電腦后箱擋片的沖壓模具設(shè)計(jì)-級進(jìn)模說明書

電腦后箱擋片的沖壓模具設(shè)計(jì)-級進(jìn)模說明書,電腦,后箱擋片,沖壓,模具設(shè)計(jì),級進(jìn)模,說明書,仿單 1電 腦 后 箱 擋 片 模 具 設(shè) 計(jì)The Design of the computer box baffle of metal stamping die design摘 要電腦后箱擋片是需要大量生產(chǎn)的零件。為了提高加工精度和生產(chǎn)效率，需要設(shè)計(jì)一部模具來改善它的加工情況。本課題設(shè)計(jì)為電腦擋片的冷沖壓模具設(shè)計(jì)，根據(jù)設(shè)計(jì)零件的材料、尺寸、生產(chǎn)要求等等，首先進(jìn)行零件的工藝性分析，確定沖裁工藝方案及模具結(jié)構(gòu)方案，進(jìn)而通過工藝設(shè)計(jì)計(jì)算，確定排樣的方案以及板料的切割，計(jì)算沖裁力、彎曲力，確定沖裁中心，計(jì)算凸凹模刃口尺寸及公差，初選壓力機(jī)，設(shè)計(jì)并選取零部件，進(jìn)行校核，繪制模具裝配草圖。其中在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，主導(dǎo)對凸模、凹模、凸模固定板、定位零件、模架、緊固件進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并且在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的同時(shí)對部分零部件進(jìn)行加工工藝分析，完成這篇畢業(yè)設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞： 電腦后箱擋片； 冷沖壓； 裝配圖； 工藝分析2AbstractThe computer box baffle is needed to mass production of parts. In order to improve the machining accuracy and efficiency, to design a mold to improve its processing conditions. This topic designed as a the computer box baffle of cold stamping die design, parts of the material according to the design, dimensions, manufacturing requirements, etc., for the first part of the process of analysis to determine the blanking process solutions and mold structure of the program, and then through the process design calculations, programs and determine nesting sheet metal cutting, punching calculation, bending, determined punching center, computer punch blade dimensions and tolerances, primaries press, and select components designed for school nuclear, mold assembly drawing sketches. Which in the structural design, the dominant right punch and die, punch fixed plate, positioning parts, mold, fasteners were designed, and in the structural design of components for processing on the part of both process analysis, the completion of this graduation.Key words: The computer box baffle; cold stamping; assembly drawing; Process Analysis3目 錄前言…………………………………………………………………………………(1)第一章 概述……………………………………………………………………(3) 第一節(jié) 設(shè)計(jì)的目的及要求…………………………………………………….(4)第二節(jié) 設(shè)計(jì)任務(wù)……………………………………………………………….(4) 第二章 前期準(zhǔn)備及零件的工藝性分析………………………………………….(6)第一節(jié) 前期準(zhǔn)備…………………………………………………………………(6)第二節(jié) 制件的工藝性分析及材料性能…………………………………………(7)第三章 零件的加工工藝方案…………………………………………………….