芯軸托架的成形工藝與模具設(shè)計(jì)【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 I 摘 要 本設(shè)計(jì)主要完成了機(jī)床中心軸托架的彎曲工藝分析和彎曲模架的設(shè)計(jì)兩部分內(nèi)容。 本套彎曲模具的設(shè)計(jì)流程包括彎曲件的工藝分析、工藝方案的確定、模具結(jié)構(gòu)形式的選擇、必要的工藝計(jì)算、主要零部件的設(shè)計(jì)、壓力機(jī)型號(hào)的選擇，以及總裝圖及零件圖圖繪制。 沖裁模的部分工作零件都已經(jīng)制定了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)?？梢詫⑼鼓?、凸模固定板、凹模塊等制成標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)尺寸，這樣可以進(jìn)行統(tǒng)二備料，大大縮短加工周期，甚至也可以以商品的形式由專(zhuān)業(yè)廠生產(chǎn)提供。 在本次設(shè)計(jì)過(guò)程中，最難的、也是最重要的工作是計(jì)算型腔的結(jié)構(gòu)尺 寸。在設(shè)計(jì)時(shí)，確定出首次彎曲的凸凹模形狀尺寸具有突破性的意義，也是后續(xù)設(shè)計(jì)工作能夠順利進(jìn)行的前提。其次，定位裝置的確定也是本次設(shè)計(jì)的難點(diǎn)和重點(diǎn)之一。開(kāi)始一直不能確定應(yīng)使用什么樣的方式定位，后來(lái)根據(jù)參考書(shū)利用導(dǎo)料板和擋料銷(xiāo)進(jìn)行粗定位，并且導(dǎo)料板固定在凸模上。 關(guān)鍵詞 ：模架；凸模；凹模；沖裁力；壓力機(jī) 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 of of of of a or be so to by In is In is of is of t to of be to on a 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 錄 1前 言 1 壓與冷沖模的概念、工序、分類(lèi)及沖壓設(shè)備的選用 1 1 壓工序的分類(lèi) 2 模的分類(lèi) 3 壓設(shè)備及選用 4 6 壓業(yè)現(xiàn)狀 6 壓行業(yè)發(fā)展趨勢(shì) 9 2 工藝分析 11 壓工藝性分析 12 定工藝方案 13 藝方案的比較 15 16 外角的計(jì)算 17 內(nèi)角的計(jì)算 20 凹模寬度尺寸的計(jì)算 21 樣方案及其計(jì)算 22 工序沖壓力的計(jì)算和設(shè)備的選取 23 定工藝卡片 26 3 落料沖孔復(fù)合模設(shè)計(jì) 28 裁力的計(jì)算 28 選壓力機(jī) 28 模與凹模刃口尺寸的計(jì)算 29 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 沖孔 29 料 30 架設(shè)計(jì) 31 模閉合高度計(jì)算 32 柄 33 力中心的計(jì)算 33 簧和橡膠的選用計(jì)算和安裝 34 度計(jì)算 34 力計(jì)算 35 位裝置 36 4 第一次彎曲模設(shè)計(jì) 38 架設(shè)計(jì) 38 模閉合高度計(jì)算 40 柄 42 力中心的計(jì)算 42 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 42 料裝置 43 料彈簧的選擇和安裝 46 簧的選擇 46 簧的安裝 50 位裝置 50 料銷(xiāo)的設(shè)計(jì) 50 正銷(xiāo)的設(shè)計(jì) 51 板的設(shè)計(jì) 54 釘和銷(xiāo)釘 54 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 V 5 彎內(nèi)角模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 56 架 56 柄 57 凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 57 件裝置 58 正裝置 61 模固定板 62 釘和螺銷(xiāo) 62 6 最終沖孔模設(shè)計(jì) 64 裁力的計(jì)算 64 選壓力機(jī) 65 模間隙值的確定 65 模與凹模刃口尺寸的計(jì)算 65 架設(shè)計(jì) 66 模閉合高度計(jì)算 66 柄 67 簧和橡膠的選用計(jì)算和安裝 68 位裝置 68 正銷(xiāo)的設(shè)計(jì) 68 釘和銷(xiāo)釘 70 7 總 結(jié) 72 致 謝 74 參考文獻(xiàn) 75 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 1 1 前 言 壓與冷沖模的概念、工序、分類(lèi)及沖壓設(shè)備的選用 壓與冷沖模概念 沖壓是一種先進(jìn) 的材料（金屬或非金屬）加工方法，它是建立在材料塑性變形基礎(chǔ)上，利用模具和沖壓設(shè)備對(duì)板料進(jìn)行加工，以獲得要求的零件形狀、尺寸及精度。 沖壓模具是指在沖壓加工中，將材料（金屬或非金屬）加工成零件（或半成品）的一種特殊工藝裝備，稱(chēng)為沖壓模具，由于沖壓加工一般是在常溫下進(jìn)行的，所以沖壓模具俗稱(chēng)冷沖模。 