畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-長方體翻邊蓋帽彎曲件的沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì)

長方體翻邊蓋帽-彎曲件的沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì)【彎曲成型復(fù)合?！空讏D紙加V信153893706或扣3346389411本設(shè)計(jì)運(yùn)用彎曲成型工藝及模具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)，首先分析了板材的性能要求，為選取模具的類型做好了準(zhǔn)備；然后計(jì)算了彎曲件的彎曲力，便于選取壓力機(jī)噸位及確定壓力機(jī)型號(hào)；最后分析了彎曲件的特征，確定模具的設(shè)計(jì)參數(shù)、設(shè)計(jì)要點(diǎn)及頂出裝置的選取。本設(shè)計(jì)采用了八字?jǐn)[塊復(fù)合模成型件。復(fù)合模具有生產(chǎn)效率高，制件精度高等特點(diǎn)，特別適合大批量高精度生產(chǎn)。成型原理可劃分為兩個(gè)階段：首先，凸模與凹模共同作用成型U形件；凹模繼續(xù)下行，迫使擺塊左右擺動(dòng)動(dòng)作，U型件被再次彎曲成型，最后成型件，這種機(jī)構(gòu)動(dòng)作靈活可靠，設(shè)計(jì)方便，非常適合在本副模具中使用。關(guān)鍵詞：彎曲模凸模凹模擺塊

BendingstampingprocessandthemoulddesignAbstractThroughthefoundationknowledge,firstly,thecomposionandtheperfourmanceoftheflatsheetisanalyzedtochoosethetypeofthemould.Secondly,thevolumeofthebendisestimatedtochoosethepressmoldingmachineandtodeteminethetypepressmachineandtonnageofpress.Lastlythecharacterofthepartisanalyzedtodeterminethemoulddesignparameteranddesignpointandchoosetheejectionassembly.Swingblockcompounddieisusedinthisdesigntoformthepart.thecompounddiecanproducepiercedblankstocloseflatnessanddimensionaltolerances.Compounddie’sproduceefficiencyandpartprecisionishight.Especiallyfitforvolumeproduceandhightprecisionproduce.Mouldingofthepartislikethis:Fist,behingpunchanddie’stogetheroperation,thepartisformtothefastbending;dieisgoingdown,swingblockisfloggedtowork,andthesecondbendingisbegin.Atlast,thepartisformtopart.So,itisadaptedtobeusedonthismouldextraordinarily.Keywords:bendingdies,punch,dieg,swingblock目錄1緒論………………………11.1國內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢……………11.2國外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢……………32彎曲件工藝性分析及方案的確定………42.1彎曲件工藝性分析………42.2彎曲工藝方案的確定……………………42.3彎曲件工藝方案分析……………………63主要設(shè)計(jì)計(jì)算………………73.1沖裁件主要設(shè)計(jì)計(jì)算……………………73.2彎曲件毛坯坯料尺寸的計(jì)算……………93.3彎曲應(yīng)力的計(jì)算………103.4壓料力的計(jì)算…………103.5壓力機(jī)公稱壓力的確定………………113.6彎曲模工作部分尺寸的設(shè)計(jì)…………114模具類型的選擇…………174.1具體結(jié)構(gòu)選擇…………174.2定位方式的選擇………184.3出件方式的設(shè)計(jì)………185主要零件的設(shè)計(jì)………195.1凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………195.2凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………225.3擺塊的結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)……………………245.4定位零件的設(shè)計(jì)………265.5彈頂部件的設(shè)計(jì)………285.6導(dǎo)板的設(shè)計(jì)……………286壓力機(jī)的參數(shù)與校核…………………297模具零件的加工工藝…………………307.1凸模的加工工藝過程…………………307.2凹模的加工工藝過程…………………318模具的裝配……………329模具試沖時(shí)常見的故障及原因和調(diào)整方法…………33總結(jié)……………………34致謝……………………36參考文獻(xiàn)…………………37PAGEPAGE37河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書11緒論目前，我國沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比還相當(dāng)?shù)穆浜?，主要原因是我國在沖壓基礎(chǔ)理論及成形工藝、模具標(biāo)準(zhǔn)化、模具設(shè)計(jì)、模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)的國家尚有相當(dāng)大的差距，導(dǎo)致我國模具在壽命、效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國家的模具相比距離相當(dāng)大。1.1國內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢1.1.1國內(nèi)模具的現(xiàn)狀近幾年來，我國模具技術(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。在眾多家生產(chǎn)廠點(diǎn)中，有一半以上是自產(chǎn)自用的。在模具企業(yè)中，產(chǎn)值過億元的模具企業(yè)只有20多家，中型企業(yè)幾十家，其余都是小型企業(yè)。

近年來，

模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加快，主要表現(xiàn)為：大型、精密、復(fù)雜、長壽命中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度快于一般模具產(chǎn)品；專業(yè)模具廠數(shù)量增加，能力提高較快；"三資"及私營企業(yè)發(fā)展迅速；國企股份制改造步伐加快等。雖然說我國模具業(yè)發(fā)展迅速，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。我國尚存在以下幾方面的不足:第一，體制不順，基礎(chǔ)薄弱。“三資”企業(yè)雖然已經(jīng)對(duì)中國模具工業(yè)的發(fā)展起了積極的推動(dòng)作用，私營企業(yè)近年來發(fā)展較快，國企改革也在進(jìn)行之中，但總體來看，體制和機(jī)制尚不適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)，再加上國內(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，開發(fā)能力較差，經(jīng)濟(jì)效益欠佳.我國模具企業(yè)技術(shù)人員比例低，水平較低，且不重視產(chǎn)品開發(fā)，在市場中經(jīng)常處于被動(dòng)地位。我國每個(gè)模具職工平均年創(chuàng)造產(chǎn)值約合1萬美元，國外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國家大多是15～20萬美元，有的高達(dá)25～30萬美元，與之相對(duì)的是我國相當(dāng)一部分模具企業(yè)還沿用過去作坊式管理，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．雖然國內(nèi)許多企業(yè)采用了先進(jìn)的加工設(shè)備，但總的來看裝備水平仍比國外企業(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)備利用率低的問題長期得不到較好解決。裝備水平低，帶來中國模具企業(yè)鉗工比例過高等問題。

