集成吊頂板外形沖壓成型模具的設(shè)計(jì)【畢業(yè)設(shè)計(jì)】

1、<p>　　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)</p><p><b>　?。ǘ?屆）</b></p><p>　　集成吊頂板外形沖壓成型模具的設(shè)計(jì)</p><p>　　所在學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級(jí) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化 </p>

2、;<p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　集

3、成吊頂作為一個(gè)剛剛興起的廚衛(wèi)裝修產(chǎn)品，人們對(duì)它的了解還比較少，隨著使用的人越來(lái)越多，這一產(chǎn)品逐漸被人們所接受。集成吊頂是繼整體浴室和整體廚房出現(xiàn)后，廚衛(wèi)上層空間吊頂裝飾的最新產(chǎn)品，它代表這當(dāng)今廚衛(wèi)吊頂裝飾的最頂尖技術(shù)。沖壓加工與其他加工方法相比，無(wú)論在技術(shù)方面，還是在經(jīng)濟(jì)方面，都具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。生產(chǎn)的制件所表現(xiàn)出來(lái)的高精度，高復(fù)雜程度、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。本文對(duì)集成吊頂外形沖壓技術(shù)進(jìn)行了深入研

4、究，成功開(kāi)發(fā)了集成吊頂板外形沖壓成型模具。分析了集成吊頂板外形沖壓成型模具的設(shè)計(jì)需求、結(jié)構(gòu)型式、模具類型的選擇、模具加工工藝的選擇，并對(duì)模具的各種參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算和校核。</p><p>　　關(guān)鍵詞：集成吊頂，沖壓模具，加工工藝</p><p>　　Integrated ceiling panels shape the design of stamping dies顯示對(duì)應(yīng)的拉丁字符的拼音&

5、#160;</p><p><b>　　字典</b></p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Integration ceiling as a product of the emerging hutch defends decoration, People still has less k

6、nowledge of it. With more and more people use it, the product is gradually accepted. Following the emergence of integration of the whole bathroom and the system kitchen, Integration ceiling is the latest products kitchen

7、 ceiling decorated the upper space, it represents the kitchen ceiling decoration of today's top technologies. Compared with other processing methods, Stamping has many unique advanta</p><p>　　Keywords: I

8、ntegrated Ceiling，Stamping dies，Machining </p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　1 緒論1</b><

9、/p><p>　　1.1集成吊頂板外形沖壓成型模具設(shè)計(jì)的來(lái)源1</p><p>　　1.2集成吊頂板外形沖壓成型模具設(shè)計(jì)的意義1</p><p>　　1.3沖壓技術(shù)及沖壓成型模具設(shè)計(jì)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀2</p><p>　　1.3.1沖壓成形理論及沖壓工藝的研究現(xiàn)狀2</p><p>　　1.3.2模具先進(jìn)制造工藝及設(shè)

10、備的研究現(xiàn)狀2</p><p>　　1.3.3模具新材料及熱表處理的研究現(xiàn)狀3</p><p>　　1.3.4模具CAD/CAM技術(shù)的研究現(xiàn)狀3</p><p>　　1.3.5快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)的研究現(xiàn)狀4</p><p>　　1.3.6先進(jìn)生產(chǎn)管理模式的研究現(xiàn)狀4</p><p>　　2集成吊頂板外形沖壓成型

11、模具方案設(shè)計(jì)與總體設(shè)計(jì)5</p><p>　　2.1集成吊頂板外形沖壓成型模具設(shè)計(jì)的方案設(shè)計(jì)5</p><p>　　2.2沖壓技術(shù)要求5</p><p>　　2.3集成吊頂板的工藝分析6</p><p>　　2.4彎曲件的材料6</p><p>　　2.5確認(rèn)工藝方案7</p><p&g

12、t;　　3集成吊頂板外形沖壓成型模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)8</p><p>　　3.1模具類型的選擇8</p><p>　　3.2操作與定位方式的選擇8</p><p>　　3.3出件方式的選擇8</p><p>　　3.4模架類型及精度的選擇8</p><p>　　3.5模具裝配圖9</p><

13、;p>　　4集成吊頂板外形沖壓成型模具工藝與設(shè)計(jì)計(jì)算10</p><p>　　4.1設(shè)計(jì)彎曲力和壓力中心，初選壓力機(jī)10</p><p>　　4.1.1 彎曲力的計(jì)算10</p><p>　　4.1.2 校正彎曲力的計(jì)算10</p><p>　　4.1.3壓力中心11</p><p>　　4.1.4壓力

