3572 彎板沖壓成型工藝與模具的設計,沖壓,成型,工藝,模具,設計 河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書26參考文獻[1] 歐陽波儀. 編著 多工位級進模設計標準教程. 化學工業(yè)出版社，2008[2] 翟德梅 段維峰. 編著 模具制造技術. 化學工業(yè)出版社，2005[3] 原紅玲. 編著 沖壓工藝與模具設計. 機械工業(yè)出版社，2008[4] 孫鳳勤 閻亞林. 編著 沖壓與塑壓成形設備. 高等教育出版社，2003[5] 司乃均 許德珠. 編著 熱加工工藝基礎. 高等教育出版社，2000[6] 許德珠. 編著 機械工程材料. 高等教育出版社，2000[7] 寇世瑤. 編著 機械制圖. 高等教育出版社，2002.[8] 沈學勤 李世維. 編著 極限配合與技術測量. 高等教育出版社，2001[9] 楊占堯. 編著 沖壓模具圖冊 高等教育出版社，2007[10]王曉江. 主編 模具設計與制造專業(yè)英語 機械工業(yè)出版社，2008[11] 高軍 李熹平 修大鵬等 編著. 沖壓模具標準件選用與設計指南.化學工業(yè)出版社，2007河南機電高等?？茖W校畢 業(yè) 設 計 說 明 書畢業(yè)設計題目：彎板沖壓成型工藝與模具的設計系 部 材料工程系 專 業(yè) 模具設計與制造 班 級 模具 066 班 學生姓名 耿 奇 學 號 061307138 指導教師 劉軼 2009 年 5 月 15 日 河南機電高等專科學校畢業(yè)設計任務書系 部： 材料工程系 專 業(yè)： 模具設計與制造專業(yè) 學 生 姓 名 : 耿奇 學 號: 061307138 設計(論文) 題目： 彎板沖壓成型工藝及模具的設計 起 迄 日 期: 2009 年 3 月 11 日~ 5 月 20 日 指 導 教 師: 劉 軼 2009 年 3 月 11 日畢 業(yè) 設 計（論 文）任 務 書1．本畢業(yè)設計（論文）課題來源及應達到的目的：本畢業(yè)設計來源于沖壓模具設計圖冊。本設計主要的目的是讓學生熟練掌握沖壓模具的基本原理和構成。讓學生在較短的時間內對沖壓工藝及模具知識進行必要的整合，重點鍛煉對沖壓工藝及模具知識的實際應用，達到把學生培養(yǎng)成技能型人才的要求。2．本畢業(yè)設計（論文）課題任務的內容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術要求、工作要求等）：08 冷軋鋼 厚度 2mm大批量生產(chǎn) 公差 IT14 級本畢業(yè)設計課題任務的內容： （1）設計說明書一份（2）裝配圖一份（按 1：1 打印）（3）零件圖 12 張（所有非標零件）（4）工藝卡、工序卡各一份本畢業(yè)設計要求：認真查閱相關資料，要求學生獨立完成。所在專業(yè)審查意見：負責人： 年 月 日系部意見：系領導： 年 月 日河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書11 緒論目前，我國沖壓技術與工業(yè)發(fā)達國家相比還相當?shù)穆浜?，主要原因是我國在沖壓基礎理論及成形工藝、模具標準化、模具設計快速化等程度不高的原因。1.1 國內外發(fā)展概況改革開放 20 多年來，我國的模具工業(yè)獲得了飛速的發(fā)展，設計、制造加工能力和水平、都有一了很大的提高。據(jù)中國模具工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，1995 年中國模具總產(chǎn)值為145 億元，而 2003 年已達 450 億元左了，年均增長 14%。另據(jù)統(tǒng)計 2004 年中國（不包括臺灣、香港、澳門地區(qū)）共有模具專業(yè)生產(chǎn)廠、產(chǎn)品廠配套的模具車問（分廠）近20000 家，約 60 萬從業(yè)人員，年模具總產(chǎn)值達 1 億元人民幣以上的有十多家。但是，我國模具工業(yè)現(xiàn)有能力只能滿足需求最的 60%左右，還不能適應國民經(jīng)濟發(fā)展的需要。據(jù)有關部門統(tǒng)計，1997 年進口模具價值 6-3 億美元，這還不包括隨設備一起進口的模具；1997 年出口模具僅為 7800 萬美元。目前我國模具工業(yè)的技術水平和制造能力，是我國國民經(jīng)濟建設中的薄弱環(huán)節(jié)和制約經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的瓶頸。國內已經(jīng)認識到了模具在制造業(yè)中的重要基礎地位，許多模具企業(yè)十分重視技術發(fā)展，增大了用于模具技術進步的投資。1.2 我國未來模具的研發(fā)探討——模具設計的標準化、網(wǎng)絡化、智能化、三維化、集成化 1、標準化標準化是實現(xiàn)模具專業(yè)化生產(chǎn)的基本前提，是系統(tǒng)提高整個模具行業(yè)技術水平和經(jīng)濟效益的重要手段，是機械制造業(yè)向深層次發(fā)展必由之路。