支架沖壓模具課程設(shè)計說明書

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 概述1</b></p><p>　　1.1沖壓的特點及應(yīng)用1</p><p>　　1.2沖壓的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢1</p><p>　　1.3本設(shè)計的目的及意義2</p><p>　　2

2、沖壓件工藝分析與生產(chǎn)方案選擇2</p><p><b>　　2.1設(shè)計任務(wù)2</b></p><p>　　2.2制件工藝性分析3</p><p>　　2.3生產(chǎn)方案的選擇3</p><p>　　3零件工藝設(shè)計與計算4</p><p>　　3.1彎曲毛坯尺寸計算4</p>

3、<p>　　3.2沖裁模具結(jié)構(gòu)的選擇5</p><p><b>　　3.3排樣7</b></p><p>　　4計算相關(guān)力和選擇壓力機(jī)9</p><p>　　4.1沖壓力的計算9</p><p>　　4.2彎曲力的計算9</p><p>　　4.3壓力機(jī)的選擇10</p

4、><p>　　4.4壓力中心的計算11</p><p>　　5 模具零部件結(jié)構(gòu)的確定12</p><p>　　5.1落料凸凹模刃口尺寸的設(shè)計計算12</p><p>　　5.2彎曲凸凹模的設(shè)計計算13</p><p>　　5.3U形彎曲模卸料裝置中彈性元件的選擇16</p><p>　　5

5、.4計算凹模周界大小16</p><p>　　6 選擇彎曲模架及其它模具零件16</p><p>　　6.1選擇標(biāo)準(zhǔn)模架17</p><p><b>　　6.2模柄17</b></p><p>　　6.3緊固件及其它零件選擇17</p><p>　　7 校核沖壓設(shè)備基本參數(shù)17<

6、/p><p>　　7.1彎曲所需總壓力校核18</p><p>　　7.2彎曲模具高度的校核18</p><p>　　7.3彎曲模具最大安裝尺寸18</p><p><b>　　8總結(jié)20</b></p><p><b>　　致謝21</b></p>&l

7、t;p><b>　　參考文獻(xiàn)21</b></p><p><b>　　1 概述</b></p><p>　　1.1沖壓的特點及應(yīng)用</p><p>　　冷沖壓是利用安裝在壓力機(jī)上的沖模對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件(俗稱沖壓件或沖件)的一種壓力加工方法。因為它通常是在室溫下進(jìn)行加工，所以

8、俗稱冷沖壓。</p><p>　　1.1.1 沖壓工藝的主要特點</p><p>　　沖壓生產(chǎn)過程的主要特點如下:</p><p>　?。?）借助壓力機(jī)的壓力利用模具能獲得壁薄、質(zhì)量輕、剛度好，形狀復(fù)雜的零件，這些零件用其他的加工方法難以加工甚至無法加工；</p><p>　　（2）沖壓加工的零件精度高，尺寸穩(wěn)定，具有良好的互換性；</

9、p><p>　?。?）沖壓加工是少、無切削加工的一種，，部分零件沖壓直接成形，，大部分無需任何再加工，材料利用率高；</p><p>　?。?）生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)過程易實現(xiàn)機(jī)械化和自動化，適合于大批大量生產(chǎn)；</p><p>　?。?）操作簡單，便于組織生產(chǎn)和管理。</p><p>　　沖壓加工的缺點是模具制造周期長，制造成本高，不適合單件小批量生

10、產(chǎn)；其次，沖壓加工多采用機(jī)械壓力機(jī)，由于滑塊往復(fù)運(yùn)動快，大量手工操作，勞動強(qiáng)度較大，易于發(fā)生事故，安全生產(chǎn)與管理要求高，須采用必要的安全技術(shù)措施來保證。</p><p>　　1.1.2 沖壓工藝的應(yīng)用</p><p>　　沖壓加工的應(yīng)用范圍十分廣泛。不僅可以加工金屬材料，而且也可以加工非金屬材料，在現(xiàn)代制造業(yè)如汽車、拖拉機(jī)、農(nóng)業(yè)機(jī)械、電機(jī)、電器、儀表、化工容器、玩具以及日常生活用品的生產(chǎn)方

11、面，都占有十分重要的地位。</p><p>　　1.2 沖壓的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢</p><p>　　隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和工業(yè)生產(chǎn)的迅猛發(fā)展，沖壓技術(shù)及模具技術(shù)不斷發(fā)展，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。</p><p>　　1.2.1 工藝分析計算方法的現(xiàn)代化</p><p>　　近幾年來，國外已經(jīng)開始采用有限變形的彈塑性的有限員法，對覆蓋件成形

12、過程進(jìn)行應(yīng)力應(yīng)變分析和計算模擬，以預(yù)測某一工藝方案對成形的可能性和將會發(fā)生的問題，將結(jié)</p><p>　　果顯示在圖形終端上，供設(shè)計人員進(jìn)行修改和選擇。這樣，不僅可以節(jié)省昂貴的模具費(fèi)用，而且還可以縮短新產(chǎn)品的試用周期。</p><p>　　1.2.2 模具設(shè)計制造技術(shù)現(xiàn)代化</p><p>　　為了加快機(jī)電產(chǎn)品的更新?lián)Q代，縮短工藝裝備設(shè)計、制造周期，許多先進(jìn)國家大

