沖壓托架彎曲模具設(shè)計(jì)

1、托架彎曲工藝及模具設(shè)計(jì)說明書沖壓托架彎曲模具設(shè)計(jì) 學(xué)院：機(jī)械工程學(xué)院 專業(yè)：模具設(shè)計(jì)與制造 班級：12模具305 學(xué)號：201210230524 姓名：李玉柱 前言本說明書是根據(jù)機(jī)械工程學(xué)院“關(guān)于加強(qiáng)高職師范學(xué)院模具教程若干意見”課程基本要求和教學(xué)進(jìn)程所編寫的設(shè)計(jì)說明書，遵循“理論聯(lián)系實(shí)際、體現(xiàn)應(yīng)用性、實(shí)用性、綜合性和先進(jìn)行，激發(fā)創(chuàng)新”的原則，結(jié)合模具工業(yè)的經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上編寫的，本設(shè)計(jì)說明書的主要特點(diǎn)是： 1、根據(jù)模具沖壓成型工藝級模具設(shè)計(jì)的工程技術(shù)應(yīng)用性的實(shí)際要求，理論以“必須、夠用”為度，著眼解決現(xiàn)場實(shí)際問題，積極吸納新技術(shù)，體現(xiàn)應(yīng)用性、實(shí)用性、綜合性、和先進(jìn)性。2、在介紹沖壓成型和計(jì)算方法

2、的基礎(chǔ)上，講述常用沖壓設(shè)備的選用、結(jié)構(gòu)、使用、維護(hù)等方面的基礎(chǔ)知識，客觀簡單分析的沖壓工藝、沖壓模具、沖壓設(shè)備、沖壓材料及沖壓件質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系。本書作為高職師范學(xué)院-模具專業(yè)學(xué)生及其機(jī)械類專業(yè)參考使用。本書由重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院09模具303班李俊濤主編，機(jī)械工程學(xué)院教授洪奕給予指導(dǎo)，方強(qiáng)、方燕青等同學(xué)提出寶貴意見，在此表示深切感謝。 由于編者水平有限，書中錯(cuò)誤和缺點(diǎn)在所難免，懇請廣大讀者批評指正。 編者 2011年4月目錄前言課題 4第一章 工藝分析 5第二章 托架彎曲工藝流程設(shè)計(jì)及優(yōu)化 9第三章 托架彎曲工藝設(shè)計(jì) 11第四章 模具使用說明書及維護(hù)方式 15第五章 結(jié)束語 1

3、7第六章 參考文獻(xiàn) 18一、工藝分析 1、托架件的彎曲工藝分析1、由托架件的圖紙可以看出此件的形狀完全對稱，彎曲半徑左右一致，可以很好的防止彎曲變形時(shí)坯料受力不均勻而產(chǎn)生偏移，故適合 彎曲成型。 2、查書P203知，08冷扎鋼板適合彎曲成型。 3、彎邊高度取值h1r+2t 1.51.5+2×1.5=4.5 所以=5mm的半徑孔距離寬為25的彎邊的彎邊高度不適合彎曲，所以應(yīng)先彎曲然后再?zèng)_=5mm的孔；對于孔=10mm，h2r+2t，7.51.5+2×1.5=4.5，故此邊可以先沖孔再彎曲。4、彎曲件的精度：托架件未注長度公差，查書P214 得 t=1.5mm2mm，L=36m

4、m，極限偏差為±0.6。彎曲件角度的自由公差值，查P214表5-7 取±2302、托架沖孔和落料的工藝性分析1）1、由本圖沖壓件提供的材料為08F，查表2-3 可知08冷軋鋼板的材料抗剪強(qiáng)度=216304Mpa，抗拉強(qiáng)度=275383Mpa，為常用沖壓成型的材料，故可知08冷軋鋼板適合沖壓工藝材料的需要。2、此沖壓件的形狀簡單、規(guī)則，厚度t=1.5mm，適合沖壓生產(chǎn)，可以有利于材料的合理利用，節(jié)約材料。而沖壓工藝的沖裁工序 合理布置可提高生產(chǎn)效率，提高模具壽命，降低成本。3、在沖壓過程中應(yīng)盡量避免沖裁件上過于窄長的凸出懸臂和凹槽，否則會(huì)降低磨具的壽命和沖裁件的質(zhì)量，由所提供

