沖壓模具畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書4

1、<p><b>　　第1章 引言</b></p><p>　　1.1、沖壓加工的特點(diǎn)</p><p>　　沖壓加工是現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中先進(jìn)高效的加工方法之一，它是利用安裝在壓力機(jī)上的模具，在常溫（或加熱）條件下對(duì)板料施加壓力使其變形或分離，從而獲得一定形狀、尺寸零件的加工方法。因?yàn)樗饕糜诩庸ぐ辶狭慵杂址Q板料沖壓。</p><p&g

2、t;　　沖壓加工的特點(diǎn)如下：</p><p>　　ⅰ.借助壓力機(jī)的壓力利用模具能獲得壁薄、重量輕、剛性好、形狀復(fù)雜的零件，這些零件用其他的加工方法難以加工甚至無(wú)法加工；</p><p>　　ⅱ.沖壓加工的零件精度高，尺寸穩(wěn)定，具有良好的互換性；</p><p>　?、?沖壓加工是少、無(wú)切削加工的一種，部分零件沖壓直接成形，大部分無(wú)需任何再加工，材料利用率高，達(dá)85%

3、以上；</p><p>　?、?生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)過(guò)程易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，適合于大批大量生產(chǎn)；</p><p>　?、?操作簡(jiǎn)單，便于組織生產(chǎn)和管理。</p><p>　　沖壓加工的缺點(diǎn)是模具制造周期長(zhǎng)，制造成本高，不適合于單批小批量生產(chǎn)；其次，沖壓加工多采用機(jī)械壓力機(jī)，由于滑塊往復(fù)運(yùn)動(dòng)快，大量手工操作，勞動(dòng)強(qiáng)度大，易發(fā)生事故，安全生產(chǎn)和管理要求高，需采用必要的安全

4、技術(shù)措施來(lái)保證。</p><p>　　1.2、沖壓加工在現(xiàn)代制造業(yè)中的應(yīng)用</p><p>　　沖壓加工的應(yīng)用范圍十分廣泛。不僅可以加工金屬材料，而且也可以加工非金屬材料，在現(xiàn)代制造業(yè)如汽車、拖拉機(jī)、農(nóng)業(yè)機(jī)械、電機(jī)、電器、儀表、化工容器、玩具以及日常生活用品的生產(chǎn)方面，都占有十分重要的地位。</p><p>　　另外，在現(xiàn)代國(guó)防工業(yè)生產(chǎn)中，如飛機(jī)、導(dǎo)彈、各種槍彈和炮

5、彈的生產(chǎn)，沖壓加工也占有很大比例。</p><p>　　據(jù)近年來(lái)的統(tǒng)計(jì)表明，美國(guó)、日本等國(guó)的模具工業(yè)年產(chǎn)值已經(jīng)超過(guò)機(jī)床工業(yè)年產(chǎn)值的10%左右。沖壓模具的歷史悠久，用途廣，技術(shù)成熟，在各種模具中所占比例最大。汽車、摩托車、家電、日用品行業(yè)是模具最大的市場(chǎng)，占整個(gè)模具市場(chǎng)的60%以上。有文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)，在汽車、農(nóng)業(yè)機(jī)械、電機(jī)、儀器儀表、玩具制造等機(jī)械和民用產(chǎn)品的生產(chǎn)方面，沖壓件的比例占零件總數(shù)的60%～70%；在電視機(jī)、計(jì)

6、算機(jī)等電子產(chǎn)品中占80%以上；在自行車、手表、洗衣機(jī)、電冰箱等日用家電行業(yè)占85%以上。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，工業(yè)產(chǎn)品層出不窮，對(duì)產(chǎn)品的更新?lián)Q代和外觀質(zhì)量要求越來(lái)越高，由此可見(jiàn)模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位十分重要。</p><p>　　1.3、沖壓新技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和工業(yè)生產(chǎn)的迅猛發(fā)展，沖壓技術(shù)及模具技術(shù)不斷發(fā)展，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方

7、面:</p><p>　?、?工藝分析計(jì)算方法的現(xiàn)代化 例如，生產(chǎn)汽車覆蓋件的沖壓工藝，傳統(tǒng)方法系根據(jù)已有的設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行對(duì)比分析，確定工藝方案和有關(guān)參數(shù)，然后設(shè)計(jì)模具進(jìn)行試沖，經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)和修模，直至沖出合格的零件，才能交付生產(chǎn)。近幾年來(lái)，國(guó)外已經(jīng)開(kāi)始采用有限變形的彈塑性的有限元法，對(duì)覆蓋成形過(guò)程進(jìn)行應(yīng)力應(yīng)變分析和計(jì)算模擬，以預(yù)測(cè)某一工藝方案對(duì)零件成形的可能性和將會(huì)發(fā)生的問(wèn)題，將結(jié)果顯示在圖形

8、終端上，供設(shè)計(jì)人員進(jìn)行修改和選擇。這樣，不僅可以節(jié)省昂貴的模具試驗(yàn)費(fèi)用，縮短新產(chǎn)品的試制周期，而且可以逐步建立一套能緊密結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際的先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法，促進(jìn)了沖壓工藝的發(fā)展，使塑性成形理論對(duì)生產(chǎn)起到了實(shí)際的指導(dǎo)作用。</p><p>　?、?模具設(shè)計(jì)制造技術(shù)的現(xiàn)代化 為了加快機(jī)電產(chǎn)品的更新?lián)Q代，縮短工藝裝備設(shè)計(jì)、制造周期，許多先進(jìn)國(guó)家大力發(fā)展計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（CAD/CAM）的研究，并在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。因?yàn)?/p>