13、力發(fā)展計算機(jī)輔助設(shè)計和制造（CAD/CAM）的研究，并在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。模具CAD/CAM技術(shù)應(yīng)用的較早的領(lǐng)域就是沖模的設(shè)計與制造。</p><p>　　1.2.3 沖壓生產(chǎn)的機(jī)械化和自動化</p><p>　　為了滿足大批量生產(chǎn)的需要，沖壓設(shè)備已由單工位低速壓力機(jī)發(fā)展多工位高速壓力機(jī)。一般中小型沖壓件，既可在多工位壓力機(jī)上生產(chǎn)，也可以在高速壓力機(jī)上采用多工位級進(jìn)模加工，使沖壓生產(chǎn)達(dá)到高度

14、自動化。</p><p>　　1.3 本設(shè)計的目的與意義</p><p>　　本次沖壓模具設(shè)計的內(nèi)容為窄凸緣圓形筒形件工藝分析與模具設(shè)計，材料為Q235，料厚1mm，中批量生產(chǎn)。支架主要是起支撐作用的構(gòu)架，承受較大的力，也有定位作用，使零件之間保持正確的位置。因此支架加工質(zhì)量直接影響零件加工的精度性能，我們有必要對其進(jìn)行研究，為我們的日常生活以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供重要的作用。</p>

15、<p>　　通過支架A模具的設(shè)計，使自己綜合運(yùn)用和鞏固了沖壓工藝等有關(guān)課程的基礎(chǔ)理論，了解和掌握沖壓工藝的設(shè)計過程和計算方法，培養(yǎng)了自己的正確的設(shè)計思想、計算、分析問題和解決問題的能力，通過設(shè)計，使自己學(xué)會運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊、圖冊和查閱有關(guān)技術(shù)資料等，培養(yǎng)了自己獨立自主設(shè)計的基本技能。</p><p>　　2 沖壓件工藝分析與生產(chǎn)方案選擇</p><p><b>

16、;　　2.1 設(shè)計任務(wù)</b></p><p><b>　　支架A模具設(shè)計</b></p><p><b>　　零件名稱：支架A</b></p><p><b>　　材料：Q235</b></p><p><b>　　料厚：1mm</b><

17、;/p><p><b>　　批量：中批量</b></p><p>　　2.2 制件工藝性分析</p><p>　　2.2.1 零件材料分析</p><p>　　該零件Q235，屬于碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有較好的沖裁成型性能，抗剪強(qiáng)度τ為310~380MP，取τ為350MPa，抗拉強(qiáng)度為380~470MPa，取為420MPa，屈服強(qiáng)度

18、為240MPa，伸長率為21％~25％。</p><p>　　2.2.2零件結(jié)構(gòu)形狀</p><p>　　該零件結(jié)構(gòu)簡單，精度要求不高，Q235允許最小彎曲半徑在壓彎線與材料軋紋垂直時0.8t=0.8mm，在壓彎線與材料軋紋平行時1.2t=1.2mm，而零件的最小彎曲半徑為3mm>1.2mm，故不會彎裂，可一次彎曲成形。</p><p>　　計算零件的相對彎曲

19、半徑，本制件有三組數(shù)據(jù)的彎曲半徑，r/t=9/1=9、3/1=3、10/1=10，其中r/t=9及r/t=10>5~8,彎曲回彈大，但由于制件精度要求不高以及u形彎曲回彈較小，可以采用矯正彎曲，對于r/t=3<5~8,所以，彎曲變形后角度回彈較小，彎曲半徑變化也不大，可以不考慮圓角半徑的回彈，采用矯正彎曲即可。</p><p>　　2.2.3尺寸精度分析</p><p>　　零

20、件的尺寸全部為自由公差，可看做IT14級精度，精度較低，所以普通沖裁和普通彎曲即可滿足零件精度要求。</p><p>　　結(jié)論：由以上分析可知，該零件沖壓工藝性良好，可以沖裁和彎曲。</p><p>　　2.3 生產(chǎn)方案的選擇</p><p>　　在對沖壓件進(jìn)行工藝分析的基礎(chǔ)上，考慮沖壓工序的性質(zhì)、數(shù)量、順序、組合方式以及其他輔助工序的安排，擬定最佳工藝方案。<

21、;/p><p>　　由零件圖可分析出該工件包括落料、彎曲兩個基本工序，有以下三種方案：</p><p>　　方案一：先落料，彎曲部分V形彎曲，彎曲部分U形彎曲，彎曲部分四角彎曲采用單工序生產(chǎn)；</p><p>　　方案二：先落料，彎曲部分V形彎曲，彎曲部分U形彎曲，彎曲部分Z形彎曲采用單工序生產(chǎn)；</p><p>　　方案三：先落料，彎曲部分U形

22、彎曲，彎曲部分Z形彎曲，彎曲部分V形彎曲采用單工序生產(chǎn)；</p><p>　　方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，需要四套模具，彎曲次序合理，制件布置合理，前后彎曲牽扯不大，后一道工序不影響前一道工序的完成。</p><p>　　方案二模具結(jié)構(gòu)簡單，同樣需要四套模具，但是在彎曲部分高度太大，操作不方便。</p><p>　　方案三模具結(jié)構(gòu)簡單，需要四套模具，彎曲后后一道工序牽扯前一

