支撐板沖壓工藝與模具設計【含CAD圖紙+文檔】
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任務書畢業(yè)設計(論文)題目 支撐板沖壓工藝及模具設計 畢業(yè)設計(論文)工作內(nèi)容與基本要求(目標、任務、途徑、方法,應掌握的原始資料(數(shù)據(jù))、參考資料(文獻)以及設計技術要求、注意事項等)(紙張不夠可加頁)工作內(nèi)容:通過對支撐板零件進行冷沖壓工藝分析,設計出相應的沖壓模具。設計要求: 1)查閱相關資料,完成文獻綜述; 2)結合設計內(nèi)容,完成外文文獻翻譯; 3)對于支撐板零件,進行沖壓成形工藝分析,編制出三種以上的成形工藝路線,進行沖壓工藝方案論證。對其中部分關鍵工序設計出相應的成形模具,包括總裝配圖和主要的零件圖; 4)按照畢業(yè)設計要求撰寫設計說明書; 5)設計過程中,強化綜合能力的培養(yǎng),包括:通過各種途徑查找相關參考資料的能力;熟練運用設計手冊,參考文獻的能力;運用外文資料的能力;分析問題,解決問題的能力;熟練運用計算機進行輔助設計和編輯電子文檔的能力,等等 。 畢業(yè)設計(論文)時間: 20xx 年 2 月 13日至 20xx 年 5月 15 日計 劃 答 辯 時 間: 20xx 年 5 月 19日工作任務與工作量要求:原則上查閱文獻資料不少于12篇,其中外文資料不少于2篇;文獻綜述不少于3000字;設計說明書不少于8000字(同時提交有關圖紙和附件),畢業(yè)設計(論文)撰寫規(guī)范要求,請查閱黃河科技學院本科畢業(yè)設計(論文)指導手冊。專業(yè)(教研室)審批意見: 審批人(簽字):單位代碼 學 號 分 類 號 密 級 XX大學畢業(yè)設計說明書支撐板沖壓工藝及模具設計 院(系)名稱工學院機械系 專業(yè)名稱材料成型及控制工程 學生姓名 指導教師 20xx年 5 月 10 日 開題報告表課題名稱支撐板沖壓工藝與模具設計課題來源教師擬訂課題類型AX指導教師學生姓名專 業(yè)材料成型及控制工程學 號一、調(diào)研資料的準備根據(jù)任務書的要求,在做本課題前,查閱了大量與課題相關的書籍、資料和文獻,包括:機械設計基礎、機械制造技術基礎、機械制圖、材料成型原理、沖壓成型工藝與模具設計、冷沖模課程設計與畢業(yè)設計指導等,以及與設計相關的手冊。二、設計的目的與要求 畢業(yè)設計是大學教學中最后一個實踐性教學環(huán)節(jié),通過該設計過程,可以檢驗學生所學的知識,同時培養(yǎng)學生處理工程中實際問題的能力,因此意義特別重大。 (1)綜合運用合金(尤其本設計所涉及的鐵碳合金)材料成型的基本知識,根據(jù)沖壓成型模具設計的基本思路和工藝特點,分析成型工藝對模具的要求;(2)掌握成型設備對模具的要求;(3)掌握沖壓成型模具的設計方法和選定合適的工藝規(guī)程的技巧,通過畢業(yè)設計,使學生具備設計中等復雜程度的模具的能力;(4)通過畢業(yè)設計,重在培養(yǎng)學生自主設計和分析問題、解決問題的能力,學會運用標準、規(guī)范、手冊、圖表和查閱相關文獻資料,培養(yǎng)學生從事模具設計的基本技能。三、設計的思路與預期成果 1、設計思路該沖壓件制造方法涉及落料、沖裁和彎曲三道工序。形狀較為簡單且對稱,尺寸精度要求不高,材料沖壓性能較好,零件彎曲直邊尺寸足夠大,彎曲工藝性較好。該制件可以采用三套單工序模進行加工,但模具數(shù)量多,成本高;也可以采用先沖孔-落料復合,再彎曲加工,或先落料,再沖孔-彎曲復合;還可以將三道工序用一套沖孔-落料-彎曲復合模一次完成,但此方案模具結構較復雜。綜合比較,為了保證零件的精度要求,降低模具成本,采用倒裝式落料沖孔復合模對工件沖孔落料加工,再利用彎曲模對沖裁后的工件進行彎曲的方案。在設計中,重點解決的關鍵問題有:排樣圖設計;沖壓工藝參數(shù)計算;模具結構的設計;2、預期的成果不少于3000字文獻綜述一篇;不少于3000字與專業(yè)相關的英文翻譯一篇;內(nèi)容與字數(shù)都不少于規(guī)定量的畢業(yè)設計說明書一份;模具總裝配圖,部分零件圖。四、任務完成的階段內(nèi)容及時間安排 1周2周 收集設計資料并完成開題報告 3周4周 完成英文資料翻譯并寫出文獻綜述 5周6周 進行總體設計和部分零部件的選擇與設計7周10周 繪制裝配圖和部分零件圖、編寫畢業(yè)設計說明書11周 修改整理,準備答辯五、完成設計(論文)所具備的條件因素 本人已修完機械設計基礎、機械制圖、金屬熱處理原理與工藝、機械制造技術基礎、PRO/E應用、制圖、沖壓成型工藝與模具設計、冷沖模課程設計與畢業(yè)設計指導等課程,借助圖書館的相關文獻資料,以及相關的網(wǎng)絡等資源。指導教師簽名: 日期: 課題來源:(1)教師擬訂;(2)學生建議;(3)企業(yè)和社會征集;(4)科研單位提供課題類型:(1)A工程設計(藝術設計);B技術開發(fā);C軟件工程;D理論研究;E調(diào)研報告 (2)X真實課題;Y模擬課題;Z虛擬課題要求(1)、(2)均要填,如AY、BX等。支撐板沖壓工藝及模具設計摘要模具是工業(yè)生產(chǎn)中使用廣泛的基礎工藝裝備。模具生產(chǎn)制造中所表現(xiàn)出來的高精度、高復雜性、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗是其他加工制造方法所不能比擬的。模具技術水平的高低已經(jīng)成為衡量一個國家制造水平高低的重要標準,并在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。本設計課題是支撐板零件沖壓工藝及模具設計,主要包括落料沖孔復合模及其彎曲模設計。本設計說明書主要闡述了支撐板落料沖孔復合模及其彎曲模的設計步驟過程。支撐板復合模采用倒裝式結構,具有操作方便安全,生產(chǎn)效率高優(yōu)點。該部分設計包括了對支撐板的沖裁工藝性分析;工件的排樣與搭邊計算;沖壓力及沖壓中心的計算;對模具主要零件的設計,如沖裁間隙的選擇、凸模、凸凹模和凹模刃口部分尺寸計算、機構尺寸的確定;對模具標準件的選用分析,目前,模具零件大多已經(jīng)標準化,設計時選用標準件,如模架主要零部件:導柱、導套、上下模座、彈性元件等。根據(jù)沖壓力的計算進行了壓力機的選擇。彎曲模的設計與復合模的設計類似,彎曲模結構上略為簡單。這部分設計內(nèi)容包括支撐板彎曲工藝分析;彎曲力計算;對彎曲后工件彎曲回彈量計算;彎曲模主要零件的設計,即凸模和凹模工作部分尺寸的計算,結構尺寸的設計。對模具標準件的選用分析,如模架主要零部件,導柱、導套、上下模座、墊板、固定板等。