長度 4.2 凸模長度及凸凹模的圓角半徑 4.2.1 凸模長度 凸模長度的計算: 當(dāng)采用彈性卸料板時，凸模長度可表示為：L=凸模固定板厚度（mm）+卸料板（mm）+卸料彈性元件的安裝高度（mm） 即：L=15mm+14mm+15mm=44mm 又因為凸模的高度要低于卸料板至少1mm，所以本彎曲件的凸模高度為43mm 4.2.2 凸模圓角半徑 當(dāng)彎曲件的相對彎曲半徑r/t<5且不小于rmin/t時，凸模圓角半徑等于彎曲件的圓角半徑。故凸模圓角半徑為0.2mm 4.2.3 凹模圓角半徑 當(dāng)材料厚度小于2mm時，可取凹模圓角半徑為（3～6）t,故本彎曲件的凹模圓角半徑為3t=1.5mm 4.3 沖裁件的排樣 根據(jù)彎曲件展開長度的計算我們得知要得到圖1-1的零件我們所選用的彎曲件的毛坯的尺寸為24mm×12.3mm的矩形，我采用了一下兩種排樣圖方案相互對比。 （1）方案一如圖4-2所示。 圖4-2 排樣圖 方案一 材料規(guī)格選用600mm×1200×0.5mm的H62板材 當(dāng)我們豎著裁剪時每張板材上可得條料為600/26=23條； 每條條料可裁零件數(shù)（1200-1）/11=109件； 每張板可裁零件數(shù)23×109=2507件。 由零件圖可計算單個零件的材料面積為A0=224mm2： 材料利用率的計算： 工件面積：224 mm2 條料寬度：24＋1×2＝260 -0.3mm 步 距：11mm 根據(jù)公式:n=(A/BS)×100% 式中：n:為材料利用率； A：為一個沖裁件的實際面積，mm； S：為送料步距，mm； B：為條料寬度，mm。 材料利用率（單件） ：224/358×100%≈62％。 （2）方案二如圖4-3所示 圖4-3 排樣圖 方案二 由零件圖可計算單個零件的材料面積為A0=224mm2： 材料利用率的計算： 工件面積：224 mm2 條料寬度：12.3＋2×2＝160 -0.3mm 步 距：25mm 根據(jù)公式:n=(A/BS)×100% 材料利用率（單件） ：224/407×100%≈55％。 經(jīng)比較方案一和方案二的材料利用率存在很大的差別，方案一明顯勝于方案二，故我們選用方案一作為我們的最終排樣圖方案。 表4-2 最小搭邊值（部分） 材料厚度t/mm 工作件a1 側(cè)邊a 工作件a1 側(cè)邊a <0.25 ≥0.25～0.5 ≥0.5～0.8 ≥0.8～1.2 1.8 1.2 1.0 0.8 2.0 1.5 1.2 1.0 2.2 1.8 1.5 1.2 2.5 2.0 1.8 1.5 4.4 沖壓力的計算及設(shè)備 4.4.1 落料 沖壓力分為沖裁力（F）、卸料力(F×)、推件力(FT)和頂件力 采用平刃口凸模和凹模進(jìn)行沖裁時，沖裁力F=Ltτ 式中，L-------沖裁件周長（mm） T-------材料厚度（mm） τ-------材料的抗剪強(qiáng)度（MPa） F沖=F= Ltτ =6.28×0.5×412 =1293（N） ≈1.3（KN） 沖裁力：落料F落=L落×t×τ=2.02×0.5×412=416.12(N)≈0.4(KN) 推件力： FT=n×KT×F孔=2×0.05×1.3=0.13（KN） 其中K×、KT-------分別為卸料力系數(shù)、推桿力和頂件力系數(shù)其值見表4-2； 表4-2 卸料力、推件力和頂件力的系數(shù) 沖件材料 K× KT KD 純銅、黃銅 鋁、鋁合金 0.02～0.06 0.025～0.08 0.03～0.09 0.03～0.07 0.03～0.09 0.03～0.07 鋼（料厚t/mm） ～0.1 >0.1～0.5 >0.5～2.5 >2.5～6.5 >6.5 0.065～0.075 0.045～0.055 0.04～0.05 0.03～0.04 0.02～0.03 0.1 0.063 0.055 0.045 0.025 0.14 0.08 0.06 0.05 0.03 4.4.2 彎曲 此工件為U形彎曲件 U形彎曲件的計算公式為 F1=0.7KBt2σb/r+t 式中F1-------自由彎曲力 B-------彎曲件寬度 T-------彎曲件材料厚度 r-------彎曲內(nèi)半徑 σb-------材料抗拉強(qiáng)度 K-------安全系數(shù) 根據(jù)公式計算得F1=0.7×1.3×12.3×0.52×412/0.5+0.5≈1.15(KN) 4.4.3 沖孔 沖孔的力就是前面我們在落料是計算得那個。 