畢業(yè)論文---支架落料 沖孔 彎曲模設計

1、<p><b>　　模具設計及制造專業(yè)</b></p><p><b>　　技師畢業(yè)論文</b></p><p>　　題 目：支架落料 沖孔 彎曲模設計</p><p>　　學 號： </p><p>　　姓 名： <

2、/p><p>　　學 校： </p><p>　　指導教師： </p><p>　　日期： 2010 年 12 月 </p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　摘要……………………………………………………………

3、……………1</p><p>　　關鍵詞………………………………………………………………………1</p><p>　　原始數(shù)據(jù)……………………………………………………………………1</p><p><b>　　第一章</b></p><p>　　1.零件工藝分析……………………………………………………………2</p

4、><p>　　2.確定沖裁工藝方法………………………………………………………2</p><p>　　3.工藝與設計計算…………………………………………………………2</p><p>　　3.1排樣…………………………………………………………………2</p><p>　　3.1.1條料寬度…………………………………………………………2</p&

5、gt;<p>　　3.1.2步距………………………………………………………………2</p><p>　　3.1.3材料利用率………………………………………………………2</p><p>　　3.1.4排樣圖……………………………………………………………3</p><p>　　3.2沖裁力的計算………………………………………………………3</p&g

6、t;<p>　　3.2.1落料力……………………………………………………………3</p><p>　　3.2.2沖孔力……………………………………………………………3</p><p>　　3.2.3落料卸料力………………………………………………………3</p><p>　　3.2.4沖孔時推件力……………………………………………………3</p&g

7、t;<p>　　3.2.5總沖裁……………………………………………………………4</p><p>　　4.凸凹模刃口部分尺寸……………………………………………………4</p><p>　　5模具壓力中心的確定 ……………………………………………………5</p><p>　　6.確定模具凸模，凹模，凸凹模的結構設計 ……………………………5</p&

8、gt;<p>　　6.1凹模外形尺寸及結構………………………………………………5</p><p>　　6.2凸模外形尺寸及結構………………………………………………6</p><p>　　6.3凸凹外形尺寸及模結構……………………………………………7</p><p>　　7.落料沖孔模具結構設計…………………………………………………8</p>

9、<p><b>　　第二章</b></p><p>　　1.彎曲力的計算……………………………………………………………10</p><p>　　2.回彈量的計算……………………………………………………………11</p><p>　　3.彎曲模工作部分尺寸計算………………………………………………11</p><p

10、>　　4.彎曲凹模的圓角半徑計算………………………………………………11</p><p>　　5.彎曲凸模的圓角半徑計算………………………………………………11</p><p>　　6.凹模深度計算……………………………………………………………12</p><p>　　7.彎曲凹模與凸模的間隙…………………………………………………12</p>&

11、lt;p>　　8.彎曲模具結構圖…………………………………………………………13</p><p>　　小結…………………………………………………………………………13</p><p>　　參考文獻……………………………………………………………………14</p><p>　　附錄…………………………………………………………………………14</p>

12、<p>　　凹模零件圖 ……………………………………………………………15</p><p>　　凸模零件圖 ……………………………………………………………16</p><p>　　凸凹模零件圖 …………………………………………………………17</p><p>　　落料沖孔復合膜裝配圖 ………………………………………………18</p><

13、p>　　復合模零件明細表 ……………………………………………………19</p><p>　　彎曲模結構圖 …………………………………………………………20</p><p>　　支架落料 沖孔 彎曲模設計</p><p>　　摘要：冷沖壓工藝應用范圍十分廣泛，具有效率高、精度高、質量穩(wěn)定、材料利用率高、操作簡易、適合批量生產及實現(xiàn)制造自動化；在國民經濟的各個部門