關鍵詞:沖壓工藝,落料沖孔,復合模設計,彎曲模設計Stamping technology and Die design of the Support PlateAbstractDie industrial production is the use of broad-based technology and equipment. Mold parts demonstrated by the high complexity, high consistency, high productivity and low consumption or other processing methods can not be compared. Die technology has become the level of a country is level of the important manufacturing standards and to a large extent determine the quality, effectiveness and capability to develop new products. The design issue is support plate stamping process and die design, including blanking punching and bending compand die design. This paper described the support plate blanking of punching and bending die-step process of design.Support plate of a flip-style structure, easy to operate with safe, high-productivity advantage. The design includes some of the support plate blanking of the analysis; parts of the layout and take-calculated and ram-pressure center of the calculation; Die major parts of the design, such as punching gap choice, punch, Tuao Mould and Die edge of the size, structure size to be confirmed; die on the selection of standard parts, at present, most of mold parts have been standardized, the design criteria of selection, such as die-main parts have been standardized, the design criteria of selection, such as die-main parts, I.-I. Case,-Block, from top to bottom, flexible components, and so on. According to the calculation-pressure presses a choice.Bending Die Design and the design of a similar model, slightly bending die on the simple structure. This part of the design include support plate bending process analysis; bending of the calculation; bending after the rebound in terms of bending the workpiece; bending die major parts of the design, that is, punch and die work of the calculation of the size, structure size of the design. Die standard part of the selection of major components such as die-I.-I。Case, from top to bottom-Block, Dianban the fixed plate, and so on.Keywods: Stamping Process, Blanking Piercing, Design of Piercing Compound mold , Design of Bending mold支撐板沖壓工藝及模具設計摘要模具是工業(yè)生產(chǎn)中使用廣泛的基礎工藝裝備。模具生產(chǎn)制造中所表現(xiàn)出來的高精度、高復雜性、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗是其他加工制造方法所不能比擬的。模具技術水平的高低已經(jīng)成為衡量一個國家制造水平高低的重要標準,并在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。本設計課題是支撐板零件沖壓工藝及模具設計,主要包括落料沖孔復合模及其彎曲模設計。本設計說明書主要闡述了支撐板落料沖孔復合模及其彎曲模的設計步驟過程。支撐板復合模采用倒裝式結構,具有操作方便安全,生產(chǎn)效率高優(yōu)點。該部分設計包括了對支撐板的沖裁工藝性分析;工件的排樣與搭邊計算;沖壓力及沖壓中心的計算;對模具主要零件的設計,如沖裁間隙的選擇、凸模、凸凹模和凹模刃口部分尺寸計算、機構尺寸的確定;對模具標準件的選用分析,目前,模具零件大多已經(jīng)標準化,設計時選用標準件,如模架主要零部件:導柱、導套、上下模座、彈性元件等。根據(jù)沖壓力的計算進行了壓力機的選擇。彎曲模的設計與復合模的設計類似,彎曲模結構上略為簡單。這部分設計內(nèi)容包括支撐板彎曲工藝分析;彎曲力計算;對彎曲后工件彎曲回彈量計算;彎曲模主要零件的設計,即凸模和凹模工作部分尺寸的計算,結構尺寸的設計。對模具標準件的選用分析,如模架主要零部件,導柱、導套、上下模座、墊板、固定板等。