14、機(jī)選擇11</p><p>　　4.2彎曲件回彈的計(jì)算12</p><p>　　4.3模具工作部分尺寸計(jì)算12</p><p>　　4.4凹模、凸模設(shè)計(jì)選擇13</p><p>　　4.4.1凹模的設(shè)計(jì)13</p><p>　　4.4.2凸模的設(shè)計(jì)15</p><p>　　4.5選擇

15、固定件和定位零件15</p><p>　　4.6模架的選擇16</p><p><b>　　結(jié)束語(yǔ)17</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)18</b></p><p><b>　　致謝19</b></p><p><b>　

16、　附錄20</b></p><p><b>　　附錄圖1凹模20</b></p><p><b>　　附錄圖2凸模22</b></p><p>　　附錄圖3凹模底座23</p><p>　　附錄圖4壓料板24</p><p>　　附錄圖5凸模固定板25

17、</p><p><b>　　附錄圖6墊板26</b></p><p>　　附錄圖7裝配圖27</p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1集成吊頂板外形沖壓成型模具的來(lái)源</p><p>　　集成吊頂作為一個(gè)剛剛興起的廚衛(wèi)裝修產(chǎn)品，人們對(duì)它的

18、了解還比較少，隨著使用的人越來(lái)越多，這一產(chǎn)品逐漸被人們所接受。集成吊頂是繼整體浴室和整體廚房出現(xiàn)后，廚衛(wèi)上層空間吊頂裝飾的最新產(chǎn)品，它代表這當(dāng)今廚衛(wèi)吊頂裝飾的最頂尖技術(shù)。集成吊頂打破了原有傳統(tǒng)吊頂?shù)囊怀刹蛔冃问?，整合照明、取暖、換氣、吊頂、殺菌、音響等功能，真正將原有產(chǎn)品做到了模塊化、組件化，最大限度的滿足家庭對(duì)于廚衛(wèi)裝修高標(biāo)準(zhǔn)的個(gè)性要求，既達(dá)到了視覺(jué)的美感，又使功能有效地發(fā)揮出來(lái)，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，環(huán)保時(shí)尚，更優(yōu)地滿足消費(fèi)者使用的便利，它是未

19、來(lái)家庭及辦公場(chǎng)所的必選裝修方式。</p><p>　　嘉興地區(qū)是我國(guó)集成吊頂板生產(chǎn)基地之一，每年生產(chǎn)量達(dá)到上千萬(wàn)平方米，其生產(chǎn)方式主要還是沖壓加工。沖壓加工與其他加工方法相比，無(wú)論在技術(shù)方面，還是在經(jīng)濟(jì)方面，都具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。生產(chǎn)的制件所表現(xiàn)出來(lái)的高精度，高復(fù)雜程度、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。但需要指出的是，由于進(jìn)行沖壓成形加工必須具備相應(yīng)的模具。所以，只有在沖壓零件生產(chǎn)批量

20、大的情況下，沖壓成形加工的優(yōu)點(diǎn)才能充分體現(xiàn)，從而獲得好的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　1.2集成吊頂板外形沖壓成型模具的意義</p><p>　　與機(jī)械加工及塑性加工的其它方法相比，沖壓加工無(wú)論在技術(shù)方面還是經(jīng)濟(jì)方面都具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)[3]。主要表現(xiàn)如下：</p><p>　　(1) 沖壓加工的生產(chǎn)效率高，且操作方便，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化與自動(dòng)化。這是因?yàn)闆_壓是依靠沖

21、模和沖壓設(shè)備來(lái)完成加工，普通壓力機(jī)的行程次數(shù)為每分鐘可達(dá)幾十次，高速壓力機(jī)每分鐘可達(dá)數(shù)百次甚至千次以上，而且每次沖壓行程就可能得到一個(gè)沖壓件。</p><p>　?。?）沖壓時(shí)由于模具保證了沖壓件的尺寸與形狀精度，且一般不破壞沖壓件的表面質(zhì)量,而模具的壽命一般較長(zhǎng),所以沖壓的質(zhì)量穩(wěn)定,互換性好,具有“一模一樣”的特征。</p><p>　?。?）沖壓可加工出尺寸范圍較大、形狀較復(fù)雜的零件，

22、如小到鐘表的秒表，大到汽車縱梁、覆蓋件等，加上沖壓時(shí)材料的冷變形硬化效應(yīng)，沖壓件的強(qiáng)度和剛度均較高。</p><p>　?。?）沖壓一般沒(méi)有切屑碎料生成，材料的消耗較少，且不需其它加熱設(shè)備，因而是一種省料，節(jié)能的加工方法，沖壓件的成本較低。</p><p>　　但是，沖壓加工所使用的模具一般具有專用性，有時(shí)一個(gè)復(fù)雜零件需要數(shù)套模具才能加工成形，且模具 制造的精度高，技術(shù)要求高，是技術(shù)密集形

