滾輪支架沖壓模具設計說明書.doc

洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文）滾輪支架沖壓工藝與模具設計摘 要本論文以滾輪支架為例，在分析了該零件的加工難點后，考慮了幾種可行的成形方案。在分析之后，選擇了落料沖孔復合，彎曲單工序模的工藝方案。該模具主要工序包括：落料、沖孔，最后彎曲，保證了生產(chǎn)效率以及模具制造的簡單、低成本。該模具結構簡單靈活、可靠，并能保證產(chǎn)品質量，成本低，對此類零件的復合模設計有重要參考價值。通過本論文我掌握了模具設計的基本技能，懂得了怎樣分析零件的工藝性和怎樣確定工藝方案，并且了解了模具的基本結構，提高了計算能力，繪圖能力，熟悉了模具設計的規(guī)范和標準，同時對各個相關的課程都進行了全面的復習。而且我獨立思考的能力也有了提高。關鍵詞：滾輪支架,成形工藝,落料沖孔復合,彎曲,模具結構ROLLING WHEEL HOLDER PUNCHING TECHNOLOGICAL AND DIE OF DEVISEABSTRACTTaking a rolling wheel holder belt pulley as an example, the forming difficulties of the part were analyzed, and five feasible stamping were put forward. Through comparison, process 4 was selected because it had less process steps, more compound processes, and it also could ensure the precision and coaxiality of the part. Principal manufacturing processes, including: blanking, punching, drawing, anti-drawing. The stamping die structure was presented according to process 4. The die was very simple in structure and could reduce process steps and improve efficiency. Practice has proved: the structure of die is flexible, reliable and can ensure product quality and low cost, it can be important reference to the design of progressive die for such parts. Through this paper we master die design of the basic skills to understand the mold of what parts of the process, how to determine Process, learn the basic structure of the mold, improved computing power, graphics capabilities, and is familiar with the norms and standards related to curriculum subjects at the same time have a comprehensive review, the ability of independent thinking has also improved.KEY WORDS: rolling wheel holder, forming process, bending, die structure, punching pressV目錄前 言1第1章 設計任務書和產(chǎn)品圖3第2章 零件的沖壓工藝性分析42.1 零件的工藝性分析及工藝方案選擇42.2 零件展開圖繪制及毛坯尺寸的確定42.2.1 毛坯尺寸L計算4第3章 沖壓工藝計算63.1 排樣形式及材料利用率63.1.1 排樣形式的確定63.1.2 材料利用率的計算63.2 沖壓力的計算73.2.1 計算落料力73.2.2 計算沖孔力73.2.3 彎曲力計算83.2.4 計算卸料力83.2.5 總壓力的計算83.3 彎曲模具推件力的計算83.4 壓力機的選擇93.5 模具刃口尺寸計算93.5.1 落料凸、凹模刃口尺寸計算103.5.2 沖孔凸、凹模刃口尺寸計算113.5.3 彎曲凸、凹模尺寸計算12第4章 模具主要零件設計144.1 落料凹模的設計144.2 沖孔凸模的設計及校核154.2.1 沖孔凸模長度確定154.3 凸凹模的設計164.4 彎曲凸模結構設計17第5章 落料沖孔復合模結構形式的選擇和設計185.1 落料沖孔復合?？傮w結構185.1.1 卸料裝置195.1.2 導向裝置195.2 彈性元件的設計195.2.1. 橡膠的設計195.3 頂件、卸料、壓邊裝置的設計205.3.1. 頂件裝置的設計205.3.2. 卸料裝置的設計205.3.3. 壓邊裝置的設計205.4 模具其他工作零件的設計與選擇205.4.1 模具非標準零件的選擇205.4.2 模具標準零件的選擇20第6章 彎曲模具的結構設計226.1 彎曲模具總體結構226.1.1 卸料裝置226.1.2 導向裝置226.2 頂件裝置的設計236.3 模具其他工作零件的設計與選擇236.3.1 模具非標準零件的選擇236.3.2 模具標準零件的選擇23第7章 模架的選擇與固定零件的設計247.1 落料沖孔復合模模架的選擇247.1.1落料沖孔復合模模架的選擇247.1.2 彎曲模模架的選擇247.2 固定零件的設計247.3 模具校核257.3.1 落料沖孔復合模模具閉合高度校核257.3.2 彎曲模閉合高度的校核25結論26參考文獻27謝 辭28外文資料翻譯29前 言這次設計是集中我大學以來學的所有專業(yè)的、非專業(yè)的知識，在老師的指導下設計出來的。是對我四年學習的一個總結，也是即將邁入實踐的一次大練兵。冷沖壓是一種先進的金屬加工工藝方法。它是建立在金屬塑性變形的基礎上，利用模具和沖壓設備對板料金屬進行加工，以獲得所需要的零件形狀和尺寸。冷沖壓和切削加工比較，具有生產(chǎn)率高、加工成本低、產(chǎn)品尺寸精度穩(wěn)定、操作簡單、容易實現(xiàn)機械化和自動化等一系列優(yōu)點，特別適合大量生產(chǎn)。本世紀前20年是我國經(jīng)濟社會發(fā)展的重要戰(zhàn)略機遇期。在這樣一個關鍵歷史時期，制造業(yè)扮演著重要的角色。制造業(yè)中的沖壓成形行業(yè)是發(fā)展汽車制造業(yè)、航空航天工業(yè)、金屬制品業(yè)、儀器儀表電器及化工工業(yè)等等的基礎，是現(xiàn)階段我國最具商機，既有大好發(fā)展機遇，又面臨嚴峻市場挑戰(zhàn)的行業(yè)。因此，依靠技術進步，大力發(fā)展先進成形技術，振興我國沖壓行業(yè)是歷史性戰(zhàn)略任務21世紀初，制造業(yè)全球化進程的加快及信息技術、材料技術的迅猛發(fā)展，必將給沖壓成形技術和行業(yè)帶來一系列新的深刻的變化。沖壓行業(yè)必須轉變觀念，改變機制，加速信息技術、數(shù)字化技術與沖壓成形技術的融合，改變傳統(tǒng)沖壓行業(yè)的面貌，才能滿足國民經(jīng)濟快速發(fā)展的需要和提升國際競爭力，把中國的沖壓成形行業(yè)做大做強。沖壓主要是按工藝分類，可分為分離工序和成形工序兩大類。分離工序也稱沖裁，其目的是使沖壓件沿一定輪廓線從板料上分離，同時保證分離斷面的質量要求。成形工序的目的是使板料在不破坯的條件下發(fā)生塑性變形，制成所需形狀和尺寸的工件。在實際生產(chǎn)中，常常是多種工序綜合應用于一個工件。沖裁、彎曲、剪切、拉深、脹形、旋壓、矯正是幾種主要的沖壓工藝。沖壓用板料的表面和內(nèi)在性能對沖壓成品的質量影響很大，要求沖壓材料厚度精確、均勻；表面光潔，無斑、無疤、無擦傷、無表面裂紋等；屈服強度均勻，無明顯方向性；均勻延深率高；屈強比低；加工硬化性低。有6070%是板材，其中大部分是經(jīng)過沖壓制成成品。汽車的車身、底盤、油箱、散熱器片，鍋爐的汽包、容器的殼體、電機、電器的鐵芯硅鋼片等都是沖壓加工的。儀器儀表、家用電器、自行車、辦公機械、生活器皿等產(chǎn)品中。在機械產(chǎn)品中如何節(jié)約原材料卻能提高產(chǎn)品質量，減輕產(chǎn)品的重量卻能延長使用壽命，降低產(chǎn)品的制造成本及能源消耗卻能減少加工工時一直是人們關注的。沖壓工藝學是一門實用性很強的課程。加上以前所學的塑性成型原理及其他相關課程，我對本專業(yè)的理論知識已有了系統(tǒng)的掌握，為以后走上工作崗位打下了結實的基礎。這次畢業(yè)設計我選擇了沖壓模具設計，這套模具就是在發(fā)現(xiàn)錯誤和改正錯誤的過程中完成的。在設計過程中我發(fā)現(xiàn)了自己有很多不足之處，在此感謝老師不厭其煩的幫助與指導！由于我知識有限，缺乏實踐經(jīng)驗，錯誤之處，敬請老師改正！59第1章 設計任務書和產(chǎn)品圖 1. 產(chǎn)品零件圖圖1-1 產(chǎn)品圖技術要求：1 材料：Q2352 料厚：2.0mm3批量：中等批量4未注公差IT14零件：見圖1-1，是一個典型的彎曲件。第2章 零件的沖壓工藝性分析2.1 零件的工藝性分析及工藝方案選擇圖2-1為滾輪支架零件圖。該零件的彎曲半徑r=6mm，大于，故彎曲時不會產(chǎn)生裂紋。兩個7孔的邊距彎曲中心線距離大于2t，彎曲時不會變形。綜上分析，較合理的工藝方案為落料、沖兩個7孔及長圓孔復合工序，最后彎曲成形。