工學(xué)基于PROE的電子零件壓線卡沖壓工藝及模具設(shè)計

1、PAGE 摘 要本文介紹的模具實例結(jié)構(gòu)簡單實用，使用方面可靠，首先根據(jù)工件圖算工件的展開尺寸，在根據(jù)展開尺寸算該零件的壓力中心，材料利用率，畫排樣圖。根據(jù)零件的幾何形狀要求和尺寸的分析，采用復(fù)合模沖壓，這樣有利于提高生產(chǎn)效率，模具設(shè)計和制造也相對于簡單。當(dāng)所有的參數(shù)計算完后，對模具的裝配方案，對主要零件的設(shè)計和裝配要求技術(shù)要求都進(jìn)行了分析。在設(shè)計過程中除了設(shè)計說明書以外，還包括模具的裝配圖，非標(biāo)準(zhǔn)零件的零件圖。本套模具包括落料沖孔和彎曲模兩套模具，在模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計和計算完成后，開始利用PROE建模模塊下設(shè)計模具的每個零件圖，如上、下模座，上、下模座，上、下墊板，凹、凸模等，在零件的設(shè)計過程中需

2、要利用PROE的拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃掠、孔等各種功能，有利于我們熟悉PROE的強(qiáng)大功能。之后在PROE裝配模塊下再將零件裝配。最后再利用PROE將零件的三維圖轉(zhuǎn)換為二維圖。關(guān)鍵詞：模具 復(fù)合模 彎曲模 沖壓 PROEAbstractThis text introductive molding toll solid example the structure is in brief practical, the usage convenience is dependable, first according to the work piece the diagram calculate the wor

3、k piece to launch size, at according to launch the pressure center that the size calculates that spare parts, the material utilization, painting row kind diagram. According to spare parts of several the shape request with the analysis of the size, adopting compound the mold hurtle to press, so be ad

4、vantageous to an exaltation production an efficiency, molding tool design and manufacturing also opposite in simple. When all parameter calculations are over after, requested the technique requests to the design and assemble of the main spare parts to all carry on analysis to the assemble project th

5、at whets to have. During the period of design in addition to designing manual, also include the assemble diagram of the molding tool, the spare parts diagram of not-standard spare parts, the word piece processes the craft card, the craft rules distance card, the not-standard spare parts processes cr

6、aft process card.This set of punch dies including blanking die and bending die two sets of composite mold, in mold design and calculation of the structure is complete, start using PROE modeling to design the mold for each part drawing, above, under the , mold base, the next plate, convex, concave mo

7、ld, the parts of the design process need to use PROE will be part of the three-dimensional diagram into two-dimensional map.Key words: mold, compound die, bending die, stamping, PROE目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc2945673971 前 言 PAGEREF _Toc294567397 h 1 HYPERLINK l _Toc2945673981.1本課題研究的意義 PAGE

8、REF _Toc294567398 h 1 HYPERLINK l _Toc2945673991.2研究本課題的國內(nèi)外的現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc294567399 h 1 HYPERLINK l _Toc2945674001.2.1國內(nèi)概況 PAGEREF _Toc294567400 h 1 HYPERLINK l _Toc2945674011.2.2國外概況 PAGEREF _Toc294567401 h 2 HYPERLINK l _Toc2945674021.3本課題研究的主要內(nèi)容 PAGEREF _Toc294567402 h 3 HYPERLINK l _Toc29456740

9、32 沖裁零件工藝分析及工藝方案確定 PAGEREF _Toc294567403 h 4 HYPERLINK l _Toc2945674042.1 彎曲件的工藝分析 PAGEREF _Toc294567404 h 4 HYPERLINK l _Toc2945674052.1.1 結(jié)構(gòu)與尺寸 PAGEREF _Toc294567405 h 4 HYPERLINK l _Toc2945674062.1.2 尺寸精度 PAGEREF _Toc294567406 h 4 HYPERLINK l _Toc2945674072.2 工藝方案的確定 PAGEREF _Toc294567407 h 5 HYP

10、ERLINK l _Toc2945674083 沖裁工藝與設(shè)計計算 PAGEREF _Toc294567408 h 6 HYPERLINK l _Toc2945674093.1 計算毛坯的尺寸 PAGEREF _Toc294567409 h 6 HYPERLINK l _Toc2945674103.1.1 計算中性層彎曲半徑 PAGEREF _Toc294567410 h 6 HYPERLINK l _Toc2945674113.2排樣、計算調(diào)料寬度及步距的確定 PAGEREF _Toc294567411 h 7 HYPERLINK l _Toc2945674123.2.1搭邊值的確定 PAG

