汽車備輪架加固板的模具設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

1、第一章 緒論1.1 中國沖壓模具現(xiàn)狀根據(jù)考古發(fā)現(xiàn)，早在 2000多年前，我國已有沖壓模具被用于制造銅器， 證明了 中國古代沖壓成型和沖壓模具方面的成就在世界領(lǐng)先。 1953 年，長(zhǎng)春第一汽車制造 廠在中國首次建立了沖模車間，該廠于 1958 年開始制造汽車覆蓋件模具。我國于 20世紀(jì) 60 年代開始生產(chǎn)精沖模具。在走過了漫長(zhǎng)的發(fā)展道路之后，目前我國已形 成了 300 多億元（未包括港、澳、臺(tái)的統(tǒng)計(jì)數(shù)字， 下同。）各類沖壓模具的生產(chǎn)能力。近年來，我國沖壓模具水平已有很大提高。大型沖壓模具已能生產(chǎn)單套重量達(dá)50多噸的模具。為中檔轎車配套的覆蓋件模具國內(nèi)也能生產(chǎn)了。精度達(dá)到12卩m壽命 2 億次左右

2、的多工位級(jí)進(jìn)模國內(nèi)已有多家企業(yè)能夠生產(chǎn)。表面粗糙度達(dá)到 Ra± 1.5 ym的精沖模，大尺寸（三300mm精沖模及中厚板精沖模國內(nèi)也已達(dá)到 相當(dāng)高的水平。1.1.1 模具CAD/CAM技術(shù)狀況我國模具CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展已有20多年歷史。由原華中工學(xué)院和武漢 733 廠于1984年共同完成的精沖模CAD/CAM系統(tǒng)是我國第一個(gè)自行開發(fā)的模具 CAD/CAM 系統(tǒng)。由華中工學(xué)院和北京模具廠等于1986年共同完成的冷沖模CAD/CAM系統(tǒng)是我 國自行開發(fā)的第一個(gè)沖裁模CAD/CAM系統(tǒng)。上海交通大學(xué)開發(fā)的冷沖模 CAD/CAM系 統(tǒng)也于同年完成。 20 世紀(jì) 90年代以來，國內(nèi)汽車行

3、業(yè)的模具設(shè)計(jì)制造中開始采用 CAD/CA技術(shù)。國家科委863計(jì)劃將東風(fēng)汽車公司作為 CIMS應(yīng)用示范工廠，由華中 理工大學(xué)作為技術(shù)依托單位，開發(fā)的汽車車身與覆蓋件模具CAD/CAPP/CA集成系統(tǒng) 于 1996年初通過鑒定。在此期間，一汽和成飛汽車模具中心引進(jìn)了工作站和 CAD/CAM 軟件系統(tǒng)，并在模具設(shè)計(jì)制造中實(shí)際應(yīng)用，取得了顯著效益。 1997年一汽引進(jìn)了板 料成型過程計(jì)算機(jī)模擬CAE軟件并開始用于生產(chǎn)。模具CAD/CAM技術(shù)能顯著縮短模具設(shè)計(jì)與制造周期，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品 質(zhì)量，已成為人們的共識(shí)。在“八五”、“九五”期間，已有一大批模具企業(yè)推廣 普及了計(jì)算機(jī)繪圖技術(shù)，數(shù)控加工的使用

4、率也越來越高，并陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量的 CAD/CAI系 統(tǒng)。如美國 EDS勺 UG 美國 Parametric Tech no logy 公司的 Pro/E ngi neer ， 美國 CV公司的 CADS5英國 DELCAI公司的 DOCT5日本 HZS公司的 CRAD及 space-E， 以色列公司的Cimatron，還引進(jìn)了 AutoCADCATIA等軟件及法國 Marta-Daravision公司用于汽車及覆蓋件模具的 Euclid-IS 等專用軟件。國內(nèi)汽車覆蓋件模具生產(chǎn)企 業(yè)普遍采用了 CAD/CAM技術(shù)。DL圖的設(shè)計(jì)和模具結(jié)構(gòu)圖的設(shè)計(jì)均已實(shí)現(xiàn)二維 CAD 多數(shù)企業(yè)已經(jīng)向三維過渡，

5、總圖生產(chǎn)逐步代替零件圖生產(chǎn)。且模具的參數(shù)化設(shè)計(jì)也 開始走向少數(shù)模具廠家技術(shù)開發(fā)的領(lǐng)域。在沖壓成型CAE軟件方面，除了引進(jìn)的軟件外，華中科技大學(xué)、吉林大學(xué)、湖南大學(xué)等都已研發(fā)了較高水平的具有自主知識(shí) 產(chǎn)權(quán)的軟件，并已在生產(chǎn)實(shí)踐中得到成功應(yīng)用，產(chǎn)生了良好的效益?？焖僭停≧P）與傳統(tǒng)的快速經(jīng)濟(jì)模具相結(jié)合，快速制造大型汽車覆蓋件模具， 解決了原來低熔點(diǎn)合金模具靠樣件澆鑄模具，模具精度低、制件精度低，樣件制作 難等問題，實(shí)現(xiàn)了以三維CAD莫型作為制模依據(jù)的快速模具制造，并且保證了制件 的精度，為汽車行業(yè)新車型的開發(fā)、車身快速試制提供了覆蓋件制作的保證，它標(biāo) 志著RPM應(yīng)用于汽車車身大型覆蓋件試制模具已

6、取得了成功。圍繞著汽車車身試制、 大型覆蓋件模具的快速制造， 近年來也涌現(xiàn)出一些新的 快速成型方法，例如目前已開始在生產(chǎn)中應(yīng)用的無模多點(diǎn)成型及激光沖擊和電磁成 型等技術(shù)。它們都表現(xiàn)出了降低成本、提高效率等優(yōu)點(diǎn)。1.1.2 模具設(shè)計(jì)與制造能力狀況在國家產(chǎn)業(yè)政策的正確引導(dǎo)下，經(jīng)過幾十年努力，現(xiàn)在我國沖壓模具的設(shè)計(jì) 與制造能力已達(dá)到較高水平，包括信息工程和虛擬技術(shù)等許多現(xiàn)代設(shè)計(jì)制造技術(shù)已 在很多模具企業(yè)得到應(yīng)用。雖然如此，我國的沖壓模具設(shè)計(jì)制造能力與市場(chǎng)需要和國際先進(jìn)水平相比仍有 較大差距。這些主要表現(xiàn)在高檔轎車和大中型汽車覆蓋件模具及高精度沖模方面， 無論在設(shè)計(jì)還是加工工藝和能力方面，都有較大差距