2.2 零件展開圖繪制及毛坯尺寸的確定2.2.1 毛坯尺寸L計算彎曲件毛坯的展開尺寸是根據(jù)變形中性層長度不變的原理求出的。該零件的尺寸精度要求不是很高，可以近似的認為變形中性層與毛坯的斷面中心線重合。這時中性層的位置為 （2-1）式中，r為彎曲件內(nèi)層的彎曲半徑，t為板料厚度，k為中性層位移系數(shù)。忽略彎曲過程中板料厚度的變化。當彎曲角為時，毛坯的展開長度L為平直部分的長度與彎曲部分長度之和，雙直角彎曲，由于公式為 （2-2）圖2-1制件簡圖k為變形中性層的位移系數(shù)查冷沖壓工藝與模具設計表3-9可知，k=0.464。由公式2-2得96mm。寬度方向沒有彎曲 故B=80mm第3章 沖壓工藝計算3.1 排樣形式及材料利用率3.1.1 排樣形式的確定通過分析采用直排法，直排法能夠使模具結構簡單、模具壽命高以及保證工人操作方便安全、減輕工人勞動強度。1. 搭邊值查沖壓工藝與模具設計表2-12查得。（t=2mm）2.條料寬度查工差配合與測量技術與實用沖壓工藝與模具設計手冊表3-52知條料寬度B-=（B+2a+）-其中條料寬度的單向偏差，為0.74所以，條料寬度B-=84.74-0.74材料排樣圖如圖3-1所示。3.1.2 材料利用率的計算材料利用率的計算公式：工件的實際面積：2525 =7439mm若取工件數(shù)量20件，則料長L為：L=20L+21=20962122000mm所用條料規(guī)格為：2000841材料利用率圖3-1 排樣圖步距：A=L+=96+2=98mm3.2 沖壓力的計算3.2.1 計算落料力已知工件材料為Q235，料厚為2.0mm， ， =310380MPa ，工件周節(jié)長度L=322mm取=350MPa。落料力F落= =1.33222350=293020N3.2.2 計算沖孔力同理：沖孔力F圓孔= =1.373.142.0350=20001.8NF=2F圓孔=40003.6NF方園孔 = =1.352.52350=47775N3.2.3 彎曲力計算U形件彎曲力計算公式:：自由彎曲力B：彎曲件寬度T：彎曲件材料厚度R：彎曲件圓角半徑：材料抗拉強度K：安全系數(shù)，一般取K=1.3故彎曲力=N3.2.4 計算卸料力查冷沖壓工藝與模具設計表2-23得：0.0250.060取K卸=0.050卸料力F卸= K卸F落=0.05293020=14651N計算推料力查冷沖壓工藝與模具設計表2-23得： K推=0.050推料力= K推F孔n=0.050477751=2388.75N=K推F圓孔n=0.0540003.61=2000.18N3.2.5 總壓力的計算F總= F落F孔F卸F推=399.838KN3.3 彎曲模具推件力的計算查冷沖壓工藝與模具設計表2-23得： K推=0.0503.4 壓力機的選擇根據(jù)所需要完成的沖壓工藝的性質，生產(chǎn)批量的大小，沖壓件的幾何尺寸和精度要求等來選擇設備的類型。對于中小型的沖裁件彎曲件或拉深件的生產(chǎn)，主要應采用開式機械壓力機。據(jù)中國模具設計大典，為安全起見，防止設備的超載，壓力機要有足夠的備用壓力，可按總沖壓力F總的（1.22）倍的原則選取壓力機所需壓力。經(jīng)計算，沖裁此工件的壓力機應該所居壓力為479806799677N，彎曲此工件的壓力機應該所居壓力為20966.434944N。查沖壓工藝與模具設計表1-3，選開固定臺壓力機JB21-63型該壓力機與模具設計的有關系參數(shù)為：型號：JB21-63公稱壓力/KN：630滑塊行程次數(shù)：65滑塊行程/mm：80標準行程次數(shù)/次.mm：55最大閉合高度/mm：320封閉高度調節(jié)量/mm：70工作臺尺寸：前后/mm：480 左右/mm：710 工作臺孔尺寸/mm：250模柄孔尺寸：直徑/mm：50深度/mm：703.5 模具刃口尺寸計算刃口尺寸計算的基本原則：1. 落料時，落料件的尺寸是由凹模決定的，因此應以落料凹模為設計基準。沖孔件的尺寸是由凹模決定的，因此應以沖孔凹模為設計基準。2. 凸模和凹模應考慮磨損規(guī)律。凹模磨損后會增大落料件的尺寸，凹模磨損后會減小沖孔件的尺寸。為了提高模具壽命，在制造新模具時應把凹模尺寸做得趨向于落料件的最小極限尺寸，把凸模尺寸做得趨向于沖孔件的最大極限尺寸。3. 凸模和凹模之間應保證有合理間隙。對于落料件，凹模是設計基準，間隙應由減小凸模尺寸來取得；對于沖孔件，凸模是設計基準，間隙應由增大凹模尺寸來取得。由于間隙在模具磨損后會增大，所以在設計凸模和凹模時取初始間隙的最小值Z。4. 凸模和凹模的制造公差應與沖裁件的尺寸精度相適應。而偏差應按接入體方向標注。3.5.1 落料凸、凹模刃口尺寸計算1.沖裁間隙的確定根據(jù)冷沖壓工藝與模具設計，工件材料為Q235低碳鋼，根據(jù)表2-18確定合理間隙值沖裁該工件的刃口間隙：Z0.28mm Z0.36mm分別為凸模和凹模的制造偏差，凸模偏差取負向（相當于基準軸的x公差帶位置），凹模偏差取正向（相當于基準孔的公差帶位置）。