23、產(chǎn)品。所以，只有在沖壓件生產(chǎn)批量較大的情況下，沖壓加工的優(yōu)點(diǎn)才能充分體現(xiàn)，從而獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　1.3沖壓技術(shù)及沖壓模具設(shè)計(jì)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　目前，我國(guó)沖壓技術(shù)與先進(jìn)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比還相當(dāng)落后，主要原因是我國(guó)在沖壓基礎(chǔ)理論及成形工藝、模具標(biāo)準(zhǔn)化、模具設(shè)計(jì)、模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家尚有相當(dāng)大的差距，導(dǎo)致我國(guó)模具在壽命、效率、加工精度、生

24、產(chǎn)周期等方面與先進(jìn)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的模具相比差距相當(dāng)大。</p><p>　　隨著工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高，沖壓產(chǎn)品生產(chǎn)正呈現(xiàn)多品種、少批量，復(fù)雜、大型、精密，更新?lián)Q代速度快的變化特點(diǎn)，沖壓模具正向高效、精密、長(zhǎng)壽命、大型化方向發(fā)展。為適應(yīng)市場(chǎng)變化，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和制造技術(shù)的迅速發(fā)展，沖壓模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)正由手工設(shè)計(jì)、依靠人工經(jīng)驗(yàn)和常規(guī)機(jī)械加工技術(shù)向以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、數(shù)控切削加工、數(shù)控電加工為核心的計(jì)算機(jī)輔

25、助設(shè)計(jì)與制造（CAD/CAM）技術(shù)轉(zhuǎn)變[3]。</p><p>　　1.3.1沖壓成形理論及沖壓工藝的研究現(xiàn)狀</p><p>　　加強(qiáng)冷沖壓變形基礎(chǔ)理論的研究，以提供更加準(zhǔn)確、實(shí)用、方便的計(jì)算方法，正確地確定沖壓工藝參數(shù)和模具工作部分的幾何形狀與尺寸，解決冷沖壓變形中出現(xiàn)的各種實(shí)際問(wèn)題，進(jìn)一步提高沖壓件的質(zhì)量。</p><p>　　研究和推廣采用新工藝，如精沖工藝

26、、軟模成形工藝、高能高速成形工藝、超塑性成形工藝以及其它高效率、經(jīng)濟(jì)成形工藝等，進(jìn)一步提高冷沖壓技術(shù)水平。值得特別指出的是，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛躍發(fā)展和塑性變形理論的進(jìn)一步完善，近年來(lái)國(guó)內(nèi)外已開(kāi)始應(yīng)用塑性成形過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)，即利用有限元等數(shù)值分析方法模擬金屬的塑性成形過(guò)程，通過(guò)分析數(shù)值技術(shù)結(jié)果，幫助設(shè)計(jì)人員實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)。</p><p>　　1.3.2模具先進(jìn)制造工藝及設(shè)備的研究現(xiàn)狀</p>&

27、lt;p>　　模具制造技術(shù)現(xiàn)代化是模具工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)正不斷向傳統(tǒng)制造技術(shù)滲透、交叉、融合，對(duì)其實(shí)施改造，形成先進(jìn)制造技術(shù)。</p><p>　　模具先進(jìn)制造技術(shù)的應(yīng)用改變了傳統(tǒng)制模技術(shù)模具質(zhì)量依賴于人為因素，不易控制的狀況，使得模具質(zhì)量依賴于物化因素，整體水平容易控制，模具再現(xiàn)能力強(qiáng)。</p><p>　　1.3.3模具

28、新材料及熱表處理的研究現(xiàn)狀</p><p>　　隨著產(chǎn)品質(zhì)量的提高，對(duì)模具質(zhì)量和壽命要求越來(lái)越高。而提高模具質(zhì)量和壽命最有效的辦法就是開(kāi)發(fā)和應(yīng)用模具新材料及熱處理、表面處理新工藝，不斷提高使用性能，改善加工性能。</p><p>　　沖壓模具使用的材料屬于冷作模具鋼，是應(yīng)用量大、使用面廣、種類最多的模具鋼，主要性能要求為強(qiáng)度、韌性、耐磨性。目前冷作模具鋼的發(fā)展趨勢(shì)是在高合金鋼D2（相當(dāng)于我

29、國(guó)Cr12MoV）性能基礎(chǔ)上，分為兩大分支：一種是降低含碳量和合金元素量，提高鋼中碳化物分布均勻度，突出提高模具的韌性。如美國(guó)釩合金鋼公司的8CrMo2V2Si、日本大同特殊鋼公司的DC53(Cr8Mo2SiV)等。另一種是以提高耐磨性為主要目的，以適應(yīng)高速、自動(dòng)化、大批量生產(chǎn)而開(kāi)發(fā)的粉末高速鋼。如德國(guó)的320CrVMo135等。</p><p>　　為了提高模具工作表面的耐磨性、硬度和耐蝕性，必須采用熱、表處理

