汽車鎖座零件沖壓工藝分析及模具設(shè)計說明書

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　前言</b></p><p>　　機械與模具制造業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位………………（1）</p><p>　　當前國際模具發(fā)展現(xiàn)狀及其特點………………………（1）</p><p>　　我國模具發(fā)展現(xiàn)狀及其特點………………………

2、……（2）</p><p>　　汽車鎖座零件的簡單介紹………………………………（2）</p><p>　　鎖座零件沖壓工藝分析</p><p>　　零件結(jié)構(gòu)的分析…………………………………………（3）</p><p>　　確定工藝方案……………………………………………（4）</p><p><b>　　沖壓模

3、的設(shè)計 </b></p><p>　　零件工藝計算……………………………………………（5）</p><p>　　設(shè)計各主要零件結(jié)構(gòu)尺寸………………………………（12）</p><p>　　沖裁模裝配圖……………………………………………（17）</p><p><b>　　彎曲模的設(shè)計</b></p>

4、;<p>　　彎曲件的工藝分析………………………………………（18）</p><p>　　制定彎曲方案……………………………………………（21）</p><p>　　確定毛坯彎曲部分尺寸L彎、下料方式……………… （22）</p><p>　　確定彎曲模結(jié)構(gòu)形式……………………………………（23）</p><p>　　彎曲模裝配

5、圖……………………………………………（27）</p><p>　　冷沖模零件的制造工藝</p><p>　　傳統(tǒng)模具制造向現(xiàn)代模具制造的過渡…………………（28）</p><p>　　編制冷沖模零件工藝的整體思路………………………（28）</p><p>　　零件立體圖和凸凹模立體圖……………………………（29）</p><

6、;p>　　凸凹模的加工工藝………………………………………（30）</p><p>　　結(jié) 論………………………………………………………………(33)</p><p>　　參考文獻…………………………………………………………（34）</p><p>　　致 謝………………………………………………………………（35）</p><p>　　摘

7、要：模具是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中的重要工藝裝備，本論文主要涉及沖壓模具工藝設(shè)計和彎曲模具工藝設(shè)計，整個過程包括工藝方案、工序安排、工序尺寸、使用的設(shè)備及模具類型，并根據(jù)設(shè)計出的沖裁凸凹模的尺寸及技術(shù)要求制定其機加工工藝規(guī)程，最終繪制出正確的沖裁模具裝備圖和彎曲模具裝備圖。</p><p>　　根據(jù)零件的技術(shù)要求，確定工藝方案為：先進行沖裁然后彎曲。在沖裁工藝階段，擬定兩種落料與沖孔方案：一種是落料與沖孔復合；一種是先落料

8、在沖孔。通過各方面計算與比較，確定第一種方案更優(yōu)。在彎曲階段，由于孔接近變形區(qū)，彎曲后需要鉗工修磨，以達到工藝要求。</p><p>　　在凸凹模的制造過程中，由于模具制造與一般機械制造相比較，有著特殊的技術(shù)要求和明顯的特點，必須區(qū)別對待，（1）單件生產(chǎn)：每種模具一般生產(chǎn)1～2副，普遍采用修銼、修配方法加工，工序組合相對集中對工人技術(shù)水平要求較高。（2）制造質(zhì)量高：一般地，模具工作零件的制造精度比產(chǎn)品零件高2～4

9、級，需采用坐標磨床、數(shù)控機床加工。（3）形狀復雜：一般加工難度大，有時需要特種加工或?qū)ｉT化機床。（4）材料硬度高：一般采用工具鋼淬火、低溫回火，需要采用特種加工方法。</p><p>　　關(guān)鍵詞：模具 沖裁 彎曲 工藝</p><p>　　Block lock parts of car stamping prodess and die design </p><p

10、>　　Abstract: Mold is an important technique and equipment in modern industrial production, In this paper, the main process involved in design of stamping die and design of bending mold,the entire process including pla

11、nning of process, organization of process, size of process, use of equipment and types of mold. And in accordance to the size of convex and concave mold and the its technical requirements complete the development of its

12、machining process planning, eventually draw the correct assembling</p><p>　　According to the technical requirements of parts, Technology program is determined to blanking firstly and then bending. In the Sta

13、ge of blanking process, The development of blanking and punching two programs: one is the composite blanking and punching; anther is blank firstly then punch. Through calculation and comparison of various aspects, the fi

14、rst program was to identify better.In the Stage of bending. As the deformation zone be in near of the hole, it need to bending fitter after grinding </p><p>　　In the manufacturing process of Bump of Blanking

15、 Die, mold manufacturing is compared with the general machinery manufacturing, as a result of its special technical requirements and it clear features,wo Must be treated differently.(1) One-piece production:Generlly,each

16、 mold product for 1～2, Widely used processing of file repair, repair methods, combination of the process of relative concentration and demand the workers of higher skill levels; （2）the Manufacturing of high-quality: In g

17、eneral, the </p><p>　　Keywords: Mold Blanking Bending Technology</p><p><b>　　1 前言</b></p><p>　　1.1 機械與模具制造業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位</p><p>　　機械制造工業(yè)是國民經(jīng)濟中一個十分重要的產(chǎn)業(yè)，它為國民經(jīng)

18、濟個部門科學研究、國防建設(shè)和人民生活提供各種技術(shù)裝備，在社會主義建設(shè)事業(yè)中起著中流砥柱的作用。從農(nóng)業(yè)機械到工業(yè)機械，從輕工業(yè)機械到重工業(yè)機械，從航空航天設(shè)備到機車車輛、汽車、船舶等設(shè)備，從機械產(chǎn)品到電子電器、儀表產(chǎn)品等，都必須有機械及其制造。在工業(yè)高度發(fā)達的國家中，機械工業(yè)的產(chǎn)值常常占整個國民生產(chǎn)總值的40%或更多。</p><p>　　在機械制造中，機車夾具、模具都是不可缺少的工藝裝備，尤其是模具以其特定的形狀