國際上工業(yè)發(fā)達的國家和公司都極為重視模具的標準化，我國的模具標準化程度不足 30%，而且標準品種少、質量低、交貨期長，嚴重阻礙模具的合理流向和效能發(fā)揮。CAD/CAM 系統(tǒng)可建立標準零件數(shù)據(jù)庫，非標準零件數(shù)據(jù)庫和模具參數(shù)數(shù)據(jù)庫。標準零件庫中的零件在 CAD 設計中可以隨時調用，并采用 GT（成組技術）生產(chǎn)。非標準零件庫中存放的零件，雖然與設計所需結構不盡相同，但利用系統(tǒng)自身的建模技術部可以方便地進行修改，從而加快設計過程，典型模具結構庫是在參數(shù)化設計的基礎上實現(xiàn)的，按用戶要求對相似模具結構進行修 改，即可生成所需結構。河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書22、集成化模具 CAD/CAM 技術與 GT、CE(Concurrent Engineering)、CAE、CAPP(Computer Aided Process Program-ming)等技術密切相連，組成一個有機的整體，其關鍵在于建立一個統(tǒng)一的全局模具產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型，在產(chǎn)品開發(fā)，模具設計中，提供全部的信息，使信息共享，交換處理和反饋，它綜合了計算機技術，系統(tǒng)集成技術，并行技術和管理技術，體現(xiàn)了系統(tǒng)化思想直至發(fā)展為 CIMS(Computer Integrated Manufacture System，計算機集成制造系統(tǒng)) 。模具軟件功能的集成化要求軟件的功能模塊比較齊全，同時各功能模塊采用同一數(shù)據(jù)模型，以實現(xiàn)信息的綜合管理與共享，從而支持模具設計、制造、裝配、檢驗、測試及生產(chǎn)管理的全過程，達到實現(xiàn)最佳效益的日的。如英國 Delcam 公司的系列化軟件就包括了曲面/實體幾何造型、復雜形體工程制圖、工業(yè)設計高級渲染、塑料模設計專家系統(tǒng)、復雜形體 CAM、藝術造型及雕刻自動編程系統(tǒng)、逆向工程系統(tǒng)及復雜形體在線測量系統(tǒng)等。集成化程度較高的軟件還包括：Pro/E、UG 和 CAT1A 等。3、模具設計、分析及制造的三維化。傳統(tǒng)的二維模具結構設計已越來越不適應現(xiàn)代化生產(chǎn)和集成化技術要求。模具設計、分析、制造的三維化、無紙化要求新一代模具軟件以立體的、直觀的感覺來設計模具，所采用的三維數(shù)字化模型能方便地用于產(chǎn)品結構的 CAE 分析、模具可制造性評價和數(shù)控加工、成形過程模擬及信息的管理與共享。如 Pro/E、U G 和 CAT1A 等軟件具備參數(shù)化、基于特征、全相關等特點，從而使模具并行工程成為可能面向制造、基于知識的智能化功能是衡量模具軟件先進性和實用性的重要標志之一。如 Cimatron 公司的注射模專家軟件能根據(jù)脫模力向自動產(chǎn)生分型線和分型面，生成與制品相對應的型芯和型腔，實現(xiàn)模架零件的全相關，自動產(chǎn)生材料明細表和供 NC 加工的鉆孔表格，并能進行智能化加工參數(shù)設定、加工結果校驗等。4、網(wǎng)絡化與協(xié)同設計隨著模具工業(yè)規(guī)模的不斷擴大，要做到資源信息共享、交換等，網(wǎng)絡化設計的發(fā)展是必然的，將以微機為中心的智能工作站達成了分布式系統(tǒng)構成 CAD/CAM/CAE/CAPP微機局域網(wǎng)絡，結構靈活，功能愈加強大，并伴隨著 Internet/Intranet 網(wǎng)的進一步拓展，系統(tǒng)提供了異地設計人員在同一時間對同一個參數(shù)進行評價和修改，實現(xiàn)異地操作與數(shù)據(jù)交換，使一個項目在多臺計算機上協(xié)作完成，以適應不同地區(qū)的現(xiàn)有資源和生產(chǎn)設備資源的要求和利用。這種基于 Internet 下的協(xié)同設計實現(xiàn)了企業(yè)間的“集成化” ，它將成為模具制造業(yè)全球化的發(fā)展 趨勢。河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書3隨著模具在企業(yè)競爭、合作、生產(chǎn)和管理等力一面的全球化、國際化，以及計算機軟硬件技術的迅速發(fā)展，模具軟件應用的網(wǎng)絡化的發(fā)展趨勢是使 CAD/CAE/CAM 技術跨地區(qū)、跨企業(yè)、跨院所在整個行業(yè)中推廣，實現(xiàn)技術資源的重新整合，使虛擬設計、敏捷制造技術成為可能。美國在其《21 世紀制造企業(yè)戰(zhàn)略》中指出，到 2006 年要實現(xiàn)汽車工業(yè)敏捷生產(chǎn)/虛擬工程方案，使汽車開發(fā)周期從 40 個月縮短到 4 個月。