(9)第一節(jié) 工藝方案的擬定排樣的設(shè)計(jì)與計(jì)算…………………………………. (9)第二節(jié) 設(shè)計(jì)工藝計(jì)算………………………………………………………….(10)第三節(jié) 排樣的設(shè)計(jì)與計(jì)算…………………………………………………….(11)第四章 模具結(jié)構(gòu)的確定………………………………………………………(13)第五章 模具壓力的計(jì)算及壓力中心的確定……………………………………(14)第一節(jié) 模具工作壓力的計(jì)算………………………………………………….(14)第二節(jié) 模具壓力中心的計(jì)算………………………………………………….(17)第六章 凸、凹模工作部分尺寸計(jì)算……………………………………………(19)第一節(jié) 凸、凹模刃口尺寸計(jì)算……………………………………………….(19)第二節(jié) 成形工序凸、凹模工作部分尺寸計(jì)算……………………………….(23)第七章 模具中主要零件的設(shè)計(jì)………………………………………………(25)第一節(jié) 工藝零件的設(shè)計(jì)……………………………………………………….(25)第二節(jié) 結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計(jì)……………………………………………………….(28)第三節(jié) 彈性元件的選用與計(jì)算……………………………………………….(30)第八章 沖壓設(shè)備的選取及凸模強(qiáng)度的校核……………………………………(32)第一節(jié) 壓力機(jī)的選擇………………………………………………………….(32)第二節(jié) 凸模強(qiáng)度校核………………………………………………………….(32)第九章 模具材料及熱處理………………………………………………………(34)第一節(jié) 模具零件材料的選擇………………………………………………….(34)第二節(jié) 材料熱處理…………………………………………………………….(35)第十章 模具加工工藝…………………………………………………………(37)第一節(jié) 模具電火花成形加工………………………………………………….(37)第二節(jié) 模具電火花線切割加工……………………………………………….(38)第十一章 模具的裝配和調(diào)試……………………………………………………(40)4第一節(jié) 裝配要求……………………………………………………………….(40)第二節(jié) 裝配方案……………………………………………………………….(40)第三節(jié) 模具的試沖和調(diào)整…………………………………………………….(42)結(jié) 論……………………………………………………………………………(43)參考文獻(xiàn) ……………………………………………………………… ……(44)致 謝 ………………………………………………………………… ……(45)附 錄 ………………………………………………………………… ……(46)5前言隨著我國模具行業(yè)的發(fā)展，簡單模具的設(shè)計(jì)以及制造都沒有困難，模具行業(yè)已向復(fù)雜、高效、大型、精密、多功能和長壽命方向發(fā)展。模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日趨廣泛，模具標(biāo)準(zhǔn)化和模具標(biāo)準(zhǔn)件應(yīng)用會極大的影響模具制造周期。使用模具標(biāo)準(zhǔn)件不但可以縮短模具制造周期，而且能提高模具質(zhì)量并且降低模具制造成本。此外使用計(jì)算機(jī)控制以及機(jī)械手操作的快捷換模裝置、快速試模裝置技術(shù)也會得到發(fā)展和提高。 模具制造面對的都是個(gè)性化的需求，模具制造是直接參與到新產(chǎn)品開發(fā)中的前端制造，每個(gè)機(jī)械新產(chǎn)品的誕生都要首先從模具制造開始，每一套模具的制造幾乎都是從模具結(jié)構(gòu)、樣式、應(yīng)用新材料等方面展開創(chuàng)新，模具制件在生產(chǎn)使用中的速度、效益的統(tǒng)一提升和模具質(zhì)量、模具結(jié)構(gòu)都有著最直接的聯(lián)系，要優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、增加高檔機(jī)械產(chǎn)品的比例也要由模具設(shè)計(jì)制造來實(shí)現(xiàn)。通過模具成形的零件快速、優(yōu)質(zhì)、低耗，充分體現(xiàn)了國家可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略及科學(xué)發(fā)展觀，模具工業(yè)的發(fā)展極其提升必然將對我國建設(shè)創(chuàng)新型國家起到重要作用。