沖壓加工在批量生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中占有十分重要的地位，其特點(diǎn)如下： 在生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)用了自動(dòng)化的機(jī)械設(shè)備及多工位自動(dòng)送料裝置，故生產(chǎn)效率高。 在沖壓加工中，廢料比其他加工少，且廢料也可制成其他小零件，故材料的利用率高。 在沖床的簡(jiǎn)單沖擊下，可得到形狀復(fù)雜、強(qiáng)度高、精度高、一致性好的零件。 隨生產(chǎn)量增大，零件的制造成本降低。 縮短工時(shí)，節(jié)省勞力，操作簡(jiǎn)單。 壓力機(jī)的閉合高度是指滑塊在下止點(diǎn)，滑塊底面到工作臺(tái)上平面（即墊板下平面）之間的距離。紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 2 調(diào)節(jié)連桿長(zhǎng)度在一定范圍內(nèi)變化。當(dāng)連桿調(diào)至最 短（對(duì)偏心壓力機(jī)的行程應(yīng)調(diào)到最?。瑝K底面到工作臺(tái)上平面之間的距離，為壓力機(jī)的最大閉合高度；當(dāng)連桿調(diào)至最長(zhǎng)（對(duì)偏心壓力機(jī)的行程應(yīng)調(diào)到最大），滑塊處于下止點(diǎn)，滑塊底面到工作臺(tái)上平面之間的距離，為壓力機(jī)的最小閉合高度。 沖壓加工所使用的模具是技術(shù)密集型產(chǎn)品，精度高、成本高（占產(chǎn)品成本的 10 30）。所以只有生產(chǎn)批量大時(shí)，沖壓加工的優(yōu)點(diǎn)才能充分體現(xiàn)。 壓工序的分類(lèi) 沖壓加工因制件的形狀、尺寸和精度的不同，所采用各工序也不同。根據(jù)材料的變形特點(diǎn)可將冷沖壓工 序分為分離工序和成形工序兩類(lèi)。 分離工序是指板料在沖壓力作用下，變形部分的應(yīng)力達(dá)到強(qiáng)度極限b以后，使坯料發(fā)生斷裂而產(chǎn)生分離。分離工序包括落料、沖孔、剪切、切斷、切槽、切口、切邊等幾大類(lèi)，這是以被加工材料的形態(tài)及受力狀態(tài)為劃分依據(jù)的。分離工序所加工的板料可以是平面的也可以是立體的，當(dāng)然也可以加工型材、棒材、管材等。其所用的沖?？赏ǚQ(chēng)為沖裁模。其中有代表性的為落料模、沖孔模、切邊模以及包含多道工序的復(fù)合模和連續(xù)模。 落料模通常 用來(lái)在平板上封閉沖裁出所需的零件。 沖孔模通常用來(lái)在零件上封閉沖除多余的材料，得到所需要的孔。 切邊模通常用來(lái)在毛坯或零件上沖去多余的邊料。 其余分離工序包括有不同個(gè)數(shù)的沖裁面，均不封閉。 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 3 成形工序是指坯料在沖壓力作用下，變形部分的應(yīng)力達(dá)到屈服極限s，但未超出抗拉強(qiáng)度極限b，使板料產(chǎn)生塑性變形，成為具有一定形狀、尺寸與精度制件的加工工序。 廣義成形工序指利用永久變形的固態(tài) 板料制成所需形狀和尺寸的制件加工。 廣義成形除包含狹義成形所包含的內(nèi)容以外還包括其他壓力加工工序，如鍛造、軋制、鍛壓、擠壓等。 狹義成形是指保持作為毛坯的板料狀態(tài)而改變其外觀的加工。狹義成形通常包括拉深、脹形、翻邊、擴(kuò)口、縮口等工序，彎曲也可以劃為成形的一種。 模的分類(lèi) 沖壓模具是沖壓生產(chǎn)必不可少的工藝裝備，是技術(shù)密集型產(chǎn)品。沖壓件的質(zhì)量、生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)成本等，與模具設(shè)計(jì)和制造有直接關(guān)系。模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)水平的高低，是衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志之一，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(kāi)發(fā)能力。 沖壓模具的形式很多，一般可按以下幾個(gè)主要特征分類(lèi)： 根據(jù)工藝性質(zhì)分類(lèi) 沖裁模 沿封閉或敞開(kāi)的輪廓線(xiàn)使材料產(chǎn)生分離的模具。如落料模、沖孔模、切斷模、切口模、切邊模、剖切模等。 彎曲模 使板料毛坯或其他坯料沿著直線(xiàn)（彎曲線(xiàn)）產(chǎn)生彎曲變形，從而獲得一定角度和形狀的工件模具。 拉伸模 是把板坯制成開(kāi)口空心件，或使空心件進(jìn)一步改變形狀和尺寸的模具。 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 4 成型模 是將毛坯或半成品工件按照凸、凹模的形狀直接復(fù)制成形，而材料本身僅產(chǎn)生局部塑性變形的模具。如脹形模、縮口模、擴(kuò)口模、起伏成形模、翻邊模、整形模等。 根據(jù)工序組合程度分類(lèi) 單工序模 在壓力機(jī)的一次行程中，只完成一道沖壓工序的模具。 復(fù)合模 只有一個(gè)工位，在壓力機(jī)的一次行程中，在同一工位上同時(shí)完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。 級(jí)進(jìn) 模（也稱(chēng)連續(xù)模） 在毛坯的送進(jìn)方向上，具有兩個(gè)或更多的工位，在壓力機(jī)的一次行程中，在不同的工位上逐次完成兩道以上沖壓工序的模具。 