30、新技術(shù)，尤其是表面處理新技術(shù)。除人們熟悉的鍍硬鉻、氮化等表面硬化處理方法外，近年來(lái)模具表面性能強(qiáng)化技術(shù)發(fā)展很快，實(shí)際應(yīng)用效果很好。其中，化學(xué)氣相沉積（CVD）、物理氣相沉積（PVD）以及鹽浴滲金屬（TD）的方法是幾種發(fā)展較快，應(yīng)用最廣的表面涂覆硬化處理的新技術(shù)。它們對(duì)提高模具壽命和減少模具昂貴材料的消耗，有著十分重要的意義。</p><p>　　1.3.4模具CAD/CAM技術(shù)的研究現(xiàn)狀</p>&

31、lt;p>　　計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)械設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的迅速發(fā)展和有機(jī)結(jié)合，形成了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)輔助制造（CAD/CAM）這一新型技術(shù)。</p><p>　　CAD/CAM是改造傳統(tǒng)模具生產(chǎn)方式的關(guān)鍵技術(shù)，是一項(xiàng)高科技、高效益的系統(tǒng)工程，它以計(jì)算機(jī)軟件的形式為用戶提供一種有效的輔助工具，使工程技術(shù)人員能借助計(jì)算機(jī)對(duì)產(chǎn)品、模具結(jié)構(gòu)、成形工藝、數(shù)控加工及成本等進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化。模具CAD/CAM能顯著縮短模具設(shè)計(jì)及

32、制造周期、降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量已成為人們的共識(shí)。</p><p>　　隨著功能強(qiáng)大的專業(yè)軟件和高效集成制造設(shè)備的出現(xiàn)，以三維造型為基礎(chǔ)、基于并行工程(CE)的模具CAD/CAM技術(shù)正成為發(fā)展方向，它能實(shí)現(xiàn)面向制造和裝配的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)成形過(guò)程的模擬和數(shù)控加工過(guò)程的仿真，使設(shè)計(jì)、制造一體化。</p><p>　　1.3.5快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)的研究現(xiàn)狀</p><p>

33、　　為了適應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)中多品種、小批量生產(chǎn)的需要，加快模具的制造速度，降低模具生產(chǎn)成本，開(kāi)發(fā)和應(yīng)用快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)越來(lái)越受到人們的重視。目前，快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)主要有低熔點(diǎn)合金制模技術(shù)、鋅基合金制模技術(shù)、環(huán)氧樹(shù)脂制模技術(shù)、噴涂成形制模技術(shù)、疊層鋼板制模技術(shù)等。應(yīng)用快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)制造模具，能簡(jiǎn)化模具制造工藝、縮短制造周期（比普通鋼模制造周期縮短70%～90%）、降低模具生產(chǎn)成本（比普通鋼模制造成本降低60%～80%），在工業(yè)生產(chǎn)中取得了顯著

34、的經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)提高新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)速度，促進(jìn)生產(chǎn)的發(fā)展有著非常重要的作用。</p><p>　　1.3.6先進(jìn)生產(chǎn)管理模式的研究現(xiàn)狀</p><p>　　隨著需求的個(gè)性化和制造的全球化、信息化，企業(yè)內(nèi)部和外部環(huán)境的變化，改變了模具業(yè)的傳統(tǒng)生產(chǎn)觀念和生產(chǎn)組織方式?，F(xiàn)代系統(tǒng)管理技術(shù)在模具企業(yè)正得到逐步應(yīng)用，主要表現(xiàn)在：①應(yīng)用集成化思想，強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)了資源共享；②實(shí)現(xiàn)由金字塔式的多層次生產(chǎn)管理

35、結(jié)構(gòu)向扁平的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，由傳統(tǒng)的順序工作方式向并行工作方式的轉(zhuǎn)變；③實(shí)現(xiàn)以技術(shù)為中心向以人為中心的轉(zhuǎn)變，強(qiáng)調(diào)協(xié)同和團(tuán)隊(duì)精神。先進(jìn)生產(chǎn)管理模式的應(yīng)用使得企業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了低成本、高質(zhì)量和快速度，提高了企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。</p><p>　　2集成吊頂板外形沖壓成型模具方案設(shè)計(jì)與總體設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1集成吊頂板外形沖壓成型模具設(shè)計(jì)的方案設(shè)計(jì)</p><p>

