減壓手柄沖壓模具設(shè)計

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1、 課 程 設(shè) 計 課程名稱_ 沖壓工藝與模具設(shè)計 _ 題目名稱 減壓手柄沖壓模具設(shè)計 學(xué)生學(xué)院__材料與能源學(xué)院____ 專業(yè)班級 學(xué) 號 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 廖毅娟 鄺衛(wèi)華 2012年 6月19日 廣東工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書 題目名稱 減壓手柄沖壓工藝及模具設(shè)計 學(xué)生學(xué)院 材料與能源學(xué)院 專業(yè)班級 材料成型及控制工程專業(yè)材加1班 姓 名 潘均成 學(xué) 號 31

2、09006679 一、課程設(shè)計的內(nèi)容 根據(jù)給定的沖壓零件圖進(jìn)行產(chǎn)品的沖壓工藝分析和比較，制定合理的沖壓工藝方案，進(jìn)行有關(guān)工藝計算，確定沖壓模具的類型和結(jié)構(gòu)，選擇沖壓設(shè)備，繪制模具的裝配圖及零件圖，編制沖壓工藝卡，并撰寫設(shè)計說明書。 二、課程設(shè)計的要求與數(shù)據(jù) 1. 課程設(shè)計時間共2周，按時獨立完成課程設(shè)計任務(wù)，符合學(xué)校對課程設(shè)計的規(guī)范化要求； 2. 繪制所設(shè)計模具的裝配圖和非標(biāo)件零件圖：圖紙整潔，布局合理，圖樣和標(biāo)注符合國家標(biāo)準(zhǔn)； 3. 編制沖壓工藝卡，撰寫設(shè)計計算說明書（約20頁）：要求公式使用準(zhǔn)確，計算正確，語言流暢，書寫工整，插圖清晰整齊； 4. 設(shè)計說明書與圖紙按學(xué)校

3、規(guī)定裝訂成冊。 三、課程設(shè)計應(yīng)完成的工作 1. 沖壓工藝設(shè)計：包括分析零件的沖壓工藝性，擬訂沖壓件的工藝方案，確定合理的排樣形式、裁板方法，并計算材料的利用率；確定模具結(jié)構(gòu)及尺寸等； 2. 根據(jù)總沖壓力及考慮模具的結(jié)構(gòu)尺寸選擇成形設(shè)備的型號； 3. 模具結(jié)構(gòu)及其零部件設(shè)計：設(shè)計一道工序的沖模，繪制沖?？傃b配圖及主要零件圖； 4. 沖壓工藝過程卡片； 5. 設(shè)計計算說明書。 四、課程設(shè)計進(jìn)程安排 序號 設(shè)計各階段內(nèi)容 地點 起止日期 1 布置題目，工藝分析與工藝計算，工藝方案比較與模具結(jié)構(gòu)草圖 教1-211 6.11～6.12 2 繪制模具總裝配圖 教1-

4、211 6.13～6.14 3 繪制零件圖，編沖壓工藝卡 教1-211 6.15～6.17 4 編寫設(shè)計說明書 教1-210 6.18 5 答辯 教1-210 6.19 6 提交所有資料 教1-210 6.20 五、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn) [1] 自編. 沖模設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書[M]. 廣東工業(yè)大學(xué)，2011 [2] 自編. 沖模圖冊[M]. 廣東工業(yè)大學(xué)，2011 [3] 姜奎華主編. 沖壓工藝與模具設(shè)計[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 1999. [4] 李志剛主編. 中國模具設(shè)計大典[M]. 南昌: 江西科學(xué)技術(shù)出版社, 2003. [

5、5] 羅益旋主編. 最新沖壓新工藝新技術(shù)及模具設(shè)計實用手冊[M]. 長春: 吉林出版發(fā)行集團(tuán), 2004. [6] 肖景容, 姜奎華主編. 沖壓工藝學(xué)[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2000. [7] 郝濱海編著. 沖壓模具簡明設(shè)計手冊（第二版）[M]. 北京:化工工業(yè)出版社, 2009. 發(fā)出任務(wù)書日期： 年 月 日 指導(dǎo)教師簽名： 計劃完成日期： 年 月 日 基層教學(xué)單位責(zé)任人簽章： 主管院長簽章： 目錄 一、引言 5 二、工藝分析 6 三、沖裁工藝方案的確定 7 四、必要的尺寸計算 8

6、 五、彎曲模工作部分的設(shè)計 16 六、模架及輔助機(jī)構(gòu)零件的選擇 18 七、 模具材料的選擇 19 八、設(shè)計總結(jié) 22 十、參考文獻(xiàn) 23 一、引言 二、工藝分析 三、沖裁工藝方案的確定 四、必要的尺寸計算