14、中，幾乎都有沖壓加工產品。本設計主要對彎曲件件的沖壓工藝分析、數(shù)據(jù)的計算及根據(jù)制件選取沖壓的方法并進行對凸、凹模其他輔助零件的設計，但注重于設計的方法與需要注意的事項。</p><p>　　關鍵詞：沖壓工藝分析 落料沖孔 彎曲 模具結構 模具設計</p><p><b>　　原始數(shù)據(jù)：</b></p><p><b>　　零

15、件名稱：彎曲件</b></p><p><b>　　生產批量：大批量</b></p><p><b>　　沖壓材料：20鋼</b></p><p>　　材料厚度：t=1.5mm</p><p>　　未注公差 IT14級</p><p><b>　　零件圖

16、：如圖一所示</b></p><p><b>　　圖1</b></p><p><b>　　第一章</b></p><p><b>　　1.零件工藝分析</b></p><p>　　該零件外形簡單，形狀規(guī)則，適于沖裁加工。材料為20鋼，厚度t=1.5mm的碳素結構鋼

17、ρb=450MPa，具有良好的沖壓性能，零件尺寸無特殊要求，落料尺寸按IT14級選取，沖孔尺寸按IT10級選取。</p><p>　　2.確定沖壓工藝方案</p><p>　　沖裁該件包括落料、沖孔、玩彎曲三道工序?？梢杂幸韵氯N工藝方案。</p><p>　　方案一： 落料—沖孔—彎曲，采用單工序模生產</p><p>　　方案二： 落

18、料、沖孔—彎曲，采用復合模下料</p><p>　　方案三： 沖孔—彎曲—落料，采用級進模生產</p><p>　　各方案的特點及比較如下：</p><p>　　方案一： 模具結構簡單，制造方便，但要三道工序，三幅模具，成本相對較高，生產效率低。在第一道工序完成后進入第二道工序然后進入第三道工序必然會增大誤差，使工件精度、質量降低，達不到所需的要求。</p&

19、gt;<p>　　方案二： 復合模加工精度及生產效率都能滿足，工件最后窄處的距離為7.5mmm復合模凸凹模最小壁厚需要3.8mm。</p><p>　　方案三： 級進模適于多工位，且效率高，由于該件是大批量生產，因此確定的工藝方案為沖孔—彎曲—落料相繼完成的級進模亦可，為考慮凹模刃口強度，其中間還需留一空步。</p><p>　　但級進模送料機構復雜，生產成本髙。</p

20、><p>　　經分析采用方案二進行生產。</p><p><b>　　3.工藝與設計計算</b></p><p><b>　　3.1排樣</b></p><p>　　查資料【2】表4-19得側搭邊a0=2.0,工件之間搭邊a2=1.8</p><p>　　3.1.1條料寬度B&l

21、t;/p><p>　　查資料【2】可得，B=D+2a1 (1-1)</p><p>　　B=100.167+2×2=104.167mm</p><p>　　式中; D為條料寬度方向沖裁件的最大尺寸</p><p><b>　　3.

22、1.2步距L</b></p><p>　　查資料【2】可知 L=D+ a2 （1-2）</p><p>　　L=50+1.8=51.8mm </p><p><b>　　式中L：送料步距</b></p><p>　　D:平行與送料方向的沖裁件寬度</p>

23、<p>　　a2：沖裁件之間的搭邊值</p><p>　　3.1.3一個步距的材料利用率</p><p>　　=×100=×100=86.1</p><p>　　式中 —一個步距的材料利用率</p><p>　　n—一個步距內的沖件數(shù)目</p><p>　　A—沖裁件面積 mm2&l

24、t;/p><p>　　B—條料寬度 mm</p><p><b>　　H—步距 mm</b></p><p><b>　　3.1.4排樣圖</b></p><p><b>　　排樣圖如圖二所示：</b></p><p><b>　　圖2<

25、/b></p><p><b>　　3.2沖裁力的計算</b></p><p>　　查資料【2】可得σb=450MPa</p><p>　　3.2.1落料力 F1=Ltσb=216.98KN (1-3)</p><p>　　式中 L…………….刃口