23、道工序不方便。</p><p>　　復(fù)合模的復(fù)合工序一般在四道工序以下，本制件彎曲工藝較為頻繁，但零件幾何形狀簡單，且是中批量生產(chǎn)，考慮到模具制造并不困難，故選用簡單的單工序模，同時考慮操作的方便性，比較三個工藝方案選用方案一。</p><p>　　3 零件工藝設(shè)計與計算</p><p>　　3.1 彎曲毛坯尺寸計算</p><p>　　對

24、于r>0.5t有圓角半徑的彎曲件，由于變薄不嚴(yán)重，按中性層展開的原理。坯料總長度應(yīng)等于彎曲件直線部分和圓弧部分長度之和，可查得中性層位移系數(shù)x為0.32</p><p>　　ρ=r+xt=10+0.32*1=10.32mm</p><p>　　圓弧部分L=παρ/180?=16.20 mm L=παρ/180?=14.63mm L=(22-10)×2+（54-10-1

25、）×2+（60-2×10-1）×2+（60-2-2×9）+2L+4L=322.06mm 取整L=323mm</p><p>　　L=L1+L2+π(180?-α)/180?(r+xt)-2(r+t)=56.30mm B=60+56.33=116.33mm</p><p><b>　　毛坯展開圖</b></p>

26、<p>　　3.2 沖裁模具結(jié)構(gòu)的選擇</p><p>　　3.2.1 操作方式</p><p>　　由于生產(chǎn)方案選擇使用單工序模，沖裁零件為中批量生產(chǎn)，為滿足生產(chǎn)要求，提高效率，采用手動送料方式。</p><p>　　3.2.2 卸料方式</p><p>　　卸料是指把沖裁件或者廢料從凸模上卸下來。其卸料方式固定卸料板卸料、彈壓

27、卸料方式。固定卸料板卸料與彈壓卸料方式對比如下：</p><p>　　固定卸料板方式，常用于較硬、較厚且精度要求不高的工件沖裁后卸料。當(dāng)卸料板只起卸料作用時與凸模的間隙隨材料厚度的增加而增大，單邊間隙取（0.2～0.5）t。當(dāng)固定卸料板還要起到對凸模的導(dǎo)向作用時卸料板與凸模的配合間隙應(yīng)該小于沖裁間隙。此時要求凸模卸料時不能完全脫離卸料板。主要用于卸料力較大、材料厚度大于2mm且模具結(jié)構(gòu)為倒裝的場合。</p&

28、gt;<p>　　彈壓卸料板具有卸料和壓料的雙重作用，卸料力小，主要用于料厚小于或等于2mm的板料由于有壓料作用，沖件比較平整。卸料板與凸模之間的單邊間隙選擇（0.1～0.2）t,若彈壓卸料板還要起對凸模導(dǎo)向作用時，二者的配合間隙應(yīng)小于沖裁間隙。常用作落料模、沖孔模、正裝復(fù)合模的卸料裝置。</p><p>　　對于料厚1mm，且平直度要求不是很高，所以采用彈壓卸料板卸料。</p>&l

29、t;p><b>　　3.2.3出件方式</b></p><p>　　因采用單工序模生產(chǎn)，可采用上出料方式。</p><p>　　3.2.4 定位方式</p><p>　　為了保證模具正常工作和沖出合格沖裁件，必須保證坯料或工序件對模具的工作刃口處于正確的相對位置，即必須定位。</p><p>　　條料在模具送料平面

30、中必須有兩個方向的限位：一是在與送料方向垂直的方向上限位，保證條料沿正確的方向送進(jìn)，稱為條料橫向定位或送進(jìn)導(dǎo)向；二是在送料方向上的限位，控制條料一次送進(jìn)的距離（步距），稱為條料縱向定位或送料定距。對于工序件的定位，基本上也是在兩個方向上的限位。</p><p><b>　　（1）條料橫向定位</b></p><p>　　方案一：采用導(dǎo)料板，在固定卸料式?jīng)_模和單工序沖裁

31、模中，條料的橫向定位采用導(dǎo)料板。</p><p>　　方案二：采用導(dǎo)料銷，在復(fù)合沖裁模上通常采用導(dǎo)料銷進(jìn)行導(dǎo)料，使用的優(yōu)點是對條料的寬度沒有嚴(yán)格要求，且可以使用邊角料。</p><p>　　方案三：采用測壓裝置，在一側(cè)導(dǎo)料板上裝有兩個橫向彈頂元件，組成測壓裝置。在級進(jìn)模上設(shè)置測壓裝置后將迫使條料在送進(jìn)時，始終緊貼基準(zhǔn)導(dǎo)料板，可減小送料誤差，提高工件的內(nèi)形與外形的位置尺寸精度。</p&

32、gt;<p>　　本實驗可選用測壓裝置。</p><p><b>　　（2）條料縱向定位</b></p><p>　　方案一：采用固定擋料銷，固定擋料銷主要用于落料模與順裝復(fù)合模上，在2~3個工位的簡單級進(jìn)模上有時也選用。</p><p>　　方案二：活動擋料銷，它是一種可以伸縮的擋料銷，其通常安裝在倒裝落料?；蛘邚?fù)合模的彈壓卸料

