3574 彎曲板沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)

3574 彎曲板沖壓工藝與模具設(shè)計(jì),彎曲,曲折,沖壓,工藝,模具設(shè)計(jì) 河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)11 緒 論近幾年來(lái)，我國(guó)模具技術(shù)有了很大發(fā)展，模具設(shè)計(jì)與制造水平有了較大提高，大型、精密、復(fù)雜高效和長(zhǎng)壽命模具的需求量大幅度增加，模具質(zhì)量、模具壽命明顯提高，模具交貨期較前縮短，模具 CAD/CAM 技術(shù)也得到了相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。1.1 國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)1.1.1 國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀沖壓技術(shù)廣泛應(yīng)用于航空、汽車(chē)、電機(jī)、家電和通信等行業(yè)零部件的成形。由于沖壓工藝具有生產(chǎn)率高，能成形復(fù)雜零件，適合大批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，在某些領(lǐng)域已經(jīng)取代機(jī)械加工，并正逐步擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。據(jù)國(guó)際生產(chǎn)技術(shù)協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)到本世紀(jì)中，機(jī)械零部件中 60%的粗加工，80%的精加工要由模具來(lái)完成。因此沖壓技術(shù)對(duì)發(fā)展生產(chǎn)、增加效益、更新產(chǎn)品等方面具有重要作用。經(jīng)調(diào)查，全國(guó)模具行業(yè)從業(yè)人員的崗位分布情況大致如下：從事模具設(shè)計(jì)，模具工藝過(guò)程實(shí)施，產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)和監(jiān)督工作的人員占總數(shù)的 42%；其次是具體生產(chǎn)設(shè)備的操作，模具的制造、調(diào)試和維修，從事這類(lèi)工作的是智能型操作人員，占總數(shù)的 26%；三是從事生產(chǎn)組織，技術(shù)指導(dǎo)和技術(shù)管理工作的人員，占總數(shù)的 14%；四是從事模具營(yíng)銷(xiāo)工作和售后技術(shù)服務(wù)的人員，占總數(shù)的 9%；五是個(gè)體、行政管理人員，占總數(shù)的9%。從 20 世紀(jì) 80 年代初開(kāi)始，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的模具工業(yè)，已從機(jī)床工業(yè)中分離出來(lái)，并發(fā)展成為一個(gè)獨(dú)立的工業(yè)部門(mén)，而且其產(chǎn)值已超過(guò)機(jī)床工業(yè)的產(chǎn)值。改革開(kāi)放以來(lái)，中國(guó)的模具工業(yè)發(fā)展十分迅速；近年來(lái)，一直以每年 15%左右的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展。目前，中國(guó)約有 17000 多個(gè)模具制造廠點(diǎn)，從業(yè)人數(shù) 60 多萬(wàn)；2001 年中國(guó)模具工業(yè)總產(chǎn)值達(dá) 320 億元人民幣，中國(guó)模具工業(yè)的技術(shù)水平取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展對(duì)模具工業(yè)提出了越來(lái)越多且越來(lái)越高的要求巨大的市場(chǎng)需求推動(dòng)著中國(guó)模具工業(yè)更快地發(fā)展。2001 年中國(guó)大陸制造業(yè)對(duì)模具的市場(chǎng)需求量約為 430 億元人民幣；今后幾年仍將以每年 10%以上的速度增長(zhǎng)。對(duì)于大型、精密、復(fù)雜高效和長(zhǎng)壽命模具需求的增長(zhǎng)將遠(yuǎn)超過(guò)每年 10%的增幅。雖然說(shuō)我國(guó)模具業(yè)發(fā)展迅速，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。我國(guó)尚存在河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)2以下幾方面的不足:第一，體制不順，基礎(chǔ)薄弱?！叭Y”企業(yè)雖然已經(jīng)對(duì)中國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展起了積極的推動(dòng)作用，私營(yíng)企業(yè)近年來(lái)發(fā)展較快，國(guó)企改革也在進(jìn)行之中，但總體來(lái)看，體制和機(jī)制尚不適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)，再加上國(guó)內(nèi)模具工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，因此，行業(yè)發(fā)展還不盡如人意，特別是總體水平和高新技術(shù)方面。 第二，開(kāi)發(fā)能力較差，經(jīng)濟(jì)效益欠佳.我國(guó)模具企業(yè)技術(shù)人員比例低，水平較低，且不重視產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，在市場(chǎng)中經(jīng)常處于被動(dòng)地位。我國(guó)每個(gè)模具職工平均年創(chuàng)造產(chǎn)值約合 1 萬(wàn)美元，國(guó)外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家大多是 15～20 萬(wàn)美元，有的高達(dá) 25～30 萬(wàn)美元，與之相對(duì)的是我國(guó)相當(dāng)一部分模具企業(yè)還沿用過(guò)去作坊式管理，真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化企業(yè)管理的企業(yè)較少。 第三，工藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低．雖然國(guó)內(nèi)許多企業(yè)采用了先進(jìn)的加工設(shè)備，但總的來(lái)看裝備水平仍比國(guó)外企業(yè)落后許多，特別是設(shè)備數(shù)控化率和CAD/CAM 應(yīng)用覆蓋率要比國(guó)外企業(yè)低得多。由于體制和資金等原因，引進(jìn)設(shè)備不配套，設(shè)備與附配件不配套現(xiàn)象十分普遍，設(shè)備利用率低的問(wèn)題長(zhǎng)期得不到較好解決。