Z形件彎曲模設(shè)計(jì) 2

1、 沖壓模具課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目： Z形件彎曲模設(shè)計(jì) 機(jī)械 系 09材料本（1） 班設(shè)計(jì)者： 周鵬 學(xué)號(hào)： 90613023 指導(dǎo)老師： 易榮喜 完成日期： 設(shè)計(jì)成績(jī)： 目 錄前言第一部分 設(shè)計(jì)題目 3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 排樣與模具定位選擇 6第五部分 彎曲模工作部分尺寸計(jì)算 6第六部分 沖壓設(shè)備的選擇 8第七部分 模具的總體結(jié)構(gòu) 8第八部分 主要零部件的設(shè)計(jì)及選擇 10第九部分 模具裝配要點(diǎn) 13第十部分 設(shè)計(jì)體會(huì) 14第十一部分 參考文獻(xiàn) 15 第一部分：設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)模具名稱：Z形件彎曲模工件名稱：Z形件 生產(chǎn)批量：大批量 材料：20號(hào)鋼 料厚2.0

2、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)說明書：a)計(jì)算過程詳細(xì)、完全。b)內(nèi)容條理清楚，按步驟書寫。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)說明書用計(jì)算機(jī)打印出來。 第二部分：彎曲工藝分析1 對(duì)彎曲

3、制件 該工件只有切斷和彎曲兩個(gè)工序,材料20鋼為軟材料,在彎曲時(shí)應(yīng)有一定的凸凹模間隙.工件的尺寸全部為自由公差,可看作IT14級(jí),尺寸精度較低,普通彎曲就能滿足要求.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275MPa，彈性模量為206×103MPa.3. 沖壓方案的確定 該工件包括切斷和彎曲兩個(gè)工序,可以有以下幾種方案: 方案一:先切斷,后彎曲.采用單工序模生產(chǎn); 方案二:切斷彎曲復(fù)合沖壓.采用復(fù)合模生產(chǎn); 方案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但需要兩道工序兩副模具,生產(chǎn)效率低,難以滿足該工件大批量生產(chǎn)要求;方案二需一副模具,生產(chǎn)

4、效率高,盡管模具結(jié)構(gòu)較方案一復(fù)雜,但由于零件幾何形狀簡(jiǎn)單,模具制造并不困難.通過對(duì)上述方案的分析比較,該工件的沖壓生產(chǎn)采用方案二為佳. 第三部分：工藝計(jì)算1. 毛坯尺寸計(jì)算 工件彎曲半徑r>0.5t,故坯料展開尺寸公式為： 其中:; 查表4-4，當(dāng)r/t=2.5,x=0.39;r/t=1.5,x=0.36 即：L=3+11+58+(2.89+1.86)X3.14=86.915mm2. 沖壓力的計(jì)算落料力:彎曲力： 校正彎曲力：F=AP=70X20X90=12.6KN (P取90，表4-7)頂件力或壓料力：壓力機(jī)公稱壓力：F壓=1.2F校=15.12KN 第四部分：排樣與模具定位選擇1.

5、排樣圖 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，完全取搭邊成為無廢料排樣，進(jìn)行下料。坯料尺寸為86.915mm×20mm.查板材標(biāo)準(zhǔn)，選用87mm×20mm.如圖：2. 定位方式選擇 導(dǎo)料采用導(dǎo)料銷，并采用擋料銷定位，以及采用壓料裝置3. 卸料方式選擇 采用頂件裝置。4. 導(dǎo)向方式的選擇 為了提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，該復(fù)合模采用后側(cè)導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。第五部分：彎曲模具工作部分尺寸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rT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

6、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)來確定rmin/t值。由沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)由表4-2可查得：20鋼最小相對(duì)彎曲半徑rmin/t=0.5.所以取rT=5mm.2. 凹模圓角半徑 凹模的圓角半徑rd 不能過小，以免增加彎曲力，擦傷工件表面。對(duì)稱壓彎時(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來選取。 因?yàn)閠=2mm2mm, 所以rA=(36)t=8mm.3. 凸、凹模間

7、隙 彎曲模單邊間隙：Z=tmax+ct=2+0.15+0.05×2=2.25mm（表4-13） 切斷單邊間隙：Z=0.18mm(查表3-4)4. 凸、凹模工作尺寸凹模：（87.0-3）0+0.035=84.00+0.035mm活動(dòng)凸模：LA=（70-0.75）+00.03=（70-0.75×0.5）+00.03=69.625+00.03mm (查表3-6,3-10). LT=(LA-2Z)-00.02=（69.625-2×2.25）-00.02=65.125-00.02mm則活動(dòng)凸模：（65.125+2）-00.02=67.125-00.02mm凸模尺寸：（84-