第四，專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化的程度低、協(xié)作差．由于長期以來受“大而全”“小而全”影響，許多模具企業(yè)觀念落后，模具企業(yè)專業(yè)化生產(chǎn)水平低，專業(yè)化分工不細(xì)，商品化程度也低。目前國內(nèi)每年生產(chǎn)的模具，商品模具只占45%左右，其余為自產(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，國產(chǎn)模具鋼與國外進(jìn)口鋼相比，無論是質(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國內(nèi)模具的發(fā)展趨勢巨大的市場需求將推動(dòng)中國模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展。雖然我國的模具工業(yè)和技術(shù)在過去的十多年得到了快速發(fā)展，但與國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比仍存在較大差距，尚不能完全滿足國民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需求。未來的十年，中國模具工業(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；2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提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率；5發(fā)展優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)；6模具的精度將越來越高；7模具研磨拋光將自動(dòng)化、智能化；8研究和應(yīng)用模具的高速測量技術(shù)與逆向工程；9開發(fā)新的成形工藝和模具。1.2國外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢模具是工業(yè)生產(chǎn)關(guān)鍵的工藝裝備，在電子、建材、汽車、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)品的開發(fā)能力。近幾年，全球模具市場呈現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，世界模具市場年交易總額為600～650億美元左右。美國、日本、法國、瑞士等國家年出口模具量約占本國模具年總產(chǎn)值的三分之一。

隨著時(shí)代的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，國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．我國每個(gè)職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合1萬美元左右，而國外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國家大多15～20萬美元，有的達(dá)到25～30萬美元。國外先進(jìn)國家模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達(dá)70%以上，而我國才達(dá)到45％。2彎曲件工藝性分析及方案的確定2.1彎曲件工藝性分析此工件為典型彎曲件。材料為08鋼，具有良好的彎曲性能適合彎曲成型加工。工件結(jié)構(gòu)簡單，除了裝配尺寸，公差等級(jí)IT14級(jí)有嚴(yán)格要求外其余尺寸均為自由公差，工件整體上看，尺寸精度較低，普通彎曲成型完全能滿足要求。2.2彎曲工藝方案的確定該工件彎曲成型，可以一次彎曲成型，也可以二次彎曲成型如今有以下三種方案供選擇：方案一：采用一次彎曲成型，單工序生產(chǎn)。如下圖所示：圖1方案二：采用兩次彎曲成型，先彎U型再彎成型件，采用兩套單工序模生產(chǎn)。