5、智能化CAD/CAM 系統(tǒng)智能化主要表現(xiàn)在專家系統(tǒng)思想的引入，通過虛擬專家來處理模具設計制造中的問題，專家系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)模塊知識庫模塊和控制模塊，專家系統(tǒng)可以解決知識表示，特征統(tǒng)計，推理力法，概念設計等問題，具有啟發(fā)性、靈活性等特點，整個系統(tǒng)具備人上智能(AI)理想的智能模具 CAD/CAM 系統(tǒng)響應，自動產(chǎn)生設計方案，對方案進行最優(yōu)評價和選擇，并對模具設計制造提供全方位的過程響應和處理。1.3　彎曲模模具設計與制造方面1.3.1 彎曲沖孔連續(xù)模模具設計的設計思路彎曲和沖孔是沖壓基本工序，它是利用凸模模在壓力機作用下，將平板坯料彎曲成型或沖裁出凸模的形狀的加工方法。但是，加工出來的制件的精度都很底。一般情況下，彎曲件的尺寸精度應在 IT11 級以下，不宜高于 IT9 級。1.3.2 彎曲沖孔連續(xù)模模具設計的進度1.了解目前國內外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀，所用時間 20 天；2. 確定加工方案，所用時間 5 天；3. 模具的設計，所用時間 30 天；4．模具的調試．所用時間 5 天；河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書42 彎板的工藝分析工件名稱：彎板生產(chǎn)批量：大批量材料：08 鋼厚度：2mm工件簡圖：如圖所示2.1 彎曲沖孔的工藝分析為此工件典型的 U 形件，零件圖中的尺寸公差為未注公差，在處理此類公差等級時常采用 IT14 級要求。彎曲圓角半徑 R 為 2mm，大于最小彎曲半徑(rmin=0.6t=0.6×2mm=1.2mm)，故此彎曲件的形狀、尺寸、精度均滿足彎曲工藝的要求，可用彎曲工序加工。此彎曲件上有 2 個孔，需采用沖孔的方式加工，孔的直徑為 4.5mm，形狀簡單，且對稱。沖裁件所能達到精度為 IT11~IT14 級。故該零件的精度要求能夠在沖裁加工中得到滿足。 2.2 工藝方案的確定 河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書5該零件所需要的加工工序為沖孔、彎曲、切斷?？蓴M定出以下幾種方案：方案一：用簡單的模具分開加工，即沖孔——彎曲。方案二：采用斜鍥式側面沖孔復合模。方案三: 采用沖孔-切斷-彎曲級進模。方案一生產(chǎn)效率低，工件累計誤差大，操作不方便，由于該工件是大批量生產(chǎn)，方案二和方案三具有很大的優(yōu)越性，而且也與此次設計的精神相一致。該零件 φ4.5 的孔與邊緣之間的最小距離是 7.75mm，大于此零件要求的最小的壁厚。可以采用采用斜鍥式側面沖孔復合?；虿捎脹_孔-切斷-彎曲級進模。復合模模具的形位精度和尺寸精度容易保證，且生產(chǎn)效率較高，但模具較復雜，模具制造較困難。級進模不僅生產(chǎn)效率高，而且同時也能保證制件的精度，通過對上述三種方案的分析比較，該零件的制作生產(chǎn)采用方案三的級進模比較合適。河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書63 排樣設計多工位級進模的排樣，除了遵守普通沖壓模具的排樣原則外，還應遵守級進模的排樣原則。1.第一工位一般安排沖孔和沖工藝導正孔。2.沖壓件上孔的數(shù)量較多，且孔的位置太近時，可分布在不同公位沖出。3.為提高凹模鑲塊、卸料板和固定板的強度，保證各零件安裝位置不發(fā)生干涉，可在排樣中設置空工位，空工位的數(shù)量根據(jù)模具的結構要求而定。4.當局部有壓筋時，一般安排在沖壓前，防止由于壓筋造成孔的變形。5.成型方向的選擇要有利于模具的設計和制造，有利于送料的順暢。若成型方向與沖壓方向不同，可采用斜滑塊，杠桿和擺塊等機構來轉換成型方向。 排樣圖條料寬度 B=30mm 步距 S=112.85mm河南機電高等專科學校畢業(yè)設計說明書74 工藝尺寸的計算4.1.彎曲工藝尺寸的計算4.1.1 彎曲件展開長度的計算 當彎曲圓角半徑較小 （r0.5t)時，可以根據(jù)中性層長度不變的原理計算。因為 R=2>0.5×2，屬于圓角半徑較大的彎曲件。所以彎曲件展開長度按直邊區(qū)與圓邊區(qū)分段進行計算。將直邊區(qū)視為彎曲前后長度沒有發(fā)生變化，將圓角區(qū)展開長度按彎曲前后中性層長度沒有發(fā)生變化進行計算。1.由于 R/t=2/2=1，查表得出，中性層位移系數(shù) x=0.41變形區(qū)中性層曲率半徑 ρ 按公式計算ρ=r+xt=2+0.41×2=2.82mm2.中性層的長度L 總 =Σ L 直+ ΣL 弧L 弧= ρ= ×2.82=4.427mm?180π α ??904.3式中 L 總——坯料展開總長度；L 弧——彎曲件彎曲圓角部分的長度；α——彎曲中心角； 該毛坯展開長度為L 總=[（35-2-2）×2+（50-2×2-2×2）+4.427×2]=（31×2+42+8.854）mm=112.85mm4.1.2 彎曲模工作部分尺寸的計算河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書81.