裝備水平低，帶來(lái)中國(guó)模具企業(yè)鉗工比例過(guò)高等問(wèn)題。第四，專(zhuān)業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化的程度低、協(xié)作差。由于長(zhǎng)期以來(lái)受“大而全”“小而全”影響，許多模具企業(yè)觀念落后，模具企業(yè)專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)水平低，專(zhuān)業(yè)化分工不細(xì)，商品化程度也低。目前國(guó)內(nèi)每年生產(chǎn)的模具，商品模具只占 45%左右，其馀為自產(chǎn)自用。模具企業(yè)之間協(xié)作不好，難以完成較大規(guī)模的模具成套任務(wù)，與國(guó)際水平相比要落后許多。模具標(biāo)準(zhǔn)化水平低，標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率低也對(duì)模具質(zhì)量、成本有較大影響，對(duì)模具制造周期影響尤甚。 第五，模具材料及模具相關(guān)技術(shù)落后．模具材料性能、質(zhì)量和品種往往會(huì)影響模具質(zhì)量、壽命及成本，國(guó)產(chǎn)模具鋼與國(guó)外進(jìn)口鋼相比，無(wú)論是質(zhì)量還是品種規(guī)格，都有較大差距。塑料、板材、設(shè)備等性能差，也直接影響模具水平的提高。1.1.2　國(guó)內(nèi)模具的發(fā)展趨勢(shì)巨大的市場(chǎng)需求將推動(dòng)中國(guó)模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展。雖然我國(guó)的模具工業(yè)和技術(shù)在過(guò)去的十多年得到了快速發(fā)展，但與國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍存在較大差距，尚不能完全滿(mǎn)足國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需求。未來(lái)的十年，中國(guó)模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向包括以下幾方面: 1） 模具日趨大型化； 河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)32） 在模具設(shè)計(jì)制造中廣泛應(yīng)用 CAD/CAE/CAM 技術(shù)； 3） 模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)； 4） 在塑料模具中推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型和高壓注射成型技術(shù)； 5） 提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率； 6） 發(fā)展優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)； 7） 模具的精度將越來(lái)越高； 8） 模具研磨拋光將自動(dòng)化、智能化； 9） 研究和應(yīng)用模具的高速測(cè)量技術(shù)與逆向工程； 10）開(kāi)發(fā)新的成形工藝和模具。1.2　國(guó)外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)模具是工業(yè)生產(chǎn)關(guān)鍵的工藝裝備，在電子、建材、汽車(chē)、電機(jī)、電器、儀器儀表、家電和通訊器材等產(chǎn)品中，60％－80％的零部件都要依靠模具成型。用模具生產(chǎn)制作表現(xiàn)出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清潔環(huán)保的特性，是其他加工制造方法所無(wú)法替代的。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力。近幾年，全球模具市場(chǎng)呈現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，世界模具市場(chǎng)年交易總額為 600～650 億美元左右。美國(guó)、日本、法國(guó)、瑞士等國(guó)家年出口模具量約占本國(guó)模具年總產(chǎn)值的三分之一。 國(guó)外模具總量中,大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具的比例占到 50%以上；國(guó)外模具企業(yè)的組織形式是"大而專(zhuān)"、"大而精"。2004 年中國(guó)模協(xié)在德國(guó)訪問(wèn)時(shí)，從德國(guó)工、模具行業(yè)組織--德國(guó)機(jī)械制造商聯(lián)合會(huì)（VDMA）工模具協(xié)會(huì)了解到，德國(guó)有模具企業(yè)約 5000 家。2003 年德國(guó)模具產(chǎn)值達(dá) 48 億歐元。其中（VDMA）會(huì)員模具企業(yè)有 90 家，這 90 家骨干模具企業(yè)的產(chǎn)值就占德國(guó)模具產(chǎn)值的 90%，可見(jiàn)其規(guī)模效益。 隨著時(shí)代的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，國(guó)外的一些掌握和能運(yùn)用新技術(shù)的人才如模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具工藝設(shè)計(jì)、高級(jí)鉗工及企業(yè)管理人才，他們的技術(shù)水平比較高．故人均產(chǎn)值也較高．我國(guó)每個(gè)職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合 1 萬(wàn)美元左右，而國(guó)外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家大多 15～20 萬(wàn)美元，有的達(dá)到 25～30 萬(wàn)美元。國(guó)外先進(jìn)國(guó)家模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達(dá) 70%以上，而我國(guó)才達(dá)到 45％河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)4沖壓技術(shù)的發(fā)展主要反映在以下 5 個(gè)方面：（1）模具的計(jì)算機(jī)輔助能力設(shè)計(jì)和輔助制造技術(shù)采用該技術(shù)，模具設(shè)計(jì)和制造效率一般可提高 2-3 倍，模具生產(chǎn)周期可縮短 1/2-1/3。目前，已達(dá)到 CAD/CAM 一體化，模具圖紙只是作為檢驗(yàn)?zāi)＞咧?。?）