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摘 要 本設(shè)計(jì)主要對(duì) 7702 型摩托車轉(zhuǎn)向鎖支架沖壓模具進(jìn)行了設(shè)計(jì) 結(jié)合公司實(shí)際生產(chǎn)要 求和產(chǎn)品的特點(diǎn) 在廠原有的設(shè)計(jì)上 對(duì)模具進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)對(duì)摩托車轉(zhuǎn)向鎖 支架加工工藝進(jìn)行了分析 得出了最佳加工方案 在充分保證零件質(zhì)量與精度的前提下 選擇高生產(chǎn)率的加工工藝 降低生產(chǎn)成本 從而有效地節(jié)約了材料 本設(shè)計(jì)中使用計(jì)算 機(jī)軟件進(jìn)行了輔助設(shè)計(jì) 在保證高精度的同時(shí)簡化了傳統(tǒng)的繁瑣計(jì)算過程 使設(shè)計(jì)更為 便捷 該轉(zhuǎn)向鎖零件從坯料到完全成形 共用到兩套模具 沖孔落料復(fù)合模與彎曲模 所 設(shè)計(jì)的兩套模具較為典型 也具有一定的代表性 本設(shè)計(jì)的重點(diǎn)與難點(diǎn)是對(duì)凸 凹模刃 口尺寸的計(jì)算 因?yàn)樗鼘⒅苯佑绊懥慵馁|(zhì)量 關(guān)鍵詞 沖壓模具 復(fù)合模 輔助設(shè)計(jì) 模具結(jié)構(gòu) I Abstract The design mainly studies the stamping die for the nog of turning lock 7702 motorcycle Unite the actual production requirements and product characteristics of Great River Corporation under the original design of the factory carries on the innovative design to the die The design carries on the craft analysis to the nog of turning lock obtains the best working scheme In the full guarantee of the component s quality and the precision of reducing the production cost the high productivity processing craft is choosen The design uses the computer aided design software to ensure high precision while simplifying the calculation of traditional and cumbersome process to simplify the design The nog of turning lock from the blanks to complete forming has two sets of mold aggregately the punching blanking compound die and the bending die The two sets of molds are typical and have certain representations The keystone and nodus of this design are the account of the knife edge of the protrude die and the concave die as it would aflect the quality of the accessory straightly Key words stamping die compound die aided design die structure II 目 錄 摘 要 I Abstract II 第 章 緒論 1 1 1 課題來源和研究意義 1 1 2 國內(nèi)外在該方向的研究現(xiàn)狀及分析 1 1 3 本課題研究的主要內(nèi)容 2 1 4 本章小結(jié) 2 第 2 章 摩托車 7702 轉(zhuǎn)向鎖支架加工工藝綜合分析 3 2 1 摩托車 