7、 五、彎曲模工作部分的設(shè)計

8、 六、模架及輔助機(jī)構(gòu)零件的選擇 七、 模具材料的選擇 八、設(shè)計總結(jié) 九、參考文獻(xiàn) 引言 零件沖壓工藝規(guī)程是模具設(shè)計的依據(jù),而良好的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計又是實現(xiàn)工藝過程的可靠保證,若沖壓工藝有所改動,往往會造成模具的返工,甚至報廢,沖裁同樣

9、的零件,通常可以采用幾種不同方法,工藝過程設(shè)計的中心就是依據(jù)技術(shù)上先進(jìn),經(jīng)濟(jì)上合理,生產(chǎn)上高效,使用上安全可靠的原則,使用上安全可靠的原則,使零件的生產(chǎn)在保證符合零件的各項技術(shù)要求的前提下達(dá)到最佳的技術(shù)效果和經(jīng)濟(jì)效益。 設(shè)計沖壓工藝過程要從分析產(chǎn)品的零件圖入手，分析零件圖包括技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩個方面： （1） 沖壓加工方法的經(jīng)濟(jì)性分析 沖壓加工方法是一種先進(jìn)的工工藝方法，因其生產(chǎn)率高，材料利用率高，操作簡單等一系列優(yōu)點而廣泛使用，由于模具費用高，生產(chǎn)批量的大小對沖壓加工的經(jīng)濟(jì)性起著決定性作用。批量越大，沖壓加工的單件成本就越低，批量小時，，沖壓加工的優(yōu)越性就不明顯，這時采用其他方法制作

10、 該零件可能會更有效果。 （2） 沖壓件的工藝性分析 沖壓件的工藝性是指該零件在沖壓加工中的難易程度，在技術(shù)方面，主要分析該零件的形狀特點，尺寸大小，精度要求和材料性能等因素是否符合沖壓工藝的要求，良好的工藝性應(yīng)保證材料消耗少，工序數(shù)目少，模具結(jié)構(gòu)簡單，而且壽命長產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，操作簡單，方便等。 不論沖壓件的幾何形狀和尺寸大小如何，其生產(chǎn)過程一般都是從原材料剪切下料開始，經(jīng)過各種沖壓工序和其他必要的輔助工序加工出圖紙所要求的零件。對于某些組合沖壓件或精度要求較高的沖壓件，還需要經(jīng)過切削焊接或鉚接等加工才能完成。 零件名稱：彎角件 材料：B3（即新標(biāo)準(zhǔn)中的Q235B，普通碳素鋼

11、。） 料厚：2mm 批量：大批量 零件圖如圖1所示： 圖1 工件圖 1、 材料分析 本設(shè)計采用的材料是B3，B3即新標(biāo)準(zhǔn)中的Q235B，B3有一定的伸長率、強(qiáng)度，良好的韌性和鑄造性，含碳量為0.12%~0.20%，屈服強(qiáng)度約為235MPa，抗拉強(qiáng)度為375~460MPa，其屈強(qiáng)比和屈彈性比較小，該材料適合彎曲成形，且材料性質(zhì)有利于工件質(zhì)量的提高。 2、 沖壓加工的經(jīng)濟(jì)性分析 沖壓加工方法是一種先進(jìn)的工藝方法，因其生產(chǎn)率高，材料利用率高，操作簡單等一系列優(yōu)點而廣泛使用。但由于模具費用高，生產(chǎn)批量的大小對沖壓加工的經(jīng)濟(jì)

12、性起著決定性作用，批量越大，沖壓加工的單件成本就越低，批量小時，沖壓加工的優(yōu)越性就不明顯，這時采用其他方法制作該零件可能有更好的經(jīng)濟(jì)效果。 根據(jù)本零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)，零件為大批量生產(chǎn)，且尺寸精度要求不高，原料為B3的板料且壁厚適宜。因此，采用沖壓方法不僅可行而且經(jīng)濟(jì)。 3、零件結(jié)構(gòu)形狀分析 該零件為彎角件，厚度較薄，據(jù)工件相關(guān)尺寸結(jié)構(gòu)可知零件需要進(jìn)行沖孔、落料和底部彎曲和側(cè)邊彎曲四道工序。除此之外，零件外形比較規(guī)整，無尖角、凹陷或其他形狀突變，屬于典型的板料沖壓件。 零件外形尺寸無公差要求，底部和兩側(cè)均需彎曲。其中，底部的圓角半徑為，相對圓角半徑，大于材料的最小彎曲半徑；兩側(cè)的圓角半徑為，