19、通過一定的方式是材料成形。根據(jù)國際生產(chǎn)技術(shù)協(xié)會提供的資料顯示，機械零件粗加工的75%和精加工的50%都將有模具成形來完成。因此模具被譽為“金屬加工中的帝王”，是“進入富裕社會的原動力” 、“模具就是黃金” 。</p><p>　　1.2 當前國際模具發(fā)展現(xiàn)狀及其特點</p><p>　　現(xiàn)代模具行業(yè)是技術(shù)、資金密集的行業(yè)。它作為重要的生產(chǎn)裝備行業(yè)在為各行各業(yè)服務(wù)的同時，也直接為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)

20、服務(wù)。 </p><p>　　由于模具生產(chǎn)采用一系列高科技，CAD/CAM/CAPP等技術(shù)，計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、激光技術(shù)、逆向工程和并行工程、快速成型技術(shù)及敏捷制造技術(shù)、高速加工及超精度加工技術(shù)等等，因此，模具工業(yè)以成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個重要組成部分，有人說，現(xiàn)代模具是高技術(shù)背景下的工藝密集型工業(yè)。模具技術(shù)水平的高低，在很大的程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力，因此已成為衡量一個 國家產(chǎn)品制造水平高低的重

21、要標志。</p><p>　　模具工業(yè)是無以倫比的“效益放大器”。用模具加工產(chǎn)品大大提高了生產(chǎn)的效率，而且還具有節(jié)約原材料、降低能耗和成本、保持產(chǎn)品高一稱為“金鑰匙”。從另個角度看，模具是人性化、時代化、個性化、創(chuàng)造化的產(chǎn)品。更重要致性等特點。因此模具被稱為“效益的放大器”。在國外，模具被是模具發(fā)展了，使用模具的產(chǎn)業(yè)其產(chǎn)品的國際化競爭力也提高了。</p><p>　　模具不是批量生產(chǎn)的產(chǎn)品

22、。它具有單見生產(chǎn)和對特定用戶的依賴性。就模具行業(yè)來說，引進國外先進技術(shù)，不能采用通常的引進產(chǎn)品許可證和技術(shù)轉(zhuǎn)讓等方式，而主要是引進商品化了的CAD/CAM/CAE軟件和精密加工設(shè)備等。模具的CAD/CAE/CAM涉及面廣、及多種學科與工業(yè)技術(shù)于一體，是綜合型、技術(shù)密集型產(chǎn)品。模具設(shè)計是一種經(jīng)驗性較強的設(shè)計，設(shè)計人員在長期的工作積累的經(jīng)驗和知識對模具設(shè)計起著十分重要的影響。盡管模具CAD技術(shù)應用越來越廣泛，是目前廣為使用的模具CAD技術(shù)大

23、都停留在計算機輔助繪圖層次，難以勝任對模具開發(fā)的高質(zhì)量、短周期、低成本要求。為此，本設(shè)計在重點利用計算機輔助進行工藝分析的過程，將轉(zhuǎn)化為傳統(tǒng)的模具CAD從計算機輔助繪圖提升到計算機輔助設(shè)計層次。</p><p>　　1.3 我國模具發(fā)展現(xiàn)狀及其特點</p><p>　　國內(nèi)的模具工業(yè)起步較晚，但在過去的十多年中也取得了一些進步。例如沖壓模具方面，國內(nèi)設(shè)計制造的部分轎車覆蓋件模、空調(diào)器散熱片

24、級進模、電機定轉(zhuǎn)子雙回轉(zhuǎn)疊片高精度硬質(zhì)合金級進模、集成電路引線框架多工位級進模，以及帶自動沖切、疊壓、鉚合、計數(shù)、分組、扭斜和安全保護等功能的鐵心精密多功能模，都已達到較高的水平。但從總體上看，我國與工業(yè)發(fā)達國家相比仍有較大差距。例如，精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重還比較低，CAD/CAE/CAM技術(shù)的普及率尚待提高，許多先進的模具技術(shù)應用還不夠廣泛等等。特別是在大型，精密，復雜和長壽命模具上，一方面技術(shù)差距明顯；另一方面產(chǎn)能也不能

25、滿足國內(nèi)的需求，因而仍大量從國外進口。所以，為了改變這種被動狀態(tài)，盡快適應社會主義工業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)對沖壓工藝生產(chǎn)水平提高的需求，全方位大力做好模具基礎(chǔ)、研發(fā)和推廣工作，是至關(guān)重要的。</p><p>　　我國的工業(yè)經(jīng)濟，已進入大批量規(guī)模經(jīng)濟和小批量多品種經(jīng)濟并行的時期，兩者對模具存在趨同的依賴性。因為在經(jīng)濟快速發(fā)展，產(chǎn)品暢銷時期，自然要求模具能及時供應；而在經(jīng)濟停滯，產(chǎn)品不暢銷時期，企業(yè)必然會想方設(shè)法開發(fā)新產(chǎn)品，也

26、同樣會對模具帶來強勁的需求。這說明，模具市場的總體趨勢將是一直平穩(wěn)向上的。也有人說，模具工業(yè)是永不衰退的工業(yè)，正是基于這樣的分析。另外，從另一個角度看，兩者對模具結(jié)構(gòu)的要求是各不相同的，大批量生產(chǎn)用的模具應著眼于高效率和長壽命，而小批量生產(chǎn)用的模具則應著眼于結(jié)果簡單、制?？焖俸统杀镜土?。因此，對不同要求的模具要求，應相應的制定不同的設(shè)計方案。</p><p>　　1.4 汽車鎖座零件的簡單介紹</p>

27、<p>　　本設(shè)計是GJ750B汽車鎖座零件，材料是Q235，在設(shè)計過程中必須考慮成本，配合整體汽車設(shè)計減少成本，同時運用當前較先進的技術(shù)手段提高效率，例如：本次設(shè)計采用AUTO CAD輔助設(shè)計，大大縮短了模具設(shè)計過程的分析工作周期，迅速提高模具設(shè)計的效率。</p><p>　　由于本人水平有限，本論文中還存在不少的錯誤和不足之處，敬請評閱老師批閱和糾正。</p><p>　

28、　2 鎖座零件沖壓工藝分析</p><p>　　2.1 零件結(jié)構(gòu)的分析</p><p>　　本設(shè)計的零件是鎖座零件，材料為Q235，厚度為2mm。如圖2-1.1所視。該零件進行沖壓加工的基本為沖孔、落料。</p><p>　　圖 2-1.1 鎖座零件圖</p><p>　　2.2 確定工藝方案</p><p>　　三