9、傳統(tǒng)的二維模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已越來(lái)越不適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)和集成化技術(shù)要求。模具設(shè)計(jì)、分析、制造的三維化、無(wú)紙化要求新一代模具軟件以立體的、直觀的感覺(jué)來(lái)設(shè)計(jì)模具，所采用的三維數(shù)字化模型能方便地用于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的CAE分析、模具可制造性評(píng)價(jià)和數(shù)控加工、成形過(guò)程模擬及信息的管理與共享。如Pro/ENGINEER、UG和CATIA等軟件具備參數(shù)化、基于特征、全相關(guān)等特點(diǎn)，從而使模具并行工程成為可能。而傳統(tǒng)的模具圖紙只是作為檢驗(yàn)?zāi)＞呤褂?。采用模具CAD/CAM

10、后，還可以提高模具質(zhì)量，大大減少設(shè)計(jì)和制造人員的重復(fù)勞動(dòng)，使設(shè)計(jì)者盡可能把精力放在創(chuàng)新開(kāi)發(fā)上。</p><p>　　③ 沖壓生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化 為了滿足大批大量的生產(chǎn)需要，沖壓設(shè)備已由單工位低速壓力機(jī)發(fā)展到多工位高速壓力機(jī)。一般中小型沖壓件，即可在多工位壓力機(jī)上生產(chǎn)，也可以在高速壓力機(jī)上采用多工位級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)，使沖壓生產(chǎn)達(dá)到高度自動(dòng)化。大型沖壓件（如汽車覆蓋件）可在多工位壓力機(jī)上利用自動(dòng)送料、配備機(jī)械手，進(jìn)行

11、機(jī)械化流水線生產(chǎn)，從而減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。</p><p>　?、?為了滿足產(chǎn)品更新?lián)Q代和生產(chǎn)批量少的發(fā)展趨勢(shì) 發(fā)展了一些新的成形工藝（如高能成形和旋壓等）、簡(jiǎn)易模具（如軟模和低熔點(diǎn)合金模等）、通用組合模具、數(shù)控沖壓設(shè)備和沖壓柔性制造系統(tǒng)(FMS)等。這樣，就使沖壓生產(chǎn)既適合大量生產(chǎn)，也同樣可以適應(yīng)于小批量生產(chǎn)。另外，通過(guò)廣泛采用標(biāo)準(zhǔn)件通用件的分工協(xié)作生產(chǎn)模式適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展和環(huán)保要求的綠色設(shè)計(jì)與制造

12、等</p><p>　?、?模具材料及表面處理技術(shù)發(fā)展迅速 模具工業(yè)要上水平，材料應(yīng)用是關(guān)鍵。因選材和用材不當(dāng)，致使模具過(guò)早失效，大約占失效模具的45%以上。在模具材料方面，常用冷作模具鋼有CrWMn、Cr12、Cr12MoV和W6Mo5Cr4V2，火焰淬火鋼(如日本的AUX2、SX105V(7CrSiMnMoV)等；常用新型熱作模具鋼有美國(guó)H13、瑞典QRO80M、QRO90SUPREME等；常用塑料模具用

13、鋼有預(yù)硬鋼(如美國(guó)P20)、時(shí)效硬化型鋼(如美國(guó)P21、日本NAK55等)、熱處理硬化型鋼(如美國(guó)D2，日本PD613、PD555、瑞典一勝白136等)、粉末模具鋼(如日本KAD18和KAS440)等；覆蓋件拉延模常用HT300、QT60-2、Mo-Cr、Mo-V鑄鐵等，大型模架用HT250。多工位精密沖模常采用鋼結(jié)硬質(zhì)合金及硬質(zhì)合金YG20等。在模具表面處理方面，其主要趨勢(shì)是：由滲入單一元素向多元素共滲、復(fù)合滲(如TD法)發(fā)展；由一般

14、擴(kuò)散向CVD、PVD、PCVD、離子滲入、離子注入等方向發(fā)展；可采用的鍍膜有：TiC、TiN、TiCN、TiAlN、CrN、Cr7C3、W2C等，同時(shí)熱處理手段由大氣熱</p><p>　　第2章 彎曲模具設(shè)計(jì)過(guò)程</p><p><b>　　2.1 零件結(jié)構(gòu)圖</b></p><p><b>　　圖2-1 零件圖</b>

15、</p><p><b>　　2.2工藝分析</b></p><p>　　不論沖壓件的幾何形狀和尺寸大小如何,其生產(chǎn)過(guò)程一般都是從原材料剪切下料開(kāi)始，經(jīng)過(guò)各種沖壓工序和其他必要的輔助工序（如退火，酸洗，表面處理等）加工出圖紙所要求的零件。而沖壓件的工藝性是指沖件在沖壓加工中的難易程度。沖壓工藝性的好壞直接影響沖壓件的質(zhì)量、模具壽命、材料消耗、生產(chǎn)率和沖壓成本，甚至影響

16、到?jīng)_壓工藝的實(shí)施。因此，設(shè)計(jì)中應(yīng)盡可能提高沖壓件的工藝性。此次設(shè)計(jì)的零件如圖2-1所示，由圖中可以看出，該件形狀并不是很復(fù)雜，該彎曲件的斷面是燕尾形的，且形狀對(duì)稱，彎曲半徑左右一致，所以彎曲時(shí)坯料受力平衡而無(wú)滑動(dòng)。彎曲材料為Q235，彎曲性能比較好。</p><p>　　2.2.1確定彎曲件的最佳工藝方案</p><p>　　彎曲模沒(méi)有固定的結(jié)構(gòu)型式，有可能設(shè)計(jì)得很簡(jiǎn)單，也可能設(shè)計(jì)得很復(fù)雜