7、。轎車覆蓋件模具，具有設(shè)計(jì) 和制造難度大，質(zhì)量和精度要求高的特點(diǎn)，可代表覆蓋件模具的水平。雖然在設(shè)計(jì) 制造方法和手段方面已基本達(dá)到了國際水平，模具結(jié)構(gòu)功能方面也接近國際水平， 在轎車模具國產(chǎn)化進(jìn)程中前進(jìn)了一大步，但在制造質(zhì)量、精度、制造周期等方面， 與國外相比還存在一定的差距。標(biāo)志沖模技術(shù)先進(jìn)水平的多工位級(jí)進(jìn)模和多功能模具，是我國重點(diǎn)發(fā)展的精密模具 品種。有代表性的是集機(jī)電一體化的鐵芯精密自動(dòng)閥片多功能模具，已基本達(dá)到國 際水平。但總體上和國外多工位級(jí)進(jìn)模相比，在制造精度、使用壽命、模具結(jié)構(gòu)和 功能上，仍存在一定差距。汽車覆蓋件模具制造技術(shù)正在不斷地提高和完善， 高精度、高效益加工設(shè)備的 使用

8、越來越廣泛。 高性能的五軸高速銑床和三軸的高速銑床的應(yīng)用已越來越多。 NC、 DNC技術(shù)的應(yīng)用越來越成熟，可以進(jìn)行傾角加工和超精加工。這些都提高了模具型 面加工精度，提高了模具的質(zhì)量，縮短了模具的制造周期。模具表面強(qiáng)化技術(shù)也得到廣泛應(yīng)用。 工藝成熟、 無污染、成本適中的離子滲氮 技術(shù)越來越被認(rèn)可，碳化物被覆處理（TD處理）及許多鍍（涂）層技術(shù)在沖壓模具 上的應(yīng)用日益增多。真空處理技術(shù)、實(shí)型鑄造技術(shù)、刃口堆焊技術(shù)等日趨成熟。激 光切割和激光焊接技術(shù)也得到了應(yīng)用。1.2 沖壓模具的發(fā)展重點(diǎn)與展望發(fā)展重點(diǎn)的選取應(yīng)根據(jù)市場(chǎng)需求、 發(fā)展趨勢(shì)和目前狀況來確定。 可分為產(chǎn)品重 點(diǎn)、技術(shù)重點(diǎn)兩個(gè)方面來研究。1

9、.2.1 沖壓模具產(chǎn)品發(fā)展重點(diǎn)。沖壓模具共有 7 小類，并有一些按其服務(wù)對(duì)象來稱呼的一些種類。 目前急需發(fā) 展的是汽車覆蓋件模具，多功能、多工位級(jí)進(jìn)模和精沖模。這些模具現(xiàn)在產(chǎn)需矛盾 大，發(fā)展前景好。汽車覆蓋件模具中發(fā)展重點(diǎn)是技術(shù)要求高的中高檔轎車大中型覆蓋件模具， 尤 其是外覆蓋件模具。高強(qiáng)度板和不等厚板的沖壓模具及大型多工位級(jí)進(jìn)模、連續(xù)模 今后將會(huì)有較快的發(fā)展。多功能、多工位級(jí)進(jìn)模中發(fā)展重點(diǎn)是高精度、高效率和大 型、高壽命的級(jí)進(jìn)模。精沖模中發(fā)展重點(diǎn)是厚板精沖模大型精沖模，并不斷提高其 精度1.2.2 沖壓模具技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)。模具技術(shù)未來發(fā)展趨勢(shì)主要是朝信息化、高速化生產(chǎn)與高精度化發(fā)展。因此從

10、設(shè)計(jì)技術(shù)來說，發(fā)展重點(diǎn)在于大力推廣CAD/CAE/CA技術(shù)的應(yīng)用，并持續(xù)提高效率， 特別是板材成型過程的計(jì)算機(jī)模擬分析技術(shù)。 模具CAD CAMi術(shù)應(yīng)向宜人化、集成 化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，并提高模具 CAD CAM系統(tǒng)專用化程度。為了提高CAD CAE CAMft術(shù)的應(yīng)用水平，建立完整的模具資料庫及開發(fā)專家 系統(tǒng)和提高軟件的實(shí)用性十分重要。從加工技術(shù)來說，發(fā)展重點(diǎn)在于高速加工和高 精度加工。高速加工目前主要是發(fā)展高速銑削、高速研拋和高速電加工及快速制模 技術(shù)。高精度加工目前主要是發(fā)展模具零件精度 1ym以下和表面粗糙度Ra±0.1 的各種精密加工。提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度，搞好模具標(biāo)

11、準(zhǔn)件生產(chǎn)供應(yīng)也是沖壓模具技 術(shù)發(fā)展重點(diǎn)之一。為了提高沖壓模具的壽命，模具表面的各種強(qiáng)化超硬處理等技術(shù) 也是發(fā)展重點(diǎn)。 對(duì)于模具數(shù)字化制造、系統(tǒng)集成、逆向工程、快速原型 / 模具制造 及計(jì)算機(jī)輔助應(yīng)用技術(shù)等方面形成全方位解決方案，提供模具開發(fā)與工程服務(wù)，全 面提高企業(yè)水平和模具質(zhì)量，這更是沖壓模具技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)。1.3 中國沖壓模具發(fā)展趨勢(shì) 根據(jù)國內(nèi)和國際模具市場(chǎng)的發(fā)展?fàn)顩r，以及未來我國的模具行業(yè)做出調(diào)整后， 將呈現(xiàn)出十大發(fā)展趨勢(shì)：一是模具日趨大型化；二是模具的精度將越來越高；三是 多功能復(fù)合模具將進(jìn)一步發(fā)展；四是熱流道模具在塑料模具中的比重將逐漸提高； 五是氣輔模具及適應(yīng)高壓注射成型等工藝的模

12、具將有較大發(fā)展；六是模具標(biāo)準(zhǔn)化和 標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日漸廣泛；七是快速經(jīng)濟(jì)模具的前景十分廣闊；八是壓鑄模具的比 例將不斷提高；九是塑料模具的比例將不斷增大；十是模具技術(shù)含量將不斷提高， 中高檔模具比例將不斷增大。這就是我國模具行業(yè)未來的發(fā)展趨勢(shì)。第二章 沖孔落料復(fù)合模設(shè)計(jì)與計(jì)算2.1.概述沖壓工藝是塑性加工的基本加工方法之一。它主要用于加工板料零件，所以有 時(shí)也叫板料沖壓。沖壓加工時(shí)，板料在模具的作用下，于其內(nèi)部產(chǎn)生使之變形的內(nèi) 力。當(dāng)內(nèi)力的作用達(dá)到一定程度時(shí)，板料毛坯或毛坯的某個(gè)部位便會(huì)產(chǎn)生與內(nèi)力的 作用性質(zhì)相對(duì)應(yīng)的變形，從而獲得一定的形狀 . 尺寸和性能的零件。沖壓通常在冷 態(tài)下進(jìn)行，因此也稱