工藝分析中的板料成形模擬仿真技術(shù) （沖壓 CAE）（3）快速模具制造技術(shù)的發(fā)展將快速成形（RPM）技術(shù)與各種常規(guī)的鑄造、粉末燒結(jié)工藝相結(jié)合而發(fā)展起來(lái)的快速模具制造技術(shù)以及低熔點(diǎn)合金模具，樹(shù)脂模具都可用于冷沖壓成形。 （4）采用沖壓新工藝精密沖裁、液壓成形、沖壓焊接復(fù)合工藝等特種沖壓工藝的采用，使沖壓工藝的應(yīng)用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，沖壓制件的質(zhì)量和效率大大提高，從而使生產(chǎn)成本進(jìn)一步降低。（5）冷沖壓生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化為了滿(mǎn)足大批量生產(chǎn)的需要，沖壓設(shè)備已由單工位的低速壓力機(jī)發(fā)展到多工位的高速壓力機(jī)；在高速壓力機(jī)上采用多工位的級(jí)進(jìn)模進(jìn)行沖壓加工，使冷沖壓生產(chǎn)達(dá)到高度自動(dòng)化；汽車(chē)覆蓋件可采用自動(dòng)送料、自動(dòng)取件、自動(dòng)傳送的流水線生產(chǎn)。1.3 沖壓加工特點(diǎn)沖壓加工與其它加工方法相比,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).如:沖壓在少,無(wú)切屑加工方法之一,是一種省能,低耗,高效的加工方法,因而制品的成本較低。沖壓件的尺寸公差由模具保證,具有一模一樣的特征,所以產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,沖壓可以壁薄,重量輕,形狀復(fù)雜,表面質(zhì)量好,剛性好的工件。冷沖壓生產(chǎn)靠壓力機(jī)和模具完成加工過(guò)程,其生產(chǎn)效率高,操作方便,易于機(jī)械化與自動(dòng)化,用普通壓力機(jī)進(jìn)行沖壓加工,每分鐘可達(dá)幾十件,用高速壓力機(jī)生產(chǎn),每分鐘可達(dá)數(shù)百件或千件以上。1.4 沖壓加工和沖模在生產(chǎn)中的地位河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)5由于冷沖壓加工具有上述突出的優(yōu)點(diǎn)，因此在批量生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用,在汽車(chē)，拖拉機(jī)，電機(jī)，電器儀表和日用品的生產(chǎn)中，已占據(jù)十分重要的地位，特別是在電子工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)中，已成為不可缺少的，主要加工方法之一，沖模在實(shí)現(xiàn)冷沖壓加工是必不可少的工藝設(shè)備，沒(méi)有先進(jìn)的模具技術(shù)，先進(jìn)的沖壓工藝就無(wú)法實(shí)現(xiàn)，眾所周知，產(chǎn)品要具有況爭(zhēng)能力，除了應(yīng)具有的先進(jìn)模具技術(shù)，穩(wěn)定的使用性能，結(jié)構(gòu)新穎，更新?lián)Q代快等特點(diǎn)外，還必須具有價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，這就需要采用先進(jìn)，高效的生產(chǎn)手段，不斷降低成本，要達(dá)到上述目的，途徑是多方面的，模具就是其中的重要因素之一，它的重要性早已為國(guó)內(nèi)外所重視,并為工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的發(fā)展過(guò)程所證實(shí)，在美國(guó)，日本等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家,模具工業(yè)年產(chǎn)值，早已超過(guò)了機(jī)床工業(yè)，在模具工業(yè)中沖模占的比例很大，由此可以看出冷沖壓與沖模在國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)中的重要地位.隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步和工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，沖壓及模具技術(shù)也在為斷革新與發(fā)展，主要表現(xiàn)以下方面：工藝分析計(jì)算方法現(xiàn)代化，近幾年來(lái),國(guó)外開(kāi)始采用有限變形的彈塑性有限元法，對(duì)復(fù)雜成形件的成形過(guò)程進(jìn)行應(yīng)力應(yīng)變分析和計(jì)算機(jī)模擬，以預(yù)測(cè)某一工藝方案對(duì)零件成形的可能性和會(huì)發(fā)生的問(wèn)題，將結(jié)果顯示在圖形終端上，供設(shè)計(jì)人員進(jìn)行修改和選擇，這樣，不但可以節(jié)省模具試用制費(fèi)用，縮短新產(chǎn)品的試制周期，而且可以逐步建立一套能結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際的先進(jìn)設(shè)計(jì)方法，既促進(jìn)了沖壓工藝的發(fā)展，也將使塑性成形理論逐步達(dá)到對(duì)生產(chǎn)實(shí)際的指導(dǎo)作用。修改和選擇，這樣，不但可以節(jié)省模具試用制費(fèi)用，縮短新產(chǎn)品的試制周期，而且可以逐步建立一套能結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際的先進(jìn)設(shè)計(jì)方法，既促進(jìn)了沖壓工藝的發(fā)展，也將使塑性成形理論逐步達(dá)到對(duì)生產(chǎn)實(shí)際的指導(dǎo)作用.在校學(xué)生設(shè)計(jì)是對(duì)手工設(shè)計(jì)的一種練習(xí)，也是為自己以后獨(dú)立設(shè)計(jì)的一種演練，在這個(gè)基礎(chǔ)階段，必須把一些基本的方法、步驟、公式、表格查法的掌握，才能為以后的設(shè)計(jì)服務(wù)。本次設(shè)計(jì)的任務(wù)是使同學(xué)們了解沖壓成型的基本原理；熟悉沖壓用材料、模具用材料以及沖壓用設(shè)備等；掌握各種沖壓工藝的成型方法，并具有初步解決生產(chǎn)中常出現(xiàn)的工藝問(wèn)題的能力；掌握各種沖壓模具的設(shè)計(jì)方法，并具有設(shè)計(jì)中等復(fù)雜程度沖壓模具能力。1.5 U 形彎曲模具設(shè)計(jì)的進(jìn)度1.了解目前國(guó)內(nèi)外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀，所用時(shí)間 20 天；2.確定加工方案，所用時(shí)間 5 天；河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)63.模具的設(shè)計(jì)，所用時(shí)間 30 天；4．模具的調(diào)試．