1、-+懶惰是很奇怪的東西，它使你以為那是安逸，是休息，是福氣；但實(shí)際上它所給你的是無(wú)聊，是倦怠，是消沉;它剝奪你對(duì)前途的希望，割斷你和別人之間的友情，使你心胸日漸狹窄，對(duì)人生也越來(lái)越懷疑。羅蘭桂 林 工 學(xué) 院課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 模具設(shè)計(jì)與制造 專(zhuān)業(yè) 05 級(jí) 模具（2）班 題 目 Z型彎曲件 姓 名 指導(dǎo)老師 2008-4-30 目 錄前言第一部分 設(shè)計(jì)題目 2第二部分 彎曲工藝分析 4第三部分 主要工藝參數(shù)計(jì)算 5第四部分 排樣與定距設(shè)計(jì) 6第五部分 彎曲模工作部分尺寸計(jì)算 8第六部分 沖壓設(shè)備的選擇 9第七部分 模具的總體結(jié)構(gòu) 10第八部分 主要零部件的設(shè)計(jì)及選擇 11第九部分 模

2、具制造裝配要點(diǎn) 16第十部分 設(shè)計(jì)體會(huì) 17第十一部分 參考文獻(xiàn) 18第一部分：設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)模具名稱(chēng)：彎曲模工件名稱(chēng)：Z型件 生產(chǎn)批量：大批量 材料：Q235 料厚1.5工件簡(jiǎn)圖：如圖下所示： 設(shè)計(jì)要求：(1)對(duì)模具：a)必須保證操作安全、方便。b)便于搬運(yùn)、安裝、緊固到?jīng)_床上方便、可靠c)生產(chǎn)批量為大批量生產(chǎn)。d)沖模零件必須具有良好的工藝性，即制造裝配容易、便于管理。e)保證規(guī)定的生產(chǎn)率和高質(zhì)量的沖壓件的同時(shí)，力求成本低、模具壽命長(zhǎng)。f)保證模具強(qiáng)度前提下，注意外形美觀，各部分比例協(xié)調(diào)。(2)對(duì)圖紙：a)總裝配圖一張。b)模具零件圖（凸、凹模）。(3)對(duì)說(shuō)明書(shū)：a)計(jì)算過(guò)程詳細(xì)、完全。b)

3、內(nèi)容條理清楚，按步驟書(shū)寫(xiě)。c)資料數(shù)據(jù)充分，并表明數(shù)據(jù)出處。d)公式的字母含義應(yīng)標(biāo)明，有時(shí)還應(yīng)標(biāo)明公式的出處。e)說(shuō)明書(shū)用計(jì)算機(jī)打印出來(lái)。第二部分：彎曲工藝分析1對(duì)彎曲制件 由零件圖可見(jiàn)，該彎曲件外形簡(jiǎn)單，精度要求不高，工件厚度1.5。此工件可用一次單工序模彎曲，定位較為容易，且定位精度易保證。2對(duì)制件材料 材料為碳素結(jié)構(gòu)鋼，其抗剪強(qiáng)度為275-392MPa，抗拉強(qiáng)度為353-500MPa，屈服強(qiáng)度為245MPa，彈性模量為206103MPa.模具的工藝分析：在壓力機(jī)滑塊一次行程彎曲制成工件。該模具屬于單工序彎曲，操作安全、不易于自動(dòng)化，包括自動(dòng)送料、自動(dòng)出件、自動(dòng)疊片，工件和廢料均往下漏，因

4、而不易采用高速壓力機(jī)生產(chǎn)，沖壓精度高，生產(chǎn)效率一般。第三部分：工藝計(jì)算彎曲工件的毛坯尺寸計(jì)算根據(jù)原始數(shù)據(jù)可得t =1.5 r =4 所以r/t =4/1.5 = 2.67 0.5 所以 根據(jù)沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)P180公式3-46 得L= l1 + l2 + l3 + (r+kt) = 10+10+32+3.14(4+1.5k) = 66.448 mm 式中 l1 l2 l3 直邊區(qū)長(zhǎng)度 r彎曲中心角 k 中性層內(nèi)移系數(shù)值。取0.4 沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)P180 表3-9 t彎曲件厚（二）、壓力中心如圖所示x0 = 20 y0 = 8所以，壓力中心坐標(biāo)x0 = 20 ，y0 = 8 作為設(shè)計(jì)模具的