關鍵詞:沖壓工藝,落料沖孔,復合模設計,彎曲模設計Stamping technology and Die design of the Support PlateAbstractDie industrial production is the use of broad-based technology and equipment. Mold parts demonstrated by the high complexity, high consistency, high productivity and low consumption or other processing methods can not be compared. Die technology has become the level of a country is level of the important manufacturing standards and to a large extent determine the quality, effectiveness and capability to develop new products. The design issue is support plate stamping process and die design, including blanking punching and bending compand die design. This paper described the support plate blanking of punching and bending die-step process of design.Support plate of a flip-style structure, easy to operate with safe, high-productivity advantage. The design includes some of the support plate blanking of the analysis; parts of the layout and take-calculated and ram-pressure center of the calculation; Die major parts of the design, such as punching gap choice, punch, Tuao Mould and Die edge of the size, structure size to be confirmed; die on the selection of standard parts, at present, most of mold parts have been standardized, the design criteria of selection, such as die-main parts have been standardized, the design criteria of selection, such as die-main parts, I.-I. Case,-Block, from top to bottom, flexible components, and so on. According to the calculation-pressure presses a choice.Bending Die Design and the design of a similar model, slightly bending die on the simple structure. This part of the design include support plate bending process analysis; bending of the calculation; bending after the rebound in terms of bending the workpiece; bending die major parts of the design, that is, punch and die work of the calculation of the size, structure size of the design. Die standard part of the selection of major components such as die-I.-I。Case, from top to bottom-Block, Dianban the fixed plate, and so on.Keywods: Stamping Process, Blanking Piercing, Design of Piercing Compound mold , Design of Bending mold目 錄1緒論12復合模設計22.1支撐板沖裁工藝性分析22.1.1零件工藝性分析22.1.2零件加工工藝方案的確定32.1.3毛坯圖形尺寸的確定32.2沖裁件的排樣、搭邊與材料利用率的計算42.2.1排樣42.2.2搭邊42.2.3材料的利用率52.3沖裁間隙的選取62.4沖壓力的計算72.5壓力中心的計算82.6凸、凹模刃口尺寸92.6.1凸、凹模刃口尺寸公差計算的原則92.6.2凸、凹模刃口尺寸計算的方法102.7復合模主要零件凸、凹和凸凹模的結構設計132.7.1凸模的設計132.7.2凹模的設計142.7.3凸凹模外型結構162.8復合??傮w設計與標準零件選用162.9模具閉合高度與壓力機裝模高度的關系212.10模架這要零部件222.11壓力機的選擇243支撐板彎曲模設計263.1支撐板彎曲工藝性分析263.2支撐板彎曲工藝力的計算263.3支撐板彎曲回彈計算273.4支撐板彎曲模結構設計283.5彎曲??傮w設計與標準零件選用303.6壓力機的選擇314結論32致謝33參考文獻341緒論模具是工業(yè)生產(chǎn)中使用廣泛的基礎工藝裝備。在模具生產(chǎn)制造中所表現(xiàn)出來的高精度、高復雜性、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗是其他加工制造方法所不能比擬的。模具技術水平的高低已經(jīng)成為衡量一個國家制造水平高低的重要標準,并在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。目前,國內(nèi)外模具工業(yè)迅猛發(fā)展,其產(chǎn)值已超過機床工業(yè)的產(chǎn)值。隨著工業(yè)技術的迅速發(fā)展,對磨具的設計與制造要求也越來越高。我國模具工業(yè)作為一個獨立、新型的工業(yè),正處于飛速發(fā)展階段,已經(jīng)成為國民經(jīng)濟的基礎工業(yè)之一,其發(fā)展前景是十分廣闊的。本說明書闡述的是支撐板落料沖孔復合模及彎曲模設計,具有非常現(xiàn)實的設計意義。復合模是在壓力機的一次行程中,在同一工位上完成兩道或兩道以上的沖壓工序。