26、周長</p><p>　　t……………...材料厚度</p><p>　　σb……………...抗拉強度</p><p>　　3.2.2沖孔力 F2= Ltσb =127.17KN (1-4)</p><p>　　式中 L……………刃口周長</p><p>　　t…………

27、…材料厚度</p><p>　　σb……………抗拉強度</p><p>　　3.2.3落料卸料力</p><p>　　F卸=K卸F1 (1-5) </p><p>　　查資料【2】表4-24，取K卸=0.04</p><p><b>　　

28、F卸 = K卸F1</b></p><p><b>　　=8.68KN</b></p><p>　　3.2.4沖孔時推件力 </p><p>　　F推=nk推F2 (1-6)</p><p>　　查資料【2】取得4-41（

29、b）的凹模刃口尺寸形式，刃口直壁部分h=5mm則：</p><p>　　n=h/t=5/1.5≈3</p><p>　　查資料【2】表4-24,K推=0.05</p><p><b>　　F推=nk推F2</b></p><p><b>　　≈19.08KN </b></p><

30、p>　　3.2.5總沖裁力F</p><p>　　F總= F1 +F2 +F卸+F推 (1-7)</p><p><b>　　≈327KN </b></p><p>　　4計算凸凹模刃口部分尺寸</p><p>　　查資

31、料[2]由表4-6查得間隙：</p><p>　　Zmin =0.132mm Zmax =0.24mm</p><p>　　4.1對于孔φ10采用凸,凹模分開加工的方法。其凸凹模刃口部分尺寸計算如下：</p><p>　　查資料[2]由表4-15查得制造公差凹=0.020mm, 凸=0.020mm</p><p>　　校核：Zmax－Z

32、min ＝0.108mm 凹＋凸＝0.04mm</p><p>　　滿足：Ｓ凹＋Ｓ凸＞Zmax－Zmin的條件</p><p>　　查資料[4]由表1.2查得公差： =0.058mm </p><p>　　查資料[2]由表4-16查得，磨損系數(shù)X＝0.75</p>

33、<p>　　d=(d+X△) （1-8）</p><p><b>　　=10.044mm</b></p><p>　　d=( d+Z) （1-9）</p><p><b>　　=10.176mm</b><

34、;/p><p>　　上述式中：d……沖孔凸模的刃口尺寸</p><p>　　d……沖孔凹模的刃口尺寸</p><p><b>　　d……工件孔的直徑</b></p><p><b>　　X……磨損系數(shù)</b></p><p><b>　　△ ……制件的公差</b&

35、gt;</p><p><b>　　Z……最小沖裁間隙</b></p><p><b>　　凸……凸模制造公差</b></p><p><b>　　凹……凹模制造公差</b></p><p>　　4.2對外輪廓的落料，采用配合加工的方法。其凸，凹模刃口尺寸計算如下：</p

36、><p>　　4.2.1以凹模為基準件，凹模磨損后刃口尺寸增大。</p><p>　　零件圖中未注公差尺寸按IT14,其極限偏差為：50 100.167</p><p>　　查資料[2]由表4-16的磨損系數(shù)X為：</p><p><b>　　X=0.5</b></p><p>　　零件尺寸50mm

37、處凹模尺寸：</p><p>　　A=（A-X△） （1-10）</p><p><b>　　=49.69mm</b></p><p>　　零件尺寸100.167處凹模尺寸：</p><p>　　A=（A-X△） （1-

38、11）</p><p><b>　　=99.73mm</b></p><p>　　4.2.2凹模磨損后，刃口尺寸部分變小。</p><p>　　零件圖中未注公差按IT14級，其極偏差為：16 R8</p><p>　　查資料【2】由表4-16得磨損系數(shù)X為：當△≥0.42時，X=0.5；當△＜0.42時，X=0.7