5、參數(shù)。 （三）、彎曲力計(jì)算彎曲力受材料力學(xué)性能，零件形狀與尺寸，彎曲方式，模具結(jié)構(gòu)形狀與尺寸等多種因素的影響，很難用理論分析方法進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算。因此，在生產(chǎn)中均采用經(jīng)驗(yàn)公式估算彎曲力。 F = （0.650.8）Bt2b/rp +t = 0.7161.51.5400/（4+1.5） =1832.73 N式中：B彎曲線長(zhǎng)度（mm） t板料厚度（mm） b材料抗拉強(qiáng)度（MPa） rp彎曲凸模圓角半徑（mm）第四 部分：排樣與定距設(shè)計(jì)排樣圖1. 彎曲件在板料、條料或帶料上的布置為排樣。排樣是否合理，直接影響到材料的利用率、模具結(jié)構(gòu)與壽命及生產(chǎn)操作方式與安全，既排樣是設(shè)計(jì)模具的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。排樣圖中只有一個(gè)

6、工位，落料。分析工件外形，并為了節(jié)約材料，采用直排，條料的邊緣作為工件的邊緣，完全取搭邊成為無(wú)廢料排樣，進(jìn)行下料。如圖 第五 部分：彎曲模具工作部分尺寸一、 凸模與凹模的圓角半徑1、 凸模圓角半徑彎曲件的相對(duì)彎曲半徑r/t較小時(shí)，凸模角半徑rp可取彎曲件的內(nèi)彎曲半徑r，但不能小于允許的最小彎曲半徑。如果r/t值小于最小相對(duì)彎曲半徑，應(yīng)先彎成較大的圓角半徑，然后再用整形工序達(dá)到要求的圓角半徑。當(dāng)彎曲件的相對(duì)彎曲半徑r/t較大且精度要求較高時(shí)凸模圓角半徑應(yīng)根據(jù)回彈值進(jìn)行修正。 由于影響rmin/t的因素很多，rmin/t值的理論計(jì)算公式并不實(shí)用。所以在生產(chǎn)中主要參考經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)確定rmin/t值。由

7、沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)表3-2可查得：Q235最小相對(duì)彎曲半徑rmin/t=2.52、 凹模圓角半徑3、 凹模的圓角半徑rd 不能過(guò)小，以免增加彎曲力，擦傷工件表面。對(duì)稱(chēng)壓彎時(shí)兩邊凹模圓角半徑rd應(yīng)一致，否則毛坯會(huì)產(chǎn)生偏移 rd值通常按材料厚度t來(lái)選取 t=1.5mm 2mm 時(shí)rd=（36）t 取rd=6二、 凹模深度 凹模的工件深度將決定板料的進(jìn)模深度，對(duì)于常見(jiàn)的彎曲件，彎曲時(shí)不需全部直邊進(jìn)入凹模內(nèi)。只有當(dāng)直邊長(zhǎng)度較小且尺寸精度要求高時(shí)，才使直邊全部進(jìn)入凹模內(nèi)，凹模深度過(guò)大，不僅增加模具的消耗，而且將增加壓力機(jī)的工作進(jìn)程，使最大彎曲力提前出現(xiàn)。中小型彎曲件通常都使用模具在機(jī)械壓力機(jī)上進(jìn)行加工，

8、最大彎曲力提前出現(xiàn)，對(duì)壓力機(jī)是很不利的。凹模深度過(guò)小，可能造成彎曲件直邊不平直，降低其精度。因此，凹模深度要適當(dāng)。由沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)表3-17可得L1=14+4=18 L2=40三、 彎曲模凸凹模間隙彎曲Z形時(shí)，必須選擇適當(dāng)?shù)耐拱寄ｉg隙。間隙過(guò)大,會(huì)造成U形件兩邊不半徑,上寬下窄,降底工件的尺寸精度, 間隙過(guò)小,使彎曲力增大,直邊壁厚變薄,容易擦傷工作表面,加速凹模的磨損,降低凹模使用壽命,彎曲凸、凹模間隙是指單邊間隙。為了能順利地進(jìn)行彎曲，間隙值應(yīng)梢大于板料的厚度。同時(shí)應(yīng)考慮下列因素的影響，彎曲件寬度較大時(shí)，受模具制造與裝配誤差的影響，將加大間隙的不均勻程度，因此間隙值應(yīng)取大些。寬度較小時(shí)

9、間隙值可以取小些，硬材料則應(yīng)取大些，彎曲件相對(duì)彎曲半徑r/t較小時(shí)可以取大些。此外還應(yīng)考慮彎曲件尺寸精度和板料厚度偏差的影響 綜上所述，對(duì)于尺寸精度高要求一般的彎曲件板料為黑色金屬時(shí)，單邊Zb可按下式計(jì)算： Zb= tmax +Ct =1.52+0.051.5 =1.577 取單邊間隙為1.58mm式中：tmax板料最大厚度 C間隙系數(shù)，見(jiàn)表3-18 T板厚公稱(chēng)值四、 凸、凹模工作尺寸彎曲凸、凹模工作尺寸的計(jì)算與工件尺寸的標(biāo)注形成有關(guān)。一般原則是：當(dāng)工件標(biāo)注外形尺寸時(shí)，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)行尺寸時(shí)，應(yīng)以凸模為基準(zhǔn)件，間隙取在凹模上，并來(lái)用配作法制模。 綜上所述： Ld