壓設(shè)備及選用 常用沖壓設(shè)備 沖壓設(shè)備屬鍛壓機(jī)械。常見(jiàn)冷沖壓設(shè)備有機(jī)械壓力機(jī)和液壓機(jī)。沖壓設(shè)備分類(lèi)： 機(jī)械壓力機(jī)按驅(qū)動(dòng)滑塊機(jī)構(gòu)的種類(lèi)可分為曲柄式和摩擦式； 按滑塊個(gè)數(shù)可分為單動(dòng)、雙動(dòng)和多動(dòng)； 按床身結(jié)構(gòu)形式可分為開(kāi)式（ C 型床身）和閉式（ 床身）； 按自動(dòng)化程度可分為普通壓力機(jī)和告訴壓力機(jī)等。而液壓機(jī)按工作介質(zhì)可分為油壓機(jī)和水壓機(jī)。 沖壓設(shè)備的選用 1） 壓力機(jī)類(lèi)型的選擇 中、小型沖壓件 選用開(kāi)式機(jī)械壓力機(jī)； 大、中型沖壓件 選用雙柱閉式機(jī)械壓力機(jī)； 導(dǎo)板?；蛞髮?dǎo)套不離開(kāi)導(dǎo)柱 的模具 選用偏心壓力機(jī)； 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 5 大量生產(chǎn)的沖壓件 選用高速壓力機(jī)或多工位自動(dòng)壓力機(jī)； 校平、整形和高溫?cái)D壓工序 選用摩擦壓力機(jī)； 薄板沖裁、精密沖裁 選用剛度高的精密壓力機(jī)； 大型、形狀復(fù)雜的拉深件 選用雙動(dòng)或三動(dòng)壓力機(jī)； 小批量生產(chǎn)中的大型厚板件的成形工序 多采用液壓壓力機(jī)。 2）壓力機(jī)規(guī)格的選擇 公稱(chēng)壓力 壓力機(jī)滑塊下滑過(guò)程中的沖擊力就是壓力機(jī)的壓力。壓力的大小隨滑塊下滑的位置不同，也就是隨曲柄旋轉(zhuǎn)的角度不同而不同。 滑塊行程長(zhǎng)度 滑塊行程長(zhǎng)度是指曲柄旋轉(zhuǎn)一周滑塊所移動(dòng)的距離，其值為曲柄半徑的兩倍。選擇壓力機(jī)時(shí)，滑塊行程長(zhǎng)度應(yīng)保證毛坯能順利地放入模具和沖壓件夢(mèng)順利地從模具中取出。特別是成形拉深件和彎曲件應(yīng)使滑塊行程長(zhǎng)度大于制件高度的 行程次數(shù) 行程次數(shù)即滑塊每分鐘沖擊次數(shù)。應(yīng) 根據(jù)材料的變形要求和生產(chǎn)率來(lái)考慮。 工作臺(tái)面尺寸 工作臺(tái)面長(zhǎng)、寬尺寸應(yīng)大于模具下模座尺寸，并每邊留出 60100，以便于安裝固定模具用的螺栓、墊鐵和壓板。當(dāng)制件或廢料需下落時(shí)，工作臺(tái)面孔尺寸必須大于下落件尺寸。對(duì)有彈頂裝置的模具，工作臺(tái)面孔尺寸還應(yīng)大于下彈頂裝置的外形尺寸。 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 6 滑塊模柄孔尺寸 模柄孔直徑要與模柄直徑相符，模柄孔的深度應(yīng)大于模柄的長(zhǎng)度。 閉合高度 壓力機(jī)的閉合高度是指滑 塊在下止點(diǎn)，滑塊底面到工作臺(tái)上平面（即墊板下平面）之間的距離。壓力機(jī)的閉合高度可通過(guò)調(diào)節(jié)連桿長(zhǎng)度在一定范圍內(nèi)變化。當(dāng)連桿調(diào)至最短（對(duì)偏心壓力機(jī)的行程應(yīng)調(diào)到最?。?，滑塊底面到工作臺(tái)上平面之間的距離，為壓力機(jī)的最大閉合高度；當(dāng)連桿調(diào)至最長(zhǎng)（對(duì)偏心壓力機(jī)的行程應(yīng)調(diào)到最大），滑塊處于下止點(diǎn)，滑塊底面到工作臺(tái)上平面之間的距離，為壓力機(jī)的最小閉合高度。 電動(dòng)機(jī)功率的選擇 必須保證壓力機(jī)的電動(dòng)功率大于沖壓時(shí)所需要的功率。 壓行業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)張方向 壓業(yè)現(xiàn)狀 沖壓行業(yè)場(chǎng)頻結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀 按照中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)的劃分，我國(guó)模具基本分為 10大類(lèi)，其中，沖壓模具占主要部分。按產(chǎn)值計(jì)算，目前我國(guó)沖壓模占 50左右。 我國(guó)沖模大多為簡(jiǎn)單模、單工序模和復(fù)合模等，精沖模、精密多工位級(jí)進(jìn)模還為數(shù)不多，模具平均壽命不足 100 萬(wàn)次，模具最高壽命可達(dá)到 1 億次以上，精度達(dá)到 3 5 m ，有 50 個(gè)以上的級(jí)進(jìn)工位，與國(guó)際上最高模具壽命 6億次，平均模具壽命 5000萬(wàn)次，精度達(dá)到 2 3 m 相比，處于 20 世紀(jì) 80 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 7 進(jìn)水平。 沖壓行業(yè)技術(shù)結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀及國(guó)內(nèi)外沖模 展現(xiàn)狀 目前，我國(guó)沖壓模具工業(yè)技術(shù)水平參差不齊，分布差異性較大。