7702 轉(zhuǎn)向鎖支架加工工藝要求 3 2 2 零件圖分析 3 2 3 沖壓工藝性審查 4 2 4 沖壓件經(jīng)濟(jì)性和先進(jìn)性分析 4 2 5 工藝方案的確定 4 2 6 本章小結(jié) 5 第 3 章 落料沖孔復(fù)合模的設(shè)計(jì) 6 3 1 沖壓件的工藝分析 6 3 2 排樣 6 3 3 計(jì)算沖壓力 6 3 3 1 落料力 6 3 3 2 沖孔力 6 3 3 3 落料時(shí)的卸料力 7 3 3 4 沖孔時(shí)的推件力 7 3 4 確定模具壓力中心 7 3 5 計(jì)算凸 凹模刃口尺寸 7 3 5 1 沖孔凸 凹模刃口計(jì)算 7 3 5 2 落料凸 凹模刃口計(jì)算 8 3 6 凸模 凹模 凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 9 3 7 模具總體設(shè)計(jì)及主要零部件設(shè)計(jì) 11 3 7 1 模具總休裝配設(shè)計(jì) 11 3 7 2 卸料橡皮墊的設(shè)計(jì)計(jì)算 14 3 7 3 模柄設(shè)計(jì) 15 3 7 4 模架設(shè)計(jì) 15 3 7 5 墊板設(shè)計(jì) 15 3 7 6 凸模 凸凹模固定板設(shè)計(jì) 15 3 7 7 卸料板設(shè)計(jì) 16 III 3 7 8 推件裝置設(shè)計(jì) 16 3 7 9 模具的閉合高度 16 3 8 沖壓設(shè)備的選擇 16 3 8 1 公稱壓力的選擇 16 3 8 2 行程次數(shù) 17 3 8 3 滑塊行程 S 17 3 8 4 閉合高度 17 3 8 5 工作臺(tái)面尺寸 18 3 8 6 模柄孔尺寸 18 3 9 本章小結(jié) 18 第 4 章 彎曲模設(shè)計(jì) 19 4 1 彎曲件工藝分析 19 4 2 彎曲工藝計(jì)算 19 4 2 1 彎曲件回彈值的計(jì)算 19 4 2 2 彎曲力的計(jì)算 20 4 3 彎曲模零件設(shè)計(jì)計(jì)算 21 4 3 1 彎曲模工作部分尺寸計(jì)算 21 4 3 2 彎曲模其他零件的設(shè)計(jì)和選用 22 4 3 3 彎曲模閉合高度的設(shè)計(jì)計(jì)算 23 4 4 沖壓設(shè)備的選擇 23 4 4 1 公稱壓力的選擇 23 4 4 2 行程次數(shù) 23 4 4 3 滑塊行程 S 24 4 4 4 模具閉合高度 24 4 4 5 工作臺(tái)面尺寸 24 4 4 6 模柄孔尺寸 24 4 5 模具總裝配及其零部件設(shè)計(jì) 25 4 5 1 模具總裝配圖設(shè)計(jì) 25 4 5 2 凹模 尺寸 設(shè)計(jì) 27 4 5 3 凸模 尺寸 設(shè)計(jì) 28 4 5 4 模架設(shè)計(jì) 28 4 5 5 凹模固定板設(shè)計(jì) 28 4 5 6 凸模固定板設(shè)計(jì) 28 4 5 7 模柄的設(shè)計(jì) 28 4 6 本章小結(jié) 29 結(jié) 論 30 參考文獻(xiàn) 31 致 謝 32 0 第 章 緒論 1 1 課題來源和研究意義 本設(shè)計(jì)題目由江門大長江集團(tuán)提出 經(jīng)系指導(dǎo)老師審核通過的 本設(shè)計(jì)題目涉及的主要 內(nèi)容是對(duì)沖壓模的設(shè)計(jì) 研究目的是在廠原有的基礎(chǔ)上 對(duì)模具進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì) 提高產(chǎn)品質(zhì) 量與效益 在二十世紀(jì)中期甚至更早 國外就已經(jīng)出現(xiàn)很多對(duì)模具及模具工業(yè)的高度評(píng)價(jià)與精辟的 比喻 例如 模具是美國工業(yè)的基石 美國 模具是促進(jìn)社會(huì)繁榮富強(qiáng)的原動(dòng)力 日本 模具工業(yè)是金屬加工的帝王 德國 模具是黃金 東歐 等 在二十世紀(jì)未 中 國人才開始認(rèn)識(shí)到其極端重要性 作出了科學(xué)的評(píng)價(jià) 模具工業(yè)是現(xiàn)代工業(yè)之母 中國 現(xiàn)今 全世界模具工業(yè)年總產(chǎn)值約為 650 億美元 其中亞洲地區(qū)占到全世界一半的總產(chǎn) 值 而在亞洲 最高屬于日本 