11、EREF _Toc294567412 h 7 HYPERLINK l _Toc2945674133.3沖裁力的計算 PAGEREF _Toc294567413 h 9 HYPERLINK l _Toc2945674143.3.1計算沖裁力的公式 PAGEREF _Toc294567414 h 9 HYPERLINK l _Toc2945674153.3.2總沖裁力、卸料力、推料力、頂件力、彎曲力和總沖壓力 PAGEREF _Toc294567415 h 9 HYPERLINK l _Toc2945674163.3.3總的沖壓力的計算 PAGEREF _Toc294567416 h 10 HYP

12、ERLINK l _Toc2945674173.4模具壓力中心與計算 PAGEREF _Toc294567417 h 11 HYPERLINK l _Toc2945674183.5凸凹模的尺寸計算 PAGEREF _Toc294567418 h 12 HYPERLINK l _Toc2945674193.5.1沖裁模間隙的確定 PAGEREF _Toc294567419 h 12 HYPERLINK l _Toc2945674203.5.2、刃口尺寸計算 PAGEREF _Toc294567420 h 13 HYPERLINK l _Toc2945674214 沖裁模具的主要零件、結(jié)構(gòu)設(shè)計及材

13、料選擇 PAGEREF _Toc294567421 h 16 HYPERLINK l _Toc2945674224.1凸凹模設(shè)計 PAGEREF _Toc294567422 h 16 HYPERLINK l _Toc2945674234.2凹模的設(shè)計 PAGEREF _Toc294567423 h 16 HYPERLINK l _Toc2945674244.2.1刃口高度的計算 PAGEREF _Toc294567424 h 16 HYPERLINK l _Toc2945674254.3凸凹模的設(shè)計 PAGEREF _Toc294567425 h 17 HYPERLINK l _Toc2945

14、674264.4 定位元件的設(shè)計 PAGEREF _Toc294567426 h 18 HYPERLINK l _Toc2945674274.5 卸料和出件裝置 PAGEREF _Toc294567427 h 19 HYPERLINK l _Toc2945674284.5.1卸料裝置 PAGEREF _Toc294567428 h 19 HYPERLINK l _Toc2945674294.5.2 出件裝置 PAGEREF _Toc294567429 h 19 HYPERLINK l _Toc2945674304.6 模架及其他零件的設(shè)計 PAGEREF _Toc294567430 h 20

15、HYPERLINK l _Toc2945674314.6.1上下模座 PAGEREF _Toc294567431 h 20 HYPERLINK l _Toc2945674324.6.2 導(dǎo)柱、導(dǎo)套的設(shè)計 PAGEREF _Toc294567432 h 20 HYPERLINK l _Toc2945674334.6.3 模柄 PAGEREF _Toc294567433 h 20 HYPERLINK l _Toc2945674344.7 模具總裝圖 PAGEREF _Toc294567434 h 21 HYPERLINK l _Toc2945674355 彎曲模具的零件及結(jié)構(gòu)設(shè)計 PAGEREF

16、_Toc294567435 h 23 HYPERLINK l _Toc2945674365.1彎曲件的結(jié)構(gòu)工藝分析 PAGEREF _Toc294567436 h 23 HYPERLINK l _Toc2945674435.2 彎曲件工藝方案的確定 PAGEREF _Toc294567443 h 24 HYPERLINK l _Toc2945674445.3 彎曲力的計算 PAGEREF _Toc294567444 h 24 HYPERLINK l _Toc2945674455.3.1彎曲力計算 PAGEREF _Toc294567445 h 24 HYPERLINK l _Toc294567

17、4465.3.2 頂件力和壓料力的計算 PAGEREF _Toc294567446 h 24 HYPERLINK l _Toc2945674475.3.3 彈簧的選擇 PAGEREF _Toc294567447 h 25 HYPERLINK l _Toc2945674485.4 回彈值的計算 PAGEREF _Toc294567448 h 25 HYPERLINK l _Toc2945674495.5 彎曲凸凹模之間的間隙 PAGEREF _Toc294567449 h 26 HYPERLINK l _Toc2945674515.6 彎曲凸、凹模橫向尺寸及公差 PAGEREF _Toc2945

18、67451 h 27 HYPERLINK l _Toc2945674525.7彎曲模具的裝配圖 PAGEREF _Toc294567452 h 28 HYPERLINK l _Toc2945674536 基于PRO/E 的模具設(shè)計 PAGEREF _Toc294567453 h 29 HYPERLINK l _Toc2945674546.1 PRO/E 的模具設(shè)計的意義 PAGEREF _Toc294567454 h 29 HYPERLINK l _Toc2945674556.2 基于PRO/E 的模具零件三維設(shè)計 PAGEREF _Toc294567455 h 30 HYPERLINK l