13、為冷沖壓。板材沖壓具有下列特點(diǎn)：（1）材料利用率高。（2）可加工薄壁、形狀復(fù)雜的零件。（3）沖壓件在形狀和尺寸精度方面的互換性好。（4）能獲得質(zhì)量輕而強(qiáng)度高、鋼性好的零件。（5）生產(chǎn)率高，操作簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。 因此，沖壓工藝是一種產(chǎn)品質(zhì)量較好而且成本低的加工工藝。用它生產(chǎn)的產(chǎn)品 一般還具有重量輕且剛性好的特點(diǎn)。板材沖壓常用的金屬材料有低碳鋼、銅、鋁、 鎂合金及高塑性的合金鋼等。沖壓工藝在汽車，電機(jī)，儀器等各種民用輕工產(chǎn)品以及航空和兵工等的生產(chǎn)方 面占據(jù)十分重要的地位。現(xiàn)代各先進(jìn)工業(yè)化國家的沖壓生產(chǎn)都是十分發(fā)達(dá)的。在我 國的現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程中，沖壓生產(chǎn)占有重要的地位。2.2 設(shè)計(jì)任務(wù)

14、零件名稱：汽車備輪架加固板材料： 08鋼板厚度： 4mm生產(chǎn)批量：大量生產(chǎn)要求編制工藝方案。圖2-2汽車備輪架加固板實(shí)體圖2.3沖壓件的工藝分析該零件為備輪架加固板，材料較厚，其主要作用是增加汽車備輪架強(qiáng)度。零件 外形對(duì)稱，無尖角、凹陷或其他形狀突變，系典型的板料沖壓件。零件外形尺寸無 公差要求，壁部圓角半徑注，相對(duì)圓角半徑力為1.25，大于表相關(guān)資料所示的最 小彎曲半徑值，因此可以彎曲成形。覦1旳加的八個(gè)小孔和兩個(gè)腰圓孔分別均布在零 件的三個(gè)平面上，孔距有位置要求，但孔徑無公差配合。 圓孔精度不高，彎曲角為 Q0°，也無公差要求。 通過工藝分析，可以看出該零件為普通的厚板彎曲件，尺

15、寸 精度要求不高，主要是輪廓成形問題，又屬大量生產(chǎn)，因此可以用沖壓方法生產(chǎn)。 2.4確定工藝方案 計(jì)算毛坯尺寸 該零件的毛坯展開尺寸可按式下式計(jì)算：£ =人+ b十1 57（尸4-心）2-1上式中圓角半徑板料厚度才斗復(fù)闇；%為中性層系數(shù)，由表查得=° 42 ;1 ,4為直邊尺寸，由圖2-3可知：= 2l.Lt5 - （r + /）= 214mjn= 140 - 2(r + /) = 1 Umm2-22-3將這些數(shù)值代入，得毛坯寬度方向的計(jì)算尺寸L = 214 + 122 + 1.57（5 + 0.42 x 4）= 35 6.8mm2-4考慮到彎曲時(shí)板料纖維的伸長(zhǎng)，經(jīng)過試壓修

16、正，實(shí)際毛坯尺寸取E 355的,同理，可計(jì)算出其他部位尺寸，最后得出如圖 2-3所示的彎曲毛坯的形狀和尺寸。 242沖壓工序性質(zhì)和工藝方案的選擇沖壓該零件，需要的基本工序和次數(shù)有：（a）落料；（b）沖I孑L 6個(gè)；（c）沖底部創(chuàng)1孔2個(gè)；（d）沖曲用糾孔；（e）沖2個(gè)腰圓孔；（f）首次彎曲 成形；（g）二次彎曲成形。根據(jù)以上這些工序，可以作出下列各種組合方案。方案一：落料一一首次彎曲一一二次彎曲一一沖孔。方案二：沖孔一一落料一一首次彎曲一一二次彎曲。方案三：沖孔，落料（連續(xù)模）一一首次彎曲一一二次彎曲。方案四：沖孔，落料（復(fù)合模）一一首次彎曲一一二次彎曲。 對(duì)以上三種方案進(jìn)行比較，可以看出：方

17、案一：全部沖孔工序安排在彎曲成形后進(jìn)行，缺點(diǎn)是成形后沖孔，模具結(jié)構(gòu) 復(fù)雜，刃磨和修理比較困難，上、下料操作也不方便。方案二：?jiǎn)喂ば蚰＃葲_孔再落料保證一定的精度，但主要適用于生產(chǎn)量較小 或單件生產(chǎn)，生產(chǎn)率較低，且多了一模具，生產(chǎn)周期長(zhǎng)。方案三：從生產(chǎn)效率、模具結(jié)構(gòu)和壽命方面考慮，將落料和零件上的孔組合在 三套模具上沖壓，有利于降低沖裁力和提高模具壽命，同時(shí)模具結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，操 作也較方便。但是連續(xù)模的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)制造精度的要求高，制造成本高。方案四：落料和零件上的孔采用復(fù)合模組合沖壓，優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省了工序和設(shè)備， 而且有利于降低零件的生產(chǎn)成本，可以提高生產(chǎn)效率。通過以上的方案分析，選用方案四比較合

18、理。243確定排樣方式和計(jì)算材料利用率243.1排樣的意義沖裁件在條料、帶料或板料上的布置方法叫排樣排樣合理就能降低材料消耗。大批量生產(chǎn)時(shí)，材料的經(jīng)濟(jì)利用是一個(gè)重要問題, 特別對(duì)貴重的有色金屬。排樣的合理與否將影響到材料的經(jīng)濟(jì)利用、模具結(jié)構(gòu)與壽 命、生產(chǎn)率、沖裁質(zhì)量、生產(chǎn)操作方便與安全等。材料的利用率排樣是否合理，經(jīng)濟(jì)性是否好，可用材料利用率來衡量利用率用下式來衡量：M成K 成 100%2-8H 一個(gè)成品的重量，kgH 一個(gè)零件的消耗定額，kg;M 沖壓原料的重量，kg ;n原材料上排樣所得零件的數(shù)量，個(gè)確定條料的利用率：（取板料的規(guī)格為365 500 1.4）工件的有效面積：S0=25550

19、0mm2條料的寬度：B=365mm 搭邊值a=4mm,a1=5mm2.4.3.3 確定排樣方式圖2-3的毛坯形狀和尺寸較大，為便于手工送料，選用單排沖壓。有三種排樣 方式，見圖2-4a、b、c。由表查得沿送料進(jìn)方向的搭邊"他,側(cè)向搭邊心曲 因此，三種單排樣方式產(chǎn)材料利用率分別為 64%、64%和70%。第三種排樣方式,雖然材料利用率最高，但是落料時(shí)需二次送料而且模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜。為此，本設(shè)計(jì)選用第二種排樣方法。圖2-3 沖壓件展開圖a）材料利用率64%b）材料利用率64%-&65亠992oIEUD14 1 -_ 44 !C）材料利用率70%圖2-4排樣方式2. 4 3 4利用率的