年產(chǎn)值達(dá) 200 億美元上下 美國的年產(chǎn)值為 50 億美元 中國 也在后來居上 現(xiàn)在已經(jīng)達(dá)到 70 億美元 然而 產(chǎn)值并不等同于技術(shù)質(zhì)量 雖然我國沖壓模 具無論在數(shù)量上 還是在質(zhì)量 技術(shù)和能力等方面都已有了很大發(fā)展 但與發(fā)展經(jīng)濟(jì)需求和 世界先進(jìn)水平相比 差距仍很大 一些大型 精度 復(fù)雜 長壽命的高檔模具每年仍大量進(jìn) 口 特別是中高檔轎車的覆蓋件模具 目前仍主要依靠進(jìn)口 而技術(shù)含量低的模具已供過于 求 市場(chǎng)利潤空間狹小 近五年來 平均每年進(jìn)口模具約為 11 2 億美元 2003 年就進(jìn)口了近 13 7 億的模具 這還未包括隨設(shè)備和生產(chǎn)線作為附件帶進(jìn)來的模具 這表示中國大陸模具業(yè) 的發(fā)展?jié)摿θ匀缓芫薮?這就是這次研究的意義 1 2 國內(nèi)外在該方向的研究現(xiàn)狀及分析 在世界上大多數(shù)國家和地區(qū) 模具及模具工業(yè)早已成為了一個(gè)行業(yè) 有專門的行業(yè)組織 機(jī)構(gòu)指導(dǎo)和推動(dòng)模具工業(yè)的發(fā)展 比如日本有 型技術(shù)協(xié)會(huì) 臺(tái)灣地區(qū)有 臺(tái)灣模具工業(yè) 同業(yè)公會(huì) 我國有 中國模具工業(yè)協(xié)會(huì) 各省市均有其分會(huì) 模具行業(yè)已成為一個(gè)大行業(yè) 僅我國的模具企業(yè)已達(dá)到了數(shù)萬家之多 近年來 我國沖壓模具水平已有很大提高 大型沖壓模具已能生產(chǎn)單套重量達(dá) 50 多噸 的模具 中檔轎車配套的覆蓋件模具和多工位級(jí)進(jìn)模也能生產(chǎn)了 模具精度達(dá)到 1 2 m 壽命 2 億次左右 表面粗糙度達(dá)到 Ra 1 5 m的精沖模 大尺寸 300mm 精沖模及中 厚板精沖模國內(nèi)也已達(dá)到相當(dāng)高的水平 我國模具 CAD CAM 技術(shù)的發(fā)展已有 20 多年歷史 由原華中工學(xué)院和武漢 733 廠于 1984 年共同完成的精沖模 CAD CAM 系統(tǒng)是我國第一個(gè)自行開發(fā)的模具 CAD CAM 系統(tǒng) 華中工學(xué)院和北京模具廠等在 1986 年共同完成的冷沖模 CAD CAM 系統(tǒng)是我國自行開發(fā)的 第一個(gè)沖裁模 CAD CAM 系統(tǒng) 上海交通大學(xué)開發(fā)的冷沖模 CAD CAM 系統(tǒng)也于同年完成 21 世紀(jì)開始 CAD CAM 技術(shù)逐漸普及 現(xiàn)在具有一定生產(chǎn)能力的沖壓模具企業(yè)基本都有了 CAD CAM 技術(shù) 其中部分骨干重點(diǎn)企業(yè)還具備各 CAE 能力 1 模具 CAD CAM 技術(shù)能顯著縮短模具設(shè)計(jì)與制造周期 降低生產(chǎn)成本 提高產(chǎn)品質(zhì)量 已成為人們的共識(shí) 在 八五 九五 期間 已有一大批模具企業(yè)推廣普及了計(jì)算機(jī)繪圖技術(shù) 數(shù)控加工的使用率也越來越高 并陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量 CAD CAM 系統(tǒng) 如美國 EDS 的 UG 美國 Parametric Technology 公司的 Pro Engineer 美國 CV 公司的 CADSS 英國 DELCAM 公司的 DOCT5 日本 HZS 公司的 CRADE 及 space E 以色列公司的 Cimatron 還引進(jìn)了 AutoCAD CATIA 等軟件及法國 Marta Daravision 公司用于汽車及覆蓋件模具的 Euclid IS 等專用軟件 國內(nèi)汽車覆蓋件模具生產(chǎn)企業(yè)普遍采用了 CAD CAM 技術(shù) DL 圖的設(shè) 計(jì)和模具結(jié)構(gòu)圖的設(shè)計(jì)均已實(shí)現(xiàn)二維 CAD 多數(shù)企業(yè)已經(jīng)向三維過渡 總圖生產(chǎn)逐步代替 零件圖生產(chǎn) 在沖壓成型 CAE 軟件方面 除了引進(jìn)的軟件外 