凸模圓角半徑 由于此工件 R/t=2/2=1mm 較小，且 R 為 2mm，大于最小彎曲半徑（rmin=0.4t=0.4×2=0.8mm） ，故凸模圓角半徑 r 凸=R=2mm。2.凹模圓角半徑 凹模圓角半徑一般按材料厚度 t 來選取，因為材料厚度為2mm，所以 r 凹=（2～3）t，故凹模圓角半徑取 r 凹=4mm。 3.凹模工作部分深度的設計計算 凹模工作部分的深度將決定板料的進模深度，同時也影響到彎曲件直邊的平直度，對工件的尺寸精度造成一定的影響。此彎曲件：直邊長度為 35mm，板料厚度 2mm，查表得出凹模的底部最小厚度 h0=4mm，因此凹模工作部分最小深度為 h 凹=24mm。 4.凸凹模間隙 當工件精度要求不高或校正彎曲時，生產(chǎn)中常采用調整凸凹模間隙的方法來解決工件回彈的問題。設計彎曲模時將凹模設計成可以調節(jié)的。由于凹模設計成可調式的，故將凸凹模的間隙 調整成材料的厚度 t，即 =2mm。2Z2Z5.彎曲件回彈值的計算 小變形程度（r/t≥10）時，回彈大，先計算凹模圓角半徑，再計算凸模角度；大變形程度（r/t<5）時，卸載后圓角變化小，僅考慮彎曲中心角的變化。彎曲時，彎曲中心角為 90°，因此，查相關手冊，取回彈角 2°。6.彎曲力的計算 U 型件校正彎曲時，在進行校正彎曲前是自由彎曲，彎曲力FU自由彎曲力為FU自由彎曲力= = =8.87KNtrKBb??27.02350.17??式中 FU自由彎曲力——沖壓行程結束時自由彎曲的彎曲力（N） ；K——安全系數(shù)，一般取 K=1.3;b——彎曲件的寬度（mm）t——彎曲件材料厚度（mm）σb——彎曲件的抗拉強度（MP）r——彎曲件的內彎曲半徑（mm）頂件力 F 頂可近似取自由彎曲力的 30%～80%，即F 頂=（0.3～0.8）FU 自由彎曲力=（0.3～0.8）×8.87KN=(2.66～7.09)KN取 F 頂=5KN校正彎曲時，校正彎曲力最大值在壓力機工作到下止的位置，且校正彎曲力遠遠大于自由彎曲力，而在彎曲過程中，二者不是同時存在，因此查表得 P=60MP,所以校正力 F較為F 較=AP=60×（30×50）=90KN式中 F 較——校正彎曲力 （ N）河南機電高等專科學校畢業(yè)設計說明書9A——校正部分投影面積 （mm ）2P——單位校正彎曲力 （MP）對于校正彎曲，由于校正彎曲力比頂件力大的多，故頂件力常常被忽略，但為了保險起見，在計算壓力機工稱壓力時，應將頂件力考慮進來。4.2 計算沖裁工藝尺寸計算4.2.1 計算凸凹模工作部分尺寸由于制件結構簡單，精度等級要求不高，所以采用凸模和凹模分開加工的方法來制作凸凹模。其凸凹模計算尺寸如下：查閱相關手冊得出凸、凹模制造公差：δ 凸=0.020mm δ 凹=0.020mm查閱相關手冊得間隙值 Zmin=0.246mm Zmax=0.360mm校核： Zmax-Zmin=0.114mm 而 δ 凸+δ 凹=0.040mm滿足： Zmax-Zmin≥δ 凸+δ 凹的條件查相關手冊:IT14 級時摩擦系數(shù) x=0.5因為此沖裁為沖孔工序，所以以凸模為設計基準，首先確定涂膜尺寸，使凸模的基本尺寸接近或等于工件孔的最大極限尺寸;然后將凸模尺寸增加到最小合理間隙值即得到凹模尺寸。d 凸=(dmin+xΔ) =(4.5+0.5×0.30) =4.650凹??0凹??02.?d 凹=（d 凸+ Zmin） =（4.65+0.246） mm=4.9 mm凹?0 凹?036.0?彎曲凸凹模橫向尺寸及公差 彎曲件標注外形尺寸應以凹模為基準件，先確定凹模尺寸，然后減去間隙確定凸模尺寸。彎曲件為雙向對稱偏差時，凹模尺寸為L 凹=（L-0.5Δ） mm凹??0河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書10=50-（0.5×0.62） mm凹??0=49.69 mm 02.?凸模尺寸為 L 凸=（L 凹-Z） mm凸??=（49.69-4） mm0凸=45.69 mm02.?4.2.2 沖壓力的計算沖裁力是沖裁過程中凸模對板料施加壓力，它是選用壓力機和設計模具的重要依據(jù)之一。沖裁力是隨著凸模進入材料的深度而變化的，通常說的沖裁力就是沖裁力的最大值。對于普通平刃的沖裁，其沖裁力 F 可按下公式進行計算。在一般情況下材料的抗拉強度 δb=1.3 ?bF 沖=KLt b=Ltδb=14.13×2×325=9.18KN式中 F 沖——沖裁力L——沖裁周邊長度t——材料厚度——材料抗剪強度?bK——系數(shù)系數(shù) K 是考慮到實際生產(chǎn)中，模具間隙值的波動和不均勻、刃口的磨損、板料力學性能和厚度波動等因素的影響給出的修正系數(shù)，一般取 K=1.3.4.2.3 切斷力的計算08 號的冷軋鋼的抗剪強度使 180MP。河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書11F 切= KLt ?b=Ltδb=30×2×325=19.5KN式中 F 沖——沖裁力L——沖裁周邊長度t——材料厚度——材料抗剪強度?bK——系數(shù)5 模具的總體設計根據(jù)上述分析，本例將設計的模具是沖孔、落料、彎曲連續(xù)模。