從總體上來(lái)講，與發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家先進(jìn)水平相比，還有較大的差距。在采用 技術(shù)設(shè)計(jì)與制造模具方面，無(wú)是應(yīng)用的廣泛性，還是技術(shù)水平上都存在很大的差距。 沖模 統(tǒng)的發(fā)展是隨著 術(shù)以及現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論與方法的發(fā)展而不斷發(fā)展的，從最初以二維圖形技術(shù)為基礎(chǔ)的系統(tǒng) 發(fā)展到了目前的以三維圖形技術(shù)及特征構(gòu)形為主要特點(diǎn)的階段。 國(guó)外沖模 國(guó)外于 20世紀(jì) 60年代末開(kāi)始模具 20世紀(jì) 70年代已投入生產(chǎn)使用。如美國(guó)的 司于 1973年研制成功計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)級(jí)進(jìn)模的 統(tǒng)。該系統(tǒng)包括產(chǎn)品圖形于材料特性的輸入；在輸入的基礎(chǔ)上，再進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)類(lèi)型選擇、凹模排樣、凸模和其他嵌件設(shè)計(jì)，最后繪制模具總裝圖和零件圖及 汽車(chē)覆蓋件模具 研究在世界各大汽車(chē)公司均取得成效。其中日本豐田汽車(chē)公司于 1965年將數(shù)控技術(shù)用于模具加工，1980年開(kāi)始采用模具 統(tǒng)。該系統(tǒng)包括 完成車(chē)身外形設(shè)計(jì)、車(chē)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、沖模 模型及沖模加工、夾具加工等。沖模中有關(guān)工藝成型性能的評(píng)價(jià)，應(yīng)用有限元分析方法和幾何模擬方法。紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 8 使用后?？墒垢采w件成型模的設(shè)計(jì)與加工時(shí)間縮短 50%。 美國(guó)通用汽車(chē)公司、福特汽車(chē)公司和英國(guó) 司均已建立覆蓋件拉延成型模 統(tǒng)，特別是福特汽車(chē)公司在覆蓋件塑性成形方面取得很大成就，應(yīng)用大應(yīng)變彈塑性有限元方法，模擬覆蓋件的成型過(guò)程，預(yù)測(cè)其中的應(yīng)力、應(yīng)變分布，失穩(wěn)破裂及回彈的計(jì)算等。 國(guó)內(nèi)沖模 由于我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展較晚，于 20 世紀(jì) 80 年代才開(kāi)始模具 研究。到目前為止，先后通過(guò)國(guó)家有關(guān)部門(mén)鑒定的有： 1984年華中科技大學(xué)建成的精沖模 統(tǒng)， 1985年機(jī)電研究院建成的沖裁模 統(tǒng)。 1986 華中科技大學(xué)、上 海交通大學(xué)建成的沖裁模 統(tǒng)，隨后相繼又有西安交通大學(xué)、華中科技大學(xué)、上海交通大學(xué)等開(kāi)展了拉延模、彎曲級(jí)進(jìn)模研究。 從 20 世紀(jì) 90 年代中期開(kāi)始，華中科技大學(xué)模具技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在深入分析級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，將基于特征的特征的設(shè)計(jì)方法應(yīng)用于級(jí)進(jìn)模 統(tǒng)的開(kāi)發(fā)上，于 1999年在件平臺(tái)上建成了基于基于特征的級(jí)進(jìn)模 成系統(tǒng)（ 統(tǒng)）。系統(tǒng)共分：鈑金零件的特征造型，基于特征的沖壓工藝設(shè)計(jì)（條料排樣），模具結(jié) 構(gòu)及零件設(shè)計(jì)，級(jí)進(jìn)模標(biāo)準(zhǔn)設(shè)件和典型結(jié)構(gòu)建庫(kù)工具，線(xiàn)切割自動(dòng)編程共 5 大模塊。其中，鈑金零件的特征造型模塊主要用于將鈑金零件的產(chǎn)品信息輸入計(jì)算機(jī)，建立鈑金零件的特征模型，為后續(xù)的工藝及模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供信息?；谔卣鞯臎_壓工藝設(shè)計(jì)模塊可實(shí)現(xiàn)鈑金零件自動(dòng)展開(kāi)、毛坯排樣及沖壓工序設(shè)計(jì)、工位布置、工藝參數(shù)設(shè)計(jì)等。紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 9 沖壓工藝設(shè)計(jì)時(shí)需考慮眾多因素，所以該模塊提供進(jìn)行交互設(shè)計(jì)的各種操作命令，以便用戶(hù)快速確定設(shè)計(jì)結(jié)果。模具結(jié)構(gòu)及零件設(shè)計(jì)模塊則為用戶(hù)提供設(shè)計(jì)模具總裝結(jié)構(gòu)及模具零件的相關(guān)功能，使用戶(hù)可方便的設(shè)計(jì)出級(jí)進(jìn)模，并輸出 符合用戶(hù)要求的總裝圖與模具零件圖。