29、個孔的邊緣與彎曲中心的距離分別為：</p><p>　　1.5mm<2.0t(4mm)</p><p>　　18.5mm>2.0t(4mm)</p><p>　　6.5mm>2.0t(4mm)</p><p>　　彎曲時會引起b邊上小孔的變形,可以在彎曲后修正，所以可以先沖孔在彎曲.</p><p>

30、　　方案一：落料與沖孔復合。</p><p>　　方案二：先落料再沖孔。</p><p><b>　　分析沖壓工藝方案：</b></p><p>　　方案一：模具結(jié)構(gòu)簡單，模具壽命長、制造周期短、投產(chǎn)快。能利用一個側(cè)面定位，操作比較簡單方便。</p><p>　　方案二：模具結(jié)構(gòu)簡單，投產(chǎn)快壽命長，尺寸和形狀不精確。&l

31、t;/p><p>　　綜上所述，考慮到該零件的批量為中批量，作為保證各項技術(shù)要求，選用方案一。</p><p>　　工序如下：1. 下料。</p><p><b>　　2. 落料和沖孔。</b></p><p><b>　　3 沖壓模的設(shè)計</b></p><p>　　3.1

32、零件工藝計算</p><p>　　3.1.1 計算毛坯長度:</p><p>　　該零件的毛坯展開尺寸按圖3-1.1所示計算:</p><p><b>　　圖3-1.1</b></p><p>　　由于彎曲半徑:r(1.5mm)>0.5t(1mm),所以 </p><p>　

33、　毛坯總長度L=L1+L2+L3+∏(r+xt) </p><p>　　式中:L1=32.5mm,L2=18mm,L3=32.5mm</p><p>　　查表得:X=0.27</p><p>　　L=32.5+18+32.5+3.14×(1.5+0.27×2)=89.4056mm</p><p>　　考慮材料的收縮,經(jīng)過修

34、正,取實際毛坯尺寸L=90mm

35、 </p><p>　　3.1.2 排樣及材料利用率：</p><

36、p>　　排樣是指沖裁零件（毛坯）在條料，帶料或板料上布置的方法。合理有效的排樣在于保證在最低的材料消耗和高生產(chǎn)率的條件下，得到符合設(shè)計要求的工件。在沖壓生產(chǎn)過程中，保證很低的廢料百分率是現(xiàn)代沖壓生產(chǎn)最重要的技術(shù)指標之一。在沖壓生產(chǎn)過程中，沖壓件材料消耗費用可達總成本的60%～75%，每降低1%的沖壓廢料，將會使成本降低0.4%～0.5%。合理的利用材料是降低成本的有效措施，尤其是在成批和大量生產(chǎn)中，沖壓件的年產(chǎn)量達數(shù)十萬件，甚至數(shù)

37、百萬件，材料合理利用的經(jīng)濟效率更為突出。</p><p>　　排樣方法的選擇原則：</p><p>　?、贈_裁小工件或某種工件需要窄條（帶）料時，應沿板料順長方向進行排樣，符合材料規(guī)格及工藝要求。</p><p>　?、跊_裁彎曲毛坯時，應考慮板料軋制方向</p><p>　?、蹧_件在條（帶）料上的排樣，應考慮沖壓生產(chǎn)率、沖模耐用度、沖模結(jié)構(gòu)是

38、否簡單和操作的方便與安全等。</p><p>　?、軛l料寬度選擇與在板料上的排樣應優(yōu)先選擇條料寬度較大而步距較小的方案，以便經(jīng)濟地裁切板料，并減少沖壓用時間。</p><p>　?、菰诳赡芮闆r下，要求產(chǎn)品設(shè)計時修正產(chǎn)品零件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸，以減少或消除設(shè)計廢料的形成，并有可能采取少、無廢料排樣方法。</p><p>　　由于毛坯的形狀，考慮操作的方便與模具結(jié)構(gòu)尺寸，

39、初步選用對排。搭邊值要合理確定。搭邊值過大，材料利用率低。搭邊值過小，在沖裁過程中會被拉斷，防礙順利送料，零件會產(chǎn)生毛刺，有時會拉入凸、凹模間隙中，損壞模具的刃口，降低模具的壽命。所以搭邊值的選取一般由經(jīng)驗確定，取值可參考資料[3] 。</p><p><b>　　圖3-1.2</b></p><p>　　選取搭邊值：模具選用固定卸料板</p><

40、p>　　由表可得搭邊值：a=2.0×1.1=2.2 a1=2.2×1.1=2.4</p><p>　　采用有側(cè)壓板的沖壓時條料寬度B=D+2a</p><p>　　毛坯面積：S=10×36+(22-4/∏×22)×4+2×10+18×14+8×5+4/∏×52×4+26×2

41、6+16×5+18×2=1545.94 ≈1546(mm2)</p><p>　　方案一：雙行對排(圖3-1.2)</p><p>　　條料寬度：B=90+33+4×2.4=132.6（mm）</p><p>　　進距： h=2/1(26+2.2)=14.1(mm)</p><p>　　一個進距的材料利用率

42、：</p><p>　　η=nS/Bh × 100%</p><p>　　=1×1546/（132.6×14.1）×100%</p><p><b>　　=82.7%</b></p><p><b>　　圖3-1.3</b></p><p&

43、gt;　　方案二：單行對排（圖3-1.3）</p><p>　　B=90+2×2.4=94.8(mm)</p><p>　　H=2/26+2/10+2.2=25.2(mm)</p><p>　　一個進距的材料利用率：</p><p>　　η=nS/Bh × 100%</p><p>　　=1

44、5;1546/(94.8×25.2) ×100%</p><p><b>　　=64.7%</b></p><p>　　從上述兩種排樣可以分析得：采用雙行對排，材料的利用率更高。</p><p>　　故決定采用雙行對排。</p><p>　　3.1.3 計算壓力機及初選沖床</p>&l

45、t;p><b>　　1.沖裁力的計算</b></p><p>　　平刃模具沖裁時的沖裁力：</p><p><b>　　P = Ltζ</b></p><p>　　實際所需的沖裁力還需增加30%，即</p><p><b>　　P =1.3Ltζ</b></p>