所用時(shí)間 5 天2 彎曲件工藝分析2.1　工件圖及要求零件名稱(chēng)：彎曲板生產(chǎn)批量：大批量材料：H62料厚：4mm板寬：20mm河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)7工件圖此工件是小于 90 度 U 形彎曲件，零件圖（見(jiàn)上圖）中的尺寸公差為未注公差，在處理這類(lèi)零件公差時(shí)均按 IT14 級(jí)要求。彎曲圓角半徑 R 為 2.5mm，大于最小彎曲半徑（ ＝0.6ｔ＝0.6×4＝2.4ｍｍ） ，故此件形狀、尺寸、精度均滿(mǎn)足彎曲工藝的要求，minr可用彎曲工序加工。2.2 工藝方案的確定（1）該工件是基于預(yù)彎 U 形件上對(duì)左右兩側(cè)進(jìn)行，由所用材料 H62 的特性和壁厚可選零件圖中彎曲圓角為 R=2.5mm，具有良好工藝性的彎曲件，不僅能簡(jiǎn)化彎曲工藝過(guò)程和模具設(shè)計(jì)，而且能夠提高彎曲件的精度和節(jié)省材料。（2）零件圖中的尺寸公差為未注公差，在處理這類(lèi)零件公差等級(jí)是均按 IT14 要求，彎曲圓角半徑 R=2.5mm，大于最小彎曲半徑（Rmin=0.6t=0.6*4mm=2.4mm）,所以該工件形狀、尺寸、精度均滿(mǎn)足彎曲工藝的要求，可用壓彎工藝加工。由于在進(jìn)行直角彎曲時(shí)，如果彎邊過(guò)小，彎邊在模具上支持的長(zhǎng)度過(guò)小，不容易形成足夠的彎矩，將產(chǎn)生不規(guī)則變形，很難得到形狀準(zhǔn)確的零件。為避免這種情況，應(yīng)使彎邊高度 H>2.5t,當(dāng) H2.5*2=5mm，故不易產(chǎn)生缺陷。（3）板材彎曲零件的彎曲線與板料纖維方向的關(guān)系：冷沖壓使用的板料多是經(jīng)過(guò)軋制成形，金屬在軋制過(guò)程中形成了纖維方向（其纖維方向與軋制方向相同）軋制板材在各方向的性能是有差別的，材料沿纖維線方向塑性較好，所以彎曲板料或卷料時(shí)彎曲線最好與纖維方向垂直，這樣彎曲件不易開(kāi)裂。如果在同一零件上具有不同方向的彎曲，在考慮彎曲件排樣經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)，應(yīng)當(dāng)盡可能使彎曲線與纖維方向的夾角 a 不小于 30°。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，是拉伸應(yīng)力達(dá)到或超過(guò)抗拉強(qiáng)度，則板料彎曲存在一個(gè)最小圓角半徑允許值。R>rmin。當(dāng)圓角半徑必須小于最小圓角半徑時(shí)，可設(shè)法提高材料的塑性，例如將材料退火或在加熱狀態(tài)下彎曲。厚板可采用先開(kāi)槽或壓槽的方法，使彎曲部位的板料變薄，能防止彎曲部位開(kāi)裂。理論上講，彎曲圓角半徑最大值是沒(méi)有限制的，但也不宜過(guò)大，因?yàn)檫^(guò)大時(shí)，受到回彈的影響，彎曲角度與圓角半徑的精度都不易達(dá)到要求。（4）板材請(qǐng)按去零件的沖裁件毛刺面與彎曲方向：彎曲件的毛坯往往是經(jīng)沖裁落料而形成的，其沖裁的斷面一部分是光亮面，另一部分是毛刺面。彎曲件應(yīng)使其毛刺面作為彎曲件的內(nèi)側(cè)，當(dāng)必須將毛刺面置于外側(cè)時(shí)，應(yīng)盡量加大彎曲半徑，以避免開(kāi)裂。以上分析可得該零件所需的沖壓工序?yàn)閺澢?，采用彎鉤形單工序彎曲模。2.3 彎曲工藝計(jì)算　2.3.1 彎曲件毛坯展開(kāi)長(zhǎng)度的計(jì)算　當(dāng)彎曲圓角半徑較?。ǎ颍?.5ｔ）時(shí)，由于彎曲變形時(shí)不僅彎曲圓角部分變薄嚴(yán)重，而且與圓角部分相鄰的直邊部分也產(chǎn)生了一定的變薄，所以應(yīng)該按變形前后體積不變條件確定長(zhǎng)度。通常采用表 3.5 所示經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。當(dāng)彎曲圓角半徑較?。ǎ?0.5ｔ）時(shí)，由于變薄不嚴(yán)重，可按中性層展開(kāi)原則，?坯料總長(zhǎng)度等于彎曲件直線部分長(zhǎng)度和彎曲圓角部分應(yīng)變中性層長(zhǎng)度之和，即?。虖潱?()180rxt?????河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)9Ｌ總＝ 直＋ 彎L?＝ ＋ ＋1l2()80rxt???式中Ｌ彎--------------------彎曲件彎曲圓角部分長(zhǎng)度；Ｌ總---------坯料展開(kāi)總長(zhǎng)度-------------------彎曲中心角?因?yàn)椋遥?.5＞0.5×4，屬于圓角半徑較大的彎曲件。所以彎曲件的展開(kāi)長(zhǎng)度按直邊與圓角邊分段進(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。1) 由于Ｒ/ｔ＝2.5/4＝0.63，查表 3.4，得中性層位移系數(shù) X＝0.42變形區(qū)中性層曲率半徑 按式（3.7）計(jì)算?＝ｒ＋ｘｔ＝（2.5＋0.42×4）ｍｍ＝3.64?2) 毛坯尺寸（中性層長(zhǎng)度）Ｌ總＝ 直＋ 彎L?Ｌ彎＝ ＝ ｍｍ()180rxt???3.14*90.65.718?該零件毛坯展開(kāi)長(zhǎng)度為Ｌ總＝［（13－2－2.5）×2＋（60-2×4-2×2.5）＋5.71×2+2.86×2］ｍｍ＝83.2ｍｍ2.3.2 彎曲模工作部分尺寸計(jì)算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)，取凸模圓角的半徑ｒ凸等于或小于彎曲件內(nèi)側(cè)的圓角的半徑 r，但不能小于表 3.1 所示列的最小的彎曲半徑 。若彎曲件的minrｒ/ｔ小于最小相對(duì)彎曲半徑 /ｔ，則彎曲時(shí)應(yīng)取 ＞ ，　然后增加一道整minr凸rin形的工序，使得整形凸模的凸模圓角半徑 ＝ｒ。由于此工件ｒ /ｔ＝2.5/4＝0.63 較凸r小且Ｒ為 2.5ｍｍ，大于最小彎曲半徑（ ＝0.6ｔ＝ 2.4ｍｍ） ，故凸模圓角半徑為inｒ凸＝Ｒ＝2.5ｍｍ。河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)102) 凹模圓角半徑。凹模圓角的半徑 的大小對(duì)彎曲力以及對(duì)彎曲件的質(zhì)量均由影響。 過(guò)小會(huì)使彎凹r 凹r矩的彎曲力臂減小，毛坯沿凹模圓角滑入時(shí)的阻力很大，彎曲力增加，并易使工件表面擦傷甚至出現(xiàn)壓痕。凹模兩邊的圓角半徑應(yīng)一致，否則在彎曲時(shí)毛坯會(huì)發(fā)生偏移.實(shí)際生產(chǎn)中，通常根據(jù)材料的厚度來(lái)選擇。當(dāng)ｔ＜2ｍｍ時(shí)， ＝（3～6）ｔ；凹r當(dāng)ｔ＝2～4ｍｍ, ＝（2～3）ｔ；凹當(dāng)ｔ＞4ｍｍ， ＝2ｔ凹因?yàn)椴牧系暮穸葹?4ｍｍ，所以 ＝（2～3）ｔ，所以凹模圓角的半徑取凹r＝ 8ｍｍ。凹r3) 凹模工作部分深度的設(shè)計(jì)計(jì)算。凹模深度要適當(dāng)，若過(guò)小，則彎曲件兩端自有部分太長(zhǎng)，工件回彈大，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。