華中科技術(shù)大學(xué) 吉林大學(xué) 湖南大學(xué)等都已研發(fā)了較高水平的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的軟件 并已在實(shí)踐中得到成功應(yīng)用 產(chǎn)生了良好的效益 快速原型 RP 傳統(tǒng)的快速經(jīng)濟(jì)模具相結(jié)合 快速制造大型汽車覆蓋 件模具 解決了原來低熔點(diǎn)合金模具靠樣件澆鑄模具 模具精度低 制件精度低和制造難等 問題 實(shí)現(xiàn)了以三維 CAD 模型作為制模依據(jù)的快速模具制造 它標(biāo)志著 RPM 應(yīng)用于汽車 身大型覆蓋件試制模具已取得了成功 圍繞著汽車車身試制 大型覆蓋件模具的快速制造 近年來也涌現(xiàn)出一些新的快速成型 方法 例如 目前已開始在生產(chǎn)中應(yīng)用的無模多點(diǎn)成型及激光沖擊和電磁成型等技術(shù) 它們 都表現(xiàn)出了降低成本 提高效率等優(yōu)點(diǎn) 1 3 本課題研究的主要內(nèi)容 1 摩托車 7702 轉(zhuǎn)向鎖支架沖裁工藝方案 2 模具總體方案設(shè)計(jì) 3 模具各零件尺寸計(jì)算 4 模具總裝配圖與三維圖繪制 1 4 本章小結(jié) 本章從國內(nèi)外當(dāng)今模具的發(fā)展?fàn)顩r這個(gè)角度介紹了課題的研究意義 在此基礎(chǔ)上提出課 題設(shè)計(jì)的任務(wù) 2 第 2 章 摩托車 7702 轉(zhuǎn)向鎖支架加工工藝綜合分析 2 1 摩托車 7702 轉(zhuǎn)向鎖支架加工工藝要求 摩托車轉(zhuǎn)向鎖支架零件圖如圖 2 1 所示 材料為 Q235 材料厚度 3mm 已知年產(chǎn)量t 8000 件 為大批量生產(chǎn) 要求表面無劃痕 孔不允許嚴(yán)重變形 沖口無毛刺 彎曲無裂紋 設(shè)計(jì)其沖壓模 確定沖壓工藝方案 Q235 材質(zhì)的屈服強(qiáng)度是 235MPa 抗拉強(qiáng)度約是 375 460MPa 具有良好的塑性 其沖裁 成形加工性較好 圖 2 1 摩托車 7702 轉(zhuǎn)向鎖支架零件圖 2 2 零件圖分析 該件為帶孔的兩直角對(duì)稱彎曲件 尺寸精度要求不高 由沖裁和彎曲即可成形 沖壓難 點(diǎn)在于兩角彎曲回彈會(huì)較大 使得制件會(huì)有一點(diǎn)變形 通過模具措施可予以控制 3 2 3 沖壓工藝性審查 在分析沖壓工藝性的基礎(chǔ)上 其審查內(nèi)容見下表所示 表 2 1 沖壓工藝性審查表 工藝性項(xiàng)目 沖壓件工藝性狀 工藝性允許值 工藝性評(píng)價(jià) 沖裁工藝性 落料 1 形狀 沖孔圓孔 7 18 2 2 落料圓角 R2 0 5t 1 5 對(duì) 2 7 1 5t 4 53 孔邊距 最小孔邊距 9 3 t 3 大于工藝允許 最小值 可以加工 2 7 孔距 50 0 3 是 IT9 中心孔 是 IT10 0 158 4 精度 IT14 彎曲工藝性 1 形狀 U 形件 兩角彎曲 對(duì)稱 2 彎曲半徑 R3 3 直邊高度 彎曲內(nèi)角 12 3 2t 6 4 孔邊距 距 7 孔邊 9 3 2t 6 5 精度 IT14 由以上分析可知 該零件的工藝性較好 可以沖壓加工 2 4 沖壓件經(jīng)濟(jì)性和先進(jìn)性分析 沖壓是該件最好的加工方法 由于批量較大 為提高生產(chǎn)率 宜采用復(fù)雜一點(diǎn)的組合工 序 2 5 工藝方案的確定 方案一 首先整體落料 再?zèng)_孔 最后進(jìn)行彎曲 方案二 落料彎曲復(fù)合 最后進(jìn)行沖孔 方案三 落料沖孔復(fù)合 最后進(jìn)行彎曲 上述三方案的綜合比較見下表 4 表 2 2 沖壓工藝方案比較表 項(xiàng) 目 方案一 方案二 方案三 模具數(shù)量 三套 二套 二套 制件質(zhì)量 有回彈 可控制 有回彈 不易控制 形狀尺寸精度較好 有 回彈 可控制 生產(chǎn)率 較低 較高 較高 模具壽命 結(jié)構(gòu)簡單 較好 根據(jù)上表比較 選定方案三 由于沖壓件彎曲尺寸精度均為 IT14 方案三回彈可控制 對(duì)其影響不大 同時(shí) 采用落料沖孔復(fù)合 這樣在提高生產(chǎn)率的同時(shí)也很好地保證沖孔與外 形尺寸精度 2 6 本章小結(jié) 本章分析了摩托車轉(zhuǎn)向鎖支架整體加工工藝性 