13、相對圓角半徑，大于材料的最小彎曲半徑。因此，均可以實現(xiàn)彎曲成形。 另外，零件上有兩個孔順序分布在零件兩側(cè)。為保證彎曲時，孔的形狀不發(fā)生畸變，據(jù)參考文獻(xiàn)[1]可知，當(dāng)厚度時，彎曲件上的孔邊到彎曲半徑中心的距離應(yīng)滿足。據(jù)圖1-1的尺寸可知，故滿足要求。 最后，零件底部彎曲時，兩側(cè)邊有尺寸突變，為防止彎曲時尺寸突變的尖角處出現(xiàn)撕裂，據(jù)參考文獻(xiàn)[1]可知，應(yīng)保證尺寸突變處到彎曲半徑的中心距離；從零件圖上可知，故滿足要求。 通過上述分析，可以看出該零件為普通的板料彎曲件，尺寸精度要求不高，主要是輪廓成形問題，又屬大量生產(chǎn)，因此用沖壓方法生產(chǎn)是完全可行的。 工程力學(xué)、機(jī)械原理及設(shè)計、電子與電子技術(shù)

14、、微機(jī)原理與應(yīng)用、模具CAD/CAM、檢測技術(shù)、 控制工程、模具設(shè)計與制造、表面工程新技術(shù)、材料成型與設(shè)備管理學(xué)、防偽技術(shù)、市場營銷、企業(yè)管理 工程力學(xué)、機(jī)械原理及設(shè)計、電子與電子技術(shù)、微機(jī)原理與應(yīng)用、模具CAD/CAM、檢測技術(shù)、 控制工程、模具設(shè)計與制造、表面工程新技術(shù)、材料成型與設(shè)備管理學(xué)、防偽技術(shù)、市場營銷、企業(yè)管理 工程力學(xué)、機(jī)械原理及設(shè)計、電子與電子技術(shù)、微機(jī)原理與應(yīng)用、模具CAD/CAM、檢測技術(shù)、 控制工程、模具設(shè)計與制造、表面工程新技術(shù)、材料成型與設(shè)備管理學(xué)、防偽技術(shù)、市場營銷、企業(yè)管理 工程力學(xué)、機(jī)械原理及設(shè)計、電子與電子技術(shù)、微機(jī)原理與應(yīng)用、模具CAD/CAM

15、、檢測技術(shù)、 控制工程、模具設(shè)計與制造、表面工程新技術(shù)、材料成型與設(shè)備管理學(xué)、防偽技術(shù)、市場營銷、企業(yè)管理 工程力學(xué)、機(jī)械原理及設(shè)計、電子與電子技術(shù)、微機(jī)原理與應(yīng)用、模具CAD/CAM、檢測技術(shù)、 控制工程、模具設(shè)計與制造、表面工程新技術(shù)、材料成型與設(shè)備管理學(xué)、防偽技術(shù)、市場營銷、企業(yè)管理 工程力學(xué)、機(jī)械原理及設(shè)計、電子與電子技術(shù)、微機(jī)原理與應(yīng)用、模具CAD/CAM、檢測技術(shù)、 控制工程、模具設(shè)計與制造、表面工程新技術(shù)、材料成型與設(shè)備管理學(xué)、防偽技術(shù)、市場營銷、企業(yè)管理 工程力學(xué)、機(jī)械原理及設(shè)計、電子與電子技術(shù)、微機(jī)原理與應(yīng)用、模具CAD/CAM、檢測技術(shù)、 控制工程、模具設(shè)計與

16、制造、表面工程新技術(shù)、材料成型與設(shè)備管理學(xué)、防偽技術(shù)、市場營銷、企業(yè)管理 工程力學(xué)、機(jī)械原理及設(shè)計、電子與電子技術(shù)、微機(jī)原理與應(yīng)用、模具CAD/CAM、檢測技術(shù)、 控制工程、模具設(shè)計與制造、表面工程新技術(shù)、材料成型與設(shè)備管理學(xué)、防偽技術(shù)、市場營銷、企業(yè)管理 工程力學(xué)、機(jī)械原理及設(shè)計、電子與電子技術(shù)、微機(jī)原理與應(yīng)用、模具CAD/CAM、檢測技術(shù)、 控制工程、模具設(shè)計與制造、表面工程新技術(shù)、材料成型與設(shè)備管理學(xué)、防偽技術(shù)、市場營銷、企業(yè)管理 工程力學(xué)、機(jī)械原理及設(shè)計、電子與電子技術(shù)、微機(jī)原理與應(yīng)用、模具CAD/CAM、檢測技術(shù)、 控制工程、模具設(shè)計與制造、表面工程新技術(shù)、材料成型與設(shè)備