20、計(jì)算條料的寬度為450mm則條料上可沖壓工件的個(gè)數(shù)為:450 1.5 “怖 ccni=33取 n=3312 1.5假如條料的寬度為900mm則條料上可沖壓的零件個(gè)數(shù)為：900 1.5 n2=66 取 n= 6612 1.5當(dāng)條料的長(zhǎng)為500mm寸的利用率：4 1009.151 =0.70450 128 1009.152 =0.70900 12即條料的利用率為：n =70%2.5.沖裁工藝性分析及間隙的選擇沖裁件的工藝性分析是指沖裁件對(duì)沖裁的適應(yīng)性，即沖裁件的形狀結(jié)構(gòu)、尺寸 的大小及偏差等是否符合加工的工藝要求。沖裁件的工藝性是否合理對(duì)沖裁件的質(zhì) 量、模具的壽命和生產(chǎn)率有很大影響。沖裁間隙的選擇

21、沖裁間隙指凸、凹模刃口間隙的距離。沖裁間隙是沖壓工藝和模具設(shè)計(jì)中的重要參數(shù)，它直接影響沖裁件的質(zhì)量、模具壽命和力能的消耗，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況和需要合理的選用。沖裁間隙有單面間隙和雙面間隙之分。根據(jù)沖裁件尺寸精度、剪切質(zhì)量、模具壽命和力能消耗等主要因素，將金屬材料沖裁間隙分成三種類型3 : I類（小間隙），U類（中等間隙），川類（大間隙）。沖裁間隙對(duì)沖裁件的影響1、間隙過小時(shí)，由凹模刃口處產(chǎn)生的裂紋在繼續(xù)加壓的情況下將產(chǎn)生二次剪切， 繼而被擠入凹模。這樣，制件端面中部留下撕裂面，而兩頭出現(xiàn)光亮帶，在端面出 現(xiàn)擠長(zhǎng)的毛刺。毛刺雖長(zhǎng)單易去除，只要中間撕裂不是很深，仍可用。2、間隙過大時(shí)，材料的彎曲與拉伸

22、增大，拉伸應(yīng)力增大，材料容易被撕裂，使 制件的光亮代減小，圓角與斷裂都增大，毛刺大而厚，難去除。所以隨著間隙的增 大，制件的斷裂面的傾斜度的增大，毛刺增高間隙對(duì)尺寸精度的影響沖裁件的尺寸精度是指沖裁件的實(shí)際尺寸與公差尺寸的差值。這個(gè)差值包含兩個(gè)方面的偏差，一是沖裁件相對(duì)于凸模或凹模尺寸的偏差，一是模具本身的制造偏 差。其中凸、凹模間隙是影響凸?；虬寄３叽绲钠畹闹饕蛩亍．?dāng)凸、凹模的間隙較大時(shí)，材料所受拉伸作用增大。沖裁完后，材料的彈性恢 復(fù)使落料尺寸小于凹模尺寸，沖孔孔徑大于凸模直徑。此時(shí)穹彎的彈性恢復(fù)方向與 其相反，鼓薄板沖裁時(shí)制件尺寸偏差減小。在間隙較小時(shí)，由于材料受凸、凹模擠 壓力大，

23、故沖裁完后，材料的彈性恢復(fù)使落料件尺寸增大，沖孔孔徑減小。 間隙對(duì)沖裁力的影響隨著間隙的增大，材料所受的拉力增大，材料容易斷裂分離，因此沖裁力減小。 但是繼續(xù)增大間隙時(shí)，會(huì)因從凸、凹模刃口處產(chǎn)生的裂紋不重合，沖裁力減小。由于間隙的增大，使沖裁件的光亮面變小，落料尺寸小于凹模尺寸，沖孔尺寸 大于凸模尺寸，因而使卸料力、推件力或頂件力也隨之減小。但是，間隙繼續(xù)增大 時(shí)，因?yàn)槊淘龃?，弓I起卸料力、頂件力也迅速增大。間隙對(duì)模具壽命的影響沖裁模具的壽命通常以保證獲得合格產(chǎn)品時(shí)的沖裁次數(shù)來表示。沖裁過程中模具的失效形式一般有：磨損、變形、崩刃和凹模刃口漲裂四種。間隙增大時(shí)可使沖裁力、卸料力等減小，因而模

24、具的磨損也減?。坏?dāng)間隙繼 續(xù)增大時(shí)，卸料力增加，又影響模具磨損，一般間隙為(10%-15% t時(shí)磨損最小 模具壽命較高。間隙小時(shí)，落料件梗塞在凹模洞口的漲裂力也大。確定合理間隙的理論依據(jù)由以上分析可見，凸、凹模對(duì)沖裁件質(zhì)量、沖裁力、模具壽命等都有很大的影 響。因此，在設(shè)計(jì)和制造模具時(shí)有一個(gè)合理的間隙值，以保證沖裁件的斷面質(zhì)量好，尺寸精度高，所需沖裁力小，模具壽命高。生產(chǎn)中常選用一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶鳛楹侠?間隙。這個(gè)范圍的最小值稱為最小合理間隙 Zmin,最大值稱為最大合理間隙Zmax。設(shè) 計(jì)與制造新模具時(shí)采用最小合理間隙值。確定合理間隙的理論根據(jù)是以凸、凹模刃口處產(chǎn)生的裂紋相重合為依據(jù)?？梢?計(jì)

25、算得到合理間隙值，計(jì)算公式如下：hbZ=2t(1- )tan B2-5由上式可看出，間隙z與材料厚度t、相對(duì)切入深度ho/t及破裂角B有關(guān)。對(duì) 硬而脆的材料，ho/t有較小值時(shí)，則合理間隙值較大。對(duì)軟而韌的材料， ho/t有 較大值，則合理間隙值較小。板厚越大，合理間隙越大。由于理論計(jì)算在生產(chǎn)中不便使用，故目前廣泛使用的是經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。合理間隙的選擇表2-1沖裁模較大單面間隙材料厚度08、10、35、09MnQ23540、5065Mn最小值最大值最小值最大值最小值最大值最小值最大值0.50.0200.0300.0200.0300.0200.0300.0200.0300.60.0240.0360.0

26、240.0360.0240.0360.0240.0360.80.0360.0520.0360.0520.0360.0520.0360.0520.90.0450.0630.0450.0630.0450.0630.0450.0631.00.0500.0700.0500.0700.0500.0700.04500.0631.20.0630.0900.0660.0900.0660.0901.50.0660.1200.0850.1200.0850.1202.00.1230.1800.1300.1900.1300.190間隙的選擇可以按照如下原則：對(duì)于斷面垂直度與尺寸公差要求較高的工件， 選擇較小的合理間隙