復合模的結構緊湊,沖出來的精度高,適合大批量的生產(chǎn),特別是孔與制件的外形的同心度容易保證,但復合模的結構復雜,制造相對困難。本設計支撐板落料沖孔復合模采用倒裝結構,凸凹模安裝在模具下模座上。倒樁復合模廢料清理無須二次清理,操作方便安全,生產(chǎn)效率較高。復合模與彎曲模的設計過程大致相似,復合模較彎曲模結構更為復雜。設計上主要是對凸模、凹模和凸凹模的設計,其中主要是其工作部分的尺寸設計,以保證制造的精度和質(zhì)量要求、模具許多零件大多已經(jīng)標準化,如模架導柱模座卸料螺釘固定板等。在設計中,只須根據(jù)設計需要和標準合理選定。2復合模設計2.1支撐板沖裁工藝性分析2.1.1零件工藝性分析本設計是一支撐板落料沖孔復合模及彎曲模,支撐板零件簡圖:如圖2.1所示:生產(chǎn)批量:大批量材料:Q235材料厚度:2mm 2.1支撐板零件圖由零件圖可知,支撐板的加工涉及到落料、沖孔和彎曲三道工序。該零件形狀較為簡單且對稱,尺寸精度要求不高,材料Q235的沖壓性能較好,適合大批量的生產(chǎn),生產(chǎn)成本較低,經(jīng)濟性好。零件彎曲直邊為15mm(計算:20tr=2023=15mm),大于材料要求的最小直邊2t=22mm=4mm,故彎曲工藝性較好。支撐板各孔與零件外形邊緣的距離均大于復合模中凸凹模的最小壁厚4.9mm的要求,因此,沖孔及落料復合時,凸凹模的強度足夠。幾何形狀,尺寸和精度等情況均符合沖裁的工藝要求。2.1.2零件加工工藝方案的確定由于零件加工要經(jīng)過3道工序才能完成,所以采用如下方案:根據(jù)零件的特殊性制定如下的加工方案:方案一:落料沖孔彎曲方案二:落料沖孔彎曲方案三:落料沖孔彎曲方案一與方案二相比較,方案一安排比較合理,減小工序環(huán)節(jié),降低模具成本。方案三與方案一相比較,雖然工序較方案一少,但是方案三模具制造較為復雜。因此為了保證零件的精度要求 ,降低模具成本,優(yōu)先選擇方案一,并且先采用倒裝式落料沖孔復合模對工件沖孔落料加工,再利用彎曲模對沖裁后的工件進行彎曲,從而加工出最后的零件。2.1.3毛坯圖形尺寸的確定彎曲件展開尺寸的計算如下:L=l1+l2+(r+t) 2r內(nèi)彎曲半徑中性層位移系數(shù)t材料厚度中性層的曲率半徑和彎曲變形程度有關,當變形程度比較大時中性層會向內(nèi)側移動。rt=32=1.5,變形程度比較大,由表2.1可知=0.36表2.1彎曲件展開長度:L=l1+l2+(r+t) 2=15+80+(3+0.362)2 = 100.8mm101mm圖2.2 支撐板彎曲展開圖2.2沖裁件的排樣、搭邊與材料利用率的計算2.2.1排樣沖裁件在板料或調(diào)料上的布置方式,稱為沖裁件的排樣,簡稱排樣。排樣的合理與否,不但影響到材料的經(jīng)濟利用率,降低零件成本,還會影響到模具結構、生產(chǎn)率、制件質(zhì)量、生產(chǎn)操作方便與安全等。因此考慮到上述的情況,選擇如圖2.2的排樣圖。圖2.3 排樣圖2.2.2搭邊排樣中相鄰兩制件之間的余料或制件與條料邊緣間的余料稱為搭邊。其作用是補償定位誤差和保持有一定的強度和剛度,防止由于條料的寬度誤差、送進步距誤差、送料歪斜等原因而沖裁出殘缺的廢品,保證沖出合格的工件,便于送料。搭邊是廢料,從節(jié)省材料出發(fā),搭邊越小越好。但過小的搭邊值容易擠進凹模,增加刃口磨損,降低模具壽命,并且也影響沖裁件剪切表面質(zhì)量。一般來說,搭邊值是由經(jīng)驗確定的。因此,取a=1.5mm,b=1.8mm。2.2.3材料的利用率排樣的目的是為了合理的利用原材料。衡量排樣經(jīng)濟性、合理性的指標是材料的利用率。所謂材料利用率是指沖裁件的實際面積與所用板料面積的百分比。材料利用率的計算公式如下: 一個進距的材料利用率的計算如下: =(nAbh) 100 (2.1)式中 A沖裁件面積(包括內(nèi)形結構廢料),(mm); n一個進距內(nèi)沖裁件數(shù)目; b條料寬度,(mm); h進距,(mm)。 一張板料上總的材料利用率總的計算如下: 總=(n總 ALB)100 (2.2)式中 總一張板料上沖裁件總數(shù)目; L板料長,(mm)(1)材料的一個進距的利用率 條料寬度(有側壓)計算如下: b=(B+2a+)b條料的寬度,mm;B零件寬度,mm;a沖裁件與條料側邊之間的搭邊,mm;條料下料時的下偏差值,mm。查得:=0.5mm因此,b=(45+21.8+0.5)=49.1mm;條料進距:h=101+1.5=102.5mm;沖裁剪的總面積及計算得:A=4375.58mm2。一個進距的材料利用率:=(nAbh)100%=(4375.5815032.75) 100%= 86.9%(2)材料的總利用率:板材選擇2000mm1200mm;所以每條條料能沖出來的零件數(shù)是:2000102.5=19.5,取19個;每塊板料可以有條料條數(shù)是:120049.1=24.4,取24個;因此,每塊板料有2419=456個;總利用率為:總=4564375.5820001200=83.1%2.3沖裁間隙的選取沖裁間隙是指沖裁凸模和凹模刃口之間的間隙。單邊間隙用C表示,雙邊間隙用Z表示。圓形沖裁模雙邊間隙為: Z=D凹D凸式中D凹沖裁模凹模直徑尺寸(mm)D凸沖裁模凹模直徑尺寸(mm)沖裁間隙是沖裁過程中一個重要的工藝參數(shù),間隙的選取是否合理直接影響到?jīng)_裁件質(zhì)量、沖裁力、沖模的使用壽命和卸料力等。如圖2.4:圖2.4 沖裁間隙(1)沖裁間隙的選取沖裁間隙的大小主要與材料的性質(zhì)及厚度有關,材料越硬,厚度越大,則間隙值應越大。選取間隙時應結合沖裁件的具體要求和世家的生產(chǎn)條件來考慮。其總的原則應該是在保證滿足沖裁件剪斷面質(zhì)量和尺寸精度的前提下,是模具壽命最長。設計時一般采取查表法確定,在沖模制造時,也可按材料厚度的百分比估算。查表2.2選的間隙值為:Zmax=0.360mm;Zmin=0.246mm。表2 .2沖裁模刃口始用間隙為了使模具能在較長時間內(nèi)沖制出合格的零件,提高模具的利用率,一般設計模具時取min作為初始間隙。2.4沖壓力的計算沖裁力是設計模具、選擇壓力機的重要參數(shù)。計算沖壓力的目的是為了合理地選擇沖壓設備和設計模具。選用沖壓設備的標稱壓力必須大于所計算的沖裁力,所設計的模具必須能傳遞和承受所計算的沖裁力,已適應沖裁的要求。沖裁力包括沖裁力、卸料力、推薦力、頂件力的計算。(1)沖裁力計算沖裁力的大小主要與材料性質(zhì)、厚度、沖裁件周長、模具間隙大小及刃口鋒利程度有關。一般對于普通平刃口得沖裁,其沖裁力F可按下式計算: F=Ltb (2.3) 式中:L沖裁件的沖裁長度,mm; t材料厚度,mm; b 材料的抗拉強度,MPa;查資料知:Q235的b為375 460MPa,取b=450MPa。