對(duì)于Ｕ形彎曲模：若平直邊高度不大或要求兩邊平直，則凹模深度應(yīng)大于工件的深度；若彎曲件直邊較長(zhǎng)，且平直度要求不高，則凹模深度可以小于工件的高度。凹模工作部分的深度將決定板料的進(jìn)模深度，同時(shí)也影響到彎曲件直邊的平直度，對(duì)工件的尺寸精度造成一定的影響。此彎曲件：直邊高度為 13ｍｍ，板厚 4ｍｍ，查表 3.12 得凹模的底部最小厚度 ＝6ｍｍ，因此，凹模工作部分深度為直邊的高度加0h斜邊的高度加活動(dòng)凹模的高度加頂料板的厚度，即 ＝13＋4+12＋12＝45ｍｍ。凹R4) 凸凹模間隙。對(duì)于 U 形彎曲件，必須合理確定凸凹模之間的間隙。間隙過(guò)大，則回彈大，工件的形狀和尺寸不容易保證。間隙過(guò)小，會(huì)增加彎曲力，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一般可按下式計(jì)算彎曲有色金屬 min.2ZtCt??彎曲黑色金屬max.2tt河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)11式中 ————凸凹模單面間隙（mm）2Z———板料的最小厚度和最大厚度（mm）min`axtt—————板料厚度的基本尺寸（mm）C—————間隙系數(shù)，其值按表 3.14 選取 但當(dāng)工件精度要求不高或校正彎曲時(shí)，生產(chǎn)中常采用調(diào)整凸凹模間隙的方法來(lái)解決工件回彈問(wèn)題。設(shè)計(jì)彎曲模結(jié)構(gòu)時(shí)，常常把凹模做成可調(diào)式或鑲拼式。當(dāng)設(shè)計(jì)為可調(diào)式時(shí)，可以將模具的凸凹模間隙值 初選為材料厚度 t。2Z5） 凸凹模橫向尺寸及公差工件標(biāo)注外形尺寸時(shí)，以凹模為基準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算，間隙取在凸模上。查表 2.5 得0.2m0.3????凸 凹 ， 。凹模橫向尺寸 0.300.756.75*95mL??????????凹 凹凹 （ ） （ ）凸模橫向尺寸000min.2.29.7Z?????凸 凹 凸（ ） （ ）式中 L—彎 曲 件 的 基 本 尺 寸 （ ）· m凸 凹 凸 模 ， 凹 模 工 作 部 分 尺 寸 （ ）?彎 曲 件 尺 寸 公 差 （ ）_7~9IT?凸 凹， 凸 凹 模 制 造 公 差 ， 選 用 級(jí) 精 度 ， 一 般 取 凸 模 的 精 度 比 凹 模 精 度 高 一 級(jí)2z—凸 凹 模 單 面 間 隙 （ ）2.3.3 彎曲件回彈值的計(jì)算由于回彈值直接影響了彎曲件的形狀和尺寸，因此，在模具設(shè)計(jì)和制造時(shí)，必須要先考慮材料的回彈。通常是先根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)值和簡(jiǎn)單的計(jì)算和初步確定模具工作部分尺寸，然后在試模修正模具的相應(yīng)部分的形狀和尺寸。河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)12影響回彈的因素：材料的力學(xué)性能：由金屬變形特點(diǎn)可知，卸載時(shí)，彈性恢復(fù)的應(yīng)變量與材料的屈服極限成正比，與彈性模量 E 成反比，即 σs /E 越大，回彈越大。也就是說(shuō)材料的屈服極限 σs 越大，彈性模量 E 越小，彎曲變形的回彈也越大。因?yàn)椴牧系那O限 σs越高，材料在一定的變形程度下，其變形區(qū)斷面內(nèi)的應(yīng)力也越大，因而可以引起更大的彈性變形，所以回彈值也越大；而彈性模量 E 越大，則材料抵抗彈性變形的能力越強(qiáng)，所以回彈值越小。相對(duì)彎曲半徑 r/t：相對(duì)彎曲半徑 r/t 越小，則回彈值越小。因?yàn)橄鄬?duì)彎曲半徑r/t 越小，彎曲變形程度越大，變形區(qū)總的切向變形程度增大，塑性變形再總變形中占得比例增大，而相應(yīng)彈性變形的比例則減少，從而回彈值減少。反之，相對(duì)彎曲半徑r/t 越大，則回彈值越大，這也是 r/t 很大的工件不易彎曲成形的原因。彎曲中心角 α：彎曲中心角 α 越大，回彈角也越大，因?yàn)殡S著 α 增大，變形區(qū)段長(zhǎng)度增加，會(huì)談累積值也增大，回彈角也就越大但對(duì)曲率半徑的回彈沒(méi)有影響。彎曲方式：自有彎曲時(shí)，回彈值大；校正彎曲時(shí)，回彈值小。再無(wú)底彎曲模內(nèi)作自由彎曲時(shí)，會(huì)談最大；再有底彎曲模內(nèi)作自由彎曲時(shí)，會(huì)談最小。這是因?yàn)樾Ｕ龔澢鷷r(shí)，校正力比自有彎曲時(shí)的彎曲力大得多，使得變形區(qū)的應(yīng)力、應(yīng)變狀態(tài)與自由彎曲時(shí)有所不同。極大地校正彎曲力迫使變形區(qū)外側(cè)的拉應(yīng)力有所減小，而在外側(cè)中性層附近還出現(xiàn)與內(nèi)側(cè)相同的壓縮應(yīng)力。隨著校正力的增加，壓應(yīng)力區(qū)逐步向外側(cè)擴(kuò)展，致使變形區(qū)的大部分甚至全部斷面均出現(xiàn)壓縮應(yīng)力，卸載后內(nèi)、外兩側(cè)的回彈趨勢(shì)相互抵消，產(chǎn)生了減小回彈的效果。彎曲件形狀：一般，彎曲件形狀越復(fù)雜一次彎曲成形的數(shù)量越多，則彎曲時(shí)各部分相互牽制作用越大；彎曲中拉伸變形的成分越大，則回彈量越小，因此，一次彎曲成形時(shí)，U 型件的回彈量比 V 型件的回彈量小。磨具間隙：在彎曲 U 型件時(shí)，凸、凹模間隙對(duì)回彈角有較大的影響，間隙越大，會(huì)談?shì)^也越大。當(dāng)采用負(fù)間隙時(shí)，由于磨具對(duì)材料的擠壓作用，可使回彈角減小至最小值，甚至出現(xiàn)零或負(fù)值?？刂苹貜椀拇胧簭倪x用材料上采取措施。在滿(mǎn)足彎曲件使用要求的前提下，盡可能選用彈性模量E 大、屈服極限 σs 小、力學(xué)性能比較穩(wěn)定的材料，以減少?gòu)澢鷷r(shí)的回彈。河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)13改進(jìn)彎曲件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在彎曲件設(shè)計(jì)上改進(jìn)某些結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)彎曲件的剛度以減少回彈，比如：在彎曲變形區(qū)壓制加強(qiáng)筋，增加彎曲件的剛度。從工藝上采取措施：采用熱處理工藝。對(duì)一些硬材料或已經(jīng)冷作硬化的材料，彎曲前先進(jìn)行退火處理，降低其硬度以減少?gòu)澢鷷r(shí)的回彈，待彎曲后再淬硬。對(duì)回彈較大的材料，在條件允許的情況下，甚至可采用加熱彎曲。采用拉彎工藝。相對(duì)彎曲半徑很大的彎曲件，由于變形程度很小，變形區(qū)大部分或全部處于彈性變形狀態(tài)，彎曲回彈量很大，甚至根本無(wú)法成形，這時(shí)可以采用拉彎工藝。從模具結(jié)構(gòu)上采取措施。補(bǔ)償法。