27、值。這時(shí)沖裁力與模具壽命作為次要因素來考慮。對(duì)于斷面垂 直度與尺寸公差要求的前提下，應(yīng)以降低沖裁力、提高模具壽命為主，采用較大的 合理間隙值。 部分沖裁件的單面間隙值見表2-1。由表格可知，此復(fù)合模的最小單面間隙為Zmin =0.082 mm，最大單面間隙Zmax=0.11mm2.6沖裁力、卸料力、頂件力的計(jì)算及壓力機(jī)的確定和選擇沖裁力的計(jì)算計(jì)算沖裁力的目的是為了選用合適的壓力機(jī)、設(shè)計(jì)模具和檢驗(yàn)?zāi)＞邚?qiáng)度。壓力 機(jī)的噸位必須大于沖裁力。一般平刃口模具沖裁時(shí)，沖裁力可按下式計(jì)算：2-6P KF KLtP 沖裁力，N;F沖切斷面積，mm2L沖裁周邊長(zhǎng)度，mm;t材料厚度，mm材料抗剪強(qiáng)度，Mpa K

28、安全系數(shù)，一般取K= 1.3，考慮到模具刃口的磨損，凸凹模間隙的波動(dòng)，材料機(jī)械性能的變化，材料厚度 及偏差等因素,剛08的抗剪強(qiáng)度為210-300Mpa,取=260 Mpd4。降低沖裁力的方法在沖裁高強(qiáng)度材料或厚度大、周邊長(zhǎng)的工件時(shí)，所需的沖裁力較大。如果超過 現(xiàn)有壓力機(jī)噸位，就必須采取措施降低沖裁力，主要有斜刃模具沖裁、階梯模具沖 裁和加熱模具沖裁幾種方法。本次設(shè)計(jì)采用斜刃模具沖裁以降低沖裁力。落料沖裁力的計(jì)算2-7(1) 平刃口模具沖裁時(shí)，落料力按下式計(jì)算: 匚=1 3XJT將加固板毛坯的周長(zhǎng) 右門9加旳，厚度犠以及08鋼材料的抗剪強(qiáng)度- H代入上式，得 為了降低落料力，改用斜刃口模具，落

29、料力：5 = 1.?優(yōu)卯芒十Z# t)做成斜口的，貝U :平刃口長(zhǎng)度 斜刃口長(zhǎng)度 取上式中，厶為模具斜刃口部分長(zhǎng)度?？紤]到落料時(shí)條料容易安置和定位，模具 的部分刃口可以設(shè)計(jì)成平口的。因此， S表示刃口部分的長(zhǎng)度(如果模具刃口全部)，如圖3-16所示。圖中= 2 x 80 = 1d = 15-160 = L235mmK = 0.4% = 1.3(0.4x1235x4 x26C+ 160x4x2fi0)= S84200A/(2) 推件力:2-8斗=肚丹設(shè)同時(shí)梗塞在凹模內(nèi)的零件數(shù) "2，查表系數(shù)陷二1045，代入上式，得耳=2xC.045xSS420C = 79500 腫(3) 選用沖壓設(shè)

30、備這一工序的落料力弘皿訕則，推件力略"血M，因此，工序所需的 總壓力血二備十% =37(10772 6 4沖孔力的計(jì)算(1) 沖壓8個(gè)一孑L,沖孔力F仁44600N沖壓底部圓孔，沖孔力碼=1 3rx 21x4x 26 = 89200AT(3) 腰圓孔沖孔力理=2K1.3x(2jrxi4 + 2x52)x4x25 = 515000A?(4) 選用沖壓設(shè)備工序總的沖孔力耳f =耳+耳十尺=700/JV故可選用1000kN壓力機(jī)。頂件力、卸料力、推件力的計(jì)算沖裁結(jié)束后，由于彈性變形的恢復(fù)，會(huì)使工件卡緊在凸?；虬寄Ｉ?，必須施加 外力，將其取下。卸料力：將緊箍在凸模上的料卸下所需的力推件力和頂

31、件力：將卡在凹模中的工件推出或頂出所需的力表2-2卸料力、推件力及頂件力的因數(shù)沖裁材料K卸aK頂紫銅黃銅0.02 0.060.03 0.09鋁、鋁合金0.025 0.080.03 0.070.10.06 0.0750.100.14鋼> 0.1 0.50.045 0.0550.0650.08材料>0.5 2.50.04 0.050.0500.06厚度>2.5 6.50.03 0.040.0450.05mm> 6.50.02 0.030.0250.03卩卸=K卸PP推= K推 nPFfe= K 頂 P2-92-102-11K卸、K頂、K推卸料因數(shù)、推料因數(shù)、頂件因數(shù), 其值

32、見表2-2 ;P 沖裁力，N ;n 卡在凹模孔內(nèi)的工件數(shù)，n = h/t（h為凹 模刃口直高度，t為工件材料厚度）。落料：P卸落=«頂 P =884.2KN沖孔：Pi=K 頂 P=44.6KNP2=NK推 P=89.2KN卩3=心頂P=519KNP總=700KN切口：P卸切=心頂 P=0.04 X 10.48=0.42KNP推切=NK推 P=2X 0.05 X 10.48=1.048KN則總沖壓力為:P總=P落料+P沖孔+P切口 =955.7KN2. 6. 6沖壓設(shè)備的選擇2.661 壓力機(jī)參數(shù)的選擇沖壓設(shè)備的正確選擇及合理使用將決定沖壓生產(chǎn)能否順利進(jìn)行，并與產(chǎn)品、模 具壽命、生產(chǎn)效

33、率、產(chǎn)品成本等密切相關(guān)5。沖壓類型與應(yīng)用1. 開式壓力機(jī)：在中、小型的沖裁件、彎曲件或拉深件的沖壓生產(chǎn)中，主要選 用開式壓力機(jī)。2閉式壓力機(jī)：在大、中和精度高的沖壓生產(chǎn)中，主要選用閉式壓力機(jī)。3液壓機(jī)： 在小批量和大型拉深、 彎曲和成型件的生產(chǎn)中多選用液壓機(jī)。 打算 內(nèi)液壓機(jī)一般不適于沖裁工作。4高速壓力機(jī)：用于大批量生產(chǎn)。通常于連續(xù)模和自動(dòng)送料裝置配套使用。5精壓機(jī)：用于精壓和體積精壓等工藝。6精沖壓力機(jī)：用于精沖工藝，采用專用精沖模具， 也可在普通壓力機(jī)上實(shí)現(xiàn) 精沖。2.6.6.2 沖壓設(shè)備的選用原則 沖壓設(shè)備的選擇主要是根據(jù)沖壓工藝性質(zhì)、生產(chǎn)批量大小、沖壓件的形狀、尺 寸及精度要求等因素