在沖孔落料復合模中,沖裁力包含落料力和沖孔力。由支撐板展開圖2.2可得:落料力:L1=(77+22.5+22.34+2.44+2.19+10.54+7.13)2 =288.28mm F落=L1tb=288.282450=259452259KN沖孔力:L2=8+16=75.36mm F孔=L2tb=67824=67.8KN(2)卸料力、推件力和頂出力的計算從凸模上卸下緊箍著的材料所需的力叫卸料力;把落料件從凹模洞口順著沖裁方向推出去的力叫推件力;逆著沖裁方向頂出來的力叫頂出力。卸料力、推件力和頂出力通常采用經(jīng)驗公式進行計算,見式(2.4) 卸料力:F卸=K卸F落推件力:F推=nK推F孔=htK推F孔頂件力:F頂=K頂F落式中:K卸K推K頂分別為卸料力、推件力和頂件力系數(shù),其值見1中表3.14;n 同時卡在凹模內(nèi)的零件數(shù);h 凹模直壁洞口的高度。由1表3.14可知:取K卸=0.05,K推=0.55,K頂=0.06 。另取h=6mm,n=2個, 因此,卸料力:F卸=K卸F落=0.05259=12.95KN推件力:F推=nK推F孔=htK推F孔=(62) 0.5567.8=111.87 KN頂件力:F頂=K頂F落=0.06259=15.54 KN(3)總壓力的計算由于設計的時候采用了彈性卸料裝置并向下推件,所以總沖裁力見式(2.5) F總= F卸F推F落F孔通過上述計算數(shù)據(jù)代入可得:F總= F卸F推F落F孔=259+67.8+12.95+111.87=451.62 KN2.5壓力中心的計算沖模對工件施加的沖壓力合力的中心稱為沖壓壓力中心。要使沖壓模具正常工作,必須使壓力中心與模柄的中心線重合,使壓力中心與所選沖壓設備劃塊的中心重合。從而使在沖裁過程中間隙總是保持穩(wěn)定,出來的零件質(zhì)量有保證。圖2.5L0=101,X0=1012;L1=24,X1=13;L2=28,X2=45Y=(2 L0X0+ L1X1+ L2X2)(2 L0 + L1+ L2)=(10201+326.56+2260.8) (202+75.36)=12788.36277.36=46.1mm ,取47mm所以壓力中心的坐標為(0,47)2.6凸、凹模刃口尺寸模具刃口尺寸及公差會影響沖裁件精度,因而,正確確定沖裁凸模和凹模刃口的尺寸及公差,是沖裁設計的重要環(huán)節(jié)。2.6.1凸、凹模刃口尺寸公差計算的原則 實踐證明,落料件的尺寸接近于其凹模刃口尺寸,而沖孔尺寸接近于其凸模刃口尺寸。所以,落料時取凹模作為設計的基準件;沖孔時取凸模作為設計的基準件。計算凸模和凹模尺寸時應遵循的原則如下:(1)沖孔時,先確定凸模刃口尺寸。凸模刃口的基本尺寸取接近或等于孔的最大極限尺寸,以保證凸模磨損在一定范圍內(nèi)也可使用。而凹模的基本尺寸則按凸模刃口的基本尺寸加上一個最小間隙值。(2)落料時,應先確定凹模刃口尺寸。凹模刃口的基本尺寸取接近或等于零件的最小極限尺寸,以保證凹模磨損在一定范圍內(nèi)也能沖出合格的零件。凸模刃口的基本尺寸則按凹模刃口基本尺寸減小一個最小間隙值。(3)在確定模具刃口制造公差時,既要能保證工件的精度要求,又能保證合理的間隙數(shù)值。一般模具制造精度比工件精度高23級。如果零件沒有標準公差,則對于非圓形件按IT14級來處理,圓形件一般按照IT10級來處理,制造尺寸公差應按“入體”原則標注為單向公差。2.6.2凸、凹模刃口尺寸計算的方法 由于凸模和凹模的加工方法不同,設計時其刃口計算應分別進行計算。(1)凸模和凹模分開加工這種方法又稱為互換加工,這種方法適合模具的凸、凹模制造相對簡單的零件,容易保證精度。這樣要分別標注凸模和凹模刃口尺寸與制造公差,為了保證間隙值,應滿足一下條件:凸+凹ZmaxZmin式中 凸凸模的制造公差; 凹凹模的制造公差。 凸、凹的值見表2.3。表2.3 規(guī)則形狀沖裁時凸模、凹模的制造公差下面對沖孔和落料兩種情況加以分析討論。沖孔 沖孔應先確定凸模刃口尺寸,間隙取在凹模上。設工件孔的尺寸為d+,其計算公式為:d 凸=(d+)0 凸d 凹=(d 凸+Zmin)凹 0式中 d 凸 ,d 凹沖孔凸、凹?;境叽?,mm 工件制造公差,mm 因數(shù),其值可查表2.4。落料根據(jù)刃口尺寸計算原則,落料時應首先確定刃口尺寸。由于基準件凹模的刃口尺寸在磨損后會增大,因此應使凹模的基本尺寸接近工件輪廓的最小極限尺寸,在減小凸模尺寸以保證最小合理間隙值Zmin。仍然是凸模取負偏差,凹模取正偏差。設工件尺寸為D0 ,其計算式如下:凹=(D)凹 0凸=(D凹Zmin)0 凸(2)凸模與凹模配合加工對于形狀復雜或材料薄的零件,為了保證凸、凹模之間一定的間隙值,必須采用配合加工。此方法是先加工好其中的一件(凸模或凹模)作為基準件,然后以此基準件為標準來加工另一件,使她們之間保持一定的間隙。但用此方法制造的凸、凹模是不能互換的。由于復雜工件形狀各部分尺寸性質(zhì)不同,凸模與凹模磨損情況也不同,所以基準件的刃口尺寸需要按不同方法計算。如圖2.6a)圖為一落料件,應以凹模為基準件,凹模的磨損情況可分為三類:第一類時凹模磨損后增大的尺寸(圖中A類尺寸);第二類是凹模磨損后減小的尺寸(圖中類尺寸);第三類時凹模磨損后沒有增減的尺寸(圖中類尺寸)。圖2.6落料、沖孔件的尺寸分類表2.4 因數(shù)值同理,對于圖2.7b)的沖孔件,應以凸模為基準件,可根據(jù)凸模的磨損情況,按圖示方法將尺寸分為A、B、C三類。當凸模磨損后,其尺寸的增減情況也是增大、減小、不變這一同樣的規(guī)律。因此,對于復雜形狀的落料件或沖孔件,其模具基準件的刃口尺寸均可按下式計算。A類: j=(Amax) /4 0B類: Bj=(Bmin)0 /4C類: j=(Cmin0.5) 8 8式中 j、Bj、j基準件尺寸,mm; Amax、Bmin、Cmin工件極限尺寸,mm; 工件公差,mm。對于與基準件相配合的非基準件凸模或凹模的刃口尺寸和公差一般不在圖樣上標注,而是僅標注基本尺寸,并標明其公差按基準件凹?;蛲鼓5膶嶋H尺寸配做,并保證應留的間隙值。另外,如果按照加工的需要,希望對落料件以凸模為基準,對沖孔件以凹模為基準件,則模具基準件的刃口尺寸可按下列幾式計算:A類: j=(AmaxZmin)0 4B類: Bj=(BminZmin) 4 0C類: j=(Cmin0.5) 8 8 由上文中間隙選擇中,查表得間隙值Zmin=0.246mm,Zmax=0.360mm對沖孔mm、16mm采用凸、凹模分開加工的方法,其凸、凹模刃口部分尺寸計算如下:查表2.3,得凸、凹模制造公差:凸=0.020mm 凹=0.020mm校核:ZmaxZmin=0.3600.246=0.114mm, 凸凹=0.040mm滿足ZmaxZmin凸凹條件由于mm、16mm的公差為IT12和零件的厚度為t=2mm.