36、　　圖2-1彎曲件如圖所示</p><p>　　集成吊頂板折彎成型前尺寸為335×335，折彎成型后尺寸為300×300。擬采用集成吊頂板沖壓成型工藝方案如下：①對(duì)原板料進(jìn)行沖剪，沖剪成335×335板料尺寸；②對(duì)板料進(jìn)行沖孔；③沖裁4個(gè)角；④沖壓板料4個(gè)邊的扣眼；⑤沿如圖所示的彎曲線對(duì)板料進(jìn)行折彎；⑥對(duì)板料進(jìn)行表面花紋沖壓。</p><p><b>

37、;　　2.2沖壓技術(shù)要求</b></p><p><b>　　材料：鋁合金板；</b></p><p>　　材料厚度：0.5mm；</p><p><b>　　生產(chǎn)批量：中批量；</b></p><p>　　成型方式：一次成型；</p><p>　　未注公差：按I

38、T14級(jí)確認(rèn)。</p><p>　　2.3集成吊頂板的工藝分析</p><p>　　該零件材料為鋁合金，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，形狀對(duì)稱，凹模厚度B=50mm大于1.2t（t為材料厚度），折彎邊長(zhǎng)17.5mm，如圖2-2。彎曲零件的最小圓角半徑取決于材料性能，如果彎曲半徑過(guò)小，彎曲時(shí)板料外層拉伸變形量過(guò)大，使拉應(yīng)力達(dá)到或超過(guò)抗拉強(qiáng)度，則板料外層將出現(xiàn)斷裂。所以查得最小彎曲圓角半徑為1t。</p&g

39、t;<p>　　在進(jìn)行彎曲時(shí)，如果彎曲的直立部分過(guò)小，將會(huì)產(chǎn)生不規(guī)則變形，需要滿足H＞2.5t，H為彎邊高度。如圖2-2，該零件H=17.5＞2.5t,滿足工藝要求。</p><p>　　零件在彎曲線近有預(yù)先沖出的孔，在彎曲后由于彎曲時(shí)材料的流動(dòng)，會(huì)使原有的孔變形。孔的邊緣距彎曲線變形區(qū)的距離L滿足：當(dāng)t＜2mm時(shí)，L≥t，；當(dāng)t＞2mm時(shí)，L≥2t。如圖2-2中。L=9大于2t，滿足工藝要求[8]

40、。</p><p>　　圖2-2沖壓件局部尺寸圖</p><p><b>　　2.4彎曲件的材料</b></p><p>　　彎曲件的材料是鋁合金板,鋁在空氣中易氧化，表面形成一層能阻止內(nèi)層金屬繼續(xù)被氧化的致密的氧化膜，因此具有良好的耐大氣腐蝕性能；純鋁具有面心立方結(jié)構(gòu)，無(wú)同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變，無(wú)磁性；鋁具有高的塑性和較低的強(qiáng)度（如純度為99.99%時(shí)

41、， 45MPa,）?？傮w上說(shuō)，鋁合金具有優(yōu)良的工藝性能，易于鑄造、切屑和冷、熱壓力加工。</p><p><b>　　2.5確認(rèn)工藝方案</b></p><p>　　該彎曲件就折彎一個(gè)基本工序，可采用的彎曲方案有單工序彎曲和整體彎曲。零件屬于中批量生產(chǎn)，因此采用單工序需要加工次數(shù)較多，生產(chǎn)率低，所用費(fèi)用也高，不合理；若采用整體彎曲，可以直接得彎曲件，且彎曲件的精度和平

42、直度較好，生產(chǎn)率較高，操作方便，通過(guò)合理設(shè)計(jì)可以達(dá)到較好的零件質(zhì)量和避免模具強(qiáng)度不夠的問(wèn)題，根據(jù)以上分析，該零件采用整體彎曲工藝方案。</p><p>　　3集成吊頂板外形沖壓成型模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　3.1模具類型</b></p><p>　　模具分類的方法很多，按模具結(jié)構(gòu)形式分類，本次設(shè)計(jì)的模具屬于單工序模；按照加工

43、材料性質(zhì)分類，可以歸到金屬制品用模具；按工藝性質(zhì)分類，屬于彎曲模。</p><p>　　3.2 操作與定位方式</p><p>　　零件中批量生產(chǎn)，安排生產(chǎn)可采用手工送料方式能夠達(dá)到批量生產(chǎn)，且能降低模具成本，因此采用手工送料方式；零件尺寸較大，厚度較薄，保證彎曲的精度及較好的定位，宜采用當(dāng)料板定位。</p><p><b>　　3.3出件方式</b