具體如下圖所示：圖a為首次彎曲模具結(jié)構(gòu)圖；圖b為第二次彎曲模具結(jié)構(gòu)圖。a)首次彎曲b)二次彎曲圖2方案三：采用在一套模具上成型，復(fù)合模生產(chǎn)。具體如下圖所示：圖32.3彎曲件工藝方案分析方案一、模具結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)制造成本低，但工件尺寸精度低，尤其是四個(gè)直角的精度難以得到保證。另外，在彎曲過程中，由于凸模肩部妨礙了坯料的轉(zhuǎn)動(dòng)，加大了坯料通過凹模圓角的摩擦力，使彎曲件側(cè)壁容易擦傷和變薄，成型后彎曲件兩肩部與底面不平行。方案二、模具結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單，生產(chǎn)成本較高，由于采用兩副模具進(jìn)行彎曲成形，從而可以避免了方案一中的缺陷，提高了彎曲件的質(zhì)量，但由于采用兩副模具進(jìn)行生產(chǎn)，生產(chǎn)效率較低，另外，凹模的強(qiáng)度不易保證。方案三、模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生產(chǎn)制造成本與方案二差不多，但是工件尺寸精度，位置精度容易保證，生產(chǎn)效率也高。綜上所述，經(jīng)過對(duì)三種方案的比較分析可見，該工件的彎曲成型生產(chǎn)采用方案三比較合理。3主要設(shè)計(jì)計(jì)算3.1沖裁件主要設(shè)計(jì)計(jì)算3.1.1排樣方式的確定及其計(jì)算設(shè)計(jì)模具時(shí)，首先要設(shè)計(jì)條料的排樣圖，該零件具有T形的特點(diǎn)，可采用直對(duì)排的排樣方法。參考《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》表2-8確定其排樣方式。其排樣圖如圖所示：排樣圖查最小搭邊值表可知：最小工藝搭邊值a(沿邊)=1.5mma1(工件間)=1.2mm。計(jì)算條料的寬度：B=62+2×1.5=65（mm）步距：S=62+1.2=63.2(mm)材料利用率的計(jì)算：根據(jù)一般市場的供應(yīng)情況，原材料選用350mm×70mm×1mm的08鋼板。計(jì)算沖壓件毛坯的面積：A=62×11+23×10=912(mm)2一個(gè)步距的材料利用率：η==≈65﹪3.1.2計(jì)算凸、凹模刃口尺寸查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》書中表2.4得間隙值Zmin=0.100mm，Zmax=0.140mm。由于外形形狀簡單，精度要求不高，所以采用凸模和凹模分開加工的方法制作凸、凹模。其凸、凹模刃口尺寸計(jì)算如下：查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》書中表2.5得凸、凹模制作公差δT=0.020mmδA=0.030mm校核：Zmax-Zmin=0.140-0.246=0.100mm而δT+δA=0.050mm滿足Zmax-Zmin≥δT+δA的條件查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》書中表2.6得：IT14級(jí)時(shí)磨損系數(shù)X=1,按式（2.5）dT==mmdA==mm3.1.3沖壓力的計(jì)算落料力F落=Ltτb=（912×1×382）N=348.384KN落料時(shí)的卸料力F卸=K卸F落查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》書中表2.7取K卸=0.03故F卸=K卸F落=0.03×348.384=10.45KN總沖壓力為：F總=F落+F卸=（348.384+10.45）KN=358.834KN為了保證沖壓力足夠，一般沖裁時(shí)壓力機(jī)噸位應(yīng)比計(jì)算的沖壓力大30﹪左右，即F總′=1.3×F總=1.3×358.384=466KN3.1.4壓力中心的計(jì)算用解析法求模具的壓力中心的坐標(biāo)，建立如下圖所示的坐標(biāo)系XOY.