由冷沖壓工藝與模具設計中表2-20查取其值為: 由沖壓工藝學中表2-7查取系數(shù)校核：ZZ=0.360.28=0.08+滿足ZZ+的條件可采用分開加工的方法。2.刃口尺寸計算該沖裁件為落料件，只要計算落料凹模尺寸及制造公差，凸模由凹模的實際尺寸按間隙要求配作。根據(jù)沖壓工藝與模具設計公式2-3,2-4：落料凹模寬度尺寸：落料凸模寬度尺寸落料凹模長度尺寸落料凸模長度尺寸。3.5.2 沖孔凸、凹模刃口尺寸計算由冷沖壓工藝與模具設計中表2-7查取其值為: 。由沖壓工藝學中表2-6查取系數(shù)校核：ZZ=0.3600.246=0.114滿足ZZ+的條件可采用分開加工的方法。刃口尺寸計算該沖裁件為沖孔件，只要計算沖孔凸模尺寸及制造公差，凹模由凸模的實際尺寸按間隙要求配作。根據(jù)冷沖壓工藝與模具設計公式2-5,2-6：沖孔凸模尺寸：沖孔凹模尺寸：3.5.3 彎曲凸、凹模尺寸計算彎曲模工作部分的尺寸主要是指凸模、凹模的圓角半徑和凹模的深度。本工件為U行件，還包括凸、凹模之間的單邊間隙以及模具橫向尺寸。 1 凸模圓角半徑r的確定由于彎曲件的相對彎曲半徑r/t=3不是很大，且相對彎曲半徑不小于材料的許可最小圓角半徑。查冷沖壓工藝與模具設計表3-1可知，符合要求，故凸模圓角半徑即等于彎曲件的內(nèi)彎半徑r。2.凹模圓角半徑在實際生產(chǎn)中，凹模圓角半徑通常根據(jù)材料厚度t選取當t4mm時 =2t 由于t=2mm，故=46mm。取=5mm3.彎曲凸、凹模間隙彎曲U行件時，必須考慮適當?shù)拈g隙，間隙的大小對于工件質量和彎曲力有很大的影響。凸、凹模單邊間隙z一般可按照下式計算：Z 彎曲凸、凹模單邊間隙t 工件材料厚度（基本尺寸） 工件材料厚度的正偏差X間隙系數(shù)，可查冷沖壓工藝與模具設計表3-22選取故單邊間隙mm。4 凸、凹模工作部分尺寸及公差由于該制件是外形尺寸標注，其模具應該以凹模為基準先確定尺寸。取雙向偏差時，凹模尺寸為：mm。凹模尺寸為mm。第4章 模具主要零件設計4.1 落料凹模的設計沖才是凹模承受沖裁力和側向擠壓力的作用。由于凹模結構形式及固定方法的不同，受力情況又比較復雜，目前還不能用理論方法確定凹模輪廓尺寸。在生產(chǎn)中，通常根據(jù)沖裁的版聊厚度和沖裁件的輪廓尺寸，或者根據(jù)凹模空口刃壁間距按照經(jīng)驗公式來確定，如圖4-1所示。凹模厚度：凹模壁厚：小凹模 大凹模 b 凹模刃口的最大尺寸，mmK 系數(shù)，考慮板料厚度的影響，見表冷沖壓工藝與模具設計表2-27。按照上式計算的凹模外形尺寸，可以保證凹模有足夠的強度和剛度，一般可不進行強度校核。所以凹模厚度，取H=30mm凹模壁厚取C=40mm。圖4-1落料凹模4.2 沖孔凸模的設計及校核4.2.1 沖孔凸模長度確定 凸模長度應根據(jù)沖模整體結構來確定，一般情況下，在滿足使用要求的前提下，凸模越短，其強度越高，材料越省。凸模長度為：式中：凸模固定板厚度：卸料版厚度L：凸模長度式中的（1520）mm包括凸模進入凹模深度，凹模修磨量、沖模在閉合狀態(tài)下卸料板到凸模固定板間的距離。一般應根據(jù)具體結構再加以修正。固定板厚度：20mm卸料板厚度：10mm根據(jù)結構可以確定，L=40mm沖孔凸模設計如圖4-2所示。圖4-2 沖孔凸模4.3 凸凹模的設計凸凹模是復合模中同時具有落料凸模和沖孔凹模作用的工作零件。它的內(nèi)外邊緣均為刃口，內(nèi)外邊緣之間的壁厚取決于沖裁件的尺寸。本模具凸凹模采用倒裝形式，內(nèi)孔為直筒型刃口形式，且采用下出料方式，所以應保證最小壁厚大一些。根據(jù)沖壓工藝與模具設計表3-4查的最小壁厚。根據(jù)材料厚度t=2mm， 故=4.9mm。由制件圖可知，孔的分布滿足保證凸凹模強度要求。凸凹模結構如圖4-3所示圖4-3凸凹模結構圖4.4 彎曲凸模結構設計由于彎曲件尺寸的標注和尺寸的允許偏差不同，所以凸、凹模工作部位尺寸的計算方法也不相同。本制件為外形標注的彎曲件，應以凹模為基準先確定尺寸。制件為單向偏差，故凹模尺寸為凸模尺寸為結構圖如圖4-4,4-5 圖4-4彎曲凹模圖4-5彎曲凸模第5章 落料沖孔復合模結構形式的選擇和設計 模具要根據(jù)上述確定的工藝方案，零件的形狀特點，精度要求，模具制造條件以及安全生產(chǎn)等選定其沖模的類型及結構形式。 5.1 落料沖孔復合?？傮w結構本套模具采用落料、沖孔復合模。由于制件精度要求不是很高，卸料力較大故采用橡皮為壓料、卸料、頂件提供彈力。這樣顯得整個模具結構緊湊，相對較簡單。具體如圖5-1所示。5-1沖孔落料模具總裝圖5.1.1 卸料裝置卸料裝置分為剛性卸料和彈性卸料裝置。落料采用剛性卸料裝置，卸料采用彈性卸料裝置是因為剛性卸料裝置盡管可以縮小模具的閉合高度。本套模具中用橡膠提供彈力。5.1.2 導向裝置該零件的落料沖孔復合模采用導柱導套導向，分別裝在上下模座上。結構圖如圖5-1所示，此模具用從右向左的方式送料。其工作過程為：壓力機滑塊下行，上下模合模，實現(xiàn)落料沖孔。