46、;<p>　　工件毛坯周長L0：L0=232</p><p>　　工件孔總周長 L： L =2×3.14×3×2+3.14×15.5=86.35mm</p><p>　　由Q235-A的δ=304～373mpa</p><p>　　故：落料力為：F1= 1.3×232×2×343&

47、lt;/p><p><b>　　= 207KN</b></p><p>　　沖孔力為 :F2=1.3×86.35×2×343=77KN </p><p>　　F沖= F1+ F2=284KN</p><p>　　查表得：K卸=0.05，K頂=0.06 所以：</p><p

48、>　　落料時的卸料力為：F卸= 0.05×207 = 10.35 KN</p><p>　　沖孔時的頂料力為：F頂= 0.06×77 = 4.62 KN</p><p>　　總沖壓力:P總 = F沖+F卸+F頂 = 284+10.35+4.62+ </p><p><b>　　=298.97KN</b>&l

49、t;/p><p>　　根據(jù)《中國模具設(shè)計大典》選用400 KN沖床。</p><p>　　3.1.4 確定壓力中心 </p><p><b>　　圖3-1.4</b></p><p>　　根據(jù)圖3-1.4的分析:</p><p>　　L1=26mm X1=0 Y1=0&

50、lt;/p><p>　　L2=52mm X2=0 Y2=13mm</p><p>　　L3=15.7mm X3=0 Y3=28mm</p><p>　　L4=6.28mm X4=0 Y4=31.57mm</p><p>　　L5=28mm X5=0 Y5=40mm</p><p>　　L6=15.7mm

51、 X6=0 Y6=49mm</p><p>　　L7=6.28mm X7=0 Y7=52.57mm</p><p>　　L8=72mm X8=0 Y8=72mm</p><p>　　L9=10mm X9=0 Y9=90mm</p><p>　　L10=118.84mm X10=-8mm Y10=28mm</p><

52、;p>　　L11=18.84mm X11=8mm Y11=23mm</p><p>　　L12=48.67mm X12=0mm Y12=11mm</p><p>　　由公式X=(∑Li×Xi)/(∑Li) ; Y=(∑Li×Yi)/(∑Li)</p><p>　　得壓力中心的坐標值為：X=0 ，Y=34.91mm</p>&l

53、t;p>　　3.1.5 沖裁間隙的計算</p><p>　　沖裁間隙是指沖裁模的凸模和凹模刃口之間的間隙。間隙值的大小對沖裁件的質(zhì)量、模具壽命、沖裁力的影響很大，是沖裁工藝與模具設(shè)計中的一個極其重要的工藝參數(shù)。</p><p>　　籠統(tǒng)的說,選用中等或偏大的間隙,會收到省力節(jié)能的效果．這是因為在一定范圍內(nèi)增大間隙，剪切區(qū)內(nèi)的壓應力降低，而拉應力增加，容易產(chǎn)生裂紋，從而抗剪強度變小，使

54、沖裁力下降．同樣，由于增大間隙，沖出的工件尺寸會因拉伸變形產(chǎn)生回彈而縮小，因而不至于再堵塞在凹模孔內(nèi)，使推件力明顯變?。g隙過小或過大時，沖裁功都會有所增加，只有間隙合適時，沖裁斷裂時的上，下裂紋才會相遇匯合，使沖裁功最?。?lt;/p><p>　　材料為Q235，厚度為2mm，可查參考資料[8]表3-3沖裁模初始雙面間隙Zmin=0.246mm Zmax=0.360mm .</p><p>

55、;　　3.1.6 沖裁模刃口尺寸的計算</p><p>　　模具刃口如圖3-1.5所示，尺寸計算： </p><p><b>　　圖3-1.5</b></p><p><b>　　(1) 落料</b></p>

56、<p>　　計算公式： Dd=（Dmax-x△）+δd0</p><p>　　Dp=（D凹-Zmin）-δp0=（D-x△-Zmin）-δp0</p><p>　　查表得： Zmin=0.22mm Zmax=0.26mm</p><p>　　X1=1 δ1p=-0.020 δ1d=+0.025</p>&l

57、t;p>　　X2=1 δ2p=-0.020 δ2d=+0.020</p><p>　　X3=1 δ3p=-0.020 δ3d=+0.020</p><p><b>　　所以可得：</b></p><p>　　D1d=（26-1×0.13）+0.0250 =25.87+0.0250</p><

58、;p>　　D1p=（26-1×0.13-0.22）-0.0200=25.65-0.0200</p><p>　　D2d=（18-1×0.11）+0.0200 =17.89+0.0200 </p><p>　　D2p=（18-1×0.11-0.22）-0.0200=17.67-0.0200</p><p>　　D3d=（10-1&#

59、215;0.15）+0.0200 =9.85+0.0200</p><p>　　D3p=（10-1×0.15-0.22）-0.0200=9.63-0.0200</p><p><b>　?。?） 沖孔</b></p><p>　　計算公式： dp=（dmin+x△）-δp0</p><p>　　dd=（dp+Z

60、min）+δd0=（dmin+ x△+Zmin）+δd0</p><p>　　查表得： x1=0.7 δ1p=-0.020 δ1d=+0.020 </p><p>　　X2=0.7 δ2p=-0.020 δ2d=+0.020</p><p>　　所以得: d1p=(6+0.7×0.12)-0.0200=6.08-0.0200</p&

61、gt;<p>　　d1d=(6+0.7×0.12+0.22)+0.0200=6.3+0.0200 </p><p>　　d2p=(15.5+0.7×0.18)-0.0200=15.63-0.0200</p><p>　　d2d=(15.5+0.7×0.18+0.22)+0.0200=15.85+0.0200 </p><p

62、><b>　　(3) 孔心距:</b></p><p>　　計算公式: Ld=(Lmin+0.5△)±0.125△</p><p>　　可得: L1d=(15.88+0.5×0.24) ±0.125×0.24=16±0.03</p><p>　　L2d=(4.88+0.5

63、15;0.24) ±0.125×0.24=5±0.03</p><p>　　L3d=(11.88+0.5×0.24) ±0.125×0.24=12±0.03</p><p>　　3.2 設(shè)計各主要零件結(jié)構(gòu)尺寸</p><p>　　3.2.1 凹模外形尺寸的設(shè)計：</p><p&