一般來(lái)說(shuō)，它是消除彎曲件回彈最簡(jiǎn)單的方法，在實(shí)際生產(chǎn)中廣泛使用。對(duì)于比較硬的材料，可根據(jù)回彈值對(duì)模具工作部分的形狀和尺寸進(jìn)行修正。對(duì)于軟材料（如：Q215、Q235、10、20 和 H62 等） ，其回彈角小于 5°時(shí)，可在模具上作出補(bǔ)償角并取較小的凸凹模間隙。單角彎曲時(shí)，根據(jù)回彈量的大小，將凸模圓角半徑和頂角預(yù)先做小些，然后調(diào)試修模，補(bǔ)償回彈。雙角彎曲時(shí)，可在凸模兩側(cè)分別作出回彈角或?qū)⒛＞叩撞孔龀蓤A弧形，利用底部向下的回彈作用，來(lái)補(bǔ)償彎曲件側(cè)壁的回彈。校正法。對(duì)于材料厚度在 0.8 以上，塑性比較好，且 r/t 又不大時(shí)，可以改變凸模結(jié)構(gòu)，使校正力集中在彎曲變形區(qū)，改變變形區(qū)應(yīng)力、應(yīng)變狀態(tài)，迫使材料內(nèi)、外側(cè)同為切向壓應(yīng)力，從而使內(nèi)、外側(cè)回彈趨勢(shì)相互抵消，以達(dá)到減少回彈的目的?？v向加壓法。采用軟凹模法。由于軟凹模能將壓力均勻的傳到材料上，使彎曲件與金屬凸模完全貼合，其回彈量比金屬凹模小的多。因此，可利用橡膠或聚氨酯凹模代替剛性金屬凹模進(jìn)行彎曲。金屬板材在塑性彎曲時(shí)總是伴隨著彈性變形，因此，當(dāng)工件彎曲后就會(huì)發(fā)生彈復(fù)。影響彈復(fù)量的因素很多，主要與材料的機(jī)械性能，板材的厚度，彎曲半徑的大小以及河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)14彎曲時(shí)校正力的大小有關(guān)，要在理論上計(jì)算彈復(fù)值是有困難的，通常在模具設(shè)計(jì)時(shí)按經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的數(shù)據(jù)來(lái)選擇，經(jīng)試沖后再對(duì)模具工作部分加以修正。確定彈復(fù)值的多少將直接影響彎曲件的質(zhì)量，通過(guò)經(jīng)驗(yàn)值以及查找資料得到回彈角。１）相對(duì)彎曲半徑較大時(shí)自由彎曲的回彈值?！? 當(dāng)相對(duì)彎曲半徑ｒ/ｔ 10 時(shí)，?回彈值比較大，卸載后彎曲件的彎曲角半徑和角度都發(fā)生了較大變化，此時(shí)，可以不考慮材料厚度的變化及應(yīng)力，應(yīng)變中性層的移動(dòng)，以簡(jiǎn)化計(jì)算。在這種情況下，凸模圓角半徑ｒ凸和凸模圓角部分中心角 可按下式進(jìn)行計(jì)算?凸srr13*tE???凸r?凸 凸式中　　　　ｒ凸——————凸模圓角半徑（ｍｍ）———————凸模圓角部分中心角凸ｒ———————彎曲件圓角半徑（ｍｍ）——————彎曲件圓角部分中心角?——————彎曲件材料的屈服極限（Ｍｐａ）s?Ｅ——————彎曲件材料的彈性模量（Ｍｐａ）ｔ——————彎曲件材料厚度（ｍｍ）２）相對(duì)彎曲半徑較小時(shí)自由彎曲的回彈值 當(dāng)彎曲件的相對(duì)彎曲半徑 r/t＜5時(shí)，由于變形程度大，卸載后彎曲半徑的變化很小，可以不予考慮，而僅考慮彎曲中心角的變化。當(dāng)彎曲件彎曲中心角不為 90 度時(shí)，其回彈角按下式計(jì)算90???式中　　　 ——————彎曲件的彎曲中心角為 時(shí)的回彈角???—————彎曲中90 心角為 90 度時(shí)的回彈角河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)15——————彎曲件的彎曲中心角?第一次彎曲時(shí)彎曲中心角為 90 度，因此查相關(guān)手冊(cè)，取回彈角為 3 度，第二次彎曲時(shí)彎曲角為 45 度時(shí)，由以上公式得90???45*31.?即彎曲角為 45 度時(shí)的回彈角為 1.5 度。2.3.4 彎曲力的計(jì)算Ｕ形件校正彎曲時(shí)，在進(jìn)行校正彎曲前是自由彎曲，彎曲力 為：形 自 由 彎 曲uF= = =16.58kN形 自 由 彎 曲uFtrk7.0b2??B42.5370*1*.2?頂件力 F 頂可近似取自由彎曲力的 0.3—0.8 倍，即F 頂＝（0.3－0.8） ＝ ＝ ｋＮ形 自 由 彎 曲u 58.16*.03）（ ?）（ 26.1397.4?取 F 頂=13kN。校正彎曲時(shí)，校正彎曲力最大值在壓力機(jī)工作到下止點(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)存在的，因此查表３.７得ｐ＝70ＭｐＡ，所以校正力Ｆ校為：Ｆ校＝Ａｐ＝（20*60）*70＝84ＫＮ所以第一次彎曲時(shí)：Ｆ＝ ＋Ｆ校＝16.58＋84＝100.58ＫＮ形 自 由 彎 曲uF第二次彎曲時(shí)：= ＝ ＝16.58ＫＮ形 自 由 彎 曲utrk7.0b2??B42.5370*1*7.02?對(duì)于校正彎曲，由于校正彎曲力比頂件力大的多，故頂件力可以忽略，但這里為了保險(xiǎn)起見(jiàn)，在計(jì)算壓力機(jī)公稱(chēng)壓力時(shí)，還是將頂件力考慮進(jìn)去。河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)16Ｆ壓機(jī) KNF）（）（）（）） （（ 頂校 126384*.123.12 ????????綜合考慮以上得，初選壓力機(jī)型號(hào)為 JB23—16.2.4 模具總體設(shè)計(jì)模具總體設(shè)計(jì)包括：模具類(lèi)型的確定好模具結(jié)構(gòu)形式的確定.2.4.1 模具類(lèi)型的確定沖模的類(lèi)型與沖壓工藝方案是相互對(duì)應(yīng)的，兩者都是根據(jù)生產(chǎn)批量，零件形狀和尺寸，零件質(zhì)量要求，材料性質(zhì)和厚度，沖壓設(shè)備和制模條件，操作因素等確定。復(fù)合模可以沖尺寸較大的零件，但對(duì)材料厚度，孔心距，孔邊距又一定的限制；級(jí)進(jìn)模沖小型零件，尤其是形狀復(fù)雜的異形件，但級(jí)進(jìn)模輪廓尺寸受壓力機(jī)臺(tái)面尺寸的限制；單工序模不受零件尺寸和板厚的限制。復(fù)合模沖壓比單工序模具沖壓的沖件質(zhì)量好；而級(jí)進(jìn)模的沖壓件質(zhì)量一般介于單工序模與復(fù)合模之間。由于采用沖壓工藝方案為彎曲，所以采用單工序彎曲模。2.4.2 模具結(jié)構(gòu)形式的確定模具類(lèi)型確定后，還要確定模具的具體結(jié)構(gòu)形式，主要包括：送料與定位方式的確定，卸料與出件方式的確定，工作零件的結(jié)構(gòu)及其固定方式的確定，模具精度及導(dǎo)向方式的確定等。對(duì)于復(fù)雜的彎曲模及其他需要改變沖壓力方向和工作零件運(yùn)動(dòng)方向的模具，還要確定傳力和運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。由于該模具采用單工序彎曲模，上模主要有上模座，凸模，模柄，墊板，斜楔和凸模固定板等零件組成；下模主要有下模座，頂料板，活動(dòng)凹模，蓋板，支撐板，彈簧，彈簧管，頂桿和定位板等零件組成。