級(jí)進(jìn)模標(biāo)準(zhǔn)件和典型結(jié)構(gòu)建庫(kù)工具用于建立用戶(hù)的標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)和典型結(jié)構(gòu)庫(kù)，它面向用戶(hù)開(kāi)放，可按需要進(jìn)行添加刪除和修改。 缺乏技術(shù)素質(zhì)較高的沖壓模具設(shè)計(jì)、制造工藝技術(shù)人員和技術(shù)工人，尤其缺乏知識(shí)面寬、知識(shí)結(jié)構(gòu)層次高的復(fù)合型人才。中國(guó)模具行業(yè)中的技術(shù)人員，只占從業(yè)人員的 8 12。此外，技術(shù)人員和技術(shù)工人知識(shí)老化，知識(shí)結(jié)構(gòu)不能適應(yīng)現(xiàn)在的需要。 壓行業(yè)發(fā)展趨勢(shì) 隨著工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高，沖壓產(chǎn)品生產(chǎn)證呈現(xiàn)多品種、少批量、復(fù)雜、大型、精密、更新?lián)Q代速度快的變化特點(diǎn)，沖壓模 具證向高效、精密、長(zhǎng)壽命、大型化方面發(fā)展。為適應(yīng)市場(chǎng)變化，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和制造技術(shù)的迅速發(fā)展，沖壓模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)正從手工設(shè)計(jì)、依靠人工經(jīng)驗(yàn)和常規(guī)機(jī)械加工技術(shù)向以計(jì)算機(jī)輔助世紀(jì)（ 數(shù)控切削加工、數(shù)控電加工為核心的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（ 技術(shù)轉(zhuǎn)變。它包括： 模具 維化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展 模具軟件集成化 模具設(shè)計(jì)、分析及制造的三維化 模具軟件應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì) 模具檢測(cè)、加工設(shè)備向精密、高效和多功能方向發(fā)展 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 10 模具檢測(cè)設(shè)備日益精密、高效 數(shù)控電火花加工機(jī)床 高速銑削加工（ 快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù) 快速原型制造技術(shù)（ 表面成形制模技 術(shù) 澆鑄成形制模技術(shù) 冷擠壓及超塑成型制模技術(shù) 無(wú)模多點(diǎn)成形技術(shù) 帶沖裁制造技術(shù) 模具毛坯快速制造技術(shù) 其他方面技術(shù) 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 11 2 工藝分析 加工工藝的確定需要考慮多種因素，最重要的是要兼顧質(zhì)量與效率。下面將對(duì)托架的加工工藝選擇做詳細(xì)闡述。 圖 2示為在機(jī)械產(chǎn)品中 使用較廣泛的芯軸托架，采用沖壓生產(chǎn)。該零件中心孔中裝有芯軸，該零件使用材料為 08冷軋鋼板，料厚 工件表面不允許有嚴(yán)重劃痕，孔不允許變形。 圖 2 工件圖 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 12 壓工藝性分析 該工件上的 10內(nèi)裝有心軸，且孔的邊與彎曲中心的距離為 6于 ，彎曲時(shí)不會(huì)引起孔 變形，因此10可以在壓彎前沖出，沖出的 10可以做后續(xù)工序定位孔用。托架上 4 5孔是與機(jī)身聯(lián)接的緊固孔，為了保證裝配要求，對(duì) 5個(gè)孔提出了精度要求（ ,要求孔不能有變形，而 4 5 的邊緣與彎曲中心距離為 等于 曲時(shí)容易發(fā)生孔變形，故應(yīng)在彎曲后沖出。 本設(shè)計(jì)只考慮工件的彎曲。彎曲件的工藝性主要考慮以下幾個(gè)方面。 （ 1） 彎曲半徑 彎曲件的彎曲半徑不宜過(guò)大和過(guò)小。過(guò)大因受回彈的影響，彎曲件的精度不宜保證；過(guò)小時(shí)會(huì)產(chǎn)生拉裂。彎曲半徑應(yīng)大于材料的許可最小半徑，否則應(yīng)采用多次彎曲并增加中間退火的的工藝，或者是先在彎曲角內(nèi)側(cè)壓槽后再進(jìn)行彎曲。 （ 2）直邊高度 保證彎曲件直邊平直的直邊高度 t(，否則需 先壓槽或加高直邊（彎曲后再切掉），如圖 2 （ 3） 孔邊距 如果彎曲毛坯上有預(yù)先沖制的孔，為使孔不發(fā)生變化，必需使孔置于變形區(qū)之外，即孔邊距 L（圖 2符合以下關(guān)系。 當(dāng)彎曲件厚度 ,中心孔 10 ,均滿(mǎn)足要求。 （ 4）形狀與尺寸的對(duì)成性 彎曲件的形狀與尺寸應(yīng)盡可能對(duì)稱(chēng)，高度也不應(yīng)相差太大。當(dāng)沖壓不對(duì)稱(chēng)彎曲件時(shí)，因受力不均勻，毛坯容易偏移，尺寸不易保證。為防止毛坯的偏移，在設(shè)計(jì)模具時(shí)應(yīng)考慮增設(shè)壓料板、定位銷(xiāo)等定位零件。如圖 2示，本次設(shè)計(jì)的工件形狀完全 對(duì)稱(chēng)。 （ 5）部分邊緣彎曲 當(dāng)局部彎曲某一段邊緣時(shí)，為了防止在交界處由于應(yīng)力集中而產(chǎn)生斷裂，可預(yù)先沖裁卸荷孔或切槽，也可以將彎曲線(xiàn)移動(dòng)一段距離，以遠(yuǎn)離尺寸突變處。 定工藝方案 根據(jù)給出的工件結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)分析得出：紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 14 基本孔為沖孔、落料及彎曲，其彎曲工藝方案有三種，因此，沖壓工藝方案可以有以下幾種。 方案一：首先為沖孔（ 10和落料的復(fù)合，然后為彎曲外部?jī)山遣⑹怪虚g預(yù)彎 45，然后彎曲中間兩角，最后沖 4 個(gè)孔（ 5，彎曲部分如圖 2 方案二：首先為沖孔（ 10和落料的復(fù)合（同方案一），然后彎外部?jī)山?，然后壓彎中間兩角，最后沖 4 個(gè)孔（ 5同方案一），如圖 2 圖 2方案一工件變形路線(xiàn)圖 圖 2方案二工件變形路線(xiàn)圖 方案三：首先沖孔（ 10和落料的復(fù)合（同方案一）直接壓彎四角 ，最后沖 4個(gè)孔（ 5同方案一）如圖 2圖 2方案三工件變形路線(xiàn)圖 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 15 方案四：沖孔（ 10，切斷，彎外角，再?gòu)潈?nèi)角，最后沖 4個(gè) 5（同方案一）。 方案五：沖孔（ 10，切斷，彎四角，沖 4個(gè) 5（同方案一） 方案六：全部 工序合并，采用帶料級(jí)進(jìn)沖壓成形。 藝方案的比較 綜合運(yùn)用彎曲模成型原理和模具設(shè)計(jì)技術(shù)對(duì)上述六個(gè)方案進(jìn)行比較，可以得出如下結(jié)論。 方案一的優(yōu)點(diǎn)是：模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，壽命長(zhǎng)，模具的制造周期短；工件的回彈容易控制，尺寸和形狀準(zhǔn)確，表面質(zhì)量高；除工序一外，各工序都能用 10和一個(gè)側(cè)面定位，定位基準(zhǔn)一致且與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，操作也比較方便。缺點(diǎn)是：工序分散，所用模具、壓力機(jī)和操作人員較多，工作量較大。 方案二和方案一相比，零件的回彈難 以控制，尺寸和形狀不明確，且同樣存在工序分散、勞動(dòng)量大、占用設(shè)備的缺點(diǎn)。 方案三的工序比較集中，占用設(shè)備和人員少，但是模具壽命低，工件表面有劃傷，厚度變薄，回彈不易控制，尺寸的控制不夠精確。 方案四的成形過(guò)程本質(zhì)與方案三相似。 方案五本質(zhì)上業(yè)也與方案三相同，只是采用了結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的級(jí)進(jìn)復(fù)合模。 方案六的特點(diǎn)是采用高度集中的連續(xù)模完成方案一中分散的各工序。其生產(chǎn)率很高，但模具 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝、調(diào)試、維修比較困難，制造周期長(zhǎng)。 通過(guò)比較可以得出，當(dāng)進(jìn)行小批量生產(chǎn)時(shí)宜選擇方案一。紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 16 是進(jìn)行大量生產(chǎn)時(shí)應(yīng)采用方案六，即級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)的方式。本次設(shè)計(jì)針對(duì)單件、小批量生產(chǎn)，故綜合各種因素，采用方案一。 坯展開(kāi)尺寸計(jì)算 首先根據(jù)工件結(jié)構(gòu)圖進(jìn)行毛坯展開(kāi)尺寸的計(jì)算，工件尺寸如圖 2由參考文獻(xiàn) 1式（ 4得 i ia （ ）式中 ） ; 有參考文獻(xiàn) 1中表 4 x= i ia x t m m （ ） =91+)考慮到彎曲時(shí)板料纖維的伸長(zhǎng)，實(shí)際毛坯取 L=103 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 17 圖 2件尺寸 外角的計(jì)算 按照工藝方案一，首先應(yīng)彎兩 45外角，故對(duì)其進(jìn)行工藝計(jì)算。 凸模圓角半徑： / 1 1 ,大于其最小圓角半徑，則= 由參考文獻(xiàn) 1圓角半徑選用原則可知， t=H，則該彈簧需重新選擇。 由以上的計(jì)算可知H，彈簧可用。 卸料彈簧窩座的深度計(jì)算 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 49 彈簧窩座的深淺，將影響彈簧的卸料力的大小。沖模設(shè)計(jì)時(shí)，卸料力是按彈簧壓縮 到最大容許壓縮量時(shí)的壓力計(jì)算的。因此，彈簧窩座的深度，應(yīng)使沖模在閉合狀態(tài)時(shí)，彈簧壓縮到最大容許壓縮量。圖 4 圖 4 彈簧卸料沖裁模 故彈簧窩座的深度為 1 2 3H L F h t h h 式中 L F 1 2 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 50 t 模刃口進(jìn)入量 , =1 3h=5 6 簧的安裝 雖然本次研究的是彎曲 模而非沖裁模，但從圖 4計(jì)算分析過(guò)程也相似。