17、，這需要根據(jù)工件的材料性能、形狀、精度要求和產(chǎn)量進(jìn)行綜合分析，確定模具結(jié)構(gòu)型式。燕尾形斷面是底部尺寸大于上口尺寸，按一般的模具結(jié)構(gòu)是難以一次成形的，根據(jù)以上工序我們有以下兩種方案。</p><p>　　方案一、分兩次形成，先彎成半圓型件，然后再兩側(cè)打孔。</p><p>　　方案二、采用能一次成型的轉(zhuǎn)軸式壓彎模。</p><p>　　分析比較上述兩種工藝方案，可以得

18、到如下結(jié)論:</p><p>　　方案一從模具的制造和維修上考慮，模具結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，但必要時(shí)，需增用一套整形模。這種多套模具的設(shè)計(jì)方案，用得原材料多、成本高，生產(chǎn)效率低，不能滿足大量生產(chǎn)的需要。</p><p>　　方案二有利于一次成形，并且該轉(zhuǎn)軸式壓彎模已用于批量生產(chǎn)塑料軸瓦鋼背.實(shí)踐證明，它使用效果較好，與多套模具壓形相比，具有:節(jié)約原材料、提高了生產(chǎn)效率和降低了模具的制造成本等優(yōu)點(diǎn)。

19、經(jīng)過(guò)綜合分析論證我們采用第二種方案，即采用能一次成型的轉(zhuǎn)軸式壓彎模。</p><p>　　2.3主要工藝參數(shù)計(jì)算</p><p>　　2.3.1 毛坯尺寸的計(jì)算 </p><p>　　分析零件圖，該件屬于有圓角半徑（較大）的彎曲件。所以彎曲件的展開(kāi)長(zhǎng)度按直邊區(qū)與圓角區(qū)分段進(jìn)行計(jì)算。視直邊區(qū)在彎曲前后長(zhǎng)度不變，圓角區(qū)展開(kāi)長(zhǎng)度按彎曲前后中性層長(zhǎng)度不變條件進(jìn)行計(jì)算。&l

20、t;/p><p>　　毛坯尺寸分析如圖2所示。</p><p>　　圖2 計(jì)算毛坯尺寸分析</p><p>　　展開(kāi)料寬度 L=2（L1+L2+L3）</p><p>　　L1=0.785mm</p><p>　　L2=5.495mm</p><p><b>　　L3=6mm<

21、;/b></p><p>　　根據(jù)r/t值由表1查出中性層系數(shù)x=0.38，</p><p>　　所以 L=24.56mm</p><p>　　取為25mm。長(zhǎng)度尺寸為25mm。故毛坯尺寸為25mm25mm。</p><p>　　2.3.2彎曲件回彈值的計(jì)算</p><p>　　一般而言，彎曲件越復(fù)雜，一次彎曲

22、成形角的數(shù)量越多，回彈量就越小。 </p><p>　　根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)：大變形程度（r/t ＜5）自由彎曲時(shí)的回彈值 ，卸載后彎曲件圓角半徑的變化是很小的，可以不予考慮，而僅考慮彎曲中心角的回彈變化。</p><p><b>　　式中 --回彈角；</b></p><p>　　--彎曲件的中心角；</p><p>　　-材

23、料90單角校正彎曲的回彈角度；</p><p>　　由文獻(xiàn)[1]得為-1°～1°30′，這里取值為 1°。</p><p><b>　　則 =</b></p><p>　　回彈問(wèn)題的解決 本彎曲件比較復(fù)雜，一次彎曲成形四個(gè)角，彎曲過(guò)程中由于各部位的材料互相牽制，彎曲后的回彈就變得更小，再通過(guò)取較小的凸、凹模間隙

24、把回彈降到最低，且本工件的精度要求不是很高，故可不加以考慮。</p><p>　　2.4彎曲工藝力的計(jì)算 </p><p>　　2.4.1自由彎曲力 根據(jù)文獻(xiàn)按公式 =2.4bt </p><p>　　式中 ——材料在沖壓行程結(jié)束時(shí)的自由彎曲力（N）；</p><p>　　b ——彎曲件的寬度（mm）；</p><

25、;p>　　t ——彎曲件的厚度（mm）；</p><p>　　——材料的抗拉強(qiáng)度（M）；</p><p>　　——由文獻(xiàn)[2]得0.552；</p><p>　　——由文獻(xiàn)[2]得0.52；</p><p>　　所以 F=2.4=4650N</p><p>　　2.4.2校正彎曲力 根據(jù)文獻(xiàn) F=A<

26、;/p><p>　　式中 A—校正部分投影面積，mm；</p><p>　　--單位面積上的正壓力，MPa,查文獻(xiàn)[3]得=40Mpa；</p><p>　　所以 F=40=24000 N 。</p><p>　　2.4.3接觸彎曲的彎曲力 </p><p>　　式中 K—系數(shù)，一般取K=1.3；</p>

27、;<p>　　B—彎曲線長(zhǎng)度，mm；</p><p>　　t—板料厚度，mm；</p><p>　　-材料抗拉強(qiáng)度，MPa；查文獻(xiàn)[6]得=450MPa；</p><p>　　所以 （N） 。</p><p>　　2.4.4頂件力及壓料力 </p><p>　　根據(jù)文獻(xiàn)[12]取0.3，即=0.346