64、gt;　　凹模高度H的確定：H=KB=0.28×90=25.2mm</p><p><b>　　取 H=30 mm</b></p><p>　　凹模壁厚C的確定：C=（1.5~2）H,取</p><p>　　C=1.5×30=45</p><p>　　凹模的長度L的確定:L=b＋2C=180mm &l

65、t;/p><p>　　凹模的寬度B的確定:B=a+2C=116mm</p><p>　　根據(jù)參考資料3確定凹模外形尺寸為:200mm×125mm×30mm。</p><p>　　根據(jù)參考資料3凹模螺孔選用d=M6</p><p>　　根據(jù)參考資料3 查得，凹模螺孔間距為25mm--70mm</p><p&g

66、t;　　凹模上螺孔到凹模外緣的最小距離a1=1.25d=1.25×6=7.5mm</p><p><b>　　選用a1=12mm</b></p><p>　　螺孔到凹?？?、銷孔距離的最小尺寸為bmin=1.3d=1.6×6=7.8mm</p><p>　　凹模具體尺寸如下圖（圖3-2.1）所示：</p><

67、;p><b>　　圖3-2.1</b></p><p>　　計算出凹模的尺寸后便可以確定模架的選取.</p><p>　　3.2.2 凸凹模外形尺寸設(shè)計</p><p><b>　　圖3-2.2</b></p><p>　　在復合模中，必定有一個凸凹模。凸凹模的內(nèi)外緣均為刃口，內(nèi)外緣之間的壁厚

68、決定與沖裁件的尺寸。從強度的考慮，壁厚受最小值的限制。凸凹模的最小壁厚與沖模結(jié)構(gòu)有關(guān)，對于正裝復合模，由于凸凹模裝于上模，孔內(nèi)不會有積存廢料，脹力小，最小壁厚可以小些；對于倒裝復合模，因為孔內(nèi)會積存廢料，所以最小壁厚要大些。</p><p>　　凸凹模的外形尺寸根據(jù)凹模來配做，總高度的設(shè)計H=50mm。詳細尺寸和技術(shù)要求參見凸凹模的設(shè)計圖。形狀見圖3-2.2。</p><p>　　3.2.

69、3 凸模外形尺寸的設(shè)計：</p><p>　　一般的凸模組件結(jié)構(gòu)包括凸模和凸模固定板、墊板和防轉(zhuǎn)銷等，并用螺釘銷釘固定在上模座上。凸模刃口要有高的耐磨性，并能承受沖裁時的沖擊力。因此應有高的硬度與適當?shù)娜涡?。形狀簡單的凸模常選用T8A、T10A等制造。</p><p>　　凸模長度 L=l1+l2+l3+l</p><p>　　其中：l1—卸料板的厚度；</p

70、><p>　　l2--凸模固定板厚度；</p><p><b>　　l3--導尺厚度</b></p><p>　　l --附加長度，一般取l=15~20mm</p><p>　　參考資料可得，凸模尺寸如圖3-2.3：</p><p><b>　　圖3-2.3</b></p&

71、gt;<p>　　3.2.4 其他主要部件的選?。?lt;/p><p>　　凸模固定板，用于固定凸模。固定板的外行尺寸一般與凹模大小一樣，可由標準中查得。固定凸模用的形孔與凸模固定部分相適應。型孔位置應與凹模型孔位置協(xié)調(diào)一致。</p><p>　　凸模固定板內(nèi)凸模的固定方法通常是將凸模壓入固定板內(nèi)，其配合用H7/m6，對于大尺寸的凸模，也可以直接用螺釘、銷釘固定到模座上而不用固定

72、板。對于小模具還可以用粘結(jié)固定。</p><p>　　個模具主要零件標準如下：</p><p>　　上模座 L/mm×B/mm×H/mm=250mm×200mm×45mm</p><p>　　下模座 L/mm×B/mm×H/mm=250mm×200mm×50mm</p>

73、<p>　　導柱 d/mm×L/mm=35mm×160mm</p><p>　　導套 d/mm×L/mm×D/mm=35mm×105mm×43mm</p><p>　　模架閉合高度： 170mm～210mm</p><p>　　墊片厚度： 10mm</p><p>

74、;　　凸模固定板厚度： 18mm</p><p>　　卸料板厚度： 28mm</p><p>　　3.2.5壓力機的選?。?</p><p>　　開式雙柱可傾壓力機 J23-40 ， 公稱壓力： 400KN</p><p>　　滑塊行程： 100mm</p><p>　　最大閉合高度： 330mm<

75、/p><p>　　連桿調(diào)節(jié)量： 65mm</p><p>　　工作臺尺寸： 460mm×700mm</p><p>　　墊板尺寸：（厚度×孔徑） 65mm×200mm</p><p>　　模柄孔尺寸：（直徑×深度）φ50mm×70mm</p><p>　　最大傾斜角度

76、: 30°</p><p><b>　　3.3沖裁模裝配圖</b></p><p><b>　　圖3.9</b></p><p>　　圖3-2.4沖裁模裝配圖 </p><p>　　1.導料銷 2.固定擋料銷 3.上模座 4.螺釘5.螺釘6.推桿 7.推板 8.推板9.推銷

77、 10.墊板11.螺栓12.導套13.凸模固定板14.推件板15.落料凹模模16.凸模 17.卸料板18.導柱 19.下模座 20.彈簧 21.凸凹模22.螺釘23.銷釘 24.卸料螺釘</p><p><b>　　4 彎曲模的設(shè)計</b></p><p>　　4.1 彎曲件的工藝分析</p><p>　　4.1.1 最小彎曲半徑 rm

78、in</p><p>　　工件在彎曲彎曲時候，外層纖維受拉應力最大，內(nèi)層受壓應力最大，彎曲毛坯變形區(qū)外表面金屬在切應力作用下，產(chǎn)生切向伸長變形ε可用下式表示：</p><p>　　ε= t/2ρ = 1/（2r/t+1）</p><p>　　彎曲半徑與材料厚度的比值稱相對彎曲半徑（r/t）。r/t越小，變相程度越大。但當減小到一定程度時，材料外層纖維可能因受應力過大