19、_Toc2945674566.2.1 上模座的三維建模實例 PAGEREF _Toc294567456 h 30 HYPERLINK l _Toc2945674576.3沖壓模具總裝配圖 PAGEREF _Toc294567457 h 31 HYPERLINK l _Toc2945674586.3.1零件裝配實例 PAGEREF _Toc294567458 h 31 HYPERLINK l _Toc2945674596.3.2 沖壓模具總裝配圖： PAGEREF _Toc294567459 h 33 HYPERLINK l _Toc2945674606.4彎曲模的總裝配圖： PAGEREF _

20、Toc294567460 h 33 HYPERLINK l _Toc2945674616.5模具三維視圖轉(zhuǎn)化為二維視圖實例 PAGEREF _Toc294567461 h 34 HYPERLINK l _Toc2945674626.5.1凸模固定板的三維圖轉(zhuǎn)化為二維圖 PAGEREF _Toc294567462 h 34 HYPERLINK l _Toc294567463總 結(jié) PAGEREF _Toc294567463 h 36 HYPERLINK l _Toc294567464參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc294567464 h 38 HYPERLINK l _Toc294567465

21、附 錄 PAGEREF _Toc294567465 h 39 HYPERLINK l _Toc294567466附圖 沖壓模具零件圖 PAGEREF _Toc294567466 h 39 HYPERLINK l _Toc294567467附圖 彎曲模零件圖 PAGEREF _Toc294567467 h 421 前 言1.1本課題研究的意義隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,市場對模具的需求量不斷增長。人們已經(jīng)越來越認(rèn)識到產(chǎn)品質(zhì)量、成本和新產(chǎn)品的開發(fā)能力的重要性,而模具制造是整個鏈條中最基礎(chǔ)的要素之一,模具制造技術(shù)現(xiàn)已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志,并在很大程度上決定企業(yè)的生存空間。為迎接未來的

22、無限挑戰(zhàn)，在畢業(yè)之際選擇一個沖壓模具方面的設(shè)計論文，目的是想豐盈自己的翅膀，為將來在工作崗位上有更好的發(fā)展而搶得先機(jī).在短暫而又重要的十幾周里,通過老師指導(dǎo)和自學(xué)有關(guān)書籍，查閱期刊，完成畢業(yè)設(shè)計。從而能夠?qū)δ＞哂辛艘粋€更深刻地認(rèn)識對其工藝分析分類結(jié)構(gòu)名稱以及作用等方面有個嶄新的詮釋。初步達(dá)到了獨立完成簡單模具設(shè)計的目的及對模具的自我理解。1.2研究本課題的國內(nèi)外的現(xiàn)狀1.2.1國內(nèi)概況從1839年英國成立的schulur公司算起現(xiàn)代沖壓模具制造技術(shù)已有168年的歷史，但我國的沖壓技術(shù)卻一直是發(fā)展緩慢。1984中國才成立模具工業(yè)協(xié)會，1986年中國模具工業(yè)產(chǎn)值僅有29億元。當(dāng)時生產(chǎn)模具的企業(yè)也只

23、有幾千家而已。1993年3月國務(wù)院頒布了關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)的改革政策要點的決定，把模具擺在了機(jī)械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位，確立了發(fā)展模具工業(yè)是國家的一個產(chǎn)業(yè)政策。22005年中國模具工業(yè)產(chǎn)值達(dá)到610億元,增長率保持在25%的高水平。除了國有專業(yè)模具廠外,廣東的中外合資和外商獨資模具企業(yè)現(xiàn)有幾千家,鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)也快速崛起;江蘇昆山建成了模具工業(yè)群;浙江黃巖被譽(yù)為“模具之鄉(xiāng)”。在激烈的競爭中模具的生產(chǎn)技術(shù)及規(guī)模也不斷提高3。2006年吉林大學(xué)汽車覆蓋件成型技術(shù)所獨立研制的汽車覆蓋件沖壓成型分析KMAS軟件、華中理工大學(xué)模具技術(shù)國家重點實驗室開發(fā)的汽車覆蓋件模具和級進(jìn)模CAD/CAE/CAM軟件、上海交通大

24、學(xué)模具CAD國家工程研究中心開發(fā)的冷沖模和精沖模CAD軟件等在國內(nèi)模具行業(yè)擁有不少的用戶。國內(nèi)的模具企業(yè)也在充分抓住汽車工業(yè)所帶來的發(fā)展契機(jī),加大設(shè)備、產(chǎn)品、生產(chǎn)規(guī)模的升級步伐,積極開拓國內(nèi)外市場4。1.2.2國外概況然而,與國際先進(jìn)水平相比,中國的模具行業(yè)的差距不僅表現(xiàn)在精度差距大、交貨周期長等方面,模具壽命也只有國際先進(jìn)水平的50%左右,大型、精密、技術(shù)含量高的轎車覆蓋件沖壓模具和精密沖裁模具,每年都需要花費大量資金進(jìn)口，和國外相比主要如下：沖壓模具CAD/CAE/CAM技術(shù)的開發(fā)手段比較落后、技術(shù)的普及率不高,應(yīng)用不夠廣泛，僅有約10%的模具在設(shè)計中采用了CAD技術(shù)，距拋開繪圖板還有漫長

25、的一段路要走;在應(yīng)用CAE進(jìn)行模具方案設(shè)計和分析計算方面,也才剛剛起步,在應(yīng)用CAM技術(shù)制造模具方面,由于缺乏先進(jìn)適用的制造裝備和工藝設(shè)備,只有5%左右的模具制造設(shè)備被應(yīng)用于這項工作。但國外一些發(fā)達(dá)國家已將CAD/CAE/CAM技術(shù)廣泛應(yīng)用于沖壓模具當(dāng)中，特別是板材成型過程的計算機(jī)模擬分析技術(shù)。模具CAD、CAM技術(shù)也更加宜人化、集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化。計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展已使CAD/CAM/CAE技術(shù)跨地區(qū)、跨企業(yè)。實現(xiàn)技術(shù)支援的整合和虛擬制造。精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中所占比重較低，工藝設(shè)備落后,直接影響國產(chǎn)模具質(zhì)量的提高。國外近年來發(fā)展的高速加工和高精度加工大幅提高了加工效率，并可獲得極

26、高的表面光潔度。另外，還可加工高硬度模塊，還具有升溫低、熱變形小等優(yōu)點。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)。高速加工和高精度加工技術(shù)的發(fā)展，對汽車、家電行業(yè)中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向發(fā)展。生產(chǎn)沖壓模具的專用技術(shù)尚未成熟,大多仍還處于試驗摸索階段如模具的表面涂層、表面熱處理技術(shù)、導(dǎo)向副潤滑技術(shù)、型腔傳感及潤滑技術(shù)、去應(yīng)力技術(shù)、抗疲勞及防腐技術(shù)等未完全形成生產(chǎn)能力,走向商品化。一些關(guān)鍵、重要的技術(shù)缺少知識產(chǎn)權(quán)的保護(hù)。模具標(biāo)準(zhǔn)件標(biāo)準(zhǔn)化程度及使用覆蓋率較低在汽車制造業(yè)中被大量使用的模具是沖壓模。5年來,汽車模具標(biāo)準(zhǔn)件的使

27、用覆蓋率盡管有了較大增長,已從20世紀(jì)末的25%30%提高到目前的45%左右。但目前，國外先進(jìn)工業(yè)國家模具標(biāo)準(zhǔn)化已達(dá)70%80%，模具廠只需要制造工作零件，大部分模具零件均從標(biāo)準(zhǔn)件廠購買，使生產(chǎn)率大幅提高。為了促進(jìn)我國沖壓模具技術(shù)的發(fā)展,從計算機(jī)技術(shù)、先進(jìn)加工技術(shù)及裝備、其它新技術(shù)與沖壓模等方面分析了我國沖壓模具的技術(shù)現(xiàn)狀。結(jié)果表明:經(jīng)過幾十年的發(fā)展,我國的沖壓模具總量位居世界第三位,加工技術(shù)裝備基本已與世界先進(jìn)水平同步。以汽車覆蓋件為代表的大型、復(fù)雜、精密沖壓模,用CAD/CAM/CAE軟件進(jìn)行三維設(shè)計和模擬,靠高速、精密的加工設(shè)備生產(chǎn),用新型研磨或拋光代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手工研磨拋光,提高模具質(zhì)量。

28、這些都代表了沖壓模具發(fā)展的趨勢?？傊?，我國將成為世界裝備制造業(yè)的基地。而在現(xiàn)代制造業(yè)中,無論哪一行業(yè)的工程裝備,都越來越多地采用由模具工業(yè)提供的產(chǎn)品。尤其近年來我國汽車工業(yè)的超高速發(fā)展,給模具行業(yè)帶來了無限商機(jī)。為了適應(yīng)用戶對模具制造的高精度、短交貨期、低成本的迫切要求,模具制造企業(yè)正廣泛應(yīng)用現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)來提升競爭實力,來滿足各行各業(yè)對模具這一基礎(chǔ)工藝裝備的迫切需求。展望未來,趕超世界模具制造技術(shù)的先進(jìn)水平尚需我們做出不懈的努力!1.3本課題研究的主要內(nèi)容在更改機(jī)械類基礎(chǔ)課和專業(yè)課的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)和初步掌握拉伸模的設(shè)計方法和原理，利用PROE三維CAD軟件，設(shè)計一個給定零件的拉伸模沖壓工藝與

29、模具，并對模具的材料與結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析計算，確定拉伸工藝與模具材料及結(jié)構(gòu)尺寸。分階段完成調(diào)研、方案論證、結(jié)構(gòu)設(shè)計計算與分析，PROE三維CAD建模、二維工程圖紙的生成、畢業(yè)設(shè)計論文書寫與整理工作。通過本課題的設(shè)計與研究，了解拉伸模的一般設(shè)計方法，與制作工藝，學(xué)習(xí)PROE三維CAD的操作使用與設(shè)計思想，掌握綜合運用所學(xué)機(jī)械制圖、機(jī)械原理、機(jī)構(gòu)設(shè)計、計算機(jī)輔助設(shè)計與制造等知識的能力和解決實際問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生用于實踐、開拓創(chuàng)新的精神。2 沖裁零件工藝分析及工藝方案確定2.1 彎曲件的工藝分析 零件圖；如圖1-1所示 生產(chǎn)批量:大批量材料：Q235A材料厚度：1mm圖1-1 零件圖2.1.1 結(jié)構(gòu)與尺

30、寸 該零件結(jié)構(gòu)較簡單，尺寸較小。在零件中還有一孔，需要考慮沖孔的最小的尺寸。沖孔的最小尺寸和孔的形狀、板材的力學(xué)性能和厚度相關(guān)，因受凸模強(qiáng)度的限制，沖孔的尺寸不宜過小。查的表得d=3t=1滿足要求。孔離邊緣之間的距離受模具的強(qiáng)度和沖裁件的質(zhì)量的限制，其值不能過小，一般取a2t，a=6t=1滿足要求。根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)形狀，需要進(jìn)行落料、沖孔和彎曲三道基本工序。工件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)重視模具材料和結(jié)構(gòu)的選擇，保證模具的復(fù)雜程度和模具的使用壽命。原料采用條料。2.1.2 尺寸精度 零件圖上的尺寸無特殊要求，屬于自由尺寸，可按IT14級選取，利用普通沖裁方式可以達(dá)到圖樣要求。2.2 工藝方案的確定 在沖裁

31、工藝性分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)沖裁件的特點確定沖裁工藝的方案。該產(chǎn)品的材料為Q235A，厚度為t=1mm，抗剪切強(qiáng)度為=310-380Mpa，抗拉強(qiáng)度b=380-470Mpa,伸縮率=21-25%，屈服強(qiáng)度S=2240Mpa，具有較高的強(qiáng)度、剛度和塑性，滿足沖裁工藝對材料的要求，適合于沖壓加工，能夠保證沖壓過程的完成，根據(jù)工件的工藝分析，其基本工序有落料、沖孔。彎曲三道基本工藝，按其先后順序組合，可得如下幾種方案：（1）落料彎曲沖孔；單工序模沖壓。（2）落料沖孔彎曲；單工序模沖壓。（3）沖孔落料彎曲；連續(xù)模沖壓。（4）沖孔落料彎曲；復(fù)合模沖壓。 方案（1）（2）屬于單工序模沖裁工序沖裁模指在壓力機(jī)一

32、次行程內(nèi)完成一個沖壓工序的沖裁模。由于此制作生產(chǎn)批量大，尺寸又較這兩種方案生產(chǎn)效率低，操作也不安全，勞動強(qiáng)度大，故不宜采用。 方案（3）屬于連續(xù)模，是指壓力機(jī)在一次行程中，一次在模具幾個不同的位置上同事完成多道工序的模具。于制作的結(jié)構(gòu)尺寸小，厚度小，連續(xù)模結(jié)構(gòu)復(fù)雜，又因落料在前彎曲在后，必然使彎曲時產(chǎn)生很大的加工難度，因此，不宜采用該方案。 方案（4）屬于復(fù)合沖裁模，復(fù)合沖裁模是指在一次工作行程中，在模具同一部位同時完成數(shù)道沖壓工序的模具。采用復(fù)合模沖裁，其模具結(jié)構(gòu)沒有連續(xù)模復(fù)雜，產(chǎn)生的效率也很高，又降低的工人勞動強(qiáng)度，所以此方案最為合適。 根據(jù)分析采用方案（4）復(fù)合沖裁。3 沖裁工藝與設(shè)計計

33、算3.1 計算毛坯的尺寸3.1.1 計算中性層彎曲半徑 相對彎曲半徑為：R/t=10/1=100.5 式中：R彎曲半徑（mm） t材料厚度（mm） 由于相對彎曲半徑大于0.5，可見制件屬于圓角半徑較大的彎曲件，應(yīng)該先求變形區(qū)中性層曲率半徑（mm）。 =r0+kt （31） 式中：r0內(nèi)彎曲半徑 k中性層系數(shù)表3-1r/t0.10.20.30.40.50.60.70.811.2K0.210.220.230.240.250.260.280.30.320.33r/t1.31.522.5345678K0.340.360.380.390.40.420.440.460.480.5 根據(jù)r/t，由表31查出

34、中性層位移系數(shù)k值為： k1=0.5 k2=0.32 計算出圖3-2 中的L3、L2的長度分別為： 圖3-2 零件圖L2=7 L3=12再根據(jù)公式（3-1）得1=r1+k1t=10+0.51=10.52=r2+k2t=1+0.321=1.32根據(jù)1、2與角度計算L1、L2弧長的展開長度： L1=/180=3.1410.5180/180=32.99mm L2=/180=3.141.3290/180=2.07mm計算毛胚總長：L=L1+L2+L3+L4=32.99+2.07+7+12=54mm根據(jù)計算得：工件的展開尺寸為5410（mm）如圖3-2所示：圖32 零件展開外形尺寸3.2排樣、計算調(diào)料寬

35、度及步距的確定3.2.1搭邊值的確定排樣時零件之間以及零件與條料側(cè)邊之間留下的工藝余料，稱為搭邊。搭邊的作用是補(bǔ)償定位誤差，保持條料有一定的剛度，以保證零件質(zhì)量和送料方便。搭邊過大，浪費材料。搭邊過小，沖裁時容易翹曲或被拉斷，不僅會增大沖件毛刺，有時還有拉入凸、凹模間隙中損壞模具刃口，降低模具使用壽命。或影響送料工作。搭邊值通常由經(jīng)驗確定，表所列搭邊值為普通沖裁時經(jīng)驗數(shù)據(jù)之一。搭邊值是廢料，所以應(yīng)盡量取小，但過小的搭邊值容易擠進(jìn)凹模，增加刃口磨損表2-2給出了鋼（Wc0.05%025%）的搭邊值。該制件是矩形工件，根據(jù)尺寸從表32中查出：兩制件之間的搭邊值a1=1.5（mm），側(cè)搭邊值a=1.

36、5（mm）。表32 搭邊a和a1數(shù)值材料厚度圓件及r2t的工件矩形工件邊長L50mm或r2t的工件工件間a1沿邊a工件間a1沿邊a工件間a1沿邊a0.4滿足條件彎曲件的彎曲邊高度直角彎曲時，應(yīng)使彎曲邊的高度hr+2t，h=8mm,r=1 ,t=1 所以hr+2t 滿足要求彎曲件的孔邊距離當(dāng)彎曲件毛坯上有孔時，若孔位于彎曲變形內(nèi)，彎曲材料的流動會使原有孔變形，因此，應(yīng)盡量使孔位為于變形區(qū)外，當(dāng)t=1mm時 L=6t滿足要求形狀與尺寸的對稱性該工件形狀為非對稱件，可以采取一模兩件方式，便于保證毛坯偏移、板材彎曲零件的沖裁毛刺面與彎曲方向彎曲件的毛坯往往是經(jīng)沖裁落料而成的，沖裁的斷面是光亮面，另一面

37、是毛刺面。彎曲件應(yīng)使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)時應(yīng)盡量加大彎曲半徑，以避免開裂彎曲件的尺寸公差彎曲件的精度受坯料的定位、偏移、回彈和翹曲的影響，彎曲的工序越多，精度越低，該工件選擇尺寸公差為IT14級=0.4 角度公差為+25.2 彎曲件工藝方案的確定該工件外形較小，且壓力中心不在其對稱中心上，為了提高其穩(wěn)定性，采用一模兩件的方式，此方式有利于提高效率;采用倒裝式模具便于脫模，并且通過零件上的孔飛達(dá)到定位要求，采用彈性卸料裝置。5.3 彎曲力的計算5.3.1彎曲力計算由于彎曲件是半圓形，并且是受約束彎曲，彎曲力的計算根據(jù) （51）其中K為彎曲系數(shù)，取K=1.3；B寬度；r彎

38、曲件的內(nèi)彎半徑，b材料的強(qiáng)度極限；t工件的厚度5.3.2 頂件力和壓料力的計算由于工件彎曲后會箍在凸模上需要頂件力和卸料力并且該零件的壓力中心會有一定的偏移，也需要一定的壓料力彎曲頂件力或卸料力FQ=（0.3-0.8）F自=0.41933.75=773.5N彎曲壓料力F壓=（0.3-0.8）F自=0.41933.75=773.5N5.3.3 彈簧的選擇彈簧在沖模中的主要作用是為彈性卸料板、壓料，及出件裝置提供彈力。彈簧的選擇原則：所選擇彈簧必須滿足壓力的要求，即F預(yù)F預(yù)/n=2773.5/4=386.75N 選擇圓柱彈簧4.03040左GB/T2089-94-DZn d=4mm，D=30mm

39、Flim=552.9N,最大變形量為f=5.91mm卸料板需要的行程為18mm,則彈簧的圈數(shù)為4圈。5.4 回彈值的計算 在材料彎曲變形結(jié)束，工件不受外力作用時，由于彈性恢復(fù)，使彎曲件的角度、彎曲半徑與模具的形狀尺寸不一，這種現(xiàn)象稱為回彈。（1）回彈的表現(xiàn)形式圖52 彎曲件的回彈1）彎曲半徑增大卸載前坯料的內(nèi)半徑r（與凸模的半徑吻合），在卸載后增加到，其增量為。2）彎曲角增大卸載前坯料的彎曲角度為（與凸模頂角吻合），卸載后增大到，其增量為。（2）影響回彈的因素1）材料的力學(xué)性能材料的屈服點越大，彈性模量E越小，彎曲回彈越大。即的比值越大，材料的回彈值也就越大。2）相對彎曲半徑相對彎曲半徑越小，

40、回彈值越小。相對彎曲半徑越小，則彎曲變形程度越大，其中塑性變形和彈性變形成分也同時增大。但在總變形中，彈性變形所占的比例則相應(yīng)地變小，因此回彈會較小。3）彎曲件角度a彎曲件角度越小，表示彎曲變形區(qū)域越大，回彈的積累越大，回彈角度也越大。4）彎曲方式自由彎曲與校正彎曲比較，由于校正彎曲可增加圓角處的塑性變形程度，因而有較小的回彈。5）模具間隙壓制U形件時，模具間隙對回彈值有直接影響。間隙大，材料處于松動狀態(tài)，回彈就大；間隙小材料被擠緊，回彈就小。6）零件形狀零件形狀復(fù)雜，一次彎曲成形角的數(shù)量越多，各部分的回彈相互牽制作用越大，彎曲中拉伸變形的成分越大，回彈就越小。（3）回彈值的大小由于影響彎曲回

41、彈的因素很多，而且各因素又相互影響，因此，計算回彈角比較復(fù)雜也不準(zhǔn)確。一般生產(chǎn)中是按經(jīng)驗數(shù)表或按力學(xué)公式計算出回彈值作為參考，再在試模時修正。此工件有兩個彎曲，一個半圓，一個直角彎曲。半圓彎曲時，凸模半徑修改較小。直角彎曲時查表得回彈角為-1-130。（4）控制回彈的措施壓彎中彎曲件回彈產(chǎn)生誤差，很難得到合格的零件尺寸。生產(chǎn)中必須采取措施來控制或減小回彈，控制彎曲件回彈的措施有：改進(jìn)零件的設(shè)計選用彈性模量大、屈服極限小的材料，使坯料容易彎曲到位。從工藝上采取措施用校正彎曲代替自由彎曲，對冷作硬化的硬材料須先退火，降低其屈服點，減小回彈，彎曲后再淬硬。本工件不適合。從模具結(jié)構(gòu)上采取措施對于一般材

42、料（如Q235、Q215、10、20、H62M等），可增加壓料力，以增加拉應(yīng)變，減小回彈。5.5 彎曲凸凹模之間的間隙V形件彎曲模的凸、凹模間隙是靠調(diào)整壓力機(jī)的裝模高度來控制的，設(shè)計時可以不考慮。對于U形件彎曲模，則應(yīng)當(dāng)選擇合適的間隙。間隙過小，會使零件彎邊厚度變薄，降低凹模的壽命，增大彎曲力。間隙過大，則回彈大，降低零件的精度。U形件彎曲模的凸、凹模單邊間隙一般可按下式計算式中 Z彎曲模凸、凹模單邊間隙； 零件材料厚度（基本尺寸）； 材料厚度的上偏差； C間隙系數(shù)查表可得=+0.07 C=0.05=1+0.07+0.051=1.12mm5.6 彎曲凸、凹模橫向尺寸及公差 確定U形件彎曲凸、凹

43、模橫向尺寸及公差的原則是：零件標(biāo)注外形尺寸時（見圖53a)，應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)件，間隙取在凸模上。零件標(biāo)注內(nèi)形尺寸時（見圖53b)，圖53 標(biāo)注內(nèi)形和外形的彎曲件及模具尺寸確定U形件彎曲凸、凹模橫向尺寸及公差的原則是：零件標(biāo)注外形尺寸時（見圖53a)，應(yīng)以凸模為基準(zhǔn)件，間隙取在凹模上。而凸、凹模的尺寸和公差則應(yīng)根據(jù)零件的尺寸、公差，回彈情況以及模具磨損規(guī)律而定。當(dāng)零件標(biāo)注外形尺寸時，則當(dāng)零件標(biāo)注內(nèi)形尺寸時，則 式中 凸、凹模橫向尺寸； 彎曲件橫向的最大極限尺寸； 彎曲件橫向的最小極限尺寸； 彎曲件橫向尺寸公差； 凸、凹模制造公差，可采用IT7IT9級精度，一般可取凸模的精度比凹模的精度高一級。查得

44、=0.4 凸=-0.02 凹=+0.02由于零件的標(biāo)注在內(nèi)，則=5.7彎曲模具的裝配圖圖54 彎曲模的總裝圖底座 2凸模固定板 3卸料螺釘 4彈簧 5卸料板6銷 7模柄 8凹模 9導(dǎo)正銷 10凸模 11螺釘 12銷6 基于PRO/E 的模具設(shè)計6.1 PRO/E 的模具設(shè)計的意義CAD軟件眾多，AUTOCAD就是一個非常大眾化的例子，可以說，凡是有工程設(shè)計的地方，幾乎都有AUTOCAD，但由于自身的局限性，三維可視化功能還有待進(jìn)一步完善。另外，在高端CAD應(yīng)用軟件中，有SOLIDWORK、SOLIDEDGE、CATIA、PRO/E、UG/INVENTOR等，應(yīng)該說，它們的三維CAD建模功能都是

45、很強(qiáng)大的，都有二次開發(fā)的接口供用戶菜單定制，非常方便：但是當(dāng)今模具產(chǎn)品設(shè)計，需要實行CAD/CAE/CAM一體化研究，這里，PRO/E的強(qiáng)大功能才能體現(xiàn)出來。PRO/E軟件是集產(chǎn)品虛擬樣機(jī)設(shè)計、工程分析最優(yōu)化計算。虛擬制造與一體的。利用PRO/E進(jìn)行模具產(chǎn)品的設(shè)計研究，可以達(dá)到低投入高產(chǎn)出、事半功倍的效果。PRO/E的特點：1.參數(shù)化這個特點估計人人都耳朵聽出老繭了，簡單的意思就是你創(chuàng)建的模型proe保存的是你創(chuàng)建的過程，因此這個過程你可以重組、修改，只需通過條件創(chuàng)建特征的尺寸、約束和順序就可以完成模型的修改，而無需重新構(gòu)建。當(dāng)然這個特點現(xiàn)在基本上大部分的主流三維CAD都已經(jīng)采用了，但要說完善程度，可能還得算proe為上。2.另類沒有一個三維軟件像PRO/E那么充滿爭議，喜歡的人喜歡的不得了，不感冒的人就怎么都融入不了。3.歷史包袱小因為PRO/E誕生的日子短，雖然積累少了，但同時歷史包袱也小，可以從一開始就建立在較新較先進(jìn)的技術(shù)基礎(chǔ)上而無需考慮對舊用戶的兼容。很多人會忽略這個特點，但是這卻是一個很重要的特點。歷史悠久如catia、ug雖然在客戶、技術(shù)積累上要較PRO/E更多，但是同時也積累了沉重的歷史包袱，在一次次的改善和提高過程中，又不得不為以前的老用戶作兼容性的犧牲，所以功能會越來越強(qiáng)大但