8、67.125-2.25-0.18）-00.02=14.445-00.02mm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)身又分開式和閉式兩種，開式機(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。選用開式雙柱可傾壓力機(jī)J2325 其參數(shù)如下： 公稱壓力 250KN 滑塊行程 65mm 行程次數(shù) 55次/min 最大閉合高度 270mm 封閉高度調(diào)節(jié)量 55mm 滑塊中心到機(jī)身距離 200mm 工作臺(tái)尺寸 370×560mm 墊板厚度 50mm 模柄孔尺寸 40×60 第七部分：模具的總體結(jié)構(gòu)模具工作過程：在沖

9、壓前活動(dòng)凸模在橡皮的作用下與凸模端面齊平。沖壓時(shí)，右側(cè)彈簧將坯料壓緊。凸模和活動(dòng)凸模一起往下，凸模將坯料切斷。繼續(xù)往下，由于橡皮產(chǎn)生的的彈壓力大于頂板下方緩沖器產(chǎn)生的彈頂力，推動(dòng)頂板下移，使坯料左端彎曲，當(dāng)頂板接觸下模座后，橡皮壓縮，則凸模相對(duì)于活動(dòng)凸模下移，將坯料右端彎曲成形，當(dāng)壓塊與上模座相碰時(shí)，整個(gè)工件得以校正。當(dāng)上?；爻虝r(shí)，頂件塊將工件頂出，并手工將工件取走，然后將條料送進(jìn)，進(jìn)行下一個(gè)工件的生產(chǎn)。模具裝配圖如下圖所示： 第八部分 主要零部件的設(shè)計(jì)及選擇1. 凸模：由于要先切斷在彎曲，故在凸模上嵌入鑲塊，并采用黏結(jié)劑固定。這樣可以節(jié)約材料，以免全部采用較好材料。鑲塊尺寸為2×5

10、mm。凸模與上模座采用螺釘固定。選用M8螺釘與上模按H7/M6配合。其總長(zhǎng)L=130mm.如下圖所示2. 凹模：凹模與模座用螺釘固定固定。安裝凹模在模架上的位置時(shí)，要依據(jù)計(jì)算壓力中心的數(shù)據(jù)，將壓力中心和模柄中心重合。其輪廓尺寸如下圖所示：3. 頂件塊：由于要先彎曲左側(cè)部分，其采用頂件裝置。具體尺寸如下圖所示：4. 活動(dòng)凸模：用M10螺釘固定在凸模托板上。與凸模托板配合按H7/M6，其長(zhǎng)度為44mm。如下圖所示：5. 模架及其它零部件： 模具選用后側(cè)導(dǎo)柱標(biāo)準(zhǔn)模架，可承受較大的沖壓力。為了提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，該復(fù)合模采用后側(cè)導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。上模座厚度取40mm。壓塊厚度取40mm

11、。凸模托板厚度取20mm。下模座厚度取35mm。則模具閉合高度H閉=224mm。可見該模具閉合高度小于所選開式雙柱可傾壓力機(jī)J2325 的最大裝模高度，可以使用。該模具個(gè)部分零件參數(shù)如下：上模座 HT200 厚 40 mm凸模托板 45號(hào)鋼 厚20 長(zhǎng) 210 寬 160下模座 HT200 厚40 長(zhǎng)300 寬160 橡膠厚度 40 直徑 30 模具閉合高度： H閉=224mm 第九部分：模具裝配要點(diǎn)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

12、正導(dǎo)尺間隙后，鉆鉸銷釘孔，將上述三板固定。鉆孔并安裝、擋料銷，然后將下模全部拆開，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，并使凸模插入凸模孔上，將上模板同過導(dǎo)柱、導(dǎo)套與下模板裝在一起。透過上模板鉆、攻螺孔，打入銷釘，在鉆、攻螺孔，使上模板、墊片、凸模固

13、定板固定。檢查無誤后，鉆、鉸銷釘孔，打入銷釘，再鉆、攻螺孔，安裝卸料螺釘，上模全部拆開，將墊片淬硬磨平，安裝橡膠板，在次裝配，完成模具裝配。 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)三年來所學(xué)的重點(diǎn)專業(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)過程中卻暴露了基礎(chǔ)知識(shí)不扎實(shí)。對(duì)許多專業(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)中許多問題的解決都是通過從實(shí)踐所得的數(shù)據(jù)來確定、并適當(dāng)?shù)淖龀鲞x擇，如：沖裁間隙的確定等。盡管這次作業(yè)的時(shí)間是漫長(zhǎng)的,過程是曲折的,但我的收獲還是很大的.不僅僅掌握了設(shè)計(jì)一個(gè)完整模具的步驟與方法;也對(duì)機(jī)械制圖、autocad軟件有了更進(jìn)一步的掌握。完成它就是對(duì)我們?nèi)陙硭鶎W(xué)知識(shí)的一次系統(tǒng)應(yīng)用，為我