沖孔力：F沖=F= Ltτ =6.28×0.5×412 =1293（N） ≈1.3（KN） 推件力：FT=nKTF沖 =2×0.05×1.3KN =0.13KN 總沖壓力為： 推件力+沖孔力=F∑=FT+F沖=1.3+0.13=1.43KN 4.4.4 沖壓設(shè)備的選擇 沖壓設(shè)備的選擇是工藝設(shè)計中至關(guān)重要的一步，其關(guān)系到模具使用壽命、產(chǎn)品安全以及生產(chǎn)效率等一系列的問題。沖壓設(shè)備的選擇大致包括兩個方面：規(guī)格和類型。 首先，我們要根據(jù)各工序受沖壓力的大小，工件的尺寸，精度情況和批量的大小來確定壓力機(jī)的類型。 由于本彎曲件的沖壓力均較小，工件的尺寸也較小，因此我選擇了可傾式開式壓力機(jī)。根據(jù)表4-3壓力機(jī)參數(shù)以及注意壓力機(jī)行程需大于工件高度兩倍的要求我選用了J23-6.5壓力機(jī)。 表4-3 開式雙柱可傾式壓力機(jī)（部分）主要技術(shù)規(guī)格 型號 J23-6.5 J23-10 J23-16 J23-25 J23-35 J23-40 J23-63 J23-80 公稱壓力/KN 63 100 160 250 350 400 630 800 滑塊行程/mm 35 45 55 65 80 100 100 `130 滑塊行程次數(shù)(次/min) 170 145 120 55 50 80 40 45 最大閉合高度/mm 150 180 220 270 280 300 400 380 閉合高度調(diào)節(jié)量/mm 35 35 45 55 60 80 80 90 滑塊中心線至床身距離/mm 110 130 160 200 205 220 310 290 立柱距離/mm 105 180 220 270 300 300 420 380 工作臺尺寸/mm 前后 200 240 300 270 380 420 570 540 左右 310 370 450 560 610 630 860 800 工作臺孔尺寸/mm 前后 110 130 160 200 200 150 310 230 左右 160 200 240 290 290 300 450 360 直徑 140 170 210 260 260 200 400 280 墊板尺寸/mm 厚度 30 35 40 50 60 80 80 100 直徑 150 200 模柄孔尺寸/mm 直徑 30 30 40 40 50 50 50 60 深度 55 55 60 60 70 70 70 80 滑塊/mm 前后 190 230 360 350 左右 210 300 400 370 床身最大可傾斜角 45° 35° 35° 30° 20° 30° 25° 30° 參照上表可得該壓力機(jī)與模具設(shè)計有關(guān)系的參數(shù)為： 公稱壓力：63KN 滑塊行程：35mm 最大閉合高度：150mm 閉合高度調(diào)節(jié)量：35mm 工作臺尺寸：200mm×310mm 工作臺板厚度：30mm 模柄孔尺寸：30mm×55mm 工作臺尺寸：110mm×160mm 4.4.5 壓力中心的確定 模具的壓力中心是指沖壓合力作用點(diǎn)的為止。為確保壓力機(jī)和模具正常工作，應(yīng)該使沖模的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心重合。從而避免在實際沖裁的過程中因為壓力機(jī)與沖模的中心偏離導(dǎo)致的滑塊和導(dǎo)軌之間以及模具導(dǎo)向零件產(chǎn)生不均勻磨損降低模具和壓力機(jī)的使用壽命。此外形狀簡單且對稱的零件，比如說正方形，其壓力中心就在兩對角線的交點(diǎn)，圓形的壓力中心就在圓的中心點(diǎn)。 