5、沖裁件托架的尺寸和形狀知無過長凸出懸臂和凹槽，故適合沖壓生產(chǎn)的要求。4、此沖裁件托架的內(nèi)孔直徑為5mm1.5t，故沖裁的尺寸完全符合沖壓生產(chǎn)材料的性能、凸模強(qiáng)度和磨具結(jié)構(gòu)。5、零件有孔間距和邊緣之間的距離，不受模具強(qiáng)度和零件質(zhì)量的制約，所以適合沖裁。精度和粗糙度6、沖裁件的經(jīng)濟(jì)公差等級不高于IT11級，一般落料公差等級低于IT9級，由圖樣沖壓件托架的尺寸和公差要求與P89 表4-5對照可知 對于t=1.5mm的托架沖壓生產(chǎn)完全可以達(dá)到所需產(chǎn)品的精度要求，故可使用沖壓生產(chǎn)。7、 粗糙度影響零件的外觀和質(zhì)量，在沖裁過程中斷面、粗糙度及毛刺程度因素有關(guān)，對于本沖壓件t=1.5mm的金屬材料，Rmax

6、0.05 可達(dá)到?jīng)_壓件實(shí)際尺寸的要求和公差等級的要求。8、在生產(chǎn)過程中應(yīng)盡量采用最簡單快捷、省材料的方法生產(chǎn)，由此沖壓件托板的基本形狀、尺寸可知此適合沖壓生產(chǎn)，但在沖壓生產(chǎn)中沖裁件的內(nèi)外形轉(zhuǎn)角處要盡量避免尖角，應(yīng)以圓弧過渡以便于模具加工，減少處理開裂。減少?zèng)_裁時(shí)尖角處的崩刀和尖角處的摩擦而引起的沖件尺寸要求的變化。根據(jù)P88 表4-2知，當(dāng)落料時(shí)交角90，最小圓角半徑應(yīng)當(dāng)為r=0.25t=0.375mm2mm，故不需要做其他形狀、尺寸的改變。托架彎曲工藝流程設(shè)計(jì)及優(yōu)化 1、工藝類型分析對于一般沖裁件，通?？紤]外形采用落料、內(nèi)形采用沖孔，為保證模具強(qiáng)度和不是孔變形，一般采用兩次或者多次工序，當(dāng)沖

7、件形狀復(fù)雜或者尺寸較薄弱時(shí)通?？蓪_件的外形分步?jīng)_出，故采用先落料、后沖孔的工藝類型以保證內(nèi)孔尺寸和外形的尺寸質(zhì)量。 故 綜合上述工藝類型為落料 沖孔 彎曲三種類型。2、沖壓次數(shù) 分析沖裁件，工藝類型為落料 沖孔彎曲。可以分為單工序次數(shù)為4次，也可以為復(fù)合工序1次加單工序2次或兩道復(fù)合工序。3、沖壓順序 a：先落料后沖孔后彎曲 先沖孔后落料后彎曲；b：先沖孔后落料 采用定距刃切邊控制送料進(jìn)距，之后單獨(dú)彎曲再?zèng)_孔4、沖壓工序的組合方式 方案一、沖孔、切斷、彎曲+沖4小孔 方案二、沖孔、切斷、彎曲、沖4小孔 方案三、沖大孔、落料復(fù)合+彎曲1次+沖4小孔 方案四、沖大孔、落料復(fù)合+彎曲2次+沖4小孔

8、 二 方案分析 1、沖大孔、切斷、彎曲+沖4小孔 單工序模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，沖裁模是指在壓力機(jī)的一次行程內(nèi)只完成一種沖裁工序，此沖孔、落料復(fù)合+彎曲的單工序模有先沖孔得到?jīng)_壓件，然后再落料的方式得到產(chǎn)品，并切斷彎曲。沖孔模大多是在工件上進(jìn)行，為了保證沖裁件的平整，沖孔模一般采用彈性卸料裝置，并注意解決好工件的定位和取出問題，沖大孔時(shí)必須考慮凸模強(qiáng)度和剛度，以及快速更換凸模結(jié)構(gòu)。該工序比較集中，占用設(shè)備和人員少，但是彎曲摩擦大，模具壽命低，零件表面有劃傷，厚度變薄，同時(shí)回彈不易控制，尺寸和形狀不準(zhǔn)確。2、沖孔、切斷、彎曲、沖4小孔 采用了工序比較集中的級進(jìn)沖壓方式，生產(chǎn)效率高，但是模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝、