合模結束后滑塊回程，在彈性卸料板的作用下卸下廢料，在頂桿作用下制件從凹模脫出。5.2 彈性元件的設計5.2.1. 橡膠的設計為了提供足夠大的卸料力，本模具采用彈壓卸料裝置，使條料在落料、沖孔時始終處于穩(wěn)定狀態(tài)之下，從而改善毛坯的穩(wěn)定性，提高精度，避免材料在切應力作用下起皺的可能。卸料裝置采用橡膠作為彈性元件 按式1-4計算橡膠的自由高度（3.54）S工作-工作形成與模具修模量和調整量（46）mm之和S工作=3+1+4=8mm所以 H自由=（3.54）8=2832mm取 H自由=30mm由式1-5計算橡膠的裝配高度為：H2=（0.850.9）H自由 =（0.850.9）32=27.5228.8mm取 H2=28mm橡膠的斷面面積在模具裝配時按空間大小確定。查實用沖壓工藝及模具設計手冊表3-101。 選聚氨酯彈性體已知卸料力F卸=9070N，而且聚氨酯橡膠一般壓縮量10%35%所以，選D=60，則d=16.5，D1=78，選高度 H=32mm標記 聚氨酯彈性體 6016.532 GB7650.9-19945.3 頂件、卸料、壓邊裝置的設計5.3.1. 頂件裝置的設計由于沖裁時工件與凹模配合較為緊密，為了將沖裁好的工件順利取出，該模具采用頂件裝置。該頂件裝置頂桿和壓料板組成。5.3.2. 卸料裝置的設計該模具采用彈性卸料裝置，由橡膠卸料螺釘和卸料板組成。查實用沖壓工藝及模具設計手冊表3-101，選用601632GB/T7650.9-1994 ，同時選用M1085 GB/T7650.5-1994型帶圓頭卸料螺釘。5.3.3. 壓邊裝置的設計由前面可知為了防止起皺，保證精度，使用壓邊裝置，同時在上?；爻虝r彈簧回彈還可起到卸料作用。該裝置由蝶形彈簧和壓料環(huán)組成。按實用沖壓工藝及模具設計手冊，選用12.56.21.0 GB/T 1972-1992A型蝶形彈簧，可提供足夠的卸料力，而且結構緊湊。5.4 模具其他工作零件的設計與選擇5.4.1 模具非標準零件的選擇本設計中模具非標準零件除工作零件外，還有：墊板、卸料板、推件板、壓邊圈等。這些零件相對較簡單，容易設計，在此不做說明。5.4.2 模具標準零件的選擇本設計中模具主要標準零件有：上模座、下模座、螺釘、銷釘、蝶形彈簧、橡膠、導柱、導套等，其規(guī)格如下：a.上模座 20020045mm，b下模座 20020055mm。c螺釘上模座與墊板，凸凹模固定螺釘（共6個）GB/T70.1-2000內(nèi)六角圓柱頭螺釘 M1480下模座與凸凹模固定螺釘（共4個）GB/T70.1-2000內(nèi)六角圓柱頭螺釘 M1460卸料螺釘（共6個）M14100 d銷釘上模座與墊板，凹模定位銷釘（共2個）M1450d.導柱（共2個） 32200e.導套（共2個） 3211045f. 導料銷的選用根據(jù)沖模設計手冊，選用A10 JB/T7649.10-1994型導料銷，其材料為45鋼，熱處理硬度為4348HRC。第6章 彎曲模具的結構設計6.1 彎曲模具總體結構該彎曲模只為完成毛坯件的彎曲成形，只需設計成彎曲成形的單工序模就能夠達到要求。其模具結構圖如圖6-1所示。圖6-1復合模6.1.1 卸料裝置卸料裝置分為剛性卸料和彈性卸料裝置。本套模具6.1.2 導向裝置該零件的彎曲模采用導柱導套導向，分別裝在上下模座上。結構草圖如圖6-1所示。其工作過程為：壓力機滑塊下行，上下模合模，實現(xiàn)彎曲。合模結束后滑塊回程，在頂桿作用下制件從凹模脫出。6.2 頂件裝置的設計由于彎曲時工件與凹模配合較為緊密，為了將彎曲好的工件順利取出，該模具采用頂件裝置。該頂件裝置頂桿和頂板組成。6.3 模具其他工作零件的設計與選擇6.3.1 模具非標準零件的選擇本設計中模具非標準零件除工作零件外，還有：墊板、推件板、定位塊等。這些零件相對較簡單，容易設計，在此不做說明。6.3.2 模具標準零件的選擇本設計中模具主要標準零件有：上模座、下模座、螺釘、導柱、導套等，其規(guī)格如下：1.上模座 20016045mm，2.下模座 20016055mm。3螺釘上模座與墊板，凸模固定螺釘（共4個）GB/T70.1-2000內(nèi)六角圓柱頭螺釘 M1480下模座與凸凹模固定螺釘（共4個）GB/T70.1-2000內(nèi)六角圓柱頭螺釘 M14604銷釘上模座與墊板，凹模定位銷釘（共2個）M14505.導柱（共2個） 322006.導套（共2個） 3211045第7章 模架的選擇與固定零件的設計7.1 落料沖孔復合模模架的選擇模架是整副模具的骨架，模具的全部零件都固定在它的上面，并且承受沖壓過程中的全部載荷。整副模架是由上、下模座、模柄及導向裝置組成。模架的上模座通過模柄與壓力機滑塊相連，下模座用螺釘壓板固定在壓力機工作臺面上。上、下模之間靠模架的導向裝置來保持其精確位置，以引導凸模的運動，保證沖裁過程中間隙均勻。