34、來決定的。沖壓生產(chǎn)中常用的設(shè)備種類很多，選用設(shè)備時(shí)主要 應(yīng)考慮下述因素：1. 沖壓設(shè)備的類型和工作形式是否適用于應(yīng)完成的工序， 是否符合安全生產(chǎn)和環(huán) 保的要求。2. 沖壓設(shè)備的壓力和功率是否滿足應(yīng)完成任務(wù)工序的要求。3. 沖壓設(shè)備裝模高度、工作臺(tái)尺寸、行程等是否適合應(yīng)完成工序所所使用的模具。4. 沖壓設(shè)備的行程次數(shù)是否滿足生產(chǎn)率的要求等。2.6.6.3 沖壓設(shè)備的選用 一般情況下所選壓力機(jī)的標(biāo)稱壓力大于或等于成型工藝力和輔助工藝力總和的1.3 倍，對(duì)于工作行程小于標(biāo)稱壓力行程的工序也可直按壓力機(jī)的標(biāo)稱壓力選擇設(shè) 備。故壓力機(jī)的標(biāo)稱壓力應(yīng)大于( 955.7 1.3 )kN=1242.4kN。棕上

35、所述，選用閉式雙柱壓力機(jī) J31-160A,技術(shù)參數(shù)如表2-3所示。表2-3 J31-160A 壓力機(jī)的技術(shù)參數(shù)公稱壓力最大裝模咼度滑快行程行程次數(shù)/次最大閉和高度160037516032480連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度工作臺(tái)尺寸滑塊中心線模柄孔尺寸/mm電動(dòng)機(jī)功率/mm左右前后至床身距離直徑深度/kW1207907103mm84145102.664沖壓機(jī)能量的校核此工序?yàn)闆_裁，沖裁所需的功A心 0.5Pt2-6A-成形的過程的功，NmP-成形工藝力和輔助工藝力之和,Nt-沖裁料厚度，mmA=0.5X 298.574 X 1.4=209NM電機(jī)的功率：N (4。7。)6 209 =2.89 496kW306

36、04590所選的電動(dòng)機(jī)的功率符合要求由壓力機(jī)的技術(shù)參數(shù)可知，壓力機(jī)的封閉高度Hkax=480mmHmin=375mm模具的封閉咼度：(Hmax-5)mmH(H min+10)mm275mmH385mm由后面的模架選擇可知，模具的封閉高度過小，可在壓力機(jī)臺(tái)面上加放墊板補(bǔ) 償。2.7模架的選擇由以上的計(jì)算，在初步對(duì)凸凹模尺寸的確定以后，可以對(duì)模架進(jìn)行選取 模架選取原則可根據(jù)簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè) P418表15.2進(jìn)行選取。其基本原則是：選擇模架結(jié)構(gòu)時(shí)要根據(jù)工件的受力變形特點(diǎn)，坯件定位，出件方式，材料的送 進(jìn)方向，導(dǎo)柱受力狀態(tài)，操作是否方便等方進(jìn)行綜合考慮。選擇模架尺寸時(shí)要根據(jù)凹模的輪廓尺寸考慮，一般在長(zhǎng)度

37、上及寬度上都應(yīng)比凸 模大3040mm摩板厚度一般等于凹模厚度的1 1.5倍。選擇模架時(shí)還應(yīng)注意 到模架與壓力機(jī)的安裝關(guān)系，比如模座的寬度應(yīng)比壓力機(jī)工作臺(tái)孔的孔徑?jīng)]每邊大 40 50mm。沖壓模具的閉合高度應(yīng)大于壓力機(jī)的最小裝模高度，小于壓力機(jī)的 最小裝模高度等。通常中小型沖模常采用后側(cè)式。由以上原則，對(duì)模架進(jìn)行選取。選擇模架的型號(hào)如下： 模架：480X 380X 275385 上模座：588 X 380X 90 (GB/T 2855.5) 下模座：588 X 380X 100 (GB/T 2855.6) 導(dǎo) 柱：64 X 470 (GB/T 2861.1) 導(dǎo)套：94 X 200X 66(GB

38、/T 2861.6 )(單位：mm其結(jié)構(gòu)如沖孔落料裝配圖。選擇 模架周界：L=480mmB=380mm 閉合高度275385mm,l級(jí)精度的后側(cè)導(dǎo)柱形模架；模架各部分零件的設(shè)計(jì)與選擇(1) 上下模板的選擇：(由簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)P426表15.21 )其基本尺寸如表2-4表2-4HhL1SA1A2RlD (H7)LB基本偏差極限偏差250160452602501101954510045+0.0525016050402602501101954510032-0.0250(其外形尺寸見裝配圖)(2) 導(dǎo)柱的選擇由模架選擇的結(jié)果可得：見簡(jiǎn)明手冊(cè)P448表15.26，導(dǎo)柱為C型其尺寸公差與外形如表2-5 :尺

39、寸如表2-5 :表2-5基本尺寸極限偏差L640-0.011470注：1 摘自 GB/T2861.390。)2 材料：G Cr15.3熱處理：硬度6266HRC(3) 導(dǎo)套的選擇導(dǎo)套與導(dǎo)柱形成間隙配合 聖，保證相對(duì)滑動(dòng)順暢。通過模架已選定 f9由簡(jiǎn)明手冊(cè)P439表15.21得：|1 IT-I.x/工圖2-5(注：1 摘自 GB/T2861.390。2材料：20鋼。3熱處理：滲碳深度 0.81.2mm 硬度5862HRC)(4) 模柄的選擇(見課本P93)因?yàn)橛脤?dǎo)柱式?jīng)_模，且為了便于安裝，因此選用壓入式模柄 模柄的選擇暫放在壓力機(jī)后(5) 固定板與墊板的選用固定板的選用其基本原則是：用凸模固定板

40、將凸模固定在模座上，其平面輪廓尺寸除應(yīng)保證 凸模安裝孔外，還要考慮螺釘與銷釘?shù)脑O(shè)置。形式有圓形與矩形兩種。一般取其厚H7/m6，壓裝后端面度等于凹模厚度的60%-80%固定板孔與凸模采用過度配合 要磨平，以保證沖模的垂直度。尺寸應(yīng)與凹模相配合根據(jù)以上原則，選擇L=320mm B=290mm H=40mm（見參考文獻(xiàn)2 P94，參考文獻(xiàn)1 P475表15.57）圖2-6（注：材料45鋼）（6）墊板的選用：與固定板相類似見參考文獻(xiàn)P94墊板的作用是直接承受和擴(kuò)散凸模傳遞的壓力，以降低模座所承受的單位壓力，保 護(hù)模座以免被凸模端面壓陷。沖裁凸模是否加墊板，根據(jù)模座承壓的大小進(jìn)行判斷 凸模支承端面對(duì)模

41、座的壓力為2.7=pFP沖裁力，Nmm2F凸模支承端面積，如果凸模支承端面單位壓力大于模座材料的御用應(yīng)力。則需加經(jīng)淬硬磨平的墊板；反之則不加。墊板厚度一般取 412mm材料選用45鋼，T硬度按受力情況 設(shè)計(jì)是自定。模板許用應(yīng)力如下經(jīng)過計(jì)算： 113.65Mpa因此選用墊板輪廓尺寸為:L=200 mm B=125 mm H=10 mm 卸料裝置的設(shè)計(jì)卸料板的主要作用是把材料從凸模上卸下，有時(shí)也可以作壓料板以防止材料變 形，并幫助送料導(dǎo)向和保護(hù)凸模等。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下及方面。(1) 卸料力一般取5% 20%中裁力、(2) 卸料板應(yīng)有足夠剛度，其厚度可按下式計(jì)算，即H=(0.8 1.0 ) Hd式中