9、調(diào)試、維修比較困難，制造周期長，適合于大批量生產(chǎn)。3、沖大孔、落料復(fù)合+彎曲1次+沖4小孔 沖大孔落料復(fù)合模是在壓力機(jī)一次行進(jìn)過程中在模具同一個(gè)工位上同時(shí)完成兩道或者兩道以上不同的沖裁工序的沖模，復(fù)合模是一個(gè)或者幾個(gè)具有雙重作用的零件，凸凹模如落料沖孔復(fù)合模中有一個(gè)既能做落料凸模，又能作落料凹模的凸凹模。 然后再彎曲，該工序不是很集中集中，占用設(shè)備和人員少，但是彎曲摩擦大，模具壽命低，零件表面有劃傷，厚度變薄，同時(shí)回彈不易控制，尺寸和形狀不準(zhǔn)確，最后沖4小孔，需要3副模具完成才能完成該工件的全部工序。4、沖大孔、落料復(fù)合+彎曲2次+沖4小孔 該工序和上述3的工序相同，只是多一道彎曲工序，彎曲分

10、為兩次完成，這樣的的模具結(jié)構(gòu)簡單，壽命長，制造周期短，投產(chǎn)快；零件能實(shí)現(xiàn)校正彎曲，故回彈容易控制，尺寸和形狀準(zhǔn)確，且坯料收凸凹模的摩擦阻力小，因而表面質(zhì)量高，缺點(diǎn)是功勛分散，需要的模具、設(shè)備和操作人員較多，勞動(dòng)量大。綜合以上所述：考慮零件批量大而且質(zhì)量不是要求很嚴(yán)，結(jié)合彎曲工藝的分析，與本沖壓件的材料、尺寸要求、精度要求、和生產(chǎn)批量需既滿足精度、尺寸、材料適合車間機(jī)械、工人技術(shù)、安全生產(chǎn)條件、經(jīng)濟(jì)利益、生產(chǎn)周期、產(chǎn)品質(zhì)量等要求，故采用沖大孔、落料復(fù)合+彎曲1次+沖4小孔的工藝組合方式。三托架彎曲工藝設(shè)計(jì)計(jì)算一：彎曲件的展開尺寸計(jì)算1. 彎曲中性層位置的確定有公式rxt式中r彎曲件的內(nèi)彎曲半徑；

11、r=1.5 t材料厚度；由圖知t=1.5x中性層位移系數(shù)；由沖壓模具及設(shè)計(jì)表5-8知x=0.32rxt=1.5+0.32×1.5=1.982. 彎曲件展開尺寸計(jì)算由于r/t=1>0.5,所以展開尺寸長度為=+=+（r+xt）式中坯料展開總長度（mm）；彎曲中心角（°）由上圖知=+) ×2=(11+25.5+7.5+×1.98×2) ×2=103.4344mm103.4mm二：計(jì)算各工序沖壓力彎曲力的計(jì)算1.自由彎曲時(shí)的彎曲力形件彎曲力 F自=2.4Btbac式中 F自-自由彎曲在沖壓行程結(jié)束時(shí)的彎曲力 B-彎曲件的寬度 t-彎曲

12、件材料厚度 b-材料的抗拉強(qiáng)度 a-系數(shù)，其值見表5-11 c-系數(shù)，其值見表5-12由圖紙可知，B=30 t=1.5 查表2-3可知，取b =400bMPa查表5-11可知，a=0.6070.680，取a=0.65查表5-12可知，取c=0.570 F自=2.4Btbac =2.4×30×1.5×400×0.65×0.570 =16005.62.頂件力或壓料力由于本彎曲模有頂件裝置或壓料裝置，其頂件力)可以近似取自由彎曲力的3080，即 （）=（0.30.8）=（0.30.8）19630.08=5889。02415704.064；取15000

13、N工序1：（沖10mm孔與落料復(fù)合）略工序2：彎兩外角時(shí)按自由彎曲計(jì)算，F(xiàn)自=2.4Btbac =2.4×30×1.5×400×0.65×0.570 =16005.6工序3：彎兩內(nèi)角=9009壓料力 =（0.30.8）7200沖壓總力 =+=16209N工序4.（4×5mm孔）略三：壓力機(jī)標(biāo)稱壓力的確定本零件各工序中只有沖裁和彎曲兩種沖壓工藝方法，且沖壓力均不太大，故均選用開式可傾式壓力機(jī)，根據(jù)沖裁力的大小選用J23-16四：回彈值的確定 1：自由彎曲時(shí)的回彈值由于本彎曲件r/t=1<58,為大變形程度，彎曲件的圓角半徑回彈量很