故可以參考以上的沖裁模來(lái)計(jì)算彎曲模的卸料彈簧窩座。 假設(shè)彈簧為原長(zhǎng)時(shí)，卸料板比凹模直邊高出 5而直邊高度為 35且卸料板和凹模之間的距離為 26那么窩座深度為 位裝置 為了限定被沖材料的進(jìn)給步距，并準(zhǔn)確地將工件安裝在沖模上設(shè)定位置，保證下一步工序的順利進(jìn)行，必須采用各種形式的定位裝置。沖模適用的定位零件有導(dǎo)料銷(xiāo)、導(dǎo)料板（導(dǎo)料尺）、擋料銷(xiāo)、定位板（釘）、導(dǎo)向銷(xiāo)、定距側(cè)刃和測(cè)壓裝置等。綜合各種因素，設(shè)計(jì)彎外角的模具結(jié)構(gòu)時(shí)，采用擋料銷(xiāo)和導(dǎo)料銷(xiāo)進(jìn)行粗定位。 料銷(xiāo)的設(shè)計(jì) 擋料銷(xiāo)（又稱(chēng)定位銷(xiāo)）主要用于定位，保證條料有準(zhǔn)確送料距。擋料銷(xiāo)有多種形式，分別用于不同的場(chǎng)合，如圓柱頭式擋料銷(xiāo)、鉤形擋料銷(xiāo)、回縮式擋料銷(xiāo)、活動(dòng)擋料銷(xiāo)、初始擋料銷(xiāo)等。本次模具設(shè)計(jì)選擇 圓柱頭式擋料銷(xiāo)。此種擋料銷(xiāo)一般裝在凹模上，其特點(diǎn)是銷(xiāo)的固定部分和工作部分的直徑相差較大，因此不會(huì)削弱凹模的強(qiáng)度。另外，這類(lèi)擋料銷(xiāo)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 51 壓卸料板的模具中。 由 參考文獻(xiàn) 5選基本尺寸： d=61d=3 h=3L=8 考慮到凹模的特殊結(jié)構(gòu)，將擋料板直接固定在卸料板上。 使用條料或卷料沖裁時(shí)，一般用導(dǎo)料板或擋料銷(xiāo)來(lái)導(dǎo)正材料的送進(jìn)。其主要作用是對(duì)條料的送進(jìn)進(jìn)行定向，防止偏斜。其安裝位置一般是下模凹?？诘纳掀矫妗１敬卧O(shè)計(jì)選用導(dǎo)料板。 就制造方式而言，導(dǎo)料板與卸料板可以分開(kāi)制作，也可以制造成一體的。本次彎外角模具設(shè)計(jì)采用分開(kāi)導(dǎo)料板與卸料板分開(kāi)制造的方式。為使條料順利通過(guò)，兩塊導(dǎo)料板互相之間的距離應(yīng)等于條料的最大寬度加上雙邊間隙值。無(wú)側(cè)壓裝置時(shí)，條料寬度和導(dǎo)料板間距離按無(wú)側(cè)壓裝置的公式計(jì)算。在此次彎曲模具設(shè)計(jì)中由 參考文 獻(xiàn) 7選擇送料間隙為 由于彎曲凹模的形狀非規(guī)則的特性，本次單獨(dú)設(shè)計(jì)擋料板，并用螺釘緊固與凹模上面。 導(dǎo)料板得高度（ H）參考 參考文獻(xiàn) 7選取，在這里選 H=6 導(dǎo)料板的厚度一般為材料厚度的 4倍，材料厚度取小值。導(dǎo)料板的最小厚度為 4 6導(dǎo)板一般采用 45 鋼，工作側(cè)面粗糙度 .6 m 以下。 正銷(xiāo)的設(shè)計(jì) 導(dǎo)正銷(xiāo)的類(lèi)型 在首次彎曲工序當(dāng)中，采用 10進(jìn)行定位，故采用導(dǎo)正銷(xiāo)進(jìn)行定位。 導(dǎo)正銷(xiāo)又稱(chēng)導(dǎo)頭，作用原理是以尖圓頭一端先進(jìn)入預(yù)先沖出的定位孔，以導(dǎo)正送料中的誤差，起到精確定位的作用。導(dǎo)正銷(xiāo)主要應(yīng)用于跳步模上，消除側(cè)刃及擋料銷(xiāo)定位所造成的誤差，紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 52 獲得較精確的工件。 導(dǎo)正銷(xiāo)有兩大類(lèi)型：凸模式導(dǎo)正銷(xiāo)和安裝在凸模上的短式導(dǎo)正銷(xiāo)。 凸模式導(dǎo)正銷(xiāo)的形狀與沖導(dǎo)正孔的凸模一致，只是頭部增加了導(dǎo)正部分 。它是利用條料上的工藝導(dǎo)正孔（即本設(shè)計(jì)中直徑10）進(jìn)行導(dǎo)正定位，導(dǎo)正定位精度高，得到廣泛應(yīng)用。 短式導(dǎo)正銷(xiāo)一般是裝在第二工位凸模上，沖裁時(shí)它先伸入已沖好的導(dǎo)正孔內(nèi)，以保證內(nèi)孔與外形相對(duì)位置的精度，消除由于送料引起的誤差。 導(dǎo)正銷(xiāo)的工作部分的形狀有兩類(lèi)： 保證良好的導(dǎo)正精度，廣泛用于各種自動(dòng)沖壓模具中。錐形導(dǎo)正銷(xiāo)分為 4種，對(duì)導(dǎo)正孔小的采用小錐度，對(duì)導(dǎo)正孔大的采用大錐度，既能保 證條料導(dǎo)正定位精度，又不使頭部尺寸過(guò)大，在錐度與工作直徑相交處，可由一定角度的圓角光滑過(guò)渡。 導(dǎo)正銷(xiāo)尺寸計(jì)算 導(dǎo)正銷(xiāo)與導(dǎo)正孔的配合間隙對(duì)制件精度有著直接的影響。一般情況下，配合間隙越大，定位精度越低，但配合間隙又不能過(guò)小，否則，由于間隙過(guò)小，導(dǎo)正銷(xiāo)磨損加快，被磨損的導(dǎo)正銷(xiāo)形狀不規(guī)則，不僅影響定位精度，而且當(dāng)上?；厣龝r(shí)，條料因竄動(dòng)會(huì)卡死在導(dǎo)正銷(xiāo)上，影響模具正常工作。