10、=（L-0.75）8d =(40-0.750.1) 00.03 =39.9900 0.03式中 Ld凸模寬度基本尺寸 L工件橫向基本尺寸 工件橫向尺寸公差d凸模制造偏差，一般取IT79級(jí)，或取工件公差的1/3、1/4。第六部分：沖壓設(shè)備的選擇因工件是大批量生產(chǎn)，精度要求不高沖裁力較小則選用通用壓力機(jī)，通用機(jī)身又分開(kāi)式和閉式兩種，開(kāi)式機(jī)身的鋼性教弱，適用中小型沖壓加工，而閉式機(jī)身適用于大中型沖壓加工。選用開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)JA23630A 其參數(shù)如下： 公稱(chēng)壓力 630KN 外形尺寸 1335x1112x2120 滑塊行程 120mm 行程次數(shù) 70/min 最大閉合高度 360mm 最大裝模高

11、度 220mm 連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度 55mm 工作臺(tái)尺寸 480710mm 墊板厚度 90mm 電動(dòng)機(jī)功率 2.20KW 模柄孔尺寸 5070 機(jī)床總重量 1780kg 第七部分：模具的總體結(jié)構(gòu)模具采用中間導(dǎo)柱模架，模具由上模板、凸模固定板及卸料板組成。卸料方式才用彈性卸料，以彈簧為彈性元件。下模部分由下模座、凹模板、導(dǎo)料板等組成。模具結(jié)構(gòu)如下圖所示1.下模板 2.凹模 3.導(dǎo)柱 4.導(dǎo)套5.上模板 6.螺釘 7.螺釘 8.落料凸模 9.凸緣模柄 10.螺釘 11.凸模固定板 12.墊板 13.圓柱銷(xiāo) 14.沖孔凸模 15.橡膠塊 16.彈壓卸料板 17.定位銷(xiāo) 18.導(dǎo)尺 第八部分 主要零部件的設(shè)

12、計(jì)及選擇1凸模的固定方法凸摸在上模的正確固定應(yīng)該是既保證凸摸工作可靠和良好的穩(wěn)定性，還要使凸摸在更換或修理時(shí)，拆裝方便。該凸摸的固定方式選用如下圖所示的固定方法。（用螺釘固定的落料凸模）2定位板的設(shè)計(jì)定位板的側(cè)壁設(shè)計(jì)成平直的。定位板的內(nèi)側(cè)與條料接觸，外側(cè)與凹模平齊，這樣就確定了定位板的寬度。條料的寬度為16mm，凹模的寬度是72mm。則定位板的寬度為： B16.4mm定位板厚度由表222查得為：5導(dǎo)料板的長(zhǎng)度為： L14.0 導(dǎo)料板用螺釘固定在凹模上，采用45鋼制作，熱處理硬度為4045HRC該導(dǎo)尺如下圖所示： 3卸料螺釘 該模具選用標(biāo)準(zhǔn)的圓柱頭內(nèi)六角卸料螺釘（GB2867。6-81）材料為4

13、5鋼熱處理HRC3540。卸料螺釘?shù)脑O(shè)置形式如下圖所示，卸料螺釘長(zhǎng)度按（2-52）計(jì)算： Lh3h4H0302021.571.5式中 h3固定板厚度 h4墊板厚度 H0預(yù)壓后彈性元件的高度 4凸模固定板凸模固定板的外形尺寸與凹模板相同厚度為凹模板厚度的0.81倍，則凸模固定板厚度為： H1 H00.81 450.81 3645取凸模固定板厚度為45，直徑按H7加工精度。5模架的選擇為保證沖出零件的精度和高穩(wěn)定的質(zhì)量，采用模架導(dǎo)向的導(dǎo)向方式。模架導(dǎo)向不僅能保證上、下模的導(dǎo)向精度而且能提高模具的剛性，延長(zhǎng)模具的使用壽命，是沖裁見(jiàn)的質(zhì)量穩(wěn)定可靠， 使模具的安裝比較容易。模架的類(lèi)型選用中間導(dǎo)柱模架。