由圖可知工件左右對(duì)稱，將工件沖裁周邊的對(duì)稱部分分成L1、L2、L3、L4、L5基本線段，求出各段長度的重心位置：L1=11mmL2=19.5mmL3=10mmL4=11.5mmL5=31mm各段長度的重心坐標(biāo)L1為（31,5.5）L2為（21.25，11）L3為（14，16）L4為（11.5，21）L5為（15.5，0）將以上數(shù)據(jù)分別代入壓力中心坐標(biāo)公式X=(L1X1+L2X2+…+LnXn)/L1+L2+…+LnY=(L1Y1+L2Y2+…+LnYn)/L1+L2+…+Ln將以上個(gè)數(shù)據(jù)帶入此公式得：X=0Y=(11×5.5+19.5×11+10×16+11.5×21)×2/(11+19.5+10+11.5+31)×2=676.5/83=8.15mm3.2彎曲件毛坯坯料尺寸的計(jì)算L=式中:L—彎曲件毛坯長度（mm）；—彎曲件各直線段長度之和（mm）；—彎曲件各部分（圓弧部分）應(yīng)變中性層展開長度之和（mm）；圖43.3彎曲應(yīng)力的計(jì)算該模具工件屬于自由彎曲成型，所以U形件彎曲力：=式中：—自由彎曲在沖壓行程結(jié)束時(shí)的彎曲力(N)；B—彎曲件的寬度,B=35mm；t—彎曲材料的厚度(mm)；r—彎曲件的內(nèi)彎曲半徑(mm)；—材料的抗拉強(qiáng)度(MPa)；K—安全系數(shù),一般取K=1.3；=＝4055.575N3.4壓料力的計(jì)算根據(jù)《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》公式(3.14),如果彎曲模設(shè)有頂出裝置或壓料裝置時(shí),其頂出力可以近似取自由彎曲力的30%～80%即:=(0.3～0.8)在此取:=0.6=0.6×4055.575=2433.345N3.5壓力機(jī)公稱壓力的確定根據(jù)《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》公式(3.15)即:(1.2～1.3)×(+)考慮到彎曲工件板料較厚,而且板寬也較大,壓力機(jī)公稱壓力應(yīng)取值偏大為宜。在此取:1.3(+)=1.3×(4055.575+2433.345)=8435.596N根據(jù)計(jì)算結(jié)果,查《模具實(shí)用技術(shù)手冊(cè)》表2-3初選壓力機(jī)為：J11—5。3.6彎曲模工作部分尺寸的設(shè)計(jì)由方案三可知,所設(shè)計(jì)的復(fù)合模整個(gè)工作原理可分為兩部分:U型彎曲和在U型彎曲基礎(chǔ)上的成型彎曲。歸根到底,其設(shè)計(jì)為U型彎曲種類,所以其設(shè)計(jì)可按U型件設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)。3.6.1凸模圓角半徑的設(shè)計(jì)因?yàn)?0.5,值較小,所以取=r=0.5mm3.6.2凹模圓角半徑根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)可知:當(dāng)t=1mm時(shí),=(2～3)t從保證制件精度要求考慮,特別是所設(shè)計(jì)的彎曲復(fù)合模值不宜取大值。在此取：＝2t＝2×1＝2mm3.6.3凹模深度圖5凹模深度過小,則坯料兩端受壓部分太多,工件回彈大,而且不平直,影響工件質(zhì)量。如果過大,則浪費(fèi)模具鋼材,且需沖床有較大的工作行程。由前面計(jì)算可知彎曲件邊長L=++=27+11+13=51mm據(jù)邊長L=51mm查《中國模具設(shè)計(jì)大典3》表19.3-18得:=20mm3.6.4凹凸模間隙計(jì)算查《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》的U型件彎曲的凸凹模單邊間隙可按下式計(jì)算:C=+xt=t++xt式中:C—彎曲凹、凸模單邊間隙(mm)；t—工件材料厚度(基本尺寸)(mm)；—工件材料厚度的正偏差(mm)；X—間隙系數(shù),查《中國模具設(shè)計(jì)大典3》表19.3-19得X=0.1；所以:C=1+0.006+0.1×1=1.006mm3.6.5U形彎曲凸凹模橫向尺寸的設(shè)計(jì)圖6由工件圖上可知:工件是內(nèi)形標(biāo)注的彎曲件,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該以凸模為基準(zhǔn)先確定凹模尺寸。再利用凸凹間隙求出凹模的尺寸。