39、5</p><p>　　零件尺寸16mm處凹模尺寸：</p><p>　　B=（B+X△） （1-12）</p><p>　　=（16+0.5×0.43）</p><p><b>　　=16.22mm</b></p><p>　　零件

40、尺寸R8mm處凹模尺寸：</p><p>　　B=（B+X△） （1-13） </p><p>　　=（8+0.75×0.36）</p><p><b>　　=8.27mm</b></p><p>　　4.2.3凹模磨損后，刃口尺寸部分無變化。&

41、lt;/p><p>　　零件圖中未注公差按IT14級，其極偏差為：8 15</p><p>　　查資料【2】由表4-16得磨損系數(shù)X為：當△≥0.42時，X=0.5；當△＜0.42時，X=0.75</p><p>　　零件尺寸8mm處凹模尺寸：</p><p>　　C=（Cmax+X△）±X

42、 （1-14）</p><p>　　=（8+0.75×0.396）±0.75×1/4×0.36</p><p>　　=8.27±0.07mm</p><p>　　零件尺寸15mm處凹模尺寸：</p><p>　　C=（C+X△）±X

43、 （1-15）</p><p>　　=(15+0.5×0.43) ±0.5×1/4×0.43</p><p>　　=15.22±0.05mm</p><p>　　5.模具壓力中心的確定</p><p>　　該沖裁件形狀簡單且對稱，故其壓力中心位于沖裁輪廓圖形的幾何中心。<

44、/p><p>　　6.確定模具凸模，凹模，凸凹模的結構設計</p><p>　　6.1 凹模的外形尺寸及結構：</p><p>　　6.1.1凹模的外形尺寸常用下列經驗公式確定</p><p>　　凹模的厚度確定可參見公式：</p><p>　　H＝Kb

45、 (1-16) </p><p>　　凹模最小壁厚（指凹模刃口與外緣的距離）的確定式 </p><p>　　C＝(1.5～2)H (1-17)</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　b—凹?？椎淖畲髮挾龋╩

46、m）；</p><p>　　K—因數(shù),查資料【2】由表4-34得 K=0.3 ； </p><p><b>　　H—凹模厚度；</b></p><p><b>　　C—凹模最小壁厚；</b></p>

47、<p>　?。?）凹模厚度：H=0.3×100=30mm</p><p>　　(2)凹模最小壁厚：C=1.5×30=45mm</p><p>　　6.1.2凹模的結構</p><p>　　凹模結構如圖三所示：</p><p>　　技術要求：材料為T8A 熱處理56—60 HRC</p><

48、;p><b>　　圖3 </b></p><p>　　6.2凸模的外形尺寸及結構：</p><p>　　6.2.1凸模的外形尺寸常用以下經驗公式確定</p><p>　　凸模長度可參見公式：L=h+h+h+h</p><p><b>　　式中：</b></p><p>

49、　　L……凸模長度（mm）</p><p>　　h……凸模固定板厚度（mm）</p><p>　　h……卸料板厚度(mm)</p><p>　　h……導料板厚度（mm）</p><p>　　h……增加高度,（它包括凸模修模量，凸模進入凹模的厚度0.5～1mm，凸模固定板與卸料板之間的安全距離，一般取10～20mm）</p>&l

50、t;p>　　6.2.2凸模結構如圖四所示：</p><p>　　技術要求：材料為T8A,熱處理56—60 HRC</p><p><b>　　圖4</b></p><p>　　6.3 圖凹模的外形尺寸及結構</p><p>　　校核凸凹模的強度，查資料【2】由表4-35可得凸凹模的最小壁厚a=3.2mm，實際厚度為

51、5mm，所以符合強度要求；凸凹模的外刃口尺寸按凹模尺寸配制，并保證雙邊間隙為0.12～0.25mm。</p><p>　　凸凹模的結構如圖五所示：</p><p>　　技術要求：材料為T8A,熱處理56—60 HRC</p><p><b>　　圖 五</b></p><p>　　7.落料沖孔模具結構設計</p&g