彎曲工件有下面的彈簧頂出。2.5 模具主要零部件的設(shè)計(jì)2.5.1 彎曲凸模、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于制件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單精度要求不高，所以采用凸模和凹模分開(kāi)加工的方法制作凸凹模。這時(shí)需要分別計(jì)算和標(biāo)注凸模和凹模的尺寸和公差。由于該工件是沿著工件彎曲角的中心線方向彎曲的， 所以工件是簡(jiǎn)單的 U 型彎曲，只需確定彎曲的角度即可，有零件圖可知，零件的彎曲角為 90°和 45°，因?yàn)閺澢鷷r(shí)河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)17有回彈存在，且回彈角為 3°，所以可將凸模彎曲角做成為 87°和 42°，凹模彎曲角做成 90°和 45°。凸模材料選用 Cr12MoV，熱處理硬度為 60～64HRC，凹模材料選用 Cr1212MoV， 熱處理硬度為 60～62HRC，凸凹模形式如下圖所示凸模結(jié)構(gòu)30+0.62 A曉62凹模結(jié)構(gòu)2.5.2 模柄的設(shè)計(jì)模柄的作用是固定上模座于壓力機(jī)滑塊上時(shí)使模具的壓力中心與壓力機(jī)的壓力中心保證一致,所以,模柄的長(zhǎng)度不得大于壓力機(jī)滑塊內(nèi)模柄孔的深度,模柄直徑應(yīng)與模柄孔直徑一致.根據(jù)模具的總體特點(diǎn),選用整體式模柄,其結(jié)構(gòu)形式如下圖所示河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)18整體式模柄2.5.3 螺釘和銷(xiāo)釘?shù)脑O(shè)計(jì)螺釘和銷(xiāo)釘都是標(biāo)準(zhǔn)件,設(shè)計(jì)模具時(shí)按標(biāo)準(zhǔn)選用即可,螺釘用于固定模具零件，一般選用內(nèi)六角螺釘;銷(xiāo)釘起定位作用,常用圓柱銷(xiāo)釘.螺釘，銷(xiāo)釘規(guī)格應(yīng)根據(jù)沖壓大小，凹模厚度等確定，選用銷(xiāo)釘?shù)男吞?hào)為 φ8×90，螺釘?shù)男吞?hào)為 M16×60，螺釘，銷(xiāo)釘?shù)牟牧隙伎刹捎?45 鋼。2.5.4 下模座的設(shè)計(jì)下模座的材料選用 HT200，規(guī)格為 200×450，熱處理硬度為 43～48HRC。2.5.5 彈簧的設(shè)計(jì)根據(jù)模具結(jié)構(gòu)彈簧，彈簧所需的預(yù)壓力為Ｆ０ ＝13ｋＮ卸F?根據(jù)預(yù)壓力和模具結(jié)構(gòu)尺寸，初選序號(hào)為 73～77 的彈簧，其最大工作負(fù)荷Ｆ０＝21ｋＮ＞13ｋＮ。雖然彈簧的最大工作負(fù)荷符合要求，但其彈簧太長(zhǎng)，會(huì)使模具的高度增加，所以選用最大工作負(fù)荷為 21ｋＮ范圍內(nèi)的彈簧。試選 78～83 號(hào)中的 79 號(hào)彈簧，校核檢驗(yàn)彈簧最大許可壓縮量Ｌｍａｘ＞彈簧實(shí)際總壓縮量Ｌ總。79 號(hào)彈簧的具體參數(shù)是：彈簧外徑Ｄ＝55ｍｍ，材料直徑ｄ＝9ｍｍ，自由高度Ｈ０＝120ｍｍ，節(jié)距ｔ＝14.5ｍｍ，Ｆ０＝21ｋＮ，極限載荷時(shí)彈簧高度為88.4ｍｍ?！　　　　　　　　　　　　椈勺畲罂蓧嚎s量　Ｌｍａｘ＝（120-88.4）＝31.6mm河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)19彈簧預(yù)壓縮量 L`= ｍ ｍ＝＝ＬＦ ｍ ａ ｘ０卸 6.1932?F校核：卸料板工作行程 t+h1+h2=（4+1+0.5）=5.5mm凸模刃磨量和調(diào)節(jié)量　　h3=6mm彈簧實(shí)際總壓縮量　L 總=L‘＋t+h1+h2+h3=19.6+5.5+6=27.1mm由于 31.6mm＞27.1,即Ｌｍａｘ＞L 總，所以所選彈簧是合適的。79 號(hào)彈簧的規(guī)格為：外徑：Ｄ＝55mm鋼絲直徑：d=9.0mm自由高度：H0=120mm裝配高度：H2＝H0-L’=120-19.6=100.4mm彈簧的窩座深度：ｈ=H0-Lmax+h 卸料板+t+1-h 修模=120-31.6+16+4+1-77-6=24.4mm彈簧的外漏高度：H3=H2-h-h 卸料板窩深＝100.4-24.4-7=69mm2.5.6 模架的設(shè)計(jì)　模架各零件標(biāo)記如下：上模座：300*250*50下模座：300*250*65模 柄：φ40mm×60mm 墊板厚度：300*250*`15頂件板厚度:60*20*12凸模固定板的厚度:300*250*25　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)202.6 沖壓設(shè)備的選定初選壓力機(jī)的公稱(chēng)壓力為 160ＫＮ，即 JB23——16 型壓力機(jī)。2.6.1 壓力機(jī)的選用壓力機(jī)的選用是根據(jù)沖壓工藝性質(zhì)，沖壓件批量大小，模具尺寸精度。變形力大小，設(shè)備情況。最大閉合高度： 220mm。最大裝模高度： 180mm。連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度： 45mm。壓力機(jī)工作臺(tái)尺寸（前后×左右）：300mm×450mm。模柄孔尺寸（直徑×深度）：φ40mm×60mm，最大傾斜角度： 35°沖壓設(shè)備與沖壓工藝的關(guān)系沖壓設(shè)備類(lèi)型 壓彎 沖裁 生產(chǎn)量小行程 不適用 高中行程 較高曲柄壓力機(jī)大行程適用適用較高雙動(dòng)拉伸壓力機(jī) 不適用 不適用 較高摩擦壓力機(jī) 適用 可用 低液壓機(jī) 無(wú) 不適用 低液壓機(jī)在小批量和大型拉深彎曲和成形件的生產(chǎn)中多選用液壓機(jī)，但液壓機(jī)一般不適用于沖裁工作并且彎曲成形式生產(chǎn)率低。本設(shè)計(jì)中沖壓設(shè)備選用曲柄壓力機(jī)，而該壓力機(jī)有分為開(kāi)式壓力機(jī)和閉式壓力機(jī)。河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)21在中小型的沖裁件，彎曲件成淺拉伸機(jī)的壓力生產(chǎn)中，主要選用開(kāi)式壓力機(jī)。在大中型和精度要求要求高的沖壓件的生產(chǎn)中，主要選用閉式壓力機(jī)。經(jīng)過(guò)上邊對(duì)比可得沖壓設(shè)備選用開(kāi)式曲柄壓力機(jī)，即初選壓力機(jī)型號(hào)為 JB-23-162.6.2 沖壓設(shè)備的選擇沖壓設(shè)備的選擇主要是根據(jù)沖壓工藝性質(zhì)、生產(chǎn)批量、沖壓件的幾何形狀尺寸和精度要求等因素來(lái)確定的。沖壓生產(chǎn)常用的設(shè)備很多。選用設(shè)備時(shí)，應(yīng)主要考慮下述因素：① 沖壓設(shè)備的型號(hào)和工作形式是否適用于完成的工序；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(mǎn)嘴應(yīng)完成工序的需要③ 沖壓設(shè)備的裝模高度、工作臺(tái)面尺寸、行程等是否適合應(yīng)完成工序所用的模具④ 沖壓設(shè)備的行程次數(shù)是否滿(mǎn)足生產(chǎn)率的要求等。