U型彎曲課程設(shè)計(jì)說明書

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1、沖壓模具綜合性設(shè)計(jì) （典型沖裁件沖裁模設(shè)計(jì)） 設(shè)計(jì)說明書 設(shè)計(jì)題目：U型彎曲模設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)成績： 適用課程 沖壓模設(shè)計(jì)、沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì) 適用專業(yè) 材料成型與控制工程（模具方向）， 材料成型專業(yè)（塑性與塑膠方向） 指導(dǎo)教師 孟凡瑩 學(xué) 生 躍博 學(xué)號(hào) 1014054122 班 級(jí) 材控1002班 部 門 材料學(xué)院 單 位 理工學(xué)院 完成日期 2013年6 月  典型沖壓件沖模設(shè)計(jì)任務(wù)書 設(shè)計(jì) 題目 U型彎曲模設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)者 專業(yè)及方向：2010級(jí) 材控1002班 學(xué)號(hào)： 1014054122 : 躍博 廠 O CU !

2、1 一 60-0,15 一 匕5 — 土 k— 設(shè) 計(jì) 條 件 圖中：高度為A= 20 MM 圖中：B= 60 MM 材料為C: 15# 材料厚度為D= 1.5 MM 圖中圓角半徑：E- 3 MM U型彎寬度為 F= 10 MM 批量為批量 注：A, B, C, D, E，F(xiàn)值需根據(jù)學(xué)生 名細(xì)表上指定的數(shù)據(jù)進(jìn)行填寫。 設(shè) 計(jì) 容 1. 裝配圖1（ A3圖幅）； 2. 典型零件圖2-3（ 凸模， 凹模，凸凹模各1）； 3. 設(shè)計(jì)計(jì)算說明書1份。 設(shè)計(jì)期限 指導(dǎo)教師 孟凡瑩 設(shè)計(jì) 成績  目錄 目錄 —3— 一 沖壓零件的工藝性

3、分析 —4— 二 毛坯展開長度的確定 —5— 三 彎曲力的計(jì)算 —6— 四 壓力機(jī)的選擇 —7— 五 彎曲模工作部分尺寸的確定 —8— 六、彎曲模模架及零件設(shè)計(jì) —11— 七、模具各部分零件參數(shù) —16— 八、模具的保養(yǎng) —18-- 九、總結(jié) —20— 十、參考資料 —22— 一 沖壓零件的工藝性分析 1、工序類型 根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)形狀及批量要求 , 可采用 彎曲工序沖壓成型，因此設(shè)計(jì)考慮彎曲工 序。 2、零件工藝分析 由設(shè)計(jì)要求可知該零件材料為 15#鋼，材料 15#鋼為軟材料，在彎曲時(shí)有一定的凸凹模 間隙。工件尺寸 r / t 2 rmin / t

4、 0.5 全部為 自由公差，可看作 IT14 級(jí)，尺寸精度較低， 普通彎曲就能滿足要求。其彎曲性能良好。 所需零件為 U 形件，結(jié)構(gòu)簡單對(duì)稱，對(duì)彎曲 成型較為有利故尺寸精度完全符合彎曲精 度等級(jí)要求。且零件的相對(duì)圓角半徑 r/t=3/1.5=2<5 ?8,因 不會(huì)彎裂， 滿足彎曲變形程度的要求。 因此， 該零件滿足彎曲工藝性要求, 且一次成型彎 曲工藝性較好,采用簡單的直壁校正彎曲法 即可達(dá)到要求。 毛坯展開長度的確定 毛坯長度按零件中性層計(jì)算。 兩段圓弧的 中性層位移系數(shù)根據(jù)r/t 2查《沖壓模具設(shè)計(jì) 手冊》(表3—14)得x=0.38 ,故中性層曲 率半徑為： p r xt 3