79、而被拉裂。因此最小彎曲半徑不能太小，應受到一定的限制。</p><p>　　影響最小彎曲半徑有如下因素：</p><p><b>　　材料的機械性能</b></p><p>　　塑性越好的材料，塑性變形的穩(wěn)定性越好，所永許的最小完全半徑就越小。但是在生產(chǎn)中，由于受到冷作硬化的影響而塑性有所降低?？蛇M行退火處理。對塑性不好的材料可進行熱加工以提高

80、其塑性變形能力。</p><p><b>　　板料彎曲方向性</b></p><p>　　實際的板料中，纖維層是有一定方向的，平行于纖維方向的塑性指標比垂直的要好，因此在彎曲時，應盡量使彎曲線與纖維方向垂直，最小彎曲半徑可去小些。如圖4-1.1，圖4-1.2所示：</p><p>　　合理

81、 不合理</p><p>　　圖4-1.1 圖4-1.2</p><p><b>　　板寬</b></p><p>　　板寬是以相對板寬B/t來表示的。B/t〈3時，彎曲時在板料寬度方向的應力為0，板寬方向的材料可以自由移動緩解了板寬方向的受力狀況，因此可以使最小彎曲半徑減 小。板寬增加，

82、rmin/t增大。</p><p><b>　　彎曲中心角</b></p><p>　　rmin/t較小時，在直邊部分也產(chǎn)生一定的切向應力，使圓角區(qū)變形得到緩解，從而使rmin/t減小。</p><p><b>　　板料厚度</b></p><p>　　板料厚度t減小時，則外表面的切向應變ε減小，即

83、開裂的危險性減小。但是另方面，變形區(qū)在厚度方向的應變是按線性規(guī)律變化的，對于薄板料切向應變很快由外層的最大值衰減到中性層的零。從而rmin/t可盡量小些。</p><p>　　4.1.2 彎曲件直邊高度H</p><p>　　H不應該去得太小，最好H 〉3t ，否則不能得到足夠的。如果不能做到H 〉2t ，可在彎曲部位預先壓糟在彎曲，或者當增長直邊部分，彎曲成形后在切去多余部分。如圖4-1

84、.3所示：</p><p><b>　　圖4-1.3</b></p><p>　　4.1.3 孔邊距L</p><p>　　孔邊距必須使孔位于非變形區(qū)，以免產(chǎn)生變形，孔邊到彎曲半徑中心的距離L應滿足：</p><p>　　t 〈2mm 時， L 〉t ；</p><p>　　t 〈2mm 時，

85、L 〉2t 。</p><p>　　4.1.4 彎曲回彈</p><p>　　彎曲回彈是彈性變形過度到塑性變形，在塑性變形中伴有彈性變形的存在。彈性恢復往往表現(xiàn)為彎曲部分曲率半徑和角度在外力卸去后發(fā)生變化。彎曲回彈的程度以Δα和ΔK表示，則</p><p>　　ΔK = 1/ρ0 - 1/ρ0′</p><p><b>　　Δα=

86、α- α0</b></p><p>　　回彈角Δα大于0時，稱正回彈，反之稱為負回彈。</p><p><b>　　（1）回彈量的確定</b></p><p>　　當r/t〈 5～8時，此零件的相對彎曲半徑為r/t = 1.5/2 = 0.75 ，在彎曲變形后，彎曲半徑變化不大，只考慮角度的回彈，在板料全塑性彎曲時，</p&g

87、t;<p>　　Δα = 3σsρ0α/Et</p><p>　　ΔK = 3σs/Et </p><p>　　其中 α為彎曲時候的彎曲角度。</p><p>　?。?） 影響彎曲回彈的因素</p><p><b>　?、?材料的機械性能</b></p><p>　　回彈的大小與

88、材料的屈服極限成σs正比，與彈性模量E成反比。材料越硬，塑性越差，彎曲后回彈就越大。</p><p><b>　?、?相對彎曲半徑</b></p><p>　　當r/t越小時，彎曲板料的切向變形程度就越大，總變形中塑性變形比例大，回彈值越小，當r/t〈 0.2～0.3 時，回彈可能為負值。</p><p><b>　?、?彎曲方式&l

89、t;/b></p><p>　　板料彎曲方式有自由彎曲和校對彎曲，自由彎曲的回彈大，校對彎曲的回彈小。因為校對彎曲的彎曲力大，增加了圓角處的塑性變形程度。</p><p><b>　?、?摩擦與間隙</b></p><p>　　摩擦可以改變彎曲毛坯各部分的應力狀態(tài)，一般認為在大多數(shù)情況下摩擦可以增大彎曲變形區(qū)的拉應力，使零件更接近模具的形

90、狀。</p><p>　　在彎曲U形件時，間隙越小，摩擦力越大，由于模具對板料有擠薄作用，可是回彈減小，相反，回彈值增大。</p><p>　?。?）減小回彈的措施</p><p>　　① 從彎曲件的設(shè)計方面</p><p>　　在彎曲件的某些結(jié)構(gòu)上，如在變形區(qū)壓制加強頸回成邊形翼不僅可以增加彎曲件的剛度，也使彎曲件的回彈困難。在滿足使用要求

91、的前提下，采用彈性模數(shù)大，屈服極限小，機械性能穩(wěn)定的板料。</p><p><b>　　② 從工藝方面</b></p><p>　　從工藝方面，可以增加彎曲力，采用校對彎曲，對于冷硬化材料，在彎曲前先退火，以降低屈服強度，或者采取熱加工，并盡量選取較小的相對彎曲半徑。</p><p>　　③ 從磨具的結(jié)構(gòu)上采取措施</p><

92、;p>　　可以采取回彈補償，在凸模的底端開一小圓窩，減小凸模角度值，或者在凸模的圓角附近開圓鑿，一補償彎曲回彈或者采用錐形凸模。</p><p>　　也可以改變應力狀態(tài)，在材料的厚度上0.8mm 以上，彎曲半徑部分增大。如圖4-1.4，圖4-1.5，圖4-1.6所示：</p><p>　　圖4-1.4 凸模角度修整到α-Δα 圖4-1.5 錐形凸模</p>&