33、板上。</p><p>　　方案三：導(dǎo)正銷，導(dǎo)正就是用裝于上模的導(dǎo)正銷插入條料上的導(dǎo)料孔，以矯正條料的位置，保持凸模、凹模和工序件三者之間具有正確的相對位置。當(dāng)內(nèi)形與外形的位置精度要求較高時，可設(shè)置導(dǎo)料銷提高定距精度，其可以用于級進(jìn)模上對條料工藝孔的導(dǎo)正。</p><p>　　由以上三種方案綜合分析可選得方案一固定擋料銷為最佳。</p><p><b>　

34、　3.2.5導(dǎo)向方式</b></p><p>　　導(dǎo)向方式可分為無導(dǎo)向開式模、導(dǎo)板模、導(dǎo)柱模，其中無導(dǎo)向開式模結(jié)構(gòu)簡單，制造和調(diào)整比較容易，適應(yīng)于精度要求不高的沖壓件；導(dǎo)板模采用導(dǎo)板導(dǎo)向，適用于生產(chǎn)批量大、精度要求較高的大、中型沖壓件；導(dǎo)柱模采用導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向，適用于生產(chǎn)批量大、制件精度較高、模具壽命要求較長的模具。</p><p>　　由于本設(shè)計屬于中批量生產(chǎn)并且尺寸精度要求不

35、高，可知應(yīng)選擇導(dǎo)板導(dǎo)向開式模。</p><p><b>　　3.3 排樣</b></p><p>　　沖裁件在條料、帶料或者板料上的布置方法叫做排樣。排樣是沖裁模設(shè)計中的一項極其重要的工作。排樣方案對材料利用率、沖裁件質(zhì)量、生產(chǎn)率、模具結(jié)構(gòu)與壽命等都有重要影響。</p><p>　　根據(jù)材料經(jīng)濟(jì)利用程度，排樣方法可以分為有廢料、少廢料和無廢料排

36、樣三種，根據(jù)制件在條料上的布置形式，排樣有可以分為直排、斜排、對排、混合排、多排等多重形式。</p><p>　　方案一：有廢料排樣：沿沖件外形沖裁，在沖件周邊都留有搭邊。沖件尺寸完全由沖模來保證，因此沖件精度高，模具壽命高，但材料利用率低。</p><p>　　方案二：少廢料排樣：因受剪切條料和定位誤差的影響，沖件質(zhì)量差，模具壽命較方案一低，但材料利用率稍高，沖模結(jié)構(gòu)簡單。</p&

37、gt;<p>　　方案三：無廢料排樣：沖件的質(zhì)量和模具壽命更低一些，但材料利用率最高。</p><p>　　因該零件外形為規(guī)則外形，可采用方案一有廢料排樣方式比較合理。</p><p>　　3.3.1 搭邊值的確定</p><p>　　排樣時零件之間以及零件與條料側(cè)邊之間留下的工藝余料，稱為搭邊。搭邊的作用是補(bǔ)償定位誤差，保持條料有一定的剛度，以保證零

38、件質(zhì)量和送料方便。搭邊過大，浪費(fèi)材料。搭邊過小，沖裁時容易翹曲或被拉斷，不僅會增大沖件毛刺，有時還會拉入凸、凹模間隙中損壞模具刃口，降低模具壽命，或影響送料工作。</p><p>　　搭邊值是廢料，所以應(yīng)盡量取小，但過小的搭邊值容易擠進(jìn)凹模，增加刃口磨損。</p><p>　　查沖壓模具設(shè)計師手冊表2-6得兩工件的搭邊值a為2mm，工件邊緣的搭邊值a1=2.2mm</p>&

39、lt;p>　　3.3.1.2 步距</p><p>　　S=D+a (4-1)</p><p>　　式中：D——平行于送料方向的沖裁件寬度</p><p>　　a——沖裁件之間搭邊值，查表3-1</p><p><b>　　根據(jù)公式4-1得：</b><

40、/p><p>　　S=D+a = 323+2= 325mm</p><p>　　3.3.1.3條料規(guī)格</p><p>　　本設(shè)計采用的是有側(cè)壓裝置的模具。</p><p>　　(1)條料寬度：工件最大極限尺寸加上側(cè)搭邊值。因條料是由板料剪裁下料而得，為保證送料順利，規(guī)定其上偏差為零，下偏差為負(fù)值 。</p><p>　　

41、條料寬度公式: </p><p>　　=[D+2(a1+)+Z] (4-2)</p><p>　　式中：B——條料寬度基本尺寸； </p><p>　　 a1——側(cè)搭邊值；</p><p>　　——條料寬度的單向（負(fù)向）偏差；查表為0.8mm

42、</p><p>　　Z——送料最小間隙，查表得Z為2.5mm</p><p>　　=[D+2(a1+)+Z]=60+56.33+2 ×（2.2+0.8）+2.5=124.83mm </p><p>　　(2) 條料的送料方向：模具相對于模架是采用從前往后的縱向送料方式,還是采用從右往左的橫向送料方式，這主要取決于凹模的周界尺寸。如：L＜B時，采用縱向送料

43、方式；L>B時，則采用橫向送料方式；L=B時，縱向或橫向均可。</p><p>　　因本模具L>B故采用橫向送料方式。（注：L為送料方向的凹模長度；B為垂直于送料方向的凹模寬度）。</p><p>　　(3)選擇鋼板的規(guī)格1000mm×500mm 由排樣圖可知可以排12個工件</p><p>　　(4) 材料利用率：在沖壓零件的成本中，材料