本模具先將制件河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書12上的兩個孔沖壓出來，其次將制件從板料上切斷，并進行彎曲工序。 上模主要由模柄、上模座板、固定板、凸模、打料桿、凸凹模、墊板和預壓打料裝置。下模由導板、沖孔凹模、彎曲凸模、下模座板、擋料塊等。模具工作過程：條料沿導板導向并向前送進，上模下行，由沖孔凸模和沖孔凹模完成沖孔工序。條料繼續(xù)向前送進，在擋料塊的作用下定位，由凸凹模和沖孔凹模完成對條料的切斷工序，同時由凸凹模和彎曲凸模完成彎曲工序，然后上模上行回程，有打料桿進行卸料，完成整個工作行程。6 模具主要零部件的結構設計6.1 沖孔凸模、凹模、彎曲凸模、彎曲凸凹模的結構設計河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書136.1.1 沖孔凸模、凹模的結構設計沖孔 φ4.5 的凸模設計，為了增加凸模的強度和剛度，凸模設計成階梯式凸模。階梯式凸模強度和剛度都比較好，裝配修磨方便，其工作部分的尺寸由計算而得。與凸模固定板配合部分按過渡配合（H7/n6 或 H7/m6）制造。凸模長度的計算主要考慮模具的結構、修模、操作安全、裝配等因素的原因，采用固定板固定和導料板導料，凸模長度按下式計算L=h1+h2+h=30+10+2=42式中 h1——凸模固定板的厚度（mm）h2——導料板的厚度（mm）h——附加長度，主要考慮凸模進入凹模的深度（1～2）mm。沖孔凸模的材料及熱處理，模具刃口要有高耐磨性、高硬度與韌性。由于本設計的沖孔凸模直徑較小，故選用 T10A，淬火硬度 58～62HRC 。沖孔凸模的強度和剛度的校核，因為本設計的小沖孔凸模徑高比較大，故在此不與校核。沖孔凹模的設計，沖孔凹模結構常分為整體式和相拼時兩種，這里用的是直壁式河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書14凹模，直壁式凹模刃口強度高，修模后刃口強度不變，制造方便。但是在廢料或沖裁件向下推的模具結構中，廢料或沖裁件會積聚在凹模孔口處，凹模張力大，增加沖裁力和忍壁的磨損，磨損后每次修模量比較大。凹模采用螺釘和銷釘定位固定時，要保證螺釘間，螺孔和銷孔及螺孔、銷孔與凹模壁之間的距離不能太近。否則會影響磨具的壽命。 6.1.2 彎曲凸凹模的設計本模具為沖裁、切斷、彎曲級進模。除了沖孔凸模、凹模以外，還有一個彎曲凸凹模，根據(jù)整體模具的結構設計需要， 。確定彎曲凸凹模的位置是根據(jù)計算出的結果來確定的，保證計算壓力中心與模柄中心重合。校核凸凹模的強度：查表得凸凹模的最小壁厚為 4.9mm，而最小壁厚是 31.5mm，故符合強度要求。中間的孔 φ36 與打料塊進行尺寸配作，采用 H7/m6 的配合河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書156.1.3 卸料彈簧的設計 由于本設計選用的彈簧用于卸料和預壓的，卸料力比較大，預壓力忽略不計。彎曲件彎曲后留在了凹模內，隨上模上行，需要打料塊卸料，卸料力一般選用自由彎曲力的 10%～30%，即 F 卸=kF 自=0.1×8.78=0.87KN根據(jù)卸料力和模具結構尺寸，選用鋼絲直徑為 φ2mm、中徑 φ34mm，長度為 72mm圓柱螺旋壓縮彈簧。彈簧的預壓長度為 6mm。彈簧 2×34×69 GB/T 2861.11. 技術要求按照 JB/T 8070—1995 的規(guī)定。6.2 模架的設計上模座：400mm×250mm×40mm河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書16下模座：400mm×250mm×40mm導柱：A50h5×200mm×35mm導套：A50H6×150mm×30mm模柄：φ40×68mm墊板厚度：280mm×75mm×15mm固定板厚度：280mm×75mm×30mm河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書177 壓力機設備的選擇沖壓設備的選擇是沖壓工藝及模具設計中一項重要內容，它直接關系到?jīng)_壓設備的安全使用、沖壓工藝能否順利實現(xiàn)和模具的壽命、產(chǎn)品質量、生產(chǎn)效率、成本高低的重要問題。沖壓設備的選用包括選擇設備類型和確定設備規(guī)格兩項內容。F 壓≥（1.2～1.3） （F 較+F 頂+F 沖+F 切）=（1.2～1.3）×（90+5+9.18+0.87+19.5）=(138.44～150)KN選用沖壓設備型號為 J23-16 F 的開式雙柱可傾壓力機，該壓力機滿足模具對壓力機的要求。 J23-16B 的主要技術參數(shù)如下:公稱壓力：160KN滑塊行程：70mm最大閉合高度：220mm最大裝模高度：160mm滑塊行程次數(shù)：120 次/min封閉高度調節(jié)量（連桿調節(jié)長度）：45mm壓力機工作臺尺寸（前后×左右）： 300mm×450mm墊板尺寸(厚度×直徑)：40mm×Φ210mm模柄孔尺寸：Φ40mm×60mm最大傾斜角：35°河南機電高等專科學校畢業(yè)設計說明書188 繪制模具總裝圖河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書199 彎板模具的裝配和調試9.1.