14、除簡(jiǎn)單沖模外，一般沖模多采用帶模架的結(jié)構(gòu)。模架的種類(lèi)很多，要根據(jù)模具的精度要求、模具的類(lèi)別、模具的大小選擇合適的模架。查實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)選用的模架型號(hào)為：GB/T2851.1-1990其主要參數(shù)為：L:210mmB:130mmH:最大300mm、最小180mmH1:30mmH2:30mm模架如下圖所示： 6模柄的選擇模柄有多種型式，要根據(jù)模具的結(jié)點(diǎn)選用模柄的形式。模柄的直徑根據(jù)所選用壓力機(jī)的模柄孔徑確定。本模選用模柄跟上模座為一整體結(jié)構(gòu)形式。如下圖所示： 7、連接螺釘選用內(nèi)六角螺釘用45鋼制造并淬火硬度HRC3540，定位銷(xiāo)釘采用普通圓柱銷(xiāo)。第九部分：模具制造裝配要點(diǎn)凹模板、導(dǎo)尺均是需要淬硬的

15、零件。凹模加工后，在線切割和淬硬以前在模架的上模板上進(jìn)行裝配。在凹模上畫(huà)出各個(gè)形孔和圓孔的線，并根據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)劃出壓力中心線，使壓力中心與下模座的中心線對(duì)正。鉆、攻螺孔，將下模座、凹模板、導(dǎo)尺進(jìn)行裝配，校正導(dǎo)尺間隙后，鉆鉸銷(xiāo)釘孔，將上述三板固定。鉆孔并安裝、擋料銷(xiāo)，安裝乘料板，然后將下模全部拆開(kāi)，將凹模板和導(dǎo)尺熱處理淬硬凹、模鉆穿絲孔后進(jìn)行線切割加工用平面磨床磨平后重新裝配。固定在上模板的上模部分，各凹模和凸模、墊片都應(yīng)淬硬。裝配前將凸模淬硬并完成全部加工。墊片在裝配前不淬火。裝配時(shí)將凸模壓入凸模固定板，在墊片上鉆孔，將外形凸模固定在墊片上，在與卸料板穿在一起。凸、凹模間隙為0.18，在凹模型孔

16、中墊0.1的硬紙片，以確定間隙。將已組裝為一體的凸模固定板、凸模、卸料板、墊片一同，并使凸模插入凸?？咨?，將上模板同過(guò)導(dǎo)柱、導(dǎo)套與下模板裝在一起。透過(guò)上模板鉆、攻螺孔，打入銷(xiāo)釘，在鉆、攻螺孔，使上模板、墊片、凸模固定板固定。檢查無(wú)誤后，鉆、鉸銷(xiāo)釘孔，打入銷(xiāo)釘，再鉆、攻螺孔，安裝卸料螺釘，上模全部拆開(kāi)，將墊片淬硬磨平，安裝橡膠板，在次裝配，完成模具裝配。 該模具個(gè)部分零件參數(shù)如下：上模座 HT200 厚 30 mm凸模固定板 45號(hào)鋼 厚25 長(zhǎng) 400 寬 140彈壓卸料板 45號(hào)鋼 厚 15 長(zhǎng)400 寬 228導(dǎo)料板 45號(hào)鋼 厚5 長(zhǎng) 14.5 寬16.4下模座 HT200 厚30 長(zhǎng)4

17、00 寬228 凹模 Cr12 長(zhǎng)400 寬228 熱處理HRC6064橡膠厚度44.5 直徑 30凸模 Cr12 HRC6064凸模修磨量為5 模具閉合高度： H模183.5mm 第十部分：設(shè)計(jì)體會(huì)本次設(shè)計(jì)為課程設(shè)計(jì)，各項(xiàng)要求均比較嚴(yán)格，為了能更加好的完成設(shè)計(jì)任務(wù)，我從圖書(shū)館和網(wǎng)上查閱了大量的冷沖模設(shè)計(jì)資料。這為我在后來(lái)設(shè)計(jì)階段省下了不注寶貴的時(shí)間表。除了對(duì)知識(shí)的查閱，我還翻出了大學(xué)三年來(lái)所學(xué)的重點(diǎn)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，重新系統(tǒng)的去學(xué)習(xí)和撐握，為設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備。盡管做了很好的準(zhǔn)備，但在設(shè)計(jì)過(guò)程中卻暴露了基礎(chǔ)知識(shí)不扎實(shí)。對(duì)許多專(zhuān)業(yè)知識(shí)還不能自如的運(yùn)用，對(duì)許多概念上的知識(shí)、專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)含糊不清，做不到深刻理解。模具設(shè)計(jì)中許多問(wèn)題的解決都是通過(guò)從實(shí)踐所得的數(shù)據(jù)來(lái)確定、并適當(dāng)?shù)淖龀鲞x擇，如：沖裁間隙的確定等。本次設(shè)計(jì)的工作量相對(duì)于課程設(shè)計(jì)大了很多，特別對(duì)圖線的要求。繪圖