42、 H卸料板厚度，mmHd凹板厚度，mm(3) 卸料要求耐磨，材料一般選 45鋼，淬火，磨削，(4) 卸料板安裝尺寸，計(jì)算中要考慮凸模有 46mm的刃磨量。(5) 卸料板可根據(jù)工件之車圓形或矩形初步選用該模具的卸料彈性元件采用橡膠已知 P卸=33.39KN又根據(jù)沖模結(jié)構(gòu)，該模具需安裝四個(gè)橡膠式2.8P 33.39P1=8.35KNN 4P1單個(gè)彈性元件承受壓力由沖壓模具簡(jiǎn)明手冊(cè)P459選取尺寸。其外形大小如圖2-9 :圖 2-7 聚酰胺橡膠由以上計(jì)算可得： 選取橡膠尺寸為45 X 12.5 X 252.7.2.2 卸料板：選用彈性卸料板其厚度由簡(jiǎn)明手冊(cè)P450表15.27得：h0=32mm 其輪

43、廓尺寸為： 320 X 260X 32 （單位： mm）2.7.2.3 下推件頂件裝置的設(shè)計(jì)與選用 對(duì)于落料件可在下模板設(shè)計(jì)安裝一個(gè)由頂桿，頂板，頂塊組成的下頂出機(jī)構(gòu)， 由彈簧裝置驅(qū)動(dòng)。落料后將工件頂出。 其尺寸可由參考文獻(xiàn) 4表4 . 1 2根據(jù)實(shí)際情況 選定。2. 8 凹凸模的設(shè)計(jì)2.8.1 落料凹模凹模的刃口形式有直壁刃口凹模（如圖2-7a、b）和錐形刃口凹模（如圖2-7c、d）， 直辟刃口凹模刃口強(qiáng)度較高，刃口修磨后工作部分尺寸不變，制造方便，適用 于沖裁形狀復(fù)雜或公差等級(jí)要求較高的工件。 但是在刃口孔內(nèi)易于聚集廢料或工件， 增大了凹模的脹裂力、推件力和孔壁的磨損。磨損后刃口形成倒錐形

44、狀，可能使沖 成的工件從孔口反跳到凹模表面上造成操作困難。a）型一般適用于非圓形工件。b）型適于圓形工件、需將工件或廢料頂出的模具或復(fù)合沖裁模。錐形刃口凹模刃口強(qiáng)度較低，刃口尺寸在修磨后有所增大，但一般對(duì)工件尺寸 和凹模壽命影響不大。工件或廢料很容易從凹?？變?nèi)落下，孔內(nèi)不易積聚工件或廢 料，孔壁所受的摩擦力及脹裂力小，所以凹模的磨損及每次修磨量小。錐形刃口凹 模適用于形狀簡(jiǎn)單、公差等級(jí)要求不高、材料較薄的工件。沖孔落料復(fù)合模凹模采用錐形刃口形式。6C(b>h)<d>圖2-8凹模的刃口形式凹模的輪廓尺寸的計(jì)算凹模的輪廓尺寸應(yīng)保證有足夠的強(qiáng)度和剛度。目前還不能用理論公式計(jì)算來確

45、定，一般情況凹模的輪廓尺寸可按如下的經(jīng)驗(yàn)公式確定。凹模厚度：H=kb2-11凹模壁厚：C > 1.2）H （輪廓為光滑的曲線時(shí)）C> 1.5H （輪廓與凹模邊緣平行時(shí)）C> 2H （輪廓線具有較復(fù)雜的形式或具有尖角時(shí)）b沖裁件的最大外形尺寸，mmk系數(shù),查表2-6。根據(jù)表2-6,k取0.244凹模的厚度H=84mmb/mm材料厚度/mm0.5123>3<500.30.350.420.50.650 1000.20.220.280.350.42凹模強(qiáng)度的校核凹模強(qiáng)度的校核主要是檢查其高度Ho凹模在沖裁力的作用下會(huì)產(chǎn)生彎曲，如果凹模的高度不夠，就會(huì)產(chǎn)生較大的彎曲變形甚至

46、會(huì)斷裂P沖裁力，N矩形凹模的校核公式:2-12w許用彎曲應(yīng)力；對(duì)于淬火硬度 5862HRC勺T8A T10AGr12Mo和GGr15, w = （300500） MPa淬火鋼為未淬火鋼的1.53倍,Hmin凹模的最小壁厚，mma,b下模座的方形孔尺寸，mm根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取 a=640mm,b=500mrn!則 Hnin=76110mm 取 H=84mm綜上所述，凹模板選擇640 500 84通過校核，可知凸凹模的壁厚有足夠的強(qiáng)度。根據(jù)下卸料彈簧和下卸料板的厚度及模具結(jié)構(gòu),可選取凹模的高度為84mm其結(jié)構(gòu)如圖2-9所示：圖2-9落料凹模沖孔凸模的設(shè)計(jì)(1)圓形孔凸模的長(zhǎng)度計(jì)算L=H+H+H+H2-13

47、Hi卸料板的高度，mm;H凸模的高度,mm;Hb凸模固定板的高度，mmH附加長(zhǎng)度L=32+140+20+仁193 mm(2)凸模承載能力及失穩(wěn)彎曲應(yīng)力檢驗(yàn) 凸模承載能力檢驗(yàn)_ P r 壓=(T壓F2-14P沖裁力，NF凸模最小端面積,壓=1829t=93 Mpa 2.522 mm查模座的許用應(yīng)力：c壓=9811569MPa壓c壓，符合要求。復(fù)合模有導(dǎo)向裝置，不發(fā)生失穩(wěn)的允許凸模的長(zhǎng)度:2-15I max允許的凸模的最大長(zhǎng)度,mm;P沖裁力，N;mm.d凸模最小截面的直徑,max =27052 扇=158 mm(3) 凸模固定端面的應(yīng)力計(jì)算根據(jù)計(jì)算式2-14計(jì)算凸模端面的應(yīng)力：沖非圓形孔凸模的設(shè)