14、小，可以不予考慮，只需確定角度的回彈值，由沖壓模具及設(shè)備表5-4知=2°五：彎裂1. 最小相對彎曲半徑設(shè)中性層位置在半徑為=r+t/2=2.25處，且彎曲后厚度保持不變，則R=r+t=3，且有=1/3,將以材料斷后伸長率代入，則r/t轉(zhuǎn)為/t,且有/t=1，由于本彎曲件的彎曲半徑大于最小彎曲半徑，滿足要求。六：偏移 由于本彎曲件結(jié)構(gòu)對稱，彎曲凸凹模結(jié)構(gòu)對稱，產(chǎn)生偏移量比較小，由于本彎曲件的偏移量小，形狀結(jié)構(gòu)比較對稱，所以在本彎曲件的中心設(shè)一個(gè)定位銷。二、彎曲模工作零件的計(jì)算 1、當(dāng)彎曲件的相對彎曲半徑r/t5-8、且不小于rmin/t時(shí)凸模的圓角半徑取等于彎曲半徑的圓角半徑，即rp=

15、r=1.5mm。2、凹模圓角半經(jīng)rd=（36）t=4.5mm t=1.5mm2mm3、彎曲模具結(jié)構(gòu)：五、模具使用說明書及維護(hù)方式一、模具的使用 模具安裝在型號為JC23-16，最大閉合高度為220mm的開式雙柱可傾壓力機(jī)： 安裝前江模具安裝表面清理干凈，確認(rèn)模具正確安裝在機(jī)床上。模后遺留物防止正常安裝和意外事故的發(fā)生。安裝時(shí)，根據(jù)模具閉合高度的調(diào)整壓力機(jī)滑塊的高度，使滑塊在下止點(diǎn)時(shí)使其底面與工作臺之間規(guī)定位置，將滑塊再將于下止點(diǎn)，然后調(diào)節(jié)滑塊的高度，使其模柄進(jìn)入模柄孔，并通過滑塊上的壓塊與螺釘將模柄固定。安裝完后，將壓力機(jī)滑塊上調(diào)，開動(dòng)壓力機(jī)，空行程次將滑塊將于下止點(diǎn)，固定下模座。再進(jìn)行試沖，

16、逐步調(diào)整滑塊所需的高度。將壓力機(jī)上的卸料板調(diào)到需要的位置。二、模具的工作過程壓力機(jī)滑塊上升后，模具打開，把調(diào)料從總裝圖中所示位置送入利用導(dǎo)料銷與擋料銷進(jìn)行定位，定位后確定后松開壓力機(jī)離合，滑塊下行模具開始工作，凸模與板料接觸，同時(shí)凹模與板料接觸，沖孔與落料同時(shí)進(jìn)行，彈簧被壓縮。沖孔落料完成后，上模隨壓力機(jī)上行，上模與下模分開。此時(shí)卸料開始，上卸料塊將制件從凸模上卸下，下卸料塊將制件外輪廓線以外的板料從凸凹模卸下。當(dāng)上模上升到最高點(diǎn)后，開始第二次沖裁。三、模具維護(hù)方式1、按總裝圖正確裝配模具。2、按所選壓力機(jī)安裝模具并保證壓力中心與模具中心重合。3、打開磨具確認(rèn)模具型面無異物，確定擋料銷、導(dǎo)料板

17、的位置正確。4、運(yùn)行壓力機(jī)空合模數(shù)次，保證正確運(yùn)動(dòng)和定位。5按模具設(shè)計(jì)參數(shù)調(diào)試模具并生產(chǎn)。6、在沖裁過程中時(shí)刻檢查肥料是否排放順暢，若出現(xiàn)堵塞情況應(yīng)立即停止機(jī)床，對廢料進(jìn)行排除。7、模具使用人員應(yīng)站立在模具工作臺面前端的兩側(cè)。8、模具使用時(shí)應(yīng)經(jīng)常檢查模具的工作臺面和工作刃口，清楚材料的積瘤，排除在不正確使用過程中的廢料，以免產(chǎn)生廢料張模。9、使用完畢后應(yīng)該壓料面，型面應(yīng)出去材料積瘤。10、按照每生產(chǎn)30005000件后，按上述模具保養(yǎng)以延長使用壽命。結(jié)束語時(shí)光飛逝，大學(xué)生活即將結(jié)束了，在這3年的學(xué)習(xí)中讓我真正了解了沖壓模具的模具結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)和制造，通過這次的托板件課程設(shè)計(jì)，個(gè)人對模具設(shè)計(jì)行業(yè)基礎(chǔ)認(rèn)識和知