沖裁模模具的裝配技術要求 1.裝配好的沖模，其閉合高度應符合設計要求。2.模柄旋入上模座板后，其軸心對上模座板上平面的垂直度誤差，在全長范圍內不大于 0.05mm。3.裝入模架的每對導柱和導套的配合間隙（或過盈）應符合手冊的相關規(guī)定。4.導柱和導套裝配后，其軸心線應分別垂直于下模座板的下平面和上模座板的上平面。5.上模座板的上平面和下模座板的下平面平行。6.裝配好的導柱，其固定端面與下模座板下平面應保留 1～2mm 的距離。7.裝配好的模架，其上模座沿導柱上下移動應平穩(wěn)，無阻滯。8.凸模和凹模的裝配間隙的配合間隙應符合設計要求，沿整個刃口輪廓應均勻一致。9.模具應在生產(chǎn)現(xiàn)場進行試模，沖出的制件符合設計要求。9.2.沖裁模的裝配要點模架選擇好以后，裝配時需要對模架進行補充加工，然后進行凸模、模柄、凹模等進行裝配。1.凸模與凹模的裝配 凸模、凹模與固定板的配合常采用 H7/n6 或 H7/m6.總裝前應先將凸模壓入固定板，并在平面磨床上將上平面磨平，使其固定端面與固定板的支撐面處于同一平面，凸模應和固定板的支撐面垂直。2.模柄的裝配 本模具選用旋入式模柄，通過螺紋與上模座板連接，并加螺釘加以固定。3.沖裁模的總裝 沖壓模具上模部分是通過模柄安裝在壓力機的滑塊上的，是模具的活動部分。下模部分被固定在壓力機的工作臺上，是模具的固定部分。河南機電高等專科學校畢業(yè)設計說明書20模具工作的時，上模部分和下模部分的工作零件必須保證正確的位置，才能使模具正常的工作。模具裝配時，為了方便地將上、下兩部分的工作零件調整到正確位置，并使凸模、凹模具有均勻的間隙，要正確安排上、下模的裝配順序。裝配有模架的模具時，一般是先裝配模架，再進行模具工作零件和其它結構零件裝配。上、下模的裝配順序應根據(jù)上模和下模上所安裝的模具零件在裝配和調整過程中所受限制的情況來決定。如果上模部分的模具零件在裝配和調整時所受限制最大，則應先裝上模具的下模部分，并以它為基準調整下模部分的零件，保證凸、凹模配合間隙均勻。反之，則應先裝模具的下模部分，并以它為基準調整上模部分的零件。上、下模的裝配順序應根據(jù)的結構來決定。對于無導柱的模具，凸、凹模的配合間隙是在模具安排到壓力機上時才進行調整，上、下模的裝配可以分別進行。9.3.沖裁模調整要點1.模具閉合高度調整 模具應與沖壓設備配合好，保證模具應有的閉合高度和開啟高度。2.凸、凹模刃口及間隙調整 刃口要鋒利，間隙均勻。3.定位裝置的調試 定位要可靠、精確4.導向機構的調試 導柱、導套要有好的配合精度，保證模具運動平穩(wěn)、可靠。9.4 沖裁模試沖試沖時出現(xiàn)的問題及調整方法存在的問題產(chǎn)生原因 調整方法送料不暢通或料被卡住凸模與卸料板之間間間隙過大，使搭邊翻扭○ 1兩導料板之間的尺寸過小或有斜度○ 2減小凸模與卸料板之○ 1間的間隙根據(jù)情況挫修或磨或○ 2重裝河南機電高等專科學校畢業(yè)設計說明書21制件不平頂料桿和工件接觸面過小○ 1凹模有倒錐度○ 2導正銷與預沖孔配合過緊，將沖件壓出凹陷○ 3更換頂料桿，增加與○ 1工件接觸面積修正凹模○ 2制件有毛刺刃口不鋒利或淬火硬度低○ 1配合間隙過小或過大○ 2間隙不均勻使沖件一邊有帶斜角的毛刺○ 3刃磨刃口，使其鋒利○ 1調整凸、凹模之間間○ 2隙，使其均勻一致刃口向肯凸模、導柱等零件安裝不垂直○ 1凸、凹模相對位置沒對正○ 2卸料板的孔位不正確或彎斜使沖孔凸模位移○ 3導柱、導套配合間隙過大，使導向不正○ 4重裝凸?；驅е?，保○ 1持垂直調整凸凹模，使其對○ 2正并保證間隙均勻修正或更換卸料板○ 3更換導柱或導套○ 4卸料不正常凹模與下模座的漏料孔沒有對正，料被堵死○ 1而排不出來彈簧或橡皮的彈力不足○ 2修正漏料孔○ 1更換彈簧或橡皮○ 2內孔與外形位置不正或扁位位置落料凸模上導正銷尺寸過小○ 1導料板與凹模送料中心線不平行，使孔偏斜○ 2擋料塊位置不正○ 3更換導正銷○ 1修正導料板○ 2修正擋料塊○ 3凹模被脹裂凹?？子械瑰F現(xiàn)象，即上口大，下口小，或凹模刃口深度太長，積存的件數(shù)太多，張力太大修正凹模刃口，消除倒錐現(xiàn)象或減小凹模刃口長度，使沖下的制件盡快漏下制件產(chǎn)生回彈彈性變形的存在增加凹模型槽的深度○ 1改變凸模的形狀和角○ 2度大小減小凸、凹模之間的○ 3間隙增加校正力或使校正○ 4力集中在角部變形區(qū)制件表 凹模的內壁和圓角處表面不光、太粗糙○ 1 將凹模內壁與圓角修○ 1河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書22面有擦傷板料被粘附在凹模表面○ 2光，在凹模或凸模的工作表面鍍硬鉻厚 0.01-0.03mm.