所以,查表2.4得因數(shù)為:=0.75L8凸模=(80.750.15)0 0.02 =8.1130 0.02 L16凸模=(160.750.18)0 0.02=16.1350 0.02選用國家標準B型凸模GB2863.2-81選用8.150 0.02選用國家標準B型凸模GB2863.2-81選用16.20 0.02L8凹模=(8.1130.246)0 0.02=8.3590 0.02取8.360 0.02L16凹模=(16.1350.246)0 0.02=16.3810 0.02取16.380 0.02由于支撐板落料形狀較復雜,故采用配合加工方法,其凸、凹模刃口部分尺寸計算如下:以凹模為基準件,因凹模磨損后,刃口部分尺寸都增大,因此屬于A類尺寸。查表2.4,得L45的=1,IT14=0.62mm;101的=0.5,IT14=0.87mm,因此L45凹模=(450.50.62)(0.624) 0=44.690.155 0,取44.70.155 0L101凹模=(1010.50.87)0.874 0=(1010.135)0.218 0=100.5650.218 0,取100.60.218 0則凸凹模的對應的尺寸跟L45凹模保證雙面間隙Zmin2 Zmax2配合制造,L101凹模保證單面間隙Zmin Zmax配合制造。2.7復合模主要零件凸、凹和凸凹模的結構設計2.7.1凸模的設計(1)凸模長度的確定圖2.7計算凸模長度L=h1h2 h1表示凸模固定板的厚度h2表示凹模的厚度因此,L=h1h2=23mm16mm=39mm,取41mm(2)凸模的結構形式與固定方法圓形凸模已趨向于標準化,刃口尺寸L8凸模=8.150 0.02和L16凸模=16.20 0.02,考慮到凸模的強度和精度,凸模做成臺肩式,用固定板固定,采用凸模結構及固定形式如圖2-8所示圖2.8綜合分析得凸模如圖2.9所示:圖2.92.7.2凹模的設計1)凹模外形尺寸的確定本設計凹模采用圓柱形孔口凹模。圓形凹??砂蠢錄_模國家標準或工廠標準選用,非標準尺寸的凹模的外形尺寸常用經(jīng)驗公式計算確定。凹模厚度的確定式: H=Kb凹模壁厚(指凹模刃口與外邊緣的距離)的確定式見 C=(23)H(大型凹模)式中 b凹模孔的最大寬度,mm; 因數(shù),見表2.5; H凹模厚度,mm; C凹模壁厚,mm。按上式計算的非標準凹模外形尺寸,可以保證凹模有足夠的強度和剛度,一般可不再進行強度校核。本設計支撐板零件,是非標準尺寸凹模,則按上述公式有: b=101mm H=Kb=0.22101mm=22.2mm C=2H=222.2mm=44.4mm L=b+2C=10122.24=189.8mm B=n2C=45244.4=133.8mm取整后得凹模厚度為23mm,凹模壁厚為45m,凹模的長度為190mm,凹模的寬度為134mm,由上述外形尺寸和查國家標準,可選用20016025CrWMnGB2858.2-81國家標準矩形凹模板制取。其他尺寸根據(jù)凸凹模及固定要求而定。(見凹模零件圖2.11)2)凹模的結構形式(1)凹模的類型 按凹模的刃口孔形可分為圓柱形孔口凹模、錐形孔口凹模;按凹模的結構可分為整體式凹模和鑲拼式凹模。(2)凹模刃口形式 錐形刃口:如圖2.10a)所示。沖裁件或廢料容易通過,凹模磨損后得修模量較小。但刃口強度較低,刃口尺寸在修磨后略有增大。適用于形狀簡單,精度要求不高,材料厚度較薄工件的沖裁。當t2.5mm時,=15;當t=2.56mm時,=30;當采用電火花加工凹模時,=4 20。由此可知不同厚度的沖裁件取不同的值。圖2.10凹模刃口形式柱形刃口:如圖2.10b)所示。刃口強度較高,修磨后刃口尺寸不變。但孔口容易積存工件或廢料,推件力大且磨損大。適用于形狀復雜或精度要求較高工件的沖裁。當t0.5mm時,h=3 5mm;當t=0.55mm時,h=5 10mm;當 t=510mm時,h=10mm.。在這里,選擇2.10b)柱形刃口,取h=6mm,b=2mm2.7.3凸凹模外型結構凸凹模的內(nèi) 、外緣之間的壁厚取決于沖裁件的尺寸。為保證凸凹模的強度,凸凹模應有一定的壁厚。凸凹模的最小壁厚值m一般可按經(jīng)驗數(shù)據(jù)決定。不積聚廢料的凸凹模最小壁厚值見式:沖裁硬材料時 m=2t沖裁軟材料時 mt對于倒裝復合膜,因為孔內(nèi)會積聚廢料,所以最小壁厚要大些,由零件圖可以知道m(xù)=5mm。其他外形尺寸按零件沖裁要求及固定配合要求確定。(見凸凹模零件圖2.12)2.8復合??傮w設計與標準零件選用沖壓模具零件的分類可按在模具中的作用,分為結構性零件和工藝性零件兩大類。結構性零件包括導向零件(導板、導柱和導套等)、固定零件(模座、模柄、凸、凹模固定板和墊板等)及其他緊固零件。工藝性零件包括成型零件(凸模、凹模、凸凹模)、定位零件(定位釘、定位板、擋料銷、導正銷、側刃等)和壓料、卸料零件(卸料版、壓邊圈、頂件板和推件板等)。沖壓模具已經(jīng)制定了國家標準,包括模架、典型組合、零部件技術要求等,再設計時可參考標準選用標準零部件。圖2.11 凹模圖2.12 凸凹模1)固定板凸、凹模都采用固定板來固定,如下式固定板的具體參數(shù)。根據(jù)JBT7653-1994,上模選用固定板:20016016 下模選用固定板:20016024 材料:45鋼技術要求:按JBT7653-1994的規(guī)定2)墊板凸模墊板根據(jù)JBT7653-1994,選取2001608 材料:T10 技術條件:按JBT7653-1994的規(guī)定數(shù)量:1個3)定位零件導料銷、擋料銷:采用直徑d=6mm,l=8mm的型固定擋料銷(JBT2866.5)。條料的送進,有兩個導料銷控制其垂直于送料方向的位置,由另一個擋料銷控制進距。材料:45鋼 技術條件:按JBT7653-1994的規(guī)定 導料銷:2個 擋料銷:1個定位銷:上下模均采用8m670的圓柱銷定位(GBT119.1) 材料:35鋼技術條件:按GBT119.1的規(guī)定數(shù)量:4個4)卸料裝置卸料裝置是將材料從凸模上卸下的裝置,有固定卸料版和彈性卸料版兩種。本設計采用彈性卸料裝置。彈性卸料板具有卸料和壓料的雙重作用。包括彈性元件、卸料螺釘和卸料版。(1)彈性卸料板彈性卸料板一般取515mm。根據(jù)綜合考慮取15mm。為保證模具能正常安全運行:卸料板與凹模之間的距離應比材料厚度與擋料銷高度h之和大56mm,以保證材料能順利通過,卸料板在沖模開啟狀態(tài)時,一般應突出凸凹模表面0.5 1mm。(2)彈性件目前常用的卸料彈性件一般采用的是彈簧和橡膠,在此設計中采用橡膠作為彈性件。橡膠受壓后所產(chǎn)生的彈壓力為: P=qA式中 P橡膠受壓時產(chǎn)生的彈壓力,N; q橡膠單位壓力,見表2.5,MPa; A橡膠的實際承壓面積,mm2。由于橡膠的壓縮特性為非線性,故壓縮量不能過大。