2009 年 3 月，國務(wù)院發(fā)表的《裝備制造業(yè)調(diào)整振興規(guī)劃》中，在“抓住九大產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)項(xiàng)目，實(shí)施裝備自主化”的內(nèi)容中，第八項(xiàng)“電子信息產(chǎn)業(yè)”中就提出“電子設(shè)備儀器及工模具等為重點(diǎn)，推進(jìn)信息化裝備自主化”,在 “加工輔具”、 “提高四大配套產(chǎn)品制造水平、夯實(shí)產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)”中提出“重點(diǎn)發(fā)展精密沖壓模具、大型精密型腔模具、高檔模具標(biāo)準(zhǔn)件”,“特種原材料”中將“模具用鋼”提到重要位置。模具作為基礎(chǔ)件、基礎(chǔ)裝備，被非常重要的列入規(guī)劃之中。工業(yè)產(chǎn)品大量生產(chǎn)以及新產(chǎn)品開發(fā)都離不開模具，用模具生產(chǎn)出的制件所達(dá)到的高一致性、高復(fù)雜程度、高精度、高生產(chǎn)率以及低耗能、低耗材，使模具工業(yè)在制造業(yè)中的地位愈來愈重要，隨著產(chǎn)品更新?lián)Q代愈來愈快，新產(chǎn)品不斷地涌現(xiàn)，新技術(shù)日新月異，模具的使用范圍已愈來愈廣，對模具的要求也愈來愈高。 優(yōu)惠政策為模具行業(yè)的發(fā)展提供了良好的環(huán)境。在國家產(chǎn)業(yè)政策以及有關(guān)配套政策的導(dǎo)向之下，近年來已有很多地方相繼出臺了一部分支持當(dāng)?shù)啬＞吖I(yè)發(fā)展的優(yōu)惠政策，或見諸于文件，或見諸于行動，都已收到相當(dāng)好的效果。與此同時(shí)，模具工業(yè)的高速發(fā)展也促進(jìn)了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的繁榮。伴隨著各地之間交流活動的日趨頻繁，相信對模具工業(yè)發(fā)展有利的政策，以及因此而帶來的良好的發(fā)展環(huán)境將有望進(jìn)一步優(yōu)化。規(guī)模經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生效益，模具集群生產(chǎn)行業(yè)發(fā)展迅速。在“小而精”的專業(yè)化不斷發(fā)展的同時(shí)，近些年來，規(guī)模效應(yīng)已被政府愈加重視。除了把企業(yè)做好做強(qiáng)做大，使規(guī)模經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生效益之外，模具集群生產(chǎn)也在不斷地顯示其巨大的優(yōu)越性，因此“模具城” 、 “模具生產(chǎn)基地” 、 “模6具園區(qū)”等各種集群生產(chǎn)形式在全國大范圍迅速發(fā)展。 國際模具資本向我國轉(zhuǎn)移的趨勢已十分明顯，模具出口前景喜人。因?yàn)槲覈＞咛貏e是中、低檔模具在國際模具市場上存在著較大的價(jià)格優(yōu)勢，有的模具價(jià)格甚至只有國際模具市場的幾分之一，再加上我國有較低廉且優(yōu)質(zhì)的勞動力資源以及較好的基礎(chǔ)配套設(shè)施和技術(shù)基礎(chǔ)，所以近幾年來，外商在我國模具行業(yè)的投資額度一年比一年大，來到我國采購模具的跨國公司也愈來愈多。針對于我國模具行業(yè)的現(xiàn)狀，大力發(fā)展并推廣信息化、數(shù)字化技術(shù)是極其關(guān)鍵的，同時(shí)應(yīng)在政策上倡導(dǎo)具有較強(qiáng)能力的企業(yè)單位研發(fā)新的設(shè)計(jì)作品，在模具設(shè)計(jì)制造方面向復(fù)雜、高精度、長壽命模具上面爭取有更大的突破。努力提高企業(yè)的管理水平，促進(jìn)模具標(biāo)準(zhǔn)件上水平、上規(guī)模、上品種；一步步地建立起適應(yīng)我國國情的人才培訓(xùn)，模具科研、設(shè)計(jì)和生產(chǎn)體系，不僅要使我國進(jìn)一步成為模具設(shè)計(jì)生產(chǎn)大國，更要努力使我國逐步成為模具設(shè)計(jì)生產(chǎn)強(qiáng)國。7第一章 概述模具是工業(yè)生產(chǎn)中的基本工藝裝備，是一種高附加值的精尖技術(shù)密集型產(chǎn)品，同時(shí)也是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域，其技術(shù)水平的高低已經(jīng)成為衡量一個(gè)國家制造水準(zhǔn)的重要標(biāo)志。隨著國民經(jīng)濟(jì)和工業(yè)產(chǎn)品技術(shù)的不斷發(fā)展，各行業(yè)對模具的需求量愈來愈大，技術(shù)要求也愈來愈高。目前我國模具工業(yè)的發(fā)展步伐日趨加快， “十一五期間”產(chǎn)品發(fā)展重點(diǎn)主要應(yīng)表現(xiàn)在：（1）主要模具標(biāo)準(zhǔn)件；（2）大型及精密塑料模；（3）精密沖模； （4）汽車覆蓋件模；（5）其它高技術(shù)含量的模具。 