將凹模進行化學處理○ 2制件不平壓料力不足○ 1 增加壓料力，最好校○ 1正一下彎曲角變形部分有裂紋彎曲半徑太小○ 1材料的紋向與彎曲線平行○ 2材料的塑性差○ 3加大彎曲半徑○ 1將板料退火后再彎曲○ 2變形或改變落料的排樣將板料進行退火處理○ 3U 形件左右高度不一致凹模的圓角半徑左、右兩邊加工不一致○ 1定位不穩(wěn)定或定位位置不準○ 2壓料不牢○ 3凹、凸模左右兩邊間隙不均勻○ 4修正圓角半徑使左右○ 1一致調整定位裝置○ 2增加壓料力○ 3調整凸、凹模之間的○ 4間隙10 結束語彎板沖孔彎曲模具是屬于級進模，本次設計經(jīng)過彎板的工藝分析，排樣設計分析，工藝尺寸的計算分析，模具的總體設計，壓力機設備的選擇，繪制模具總裝圖，彎板模具的裝配和調試等等。在設計的前期首先需要對所要進行的設計的零件進行全方位的分析如：零件的材料、零件的厚度、零件的尺寸精度、生產(chǎn)的批量要求等的分析；其次，還要對零件有一些基本的認識，像沖裁件的經(jīng)濟公差等級不高于 IT11 級，一般要求落料件公差等級最好低于 IT10 級，沖孔件最好低于 IT9 級等等。另外，凡產(chǎn)品圖樣上沒有標注公差等級或者公差的尺寸，其極限偏差數(shù)值通常按 IT14 級處理。再者，在繪制模具總裝圖時應清楚地表達出各個零件之間的裝配關系以及固定連接的方式。河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書23還要能夠真正做到以最少、最簡單的圖副來清楚表達。本次畢業(yè)設計需要我們運用到所學沖壓工藝與模具制造的知識，又要查閱其它相關工具書資料，這都更好的鞏固了我們的專業(yè)知識，同時也是自我能力的又一次提高。彎 板 彎 曲 沖 孔 切 斷 模摘 要本設計題目為彎板彎曲沖孔切斷模設計，體現(xiàn)了沖壓工藝的全部的設計要求、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沖壓工藝的基礎知識，為設計更復雜的沖壓模具做好了鋪墊和吸取了更深刻的經(jīng)驗。本設計運用沖壓成型工藝及模具設計的基礎知識，首先分析了制件的變形及性能要求，為選取模具類型做好了準備；然后計算沖壓凸模和凹模的尺寸，便于選取標準的凸模和凹模做準備；最后分析制件的結構，以便確定凸、凹模的形狀，分析制件材料力學性能及變形過程中的特點，以便計算沖壓力的大小來選取壓力機類型。本設計是沖孔、切斷、彎曲的級進模具，設計時主要考慮了不同工位之間的距離，以確定毛胚制件的位置及每次進給的距離。同時考慮各個不同工位之間動作的協(xié)調一致性及各個工位模具的磨損量。關鍵詞： 級進模 彎曲模 切斷模 沖孔模 Curved plate bending punching and cutting modeAbstractThe design for the curved plate bending subject punching die cut design, stamping process embodies all the design requirements, content and direction of the design of a certain significance. Through the design of the mold parts, has further strengthened the basis of the designers of stamping process knowledge, for the design of more complex stamping die to do a good job of paving the way and draw a more profound experience.The design of the use of punch forming process and die design of the basic knowledge, the first analysis of the deformation of parts and performance requirements, in order to select the type of ready to die; and then calculating the punch press and die size, easy to select the standard punch and to prepare die; the final analysis of the structure of parts in order to determine the convex, concave die shape, analysis of the mechanical properties of materials and parts in the process of the characteristics of deformation for the purpose of calculating the size of red pressure to select the type of press.The design is punching, cutting, bending