根據(jù)《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》教程公式(3.21)與(3.22)得:凹模尺寸為:式中:—凹模橫向尺寸(mm)；Z—凹凸模雙面間隙(mm)；—凹模的制造公差,取IT8級(jí)得；—彎曲橫向尺寸公差，對(duì)稱偏差時(shí)=2；=(29-0.75*0.025=28.80凸模尺寸為:式中:—凸模橫向尺寸(mm)；—彎曲件橫向的最小極限尺寸(mm)；—彎曲件的尺寸公差(mm)；—凸模的制造公差,采用IT7級(jí)；所以:=(28.80-0.02=28.78查《公差與配合手冊(cè)》表1-6標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值IT7級(jí)得:=mm查《公差與配合手冊(cè)》表1-6標(biāo)準(zhǔn)公差值IT8級(jí)得:=mm3.6.6彈簧的設(shè)計(jì)1)根據(jù)模具安裝位置,選定4個(gè)彈簧,每個(gè)彈簧的彈頂力為:/N式中:—彈簧復(fù)位的彈頂力(N),在此=22354.3N；—彈簧的預(yù)頂力(N)；N—彈簧數(shù)量；/N=22354.3/4=5588.58N2)查《中國機(jī)械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)匯編彈簧卷》GB/T2089-94表有關(guān)彈簧規(guī)格,初選規(guī)格為25mm×3.5mm×80mm,具體參數(shù)是D=25mm,d=3.5mm,t=7.0mm,=80mm，=80.3)計(jì)算彈簧預(yù)壓縮量=式中:—彈簧預(yù)壓縮量(mm)；—彈簧最大允許負(fù)荷(N)；所以:=×80=20.0mm4)彈簧較核彈簧實(shí)際工作總壓縮量:=+式中:—彈簧工作行程(mm)；=+式中:—凸模進(jìn)入凹模深度11mm；—擺塊進(jìn)行二次彎曲工作時(shí),凸模下滑行程25mm。所以:=11+25=36mm=+=20+36=56mm顯然,<=56mm,所以所選的彈簧是合適的,可用。4模具類型的選擇4.1具體結(jié)構(gòu)選擇由彎曲工藝分析可知,采用復(fù)合模,所以模具類型為復(fù)合模。具體結(jié)構(gòu)如下圖所示:圖7八字?jǐn)[塊復(fù)合模結(jié)構(gòu)模具上模部分主要由:凹模、打桿、壓板組成，卸料方式采用剛性打件裝置卸件。工作原理:上?；爻?壓力機(jī)限位裝置迫使打桿推動(dòng)壓板把彎曲件從凹模腔中推出。下模部分由凸模,限位釘(2個(gè)),擺塊(一對(duì)),銷軸(2個(gè)),導(dǎo)板,銷釘(2個(gè)),內(nèi)六方螺釘(4個(gè)),下模座,限位塊(2個(gè)),螺釘(2個(gè)),上墊板,下墊板,彈簧等零件組成。彎曲坯料由前一沖裁工序準(zhǔn)備尺寸為:65mm×21mm,坯料由前方送進(jìn),送料方向定位由限位釘限位,左右方向由限位塊定位。坯料定位后,上模下行,凸模壓入凹模同時(shí)把坯料拉入模腔內(nèi),進(jìn)行首次U型彎曲動(dòng)作；當(dāng)凸模壓入凹模深度11mm時(shí),首次U型彎曲完成,進(jìn)入二次彎曲動(dòng)作,這時(shí),在上模下行力的驅(qū)使下,擺塊被迫向左右擺動(dòng),同時(shí)板料發(fā)生二次彎曲動(dòng)作,最后工件成型。由于彎曲回彈力的作用下,工件被卡在凹模腔內(nèi),隨著上?；爻?。當(dāng)上模的打桿觸動(dòng)壓力機(jī)的限位裝置時(shí),打桿推動(dòng)壓板迫使工件從凹模中頂出,卸下工件。在上?；爻掏瑫r(shí),下模的彈簧彈性勢能釋放,驅(qū)使凸?；爻?從而完成整個(gè)工件的彎曲動(dòng)作。4.2定位方式的選擇因?yàn)槟＞卟捎玫氖乔耙还ば驔_裁好的坯料,坯料由模具前方送進(jìn),送進(jìn)方向在凸模的頂部設(shè)有兩個(gè)限位釘定位,左右方向采用一對(duì)定位塊定位。4.3出件方式的選擇工件彎曲成型后由于彎曲回彈力的作用下,工件回卡在凹模腔內(nèi),為此,在這里采用了上出件的方式,利用壓力機(jī)的限位裝置迫使打桿推動(dòng)壓板頂出工件。5主要零件的設(shè)計(jì)5.1凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.1.1凸模的結(jié)構(gòu)草圖如下所示圖8在凸模頂部鉆兩個(gè)的孔固定兩個(gè)限位釘,凸模與限位釘?shù)呐浜习碒7/n6配合。在底部鉆一螺孔用來與上墊板連接,另外在兩側(cè)各鉆兩個(gè)銷孔用以安裝擺塊,其中銷軸與銷孔采用H7/m6配合。5.1.2凸模主要尺寸的計(jì)算長度方向:===35mm式中:—擺塊的寬度(mm)；—坯料寬度35mm；L=+2t式中:t—凸模長度方向上側(cè)壁厚度,綜合考慮到模具強(qiáng)度,剛度和生產(chǎn)成本,選t=5mm。