28、50=1395 N。</p><p>　　2.4.5沖壓力總和及壓力中心的計(jì)算</p><p>　?、傩Ｕ龔澢ψ畲笫窃趬毫C(jī)工作到下死點(diǎn)的位置，且校正力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于自由彎曲力（或接觸彎曲力），而在彎曲工作過(guò)程中，二者又不是同時(shí)存在，因此只計(jì)算校正力。既 （N）</p><p>　　②為了保證壓力機(jī)和模具正常地工作，必須使沖模的壓力中心與壓力機(jī)滑塊中心線相重合。否則

29、在沖壓時(shí)會(huì)使沖模與壓力機(jī)滑塊歪斜，引起凸、凹模間隙不均勻和導(dǎo)向零件加速磨損，造成刃口和其它零件的損壞，甚至還會(huì)引起壓力機(jī)導(dǎo)軌磨損，影響壓力機(jī)精度。而形狀簡(jiǎn)單而對(duì)稱的工件，其沖裁時(shí)的壓力中心與工件的中心重合。由于該零件沖孔，其中心便是壓力機(jī)的壓力中心，故不必進(jìn)行壓力中心的計(jì)算。</p><p>　　2.5模具主要零部件設(shè)計(jì)</p><p>　　2.5.1 凸、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) </p>

30、;<p>　?、偻鼓＝Y(jié)構(gòu) 該工件的斷面是燕尾形的，當(dāng)燕尾成形后要考慮如何將工件從凸模上卸下來(lái)，假如把凸模制成整體形式，則工件很難從凸模上卸下來(lái)，所以必須把凸模制成帶有斜面的組合式凸模，如圖3所示。這種組合式凸模分成三個(gè)部分：中間一塊帶有雙斜面，兩邊各有一塊帶斜面的活動(dòng)凸模，這樣當(dāng)模具開(kāi)啟時(shí)，活動(dòng)凸模會(huì)自動(dòng)下降，由于斜面的作用，凸模的寬度就會(huì)縮小，工件便很容易取下。</p><p>　　圖3 組合式

31、活動(dòng)凸模</p><p>　?、诎寄＝Y(jié)構(gòu) 凹模部分是轉(zhuǎn)軸式的，左右兩件相對(duì)稱，由于這樣的凹模較小，一般制成整體式，如圖4所示. 墊板9的底面與轉(zhuǎn)軸凹模間的摩擦較為嚴(yán)重，因此，墊板須用較好的材料制成(這里選用的是GCr15合金鋼)，并需進(jìn)行熱處理，使其淬火后硬度達(dá)到60～64 HRC 。</p><p>　　2.5.2 凸、凹模工作部分尺寸計(jì)算</p><p>　　

32、①凸模圓角半徑 當(dāng)彎曲件r較小時(shí)（r<10mm），凸模圓角半徑r=r (但r≥r)，該零件的彎曲圓角半徑較小，但不小于工件材料所允許的最小彎曲半徑（r=0.6t=0.6×1=0.6mm），所以凸模的圓角半徑r可取彎曲件的內(nèi)彎曲半徑r=2mm。</p><p>　　②凹模圓角半徑 凹模圓角半徑不能過(guò)小，以免增加彎曲力，擦傷工件表面。此工件兩邊彎曲高度相同，屬于對(duì)稱彎曲，凹模兩邊圓角半徑r應(yīng)取

33、大小一致。凹模的圓角半徑可以通過(guò)公式法和查表法。因?yàn)閺澢耐鈭A角半徑為2mm ,因此凹模的圓角半徑取2mm。</p><p>　?、蹚澢?、凹模的間隙 對(duì)于 U 形件彎曲 ，必須合理確定凸、凹模之間的間隙，間隙過(guò)大則回彈大，工件的形狀和尺寸誤差增大。間隙過(guò)小會(huì)加大彎曲力，使工件厚度減薄，增加摩擦，擦傷工件并降低模具壽命。 U 形件 凸 、凹模的單面間隙 值一般可按下式計(jì)算：</p><p

34、>　　彎曲黑色金屬：             </p><p>　　式中：  Z — 凸 、凹模的單面間隙，mm ； </p><p>　　— 板料的最大厚度，mm ； </p><p>　　t — 板料厚度的基本尺寸，m

35、m ；           </p><p>　　C — 間隙系數(shù)，其值按表2選取。 </p><p>　　表2  間隙系數(shù)C值</p><p>　　注： b 為彎曲件寬度。 </p><p><b>　　即 </

36、b></p><p>　?、芡?、凹模尺寸設(shè)計(jì) 工件是用外形尺寸標(biāo)注的，根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)</p><p><b>　　則有：</b></p><p>　　式中： 凹模、凸模寬度，mm；</p><p>　　彎曲件寬度的尺寸公差， mm；</p><p>　　凹模、凸模的制造偏差，采用IT9 級(jí)

37、，mm；</p><p>　　Z 彎曲件凸、凹模間隙，mm；</p><p><b>　　即 </b></p><p>　　凸模裝配后的主要工作部分尺寸如下圖5所示，由于凹模轉(zhuǎn)軸是轉(zhuǎn)動(dòng)的，和凹模固定板必然具有一些間隙，同時(shí)，模具有一定的彈性，所以，在組裝模具時(shí)，凹模轉(zhuǎn)軸間的寬度應(yīng)制成比工件在該處的實(shí)際尺寸小0.5毫米左右，如圖4所示。