目前我國模具年生產(chǎn)總量雖已位居世界第三，其中，沖壓模占模具總量 40%以上 ，但在整個(gè)模具設(shè)計(jì)制造水準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)化水平上，與德、美、日等發(fā)達(dá)國家相比還存在相當(dāng)大的距離。以大覆蓋件沖模為例子，我國已能生產(chǎn)一部分轎車覆蓋件模具。轎車覆蓋件模具設(shè)計(jì)、制造難度大，質(zhì)量和精度要求高，代表該種類模具的水平。在設(shè)計(jì)制造方法及手段上已大體達(dá)到世界水平，模具結(jié)構(gòu)功能方面也趨近國際水平，在轎車模具國產(chǎn)化過程中前進(jìn)了一大步。但在制造品質(zhì)、精度、制造周期和成本方面，與國外相比還存在一定的差距。標(biāo)志沖模技術(shù)水平的多工位級進(jìn)模、多功能模具，是我國重點(diǎn)發(fā)展的精密模具種類，在精度、壽命、模具結(jié)構(gòu)和功能上，與外國多工位級進(jìn)模和多功能模具相比，還存在一定差距。沖壓成形作為現(xiàn)代工業(yè)中一種很重要的加工方法，用來生產(chǎn)各種板料零件,具有許多獨(dú)特的優(yōu)勢，其成形件具有重量輕、剛度大、強(qiáng)度高、互換性好、經(jīng)濟(jì)性好、生產(chǎn)過程便于實(shí)現(xiàn)自動化及生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)，是一種其他加工方法所不能相比和無法替代的先進(jìn)制造技術(shù)，在制造業(yè)中有很強(qiáng)的競爭力，被廣泛應(yīng)用于汽車、機(jī)械、能源、信息、航空航天、國防工業(yè)以及日常生活的生產(chǎn)之中。 在應(yīng)用了力學(xué)、數(shù)學(xué)、金屬材料學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)械科學(xué)以及控制等方面的知識后，已形成了沖壓學(xué)科的成形基本理論。以沖壓產(chǎn)品為龍頭，模具為中心，應(yīng)用現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，在產(chǎn)品的巨大市場需求推動和刺激下，沖壓成形技術(shù)對國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化和提高人民生活水平方面起到越來越重要的作用。 最近幾十年，沖壓技術(shù)發(fā)生了飛速的發(fā)展，其不僅表現(xiàn)在許多新工藝與新技術(shù)在生產(chǎn)的大范圍應(yīng)用上，如：高能率成形、軟模具成形、旋壓成形等，更重要的是，人們對沖壓技術(shù)的認(rèn)識和掌握的程度有了很大飛躍。 當(dāng)代沖壓生產(chǎn)是大規(guī)模繼續(xù)作業(yè)的制造方式，因高新技術(shù)的參與和介入，沖壓生產(chǎn)方式由早期的手工操作逐步進(jìn)化為集成制造。生產(chǎn)過程逐步實(shí)現(xiàn)自動8化、機(jī)械化，并且正在向集成化、智能化的方向發(fā)展。實(shí)現(xiàn)自動化沖壓，表現(xiàn)出節(jié)材安全、高效等優(yōu)點(diǎn)，是沖壓生產(chǎn)的發(fā)展方向。設(shè)計(jì)任務(wù)：一、設(shè)計(jì)題目：電腦后箱擋片模具設(shè)計(jì)二、材 料：Q235三、厚 度：0.8mm四、技術(shù)要求：（一）制造精度為 IT12，表面光滑無毛刺。（二）要求大批量生產(chǎn)。五、制件圖（圖 1-1）圖 1-1 制件三視圖9第二章 前期準(zhǔn)備及零件的工藝性分析第一節(jié) 前期準(zhǔn)備一、研究設(shè)計(jì)任務(wù)：(一) 分析理解產(chǎn)品制件圖紙： 1、 制件圖作為制定沖壓工藝設(shè)計(jì)方案及設(shè)計(jì)模具的基本依據(jù)，在沖模設(shè)計(jì)之前，先要仔細(xì)分析沖壓件產(chǎn)品的零件圖。從制件的零件圖入手，進(jìn)行沖壓件工藝分析及經(jīng)濟(jì)性分析。該制件的沖壓工藝包括了沖孔、脹形、彎曲、落料；2、 本制件要求大批量加工生產(chǎn)，應(yīng)采用多件同時(shí)加工或者多工位加工的模具，用來降低模具的成本。二、調(diào)研生產(chǎn)狀況（一）了解沖壓模的加工狀況：1、模具零件的加工方法；2、毛坯的配置方式；3、機(jī)械加工方法；4、熱處理方式；5、模具裝配工藝進(jìn)程；6、模具的潤滑、保養(yǎng)、維修情況；7、熟悉結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)的模具設(shè)計(jì)步驟及思路。（二）熟悉沖壓模具的使用情況：1、了解企業(yè)實(shí)地的壓力機(jī)型號規(guī)格；2、了解現(xiàn)有模具種類、特點(diǎn)；3、掌握制件的生產(chǎn)工藝流程；4、調(diào)研毛胚原料；5、了解制件加工工藝以及加工過程。三、收集設(shè)計(jì)資料：（一）收集現(xiàn)有的設(shè)計(jì)手冊、資料；（二）收集目前最新的技術(shù)資料、文獻(xiàn)。第二節(jié) 制件的工藝性分析及材料性能一、制件的工藝性分析:該制件材料為 Q235，作用為電腦后箱擋片，具有良好的沖壓性能。大批量10生產(chǎn)，厚度為 0.8mm。制造精度為 IT12，要求表面光滑無毛刺。零件結(jié)構(gòu)較簡單，比較適合沖壓生產(chǎn)。（一）制件的沖壓工藝性:1、 沖壓件的公差等級和斷面粗糙度；1）沖壓件的內(nèi)外形精度不高于 GB1800-79 IT11 級，一般情況落料件精度最好低于 IT10 級，沖孔件最好小于 IT9 級。制件設(shè)計(jì)時(shí)精度應(yīng)滿足 IT12 級，符合經(jīng)濟(jì)精度以及制造精度的要求；2）沖壓件的表面粗糙度 Ra 一般在 12.5μm 以上，對于本制件 t≤1mm 的情況，表面粗糙度 Ra=3.2μm。2、 沖壓件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸：1) 該制件結(jié)構(gòu)比較簡單，形狀比較規(guī)則，沒有懸臂或凹槽；2) 該制件內(nèi)外形轉(zhuǎn)角處均用圓弧過渡，減少了熱處理開裂，減少沖壓時(shí)尖角處的崩刃以及過快磨損，各直線與曲線的連接處均有 R 大于 0.25t 的圓角過渡；3) 沖壓時(shí)孔徑不宜太小，其數(shù)值與孔的形狀、材料性能以及材料的厚度等有關(guān)系。為了避免工件變形，沖壓件的最小孔邊距不宜太小，此設(shè)計(jì)中b=3mm，t=0.8mm，b/t=3.75,不小于 2-2.3mm,b 不小于 1.2-1.38mm，滿足設(shè)計(jì)要求。(二)制件彎曲的工藝性：1、彎曲件的彎曲半徑不能比該工件材料的最小彎曲半徑的小，制件彎曲半徑為 2mm，比較滿足其設(shè)計(jì)要求；2、彎曲半徑左右形狀對稱，避免了板料和模具之間的摩擦阻力不均勻而發(fā)生工件側(cè)移；彎曲件直臂高度不能小于 2t=2×0.8=1.6，制件彎曲直臂高度為4mm，滿足其條件；3、孔在彎曲變形區(qū)域以外（如 1-1 圖示） ；4、彎曲件的精度與板料厚度、模具精度和模具結(jié)構(gòu)，工序的數(shù)量及先后順序，以及工件本身的外形尺寸等因素有關(guān)。當(dāng) t≤1mm 壓彎件直線尺寸≤100mm時(shí)，精度宜取 IT12-IT13，制件精度為 IT12，滿足其條件；5、彎曲直角邊長度不宜太小，其值應(yīng)為 h＞R+2t=3.2mm，取 h=4mm。二、制件的材料性能制件材料為 Q235，材料力學(xué)性能如表 2-1表 2-1 Q235 力學(xué)性能11這種材質(zhì)的屈服值，在 235MPa 左右。并會隨著材質(zhì)的厚度的增加而使其屈服值減小。由于含碳適中，綜合性能較好，強(qiáng)度、塑性和焊接等性能得到較好配合，用途最廣泛。12第三章 零件的加工工藝方案第一節(jié) 擬定工藝方案一、 確定電腦后箱擋片沖壓模具總體方案：依據(jù)本人調(diào)查研究、收集相關(guān)資料以及工藝分析的結(jié)果，此階段著手總體方案的的選用和擬定，這個(gè)過程是本次設(shè)計(jì)中很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。擬定工藝方案的主要工作是選定模具的類型，該過程包含以下幾個(gè)部分，大致分為：確定沖壓的工序數(shù)、工序的順序以及工序的組合等。應(yīng)該在制件工藝分析的基礎(chǔ)上，依據(jù)沖壓件的具體情況，例如：生產(chǎn)的批量、尺寸精度的高低、形狀的復(fù)雜程度、尺寸的大小、沖模制造的條件、材料的厚薄等等多個(gè)方面的因素，擬定多個(gè)沖壓工藝的方案，最后選擇用其中一種，確定為最佳方案。2、電腦后箱擋片沖壓模具類型的確定：（一）沖壓模方案一般可采用以下三種：方案一：采用單工序模逐步加工；方案二：采用復(fù)合模加工成型；方案三：采用級進(jìn)模加工成型。表 3-1 方案比較13（二） 分析制件的工序：該制件工藝步驟分為沖工藝孔、壓痕、切舌、落上料、落下料、彎曲、落連接帶間料七步；方案一；單工序模；沖工藝孔、壓痕、切舌、落上料、落下料、彎曲、落連接帶間料，工序數(shù)：7；方案二：采用壓痕、切舌、落料、彎曲同時(shí)進(jìn)行的復(fù)合模生產(chǎn)；方案三：級進(jìn)模：按沖工藝孔、壓痕、切舌、落上料、落下料、彎曲、落連接帶間料的順序進(jìn)行沖壓。（三） 方案比較：方案一：模具結(jié)構(gòu)比較簡單，制造方便。但需要七道工序，七副模具，成本相對高，生產(chǎn)效率較低，且更為重要的是在每一道工序完成后，進(jìn)入下一道工序后必然會增大誤差，使工件精度、質(zhì)量大打折扣，達(dá)不到所需加工要求，難以滿足生產(chǎn)需要，故不選此方案；方案二：復(fù)合模具生產(chǎn)的制件精度高，效率也很高，但該制件的凸模和凹模布置起來存在干涉問題，不容易確定其位置，故不選此方案；方案三：料條在級進(jìn)模中，一次沖壓可完成 2 個(gè)乃至十幾個(gè)沖壓工序。它與復(fù)合模生產(chǎn)的不同之處在于：料條是在凹模的不同位置上完成不同的沖壓工序，從而形成沖壓的連續(xù)生產(chǎn)。級進(jìn)模有側(cè)刃定距連續(xù)沖壓模和初始擋料裝置級進(jìn)模之分，由于模具能完成多道工序從而形成連續(xù)生產(chǎn)，生產(chǎn)效率較高，而且適于自動送料，故應(yīng)用很廣泛，若采用該方案，制件的精度能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，并且生產(chǎn)量也可滿足要求。三、工序步驟：由于選定級進(jìn)模方案，故應(yīng)確定工序步驟。根據(jù)制件結(jié)構(gòu)，其壓痕部位與切舌部分距離較近，可能會影響刀具位置，故工序分開。其工序步驟為沖工藝孔、壓痕、切舌、落上料、落下料、彎曲、落連接帶間料。第二節(jié) 設(shè)計(jì)工藝計(jì)算一、彎曲件展開長度的計(jì)算該制件的工序是倒數(shù)第二步進(jìn)行彎曲，故需要先確定彎曲前的半成品的形狀以及尺寸，根據(jù)它來確定毛坯尺寸。14圖 3-1 三維制件圖圖 3-2 制件三視圖彎曲角度為 90°，三處圓角半徑均 r/t=1,按中性層計(jì)算毛坯尺寸。二、毛坯尺寸的計(jì)算應(yīng)用 cad 面積，周長計(jì)算功能知 S=2336.8 m??2第三節(jié) 排樣的設(shè)計(jì)與計(jì)算一、 工序的安排根據(jù)制件結(jié)構(gòu)，其壓痕部位與切舌部分距離較近，可能會影響刀具位置，故工序分開。其工序步驟為沖工藝孔、壓痕、切舌、落上料、落下料、彎曲、落連接帶間料。根據(jù)工序步驟提出以下排樣方案。（一）方案提出：方案一：見圖 3-3圖 3-3 排樣圖一15方案二：見圖 3-4圖 3-4 排樣圖二（二）分析方案一：采用側(cè)刃定距，雙邊側(cè)刃值取 1.5mm。步距為 21.36mm 選取長1500mm 寬 900mm 的板料。方案二：采用側(cè)刃定距，雙邊側(cè)刃值取 1.5mm。步距為 21.36mm 選取長1500mm 寬 900mm 的板料。（三）材料利用率的計(jì)算%10??BLnA中?（3-1） n — 板料上的沖壓件總數(shù)目A1— 一個(gè)沖壓件的實(shí)際面積（ mm 2）B — 板料（帶料、條料）寬度 （mm）L — 板料（帶料、條料）長度 （mm）方案一： %70.2915036.842????方案二： 1應(yīng)方案一利用率高，所以選定方案一。16第四章 模具結(jié)構(gòu)的確定一、電腦后箱擋片沖壓模具結(jié)構(gòu)形式的確定：（一）操作方式的選擇: 手工自動送料；（二）定位方式的選定：制件在模具中的定位主要考慮送料方式、定位基準(zhǔn)、操作安全等因素。根據(jù)電腦后箱擋片的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，故條料橫向定位裝置采用雙側(cè)導(dǎo)料板，縱向?qū)Я戏绞讲捎脗?cè)刃與側(cè)刃擋塊。二、模架簡圖：圖 4-1 模架簡圖17第五章 模具壓力的計(jì)算及壓力中心的確定第一節(jié) 模具工作壓力的計(jì)算一、級進(jìn)模沖裁力的計(jì)算查表得，Q235 的屈服強(qiáng)度 =235 MPa，抗拉強(qiáng)度 =375-460Mpa s?b?平刃口沖裁模的沖裁力公式,計(jì)算如下：（5-bkLtF??1）F — 沖裁力 N；L — 沖裁的周長（mm） ；t — 材料的厚度（mm） ；— 材料的抗剪強(qiáng)度（Mpa） ；b?k — 安全系數(shù)，一般取 1.3。（一）第一工序沖導(dǎo)正孔和沖側(cè)刃：圖 5-1 第一工序 NF4.13508.)136.28(1 ??????（二）第二工序脹形：18圖 5-2 脹形工序（三）第三工序切舌：圖 5-3 切舌工序NF3085.)43(????（四）第四工序落料：圖 5-4 落料工序NF8.32508. )79.582*9.7241.*524.3*1.*61(4?? ????（五）第五工序落料：19圖 5-5 落料工序 NF 30858.)4.21.*0634.51*.3 2*45910*4.329.6.27728( ???? ????（六）第六工序彎曲：圖 5-6 彎曲工序F6=(0.7×1.2×19.56×0.8×0.8×450)/1.6=2957.47N（七）第七工序落料：圖 5-7 落料工序20NF8.43612508.)17.2( ????二、卸料力及推件力的計(jì)算：板料經(jīng)過沖壓后，由于彈性變形和彎曲彈性恢復(fù)的影響，使從板料上分離下來梗塞在凹模型腔口內(nèi)，余下部分則緊貼在凸模上。為保證沖壓過程能連續(xù)、順利地進(jìn)行，必須將它們從凸?；虬寄Ｉ先〕?。從凸模上將工件或者廢料取下所需的力稱為卸料力，從凹模內(nèi)將工件或者廢料順著沖壓的方向推出的力稱為推件力，從凹模內(nèi)將工件逆著沖壓方向頂出的力稱為頂件力。本制件沖壓為下出料，沒有頂件力。（一）卸料力（5-1）FKX?沖裁力(N)；— 卸料力系數(shù)，由表 5-1 得，取 =0.05。X XK表 5-1 卸料力、推件力系數(shù)料厚 mt/ XTK鋼 5.2~0?05.~4. 05.KNFX961257.40.???（二）推件力（5-2） nKTKT — 推件力系數(shù)，由表 4-4 可得， =0.055；Tn — 同時(shí)梗塞在凹模內(nèi)的工件（或者廢料）數(shù)（n=h/t） ；h — 凹模洞口的直臂高度（mm） ；t — 材料厚度（mm） ；；48.0/5?。KNFT 65.27.1?（三）壓力機(jī)公稱壓力公稱壓力：Fz=F+Fx+Ft=（1+0.05+0.275） （F1+F2+…+F7）=1.325×（13434.4+3080+32328.8+30338+2957.47+43612.8）=166620.70N所以，壓力機(jī)參數(shù)為 25.第二節(jié) 模具壓力中心的計(jì)算21一、壓力中心的確定“沖模的壓力中心，即沖壓力合力作用點(diǎn)。其大小與沖壓力的大小有關(guān)，與刃口輪廓尺寸有關(guān)。在設(shè)計(jì)沖模的時(shí)候，必須使沖模的壓力中心和壓力機(jī)滑塊的軸線重合，否則會使沖模在工作中產(chǎn)生偏心負(fù)荷彎矩，模具發(fā)生歪斜，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)產(chǎn)生不均勻磨損，致使得沖模間隙不均勻，刃口迅速變鈍，直接影響模具的壽命以及沖壓件的質(zhì)量。 ”沖壓工序包含沖壓、彎曲等工序的模具，其壓力中心求法如下：1、求各個(gè)沖壓凸模的沖壓力；2、選定平面直角坐標(biāo)系，求各個(gè)沖壓凸模的壓力中心。依據(jù)理論力學(xué)，對于平行力系的情況，合力對某軸之力矩等于各分力對同軸力矩之和。壓力中心坐標(biāo)如下式（5-10） ， （5-11）：（5-3） noLLxxx??? ???21（5-4） no yyy?? ??213、求沖壓以外其他各個(gè)凸模的沖壓力，這些凸模的壓力中心一般情況下可憑視察法決定；4、設(shè)整副模具每個(gè)工位凸模的沖壓力分別為 F1、 F2、…… Fn,其相對應(yīng)的壓力中心坐標(biāo)分別為（x 1， ,y1， ）,（x 2， ,y2， ）,……（x n， ,yn， ）,則整副模具的壓力中心坐標(biāo)（X,Y）可按下式（5-12） （5-13）計(jì)算：（5-nFFX??? ???215） （5-nyyY?? ??216）二、 計(jì)算各工位壓力中心：22圖 5-2 壓力中心坐標(biāo)圖把所有沖裁范圍做成一個(gè)面域，應(yīng)用 cad 自帶的功能直接求去其壓力中心，避免了繁瑣的計(jì)算過程。結(jié)果為： mLLxxxno 43.9021???? ???myo7.03所以總的壓力中心為（90.43,103.72） 。23第六章 凸、凹模工作部分尺寸計(jì)算第一節(jié) 凸凹模刃口尺寸計(jì)算一、凸凹模刃口尺寸計(jì)算：（一） 落料時(shí)以凹模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)來配做凸模；沖孔時(shí)以凸模為基準(zhǔn)來配做凹模；（二） 設(shè)計(jì)凸、凹模時(shí)需考慮磨損的規(guī)律：凹模磨損后會使得落料件尺寸變大，凹模尺寸取最小極限尺寸；凸模磨損后會使沖孔件尺寸變小，凸模尺寸取最大極限尺寸；（三） 不論落料或者沖孔，沖壓間隙一般情況下選用最小合理間隙值；（四） 工件尺寸公差與沖壓刃口尺寸的制造偏差原則上應(yīng)按“入體原則”標(biāo)注為單向公差。但對于磨損后無變化的尺寸，一般情況下標(biāo)注雙向偏差。（五） 凸、凹模尺寸計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮到模具的制造特點(diǎn)，依據(jù)不同的制造方法選用各自的計(jì)算方法。二、凸、凹模刃口加工方法、計(jì)算公式及各參數(shù)的確定：凸凹模的加工方法采用配合加工的方法。沖孔時(shí)，以凸模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，查表得，材料厚度為 0.8mm,Zmin=0.048,Zmax=0.060。具體的計(jì)算公式如下：磨損后，變小的尺寸： 04min)(????xA（6-1） 磨損后，變大的尺寸： （6-40max)(?B2）磨損后，不變的尺寸： 8???中C（6-3）式中：A、B、C — 沖孔凸模尺寸x — 系數(shù)，見下表 6-1— 沖壓件制造公差?表 6-1 系數(shù) x 取值243、凸、凹模刃口尺寸計(jì)算（一） 第一工序沖導(dǎo)正孔與沖側(cè)刃：1、沖導(dǎo)正孔：圖 6-1 沖工藝孔凸模磨損后尺寸變小：0.375-04.15-min82.78)(??????）（ xA2、沖側(cè)刃：圖 6-2 沖側(cè)刃凸模磨損后尺寸變小： 0.52-04.21-04min .7.7521.36)( ????????）（xAa 0.25-041-04in 6)(??。）（a（二） 第二工序脹形：25圖 6-3 脹形（三） 第三工序切舌：（四） 第四工序落料：圖 6-5 落料凸模磨損后尺寸變?。? 0.25-04.1-04min 33)( ???????）（xAa凸模磨損后尺寸變大： 0.524040min 1.)2.7521.36()( ????? ??????xBd圖 6-4 切舌260.254040min 18).2()( ?????????xBd 0i .678、磨損后不變的尺寸： .15.7980.125.79?????