44、費(fèi)用約占60%以上，因此材料的經(jīng)濟(jì)利用具有非常重要的意義。沖裁件的實際面積與所用板料面積的百分比叫材料的利用率。</p><p><b>　　總的材料利用率：</b></p><p><b>　　(4-4)</b></p><p>　　式中 n——一張板料（或帶料、條料）上的沖裁件總數(shù)目；</p><

45、p>　　——一個沖裁的實際面積（）；</p><p>　　B——板料（或帶料、條料）寬度（mm）；</p><p>　　L——板料（或帶料、條料）長度（mm）。</p><p><b>　　根據(jù)公式：</b></p><p><b>　　==54.6%</b></p><p

46、><b>　　可繪制排樣圖為：</b></p><p><b>　　排樣圖</b></p><p>　　4 計算相關(guān)力和選擇壓力機(jī)</p><p><b>　　4.1沖壓力的計算</b></p><p>　　可知沖裁力基本公式為：F=KLTτ;查得Q235的力學(xué)性能τ為

47、350MPa</p><p>　　計算零件的周長L=3232+602+56.332=878.66mm </p><p>　　F=KLTτ=1.3878.661350=399.80KN</p><p>　　模具采用彈性卸料裝置和頂件結(jié)構(gòu)</p><p>　　查表得=0.05 =0.06</p><p>　　=F=0

48、.05399.80=19.99KN =F=0.06399.80=23.99KN</p><p>　　=F++=399.80+19.99+23.99=443.78KN</p><p><b>　　4.2彎曲力的計算</b></p><p>　　彎曲力是設(shè)計彎曲模和選擇壓力機(jī)的重要依據(jù)。該零件是校正彎曲，校正彎曲時的彎曲力和頂件力和卸料力為：

49、</p><p>　　1、V形彎曲彎曲力F==(F為自由彎曲力，b為彎曲件的寬度，r為彎曲件的內(nèi)彎曲半徑，為抗拉強(qiáng)度，k為安全系數(shù)，查沖壓模具設(shè)計師手冊得k為1.3)</p><p>　　=1.47~3.93KN</p><p>　　=qA(q為單位面積上的校正力，A為面積)</p><p>　　查表得q的取值為30MPa,=qA=30

50、15;（10×60+）=112.15KN</p><p>　　生產(chǎn)中為安全，取≥1.8=201.87KN</p><p>　　部分U形彎曲中=KN</p><p>　　部分四角彎曲中，==4.39kN</p><p>　　=2.1+4.39=6.5KN</p><p>　　=1.95KN~5.2KN</

51、p><p>　　查書易得 為自由彎曲力的50~60倍，即=6.5×55=357.5KN</p><p>　　生產(chǎn)中為安全，取≥1.8=1.8×357.5=643.5KN</p><p><b>　　4.3壓力機(jī)的選擇</b></p><p>　　沖裁時，壓力機(jī)的公稱壓力必須大于或等于沖裁各工藝力的總和。沖

52、壓設(shè)備屬鍛壓機(jī)械。常見的冷沖壓設(shè)備設(shè)備分機(jī)械壓力機(jī)、液壓機(jī)、剪切機(jī)和彎曲矯正機(jī)。機(jī)械壓力機(jī)代號為J，液壓機(jī)代號為Y，剪切機(jī)代號為Q，彎曲校正機(jī)代號為W。要根據(jù)沖壓工藝特點、生產(chǎn)率、送取毛坯和工件是否方便以及操作安全等選用沖壓設(shè)備。由于考慮到U形彎曲凹模周界較大，所選模架規(guī)格較大，為了配合各部分尺寸，初選壓力機(jī)型號為JE21-100，具體參數(shù)如下：</p><p><b>　　其主要技術(shù)參數(shù)為：</

53、b></p><p>　　公稱壓力(KN) 1000</p><p>　　滑塊行程(mm) 140</p><p>　　行程次數(shù)(不小于)(次/min) 30~60</p><p>　　最大裝模高

54、度(mm) 400</p><p>　　裝模高度調(diào)節(jié)量 (mm) 90</p><p>　　工作臺尺寸(左右×前后)(mm) 680×1100 </p><p>　　墊板厚度(mm)

55、 155</p><p>　　模柄孔尺寸(直徑×深度)(mm) 50×85</p><p>　　總重量(kg) 12000kg</p><p>　　外形尺寸（前后×左右×高）(mm) 1940×

56、;1370×3170</p><p>　　4.4 壓力中心的計算</p><p>　　4.41沖裁件壓力中心</p><p>　　合力的作用點稱為沖模的壓力中心。設(shè)計沖裁模時，應(yīng)該使沖裁模的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心想重合，即沖裁模的模柄中心應(yīng)該與沖裁模的壓力中心一致，以保證沖裁模在壓力機(jī)上正常、平衡地進(jìn)行重制工作。若無法使壓力中心與滑塊中心線完全重合，則

57、設(shè)計中考慮采取平衡偏心載荷的措施，但偏載力要控制在盡可能小的范圍內(nèi)，且偏心距離不應(yīng)該超過沖裁模的模柄尺寸。由于本設(shè)計零件外形較簡單壓力中心為零件的幾何中心。</p><p>　　4.42彎曲件壓力中心</p><p>　　在進(jìn)行部分V形彎曲時，壓力中心選在側(cè)面零件的幾何中心。在進(jìn)行部分U形彎曲和四角彎曲時，彎曲時工件對稱，所以彎曲時工件的壓力中心可選在U形部分底部的中心。</p>

58、;<p>　　5 模具零部件結(jié)構(gòu)的確定</p><p>　　5.1落料凸凹模刃口尺寸的設(shè)計計算</p><p>　　在決定模具刃口尺寸及其制造公差時，需考慮下述原則：</p><p>　　（1）落料制件尺寸由凹模尺寸決定，沖孔時孔的尺寸由凸模尺寸決定。故設(shè)計落料模時，以凹模為基準(zhǔn)，間隙取在凸模上；設(shè)計沖孔模時，一凸模為基準(zhǔn)，間隙取在凹模上</p

59、><p>　?。?）考慮到?jīng)_裁中凸、凹模的磨損，設(shè)計落料模時，凹模基本尺寸應(yīng)取工件范圍內(nèi)的較小尺寸，設(shè)計沖孔模時，凸?；境叽鐟?yīng)取工件的尺寸公差范圍內(nèi)的較大尺寸。這樣，凸、凹模雖磨損到一定程度，仍能沖出合格零件。</p><p>　　（3）由于凸、凹模均要與沖裁件或廢料發(fā)生摩擦，從而導(dǎo)致模具磨損，凸模越磨越小，凹模越磨越大，結(jié)果使模具間隙愈用愈大，因此在設(shè)計新模具是，凸、凹模間隙應(yīng)取最小合理間

60、隙值。</p><p>　?。?）確定凸、凹模制造公差時，應(yīng)考慮到制件的精度要求。如果對凸、凹模刃口精度要求過高會使模具制造困難，增加成本，延長生產(chǎn)周期；如果精度要求過低，則生產(chǎn)出來的零件可能不合格，或使模具壽命下降。</p><p>　　對于該外形的零件，外形結(jié)構(gòu)不是特別簡單，如圓形和方形，故凸模與凹模采用配合加工。為了保證間隙值，應(yīng)滿足下列關(guān)系式：</p><p&g

61、t;　　該零件為IT14級精度，查標(biāo)準(zhǔn)公差等級得：</p><p>　　公稱尺寸>315~400mm，公差為1.4mm 公稱尺寸>50~80mm，公差為0.74mm</p><p>　　查表取雙面間隙 =0.08mm =0.12mm =0.04mm</p><p>　　查表確定制造偏差：落料部分：凸模-0.035mm 凹模+0.050mm

62、</p><p>　　驗證制造偏差是否合理： 即0.035+0.050=0.085>0.04不可取該制造偏差，由普通沖裁工具的制造偏差δ或δ一般取/4。</p><p>　　5.1.1凹模刃口尺寸的計算</p><p>　　由于配合加工，凹模磨損后變大的尺寸有A、B，查表系數(shù)x為0.5</p><p><b>　　==322

63、.3</b></p><p>　　凹模磨損后不變的尺寸</p><p>　　5.1.2凸模刃口尺寸的計算</p><p>　　沖裁合理間隙 =0.08mm =0.12mm ，故凸模刃口尺寸按凹模相應(yīng)部位的尺寸配合，保證雙面間隙最小值=0.08mm 。所以：</p><p>　　5.2彎曲模凸凹模零件設(shè)計</p>&

64、lt;p>　　本零件需要三套彎曲凸凹模</p><p>　　5.2.1V形結(jié)構(gòu)部分尺寸計算</p><p><b>　　凸模圓角半徑的確定</b></p><p>　　因r/t=3<5~8,凸模圓角半徑取零件的彎曲半徑，即取3mm。</p><p>　　凹模圓角半徑和凹模深度h的確定</p>&

65、lt;p>　　查沖壓模具設(shè)計師手冊t《2mm，=3~6t，即取5mm</p><p>　　直邊長度L=10+52.30=62.30，查沖壓模具簡明設(shè)計手冊得凹模深度h取7mm</p><p><b>　　凸凹模間隙</b></p><p>　　V形零件彎曲時，凸模與凹模之間的間隙是靠調(diào)整壓力機(jī)的閉合高度來控制的，為此，不需要在設(shè)計制造模具

66、時確定間隙。</p><p>　　5.2.2U形彎曲模的相關(guān)計算結(jié)構(gòu)部分尺寸計算</p><p>　　5.2.2.1U形彎曲模結(jié)構(gòu)部分尺寸計算</p><p><b>　　凸模圓角半徑的確定</b></p><p>　　r/t=10較大，但由于該工件要求精度低，故凸模圓角半徑取零件的彎曲半徑，取為10mm</p&g

67、t;<p><b>　　凹模圓角半徑</b></p><p>　　查沖壓模具設(shè)計師手冊t《2mm，=3~6t，即取5mm</p><p><b>　　凸凹模間隙Z的計算</b></p><p>　　B>2H 取U形件彎曲時凸凹模的間隙為1.1mm</p><p>　　5.2.2.

68、2U形彎曲模工作部分尺寸計算</p><p>　　零件標(biāo)注內(nèi)形尺寸時，零件按IT14級制造，取零件公差為：，凸凹模按均按IT9級制造，查表取δ=-0.13 δ=+0.13</p><p><b>　　彎曲凸凹模尺寸計算</b></p><p>　　5.2.2.3四角彎曲相關(guān)計算</p><p>　　由于H遠(yuǎn)大于12

69、~15t，可以采用一次成形（采用比較簡單的且回彈量較小的剛性凸模-聚氨酯橡膠凹模）</p><p>　　零件標(biāo)注外形尺寸時，零件按IT14級制造，取零件公差為：，凸凹模按均按IT9級制造，查表取δ=-0.074 δ=+0.074</p><p>　　5.3U形彎曲時彎曲模卸料裝置中彈性元件選擇</p><p>　　模具采用彈性卸料裝置，彈性元件選用WWY彈簧&l

70、t;/p><p>　　根據(jù)計算載荷=彈性剛度×壓縮量 =630N~1840N</p><p>　　選用WWY型，查取參數(shù)為D為14mm，壓進(jìn)長度為28.6mm，d為1.1mm，為54mm，N為15.9mm，一根彈簧承受的最大力為858.6N，本設(shè)計中可選擇四根彈簧。</p><p>　　5.4計算凹模周界大小</p><p>　　凹模高

71、度和壁尺寸常用經(jīng)驗公式確定：</p><p>　　凹模高度 H=b×k 查表取k為0.09（b為制件的最大外形尺寸）</p><p>　　H=b×k=281×0.02=25.29mm 取整H為26mm</p><p>　　凹模壁厚c=（1.5~2）H=37.94~50.58mm，取c為39mm</p><p>

72、;　　凹模的總長為L=b+2c=281+2×39=359mm 取其為360mm</p><p>　　凹模的寬度為B=工件寬度+2c=60+2×39=138mm 根據(jù)需要取其為180mm</p><p>　　最終凹模外形尺寸確定為(360×180×45)mm最后根據(jù)凹模周界尺寸系列選擇標(biāo)準(zhǔn)模架</p><p>　　6 選擇

73、彎曲模架及其它模具零件</p><p>　　6.1選擇標(biāo)準(zhǔn)模架 </p><p>　　為保證操作方便和工件精度，模具采用對角導(dǎo)柱模架，對角導(dǎo)柱模架的導(dǎo)柱安放在</p><p>　　凹模面的對角中心線上，受力平衡。其凹模周界范圍為（63mm×50mm）~（500mm×500mm），而后側(cè)導(dǎo)柱模架凹模周界范圍為（63mm×50mm）~（4

74、00mm×250mm）</p><p>　　上模座：（500×315×55）mm GB/T2855.1-2008</p><p>　　下模座（500×315×55）mm GB/T2855.2-2008</p><p>　　導(dǎo)柱：(45× 230) mm

75、 GB/T2861.1-2008</p><p>　　導(dǎo)套： (45 ×143 × 53 ) mm GB/T2861.1-2008</p><p>　　（其中導(dǎo)柱、導(dǎo)套均為A型）</p><p>　　閉合高度=245mm =290mm</p><p><b&g

76、t;　　6.2模柄</b></p><p>　　由壓力機(jī)的型號JE21-100，可查得模柄孔的直徑為50mm，采用壓入式模柄，模柄與上模座配合，模柄與模柄孔配合為H7/m6，根據(jù)表選取得：基本尺寸d=50mm，極限偏差±0.050，d1=52mm，d2=61mm，L1=55mm,L=125mm，L2=8mm，L3=5mm。</p><p>　　6.3緊固件及其它零件選

77、擇</p><p>　　a螺釘:模具中選用M12的圓柱頭內(nèi)六角螺釘，螺釘標(biāo)準(zhǔn)為GB/T1117-2000，分為緊定螺釘和卸料螺釘，各螺釘長度是根據(jù)連接件厚度而定的。查表，選取材料為45鋼。</p><p>　　b銷釘：模具的銷釘選用圓柱銷GB/T1117-2000，分為反轉(zhuǎn)銷和定位銷，材料選用35鋼，各銷釘長度是根據(jù)連接件厚度而定的。</p><p>　　c墊板：此

78、模具中需采用墊板，，墊板厚度h=10mm。材料選用20鋼，熱處理43~48HRC。</p><p>　　d頂件板：頂件板尺寸與凹模孔相配合，頂件板厚度h=10mm，材料選用45鋼，熱處理43~48HRC。</p><p>　　e卸料板：此模具中需采用卸料板，卸料板厚度h=20mm。材料選用45鋼，熱處理43~48HRC。</p><p>　　f定位板：此模具中需采用

79、定位板，定位板厚度h=3mm。材料選用45鋼，熱處理43~48HRC。</p><p>　　g頂件桿：長度是根據(jù)連接件厚度而定的</p><p>　　7 校核沖壓設(shè)備基本參數(shù)</p><p>　　7.1彎曲所需總壓力校核</p><p>　　由前面的計算可知，=643.5KN,壓力機(jī)的公稱壓力為1000KN，<</p>

80、<p>　　7.2彎曲模具高度的校核</p><p>　　壓力機(jī)的最大閉合高度為400mm，閉合高度調(diào)節(jié)量為90mm，而模架的最大閉合高度為290mm，故滿足要求。</p><p>　　7.3彎曲模具最大安裝尺寸</p><p>　　模具最大安裝尺寸為500mm×315mm，壓力機(jī)工作臺尺寸為680mm×1100mm，能夠滿足模具的安裝

81、。</p><p><b>　　裝配圖</b></p><p><b>　　彎曲凸模設(shè)計</b></p><p><b>　　彎曲凹模設(shè)計</b></p><p><b>　　8 總結(jié)</b></p><p>　　本次設(shè)計為支架A

82、沖壓工藝設(shè)計，材料為Q235，料厚1mm，中批量生產(chǎn)。主要內(nèi)容有對支架A結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸精度等進(jìn)行了工藝性分析，對其生產(chǎn)方案進(jìn)行了選擇，對零件沖裁及彎曲工藝進(jìn)行了分析與計算，為彎曲與沖裁工藝選擇了合適的壓力機(jī)。</p><p>　　主要結(jié)論有以下幾點：</p><p>　　生產(chǎn)方案彎曲的順序根據(jù)定位以及是否方便進(jìn)行，后次彎曲是否牽扯前道工序 </p><p>

83、;　　各工序段采用的彎曲v形，u形，以及四角彎曲，都可一次彎曲成型；</p><p>　?。?）通過計算知道要選用矯正彎曲；</p><p>　?。?）因該零件彎曲采用的是單工序模，采用彈性卸料板卸料，出料采用下出料方式；</p><p>　?。?）橫向定位采用導(dǎo)料板進(jìn)行，縱向定位固定擋料銷進(jìn)行；</p><p>　?。?）由于本設(shè)計屬于中批

84、量生產(chǎn)并且尺寸精度要求不高，選擇無導(dǎo)向開式模；</p><p>　?。?）本零件為T形，且是中批量生產(chǎn)，綜合幾種排樣方式，最終采用直排對排排樣；</p><p>　?。?）壓力中心為構(gòu)件的幾何中心；</p><p>　　（9）在進(jìn)行彎曲模具設(shè)計時，由于凸模尺寸過于大，凸模固定板和墊板所起作用過小，故采用螺釘連接。</p><p>　　（10）

85、選擇開式固定壓力機(jī)JE21-100能滿足使用要求。 </p><p>　　通過本次課程設(shè)計，我熟悉了沖壓模具的整個設(shè)計過程，掌握了沖壓模具設(shè)計的方法和步驟具體工作如下：</p><p>　　了解了在做沖壓模具之前首先要對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形態(tài)，模具的結(jié)構(gòu)形態(tài)以及產(chǎn)品的工藝分析性進(jìn)行合理的分析。</p><p>　　從零件材料,零件結(jié)構(gòu)，零件精度等方面分析其

86、沖壓工藝性。比較多種沖壓工藝，確定沖壓工藝方案。</p><p>　　基于零件進(jìn)行工藝計算。主要計算凸，凹模刃口尺寸，拉伸次數(shù)和拉伸坯料的尺寸等。還要計算出沖裁力并選擇壓力機(jī)型號。其次根據(jù)計算出的凸凹模刃口尺寸，通過查閱有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計出各道工序的凸`凹模形式。最后設(shè)計出其它零件，如模座，固定板，墊板，卸料板，定位元件等。</p><p>　　其次，考慮好產(chǎn)品的批量以及精度要求，完成產(chǎn)品的模具

87、設(shè)計，模具的裝配圖和零件圖。</p><p>　　通過完整的模具設(shè)計，提高了自己獨立思考能力以及動手能力，使自己各方面的能力都有所提高。此外讓自己對繪圖軟件的使用有了進(jìn)一步的提高。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　歷時將近四周的時間終于將這次課程設(shè)計完成，在設(shè)計的過程中遇到了無數(shù)的困難和障礙，在同學(xué)和老師的幫助下度

88、過了。本次課程設(shè)計是材控專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)過程中一個很重要的專業(yè)實訓(xùn)環(huán)節(jié)，是對以前所學(xué)知識的一次綜合運(yùn)用。既是對自己學(xué)習(xí)的檢驗，也使自己能力得到鍛煉，更為以后走上工作崗位打好專業(yè)實踐基礎(chǔ)。</p><p>　　通過這次課程設(shè)計，不僅幫助我具體運(yùn)用和鞏固了《沖壓工藝及沖模設(shè)計》及相關(guān)課程的理論知識，了解了沖壓的一般方法和程序，還訓(xùn)練了我查閱相關(guān)技術(shù)資料的能力，使我能夠熟練運(yùn)用有關(guān)資料及手冊，熟悉有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，等方

89、面接受全面訓(xùn)練。</p><p>　　在此，感謝我的同學(xué)和朋友，在設(shè)計的過程中給予我了很多素材，還在撰寫和排版過程中提供的建議。尤其要強(qiáng)烈感謝我的課程設(shè)計指導(dǎo)老師馮再新和涉國恩，他們對我進(jìn)行了指導(dǎo)和幫助。第一次設(shè)計其中不免有很多考慮不周或者令人費(fèi)解的設(shè)計我的學(xué)術(shù)水平有限，所設(shè)計的內(nèi)容難免有不足之處，懇請各位老師和學(xué)友批評和指正。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b&

90、gt;</p><p>　　[1] 鄭展．沖壓工藝與沖模設(shè)計手冊．化學(xué)工業(yè)出版社.</p><p>　　[2] 趙鳳霞、李曉沛主編．簡明公差標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊．上?？茖W(xué)技術(shù)出版社</p><p>　　[3] 洪慎章．沖模設(shè)計速查手冊．機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　[4] 劉朝福，沖壓模具師速查手冊。化學(xué)工業(yè)出版社.</p>&l