93、lt;p>　　圖4-1.6 凹底凸模</p><p>　　4.2 制定彎曲方案</p><p>　　確定彎曲件的制造工藝時，先結(jié)合具體情況，即板料的形狀，尺寸，精度，生產(chǎn)批量等進行綜合分析，研究從毛坯到成品需要幾道工序。合理的工序安排，對彎曲件的質(zhì)量，生產(chǎn)效率，彎曲難易程度，經(jīng)濟效益都有重要意義。</p><p>　　4.2.1 工序安排原則</p>

94、;<p>　　對二次彎曲件，先彎曲外角后彎內(nèi)角，后次彎曲不能破壞前次彎曲，前次彎曲不能干擾以后的彎曲，切有定位基準。并在比較不同彎曲方案時，盡量選取模具結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，生產(chǎn)效率高的方案。</p><p>　　4.2.2 工序安排方法</p><p>　　對于U形件，可以才用一次彎曲成型方案。</p><p><b>　　采用對稱彎曲。&l

95、t;/b></p><p>　　當彎曲件的沿邊有部位缺口時，若直接彎曲容易發(fā)生叉口現(xiàn)象。應加連連接帶將缺口連成一體，等彎曲后將多余部分切去。</p><p>　　對于大批量，尺寸小的彎曲件，為提高生產(chǎn)率，可以采取連續(xù)彎曲工藝。對于此次彎曲件，由于采用已經(jīng)沖裁的單個零件進行彎曲，因此不采取連續(xù)彎曲工藝。</p><p>　　4.3 確定毛坯彎曲部分尺寸L彎，下料

96、方式</p><p>　　要確定毛坯的長度尺寸，需先求出毛坯的中性層曲率半徑 一般取ρ0= r+t/2</p><p>　　當變形程度比較大時，應變中性層會向內(nèi)側(cè)移動，根據(jù)體積不邊定律，可以計算。在實際使用中用經(jīng)驗公式：</p><p>　　ρ0 = r + kt</p><p>　　其中k為中性層位移系數(shù)，根據(jù)r/t=0.75可以查表得到k

97、 = 0.33 。</p><p>　　對于彎邊部分 L彎 = pi*α*ρ0/180o = pi*90o*（1.5+0.33*2）/180o =3.3912 mm 。</p><p>　　4.4 確定彎曲模結(jié)構(gòu)形式</p><p>　　4.4.1 凸模的圓角半徑rp</p><p>　　彎曲件相對彎曲半徑較小時，一般去凸模圓角半徑為彎曲件的

98、內(nèi)側(cè)半徑，即rp = r ，但是不能小于彎曲件的最小彎曲半徑，在工件要求的彎曲半徑小于最小彎曲半徑時，即r 〈 rmin ， 先取rp 〉rmin ，然后在加工序修整。當彎曲件相對彎曲半徑r/t 較大時，凸模圓角半徑應該根據(jù)回彈進行修正。</p><p>　　此處，取 rp = 1.5mm </p><p>　　4.4.2 凹模圓角半徑 rd</p><p>　　凹

99、模圓角半徑不能太小，否則會增加彎曲力和擦傷工件，對稱彎曲工件，凹模兩側(cè)圓角半徑應該一致，以免造成坯料的滑移。</p><p>　　凹模圓角半徑通常根據(jù)材料厚度t 來選取：</p><p>　　當t 〈 2 時，rd = （3～6）t ；</p><p>　　當t = （2～4）時，rd= （2～3）t ；</p><p>　　當t 〉4 時，

100、rd = 2t 。</p><p>　　據(jù)此， 取 rd = 2t = 6mm 。</p><p>　　4.4.3 凹模工作深度l </p><p>　　凹模工作深度l 應適當，l 過小，工件兩端自由部分多，彎曲件回彈大，工件不平直，影響精簡精度；l 過大，凹模消耗的材料多，且需要的壓力機行程大。根據(jù)彎曲邊長L = 34mm ， 板料厚度 t = 2mm ，查表可取

101、 l =20 mm 。如圖4-4.1所示：</p><p>　　圖4-4.1 彎曲模工作深度</p><p>　　4.4.4 凸模凹模的單邊間隙 Z/2 </p><p>　　凸模凹模的單邊間隙應考慮到板料寬度，板料的機械性能，相對彎曲半徑，彎曲件的尺寸精度和板料厚度偏差等因素。U形件的單邊間隙可以按照下式 取值：</p><p>　　Z/2

102、 = tmax + nt </p><p>　　其中 tmax 為板料的最大厚度， n 為間隙系數(shù)， t 為板厚基本尺寸 。</p><p>　　此處， 取 t = tmax = 2mm ，根據(jù)彎曲見的彎曲高度 H = 36 – 2 = 34， 寬21.021度與高度的比值 B/H = 26/34 ， 查表得 n = 0.05 ， 所以 Z/2 = t = 2.1 mm 。</p

103、><p>　　4.4.5 凸凹模的寬度尺寸 L凸和L凹</p><p>　　凸凹模的寬度尺寸和工件的尺寸標注形式有關(guān)。一般原則是：當工件標注外形尺寸時，以凹模為基準計算，間隙取在凸模上；當工件標注內(nèi)形尺寸時，以凸模為基準計算，間隙去在凹模上，并采用配制法制模。</p><p>　　此零件為標注的是內(nèi)形尺寸 基本尺寸為21mm ， 一般沖裁所得的毛坯尺寸精度為IT10～I

104、T14 級，此處取IT10級，則公差Δ =0.5 mm ，并作為對稱公差標注。</p><p>　　可以確定標注對稱公差 ，L凸 = （L-0.5Δ）0-σp = （21-0.5*0.5）0-0.021 mm 。</p><p>　　=20.750-0.021 mm 。如圖4-4.2所示： </p><p>　　圖4-4.2 對內(nèi)形有要求的尺寸，不同的偏差對凸模的

105、寬度不同。</p><p>　　4.4.6 計算毛坯尺寸L</p><p>　　已經(jīng)得到中性層的半徑ρ0 = r + kt = 1.5+0.33*2 =2.16 mm 。</p><p>　　毛坯整長度為 L = L直 + L彎 = 21+（36-2）*2 + 2*pi*90o*ρ0/180o =95.7824mm 。</p><p>　　4