48、計(jì)非原形孔的長(zhǎng)度和圓形孔的長(zhǎng)度取相同的值，根據(jù)非圓形孔的設(shè)計(jì)不需要進(jìn)行 強(qiáng)度的檢驗(yàn)。通過校核，可知凸模的壁厚有足夠的強(qiáng)度。根據(jù)下卸料彈簧和下卸料板的厚度及模具結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)如圖2-10所示:圖2-10沖孔落料凸模2.9 模具的動(dòng)作過程該模具是沖孔落料復(fù)合模，先沖孔然后落料，這樣就保證了沖孔是對(duì)稱的。復(fù)合模的動(dòng)作過程是：首先模柄下行推動(dòng)打板下移，帶動(dòng)打桿下移沖孔，上模 繼續(xù)下降推動(dòng)凸模下移壓縮橡膠，當(dāng)凹凸模接觸時(shí)通過刃口切割材料，使其落料。 上?；厣龝r(shí)落料由卸料板推出，零件由推桿推出，為再次沖壓作準(zhǔn)備。圖2-9沖孔落料復(fù)合模1第三章 彎曲模設(shè)計(jì)3.1 概述 彎曲是使材料產(chǎn)生塑性變形，形成有一定角度

49、形狀零件的沖壓工序。彎曲變形 有很多種形式，如壓彎、折彎、滾彎、拉彎、繞彎等等。工件彎曲過后，會(huì)出現(xiàn)回 彈現(xiàn)象，回彈的角度可以估算，并可采取措施消除回彈。彎曲分自由彎曲和校正彎 曲。所謂自由彎曲是指當(dāng)彎曲終了時(shí)， 凸模，毛坯和凹模三者吻合后凸模不再下壓。 而校正彎曲是指在上述基礎(chǔ)上凸模在往下壓，對(duì)彎曲件起校正作用，從而使工件產(chǎn) 生進(jìn)一步的塑性變形。此次彎曲是自由彎曲。典型彎曲模結(jié)構(gòu) :1.V 形件彎曲模 ;2.U 形件彎曲模 ;3.Z 形件彎曲模 ;4. 四角形 件彎曲模；5.圓筒形件彎曲模；6.對(duì)于圓筒直徑d為10 40mm、材料厚度大約1 mm 的圓筒形件 . 可以采用擺動(dòng)式凹模結(jié)構(gòu)的彎曲

50、模一次彎成 ;7. 鉸鏈彎曲模 .彎曲模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題 , 進(jìn)行彎曲模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）毛坯放置在模具上必須保證有正確可靠的定位。 當(dāng)工件上有 孔而且 允許 用其作為定位孔時(shí)，應(yīng)盡量利用工件上的孔定位 , 若工件上無孔但允許在毛坯上沖制 工藝孔時(shí)，可以考慮在毛坯上設(shè)計(jì)出定位工藝孔。當(dāng)工件上不允許有工藝孔時(shí)，應(yīng) 考慮用定位板對(duì)毛坯外形定位。同時(shí)應(yīng)設(shè)置壓料裝置壓緊毛坯以防止彎曲過程中毛 坯的偏移。（2）當(dāng)采用多道工序彎曲時(shí)，各工序盡可能采用同一定位基準(zhǔn)。（3）設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)應(yīng)注意放入和取出工件的操作要安全、迅速和方便。（4）彎曲凸 、凹模的定位要準(zhǔn)確，結(jié)構(gòu)要牢靠，不允許有相對(duì)

51、轉(zhuǎn)動(dòng)、位移。（5）對(duì)于對(duì)稱彎曲件， 彎曲模的凸模圓角半徑和凹模圓角半徑應(yīng)保證兩側(cè)對(duì)稱 相等，以免彎曲時(shí)毛坯發(fā)生滑動(dòng)、偏移。（6）彈性材料的準(zhǔn)確回彈 值需要 通過試模對(duì)凸、 凹模進(jìn)行修正確定， 因此模 具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要便于拆卸。（7）由于 U 形彎曲件校正力大時(shí)會(huì)貼附凸模， 所以在這種情況下彎曲 模需設(shè) 計(jì) 卸料裝置。（8）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮當(dāng)壓力機(jī)滑塊到達(dá)下極點(diǎn)時(shí)， 使工件彎曲部分在與模具相 接觸的工作部分間得到校（9）設(shè)計(jì)制造彎曲模具時(shí)， 可以先將凸模圓角半徑做成最小允許尺寸， 以便試模后根據(jù)需要修整放大（10）為了盡量減少工件在彎曲過程中的拉長(zhǎng)、變薄和劃傷等現(xiàn)象，彎曲模的 凹模圓角半徑應(yīng)光滑，凸、

52、凹模間隙要適當(dāng)，不宜過小。（11）當(dāng)彎曲過程中有較大的水平側(cè)向力作用于模具上時(shí)，應(yīng)設(shè)計(jì)側(cè)向力平3.2 彎曲件工藝分析圖3-1 零件三維圖該工件由兩次直角型彎組成，即直角彎曲。簡(jiǎn)單工藝，但在工序的安排與組合 上卻直接決定該工件成型的正確性與可行性，若考慮安排不當(dāng)，將導(dǎo)致彎曲工藝的 錯(cuò)誤?？梢猿醪脚袛嘁淮螐澢茈y成型；應(yīng)考慮采用兩次彎曲結(jié)構(gòu)。下面就兩種工序安排進(jìn)行分析比較：（1）先進(jìn)行壁部?jī)蓚?cè)的直角彎曲，然后進(jìn)行四個(gè)小角的彎曲：該方案工藝簡(jiǎn) 單，但首次彎曲后工件底部與小角部成 90度,無法設(shè)計(jì)模具的二次彎曲, 因此會(huì)造成零件無法成型。（2） 首先進(jìn)行四個(gè)小角部分的直角彎曲，然后使用完全嵌入式凸模進(jìn)

53、行二次 彎曲。由以上分析可看出此次設(shè)計(jì)為 U 型件彎曲選擇第二種方案可行，便于大規(guī)模生 產(chǎn)。3.3 模具工作部分結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計(jì)3.3.1 凸模圓角半徑當(dāng)彎曲件的相對(duì)彎曲半徑 r / t 較小時(shí)，取凸模圓角半徑等于或略小于工件內(nèi) 側(cè)的圓角半徑 r ，但不能小于材料所允許的最小彎曲半徑 r min 。若彎曲件的 r / t 小于最小相對(duì)彎曲半徑，則應(yīng)取凸模圓角半徑r t >r min，然后增加一道整形工序，使整形模的凸模圓角半徑 r t = r當(dāng)彎曲件的相對(duì)彎曲半徑 r / t較大（ r / t > 10 ），精度要求較高時(shí)，必須考慮回彈的影響，根據(jù)回彈值的大小對(duì)凸模圓角半徑進(jìn)行修正。3.3.2 凹模圓角半徑凹模入口處圓角半徑 r a 的大小對(duì)彎曲力以及彎曲件的質(zhì)量均有影響， 過小的 凹模圓角半徑會(huì)使彎矩的彎曲力臂減小，毛坯沿凹模圓角滑入時(shí)的阻力增大，彎曲 力增加 ，并易使工件表面擦傷甚至出現(xiàn)壓痕。 在生產(chǎn)中，通常根據(jù)材料的厚度選取凹模圓角半徑：當(dāng) t &