2.6.3 壓力機(jī)校核：由于彎曲模不是標(biāo)準(zhǔn)的的模架，因而，需要自行設(shè)計(jì)。取上模座的高度為35ｍｍ，模柄高度 H=（H 上+H 下）=（60+40）mm=100mm，凸模 H=（H 上+H 下）=（40+20）=６０mm，凹模Ｈ＝35ｍｍ，墊板的高度為 15ｍｍ，下模座 H=50mm，中間的安全距離為 25ｍｍ。彎曲模閉合高度是指沖床運(yùn)行到下止點(diǎn)時(shí)，模具工作狀態(tài)的高度，模具的閉合高度是指模具工作行程終了時(shí)，上模座上平面至下模座下平面之間的距離。故模具閉合高度 Hd 為：Ｈ＝Ｈ上模座＋Ｈ凸模固定板＋Ｈ凹模＋Ｈ墊板＋Ｈ下模座＋Ｈ安全距離＝（35＋25＋35＋15＋50＋25）ｍｍ＝185ｍｍ壓力機(jī)能滿(mǎn)足模具使用要求。2.7 繪制模具總裝圖河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)22彎曲板的模具圖如圖所總 結(jié)本課程設(shè)計(jì)是我們進(jìn)行完了三年的模具設(shè)計(jì)與制造專(zhuān)業(yè)課程后進(jìn)行的，它是對(duì)我們?nèi)陙?lái)所學(xué)課程的又一次深入、系統(tǒng)的綜合性的復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)踐的訓(xùn)練。它在我們的學(xué)習(xí)中占有重要的地位。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我從新系統(tǒng)的復(fù)習(xí)了所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)同時(shí)也鞏固了先前學(xué)到了河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)24的知識(shí)，同時(shí)感觸最深刻的是：所學(xué)知識(shí)只有在應(yīng)用中才能在更深刻理解和長(zhǎng)時(shí)間記憶。對(duì)一些原來(lái)一知半解的理論也有了進(jìn)一步的的認(rèn)識(shí)。特別是原來(lái)所學(xué)的一些專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課：如機(jī)械制圖、模具材料、公差配合與技術(shù)測(cè)量、冷沖模具設(shè)計(jì)與制造等有了更深刻的理解，使我進(jìn)一步的了解了怎樣將這些知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際的設(shè)計(jì)中。同時(shí)還使我更清楚了模具設(shè)計(jì)過(guò)程中要考慮的問(wèn)題，如怎樣使制造的模具既能滿(mǎn)足使用要求又不浪費(fèi)材料，保證工件的經(jīng)濟(jì)性，加工工藝的合理性。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中通過(guò)沖壓手冊(cè)、模具制造簡(jiǎn)明手冊(cè)、模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)等隊(duì)要設(shè)計(jì)的問(wèn)題進(jìn)行查詢(xún)，我了解了通過(guò)更多的途徑去了解我要做的設(shè)計(jì)，使設(shè)計(jì)更具合理性。也使我學(xué)會(huì)了設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)資料的查詢(xún)和運(yùn)用。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我更加深入地學(xué)習(xí)了冷沖壓技術(shù)工作設(shè)計(jì)的內(nèi)容。冷沖壓技術(shù)工作設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括冷沖壓工藝設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)及沖模制造三方面內(nèi)容，盡管三者的工作內(nèi)容不同，但三者之間存在著相互滲透、相互補(bǔ)充、相互依存的關(guān)系。冷沖壓工藝設(shè)計(jì)是針對(duì)給定的產(chǎn)品圖樣，根據(jù)其生產(chǎn)批量的大小、沖壓設(shè)備的類(lèi)型規(guī)格、模具制造能力及工人技術(shù)水平等具體生產(chǎn)條件，從對(duì)產(chǎn)品零件圖的沖壓工藝性分析入手經(jīng)過(guò)必要的工藝計(jì)算，制定出合理的工藝方案，最后編寫(xiě)沖壓工藝卡的一個(gè)綜合分析、計(jì)算、設(shè)計(jì)過(guò)程。沖壓工藝方案的確定包括工序性質(zhì)、數(shù)量的確定，工序順序的安排，工序組合方式及工序定位方式的確定等內(nèi)容。沖壓模具設(shè)計(jì)則是依據(jù)制定的沖壓工藝規(guī)程，在認(rèn)真考慮毛坯的定位、出件、廢料排出諸問(wèn)題以及模具的制造維修方便、操作安全可靠等因素后，設(shè)計(jì)計(jì)算并構(gòu)思出與沖壓設(shè)備相適應(yīng)的模具總體結(jié)構(gòu)，然后繪制出模具總裝圖和所有非標(biāo)準(zhǔn)零件圖的整個(gè)設(shè)計(jì)繪圖過(guò)程。歷經(jīng)近三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束，在這次畢業(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，請(qǐng)教各位老師有關(guān)模具方面的問(wèn)題，并且和同學(xué)的探討，模具設(shè)計(jì)在實(shí)際中可能遇到的具體問(wèn)題，使我在這短暫的時(shí)間里，對(duì)模具的認(rèn)識(shí)有了一個(gè)質(zhì)的飛躍。從陌生到開(kāi)始接觸，從了解到熟悉，這是每個(gè)人學(xué)習(xí)事物所必經(jīng)的一般過(guò)程，我對(duì)模具的認(rèn)識(shí)過(guò)程亦是如此。經(jīng)過(guò)近三個(gè)月的努力，我相信這次畢業(yè)設(shè)計(jì)一定能為三年的大學(xué)生涯劃上一個(gè)圓滿(mǎn)的句號(hào)，為將來(lái)的事業(yè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)25參考文獻(xiàn)[1]王孝培主編.沖壓手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990[2]李紹林主編.實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)[ 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