為使橡膠耐久地工作,最大壓縮時不能超過其厚度的35%,預壓縮量時為其厚度的10%15%。橡膠高度H可按下式計算: H=Hc (0.250.30)式中:c所需的工作行程(壓縮量)。 經(jīng)計算得:H=16mm 橡膠壓縮量:(1612)16 100%=25%,有1中表2.5選擇P=1.06MPa; 因而,單個橡膠的卸料力:P=F卸n=12.954=3.24KN 由式:P=qA得:A=Pq=3.24KN1.06MPa=3053mm2 因而由表2.5,選取3210.516材料:聚胺酯彈性體(JBT7650.9-1995)壓縮量:F=0.3H=0.332=9.6mm(3)卸料螺釘圓柱頭內(nèi)六角卸料螺釘M880,GB2867.5-81 材料:45鋼 熱處理硬度:3540HRC 技術條件:GBT3098.3-2000的規(guī)定數(shù)量:8個 表2.5 聚胺酯橡膠尺寸 表2.6 圓柱頭內(nèi)六角卸料螺釘5)推件裝置剛性推件裝置:常安裝在上摸部分。一般推件力是由壓力機的橫桿通過推桿、頂板、頂桿傳給推件塊。在這里由于零件形狀的特殊性直接由推桿傳力給推件塊頂板一般裝在上模座的孔內(nèi),形狀按被推下的工作形狀來決定。(1)推桿、頂桿的選擇如表2.7: 推桿選取A1650 JBT7650.1頂桿選取A650JBT7650.1 材料:45鋼,熱處理硬度4348HRC 技術條件:按JBT7653-1994的規(guī)定 頂桿數(shù)量:3個 推桿數(shù)量:1個(2)頂板選擇50 JBT7650.4材料:45鋼,熱處理硬度4348HRC技術條件:按JBT7653-1994的規(guī)定數(shù)量:1個 2.9模具閉合高度與壓力機裝模高度的關系模具的閉合高度H是指模具在完成沖壓工序時上模座的上平面與下模座的下平面之間的高度。模具的閉合高度必須與壓力機的裝模高度相適應。由于壓力機的連桿長度可以調(diào)節(jié),所以壓力機的裝模高度是可以調(diào)節(jié)的。當連桿調(diào)節(jié)到最短時為壓力機的最大裝模高度Hmax;當連桿調(diào)節(jié)到最長時為壓力機的最小裝模高度Hmin。模具的閉合高度H應介于壓力機的最大裝模高度Hmax與最小裝模高的Hmin之間,否則就不能保證正常的安裝與工作。其關系為: Hmax5Hmin10若模具的閉合高度HHmax ,則壓力機不能用,若HHmin,則可用加墊板,設墊板厚度為H1則有 HmaxH15HminH110表2.7 帶肩推桿2.10模架主要零部件1)模架模架是整副模具的骨架,模具的全部零件都固定在它的上面,并且承受沖壓過程中的全部負荷。模架的上模座通過模柄與壓力機滑塊相連,下模座螺釘壓板固定在壓力機工作臺面上,上、下模之間靠模架的導向裝置來保持其精準位置,以引導凸模的運動,保證沖裁過程中間隙均勻。一般模架均已標準化,設計模具時,應加以正確選用。模架的要求:要有足夠的強度與剛度:要有足夠的精度(如上、下模座要平行,導柱、導套中心要與上下模座垂直,模柄要與上模座垂直等);上、下模之間的導向要精確(導向件之間的間隙要很小),上,下模之間的移動應平穩(wěn)和無滯住現(xiàn)象。模架的形式 在標準模架中,應用最廣泛的是用導柱和導套作為導向裝置的模架。根據(jù)導柱和導套配置的不同由以下四種基本形式:(1)后測導柱模架 后側導柱送料方便,可以縱向和橫向送料。但是沖壓時如果有偏心載荷,則導柱、導套會單邊磨損。它不能用于模柄與上模浮動連接的模具。(2)中間導柱模架 兩側導柱左右對稱分布,應力平衡,所以導柱、導套磨損均勻。但是只有一個送料方向。(3)對角導柱模架 導柱的位置是對稱的,而且縱橫都能送料。對焦導柱模架的兩導柱之間距離較遠,在導柱、導套之間同樣間隙的條件下,這種模架的導向及高度較高。(4)四導柱模架 其導向精度與剛度都較好,用于大型沖模。在本設計中采用后側導柱模架。其選用如圖2.13。后側導柱模架(摘自GBT2851.3-1990)(mm)模架200160190235 GBT2851.5 模架技術要求:按JBT8050-1999的規(guī)定2) 導柱與導套導柱與導套的結構與尺寸都可直接由標準間中選取。在選用時應注意導柱的長度應保證沖模在最低工作位置時,下模座底面與導柱底面的距離應為0.51mm。導柱與導套之間的配合根據(jù)沖裁模的間隙大小選用。當沖裁版厚載0.8mm以下的模具時,選用H6h5配合的I級精度模架。當沖裁板厚為0.84mm時,選用H7h6配合的II級精度模架。 (1) 導柱標準 B28 h6170 GBT2861.1圖2.13后側導柱模架技術條件:按JBT8070-1995的規(guī)定材料:20鋼數(shù)量:2個(2) 導套的標準 B28 H710038 GBT2861.6技術條件:按JBT8070-1995的規(guī)定材料:20鋼數(shù)量:2個3) 模座(1) 后側導柱上模座標準 上模座20016045 GBT2885.5 材料:HT200技術條件:按JBT8070-1995的規(guī)定(2) 后側導柱下模座標準下模座20016055 GBT2855.6材料:HT200技術條件:按JBT8070-1995的規(guī)定4)模柄模柄由剛性和浮動兩大類。所謂剛性模柄是指模柄與上模座是剛性連接,不能發(fā)生相對運動。所謂浮動模柄是指模柄相對上模座能做微小的擺動采用浮動模柄后,壓力機滑塊的運動誤差不會影響上、下模的導向。常用的剛性模柄有四種型式:整體式、壓入式、旋入式和凸緣式。本設計采用凸緣式。模柄B50100 GB2862.3-81材料:Q235-A技術條件:按JBT7853-1994的規(guī)定模柄緊固螺釘:M1040 GB70-76材料:45鋼技術條件:按GB2862.6-81的規(guī)定數(shù)量:4個2.11壓力機的選擇1)壓力機的選用原則確定壓力機規(guī)格時,一般應遵循以下原則。(1)壓力機的公稱壓力不小于沖壓工序所需的壓力。(2)壓力機滑塊行程應滿足工件高度上能獲得所需尺寸,并在沖壓后能順利地從模具上取出工件。(3)壓力機的閉合高度、工作臺尺寸和滑塊尺寸等應滿足模具的正確安裝。尤其是壓力機的閉合高度應于沖模的閉合高度相適應。(4)壓力機的滑塊行程次數(shù)應符合生產(chǎn)率和材料變形速度的要求。2)曲柄壓力機規(guī)格選擇曲柄壓力機按床身及結構可分為開式和閉式曲柄壓力機。開式壓力機由固定臺式、可傾式和升臺式三種。固定臺式壓力機剛性、抗震性和穩(wěn)定性好、適用較大噸位??蓛A式壓力機產(chǎn)生的廢料可通過自重滑下,升臺式壓力機適用于模具高度變化較大的沖孔、修邊及彎曲工序。根據(jù)2.5沖壓力的計算,總的沖裁力為451.62KN,考慮到壓力機的適用范圍,故選擇開式雙柱可傾壓力機。