7.1.1落料沖孔復合模模架的選擇凹模外形尺寸確定后，參照模具設計大典第三卷選取后側導柱模架，其技術參數(shù)如下：上模座（GB/T 2855.5-90）：200mm200mm45mm，材質為HT200；下模座（GB/T 2855.6-90）：200mm200mm55mm，材質為HT200；導柱：B28h6 GB/T2861.2-1990，材質為20鋼；導套：A28H720045 GB/T2861.6-1990，材質為20鋼。7.1.2 彎曲模模架的選擇凹模外形尺寸確定后，參照模具設計大典第三卷選取后側導柱模架，其技術參數(shù)如下：上模座（GB/T 2855.5-90）：200mm160mm45mm，材質為HT200；下模座（GB/T 2855.6-90）：200mm160mm55mm，材質為HT200；導柱：B28h6 GB/T2861.2-1990，材質為20鋼；導套：A28H720045 GB/T2861.6-1990，材質為20鋼。7.2 固定零件的設計模具中的連接與固定零件，主要包括模柄、模板、凸模（或凹模）固定板、墊板、螺釘與銷釘?shù)取＿@些連接與固定零件，大都已有國家標準，設計模具時可按標準選用。模柄的選用A60100 GB/T 7646.2-1994 旋入式模柄。7.3 模具校核7.3.1 落料沖孔復合模模具閉合高度校核模具的閉合高度應與壓力機的裝模高度相適應，其關系式為:式中、壓力機的最大、最小裝模高度；=320-5=315，=320-70-65+10=205H模具閉合高度。H=235因為，205235315所以，該模具閉合高度設計合理。7.3.2 彎曲模閉合高度的校核所選擇的彎曲壓力機最大裝模高度為320mm，因為彎曲模具設計閉合高度為H=215，在能提供足夠大的沖壓力的情況下，所選擇的壓力機能夠使模具正常工作。結論這次畢業(yè)設計，本著挑戰(zhàn)自己的目的，我選了一個比較難題目。在查閱了較多資料和老師的教導下我完成了。通過這次設計，我認識到了自己知識的匱乏，書本知識與實踐經(jīng)驗的同等重要性。在沖壓模具設計中，主要涉及到兩個方面的問題：一是模具結構的整體構思，二是技術標準的選用。在設計中，整體構思非常重要，整體構思好了，一個模具基本上就出現(xiàn)了，接下來結合知識與生產(chǎn)實際，選用標準的的零件，設計一些非標準的零件，最終不斷修改完善，一個模具就出來了。在這次設計中，我綜合運用本專業(yè)所學的理論課程和老師提供的生產(chǎn)實際知識，進行了一次冷沖壓模具設計工作的實際訓練，從而培養(yǎng)和提高自己的獨立思考能力，鞏固與擴充了沖壓工藝等課程所學的知識，懂得了怎樣分析零件的工藝性，掌握了冷沖壓模具設計的方法和步驟。在此次畢業(yè)設計中我獲得的主要結論如下： 1. 設計過程中，態(tài)度要端正、嚴謹；2. 設計就是在不斷發(fā)現(xiàn)問題和改正問題的過程中完成的；3. 設計要有耐心，不厭其煩。4. 設計要遵從實際，與其他環(huán)節(jié)比如制造、使用等的相輔相成。雖然這次設計完成了，但還有許多不足之處和有待需進一步研究解決的問題。不過，在今后我會不斷地進行鉆研和學習，在實踐中提高自己各方面的能力。參考文獻1 王芳.冷沖壓模具設計指導.北京：機械工業(yè)出版社，19992 肖景容，姜奎華.沖壓工藝學.北京：機械工業(yè)出版社，19993 王新華，袁聯(lián)富.沖模結構圖冊北京：機械工業(yè)出版社，2003.4 鄭家賢.沖壓工藝與模具設計實用技術 .北京：機械工業(yè)出版20055 楊玉英.實用沖壓工藝及模具設計手冊.北京：機械工業(yè)出版20046周玲.沖模設計實例講解.北京：化學工業(yè)出版社，20077謝建,杜東福.沖壓工藝及模具設計技術問答.上海：上?？茖W技術出版社，20058廖念釗，古瑩庵等.互換性與技術測量.北京：中國計量出版社，20079付宏生.冷沖壓成形工藝與模具設計制造.北京：化學工業(yè)出版社，200610付建軍.模具制造工藝.北京：機械工業(yè)出版社，2007B 11冷沖模國家標準12王再生.沖模設計手冊.北京：化學工業(yè)出版社，198813王孝培.沖模設計資料.北京：機械工業(yè)出版社，198814沖模設計手冊編寫組.沖模設計手冊.北京，機械工業(yè)出版社，198815盧險峰.沖壓工藝模具學.北京，機械工業(yè)出版社，199216李學鋒.模具設計與制造實訓.北京，化學工業(yè)出版社，199617盧險峰主編.中國模具設計大典：第3卷沖壓工藝設計.北京，機械工業(yè)出版社，199618張德軍.藥盒成型工藝及模具設計.模具工業(yè)，2000，27（7），5-6謝 辭這次畢業(yè)設計，是在老師的指導下與同學們的相互幫助中完成的。通過這次設計我深刻體會到團體力量的重要性。無論是借閱參考資料，還是相互之間探討問題，都對這次設計的順利進行起到至關重要的作用。在此我要特別感謝我的指導老師張慶豐老師，她不厭其煩的給我講解，答疑，給了我最多的幫助，這次的畢業(yè)設計能夠順利完成，離不開張老師的督促關心與悉心指導。向張老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意！