此套模具的壓力中心就是彎曲件中的正方形沖孔的對角線的交點(diǎn)。 4.5 模具刃口尺寸的計算 4.5.1 沖裁間隙的確定 沖裁間隙是沖裁模凸、凹模刃口之間的間隙。凸模凹模單側(cè)的間隙稱為單面間隙，用Z/2表示，兩側(cè)間隙之和稱為雙面間隙，用Z表示。 通常情況下沖裁間隙的確定有理論確定法和經(jīng)驗確定法兩種，理論確定法需要知道剪裂紋與垂線間的夾角，很難測量，故選用經(jīng)驗確定法。具體數(shù)值可見下表4-4。 表4-4 沖裁模初始雙面間隙 材料厚度t/mm 軟鋁 純銅、黃銅、軟銅 Zmin Zma× Zmin Zma× 0.2 0.008 0.012 0.010 0.014 0.3 0.012 0.018 0.015 0.021 0.4 0.016 0.024 0.020 0.028 0.5 0.020 0.030 0.025 0.035 來自《冷沖模具設(shè)計與項目實踐》P52 因為本材料為0.5mm的黃銅，故查表得沖裁間隙得落料和沖孔模刃口初始雙面間隙為Zmin=0.025，Zmax=0.035。 4.5.2 落料刃口尺寸的計算 圖4-4 入體原則標(biāo)注 （1） 零件的尺寸標(biāo)注需要根據(jù)“入體原則”標(biāo)注，如圖4-4所示。 （2） 上面已經(jīng)說了Zmin=0.025，Zmax=0.035，則Zmax-Zmin=0.01。在磨損系數(shù)的選擇方面，一般沖件精度在IT11至IT13以上都選x=０.75。 （3） 確定刃口尺寸公差。查表4-5可得凸、凹模的制造公差為：δp=0.02mm, δd=0.02mm。δp+δd=0.02mm+0.02mm=0.04m> Zmax-Zmin=0.01,不滿足凸、凹模分別制造，故采用凸模與凹模配制法，具體制造公差如下： δd=0.6（Zmax-Zmin）=0.6×0.01=0.006mm 將上述各參數(shù)值帶入公式，得刃口尺寸為： Dd＝（Ｄmax-x△）+δd 0=（2.1-0.75×0.1）+0.036 0=2.025+0.036 0 mm Dd＝（Ｄmax-x△）+δd 0=（0.7-0.75×0.1）+0.036 0=0.625+0.036 0 mm 凸模尺寸采用與凹模配做的方法,同時要保證凸、凹模雙邊間隙為0.005mm,且沿周邊均勻。 4.5.3 沖孔刃口尺寸的計算 第（1）、（2）步的基本參數(shù)和落料一致，因為沖件精度為IT12，所以磨損系數(shù)x=0.75 。 （3）確定刃口尺寸公差。查表4-5可得凸、凹模刃口制造公差為：δp=0.02mm, δd=0.02mm。δp+δd=0.02mm+0.02mm=0.04m> Zmax-Zmin=0.01,不滿足凸、凹模分別制造，故采用凸模與凹模配制法。 圓孔凸模刃口尺寸： dp=(1.9+0.75×0.1)0 -0.02=1.980 -0.02 mm 方孔凸模刃口尺寸： dp=(5.85+0.75×0.15)0 -0.02=5.960 -0.02 mm dp=(2.88+0.75×0.12)0 -0.02=2.970 -0.02mm 中間廢料切除凸模刃口尺寸： dp=(14.82+0.75×0.18)0 -0.02=14.950 -0.02 mm dp=(0.9+0.75×0.1)0 -0.02=0.970 -0.02 mm 兩端廢料切除凸模刃口尺寸： dp=(8.85+0.75×0.15)0 -0.02=8.960 -0.02 mm dp=(1.9+0.75×0.1)0 -0.02=1.980 -0.02 mm dp=(4.38+0.75×0.12)0 -0.02=4.470 -0.02 mm dp=(0.6+0.75×0.1)0 -0.02=0.590 -0.02 mm 凹模尺寸采用與凸模配做的方法，時要保證凸、凹模雙邊間隙為0.005mm,且沿周邊均勻。 表4-5 規(guī)則形狀（圓形、矩形）沖裁時凸、凹模刃口的制造公差 基本尺寸 凸模偏差δp 凹模偏差δd ≤18 >18～30 >30～80 >80～120 0.020 0.020 0.020 0.025 0.020 0.025 0.030 0.035 5 模具結(jié)構(gòu)分析 5.1 模具的總體結(jié)構(gòu)圖 如圖5-1所示，此套模具為級進(jìn)模，凹模2定位與下模座1之上，導(dǎo)料板位于凹模板之，三者依靠螺釘21進(jìn)行固定。