38、</p><p>　　圖5 組合凸模部分尺寸</p><p>　?、莅寄Ｉ疃?凹模工作部分深度要適當(dāng)，若過(guò)小則彎曲件兩端自由部分太長(zhǎng)，工件的回彈值大，不平直；若深度過(guò)大則凹模增高，多耗模具材料并需要較大的壓力機(jī)工作行程。此彎曲件高度為10mm,板厚1mm，查有關(guān)文獻(xiàn)得凹模工作部分深度為 =9 mm。 </p><p>　　⑥定位零件  主要

39、指定位板或定位銷，一般用于對(duì)單個(gè)毛坯的定位。這種定位可以以外輪廓定位，也可以以內(nèi)孔定位，作用是使毛坯正確送進(jìn)及在沖模中處于正確位置，保證沖出合格工件，不致沖缺熱報(bào)廢。設(shè)計(jì)定位板與定位銷時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：</p><p>　　1）工件外形簡(jiǎn)單時(shí)，應(yīng)以外形定位，外形復(fù)雜時(shí)以內(nèi)孔定位；</p><p>　　2）定位要可靠，放置毛坯和取出工件要方便，確保操作安全；</p><

40、p>　　3）若工件需要經(jīng)過(guò)幾道沖壓工序完成時(shí)，各套沖模應(yīng)盡可能利用工件上同一個(gè)定位基準(zhǔn)，以避免累積誤差。</p><p>　　表3  定位銷頭部高h(yuǎn)</p><p><b>　　則 。</b></p><p>　　2.6沖壓設(shè)備的選擇</p><p>　　2.6.1 沖壓設(shè)備選擇原則</p>

41、;<p>　　沖壓設(shè)備類型的選擇根據(jù)所要完成的沖壓工藝的性質(zhì)，生產(chǎn)批量的大小，沖壓件的幾何尺寸和精度要求等來(lái)選擇設(shè)備的類型。</p><p>　?、?、考慮沖壓件的大小 在中小型的沖壓件、彎曲件或拉深件的生產(chǎn)中，主要采用開(kāi)式機(jī)械壓力機(jī)。因?yàn)樗峁┝藰O為方便的操作條件，模具也容易安裝；在大中型沖壓件生產(chǎn)中，多采用閉式結(jié)構(gòu)形式的機(jī)械壓力機(jī)；對(duì)于大型拉伸件的生產(chǎn)中，則應(yīng)該盡量選用雙動(dòng)壓力機(jī)，使所用模具結(jié)構(gòu)

42、簡(jiǎn)單，調(diào)整方便。</p><p>　?、?、考慮沖壓件的生產(chǎn)批量 在大批量生產(chǎn)或形狀復(fù)雜零件的大量生產(chǎn)中，應(yīng)該盡量選用高速壓力機(jī)或多工位自動(dòng)壓力機(jī)；在小批量生產(chǎn)中，尤其是大型厚板沖壓件的生產(chǎn)中，多采用液壓機(jī)，由于液壓機(jī)沒(méi)有固定的行程，不會(huì)因?yàn)榘辶虾穸茸兓d；對(duì)于小批量生產(chǎn)的彎曲、成型、校平或校形等工序可選用摩擦壓力機(jī)，因?yàn)樗哂行谐套詣?dòng)調(diào)節(jié)，不易發(fā)生超負(fù)荷損壞的特點(diǎn)。</p><p>

43、　?、?、考慮壓力機(jī)設(shè)備的精度和剛度 壓力機(jī)的剛度由床身剛度、傳動(dòng)剛度和導(dǎo)向剛度3部分組成，如果剛度較差，負(fù)載終了和卸載終了時(shí)模具間隙會(huì)發(fā)生很大變化，影響沖壓件的精度和模具壽命，設(shè)備的精度也有類似的問(wèn)題。</p><p>　　2.6.2沖壓設(shè)備規(guī)格的選擇</p><p>　　在沖壓設(shè)備的類型選定之后，應(yīng)該進(jìn)一步根據(jù)沖壓件的大小、模具的尺寸和沖壓力來(lái)確定設(shè)備的規(guī)格。</p>

44、<p>　?。?）公稱壓力的選擇 選擇壓力機(jī)時(shí)，要根據(jù)模具結(jié)構(gòu)來(lái)確定，當(dāng)施力行程較大時(shí)（50%-60%），即沖壓時(shí)工藝力的總和不能大于壓力機(jī)公稱壓力的50%-60%。校正彎曲時(shí)，要使額定壓力有足夠的富余，一般壓力機(jī)的公稱壓力要大于校正彎曲力的1.5～2倍，本次取2倍，</p><p><b>　　公稱壓力</b></p><p>　　但是該工件高度較大，需

45、要的滑塊行程也相應(yīng)要大，故初選壓力機(jī)的公稱壓力為100KN,壓力，即J23-10型壓力機(jī)。 </p><p>　　（2）行程次數(shù) 選擇用于彎曲的壓力機(jī)的行程次數(shù)主要考慮以下因素：</p><p>　?、倏紤]操作方式（進(jìn)出料速度的快慢）</p><p>　　②彎曲時(shí)，金屬變形需要過(guò)程限制了行程次數(shù)的增加</p><p>　?、墼摷榇笈浚?/p>

46、要以較大的行程次數(shù)來(lái)提高生產(chǎn)效率。</p><p>　?。?）閉合高度 壓力機(jī)的閉合高度是指滑塊在下死點(diǎn)時(shí)，滑塊底面到工作臺(tái)上平面之間的距離</p><p>　?、賶毫C(jī)的閉合高度可以通過(guò)調(diào)整連桿長(zhǎng)度來(lái)改變其大小，將連桿調(diào)至最短時(shí)，閉合高度最大，稱最大閉合高度。將連桿調(diào)至最長(zhǎng)時(shí)，閉合高度最小，稱最小閉合高度。J23-10型壓力機(jī)的最大閉合高度為180 mm，連桿調(diào)節(jié)量為35 mm，故最