四年時間過得真快，馬上我們就要畢業(yè)了，在此感謝學校的培養(yǎng)，感謝所有教過我、幫過我的老師，感謝父母給我接受大學教育的機會！ 最后，再次對關心、幫助我的老師，同學和親人們表示衷心地感謝！謝謝你們！ 2012年5月 程彥波外文資料翻譯Finite element analysis of spring-back of V-bendingsheet metal forming processes1. IntroductionBending of sheet metal is one of the widely used industrial processes, especially in the automobile and aircraft industries .Most sheet metals undergo a combination of bending stretching, unbending and reverse bending during the forming process 1. Accurate estimation of spring-back in these industries is important 2,3. Demands in bend angles can be within a narrow range 4. A major problem in sheet metal bending techniques is spring-back. Several bending operations done on sheet metal are air bending, V-die bending, rubber die bending and U-bending. In V-bending, the material may exhibit negative and positive spring-back caused by deformation as the punch completes the bending operation. In the past, sheet metal bending processes are dependent on the designers experience and involve trials and errors to obtain the desired result 5. Trial and error can involve adjustments made to the machine tools and process control to compensate for variation in material and unexpected parameters 6. Many analytical models proposed to study spring-back in bending use simple beam or plate bending theory 7. These models use simplified assumptions and do not provide error-free predictions. Nowadays, with the advent of computation technology, sheet metal bending pro-cesses can be analyzed prior to experiments using the finite element method. Hsu and Shien 8 use the finite element method to predict spring-back in punch stretching and deep drawing. Lee and Yang 9 use the finite element method to evaluate large spring-back in a U-draw bending process.This paper presents finite element simulations to study the effect of spring-back with the variation of different dietool parameters. The type of bending process is V-die bending with one clamped end and one free end. Parameters varied are the punch radius, punch angle and die-lip radius.2. BackgroundSince all materials have a finite modulus of