凸模依靠階梯固定在凸模板上面，墊板墊在凸模之上。工作時上模部分進(jìn)行下行凸模接觸凹模口進(jìn)行沖裁，卸料時通過卸料螺釘和彈性卸料板進(jìn)行卸料。 1-下模座；2-凹模板；3-導(dǎo)料板；4-凸模；5-圓孔凸模；6-凸模固定板；7-墊板；8-內(nèi)六角螺釘；9-模柄；10-打桿；11-卸料螺釘；12-大彈簧；13-兩端廢料切斷凸模；14-中間廢料切斷凸模；15-彎曲凸模；16-沖切載體凸模；17-方孔凸模；18-彈性卸料板；19-頂件器；20-小彈簧；21-內(nèi)六角螺釘；22-導(dǎo)套；23-導(dǎo)柱；24-上模座；25-；圓柱銷 圖5-1 裝配總圖主視圖 圖5-2 模具裝配總圖 左視圖 圖5-3 模具裝配總圖 俯視圖 5.2 凹模板的輪廓尺寸及示意圖 輪廓尺寸：矩形板式凹模輪廓尺寸包括凹模板的長度（L）、寬度（B）和厚度（H）。平面尺寸L和B的構(gòu)成除了最大距離S１和S２外，尺寸L和B的確定應(yīng)協(xié)調(diào)以下幾方面因素： （１） 螺孔、銷孔的布置空間應(yīng)滿足表５－１的要求。 表5-1 螺孔、銷孔的最小布置尺寸 簡圖 螺釘孔 M6 M8 M10 M12 M16 M20 M24 A 淬火 10 12 14 16 20 25 30 不淬火 8 10 11 13 16 20 25 B 淬火 7 8 9 10 12 13 17 C 淬火 5 不淬火 3 銷釘孔 ?4 ?6 ?8 ?10 ?12 ?16 ?20 D 淬火 7 9 11 12 15 16 20 不淬火 4 6 7 8 10 13 16 （3）凹模刃壁至凹模板外緣的距離（w1、w２、w３、w４）一般取凹模板厚度的１.5至２倍，刃口形狀為圓弧時取最小值，為直線時取中指，為尖角時取最大值。 具體凹模板的數(shù)據(jù)見圖５－２所示： 圖5-2 凹模板 5.3 凸模的尺寸及示意圖（部分） 圖5-3 凸模 5.4 彈性卸料板的尺寸 圖5-4 彈性卸料板 5.5 彈簧的選擇 沖模常用的卸料彈簧有圓柱螺旋壓縮彈簧和蝶形彈簧。在本套模具中我選用的是圓柱螺旋壓縮彈簧。 5.6 模架的選擇 根據(jù)自己設(shè)計的模具的閉合高度，對應(yīng)壓力機(jī)的閉合高度數(shù)據(jù)，還有凸、凹模板的周界來選擇模架。 凹模周界L=118mm、B=51mm.閉合高度為97mm。在此選用I級精度的后側(cè)導(dǎo)柱模架。 沖孔和落料時的模架為： GB2855.6-81H.20 上模座：L/mm×B/mm×H/mm=160×100×35 GB2855.6-81H.20 下模座：L/mm×B/mm×H/mm=160×100×35 彎曲時的模架為： L/mm×B/mm×H/mm=160×100×35 L/mm×B/mm×H/mm=160×100×35 總 結(jié) 這份設(shè)計我花了大約一個月的時間，在這段時間里我認(rèn)真仔細(xì)地收集了彎曲模的大部分信息，包括對沖件材料的分析，沖壓方案的選擇，各個零件的選擇和各個板的確定我都化了很多的心思。在這個設(shè)計過程中我對AUTOCAD和UG這方面的知識掌握地更加牢固。 首先，第一步是確定論文題目，經(jīng)過仔細(xì)地思考，以及在老師地幫助下我確定了我的題目，即U形連接件的彎曲模設(shè)計。要知道論文題目很重要，好的論文題目可以讓你的思想更加開闊，豁達(dá)，在實際設(shè)計過程中也省去了不必要的麻煩。論文題目選好后的第二步就是開始對零件進(jìn)行分析，確定其材料，大小尺寸是否適合沖裁，彎曲。確定下來之后即是對零件的工藝性分析，這期間我查閱了大量的資料，得出了此零件的工藝性性能。第三步是零件排樣圖的確定，在設(shè)計排樣圖的時候涉及到搭邊值需要查表得知，不同的排樣方式關(guān)系到實際生產(chǎn)過程中材料利用率的問題，所以我們應(yīng)該盡量多的設(shè)計不同的排樣圖得出哪種方式材料利用率最高。