44、></p><p>　　考慮零件的尺寸較大，材料較薄，且質(zhì)量較輕，為了便于操作，提高生產(chǎn)效率，出件方式采用人工手動(dòng)方式。</p><p>　　3.4模架類型及精度 </p><p>　　由于零件材料較薄，尺寸較大，彎曲間隙較小，又是一次成型，因此采用導(dǎo)向平穩(wěn)的中間導(dǎo)柱模架?？紤]零件的精度要求不是很高，彎曲間隙較小，因此采用Ⅰ級(jí)模架精度。</p>

45、<p>　　3.4模具裝配結(jié)構(gòu)圖 </p><p><b>　　圖3-1模具總裝圖</b></p><p>　　1.壓料板；2.定位銷3.下模座；4.凹模底座；5.凹模；6.凸模固定板； 7.上模座；8. 凸模；9.螺栓；10.墊板；11.定位銷；12.導(dǎo)柱；13.螺釘；14．螺栓； </p><p><b>　　工作原理：

46、</b></p><p>　　該模具沖壓時(shí)，在壓力機(jī)的作用下，上模架和凸模沿著導(dǎo)柱往上提起，到凸模于凹模的距離到達(dá)300mm。彎曲材料放在凹模4上的凹槽內(nèi)，凸模8逐漸下降，當(dāng)材料被壓住后繼續(xù)向下，材料的彎曲邊沿凹模倒角滑動(dòng)并彎曲，進(jìn)入凹模、凸模間隙。彎曲過(guò)程中由于凸模高度大于凹模實(shí)際使用高度，所以凸模固定板6不會(huì)和凹模碰撞，從而起到了一個(gè)保護(hù)凹模的作用。其中壓料板1是來(lái)調(diào)節(jié)彎曲邊緣的高度，更換不同厚度

47、的壓料板，可以彎曲不同高度要求的材料。彎曲好的材料由于其上面的凹槽扣入凸模上的凹槽，使材料牢牢的扣在凸模上，在凸?；厣龝r(shí)，材料會(huì)隨凸模一起退出凹模，到達(dá)凹模和凸模分開(kāi)到300mm后，人工把彎曲好的材料卸下。</p><p>　　4集成吊頂板外形沖壓成型模具工藝與設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　4.1設(shè)計(jì)彎曲力和壓力中心，初選壓力機(jī) </p><p>　　4.1.1 彎

48、曲力的計(jì)算</p><p>　　U形彎曲件按以下公式計(jì)算[11]：</p><p>　　式中 ----自由彎曲力（沖壓行程結(jié)束，尚未進(jìn)行校正彎曲時(shí)的壓力），N；</p><p>　　B-----彎曲件寬度，mm；</p><p>　　t------彎曲材料的厚度，mm；</p><p>　　R-----彎曲內(nèi)半徑，m

49、m；</p><p>　　-----材料抗拉強(qiáng)度，M Pa；</p><p>　　K-------安全因數(shù)，一般取K=1.3</p><p><b>　　所以計(jì)算得：</b></p><p>　　4.1.2 校正彎曲力的計(jì)算</p><p>　　校正彎曲力按下式計(jì)算[12]：</p>

50、<p>　　式中 ----校正力，N；</p><p>　　-----單位校正力，MPa，見(jiàn)4-1表</p><p>　　A------工作被校正部分的投影面積，mm；</p><p>　　表4-1所列數(shù)據(jù)是彎曲件校正所需的壓力，實(shí)際壓力值取決于安裝模具是對(duì)壓力機(jī)的調(diào)整和材料板厚的誤差。</p><p>　　表4-1單位校正壓力

51、q的選擇</p><p><b>　　所以計(jì)算得：</b></p><p><b>　　由上可得：</b></p><p><b>　?。緷M足要求。</b></p><p>　　因選取的板料折彎公稱壓力為：</p><p>　　≥(1.1-1.3)= (

52、1.1-1.3)×438750=570375N</p><p><b>　　4.1.3壓力中心</b></p><p>　　壓力中心確定[10]：</p><p><b>　　計(jì)算公式為：</b></p><p>　　如圖2-1所示，沖壓零件的外形對(duì)稱，所以x和Y都為零，所以壓力中心為（0

53、,0）。</p><p>　　4.1.4壓力機(jī)的選擇</p><p><b>　　壓力機(jī)的選擇原則：</b></p><p>　　1) 壓力機(jī)得公稱壓力不小于沖壓工序所需的壓力。當(dāng)進(jìn)行彎曲時(shí)，其壓力曲線應(yīng)位于壓力機(jī)滑塊許用負(fù)荷曲線的安全區(qū)內(nèi)。即選取的壓力機(jī)的公稱壓力需大于9987N</p><p>　　2）壓力機(jī)滑塊行程