導(dǎo)正銷(xiāo)的直徑選取，要保證被導(dǎo)正定位的條料在導(dǎo)正銷(xiāo)與導(dǎo)正孔有最大可能的偏心時(shí)，仍可導(dǎo)正條料，沖出合格的制件。導(dǎo)正 銷(xiāo)直徑不宜過(guò)小，過(guò)小會(huì)因強(qiáng)度不足而折斷。在確定導(dǎo)正銷(xiāo)直徑時(shí)，不可忽視沖導(dǎo)正孔凸模直徑與沖出的導(dǎo)正孔直徑之間的差值。 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 53 在本設(shè)計(jì)中，由于導(dǎo)正孔直徑 0由參考文獻(xiàn) 7中 0 . 0 2 5 ( )C D d m m 為了實(shí)現(xiàn)導(dǎo)正銷(xiāo)導(dǎo)正定位條料的目的，導(dǎo)正銷(xiāo)需凸出彈壓卸料板一定長(zhǎng)度 h，長(zhǎng)度 著材料厚度的增加而增加。導(dǎo)正銷(xiāo)凸出長(zhǎng)度還與材料軟硬程度有關(guān)，材料硬，則導(dǎo)正孔的前切面小，突出長(zhǎng)度 般情況下取 (0 。 本設(shè)計(jì)中工件厚度為 故 h =1 凹模上導(dǎo)正銷(xiāo)的讓位孔一般都制成通孔，以排除可能產(chǎn)生的廢料，凹模孔與導(dǎo)正銷(xiāo)的間隙 ( 0 0 t 。 本設(shè)計(jì)中 Z 取 則 0 . 1 1 . 5 0 . 1 5 ( )Z m m 導(dǎo)正銷(xiāo)工作段直徑計(jì)算分兩種情況：第一種情況，已知導(dǎo)正孔直徑，求導(dǎo)正銷(xiāo)工作段直徑 d 。前者計(jì)算可根據(jù)前面所示的 本設(shè)計(jì)確定的導(dǎo)正孔直徑為 10為第一種情況，采用錐形凸模式導(dǎo)正銷(xiāo)，則 1 0 0 . 0 2 5 9 . 9 7 5 ( )d D C m m 那么凹模上的讓為孔的直徑為： 板的設(shè)計(jì) 沖模用墊板的材料采用 45 鋼或 技術(shù)條件按 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 54 的規(guī)定。 具體參數(shù)為： 125 80 6 45鋼 , 釘和銷(xiāo)釘 螺釘是用來(lái)緊固模具零件的，沖模中多采用內(nèi)六角頭或圓角螺釘。螺釘主要承受拉應(yīng)力，其尺寸及數(shù)量一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，小型和中型模具采用 12等，選用 4 6個(gè)，要按具體位置布置而定。大型模具可選 規(guī)格，選用規(guī)格過(guò)大會(huì)給攻螺紋帶來(lái)困難。 沖模中圓柱銷(xiāo)起定位作用，圓柱銷(xiāo)一般承受錯(cuò)移力。一般圓柱銷(xiāo)用兩個(gè)以上，布置時(shí)一般離模具刃口較遠(yuǎn)，對(duì)中小型模具一般選用 d=6 8 10 12種尺寸，錯(cuò)移力較大的情況可適當(dāng)選大一些。 由參考文獻(xiàn) 6內(nèi)六角圓柱頭螺釘系列表選上模座和固定板連接螺釘為： 螺釘 35 具體參數(shù)為： P= b=326 k=10t=5 s=8 e= r= 選下模座和凹模連接螺釘為： 螺釘 60 具體參數(shù)和上模座螺釘相同。只是公稱(chēng)長(zhǎng)度小于表中數(shù)值，故需要制出全螺紋。 由參考文獻(xiàn) 4附圓柱銷(xiāo)表選上模座定位圓柱銷(xiāo)為： 銷(xiāo) 645 凸模和凸模固定板連接螺釘為： 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 55 螺釘 30 具體參數(shù)為： P= b=18 k=3t= s= e= r= 由于公稱(chēng)長(zhǎng)度小于表中數(shù)值，故需要制出全螺紋。 5 彎內(nèi)角模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 彎內(nèi)角工序與彎外角的不同之處在于凸凹模結(jié)構(gòu)不一樣。紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 56 外角采用凹模倒裝進(jìn)行彎曲，即凹模裝在上模板上，凸模裝在下模板上。彎內(nèi)角凸模壓入凹模以后工件必須用頂件裝置將其頂出，而彎外角是用卸料裝置將工件卸下。相同之處在于都采用 10 架 由上述可知，在彎外角的工序中，選用壓力機(jī)為： 稱(chēng)壓力 160 由參考文獻(xiàn) 3開(kāi)式可傾工作臺(tái)壓力機(jī)主要參數(shù)表可知： 壓力機(jī)的最大閉合高度80最小閉合高度30 根據(jù)上面的壓力機(jī)的閉合高 度和沖模閉合高度的配合，選擇沖模模架為：凹 模周界， L=125 B=100閉合高度 140165 查 參考文獻(xiàn) 2續(xù)表 級(jí)精度的后側(cè)導(dǎo)柱模架型號(hào)為 125 100 （ 140 165） 側(cè)導(dǎo)柱上模座型號(hào)為 125 100 30 側(cè)導(dǎo)柱下模座型號(hào)為 125 100 35 套型號(hào)為 22 80 33 柱型號(hào)為 22 150 柄 由前面彎外角所述，選擇壓入式模柄，由參考文獻(xiàn) 2紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 57 列選擇模柄 70 凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凸模裝在下模座上，