L=35+2×5=45mm寬度方向:由前面凸模橫向尺寸計(jì)算可知:B==28.78mm；=B—2P式中:p—擺塊的厚度,由后面擺塊設(shè)計(jì)中可知,p=8mm。所以:=28.78—2×8=12.78mmd=+p/2=12.78+8/2=16.78mm從定位準(zhǔn)確和加工難易程度考慮,在此選R=2.5mm。高度方向:==11mm式中:—首次彎曲時(shí),凸模進(jìn)入凹模的深度11mm。=+P/2=11+4=15mmh=+++式中:—首次彎曲,凸模進(jìn)入凹模的深度(mm)；—擺塊高度,由后面擺塊設(shè)計(jì)中可知=58mm；—導(dǎo)板的高度4mm,由后面的設(shè)計(jì)可知；—下模座的高度26mm,由后面的設(shè)計(jì)可知；所以:h=11+58+4+26=99mm凸模其余尺寸的設(shè)計(jì)和具體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)可參見后面的凸模零件圖所示。5.2凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.2.1凹模的結(jié)構(gòu)草圖考慮到凹模在彎曲時(shí)所受的彎曲力和左右張力都比較大,因此,對(duì)凹模的強(qiáng)度和剛度都要有較高的要求。為了保證凹模的強(qiáng)度和剛度,在此把凹模和模柄做成一個(gè)整體,其結(jié)構(gòu)草圖如下所示:圖95.2.2凹模主要尺寸的設(shè)計(jì)長度方向的計(jì)算:==28.80mmL=+2式中:——凹模側(cè)壁厚度,因?yàn)楣ぜ诘诙螐澢尚褪窃诎寄Ｅc擺塊的共同作用下成型的,所以凹模壁厚度應(yīng)略大于工件的凸緣外伸部分尺寸,即:>+由前面彎曲件坯料尺寸計(jì)算可知,=27mm,=1mm所以:>27+1=28mm綜合考慮模具剛度和生產(chǎn)成本,在此取=30mm。所以:L=28.80+2x30=88.8mm在此取L=90mm。高度方向:=+式中:—首次彎曲凸模進(jìn)入凹模的深度=11mm；—壓板高度（mm），=13mm。所以：=11+13=24mm凹模其余尺寸的設(shè)計(jì)和凹模結(jié)構(gòu)的具體設(shè)計(jì)可參見后面的凹模結(jié)構(gòu)零件圖所示。5.3擺塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.3.1擺塊的結(jié)構(gòu)草圖如下所示圖105.3.2擺塊的主要尺寸的設(shè)計(jì)圓角半徑R：R=/2式中：——擺塊的厚度（mm），根據(jù)擺塊的工作受力情況和生產(chǎn)成本考慮在此選=8mm所以：R=8/2=4mm擺塊寬度B：B==35mm式中：——彎曲坯料的板寬35mm。擺塊的工作原理圖如下所示：圖11由上面擺塊工作原理得L的計(jì)算公式如下：L=++式中：——模側(cè)壁的厚度，=3.5mm；——坯料厚度，=1mm；——擺塊厚度，=8mm。L=3.5+1+8/2=8.5mm擺塊的其余尺寸設(shè)計(jì)與及具體結(jié)構(gòu)可參見后面擺塊零件圖所示。5.4定位零件的設(shè)計(jì)坯料的定位采用限位釘前方定位和定位塊左右定位，限位釘與凸模頂孔采用H7/n6配合固定,定位塊采用銷釘定位,螺桿固定在下模座上。5.4.1限位釘?shù)脑O(shè)計(jì)限位釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)草圖如下所示:圖12由于限位釘只起限位作用,基本上不受過大的力作用,所以限位釘尺寸設(shè)計(jì)如下即可滿足使用要求:=5mmD=8mmh=5mm其余尺寸設(shè)計(jì)見后面限位釘零件圖所示。5.4.2定位塊的設(shè)計(jì)定位塊的結(jié)構(gòu)草圖如下所示:圖13定位塊主要工作尺寸H可按以下公式計(jì)算:H=+t+式中:H——定位塊主要工作尺寸(mm);——凹模高度,=24mm;t——坯料厚度,t=1mm;——為定位可靠,設(shè)定的自由高度,在此選定=5mm。所以:H=24+1+5=30mm定位塊的其余尺寸設(shè)計(jì)及具體結(jié)構(gòu)可參見后面定位塊零件圖所示。5.5彈頂部件的設(shè)計(jì)由于工件彎曲受力較大，在此采用彈簧作彈性元件。彈簧具有彈壓力大，彈頂靈活等優(yōu)點(diǎn)。