106、.4.7 計算彎曲力F彎，卸料力F卸，推件力F推和壓力中心（x0 ，y0）</p><p>　　（1）彎曲力是設(shè)計彎曲工藝過程和選擇設(shè)備的重要依據(jù)之一。彎曲力的大小和毛坯尺寸，彎曲件形狀，材料性能，彎曲方法和模具結(jié)構(gòu)等多種因素相關(guān)，實際應用中常用經(jīng)驗公式粗略估算。</p><p>　　對于U形件，彎曲力為：</p><p>　　F彎 = 0.7kBt2σb/（r+t

107、） = 0.7*1.3*26*22*450/（1.5+2）=12168 N 。</p><p>　　其中k為安全系數(shù)，一般取k = 1.3 。</p><p>　?。?）卸料力和推件力一般可以去為彎曲力的30﹪～80﹪ ，此處取為50﹪ ，即得到： F卸 = F推 = 0.5*F彎 =6084 N 。</p><p>　?。?）確定壓力中心

108、 </p><p><b>　　圖4-4.3</b></p><p>　　根據(jù)圖4-4.3的分析:</p><p>　　L1=26mm X1=0 Y1=0</p><p>　　L2=52mm X2=0 Y2=13mm</p>

109、<p>　　L3=15.7mm X3=0 Y3=28mm</p><p>　　L4=6.28mm X4=0 Y4=31.57mm</p><p>　　L5=28mm X5=0 Y5=40mm</p><p>　　L6=15.7mm X6=0 Y6=49mm</p><p>　　L7=6.28mm X7=0

110、 Y7=52.57mm</p><p>　　L8=72mm X8=0 Y8=72mm</p><p>　　L9=10mm X9=0 Y9=90mm</p><p>　　L10=118.84mm X10=-8mm Y10=28mm</p><p>　　L11=18.84mm X11=8mm Y11=23mm</p><p&

111、gt;　　L12=48.67mm X12=0mm Y12=11mm</p><p>　　由公式X=(∑Li×Xi)/(∑Li);</p><p>　　Y=(∑Li×Yi)/(∑Li)</p><p>　　得壓力中心的坐標值為：X=0 ，Y=34.91mm</p><p>　　4.4.8 選擇壓力機 </p>

112、<p>　　對于有壓料裝置的自由彎曲所需要的彎曲力F彎有：</p><p>　　F壓 = F彎 + F卸 = 18252 N</p><p>　　為了確保壓力機的安全，使壓力機不至于長時間在過載狀態(tài)下工作，自由彎曲選擇壓力機噸位時，按照計算彎曲力是壓力機公稱壓力的75%～80%確定壓力機的公稱壓力 即：

113、 F壓力機公稱 = F壓/（0.75～0.8）</p><p>　　對于有校正彎曲時，因為下止點位置和板料板厚對F壓影響很大，為考慮設(shè)備安全，按下式確定彎曲壓力機的公稱壓力：</p><p>　　F壓力機公稱 = （1.5～2）F壓</p><p>　　此零件不采取校對彎曲，系數(shù)取到0.8，因此</p><p>　　F壓力機公稱 =

114、F壓/0.8 =18252 /0.8 = 22815N 。</p><p>　　根據(jù)沖裁力，由表參考資料[5]表3-3選取開式壓力機JH21-25。具體參數(shù)如下：</p><p>　　標準壓力為250KN</p><p>　　最大閉合高度為 250mm</p><p>　　工作臺尺寸 左右 450mm ， 前后 300mm</p&g

115、t;<p>　　工作臺墊板高度 70mm </p><p>　　模柄孔尺寸 Ø40 X 65 </p><p>　　4.4.9 模架的選擇：</p><p>　　上模座 160X160X40 （GB/T 2855.5）</p><p>　　下模座 160X160X45 （GB/T 2855.6）</p

116、><p>　　導柱 28X150 （GB/T 2861.1）</p><p>　　導套 28X100X38 （GB/T 2861.6）</p><p>　　閉合高度 160—200mm</p><p>　　4.5 彎曲模裝配圖</p><p>　　圖4-5.1 彎曲裝配圖</p><p>　　1.下

117、模座2.凹模3.頂件塊4.螺釘5.導正銷6.導料板7.凸模8凸模固定板9上模座</p><p>　　10.固定螺釘11.壓入式模柄接頭12.推桿13.銷釘14.導套15.導柱16.固定螺釘</p><p>　　17.銷釘18.彈簧</p><p>　　5 冷沖模零件的制造工藝</p><p>　　5.1 傳統(tǒng)模具制造向現(xiàn)代模具制造的過渡&l

118、t;/p><p>　　傳統(tǒng)模具技術(shù)主要是根據(jù)設(shè)計圖樣，用仿形加工、成形磨削以及電火花加工方法來制造模具。近年來，隨著計算機網(wǎng)絡(luò)的高速發(fā)展，引起了一場信息技術(shù)革命，并構(gòu)造了一個全球范圍的虛擬環(huán)境，極大地縮短了人與人之間的距離。計算機技術(shù)、自動化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，這三者的有機結(jié)合給現(xiàn)代技術(shù)準備了技術(shù)條件和奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)?，F(xiàn)代模具制造伴隨這些技術(shù)的發(fā)展而提出并得到實質(zhì)性的應用?，F(xiàn)代模具制造能夠利用CAD/CAE/CAPP

119、/CAM技術(shù)和數(shù)控加工技術(shù)有效地對整個設(shè)計制造過程進行預測評估，迅速獲得樣本，有利于爭取訂單、贏得客戶，同時節(jié)省大量的模具試制材料、費用，減少模具返修率，縮短生產(chǎn)周期，大大降低了模具成本。在此期間，人們還可針對新的技術(shù)環(huán)境進行深入探討研究，甚至可以利用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，在世界范圍里組織最精良的動態(tài)聯(lián)盟隊伍來完成每個項目，快速解決各種問題?？梢姼呒夹g(shù)的發(fā)展給模具制造業(yè)帶來了新的生機，模具制造現(xiàn)代化正成為國際模具業(yè)的發(fā)展趨勢。國內(nèi)模具業(yè)也正從傳