型號為JB23-63型,其部分參數(shù)如下: 公稱壓力:630KN 滑塊行程:100mm 行程次數(shù):40次min 封閉高度調(diào)節(jié)量:80mm 最大封閉高度:400mm 工作臺尺寸(前后左右):570mm860mm 模柄孔尺寸(直徑深度):50mm70mm 電動機功率:5.5KW3支撐板彎曲模設計3.1支撐板彎曲工藝性分析彎曲是使材料產(chǎn)生塑性變形、形成有一定角度形狀零件的沖壓工序。彎曲工序可以用模具在普通壓力機上進行,也可以在專用的彎曲機上或彎曲設備上進行。具有良好的工藝性的彎曲件,不僅能簡化彎曲工藝過程和模具設計,而且能夠提高彎曲件的精度和節(jié)省材料。由零件圖2.1所示,支撐板屬于板料彎曲。支撐板彎曲半徑是R3mm, 彎曲角度成90,彎邊長20mm,復合彎曲的工藝性要求,彎曲零件的孔離彎曲線大于要求的最小距離,彎曲時不會發(fā)生孔變形,具有良好的彎曲工藝性,足以達到制件精度質(zhì)量要求。3.2支撐板彎曲工藝力的計算1)合理地選擇彎曲用的壓力機和設計模具,必須計算彎曲力。彎曲力的大小不僅與毛坯的尺寸、材料的力學性能、彎曲半徑等有關,而且與彎曲方式也有很大關系,從理論上計算彎曲力是比較復雜的,精確度也不高,因此生產(chǎn)中常用經(jīng)驗公式進行計算。V形約束彎曲 : P=0.6Cbt2b (rt)式中:P彎曲力,系數(shù),取11.3 t材料厚度,mm b彎曲件的寬度,mm r凸模圓角半徑,mm b材料的抗拉強度,MPa2)頂件力和壓料力的計算 頂件力或壓料力Q值可近似取自由彎曲力的30% 80%,即 Q=(0.3 0.8)P 式中:Q頂件力或壓料力,N; P自由彎曲力,N3)支撐板彎曲力的計算按形約束彎曲計算,則有彎曲力P1=0.6Cbt2b (rt)=0.61.34544505=12.636KN 頂件力P2=(0.30.8)P1=0.612.636=7.581KN總的彎曲力P總P1P2=12.6367.581=20.217KN3.3支撐板彎曲回彈計算1)壓彎過程并不完全是材料的塑性變形過程,其彎曲部位還存在著彈性變形。彎曲工件從模具沖取出后,由于彈性變形的恢復,使工件的彎角和彎曲半徑發(fā)生變化,所以被彎曲零件的形狀與模具的性質(zhì)不完全一致,這種現(xiàn)象稱為回彈。回彈的大小通常用角度回彈量和曲率P來表示。2)影響回彈的因素(1)材料的力學性能 角度回彈量及曲率回彈量與材料的屈服點s成正比,與彈性模量E成反比。(2)彎曲半徑與材料厚度的比值r/t 當其他條件相同時,角度回彈量隨rt值的增大而增大,曲率回彈量隨r/t的增大而減小。(3)彎曲角 彎曲角越大,表示變形區(qū)域越大,角度回彈量也越大。而曲率回彈量與彎曲角度大小無關。(4)彎曲工件的形狀 一般彎制U形工件要比彎制V形工件的回彈量要小。(5)模具間隙 在彎曲U形工件時,凸模與凹模之間的間隙越小,則回彈量越小。(6)校正彎曲時的校正力 校正力銷,回彈量大,增加回彈量可減小回彈量。3)角度回彈量的確定 由于影響角度回彈量數(shù)值的因素較多,而各種因素又互相影響,理論分析計算較負責,且不夠精確,所以生產(chǎn)上通常用經(jīng)驗公式計算或?qū)嶒灴偨Y所得數(shù)據(jù)列表,供設計時參考。4) 支撐板彎曲回彈量的計算用回彈角法計算支撐板回彈量,計算公式為: V形彎曲件 tan=0.375ls/KtE U形彎曲件 tan=0.75l1s/KtE 式中:K系數(shù) (K=1) l凹??趯?l1彎曲力臂 (l1=r凹r凸1.25t) t材料厚度 s材料的屈服強度 E彈性模量(MPa) 由公式可計算出支撐板的彎曲回彈量: tan=0.375ls/KtE=0.375832350.542200 4 (l取83mm,k=10.46=0.54)3.4支撐板彎曲模結構設計1)彎曲模工作部分的設計彎曲模工作部分的設計主要是指確定凸、凹模的圓角半徑,凹模深度,對U形件的彎曲模,模具間隙,凸、凹模的尺寸與制造公差等。這些尺寸對保證彎曲件質(zhì)量有直接關系,正確確定這些尺寸是設計彎曲模的關鍵。(1)凸凹模間隙在彎曲V形件時,凸、凹模間隙是靠調(diào)整壓力機的閉合高度來控制的,不需要在設計和制造時確定間隙,但設計時必須考慮在合模時使毛坯完全壓靠;對于U形工件的彎曲,則必須選擇適當?shù)拈g隙,間隙過大,則回彈也大,彎曲件尺寸和形狀不易保證,間隙過小,會使零件邊部壁厚減薄,減低模具壽命,且彎曲力大。因此必須確定合理的間隙值。再生產(chǎn)中常按材料性能和厚度選??;當鋼板彎曲時,凸、凹模單邊間隙C=(1.051.15)t;當彎曲有色金屬時C=(1.01.1)t(t為材料的厚度)。本設計采用的是L形彎曲,故選取間隙值C=1.1t=1.11.5mm=1.65mm。(2)凸、凹模的圓角半徑凸模的圓角半徑rp一般取等于或略小于制件內(nèi)側的圓角半徑,如制件結構上鎖須圓角半徑小于最小彎曲半徑,則應取凸模圓角半徑大于最小彎曲半徑,然后增加校正工序,使校正凸模的圓角半徑等于制件內(nèi)側圓角半徑。因此,有工件彎曲半徑等于r3,此處選取凸模的圓角半徑為r3mm。凹模的圓角半徑rd也不能過小,否則彎矩的力臂減小,坯料沿凹模圓角滑進時的阻力增大,從而增加彎曲力,并使材料表面擦傷??砂床牧虾穸葲Q定凹模圓角半徑,當t2mm時,取rd=(36)t;當 t=2-4mm時,取rd=(23)t;當t4mm時,取rd=2t。因此,本設計中材料的厚度為2mm,由上述計算公式得,凹模圓角半徑rd=22=4mm。(3)彎曲模工作部分尺寸彎曲模工作部分尺寸計算與彎曲件的尺寸標注有關。彎曲件的尺寸標注根據(jù)裝配要求有兩類標注方式,相應地凸、凹模尺寸計算也有兩類。a.尺寸標注在工件外形上標注雙向偏差時,凹模尺寸為Ld=(L12)+ d 0 標注單向偏差時,凹模尺寸為 Ld=(L34)+ d 0式中 Ld 凹模工作部分尺寸,mm L工件公稱尺寸,mm 工件公差,mm d 凹模、凸模制造偏差,mmb.尺寸標注在工件內(nèi)形上標注雙向偏差時,凹模尺寸為 LP=(L12)+ p 0標注單向偏差時,凹模尺寸為Lp=(L34) p 0式中 Lp 凹模工作部分尺寸,mm L工件公稱尺寸,mm 工件公差,mm p 凹模、凹模制造偏差,mm由支撐板零件圖所示,寬度尺寸83標注在工件外形上,則根據(jù)公式計算出凹模的寬度尺寸為: b凹=(L34)+ d 0 =(80340.12)0.03 0 =82.910.03 0凸模尺寸按凹模尺寸配制,保證單面間隙,即p=(LdZ)0 pmm。此處上凹模的寬度尺寸b凸=(b凹C)0 p=80.710 0.03mm。其余尺寸按配合H7g6及固定需要而定,見彎曲凹、凸模零件圖。3.5彎曲??傮w設計與標準零件選用1模架 彎曲
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