progressive die, the main consideration for the design of the different distance between the position to determine the rough location of parts and the distance between each feed. Taking into account the different position of the coordinated action between the various work places and mold wearKey words: composite die punching cutting bending機 械 加 工 工 序 卡 工序名稱 粗加工毛坯 工序號零件名稱 彎曲凸凹模 零件號 07零件重量 同時加工零件數(shù)材 料 毛 坯牌 號 硬 度 型 號 重 量Cr6WV HRC62-64設 備名 稱 型 號夾 具名 稱輔 助工 具銑床 X62W 虎鉗安 裝 工 步 安裝及工步說明 刀 具 量 具 走 刀長 度 走 刀次 數(shù) 切 削 深 度 進給量(mm/min) 主 軸轉 速 切 削速 度 基 本工 時03 將六面銑六方保證尺寸端銑刀 游標卡尺 0.5mm 100mm/min 800設 計 者 耿奇 指 導 教 師 劉軼 共 7 頁 第 1 頁機 械 加 工 工 序 卡 工序名稱 磨平面 工序 號零件名稱 彎曲凸凹模 零件 號 07零件重量 同時加工零件 數(shù)材 料 毛 坯牌 號 硬 度 型 號 重 量Cr6WV HRC62-64設 備名 稱 型 號夾 具名 稱輔 助工 具磨床安 裝 工 步 安裝及工步說明 刀 具 量 具 走 刀長 度 走 刀次 數(shù) 切 削 深 度 進給量mm/min 主 軸轉 速切 削速 度基 本工 時04 磨兩大平面及相鄰的側面保證垂直 Ф50mm 的砂輪 千分尺 0.3 50 1000設 計 者 耿奇 指 導 教 師 劉軼 共 7 頁 第 2 頁機 械 加 工 工 序 卡 工序名稱 鉗工劃線 工序 號零件名稱 彎曲凸凹模 零件 號 07零件重量 同時加工零件 數(shù)材 料 毛 坯牌 號 硬 度 型 號 重 量Cr6WV HRC62-64設 備名 稱 型 號夾 具名 稱輔 助工 具劃針安 裝 工 步 安裝及工步說明 刀 具 量 具 走 刀長 度 走 刀次 數(shù) 切 削 深 度 進給量 主 軸轉 速切 削速 度基 本工 時05 劃刃口輪廓 劃針 游標卡 尺設 計 者 耿奇 指 導 教 師 劉軼 共 7 頁 第 3 頁機 械 加 工 工 序 卡 工序名稱 銑內腔 內孔 工序 號零件名稱 彎曲凸凹模 零件 號 07零件重量 同時加工零件 數(shù)材 料 毛 坯牌 號 硬 度 型 號 重 量Cr6WV HRC62-64設 備名 稱 型 號夾 具名 稱輔 助工 具銑床 X62W 虎鉗安 裝 工 步 安裝及工步說明 刀 具 量 具 走 刀長 度 走 刀次 數(shù) 切 削 深 度 進給量 主 軸轉 速切 削速 度基 本工 時06 按劃線加工凸凹模面單邊余量 0.3mm Ф20mm 的銑刀 千分尺 0.5 20 1000設 計 者 耿奇 指 導 教 師 劉軼 共 7 頁 第 4 頁機 械 加 工 工 序 卡 工序名稱 擴孔 工序 號零件名稱 彎曲凸凹模 零件 號 07零件重量 同時加工零件 數(shù)材 料 毛 坯牌 號 硬 度 型 號 重 量Cr6WV HRC62-64設 備名 稱 型 號夾 具名 稱輔 助工 具虎鉗安 裝 工 步 安裝及工步說明 刀 具 量 具 走 刀長 度 走 刀次 數(shù) 切 削 深 度 進給 量 主 軸轉 速 切 削速 度 基 本工 時07 將孔加工到單邊 0.3mm 余量 鉸刀 φ28 千分尺設 計 者 耿奇 指 導 教 師 劉軼 共 7 頁 第 5 頁機 械 加 工 工 序 卡 工序名稱磨內腔 內孔 磨圓角 工序 號零件名稱 彎曲凸凹模 零件 號 07零件重量 同時加工零件 數(shù)材 料 毛 坯牌 號 硬 度 型 號 重 量Cr6WV HRC62-64設 備名 稱 型 號夾 具名 稱輔 助工 具磨床 M1432B 電磁吸盤安 裝 工 步 安裝及工步說明 刀 具 量 具 走 刀長 度 走 刀次 數(shù) 切 削 深 度 進給量 主 軸轉 速 切 削速 度 基 本工 時09 成型磨削刃口型面達到設計要求 Ф10mm 的 砂輪 千分尺 0.1 10 1200設 計 者 耿奇 指 導 教 師 劉軼 共 7 頁 第 6 頁機 械 加 工 工 序 卡 工序名稱 鉗工 工序 號零件名稱 彎曲凸凹模 零件 號 07零件重量 同時加工零件 數(shù)材 料 毛 坯牌 號 硬 度 型 號 重 量Cr6WV HRC62-64設 備名 稱 型 號夾 具名 稱輔 助工 具安 裝 工 步 安裝及工步說明 刀 具 量 具 走 刀長 度 走 刀次 數(shù) 切 削 深 度 進給量 主 軸轉 速 切 削速 度 基 本工 時010 修磨刃口達到設計要求 銼刀 千分尺設 計 者 耿奇 指 導 教 師 劉軼 共 7 頁 第 7 頁