第四步是各個板的設(shè)計，其中最要注意的是凹模板，凹模板的輪廓尺寸，以及凹模孔到邊的距離都是要查書得出具體數(shù)據(jù)的。第五步是凸模、凹模刃口尺寸的確定，長度、深度的確定，壓力中心的選擇與確定。最后一步是模架和壓力機(jī)的選擇，模架的選擇需要根據(jù)模具的長度，凹模板的輪廓尺寸來確定，壓力機(jī)的選擇則要根據(jù)模具的沖壓力來做出具體的權(quán)衡。 剛開始不知道怎么寫比較迷茫，后來在老師的幫助下有了自己的想法，先是確定了我自己要做的論文題目，然后再是根據(jù)論文收集資料，不斷在實踐中總結(jié)知識從而添加到自己的畢業(yè)論文中。彎曲模的設(shè)計關(guān)鍵點(diǎn)還是在彎曲這道工序上，這道工序要考慮的內(nèi)容有很多比如說彎曲時的彎曲力、彎曲件彎曲時的回彈量等都是必須要考慮的內(nèi)容。每一次的修改，每一次的嘗試都是向前勇敢的地邁了一步。盡管過程異常艱辛，我還是堅持了下來，因為這是畢業(yè)的固性條件，我在寫論文的過程中也學(xué)到了很多的知識，讓我的信念更加地堅定。 致 謝 大學(xué)三年中我要感謝的人有很多，我要感謝我的老師在我迷茫時能給我指出正確的道路，就像燈塔一樣照耀著在大海中迷路的水手。我要感謝我的同學(xué)，是他們陪我一起玩耍，陪我一起成長，在平常的生活中給了我無微不至的照顧。我最要感謝的人就是我的父母，是他們給了我上大學(xué)的機(jī)會，使他們用自己的血汗錢供我上學(xué)讓我認(rèn)識了我的老師，同學(xué)們。 附 錄 參考文獻(xiàn) [1] 翁其金，冷沖壓技術(shù). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001. [2] 徐正坤. 沖壓模具及設(shè)備. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005. [3] 模具實用技術(shù)叢書編委會. 沖模設(shè)計應(yīng)用實例. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000. [4] 沖模設(shè)計手冊編寫組. 沖模設(shè)計手冊. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001. [5] 姜奎華. 沖壓工藝模具設(shè)計. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003. [6] 甄瑞麟．模具制造技術(shù)．　北京：機(jī)械工業(yè)出版社，25． [7] 胡石玉．精密模具制造工藝．南京：東南大學(xué)工業(yè)出版社，2004． [8] 李發(fā)志．模具先進(jìn)制造技術(shù)．　北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003． [9] 華中科技大學(xué)．沖壓件可成形性分析培訓(xùn)手冊 [10] 華峰精益科技有限公司 沖壓工藝及模具結(jié)構(gòu)設(shè)計培訓(xùn)手冊 25 畢業(yè)設(shè)計（論文）中期檢查表 設(shè)計（論文）題目 U形連接件的彎曲模設(shè)計 檢 查 項 目 是 否 綜合、補(bǔ)充填寫 學(xué) 生 填 寫 正在按計劃完成 √ 學(xué)生簽名：杭晨 年 月 日 能完成任務(wù)書規(guī)定的任務(wù) √ 工作學(xué)習(xí)態(tài)度端正 √ 能遵守紀(jì)律、按時出勤 √ 每周與指導(dǎo)教師見面 √ 累積請假課時 2 累積曠課課時 無 每周與指導(dǎo)教師見面幾小時 2（小時） 指導(dǎo)教師填寫 任務(wù)書填寫完整、規(guī)范 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 正按進(jìn)度計劃進(jìn)行 學(xué)生態(tài)度端正、無曠課 每周與學(xué)生見面幾小時 （小時） 專業(yè)負(fù)責(zé)人 填寫 是否按要求進(jìn)行 