47、小閉合高度為145 mm。</p><p>　?、诋?dāng)壓力機(jī)的工作臺(tái)面上有墊板時(shí)，用壓力機(jī)的閉合高度減去墊板厚度，就是壓力機(jī)的裝模高度，沒(méi)有墊板的壓力機(jī)，其裝模高度與閉合高度相等。</p><p>　　③模具的閉合高度是指壓力機(jī)滑塊在下死點(diǎn)位置時(shí)，模具上模座上平面至下模座下平面之間的距離。它與壓力機(jī)的配合應(yīng)該遵守下列關(guān)系：</p><p>　　180-5>H&g

48、t;145+10</p><p><b>　　175>H>155</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)需要在壓力機(jī)工作臺(tái)上上設(shè)置8mm厚的墊板，則本零件所設(shè)計(jì)的模具閉合高度H在147-167之間。加上墊板，模具閉合高度將減小。 </p><p>　　式中 --壓力機(jī)

49、的最大閉合高度，mm；</p><p>　　--壓力機(jī)的最小閉合高度，mm；</p><p>　　---模具的閉合高度，mm；</p><p>　　--壓力機(jī)墊板厚度，mm；</p><p>　?。?）工作臺(tái)面尺寸 壓力機(jī)工作臺(tái)面尺寸必須大于模具下模座周界50～70mm，J23-16型壓力機(jī)的工作臺(tái)尺寸（前后左右）為240370mm。那么

50、設(shè)計(jì)時(shí)的下模座（寬長(zhǎng)），不要超過(guò)240370mm。</p><p>　?。?）滑塊行程（S） 滑塊行程是指滑塊的最大運(yùn)動(dòng)距離，即曲柄旋轉(zhuǎn)一周，上死點(diǎn)至下死點(diǎn)的距離。其值為曲柄半徑的兩倍:S=2R 。</p><p>　　選擇用于彎曲的壓力機(jī)的滑塊行程主要考慮以下因素：</p><p>　?、僖ＷC毛坯放進(jìn)和工件取出，應(yīng)使滑塊行程大于工件高度2倍以上，S>2H

51、；</p><p>　?、谠摷榇笈浚枰拗菩谐虂?lái)增加行程次數(shù)，提高生產(chǎn)效率且對(duì)于彎曲模具，其行程不宜過(guò)大，以免發(fā)生凸模與導(dǎo)板分離（導(dǎo)模板）或滾珠導(dǎo)向裝置脫開(kāi)的不良后果。</p><p>　　J23-10型壓力機(jī)的滑塊行程為45mm，大于工件高度的兩倍，滿足軸瓦鋼背彎曲時(shí)的沖壓行程。即S=45>2H= 。</p><p>　?。?）模柄孔尺寸 直徑深度

52、為，那么，設(shè)計(jì)時(shí)的模柄尺寸要與模柄孔尺寸匹配。</p><p>　　2.7推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　圖5 推出機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　23. 模柄 24. 圓柱銷 25. 六角螺栓M5 26. 導(dǎo)箱 27. 六角螺栓M8 28. 卸料推件板 29. 銷 30.滾輪 31.導(dǎo)槽架</p&

53、gt;<p>　　自動(dòng)卸料原理：如圖6所示，導(dǎo)箱26與凸模固定板3相固連。導(dǎo)箱26的圓孔與卸料推件板28間隙配合（H7/h6），卸料推件桿28與滾輪30用銷軸29鉸接。滾輪30與導(dǎo)槽架31間隙配合（H9/d8）。上模上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，卸料推件板28隨著導(dǎo)箱26上下運(yùn)動(dòng)，同時(shí)在導(dǎo)箱26和導(dǎo)槽架31的約束下作前后運(yùn)動(dòng)，從而將凸模上的零件卸下。</p><p>　　2.8彎曲模的工作原理</p>

54、<p>　　圖6 彎曲模工作原理 </p><p>　　1.上模板2. 六角螺栓M10 3. 凸模固定板 4. 內(nèi)六角螺釘M3 5.固定凸模鑲塊 6. 活動(dòng)凸模鑲塊

55、 7.連接板 8. 六角螺栓M3 9. 推件板 10. 彈簧 11. 凹模轉(zhuǎn)軸 12、22. 導(dǎo)套 13、20. 導(dǎo)柱 14. 螺紋銷 15. 蓋板 16. 彈簧 17. 梯形螺釘 18. 下模板 19. 凹模固定板 21. 定位銷 </p><p>　　如圖為一套轉(zhuǎn)軸式壓彎模的結(jié)構(gòu)。它的工作原理是:模具開(kāi)啟時(shí)，凹模轉(zhuǎn)軸11在圓柱螺旋拉深彈簧10的作用下處于開(kāi)啟位置。凹模轉(zhuǎn)軸11的上口與凹模固定

56、板19位于同一平面上，推件板9在圓柱螺旋壓縮彈簧16的作用下處于比凹模固定板19略高一點(diǎn)的位置，工件坯料放在推件板9上，靠擋料銷21定位。當(dāng)上模部分向下運(yùn)動(dòng)，凸模壓向坯料時(shí)，推件板壓向凹模轉(zhuǎn)軸11，使其開(kāi)始中心方向轉(zhuǎn)動(dòng)，先形成盆形。當(dāng)凸模繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，在凹模轉(zhuǎn)軸作用下，最終形成燕尾形。</p><p>　　第3章 模具裝配與調(diào)試</p><p>　　對(duì)于有導(dǎo)柱導(dǎo)套的沖模，一般先安裝上模，