54、應(yīng)滿足工件高度且能獲得所需尺寸，并在沖壓后能順利地從模具上取出工件。由閉模高度275mm和開(kāi)模高度400mm需選最小閉合高度小于275mm、最大行程大于400mm的壓力機(jī)。</p><p>　　3）壓力機(jī)得閉合高度、工作臺(tái)尺寸和滑塊尺寸等滿足模具的正確安裝。尤其是壓力機(jī)的閉合高度應(yīng)與沖模的閉合高度適應(yīng)。由于模具尺寸為720mm×590mm，所以選用的壓力機(jī)的工作臺(tái)尺寸需大于上述數(shù)值。</p>

55、<p>　　4）壓力機(jī)得滑塊行程次數(shù)應(yīng)符合生產(chǎn)率和材料變形速度的要求[13]。</p><p>　　由上述條件和公稱壓力結(jié)合下表選壓力機(jī)，選YB32-300。</p><p><b>　　該壓力機(jī)的參數(shù)為：</b></p><p>　　4.2彎曲件回彈的計(jì)算</p><p>　　回彈的大小通常用角度回彈和曲

56、率回彈來(lái)表示，但是考慮到鋁合金材料的回彈非常小，所以可以忽略不記。</p><p>　　4.3模具工作部分尺寸計(jì)算</p><p>　　U型工件彎曲時(shí)，則必須選擇合適的間隙。間隙的大小對(duì)工件質(zhì)量和彎曲力有很大影響；間隙過(guò)小，彎曲力過(guò)大、工件變薄并降低模具壽命；間隙過(guò)大， 回彈較大，還會(huì)降低工件精度[1]。</p><p><b>　　一般可按下式計(jì)算：&l

57、t;/b></p><p>　　式中 Z----彎曲模凸、凹模單片間隙，mm；</p><p>　　t----材料厚度的基本尺寸，mm；</p><p>　　----材料厚度的正偏差，mm；</p><p>　　c----間隙系數(shù)，可查表。</p><p><b>　　C查表得為0.05</b&

58、gt;</p><p>　　所以=0.5+0.002+0.05=0.552</p><p>　　4.4凹模、凸模設(shè)計(jì)選擇</p><p>　　4.4.1凹膜的設(shè)計(jì) 圖4-1凹模零件圖</p><p>　　模具厚度的確定公式為： </p><p><b

59、>　　H=Kb</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　K——系數(shù)值，考慮板料厚度的影響；</p><p>　　b——沖裁件的最大外形尺寸；</p><p>　　安上式計(jì)算后，選取的H值不應(yīng)小于15mm；</p><p><b>　　系數(shù)

60、值K</b></p><p>　　查得：K=0.1，H=0.1×300 =30mm，取H=30mm；</p><p>　　模具壁厚的確定公式為：</p><p>　　C=(1.5~2)*H =1.5×302×30+2×302×30=45~60mm</p><p>　　凹模壁厚取C=

61、60mm；</p><p>　　凹?？傞L(zhǎng)度的確定公式為：</p><p>　　L=b+2c=300+60×2=420mm</p><p>　　取標(biāo)準(zhǔn)取L=420mm；</p><p>　　凹?？倢挾鹊拇_定公式為：</p><p>　　B= b+2c=300+2×60=420mm</p>

62、<p>　　取標(biāo)準(zhǔn)B=420mm；</p><p>　　凹模材料選用Cr12MoV，熱處理HRC 60~64。</p><p>　　4.4.2凸膜的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　圖4-2凸模零件圖</b></p><p>　　應(yīng)根據(jù)模具結(jié)構(gòu)的需要來(lái)確定，凸模的長(zhǎng)度應(yīng)該為：</p><p

63、>　　L＝H1＋H2+Y ；</p><p>　　式中： L——凸模的長(zhǎng)度；</p><p>　　H1——凸膜固定板厚度；</p><p>　　H2——材料的高度；</p><p>　　Y——余量，凸模進(jìn)入凹模的深度1mm，凸膜的修磨余量4~6mm；</p><p>　　凸模高度度應(yīng)該為L(zhǎng)=30+17.5+1+5

64、=mm，取60mm；</p><p>　　凸模材料選用CrWMn，熱處理HRC 60~64。</p><p>　　4.5選擇固定件和定位零件</p><p>　　4.5.1 螺釘規(guī)格的選用</p><p>　　根據(jù)凹模板的厚度，可選用螺釘規(guī)格為M20，在根據(jù)實(shí)際要求，查標(biāo)準(zhǔn)選用GB70-85 M20凸模板的螺釘選用GB70-85 M20，選取