17、管理學(xué)、防偽技術(shù)、市場營銷、企業(yè)管理 1 、沖壓方案 結(jié)合零件圖可知，完成此零件需要進(jìn)行沖孔、落料、彎曲三道工序。 由此，方案可分為如下幾種： （1）方案一：先落料，再沖孔，然后彎曲采用單工序模生產(chǎn)。 （2）方案二：落料，沖孔復(fù)合沖壓，然后彎曲，由兩套模具完成。 （3）方案三：先采用沖孔落料級進(jìn)模，然后彎曲，兩套模具完成。 （4）方案四：采用多工位級進(jìn)模，沖裁和彎曲在一套模具上完成。 2 、各工藝方案分析 方案一為單工序模生產(chǎn)，模具制造簡單，維修方便，但是模具數(shù)量較多，大批量生產(chǎn)時，模具更換頻繁，生產(chǎn)效率低，生產(chǎn)成本較高，工件精度低，不適合大批量生產(chǎn)。 方案二的沖孔落料

18、采用復(fù)合模，可以節(jié)省一道工序，并且內(nèi)、外形的位置尺寸精度高，工件的平整性好，明顯提高生產(chǎn)效率； 方案三由于是先沖孔后落料，內(nèi)外形的位置尺寸精度不如方案二高，工件易彎曲，平整性也比不上方案二，但操作安全、方便。 方案四的落料、沖孔和底部彎曲采用復(fù)合膜，側(cè)邊彎曲采用單工序模。制造成本高，不劃算。 方案二和方案三相比，工序集中，勞動生產(chǎn)率高，可知選方案二。 3、 工藝方案的確定 生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性采用方案三是比較合理的。其生產(chǎn)效率高、模具制造成本合理、材料利用率高、制件精度高、模具制造和調(diào)整維修相對簡單。在本設(shè)計中，將設(shè)計底部和側(cè)邊的彎曲復(fù)合模。 復(fù)合模是在壓力機(jī)的一次行程中，在一

19、副模具的同一位置上完成數(shù)道沖壓工序的模具。復(fù)合模具有生產(chǎn)效率較高、沖模輪廓尺寸較小等優(yōu)點，適合生產(chǎn)批量大、精度要求高的沖壓件。復(fù)合模按工作零件的安裝位置不同，可分為正裝式和倒裝式兩種形式。 該復(fù)合模要實現(xiàn)兩個彎曲工序，不會有廢料的產(chǎn)生，同時考慮到彎曲時沖件平直度的要求及材料的厚度，并結(jié)合兩種復(fù)合模的特點，本模具采用倒裝式復(fù)合模。 1、計算毛坯尺寸 2、排樣設(shè)計與計算 排樣方法的確定 根據(jù)工件的形狀，確定采用無廢料排樣的方法是不可能做到的，但能采用有廢料和少廢料的排樣方法。應(yīng)為是有規(guī)則的圓形件，所以采用單排方案。如圖1—3所示，由《沖壓工藝與模具設(shè)計》表2—13確定搭邊值，根據(jù)

20、零件形狀，兩工件間按圓件取搭邊值,側(cè)邊取搭邊值。 圖 1—3 查《沖壓工藝與模具設(shè)計》表2—14和2—15可取條料寬度公差。條料與導(dǎo)板之間的間隙。則板料的寬度為： 進(jìn)距： 因此，一個進(jìn)距內(nèi)的材料利用率為： 3、計算沖壓力 該模具采用彈性卸料和下出料方式。 （1）落料力 查《沖壓工藝與模具設(shè)計》附表12得08剛的 (2)沖孔力 （3）沖裁時的推件力 查《沖壓工藝與模具設(shè)計》表2—2得，夾在凹模刃口的沖孔廢料塊數(shù)n=1。 4、確定模具的壓力中心 模具壓力中心是指沖壓時諸沖壓力合力的作用點位置。

21、為了確保壓力機(jī)和模具正常工作，應(yīng)使沖模的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心相重合。否則，會使沖模和壓力機(jī)滑塊產(chǎn)生偏心載荷，使滑塊和導(dǎo)軌間產(chǎn)生過大的磨損，模具導(dǎo)向零件加速磨損，降低模具和壓力機(jī)的使用壽命。 沖模的壓力中心，可按下述原則來確定： １．對稱形狀的單個沖裁件，沖模的壓力中心就是沖裁件的幾何中心。 ２．工件形狀相同且分布位置對稱時，沖模的壓力中心與零件的對稱中心相重合。 ３．形狀復(fù)雜的零件、多孔沖模、 級進(jìn)模的 壓力中心可用解析計算法求出沖模壓力中心。解析法的計算依據(jù)是：各分力對某坐標(biāo)軸的力矩之代數(shù)和 等于諸力的 合力對該軸的力矩。求出合力作用點的 座標(biāo) 位置 O0(x0,