專業(yè)負(fù)責(zé)人簽字： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 課題名稱： U形連接件的彎曲模設(shè)計 學(xué)生姓名： 杭晨 學(xué) 號： 140301111237 院（系）： 中德工程學(xué)院 專業(yè)班級： 模具設(shè)計與制造1413 指導(dǎo)教師： 起止日期 年 月 日至 年 月 日 一、課題來源、目標(biāo)及意義 本U形連接件主要用于電氣結(jié)構(gòu)組件中的單元連接件，U形連接件在生活中很常見。而且U形連接件的尺寸較小，很適合我們這些模具專業(yè)的初學(xué)者作為自己的研究項目。 研究該項目是為了更好的去學(xué)習(xí)U形連接件的設(shè)計過程，熟悉怎樣用一些軟件，比如用UG畫三維圖、CAD繪二維圖等。通過此次畢業(yè)設(shè)計，學(xué)生將對沖壓模有更進(jìn)一步的了解。 對于本次設(shè)計，學(xué)生將綜合運(yùn)用所學(xué)知識，完成材料的選用、材料的工藝分析、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計、凹模板尺寸的確定、繪制主要零件的零件圖、模具裝配圖的繪制等。在以后的設(shè)計模具時，學(xué)生就知道如何去設(shè)計模具，讓學(xué)生對沖壓模充滿興趣。 二、畢業(yè)設(shè)計（論文）內(nèi)容及要求 在本次設(shè)計過程中主要運(yùn)用了UG對U形連接件的模具總裝配圖的繪畫，用AUTOCAD對模具中的凹模板、彈性卸料板、凸模進(jìn)行繪畫，極大的提升了學(xué)生的繪圖能力。 通過本次模具的設(shè)計對學(xué)生的能力很大，了解沖壓模的制作過程，零件的工藝性分析、沖壓方案的確定、主要工藝尺寸的計算以及最后模具結(jié)構(gòu)的分析。 三、畢業(yè)設(shè)計（論文）進(jìn)程安排 序號 設(shè)計（論文）各階段名稱 計劃時間 1 畢業(yè)設(shè)計輔導(dǎo)，學(xué)生進(jìn)行相關(guān)準(zhǔn)備工作，選題并審批。 2 教師下發(fā)任務(wù)書，學(xué)生完成開題報告，教師審核。 3 學(xué)生提交開題報告并開始設(shè)計，教師指導(dǎo)。 4 老師指導(dǎo)，學(xué)生更改并定稿。 5 提交畢業(yè)設(shè)計材料（電子稿與紙質(zhì)稿）。 6 畢業(yè)設(shè)計答辯。 四、參考書及參考文獻(xiàn) [1] 翁其金，冷沖壓技術(shù). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001. [2] 徐正坤. 沖壓模具及設(shè)備. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005. [3] 模具實用技術(shù)叢書編委會. 沖模設(shè)計應(yīng)用實例. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000. [4] 沖模設(shè)計手冊編寫組. 沖模設(shè)計手冊. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001. [5] 姜奎華. 沖壓工藝模具設(shè)計. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003. [6] 甄瑞麟．模具制造技術(shù)．　北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005． [7] 胡石玉．精密模具制造工藝．南京：東南大學(xué)工業(yè)出版社，2004． [8] 李發(fā)志．模具先進(jìn)制造技術(shù)．　北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003． 指導(dǎo)教師（簽字）: 院（系）主任（簽字）: