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文檔簡介
1、<p><b> 第1章 引言</b></p><p> 1.1、沖壓加工的特點</p><p> 沖壓加工是現(xiàn)代機械制造業(yè)中先進高效的加工方法之一,它是利用安裝在壓力機上的模具,在常溫(或加熱)條件下對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。因為它主要用于加工板料零件,所以又稱板料沖壓。</p><p&g
2、t; 沖壓加工的特點如下:</p><p> ⅰ.借助壓力機的壓力利用模具能獲得壁薄、重量輕、剛性好、形狀復雜的零件,這些零件用其他的加工方法難以加工甚至無法加工;</p><p> ?、?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> ⅲ.沖壓加工是少、無切削加工的一種,部分零件沖壓直接成形,大部分無需任何再加工,材料利用率高,達85%
3、以上;</p><p> ?、?生產(chǎn)效率高,生產(chǎn)過程易實現(xiàn)機械化和自動化,適合于大批大量生產(chǎn);</p><p> ⅴ.操作簡單,便于組織生產(chǎn)和管理。</p><p> 沖壓加工的缺點是模具制造周期長,制造成本高,不適合于單批小批量生產(chǎn);其次,沖壓加工多采用機械壓力機,由于滑塊往復運動快,大量手工操作,勞動強度大,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)措施來保證。</p><p> 1.2、沖壓加工在現(xiàn)代制造業(yè)中的應用</p><p> 沖壓加工的應用范圍十分廣泛。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、農(nóng)業(yè)機械、電機、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)代國防工業(yè)生產(chǎn)中,如飛機、導彈、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)近年來的統(tǒng)計表明,美國、日本等國的模具工業(yè)年產(chǎn)值已經(jīng)超過機床工業(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,占整個模具市場的60%以上。有文獻統(tǒng)計,在汽車、農(nóng)業(yè)機械、電機、儀器儀表、玩具制造等機械和民用產(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、計
6、算機等電子產(chǎn)品中占80%以上;在自行車、手表、洗衣機、電冰箱等日用家電行業(yè)占85%以上。隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展,工業(yè)產(chǎn)品層出不窮,對產(chǎn)品的更新?lián)Q代和外觀質(zhì)量要求越來越高,由此可見模具設(shè)計與制造技術(shù)在國民經(jīng)濟中的地位十分重要。</p><p> 1.3、沖壓新技術(shù)的發(fā)展趨勢</p><p> 隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的不斷進步和工業(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)在以下幾個方
7、面:</p><p> ?、?工藝分析計算方法的現(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)計資料和設(shè)計者的經(jīng)驗,進行對比分析,確定工藝方案和有關(guān)參數(shù),然后設(shè)計模具進行試沖,經(jīng)過反復試驗和修模,直至沖出合格的零件,才能交付生產(chǎn)。近幾年來,國外已經(jīng)開始采用有限變形的彈塑性的有限元法,對覆蓋成形過程進行應力應變分析和計算模擬,以預測某一工藝方案對零件成形的可能性和將會發(fā)生的問題,將結(jié)果顯示在圖形
8、終端上,供設(shè)計人員進行修改和選擇。這樣,不僅可以節(jié)省昂貴的模具試驗費用,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)實際的先進的設(shè)計方法,促進了沖壓工藝的發(fā)展,使塑性成形理論對生產(chǎn)起到了實際的指導作用。</p><p> ② 模具設(shè)計制造技術(shù)的現(xiàn)代化 為了加快機電產(chǎn)品的更新?lián)Q代,縮短工藝裝備設(shè)計、制造周期,許多先進國家大力發(fā)展計算機輔助設(shè)計與制造(CAD/CAM)的研究,并在生產(chǎn)中廣泛應用。因為
9、傳統(tǒng)的二維模具結(jié)構(gòu)設(shè)計已越來越不適應現(xiàn)代化生產(chǎn)和集成化技術(shù)要求。模具設(shè)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(shè)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(jié)構(gòu)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/ENGINEER、UG和CATIA等軟件具備參數(shù)化、基于特征、全相關(guān)等特點,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模具使用。采用模具CAD/CAM
10、后,還可以提高模具質(zhì)量,大大減少設(shè)計和制造人員的重復勞動,使設(shè)計者盡可能把精力放在創(chuàng)新開發(fā)上。</p><p> ③ 沖壓生產(chǎn)的機械化和自動化 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發(fā)展到多工位高速壓力機。一般中小型沖壓件,即可在多工位壓力機上生產(chǎn),也可以在高速壓力機上采用多工位級進模生產(chǎn),使沖壓生產(chǎn)達到高度自動化。大型沖壓件(如汽車覆蓋件)可在多工位壓力機上利用自動送料、配備機械手,進行
11、機械化流水線生產(chǎn),從而減輕勞動強度和提高勞動生產(chǎn)率。</p><p> ④ 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 發(fā)展了一些新的成形工藝(如高能成形和旋壓等)、簡易模具(如軟模和低熔點合金模等)、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),也同樣可以適應于小批量生產(chǎn)。另外,通過廣泛采用標準件通用件的分工協(xié)作生產(chǎn)模式適應可持續(xù)發(fā)展和環(huán)保要求的綠色設(shè)計與制造
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,材料應用是關(guān)鍵。因選材和用材不當,致使模具過早失效,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H13、瑞典QRO80M、QRO90SUPREME等;常用塑料模具用
13、鋼有預硬鋼(如美國P20)、時效硬化型鋼(如美國P21、日本NAK55等)、熱處理硬化型鋼(如美國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,其主要趨勢是:由滲入單一元素向多元素共滲、復合滲(如TD法)發(fā)展;由一般
14、擴散向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,同時熱處理手段由大氣熱</p><p> 第2章 彎曲模具設(shè)計過程</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)過程一般都是從原材料剪切下料開始,經(jīng)過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)_壓工藝的實施。因此,設(shè)計中應盡可能提高沖壓件的工藝性。此次設(shè)計的零件如圖2-1所示,由圖中可以看出,該件形狀并不是很復雜,該彎曲件的斷面是燕尾形的,且形狀對稱,彎曲半徑左右一致,所以彎曲時坯料受力平衡而無滑動。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> 彎曲模沒有固定的結(jié)構(gòu)型式,有可能設(shè)計得很簡單,也可能設(shè)計得很復雜
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)比較簡單,但必要時,需增用一套整形模。這種多套模具的設(shè)計方案,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。
19、經(jīng)過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)計算</p><p> 2.3.1 毛坯尺寸的計算 </p><p> 分析零件圖,該件屬于有圓角半徑(較大)的彎曲件。所以彎曲件的展開長度按直邊區(qū)與圓角區(qū)分段進行計算。視直邊區(qū)在彎曲前后長度不變,圓角區(qū)展開長度按彎曲前后中性層長度不變條件進行計算。&l
20、t;/p><p> 毛坯尺寸分析如圖2所示。</p><p> 圖2 計算毛坯尺寸分析</p><p> 展開料寬度 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彎曲件回彈值的計算</p><p> 一般而言,彎曲件越復雜,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:大變形程度(r/t <5)自由彎曲時的回彈值 ,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[1]得為-1°~1°30′,這里取值為 1°。</p><p><b> 則 =</b></p><p> 回彈問題的解決 本彎曲件比較復雜,一次彎曲成形四個角,彎曲過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彎曲工藝力的計算 </p><p> 2.4.1自由彎曲力 根據(jù)文獻按公式 =2.4bt </p><p> 式中 ——材料在沖壓行程結(jié)束時的自由彎曲力(N);</p><p> b ——彎曲件的寬度(mm);</p><
25、;p> t ——彎曲件的厚度(mm);</p><p> ——材料的抗拉強度(M);</p><p> ——由文獻[2]得0.552;</p><p> ——由文獻[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 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[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—彎曲線長度,mm;</p><p> t—板料厚度,mm;</p><p> -材料抗拉強度,MPa;查文獻[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[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算</p><p> ?、傩U龔澢ψ畲笫窃趬毫C工作到下死點的位置,且校正力遠遠大于自由彎曲力(或接觸彎曲力),而在彎曲工作過程中,二者又不是同時存在,因此只計算校正力。既 (N)</p><p> ②為了保證壓力機和模具正常地工作,必須使沖模的壓力中心與壓力機滑塊中心線相重合。否則
29、在沖壓時會使沖模與壓力機滑塊歪斜,引起凸、凹模間隙不均勻和導向零件加速磨損,造成刃口和其它零件的損壞,甚至還會引起壓力機導軌磨損,影響壓力機精度。而形狀簡單而對稱的工件,其沖裁時的壓力中心與工件的中心重合。由于該零件沖孔,其中心便是壓力機的壓力中心,故不必進行壓力中心的計算。</p><p> 2.5模具主要零部件設(shè)計</p><p> 2.5.1 凸、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計 </p>
30、;<p> ?、偻鼓=Y(jié)構(gòu) 該工件的斷面是燕尾形的,當燕尾成形后要考慮如何將工件從凸模上卸下來,假如把凸模制成整體形式,則工件很難從凸模上卸下來,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部分:中間一塊帶有雙斜面,兩邊各有一塊帶斜面的活動凸模,這樣當模具開啟時,活動凸模會自動下降,由于斜面的作用,凸模的寬度就會縮小,工件便很容易取下。</p><p> 圖3 組合式
31、活動凸模</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),并需進行熱處理,使其淬火后硬度達到60~64 HRC 。</p><p> 2.5.2 凸、凹模工作部分尺寸計算</p><p>
32、①凸模圓角半徑 當彎曲件r較小時(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> ?、诎寄A角半徑 凹模圓角半徑不能過小,以免增加彎曲力,擦傷工件表面。此工件兩邊彎曲高度相同,屬于對稱彎曲,凹模兩邊圓角半徑r應取
33、大小一致。凹模的圓角半徑可以通過公式法和查表法。因為彎曲件的外圓角半徑為2mm ,因此凹模的圓角半徑取2mm。</p><p> ?、蹚澢?、凹模的間隙 對于 U 形件彎曲 ,必須合理確定凸、凹模之間的間隙,間隙過大則回彈大,工件的形狀和尺寸誤差增大。間隙過小會加大彎曲力,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 工件是用外形尺寸標注的,根據(jù)有關(guān)文獻</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
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)動的,和凹模固定板必然具有一些間隙,同時,模具有一定的彈性,所以,在組裝模具時,凹模轉(zhuǎn)軸間的寬度應制成比工件在該處的實際尺寸小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,若過小則彎曲件兩端自由部分太長,工件的回彈值大,不平直;若深度過大則凹模增高,多耗模具材料并需要較大的壓力機工作行程。此彎曲件高度為10mm,板厚1mm,查有關(guān)文獻得凹模工作部分深度為 =9 mm。 </p><p> ?、薅ㄎ涣慵?#160; 主要
39、指定位板或定位銷,一般用于對單個毛坯的定位。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,不致沖缺熱報廢。設(shè)計定位板與定位銷時,應注意以下幾點:</p><p> 1)工件外形簡單時,應以外形定位,外形復雜時以內(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)過幾道沖壓工序完成時,各套沖模應盡可能利用工件上同一個定位基準,以避免累積誤差。</p><p> 表3 定位銷頭部高h</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選擇設(shè)備的類型。</p><p> ?、 ⒖紤]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,主要采用開式機械壓力機。因為它提供了極為方便的操作條件,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)形式的機械壓力機;對于大型拉伸件的生產(chǎn)中,則應該盡量選用雙動壓力機,使所用模具結(jié)構(gòu)
42、簡單,調(diào)整方便。</p><p> ?、ⅰ⒖紤]沖壓件的生產(chǎn)批量 在大批量生產(chǎn)或形狀復雜零件的大量生產(chǎn)中,應該盡量選用高速壓力機或多工位自動壓力機;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,由于液壓機沒有固定的行程,不會因為板料厚度變化而超載;對于小批量生產(chǎn)的彎曲、成型、校平或校形等工序可選用摩擦壓力機,因為它具有行程自動調(diào)節(jié),不易發(fā)生超負荷損壞的特點。</p><p>
43、 ?、?、考慮壓力機設(shè)備的精度和剛度 壓力機的剛度由床身剛度、傳動剛度和導向剛度3部分組成,如果剛度較差,負載終了和卸載終了時模具間隙會發(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,應該進一步根據(jù)沖壓件的大小、模具的尺寸和沖壓力來確定設(shè)備的規(guī)格。</p>
44、<p> ?。?)公稱壓力的選擇 選擇壓力機時,要根據(jù)模具結(jié)構(gòu)來確定,當施力行程較大時(50%-60%),即沖壓時工藝力的總和不能大于壓力機公稱壓力的50%-60%。校正彎曲時,要使額定壓力有足夠的富余,一般壓力機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要大,故初選壓力機的公稱壓力為100KN,壓力,即J23-10型壓力機。 </p><p> ?。?)行程次數(shù) 選擇用于彎曲的壓力機的行程次數(shù)主要考慮以下因素:</p><p> ①考慮操作方式(進出料速度的快慢)</p><p> ?、趶澢鷷r,金屬變形需要過程限制了行程次數(shù)的增加</p><p> ?、墼摷榇笈?,需
46、要以較大的行程次數(shù)來提高生產(chǎn)效率。</p><p> ?。?)閉合高度 壓力機的閉合高度是指滑塊在下死點時,滑塊底面到工作臺上平面之間的距離</p><p> ?、賶毫C的閉合高度可以通過調(diào)整連桿長度來改變其大小,將連桿調(diào)至最短時,閉合高度最大,稱最大閉合高度。將連桿調(diào)至最長時,閉合高度最小,稱最小閉合高度。J23-10型壓力機的最大閉合高度為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> ?、诋攭毫C的工作臺面上有墊板時,用壓力機的閉合高度減去墊板厚度,就是壓力機的裝模高度,沒有墊板的壓力機,其裝模高度與閉合高度相等。</p><p> ?、勰>叩拈]合高度是指壓力機滑塊在下死點位置時,模具上模座上平面至下模座下平面之間的距離。它與壓力機的配合應該遵守下列關(guān)系:</p><p> 180-5>H&g
48、t;145+10</p><p><b> 175>H>155</b></p><p> 本設(shè)計需要在壓力機工作臺上上設(shè)置8mm厚的墊板,則本零件所設(shè)計的模具閉合高度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
49、的最大閉合高度,mm;</p><p> --壓力機的最小閉合高度,mm;</p><p> ---模具的閉合高度,mm;</p><p> --壓力機墊板厚度,mm;</p><p> (4)工作臺面尺寸 壓力機工作臺面尺寸必須大于模具下模座周界50~70mm,J23-16型壓力機的工作臺尺寸(前后左右)為240370mm。那么
50、設(shè)計時的下模座(寬長),不要超過240370mm。</p><p> ?。?)滑塊行程(S) 滑塊行程是指滑塊的最大運動距離,即曲柄旋轉(zhuǎn)一周,上死點至下死點的距離。其值為曲柄半徑的兩倍:S=2R 。</p><p> 選擇用于彎曲的壓力機的滑塊行程主要考慮以下因素:</p><p> ?、僖WC毛坯放進和工件取出,應使滑塊行程大于工件高度2倍以上,S>2H
51、;</p><p> ②該件為大批量,需要限制行程來增加行程次數(shù),提高生產(chǎn)效率且對于彎曲模具,其行程不宜過大,以免發(fā)生凸模與導板分離(導模板)或滾珠導向裝置脫開的不良后果。</p><p> J23-10型壓力機的滑塊行程為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)計時的模柄尺寸要與模柄孔尺寸匹配。</p><p> 2.7推出機構(gòu)的設(shè)計</p><p><b> 圖5 推出機構(gòu)</b></p><p> 23. 模柄 24. 圓柱銷 25. 六角螺栓M5 26. 導箱 27. 六角螺栓M8 28. 卸料推件板 29. 銷 30.滾輪 31.導槽架</p&
53、gt;<p> 自動卸料原理:如圖6所示,導箱26與凸模固定板3相固連。導箱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與導槽架31間隙配合(H9/d8)。上模上下運動時,卸料推件板28隨著導箱26上下運動,同時在導箱26和導槽架31的約束下作前后運動,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. 導套 13、20. 導柱 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:模具開啟時,凹模轉(zhuǎn)軸11在圓柱螺旋拉深彈簧10的作用下處于開啟位置。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略高一點的位置,工件坯料放在推件板9上,靠擋料銷21定位。當上模部分向下運動,凸模壓向坯料時,推件板壓向凹模轉(zhuǎn)軸11,使其開始中心方向轉(zhuǎn)動,先形成盆形。當凸模繼續(xù)向下運動時,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> 對于有導柱導套的沖模,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正,又可避免卸料推件桿的錯位,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 &
59、lt;/p><p> 1.按照裝配過程安裝,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,上模沿導柱上、下滑動應平穩(wěn)、可靠。</p><p> 4.卸料裝置的相對位置應符合圖紙設(shè)計要
60、求,工作面不能有傾斜,以保證制件能及時卸下。</p><p> 5.緊固件應裝配可靠,螺栓螺紋旋入長度在鋼件連接時應不小于螺栓的直徑,鑄件連接時應不小于1.5倍螺栓直徑。</p><p> 6.模具在壓力機上的安裝尺寸需符合選用設(shè)備的要求;起吊零件應安全可靠。</p><p> 7.模具應在生產(chǎn)的條件下進行試驗,沖出的制件應符合設(shè)計要求。</p>
61、<p> 3.3 裝配過程 </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> ②幫助確定產(chǎn)品的成形條件和工藝過程。模具通過試沖與調(diào)整,生產(chǎn)出合格產(chǎn)品后,可以在試沖過程中,掌握和了解模具使用性能,產(chǎn)品成形條件、方法和規(guī)律,從而對產(chǎn)品批
62、量生產(chǎn)時的工藝規(guī)程的制定提供幫助。</p><p> ③幫助確定成形零件毛坯形狀、尺寸及用料標準。在沖模設(shè)計中,有些形狀復雜或精度要求較高的沖壓成形零件,很難在設(shè)計時精確的計算出變形前毛坯的尺寸和形狀。為了要得到較準確的毛坯形狀、尺寸及用料標準,只有通過反復試沖才能確定。</p><p> ?、軒椭_定工藝和模具設(shè)計中的某些尺寸。對于形狀復雜或精度要求較高的沖壓成形零件,在工藝和模具設(shè)計
63、中,有個別難以用計算方法確定的尺寸,如拉深的凸、凹模圓角半徑等,必須經(jīng)過試沖,才能準確確定。</p><p> ⑤通過調(diào)試,發(fā)現(xiàn)問題,解決問題,積累經(jīng)驗,有助于進一步提高模具設(shè)計和制造水平。</p><p><b> 3.5模具調(diào)試要點</b></p><p> 模具閉合高度的調(diào)試。模具應與沖壓設(shè)備配合好,保證模具應有的閉合高度和開啟高度
64、。</p><p> ?、趯驒C構(gòu)的調(diào)試。導柱、導套要有好的配合精度,保證模具運動平穩(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。定位要準確、可靠。</p><p> ⑤卸料及出件裝置的調(diào)試。卸料及出件要通暢,不能出現(xiàn)卡住現(xiàn)象。</p><p>
65、; 進行(1)有色金屬試彎、(2)裝機試彎。</p><p><b> 結(jié) 論</b></p><p> 沖壓加工的應用范圍十分廣泛。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、農(nóng)業(yè)機械、電機、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)計已越來越不適應現(xiàn)代化生產(chǎn)和集成化技術(shù)要求。模具設(shè)計、分析、制造的三維化可以一開始就消除二維設(shè)計中的典型錯誤。使我們以立體的、直觀的感覺來設(shè)計模具,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、模具可制造性評價和數(shù)控加工、成形過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,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模具使用。采用模具CAD/CAM
67、后,還可以提高模具質(zhì)量,大大減少設(shè)計和制造人員的重復勞動,使設(shè)計者盡可能把精力放在創(chuàng)新開發(fā)上。</p><p> 此次的模具設(shè)計使我認識到,如果我們只具備理論知識那是遠遠不夠的,實際操作經(jīng)驗也是很重要的,就這次的模具設(shè)計來說,很多設(shè)計中出現(xiàn)的細節(jié)錯誤都是嚴重缺乏實際經(jīng)驗知識造成的,而這些一般憑設(shè)計經(jīng)驗就能夠解決的,因此說理論與實際結(jié)合起來非常重要。在現(xiàn)在的社會里,模具的信息化很重要,它可以促使設(shè)計人員借鑒別人的
68、設(shè)計經(jīng)驗,從而提高自己的能力,也能夠使設(shè)計人員從繁雜的、重復性的勞動中解放出來。</p><p> 因此說,我們要掌握理論知識的同時,一定要注重實踐,注重與別人交流。</p><p><b> 參考文獻</b></p><p> [l] 余同希,章亮熾.塑性彎曲理論及其應用[M].北京:科學出版社,1991</p><
69、p> [2] 鐘翔山等.冷沖模設(shè)計應知應會. 北京:機械工業(yè)出版社,2008</p><p> [3] 汪大年.金屬塑性成型原理[M].北京:機械工業(yè)出版社,1982</p><p> [4] 馮炳堯等.模具設(shè)計制造簡明手冊.上海:上??茖W技術(shù)出版社,1992</p><p> [5] 肖景榮.沖壓工藝學.北京:機械工業(yè)出版社,1993</p&g
70、t;<p> [6] 張鈞.冷沖壓模具設(shè)計與制造.西安:西北工業(yè)大學出版社,1993</p><p> [7] 閻其風. 模具設(shè)計與制造.北京:機械工業(yè)出版社,1995</p><p> [8] 孔德音. 模具制造學.北京:機械工業(yè)出版社,1996</p><p> [9] 王芳. 冷沖壓模具設(shè)計指導. 北京:機械工業(yè)出版社,2008 <
71、/p><p> [10] 王秀鳳等. 冷沖壓模具設(shè)計與制造. 北京:北京航天航空大學出版社,1988 </p><p> [11] 王孝培.沖壓設(shè)計資料.北京:機械工業(yè)出版社,1983</p><p> [12] 李碩本. 沖壓工藝學. 北京:機械工業(yè)出版社,1992</p><p> [13] 萬戰(zhàn)勝等.沖壓模具設(shè)計.北京:
72、中國鐵道出版社,1983</p><p> [14] 王孝培.沖壓手冊. 北京:機械工業(yè)出版社,1988</p><p> [15] 杜東福. 冷沖壓模具設(shè)計.長沙:湖南科學技術(shù)出版社,1988</p><p> [16] 第四機械工業(yè)部標準化研究所.冷壓沖模結(jié)構(gòu)圖冊. 北京:1981</p><p> [17] 許發(fā)樾. 模具標準應
73、用手冊. 北京:機械工業(yè)出版社,1994</p><p> [18] 郝濱海.沖壓模具簡明設(shè)計手冊.北京:化學工業(yè)出版社.2004 </p><p> [19] 盧顯峰.沖壓工藝模具學. 北京:機械工業(yè)出版社,2000</p><p> [20] 《沖壓工藝及沖模設(shè)計》編寫委員會編著. 沖壓工藝及沖模設(shè)計. 北京:國防工業(yè)出版社.1993</p>
74、<p> [21] 徐秉業(yè),等.彈塑性力學及其應用[M].北京:機械工業(yè)出版社,1984</p><p><b> 致 謝</b></p><p> 半年以來,我在學校老師的指導下順利地完成了本論文的開發(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不凝聚著老師們的大量心血和精力??梢赃@樣說,沒有他們對我的幫助,我也很
75、難能將畢業(yè)設(shè)計做到這種情況。首先,感謝xx對我的悉心指導。兩位老師在我的設(shè)計提出了很多寶貴的意見。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。他們在我的設(shè)計中自始至終的幫我發(fā)現(xiàn)和解決了很多問題。有很多實際狀況中的問題,都是這些老師從自己幾十年的工作經(jīng)驗中發(fā)現(xiàn)了的,然后無私的告訴我,教導我,讓我明白了很多書本里學不到的知識。對這三位老師,我只能說一聲:老師們,感謝您們的幫助,您們辛
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