中 間C033中 間 66中 間 2578921897?????中 間C0.中 間（五） 第五工序落料：圖 6-6 落料凸模磨損后尺寸變?。? 0.25-04.1-04min 7.751)( ????????）（xAa 0.25-04.1-04in2)(??）（a 0.52-04.21-04min .7.7.36)( ????????）（xAa 0.45-04.18-04in 3.51)(??）（a0.25-04.1-04min 92.8)( ????????）（xAa27凸模磨損后尺寸變大： 0.34040min 7)1259()( ???????????xBd .0i 593.4040min )3()( ????xd磨損后不變的尺寸： .18756.8.15.6????中 間C0492049?中 間 中 間（六） 第六工序彎曲：圖 6-7 彎曲（七） 第七工序落料：圖 6-8 落料凸模磨損后尺寸變?。? 0.25-04.1-04min 82.78)( 。）（ ????????xAa 0.75-04.3-04in.5)(??）（a28第二節(jié) 成形工序凸、凹模工作部分尺寸計(jì)算一、彎曲回彈的計(jì)算：圖 6-9 彎曲回彈的計(jì)算1、凸模圓角半徑：彎曲件的圓角半徑 r/t=1,當(dāng)（5～8） r/t=1 rmin/t=1/0.6=1.67 時(shí)，凸模圓角半徑等于彎曲件彎曲半徑，即 r 凸=r=0.82、凹模圓角半徑：當(dāng)板料厚度在 0.5 至 2 之間時(shí)，凹模圓角半徑 r 凹=（3～6）t=2.4mm3、凸、凹模的間隙：彎曲 U 形工件時(shí)，凸、凹模之間必須選擇合適的間隙。凸、凹模之間的間隙值對彎曲件的質(zhì)量以及彎曲力有很大影響。間隙值太小，彎曲力增大，此時(shí)零件直邊的料厚變薄和出現(xiàn)劃痕，降低凹模的使用壽命。間隙值太大，則彎曲件回彈增加，降低制件的制造精度。 29第 7 章 模具中主要零件的設(shè)計(jì)依據(jù)零件在模具中的功用及特點(diǎn)可以把零件分成兩大類：工藝零件和結(jié)構(gòu)零件。 “工藝零件直接參與工藝過程并和毛坯直接發(fā)生作用，包括：定位零件、工作零件、壓料、卸料以及出件零件。結(jié)構(gòu)零件不直接參與工藝過程，也不和毛坯直接發(fā)生作用，只對模具完成工藝過程起到保證作用或?qū)δ＞叩墓δ芷鸬酵晟频淖饔?，包括：緊固零件、固定零件、導(dǎo)向零件及其它零件。 ”第一節(jié) 工藝零件的設(shè)計(jì)一、工作零件：（一） 凸模：1. 凸模結(jié)構(gòu)：凸模的結(jié)構(gòu)形式有許多，沖壓中小型零件時(shí)，一般都選用按整體式設(shè)計(jì)、制造的凸模。凸模的固定方法有臺肩固定，銷釘、螺釘、鉚接固定，黏結(jié)劑固定等。其中臺肩可有效防止卸料力將凸模拉出。凸模結(jié)構(gòu)如圖 7-1 所示。 2. 凸模的設(shè)計(jì)與計(jì)算：凸模的長度應(yīng)由模具結(jié)構(gòu)尺寸確定，這里應(yīng)考慮：凸模固定板的厚度 h1,卸料板的厚度 h2,導(dǎo)料版的厚度 h3,凸模進(jìn)入凹模的深度h4(0.5～2mm)，以及凸模修磨量和凸模固定與板卸料板之間的安全距離 h(一般取 10～20mm)，即：mhhL6.8920.82536431???實(shí)際橡膠厚度為 60mm,壓縮 15mm,所以m.93. 凸模強(qiáng)度校核：見第八章（2）凹模：1. 凹?？卓诘慕Y(jié)構(gòu)形式：凹模型孔側(cè)壁的形式有兩種：一種為與凹模面垂直的直刃壁，另一種為與凹模面稍傾斜的斜刃壁。直刃壁型孔的特點(diǎn)為刃口強(qiáng)度較高,修磨后刃口尺寸不變，制造較方便，在這里本設(shè)計(jì)采用直刃壁，如圖 7-3 所示。圖 7-1 凸模結(jié)構(gòu)形式圖 7-2 凸模長度示意圖302. 凹模外形結(jié)構(gòu)及其固定形式：由于沖壓件的形狀和尺寸較復(fù)雜，所以使用外形為矩形的凹模板，在其上面開設(shè)所需的凹模洞口，用銷釘和螺釘直接固定在模板上。凹模鑲塊采用臺肩固定，與凹模板的配合為 H7/m6。3. 確定凹模外形尺寸：（1）凹模壁厚：查表得，沖件料寬大于(90～120)mm,料厚 0.8mm,凹模壁厚為 40～52mm，取 c=50mm（2）凹模厚度：最大沖壓力為 115.52KN，由圖得 H=28mm（3）刃壁高度：垂直于凹模平面的刃壁，當(dāng)沖壓件料厚 t 3mm 時(shí)，h=3mm?綜合以上各參數(shù)，查表 GB/T2851.1-90,選取凹模周界 L×B=250mm×250mm。二、定位零件：定位零件是用來確定條料或者毛坯在模具中送進(jìn)時(shí)有準(zhǔn)確的位置，以此保證生產(chǎn)出合格的制件。（一）條料橫向定位裝置：采用分體式導(dǎo)料板作橫向定位裝置，為使條料順利通過，兩導(dǎo)料板之間距離應(yīng)為條料最大寬度與一個(gè)間隙值之和。如圖 7-5 所示。(二)條料縱向定位裝置：1、采用長方形側(cè)刃和側(cè)刃擋塊，沖壓刃口為長方形。即使在角部留下毛刺，對定距及導(dǎo)料也無影響，如圖 7-6 所示。圖 7-4 凹模板外形圖 7-5 分體式導(dǎo)料板圖 7-3 凹?？卓诮Y(jié)構(gòu)形式