該模具采用4根彈簧，上下墊板和4螺桿組成彈頂部件由模具結(jié)構(gòu)所限，上下墊板均是圓形結(jié)構(gòu)，主要設(shè)計(jì)如下：上墊板：直徑58mm,厚度6mm；下墊板：直徑58mm,厚度6mm；上下墊板均采用45鋼制造，淬火硬度40～45HRC。其具體結(jié)構(gòu)見后面墊板零件圖所示。5.6導(dǎo)板的設(shè)計(jì)導(dǎo)板主要起導(dǎo)向定位作用，選用材料T8A，淬火硬度40～58HRC。制造尺寸：71mm×58mm×4mm。其具體結(jié)構(gòu)以及尺寸設(shè)計(jì)見后面導(dǎo)板零件圖所示。6壓力機(jī)的參數(shù)與校核由前面壓力機(jī)公稱壓力計(jì)算初選的壓力機(jī)型號(hào)：J23-6.3，查《模具實(shí)用技術(shù)手冊(cè)》表2-3得壓力機(jī)主要技術(shù)參數(shù)如下：公稱壓力：63KN；滑塊行程：20mm；最大閉合高度：100mm；最大裝模高度：110mm；連桿調(diào)節(jié)長度：35mm；工作臺(tái)尺寸（前后x左右）：200mmx310mm；墊板尺寸（厚度）：30mm；模柄孔尺寸：30mmx50mm；最大傾斜角度：由上述技術(shù)參數(shù)可知，所選壓力機(jī)J23-6.3型號(hào)可用。7模具零件的加工工藝7.1凸模的加工工藝過程工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容1備料鋸床下料40mmx65mm2煅造煅成47mmx29mmx60mm3熱處理退火，硬度229HBS4刨刨六面，互為直角46mmx29mmx60mm5平磨磨六方45mmx23mmx56mm6數(shù)控銑銑出擺塊安裝槽7熱處理淬火硬度5860HRC8磨磨外形至圖紙要求尺寸，42.56mmx15mmx57mm磨安裝槽至圖紙要求尺寸，35mmx15.28mmx27.28mm9鉗倒角去毛刺。畫線、鉆孔、攻螺紋、精修等。研磨銷孔。精修全部達(dá)設(shè)計(jì)要求。7.2凹模的加工工藝過程工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容1下料鋸床下料42mmx60mm2鍛造煅成45mmx41mmx46mm3熱處理退火，硬度≤229HBS4刨刨外形與凹模腔，留2mm余量。5磨磨外形與凹模腔，留0.5mm余量。6銑數(shù)控銑，銑10孔與8孔，留0.5余量。7熱處理淬火硬度58——60HRC8磨磨至圖紙要求9鉗倒角、去毛刺、精修、研磨凹模腔，8孔。8模具的裝配模具的裝配全過程如下表格所示：序號(hào)工序工藝說明1凸凹模預(yù)配1.裝配前仔細(xì)檢查凸模形狀、尺寸以及凹模的形狀與尺寸，是否符合圖紙要求尺寸精度，形狀精度。2.將凸模與凹模相配，檢查加工是否均勻。不適合者，應(yīng)重新修磨或者更換。2凸模裝配以凸模為基準(zhǔn)，安裝好限位釘，擺塊。3裝配下模1.把導(dǎo)板與下模座安裝好。2.把彈頂部件安裝到下模座上。3.安裝凸模，由上端把已經(jīng)安裝好的凸模部件壓入導(dǎo)板孔至上墊板接觸，用螺釘把凸模與上墊板連接擰緊。4.安裝定位塊，把定位塊安裝到下模座上。4上模安裝把壓桿插入凹模后與壓板連接好，擰緊。5安裝模具分別把上模部分，下模部分安裝到壓力機(jī)工作臺(tái)上，并調(diào)出合理的間隙。6試沖與調(diào)整開機(jī)試沖并根據(jù)試沖的結(jié)果作出相應(yīng)的調(diào)整。9模具試沖時(shí)常見的故障及原因和調(diào)整方法下表分別列出了模具在試沖時(shí)常見的故障，原因和調(diào)整方法：常見故障產(chǎn)生原因調(diào)整方法彎曲角度不夠1.凸凹模的回彈角制造過小2.凸模進(jìn)入凹模的深度太淺3.凸、凹模間隙過大4.試模材料不對(duì)5.彈頂器的彈力太小1.加大回彈角2.調(diào)整沖模閉合高度3.調(diào)整間隙值4.更換試沖材料5.加大彈頂器的彈頂力彎曲位置偏移1.定位塊的位置不對(duì)2.凹模兩側(cè)進(jìn)口圓角大小不等，材料滑動(dòng)不一致3.沒有壓料裝置或者壓料裝置的壓力不足和壓板位置過低4.凸模沒有對(duì)正凹模1.調(diào)整定位板位移2.修磨凹模圓角3.加大壓料力4.調(diào)整凸凹模位置沖件的尺寸過長或者不足1.凸凹模之間間隙過小，材料被拉長2.壓料裝置壓力過大，將材料拉長3.設(shè)計(jì)時(shí)計(jì)算錯(cuò)誤或不正確1.調(diào)整凸凹模間隙2.減小壓料力3.改變坯料尺寸沖件外部有光亮的凹陷1.凹模的圓角半徑過小，沖件表面被劃痕2.凸、凹模之間的間隙不均勻3.凸、凹模表面粗糙度太大1.