65、材料為35鋼。</p><p>　　4.5.2 銷釘規(guī)格的選用</p><p>　　銷釘?shù)墓Q直徑可取與螺釘大徑相同或小一個(gè)規(guī)格，因此根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)選用GB 119-86 A20選取材料為35鋼。根據(jù)定位方式及坯料的形狀與尺寸，選用合適的標(biāo)準(zhǔn)定位零件。</p><p><b>　　4.6模架的選擇 </b></p><p>　

66、　根據(jù)GB/T285-1.5-1990，由凹模周界500×500，及安裝要求，選取</p><p>　　凹模周界：LXB=500×500，閉合高度：H=300~260，上模座：655×590×55，</p><p>　　下模座：655×590×65，導(dǎo)柱50×270，導(dǎo)套：50×70。</p>&

67、lt;p>　　由以上可得模架及其零件如圖4-3所示，具體零件參閱《模具標(biāo)準(zhǔn)匯編(一)》</p><p><b>　　圖4-3模架</b></p><p>　　主要工作形式為：把模具閉合后，裝入模架中，一般凸模固定在上模架，凹模固定在下模架。凸模和凹模和隨著上模架沿著導(dǎo)柱上移而分開(kāi)，下移而閉合。</p><p><b>　　結(jié)束語(yǔ)

68、</b></p><p>　　模具設(shè)計(jì)是決定模具開(kāi)發(fā)制造能否成功的先決條件。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是設(shè)計(jì)一副沖壓模具，主要功能是對(duì)集成吊頂板進(jìn)行彎曲，保證彎曲的角度和高度。</p><p>　　在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中通過(guò)參考、查閱各種有關(guān)模具方面的資料，特別是模具在實(shí)際中可能遇到的具體問(wèn)題，對(duì)主要零件的設(shè)計(jì)，主要工藝參數(shù)的計(jì)算，模具的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及零部件的設(shè)計(jì)等都有了進(jìn)一步的了解。后續(xù)對(duì)集

69、成吊頂板的材料和尺寸進(jìn)行了研究，確定模具的整體設(shè)計(jì)方向。本次設(shè)計(jì)的模具主要特點(diǎn)可以通過(guò)更換不同厚度的壓料板來(lái)調(diào)節(jié)凸模的下降距離，從而可以加工不同高度的集成吊頂板。本次設(shè)計(jì)中為了減少?zèng)_壓過(guò)程中凸模對(duì)凹模的損壞影響在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，特使凸模高度大于凹模實(shí)際使用高度，所以凸模固定板和凸模不會(huì)和凹模碰撞，從而起到了一個(gè)保護(hù)凹模的作用。</p><p>　　在畫圖紙的過(guò)程中要考慮所設(shè)計(jì)的零件是否符合當(dāng)今加工要求，能否被加工出

70、來(lái)，這是所面對(duì)的主要問(wèn)題。在整個(gè)畢業(yè)論文設(shè)計(jì)的過(guò)程中我學(xué)到了做任何事情所要有良好的態(tài)度，做學(xué)問(wèn)要一絲不茍，對(duì)于出現(xiàn)的任何問(wèn)題和偏差都不要輕視，要通過(guò)正確的途徑去解決，在做事情的過(guò)程中要有耐心和毅力，只要堅(jiān)持下去就可以找到解決問(wèn)題的方法。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]周斌興．沖壓模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)訓(xùn)教程［M］．國(guó)防工業(yè)出版社 ，

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73、造基礎(chǔ)[M]. 化學(xué)工業(yè)出版社，2007 </p><p>　　[9] 蘭建設(shè)主編. 模具表面處理與表面加工[M]. 化學(xué)工業(yè)出版社，2004 </p><p>　　[10] 王秀鳳, 萬(wàn)良輝主編. 冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造[M]. 北京航空航天大學(xué)出版社，2005 </p><p>　　[11] 付宏生主編. 冷沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)制造[M]. 化學(xué)工業(yè)出版社

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77、 Int. J. Numer. Meth. Flu2ids, 1983 (3)：5461 </p><p><b>　　附錄</b></p><p><b>　　附錄圖1 凹模</b></p><p><b>　　附錄圖2 凸模</b></p><p><b>　　附

78、錄圖3 凹模底座</b></p><p><b>　　附錄圖4 壓料板</b></p><p>　　附錄圖5 凸模固定板</p><p><b>　　附錄圖6墊板</b></p><p><b>　　附錄圖7 裝配圖</b></p><p>

79、<b>　　附錄圖1 凹模</b></p><p><b>　　附錄圖2 凸模</b></p><p><b>　　附錄圖3 凹模底座</b></p><p><b>　　附錄圖4 壓料板</b></p><p>　　附錄圖5 凸模固定板</p>