5、0.38 2 3.57(mm) L2 ?- L5日 F' -八 CO C—1 _1 1 k ! 丿” 1、需在試模后再圓弧部分長度: 1彎 180 3.57 180 5..89 2、 垂直部分的直線長度： l1 20 3 1.5 15.5 3、 底部的直線長度為： l2 60 2 3 2 1.5 51 4 、故毛坯展開長度為： Lz 2(l1 l 彎 ) l2 2 (15.5 5.6) 51 93.2(mm) 經(jīng)過計(jì)算，展開長度初步確定為 LZ=93.2mm, 精度確定進(jìn)行修正。 三 彎曲

6、力的計(jì)算 為了保證彎曲件在一次彎曲過程中即可 得到彎曲件形尺寸精度 , 故采用校正彎曲。 查《沖壓模具設(shè)計(jì)手冊》 (表 7— 1)，取 q=40MPa則校正彎曲力為： F校 Aq 60 10 40 24(KN) F—校正力(KN p—單位校正力(MPa A—彎曲件上被校正部分在垂直于彎曲力方 向上的平面上投影面積(mm2 Fd (0.3 ?0.8)F自 2 0.3際住七b r t … 0.7 1.3 10 1.52 380 0.3 - 3 1.5 0.52(KN) P (1.1~1.3)(Fd F校) (1.1 ~ 1.3) (0.52 24) 26.97 ?

7、31.88(KN) 對(duì)于校正彎曲，由于校正彎曲力比頂件力大 得多，故一般F頂可以忽略，即F壓力機(jī)》 F校，生活中為了安全取 F壓力機(jī)》1.8 x F 校 四壓力機(jī)的選擇 根據(jù)沖壓力的要求，取壓力機(jī)的公稱壓力 P=(1.1~1.3)(F 校+Fd)=69.1~81.6(KN)，考慮模具的安 裝與操作，查《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》 (表1 — 7)，可 選用 J23 — 10開式雙柱可傾式壓力機(jī)。 1 .二 r 攻3 125-1： a JEX? ^33? JE3?3 J^G L5-DG IS2? 油G力KN & J 換 233 SC ac

8、10? 12S 務(wù) s& CD SJ 30C IOC JC IS :百 ；吾聞i加 ro a j} 刃 和 4} jS 英 3S 至P易車rxi IS) 13： 21 DC JOC 裁 JX 4SC 澆安愜沏 <■ 3? 笥 矗 ? 3C 3C ICC IWI 14J ；'谿占辛整M nm no J? IfiC 200 15 TV Ml JK 2S 31 戲 bO 0 21 JQ& iOC S3C 工"給對(duì)咖 JB JOG

9、 葢 ■cc 遼 7? 丸 廠 我 630 IBC SSI sr :宓 ISTR+ 110 16C 話 斗a _DV sa jj 30 5念 ■fnfn *3 7 2? 25C DC 取 2SJ 5? 453 E^-Tnm 30 4 刃 (50 30 9t X? ]{? ICO 嘆 血 A J0 C 40 曲

10、 50 S ffl K M 55 dD 5C X T .%. 3? ■加 SO 五.彎曲模工作部分尺寸的確定 1、凸模圓角半徑r t 因 r/t=3/1 ?5=2<5?8 故 r T=r=3mm 2、凹模圓角半徑rA 因凹模圓角半徑的大小對(duì)彎曲變形力、 模 具壽命、彎曲件質(zhì)量均有影響，且根據(jù)材料 的厚度，有 t < 2mm時(shí)，rA= (3~6) t 故, 「A 3t 3 1.5 4.5mm 3、 凹模深度h。 因只是單純U形件彎曲模，且彎邊高度不 大，

11、為使彎曲件兩邊平直，取凹模深度大于 彎曲件的高度。查《簡明沖壓設(shè)計(jì)手冊》(表 6—15)，取 m=4mm 故：取凹模深度為 L=4.5+4+20=28.5 4、 凸、凹模間隙Z 凸，凹模間隙的確定： 當(dāng) t < 1.5 時(shí) z=t 當(dāng)t>1.5時(shí) 式中t為材料的厚度(mm) Z—單邊間隙(mm 又因?yàn)?t=1.5=1.5 所以 z=t=1.5 5、彎曲凸、凹模橫向尺寸及公差 彎曲件標(biāo)注形尺寸75,故應(yīng)以凸模為基準(zhǔn) 件，間隙取在凹模上。凸模的制造精度按IT8 確定，凹模的制造精度按IT9確定。其計(jì)算 結(jié)果如下： 凹模尺寸(L為雙向?qū)ΨQ偏差，板厚度公差 取 - ' Ld (

12、L 0.75 ) od (60 0.75 0.15)罟 59.88 ；15(mm) 凸模尺寸 Lp (Ld 2Z) p (59.89 2 1.73)-00.15 56.43-00.15 (mm) 6. 壓力中心 由于零件對(duì)稱，所以壓力中心就是沖裁輪 廓中心 7. 凹模周界的確定 查課本 P88 表 3-33 凸模壁厚的確定和 P86 頁表 3-31 螺釘孔與銷釘孔及刃壁之間的最 小距離得知凹模壁厚應(yīng)前外擴(kuò) 35-45mm 六、彎曲模模架及零件設(shè)計(jì) 1、后側(cè)導(dǎo)柱模架的選用 。 模具的閉合高度和壓力機(jī)的閉合高度的關(guān) 系：Hmax-5m脣 H> Hmin+10mm 無墊板：33

13、0-5 > H> 265+10 有墊板：235-5 > H> 170+10 根據(jù)壓力機(jī)的最大裝模高度和凹模周界的 圍及模具的工作穩(wěn)定性， 剛度等各方面的因 素綜合考慮選取，200 X 125的滑動(dòng)導(dǎo)向后側(cè) 導(dǎo)柱模架。 2 卸料方式的選擇 由于開模式零件大多數(shù)會(huì)留在凹模， 所以必 須采用頂件裝置 3 其他零部件的選用 模具選用選用滑動(dòng)導(dǎo)向后側(cè)導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)， 可承 受較大的沖壓力。 為了提高模具的壽命和工 件的質(zhì)量。方便安裝調(diào)試，該復(fù)合模采用后 側(cè)導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。 標(biāo)準(zhǔn)模架的選用依據(jù)為凹模的外形尺寸， 所以因首先計(jì)算凹模具周界的大小。 查表的 凹模周界大小為 250mmX 125mm。 閉

14、合高度 H=180mm 模具采用后側(cè)導(dǎo)柱模架， 查的模架的規(guī)格 為。 上模座： 250mmX 125mmX 40mm； 下模座 ： 250mmX 125mmX 45mm； 導(dǎo)柱 ：25mmX 110mm 導(dǎo)套： 38mmX 90mmX 25mm 可見該模具的閉合高度小于所選壓力機(jī) J23-10 的最大裝模高度，可以使用 開式曲柄壓力機(jī) J23-40 的相關(guān)技術(shù)參數(shù) 公稱壓力： 100KN 滑塊行程：長度 45mm速度145次/mm 閉合高度：最大 180mn最小145mm 模柄孔：直徑30mm深度55mm 打桿：打桿直徑＜16,孔深度70mm打桿行程 40mm 滑塊中心至

15、機(jī)身距離 130mm 工作臺(tái)尺寸前后240mm左右370mm 2、其它零件結(jié)構(gòu)。 頂板： 頂件板尺寸與凹?？紫?配合,平面尺寸與凹模形尺寸相同。材料選 用 45 鋼,熱處理 43~48HRC。 模柄 ：模具采用材料為 Q235 銷釘： 模具的銷釘選用柱銷 GB/T 119.1 ,根據(jù)設(shè)備尺寸分為：10X 80, 10X 50。材料選用35鋼，熱處理28~38HRC 不經(jīng)表面處理的圓柱銷。 螺釘 ：模具采用圓柱頭六角螺 釘GB/T 70.1 ,根據(jù)尺寸分為：M10K 70, M10 x 30, 材料為35鋼，熱處理 28~38HRC表 面氧化。 推 料 桿 ： 材 料 為 Cr

16、WMn.?8x 60.JB/T7650.3-2008 擋 料 銷 ： 選 用 45# 鋼 。 A8.GB/T7649.10-2008 導(dǎo) 料 銷 ： 選 用 45# 鋼 。 A8.GB/T7647.1-2008. 上模座： 模具上模座選用后側(cè)導(dǎo) 柱上模座，根據(jù)凹模邊界 L=250mm， B=160mm， 查表可得，材料為HT200的后側(cè)導(dǎo)柱上模座： 上 模 座 250 x 125 x 40 GB/T28855.5-1990 HT200 下模座： 模具下模座選用后側(cè)導(dǎo) 柱下模座，凹模邊界L=250, B=160,查表得， 材料為HT200的后側(cè)導(dǎo)柱下模座： 下模座 250 x 12

17、5x 45 GB/T28855.6-1990 HT200 凸模： 凸模的結(jié)構(gòu)形式及尺寸 如下圖所示，材料用 T10A。 / 凹模：凹模的結(jié)構(gòu)形式及尺寸如下 圖所示，材料用T10A。 3強(qiáng)度校核 矩形凹模校核公式: H = 琨 下模板的強(qiáng)度計(jì)算： =二 2F% 二叫 _ 2 _ (B-b遼屮人 _ 8(B-b)H2 模板厚度：H2屆二 經(jīng)過以上公式驗(yàn)證^模具的強(qiáng)度均符合要求。 七、模具各部分零件參數(shù) 1-複柄 A上權(quán)座 A凸檯 4凹復(fù) P曜可 亠下櫃座 卩麗桿 4帀極 4盅位涓 上模座 HT200 長 200mm，寬 125mm

18、，厚 40mm 下模座 HT200 長 200mm，寬 125mm，厚 45mm 導(dǎo)柱： 25mm X 110 導(dǎo)套： 38mm X 90 X 25 凸模 T10A 長 115mm,寬 50mm，厚 30mm 長 150mm ， 寬 50mm ， 厚 37.5mm 頂板 45 鋼 長 74?80mm，寬 26mm，厚 10mm ? H=220mm 八．模具維護(hù)保養(yǎng) 一、模具上機(jī)前檢查及保養(yǎng) : 1.按模具沖 剪力的大小 ,正確使用足夠噸位的沖床 .（一般 機(jī)床的噸位必須大于模具的沖剪力 ） 2.在模 具上機(jī)前 ,必須檢查調(diào)整模具沖箭刃口

19、的間 隙 ,以防運(yùn)輸途中裝卸模具時(shí)刃口間隙走樣 , 調(diào)整均可后再上機(jī)臺(tái) 3.架模前要對(duì)模具的上下表面進(jìn)行清潔 ,保 證模具安裝面和沖床的工作臺(tái)面壓傷及模 具在生產(chǎn)中上下安裝面的平行度 . 4 沖床的 工作臺(tái)面與滑塊底面必須平行 ,平行度的偏 差應(yīng)小于 0.03 5.模具架好后將模具打開 ,將 模具各部分清檫干凈 ,特別是導(dǎo)向機(jī)構(gòu) ,對(duì)于 表面件 （外觀件 ）的模具其型面清檫干凈 ,以 保證制件的質(zhì)量 .對(duì)模具各滑動(dòng)部位進(jìn)行潤 滑和模具各部位的檢查 ,特別是安全件 （如沖 孔廢料孔等 ）. 6.沖出樣品后 ,須當(dāng)即確認(rèn)是 否與產(chǎn)品規(guī)格相符 . 二、生產(chǎn)中的保養(yǎng) : 1. 模具使用時(shí) , 導(dǎo)

20、柱和導(dǎo)套要定時(shí)加潤滑油 . 2. 在生產(chǎn)中定期對(duì)模具的相應(yīng)部位和刃口 上應(yīng)多次加潤滑油或沖壓油 3. 嚴(yán)禁雙料沖 剪,除沖壓材料、 潤滑油外其它物品應(yīng)遠(yuǎn)離作 業(yè)區(qū)域。 4. 刃口鐵粉狀物不能滯溜太多， 應(yīng)及時(shí)出處理滯留物和定期清理廢料， 生產(chǎn) 結(jié)束后要對(duì)模具進(jìn)行全面檢查、全面的清 檫，保證模具的清潔度。 三、使用后模具 保養(yǎng)： 1. 模具長時(shí)間使用后必須磨刃口， 研磨后刃口面必須進(jìn)行退磁，不能帶有磁 性，否則易發(fā)生堵料。 2. 彈簧等彈性零件 在使用過程中彈簧最易損壞， 通常出現(xiàn)斷裂 和變形現(xiàn)象。采取的辦法就是更換，在更換 過程中一定要注意彈簧的規(guī)格和型號(hào)， 彈簧 的規(guī)格和型號(hào)通過顏色、外徑

21、和長度三項(xiàng) 來確認(rèn)， 只有在三項(xiàng)都相同的情況下才可以 更換。 3. 模具使用過程中沖頭易出現(xiàn)折 斷、彎曲和啃壞的現(xiàn)象，沖套一般都是啃壞 的。沖頭和沖套的損壞一般都用相同規(guī)格的 零件進(jìn)行更換。沖頭的參數(shù)主要有工作部分 尺寸、安裝部分尺寸、長度尺寸等。 4. 緊 固零件，檢查緊固零件是否松動(dòng)、 損壞現(xiàn)象， 采取的辦法是找相同規(guī)格的零件進(jìn)行更換。 5. 壓料零件如壓料板、 優(yōu)力膠等， 卸料零件 如脫料板、氣動(dòng)頂料等。保養(yǎng)時(shí)檢查各部位 的配件關(guān)系及有無損壞， 對(duì)損壞的部分進(jìn)行 修復(fù)，氣動(dòng)頂料檢查有無漏氣現(xiàn)象，并對(duì)具 體的情況采取措施。如氣管損壞進(jìn)行更換 九、總 結(jié) 老師叫我們做課程設(shè)計(jì)的時(shí)候大家

22、都不 明白，大家都在說明明下一學(xué)期要做課程設(shè) 計(jì)為什么想在還要做一個(gè)課程設(shè)計(jì)。 真正去 做了之后才明白， 原來老師的目的是讓我們 練練手讓我們提前感受一下課程設(shè)計(jì)的過 程。課程設(shè)計(jì)雖然沒畢業(yè)設(shè)計(jì)要求高但是設(shè) 計(jì)的步驟方法基本雷同， 通過這幾周的設(shè)計(jì) 過程我才真正知道原來我們學(xué)的知識(shí)還不 足以做好設(shè)計(jì)，要查看很多的專業(yè)資料我們 的制圖水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒達(dá)到做設(shè)計(jì)的要求還需 磨煉。課程設(shè)計(jì)為我們做課程設(shè)計(jì)做好了鋪 墊和奠定了基礎(chǔ)， 同時(shí)在設(shè)計(jì)的過程中我們 也鞏固了所學(xué)知識(shí)練習(xí)了制圖收獲了很多 明白了很多，其中包括：設(shè)計(jì)時(shí)要要個(gè)按照 相關(guān)設(shè)計(jì)要求，要以最簡單的方法，最少的 投入設(shè)計(jì)出符合要求的模具。 在這次設(shè)計(jì)中 感孟老師對(duì)我們的嚴(yán)格要求， 感同學(xué)為我解 答疑問，我們要以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度對(duì)待設(shè)計(jì)。 十、參考文獻(xiàn) [1] 翁其金、徐新成主編 . 沖壓工藝及沖模 設(shè)計(jì) . ：機(jī)械工業(yè)， 2011 年 6 月. [2] 鄧明主編 . 實(shí)用模具設(shè)計(jì)簡明手冊 .: 理 工大學(xué) ,2010 年 1 月. [3] 王立人，輝主編 . 沖壓模設(shè)計(jì)指導(dǎo) .: 理 工大學(xué) ,2009 年 8 月. [4] ：塑性成形工藝與模具設(shè)計(jì)。高錦主編， 第二版 機(jī)械工業(yè)。 2007.7 [5] ：沖壓模具設(shè)計(jì)手冊。馬朝興主編 化 學(xué)工業(yè)出版 [6] 模具結(jié)構(gòu)圖解。浦學(xué)西主編 中國勞動(dòng) 社會(huì)保障