elasticity,plastic deformation is followed by some elastic recovery when the load is removed. During the loading and unloading process, elastic strain is released and the residual stresses redistribute through the sheet thickness producing spring-back. Many factors affect spring-back, such as material variation in mechanical properties, sheet thickness, bend radius, stressstrain states, bending arc, tooling geometry,friction, etc.Some study has been done on bending. Huang and Leu 10 studied the contact problems for V-bending, emphasizingthe importance of contact area, contact stresses andfrictional state during the bending process. Nilsson et al. 11 did a finite element simulation of V-die bending and compared the results with experimental values using different metal. They concluded that simulated spring-back is underestimated and discrepancies increase with increasing deformation because deformed elements fail to provide fully accurate results. Wang et al. 12 did a mathematical model of plane-strain bending of sheet and plate. V-bending is capable of giving negative spring-back due to the nature of deformation as the punch completes the maximum displacement at the end of the bending operation 13,14.3. Conditions for the finite element study3.1. Basic assumptionsThe work piece is assumed to be a continuous body, which means the body does not contain any empty space or void. Next, the work piece is assumed to be isotropic and homogeneous.This assumption means the material properties do not vary with direction or orientation. A homogeneous material has identical properties at all points. The finite element analysis is simplified to a 2D plane strain problem. A reason is the ratio of the work piece width w to thickness t (w/t) is about 8. Thus, there is negligible or no strain along the width of the work piece. The two angles formed during the deformation are defined as the “DL” in the die-lip region and “V” in the valley region. These two angles are assumed to be independent of each other, meaning that deformation at the die-lip region does not affect deformation at the valley region.3.2. Model set-upFig. 1 shows the s