22、y０)，即為所求模具的壓力中心。 對于本零件，在UG模擬，以工件左下角為原點，長15mm段為X軸，則得出壓力中心為（7.5，33.96）。 5、零件彎曲前的毛胚尺寸的計算 經(jīng)計算可得底部和側(cè)邊彎曲均滿足，此類彎曲變性區(qū)材料變薄不嚴(yán)重，且斷面畸變較小，可按應(yīng)變中心層長度等于毛胚長度的原則來計算毛胚尺寸。其毛胚長度可按參考文獻(xiàn)[1]公式計算： 式中 —毛胚展開長度，mm； —工件直邊長度，mm； —應(yīng)變中性層位移系數(shù)，查參考文獻(xiàn)[1]表4-3，為0.38； —彎曲中心角； —彎曲件內(nèi)彎曲半徑，mm； —板厚，mm； （1）零件在寬度方向上值的計算： 考慮到彎曲時

23、板料纖維的伸長，實際毛坯尺寸取28.5mm。 （2）零件在長度方向上值的計算： 由零件側(cè)邊的相關(guān)尺寸及側(cè)邊彎曲外徑R12可在制圖軟件中推出側(cè)邊彎曲中心角為，具體圖形如下： 則 考慮到彎曲時板料纖維的伸長，實際毛坯尺寸取41.5mm。 綜上數(shù)據(jù)可得工件彎曲前的毛坯圖如圖3所示： 圖3 2、沖壓力的計算 （1）底部彎曲力的計算： 該工序沖壓力，包括自由彎曲力，校正彎曲力和壓料力（或推件力）。 ① 自由彎曲力 式中 —系數(shù)，一般取1~1.3。此處取； —彎曲件寬度，15mm； —材料厚度，2mm； —材料的抗拉強(qiáng)度，375~460MPa，

24、取430MPa； —彎曲件內(nèi)彎曲半徑，3mm； 帶入數(shù)據(jù)可得自由彎曲力為： ② 校正彎曲力 沖壓件在行程終了時受到的校正彎曲力，可按參考文獻(xiàn)[1]公式計算： 式中 —校正部分投影面積,mm2 —單位面積上的校正力，查[1]表，其值為40~60MPa，取50MPa； 據(jù)參考零件圖可知校正部分投影面積為： 則 ③ 壓料力 對于設(shè)有頂件裝置或壓料裝置的彎曲模，頂件力或壓料力可近似取自由彎曲力的60%~80%。 取系數(shù)0.7，則 。 5、沖模刃口尺寸及公差的計算 （1）加工方法的確定 模具制造有凸模和凹模分開加工和凸模和凹模配合加工兩種

25、方法，凸模和凹模分開加工是指凸模和凹模分別按圖樣加工至尺寸，此種方法適用于圓形和簡單的工件；凸模和凹模配合加工可使凸模和凹模具有互換性，便于模具成批制造，但需要較高的公差等級才能保證合理間隙，模具制造困難，加工成本高。所以此方法是與加工形狀復(fù)雜或薄板制件的模具。 結(jié)合模具制造及工件的形狀特點，選用凸模和凹模分開加工的方法。 （2）落料部分 由《沖壓工藝與模具設(shè)計》表2—10查得凸、凹模的制造公差,查《沖壓工藝與模具設(shè)計》表2—11得x=0.5，查《沖壓工藝與模具設(shè)計》表2—5，取，則可計算刃口尺寸。 保證雙面間隙值~=0.246~0.36

26、0mm. 即 (3) 沖孔部分 查表2—10，取，查表2—11，取。 小孔： 大孔： 6、有關(guān)模具的設(shè)計計算 （1）確定沖孔凸模的允許最大自由長度： 沖孔時的沖壓力 圓形凸模的最大自由長度 根據(jù)GB2863.2—81的標(biāo)準(zhǔn)L的系列，選擇L=55mm. 沖孔凸凹模采用T10A鋼制造，查《沖壓工藝與模具設(shè)計實用技術(shù)》附表12，取，許用應(yīng)力。對圓形凸模承壓能力進(jìn)行校核 而d=24mm> ,則承壓能力足夠，因此符合使用要求。 （2）確定沖孔凹模的高度和壁厚 查《沖壓工

27、藝與模具設(shè)計》表8—1，取系數(shù)K=0.25，則沖孔凹模的高度為： 由于要求，因此凹模高度至少取15mm，才能滿足強(qiáng)度要求，根據(jù)實際可加大凹模的高度，可取。 凹模壁厚： 取30mm 所以沖孔部分凹模外徑：，為了與模架標(biāo)準(zhǔn)相配合，可適當(dāng)加大壁厚，使100mm。 沖壓設(shè)備的選擇 考慮到兩個彎曲工序是在壓力機(jī)的一次行程中完成的，故應(yīng)將兩次校正彎曲力疊加之后再根據(jù)總的校正彎曲力來選擇壓力機(jī)，。 根據(jù);. 實際選用公稱壓力為63kN的壓力機(jī)，型號為。 其具體參數(shù)如下表： 公稱壓力 63kN 最大封閉高度 170mm 滑塊行程 50mm

28、 封閉高度可調(diào)節(jié)量 40mm 行程次數(shù) 160次/min 立柱中間距離 150mm 模柄孔尺寸 mm 工作臺板厚度 40mm 工作臺尺寸 左右 315mm 工作臺孔尺寸 左右 150mm 前后 200mm 前后 70mm 傾斜角 30° 直徑 110mm 滑塊中心到床身距離 110mm 墊板厚度 30mm 考慮到本設(shè)計中，彎曲是在壓力機(jī)的一次行程中完成的，且彎曲屬于90°的V形彎曲，可考慮在底部V形彎曲時采用帶定料銷的彎曲模，其大致結(jié)構(gòu)如下圖： 圖4 1、凸凹模圓角半徑和凹模深度 （1） 凸模圓角半徑 底部

29、彎曲部分的彎曲半徑較小為，稍大于最小彎曲半徑，且為V形彎曲，彎曲角度為90°，該部分的凸模圓角半徑可取彎曲件的彎曲半徑，即。 側(cè)邊彎曲部分的彎曲半徑為，凸模的圓角半徑。 （2） 凹模圓角半徑 凹模圓角半徑對彎曲力和工件質(zhì)量均有影響。凹模圓角半徑過小，胚料彎曲時進(jìn)入凹模的阻力增大，工件表面產(chǎn)生擦傷甚至壓痕。凹模圓角半徑過大，影響胚料定位的準(zhǔn)確性。在生產(chǎn)中，凸模圓角半徑一般取決于彎曲件材料的厚度： 當(dāng)時，； 底部彎曲時，凹模圓角半徑取3t，故凹模圓角為： 側(cè)邊彎曲時，由于彎曲角度不大，且無直邊要求，其凹模要做成凸模圓角半徑相匹配的形狀，其圓角半徑??；與凹模匹配形式如裝配圖 的主視圖所

30、示。 （3） 凹模工作部分深度 凹模工作部分深度要適當(dāng)。若深度過小，則工件彎曲成形后的回彈大，而且直邊不平直。若深度過大，則浪費模具材料，而且壓力機(jī)需要較大行程。 底部彎曲屬V形彎曲，可取凹模深度為15~20mm，結(jié)合工件尺寸，取凹模深度。 側(cè)邊彎曲雖然屬U形彎曲，但彎曲高度不大，且沒有直邊要求，故凹模深度即為工件側(cè)邊所需彎曲高度，取。 2、凸凹模間隙和橫向尺寸及制造公差 （1）凸凹模之間的間隙 生產(chǎn)中，彎曲金屬工件時，凸凹模之間的間隙值可按下式來決定： 式中 —彎曲凸模與凹模的單面間隙，mm； —材料厚度的最大尺寸，2mm； —間隙系數(shù)，查參考文獻(xiàn)[1]表可取為0.

31、10； 代入數(shù)據(jù)可得： （2）凸凹模橫向尺寸及制造公差 彎曲凸凹模的工作尺寸計算與零件標(biāo)注形式有關(guān)。一般原則是：當(dāng)工件標(biāo)注外形尺寸時，應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)件，間隙取在凸模上；當(dāng)工件標(biāo)注內(nèi)形尺寸時，應(yīng)以凸模為基準(zhǔn)件，間隙取在凹模上。并用配做法制模。 ① 底部彎曲的凸凹模尺寸計算 由零件圖可知，其標(biāo)注形式是標(biāo)注外形尺寸。故應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)件，零件無精度要求，考慮到一般彎曲件精度等級都在IT13級以下，故本設(shè)計中，按IT14級精度選取。 由于底部采用的是定料銷定位，如圖4所示，考慮到定料銷釘?shù)闹睆郊拔垂ぷ鞑糠值膶挾龋撞繌澢鷷r凹模應(yīng)在彎曲件基本尺寸的基礎(chǔ)上增加17.5mm，則應(yīng)為20+17.

32、5=37.5mm。 則底部彎曲時凹模的尺寸可根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]公式計算： 凸模的尺寸據(jù)參考文獻(xiàn)[1]公式計算： 式中 —彎曲件的基本尺寸，37.5mm； —彎曲件的公差,據(jù)參考文獻(xiàn)[3],表3-2可知為0.52mm； —凸凹模的制造公差，一般選取IT7~IT9級精度，一般可取凸模精度比凹模精度高一級，凸模取8級精度，凹模取9級精度。據(jù)參考文獻(xiàn)[3]，可知，=0.039mm，=0.062mm； —凸凹模單面間隙，1.65mm； 代入數(shù)據(jù)可得： 底部彎曲時，其凸凹模示意圖如4所示，只有一面有間隙，故凸模尺寸為： ② 側(cè)邊彎曲的凸凹模尺寸計算： 側(cè)邊

33、彎曲時，則要按照工件尺寸形狀需要進(jìn)行綜合分析。根據(jù)工件形狀工件底部水平長度必須保證為30mm，否則會在底部尺寸突變處產(chǎn)生開裂。則凸模底部的水平長度為應(yīng)為30mm，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合凸模圓角為和凹模深度，可計算出凸?；局睆郊s為44mm。又因為彎曲時，凸凹模的制造公差，一般選取IT7~IT9級精度，一般可取凸模精度比凹模精度高一級，凸模取8級精度，凹模取9級精度。據(jù)參考文獻(xiàn)[3]可知，=0.039mm，=0.062mm。 綜上所述，可得側(cè)邊彎曲時的凸模尺寸為： ； 由凸模尺寸及凸凹模間隙可知，側(cè)邊彎曲時凹模的尺寸為： 側(cè)邊彎曲時，凸凹模制件的間隙是由凸凹模所取圓角半徑之差決定的

34、，即 ； 。 1模架的類型 模架包括上模座、下模座、導(dǎo)柱和導(dǎo)套。沖壓模具的全部零件都安裝在模架上，為縮短模架制造周期，降低成本，我國已制定出模架標(biāo)準(zhǔn)。 選擇模架結(jié)構(gòu)時，要根據(jù)工件的受力變形特點、坯料定位和出件方式、板料送進(jìn)方向、導(dǎo)柱受力狀態(tài)和操作是否方便等方面進(jìn)行綜合考慮。 在此選用滑動導(dǎo)向型的后側(cè)導(dǎo)柱式模架，導(dǎo)柱分布在模架后側(cè)的水平線上，兩個導(dǎo)柱的直徑相同。 2、模架、導(dǎo)柱導(dǎo)套的選擇 選擇模架尺寸時要根據(jù)凹模的輪廓尺寸來考慮，一般在長度及寬度上都應(yīng)比凹模大，模版厚度一般等于凹模厚度的1～1.5倍。選擇模架時，還要考慮模架與壓力機(jī)的安裝關(guān)系，例如模架與壓力機(jī)工作臺孔的關(guān)系，模

35、座的寬度應(yīng)比壓力機(jī)工作臺的孔徑每邊約大。 模具的閉合高度H應(yīng)介于壓力機(jī)的最大裝模高度與最小裝模高度之間，其關(guān)系為： 式中 為墊板厚度。 由上面壓力機(jī)的選擇可知道，，所以模具高度與墊塊高度之和應(yīng)介于之間。 查參考文獻(xiàn)[2]選用的模架型號為160x100x(130~170)，閉合高度，故可以安裝在所選壓力機(jī)上。 上模座：mm 下模座：mm 導(dǎo)柱：mm 導(dǎo)套：mm 3 導(dǎo)柱的選取 導(dǎo)柱尺寸為25×150如下圖8-2所示 8-2導(dǎo)柱尺寸 4 導(dǎo)套的選取 導(dǎo)套尺寸為25×60×38如下圖8-3所示 7-3導(dǎo)套尺寸 5 凸模模柄 選用

36、國標(biāo)為GB2862.3-81的B型模柄，標(biāo)記為： 直徑d=30mm、H＝88mm、材料為Q235的B型圧入式模柄 模柄B30×88 GB2862.3-81·A3如下圖8-4所示 7-4模柄尺寸 6 凹模的設(shè)計 凹模與下模座用螺釘和銷釘連接在一起，經(jīng)計算取凹模平面尺寸為160mm×100mm；厚度為46mm。詳見零件圖 7 凸模的設(shè)計 凸模與上模座用螺釘和銷釘連接在一起，對于厚度在0.8mm以上軟材料，彎曲半徑又不大時，可把凸模作成局部凸起（如下圖所示），以便對彎曲變形區(qū)進(jìn)行局部整形來減小回彈。取凸模固定部分的平面尺寸為100mm×30mm，高度為70mm。厚度為20。詳見

37、零件圖 8 頂板的設(shè)計 根據(jù)推出工件需要設(shè)計頂板：平面尺寸42mm×30mm；厚度為10mm。 凸凹模選材 材料的選擇在模具設(shè)計中有著舉足輕重的地位。在模具設(shè)計中，應(yīng)根據(jù)模具制造條件、模具工作條件、模具材料的基本性能等相關(guān)因素來選擇經(jīng)濟(jì)、先進(jìn)、適用的模具材料。通常要求模具材料必須具備三種性能，即耐磨性、韌性和硬度，來滿足模具成型需要同時又保證有比較長的壽命。 由于該工件的生產(chǎn)為大批量生產(chǎn)，因此沖裁模的工作零件凸、凹模及凸凹模的材料必須具有較高的強(qiáng)度和耐磨性，以提高模具的壽命。本設(shè)計的凸凹模采用Cr12MoV鋼制造。 總結(jié)： 沖壓工藝及沖模設(shè)計是我們專業(yè)所必不可少的一門

38、主修學(xué)科，學(xué)好并掌握沖壓模具設(shè)計的相關(guān)知識，具備單獨設(shè)計基本沖壓模具的能力，對于我們以后工作和學(xué)習(xí)都具有不可替代的作用。因此，此次課程設(shè)計的重要性就顯得尤為突出了。 本次課程設(shè)計的任務(wù)是彎角件的彎曲模具設(shè)計，整個模具結(jié)構(gòu)較為簡單，通過這次設(shè)計，我對沖裁模的設(shè)計流程有了更深一層的了解，包括沖裁件的工藝分析、工藝方案的確定、模具結(jié)構(gòu)形式的選擇、必要的工藝計算、主要零部件的設(shè)計、壓力機(jī)型號的選擇、總裝圖及零件圖的繪制。，在這次設(shè)計中，我感覺要完成這次設(shè)計，需要有認(rèn)真的態(tài)度，每一步都要細(xì)心思考，一點也馬虎不得，有些數(shù)據(jù)、尺寸是，只要一個數(shù)據(jù)有誤，就得全部改動，使設(shè)計難度大大的增加。而且在畫零件圖時也

39、會發(fā)現(xiàn)很多問題，需要做不斷的修改，所以要做到邊畫、邊計、邊改才能很好的完成這次設(shè)計。本次課程設(shè)計既是對我們所學(xué)知識的一次全面考核，也是提供了一次機(jī)會發(fā)現(xiàn)了自己許多不足的地方。它不僅是對我們能力的綜合檢測，更是對我們精神上的考驗。 總之，這次課程設(shè)計為我們提供了一個良好的學(xué)習(xí)方法，感受有了深刻的學(xué)習(xí)體會。為我們以后做畢業(yè)設(shè)計和走上社會、找到一份好工作打下堅實的基礎(chǔ)。 主要參考文獻(xiàn)： [1] 自編. 沖模設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書[M]. 廣東工業(yè)大學(xué)，2007. [2] 自編. 沖模圖冊[M]. 廣東工業(yè)大學(xué)，2009 [3] 姜奎華主編. 沖壓工藝與模具設(shè)計[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版

40、社, 1998. [4] 李志剛主編. 中國模具設(shè)計大典[M]. 南昌: 江西科學(xué)技術(shù)出版社, 2003. [5] 郝濱海編著. 沖壓模具簡明設(shè)計手冊（第二版）[M]. 北京:化工工業(yè)出版社, 2009. 致??? 謝： 本次的課程設(shè)計受到了院系各級領(lǐng)導(dǎo)的高度重視，得到了鄺衛(wèi)華老師和廖毅娟老師的悉心指導(dǎo)與幫助。在此，我衷心的向兩位老師道一聲：您們幸苦了，謝謝??！ 特別要感謝我的指導(dǎo)老師鄺衛(wèi)華老師，我能夠夠順利完成課程設(shè)計，離不開他的悉心指導(dǎo)，他對我的設(shè)計從確定題目、修改直到完成，給予了我許多的指點和幫助。感謝他在繁忙的工作之余，擠出時間對設(shè)計提出精辟

41、的修改意見。在此，向胡老師致以最誠摯的謝意。 這次設(shè)計我深知有很多不足，在此懇請大家給予指導(dǎo)。

42、

43、 Z=1.65mm mm mm mm 23