57、然后找正下模中凹模轉(zhuǎn)軸的位置，這樣既可以保證上模中推件裝置與工件對(duì)正，又可避免卸料推件桿的錯(cuò)位，而后調(diào)整凸、凹模間的間隙，使之均勻，再安裝其它的零件。</p><p>　　3.1 安裝順序　</p><p><b>　　1.組件裝配</b></p><p>　　模架的組裝，模柄的裝入，凸模固定板及導(dǎo)箱在上模板上的組裝</p>&

58、lt;p><b>　　2.總裝配</b></p><p>　　先裝上模，再以上模為準(zhǔn)裝下模</p><p>　　3.調(diào)整凸凹模的間隙</p><p>　　4.安裝其它輔助零件</p><p><b>　　5.檢查、試件</b></p><p>　　3.2 裝配要點(diǎn)　&

59、lt;/p><p>　　1.按照裝配過(guò)程安裝，先裝上模，然后裝下模。</p><p>　　2.上模座和上模固定板上的釘孔在調(diào)整完凸、凹模間隙均勻后一起配鉆；同理，下模的釘孔在下模座、導(dǎo)槽架和凹模固定板經(jīng)配合后配鉆。</p><p>　　3.裝配好的模具，上模沿導(dǎo)柱上、下滑動(dòng)應(yīng)平穩(wěn)、可靠。</p><p>　　4.卸料裝置的相對(duì)位置應(yīng)符合圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要

60、求，工作面不能有傾斜，以保證制件能及時(shí)卸下。</p><p>　　5.緊固件應(yīng)裝配可靠，螺栓螺紋旋入長(zhǎng)度在鋼件連接時(shí)應(yīng)不小于螺栓的直徑，鑄件連接時(shí)應(yīng)不小于1.5倍螺栓直徑。</p><p>　　6.模具在壓力機(jī)上的安裝尺寸需符合選用設(shè)備的要求；起吊零件應(yīng)安全可靠。</p><p>　　7.模具應(yīng)在生產(chǎn)的條件下進(jìn)行試驗(yàn)，沖出的制件應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。</p>

61、<p>　　3.3 裝配過(guò)程　</p><p>　　3.4模具調(diào)試的目的</p><p>　?、勹b定模具的質(zhì)量。驗(yàn)證該模具生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量是否符合要求，確定該模具是否交付生產(chǎn)使用。</p><p>　?、趲椭_定產(chǎn)品的成形條件和工藝過(guò)程。模具通過(guò)試沖與調(diào)整，生產(chǎn)出合格產(chǎn)品后，可以在試沖過(guò)程中，掌握和了解模具使用性能，產(chǎn)品成形條件、方法和規(guī)律，從而對(duì)產(chǎn)品批

62、量生產(chǎn)時(shí)的工藝規(guī)程的制定提供幫助。</p><p>　?、蹘椭_定成形零件毛坯形狀、尺寸及用料標(biāo)準(zhǔn)。在沖模設(shè)計(jì)中，有些形狀復(fù)雜或精度要求較高的沖壓成形零件，很難在設(shè)計(jì)時(shí)精確的計(jì)算出變形前毛坯的尺寸和形狀。為了要得到較準(zhǔn)確的毛坯形狀、尺寸及用料標(biāo)準(zhǔn)，只有通過(guò)反復(fù)試沖才能確定。</p><p>　?、軒椭_定工藝和模具設(shè)計(jì)中的某些尺寸。對(duì)于形狀復(fù)雜或精度要求較高的沖壓成形零件，在工藝和模具設(shè)計(jì)

63、中，有個(gè)別難以用計(jì)算方法確定的尺寸，如拉深的凸、凹模圓角半徑等，必須經(jīng)過(guò)試沖，才能準(zhǔn)確確定。</p><p>　?、萃ㄟ^(guò)調(diào)試，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題，積累經(jīng)驗(yàn)，有助于進(jìn)一步提高模具設(shè)計(jì)和制造水平。</p><p><b>　　3.5模具調(diào)試要點(diǎn)</b></p><p>　　模具閉合高度的調(diào)試。模具應(yīng)與沖壓設(shè)備配合好，保證模具應(yīng)有的閉合高度和開(kāi)啟高度

64、。</p><p>　?、趯?dǎo)向機(jī)構(gòu)的調(diào)試。導(dǎo)柱、導(dǎo)套要有好的配合精度，保證模具運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、可靠。</p><p>　　③凸、凹模刃口及間隙調(diào)試。刃口鋒利，間隙要均勻。</p><p>　?、芏ㄎ谎b置的調(diào)試。定位要準(zhǔn)確、可靠。</p><p>　?、菪读霞俺黾b置的調(diào)試。卸料及出件要通暢，不能出現(xiàn)卡住現(xiàn)象。</p><p>

65、;　　進(jìn)行（1）有色金屬試彎、（2）裝機(jī)試彎。</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　沖壓加工的應(yīng)用范圍十分廣泛。不僅可以加工金屬材料，而且也可以加工非金屬材料，在現(xiàn)代制造業(yè)如汽車、拖拉機(jī)、農(nóng)業(yè)機(jī)械、電機(jī)、電器、儀表、化工容器、玩具以及日常生活用品的生產(chǎn)方面，都占有十分重要的地位。</p><p>　　傳統(tǒng)的二維模具