52、t;<p>　　如圖所示：該模具為倒裝復合沖裁模。該復合沖裁模將凹模及小凸模裝在上模上。兩個導料銷24控制條料送進方向，固定擋料銷2控制送料近距。卸料采用彈性卸料裝置，彈性卸料裝置由卸料板16，卸料螺釘23和彈簧20做成。沖制的工件由推桿5，推板7，推銷8和推件塊13做成的剛性推件裝置推出。沖孔的廢料可通過凸凹模的內孔從沖床臺面孔漏出。</p><p><b>　　技術要求： </

53、b></p><p>　　1.模具壓力中心必須與模柄中心線重合2.模具的閉合高度必須小于沖床的最大裝配高度 </p><p>　　3.熱處理硬度必須達到規(guī)定要求</p><p>　　4．裝配后的模架，上模座沿導柱上下移動平穩(wěn)無阻礙現(xiàn)象</p><p>　　5．壓入上下模座的導柱導套壓入后應牢固，不可松動，離其安裝</p>

54、<p>　　表面應有1—2mm的距離。</p><p>　　6.裝配成套的模架，各零部件的工作表面不應有碰傷，裂痕及其</p><p><b>　　他機械損傷。</b></p><p>　　表1.1 零件明細欄</p><p><b>　　第二章 彎曲</b></p>

55、;<p>　　1.彎曲件展開尺寸計算</p><p><b>　　查資料【3】</b></p><p>　　毛配計算公式可參見：L= L＋L＋A （2-1）</p><p>　　A=(r＋kt) （2-2）</p><p>　　式中：L……毛配長度<

56、;/p><p>　　L、L……分別為直線段長度</p><p>　　A……彎曲部分中性層弧長</p><p>　　查資料【4】由表2-9得 A=4.167mm</p><p>　　帶入公式得： L= L＋L＋A （2-3）</p><p>　　=48＋48＋4.167</p>

57、;<p>　　=100.167mm</p><p><b>　　2.彎曲力的計算</b></p><p><b>　　彎曲力可參見公式：</b></p><p>　　F= (2-4)</p><p><b>　　=</b></p&g

58、t;<p><b>　　=10.03KN</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　F……沖壓行程結束的自由彎曲力</p><p>　　K……安全系數(shù) 查資料【2】，一般取K=1.3</p><p><b>　　b……彎曲件的寬度&

59、lt;/b></p><p><b>　　t……彎曲件的厚度</b></p><p>　　r……彎曲件的內彎曲半徑</p><p>　　……材料的強度極限 MP 查資料【1】由表8.1得=400</p><p>　　3.校正彎曲力的計算</p><p>　　校正彎曲力的計算可參見

60、公式：</p><p>　　F=AP (2-5)</p><p><b>　　式中:</b></p><p>　　F……校正彎曲時的彎曲力.</p><p>　　A……校正部分的垂直投影面積.</p><p>　　P……單位面積上的校正力.MPa

61、 可查資料【2】由表5-7得P=90MPa</p><p>　　F=AP （2-6）</p><p>　　=(50×100.167) ×90</p><p><b>　　=450.75KN</b></p><p>　　4. 壓

62、彎時的頂件力和卸料力</p><p>　　頂件力和卸料力F值可近似取自由彎曲力的30％～80％.即</p><p>　　F =（0.3～0.8）F （2-7）</p><p>　　式中：F……壓彎時的頂件力和卸料力</p><p><b>　　F……自由彎曲力</b></p&

63、gt;<p>　　F=0.5F （2-8）</p><p><b>　　=5.02KN</b></p><p>　　5.彎曲時壓力機的噸位F的確定</p><p>　　自由彎曲時，壓力機噸位為：</p><p><b>　　F≥F＋ F<