66、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已越來(lái)越不適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)和集成化技術(shù)要求。模具設(shè)計(jì)、分析、制造的三維化可以一開(kāi)始就消除二維設(shè)計(jì)中的典型錯(cuò)誤。使我們以立體的、直觀的感覺(jué)來(lái)設(shè)計(jì)模具，采用三維數(shù)字化模型能方便地用于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的CAE分析、模具可制造性評(píng)價(jià)和數(shù)控加工、成形過(guò)程模擬及信息的管理與共享。如Pro/ENGINEER、UG和CATIA等軟件具備參數(shù)化、基于特征、全相關(guān)等特點(diǎn)，從而使模具并行工程成為可能。而傳統(tǒng)的模具圖紙只是作為檢驗(yàn)?zāi)＞呤褂?。采用模具CAD/CAM

67、后，還可以提高模具質(zhì)量，大大減少設(shè)計(jì)和制造人員的重復(fù)勞動(dòng)，使設(shè)計(jì)者盡可能把精力放在創(chuàng)新開(kāi)發(fā)上。</p><p>　　此次的模具設(shè)計(jì)使我認(rèn)識(shí)到，如果我們只具備理論知識(shí)那是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)也是很重要的，就這次的模具設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，很多設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的細(xì)節(jié)錯(cuò)誤都是嚴(yán)重缺乏實(shí)際經(jīng)驗(yàn)知識(shí)造成的，而這些一般憑設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)就能夠解決的，因此說(shuō)理論與實(shí)際結(jié)合起來(lái)非常重要。在現(xiàn)在的社會(huì)里，模具的信息化很重要，它可以促使設(shè)計(jì)人員借鑒別人的

68、設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，從而提高自己的能力，也能夠使設(shè)計(jì)人員從繁雜的、重復(fù)性的勞動(dòng)中解放出來(lái)。</p><p>　　因此說(shuō)，我們要掌握理論知識(shí)的同時(shí)，一定要注重實(shí)踐，注重與別人交流。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[l] 余同希，章亮熾.塑性彎曲理論及其應(yīng)用[M].北京：科學(xué)出版社，1991</p><

69、p>　　[2] 鐘翔山等.冷沖模設(shè)計(jì)應(yīng)知應(yīng)會(huì). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008</p><p>　　[3] 汪大年.金屬塑性成型原理[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1982</p><p>　　[4] 馮炳堯等.模具設(shè)計(jì)制造簡(jiǎn)明手冊(cè).上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1992</p><p>　　[5] 肖景榮.沖壓工藝學(xué).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1993</p&g

70、t;<p>　　[6] 張鈞.冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造.西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社，1993</p><p>　　[7] 閻其風(fēng). 模具設(shè)計(jì)與制造.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1995</p><p>　　[8] 孔德音. 模具制造學(xué).北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1996</p><p>　　[9] 王芳. 冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008 <

71、/p><p>　　[10] 王秀鳳等. 冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造. 北京：北京航天航空大學(xué)出版社，1988 </p><p>　　[11] 王孝培.沖壓設(shè)計(jì)資料.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1983</p><p>　　[12] 李碩本. 沖壓工藝學(xué). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1992</p><p>　　[13] 萬(wàn)戰(zhàn)勝等.沖壓模具設(shè)計(jì).北京：

72、中國(guó)鐵道出版社，1983</p><p>　　[14] 王孝培.沖壓手冊(cè). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1988</p><p>　　[15] 杜東福. 冷沖壓模具設(shè)計(jì).長(zhǎng)沙：湖南科學(xué)技術(shù)出版社,1988</p><p>　　[16] 第四機(jī)械工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)化研究所.冷壓沖模結(jié)構(gòu)圖冊(cè). 北京：1981</p><p>　　[17] 許發(fā)樾. 模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)

73、用手冊(cè). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994</p><p>　　[18] 郝濱海.沖壓模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：化學(xué)工業(yè)出版社.2004 </p><p>　　[19] 盧顯峰.沖壓工藝模具學(xué). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000</p><p>　　[20] 《沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)》編寫委員會(huì)編著. 沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì). 北京：國(guó)防工業(yè)出版社.1993</p>

74、<p>　　[21] 徐秉業(yè)，等.彈塑性力學(xué)及其應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1984</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　半年以來(lái)，我在學(xué)校老師的指導(dǎo)下順利地完成了本論文的開(kāi)發(fā)、撰寫工作。論文從選題、模具結(jié)構(gòu)確定、零件圖的確定、零件制造工藝到最終定稿無(wú)不凝聚著老師們的大量心血和精力。可以這樣說(shuō)，沒(méi)有他們對(duì)我的幫助，我也很

75、難能將畢業(yè)設(shè)計(jì)做到這種情況。首先，感謝xx對(duì)我的悉心指導(dǎo)。兩位老師在我的設(shè)計(jì)提出了很多寶貴的意見(jiàn)。我在此向兩位老師致以崇高的敬意。</p><p>　　在此，我還要感謝ccc。他們?cè)谖业脑O(shè)計(jì)中自始至終的幫我發(fā)現(xiàn)和解決了很多問(wèn)題。有很多實(shí)際狀況中的問(wèn)題，都是這些老師從自己幾十年的工作經(jīng)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了的，然后無(wú)私的告訴我，教導(dǎo)我，讓我明白了很多書本里學(xué)不到的知識(shí)。對(duì)這三位老師，我只能說(shuō)一聲：老師們，感謝您們的幫助，您們辛