64、;/b></p><p>　　校正彎曲時，可忽略頂件力和卸料力，即</p><p><b>　　F≥F</b></p><p><b>　　6.回彈量的計算</b></p><p>　　確定彎曲線上回彈量可采用查表法：</p><p>　　查資料【1】由表3.3得:&l

65、t;/p><p>　　△=0.434r/t-0.36 （2-9）</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　△……校正彎曲時的回彈量.（°）</p><p>　　r……彎曲內側半徑（mm）</p><p>　　t……材料厚度（mm）</p&

66、gt;<p><b>　　△=0.22</b></p><p>　　7.彎曲模工作部分尺寸計算</p><p>　　7.1彎曲凸模的圓角半徑r</p><p>　　當彎曲件的彎曲半徑r＜（5～8）t，且不小于r時，凸模圓角半徑取等于彎曲件的圓角半徑. 故r=r</p><p>　　7.2彎曲凹模的圓角半徑r

67、</p><p>　　在生產中，按材料的厚度決定凹模的圓角半徑.</p><p>　　t≤2mm時， r=（3～6）t</p><p>　　t=2～4mm時， r=（2～3）t</p><p>　　t≥4mm時， r=2t</p><p>　　故，彎曲凹模圓角半徑?。?r=4t</p><

68、p><b>　　=6mm</b></p><p><b>　　7.3凹模深度L</b></p><p>　　凹模深度過小，則胚料兩端未受壓部分太多，彎曲件回彈大且不平直.</p><p>　　凹模深度L及底部最小厚度h 可查資料【2】由表5-8得</p><p><b>　　L

69、=22mm</b></p><p><b>　　h=18mm</b></p><p>　　7.4彎曲凸模與凹模的間隙</p><p>　　對于V型件，凹模和凸模之間的間隙是由調節(jié)壓力機的裝模高度來控制。</p><p><b>　　8.彎曲模結構</b></p><p

70、>　　彎曲模結構如圖九所示：這樣的結構便于線切割加工，圖中凸模工作部分的尺寸按前述回彈補償角設計；凸模用凸模固定板和螺釘固定。</p><p><b>　　小結：</b></p><p>　　本論文在老師的悉心指導和嚴格要求下業(yè)已完成，從課題選擇到具體構思和內容，無不凝聚著老師的心血和汗水，在四年的學習和生活期間，也始終感受著導師的精心指導和無私的關懷，我受益匪

71、淺。在此向各位老師表示深深的感謝和崇高的敬意。</p><p>　　這次做論文的經歷也會使我終身受益，我感受到做論文是要真真正正用心去做的一件事情，是真正的自己學習的過程和設計的過程，沒有學習就不可能有設計的能力，沒有自己的設計，就不會有所突破，那也就不叫論文了。希望這次的經歷能讓我在以后學習中激勵我繼續(xù)進步。不積跬步何以至千里，本設計能夠順利的完成，也歸功于各位任課老師的認真負責，使我能夠很好的掌握和運用專業(yè)知

72、識，并在設計中得以體現(xiàn)。正是有了他們的悉心幫助和支持，才使我的畢業(yè)論文工作順利完成，在此向衡陽技師學院，模具系的全體老師表示由衷的謝意。感謝他們四年來的辛勤栽培。</p><p><b>　　參考文獻：</b></p><p>　　冷沖模課程設計與畢業(yè)設計指導/湯酞則主編.——長沙：湖南大學出版社.2008.10</p><p>　　冷沖壓成形

73、工藝與模具設計制造/付宏生主編.——北京：化學工業(yè)出版社.5005.03</p><p>　　沖壓模具設計和加工計算速查手冊/薛啟翔主編.——北京：化學工業(yè)出版社.2007.10</p><p>　　公差配合與測量技術/黃云濤主編.——2版——北京：機械工業(yè)出版社.2005.1（2008.2重?。?lt;/p><p>　　表1.1 零件明細欄</p>