對(duì)其工藝性進(jìn)行審查 并對(duì)沖壓件進(jìn)行 了經(jīng)濟(jì)性與先進(jìn)性分析 最后確定工藝方案 5 第 3 章 落料沖孔復(fù)合模的設(shè)計(jì) 3 1 沖壓件的工藝分析 該沖孔落料件結(jié)構(gòu)較為簡單 由直線與圓弧組成 由零件圖可知 該件的經(jīng)濟(jì)精度為 IT14 符合沖裁精度要求 精度要求能夠在沖裁加工中得到保證 一次沖壓成形 其尺寸要 求 生產(chǎn)批量等情況 也均符合沖裁的工藝要求 3 2 排樣 結(jié)合大長江實(shí)際生產(chǎn)情況 決定采用直排的排樣方案 如下圖 3 1 所示 圖 3 1 排 樣 圖 由文獻(xiàn) 3 表 3 13 可知 搭邊值 a1 2 5mm a 3mm 沖壓件面積由 AutoCAD 軟件計(jì)算 得為 3705 47mm2 條料寬度 b 90 71 2 3 96 7mm 進(jìn)距 h 69 7mm 所以一個(gè)進(jìn)距的材料利 用率為 3705 4693705 4691 154 9 Xbh 3 1 注 由于是根據(jù)大長江集團(tuán)實(shí)際設(shè)計(jì)的 多出來的廢料可以用來沖壓其它的零部件 這樣 可以讓材料利用率達(dá)到更高 所以沒有采取其它的排樣方案 3 3 計(jì)算沖壓力 3 3 1 落料力 P1 Lt 286 48 57 18 3 400 412 4 KN 3 b 2 6 3 3 2 沖孔力 P2 Lt 2 21 99 3 400 52 8 KN 3 b 3 3 3 3 落料時(shí)的卸料力 Pr KrP1 3 4 由文獻(xiàn) 3 表 3 11 取 Kr 0 04 故 Pr 0 04 412 4 16 5 KN 3 5 3 3 4 沖孔時(shí)的推件力 取 h 9mm 則 n 9 3 3 由文獻(xiàn) 3 表 3 11 取 Kp 0 045 故 Pt nK p 3 0 045 52 8 7 13 KN 3 2 6 沖壓力 P 0 P 1 P 2 P r P t 488 83 KN 3 7 初步選擇 630 KN 沖床 3 4 確定模具壓力中心 圖 3 2 沖裁力分析圖 以中間圓圓心為原點(diǎn) 建立如上圖 3 2 所示坐標(biāo)系 XOY 由于零件圖較為復(fù)雜 用計(jì) 算法難以確定模具壓力中心 模具壓力中心通過 AutoCAD 計(jì)算出來 通過軟件計(jì)算得模具 壓力中心坐標(biāo)為 0 56 0 06 計(jì)算得的模具壓力中心與沖壓件中心圓圓心十分相近 0 x0y 7 在不影響沖裁精度與安全生產(chǎn)的前提下 本設(shè)計(jì)直接用沖壓件中心圓圓心來當(dāng)做模具壓力中 心 方便設(shè)計(jì) 3 5 計(jì)算凸 凹模刃口尺寸 3 5 1 沖孔凸 凹模刃口計(jì)算 對(duì)沖孔采用凸 凹模分開的加工方法 其凸 凹模刃口部分尺寸計(jì)算如下 沖 18 2mm 孔 由文獻(xiàn) 3 表 3 5 可知 Z min 0 46 Zmax 0 64 Z max Z min 0 64 0 46 0 18mm 3 8 由文獻(xiàn) 3 表 3 7 得凸凹模制造公差 0 02mm 0 025mmp d 校核 Zmax Zmin 0 18mm 3 9 0 045mm 3 p d 10 滿足 Zmax Zmin 的條件 p d 由文獻(xiàn) 3 表 3 8 得因數(shù) x 0 75 則 d p 18 25 0 75 0 1 3 00 2 2183 11 dd 18 325 0 46 3 12 0 250 257 沖 7 孔 由文獻(xiàn) 3 表 3 5 得 Z min 0 46 Z max 0 64 則 Zmax Z min 0 64 0 46 0 18mm 3 13 由文獻(xiàn) 3 表 3 7 得凸凹模制造公差 0 02mm 0 020mmp d 校核 Zmax Z min 0 18mm 3 14 0 04mm 3 p d 15 滿足 Zmax Z min 的條件 pd 由文獻(xiàn) 3 表 3 8 得因數(shù) x 0 5 則 8 6 7 0 5 0 6 3 pd02 7 16 7 0 46 3 p 02 02 46 17 3 5 2 落料凸 凹模刃口計(jì)算 對(duì)外輪廓的落料 由于形狀較復(fù)雜 故采用配合的加工方法 其凸 凹模刃口部分尺寸 計(jì)算如下 當(dāng)以凹模為基準(zhǔn)件時(shí) 凹模磨損后 刃口尺寸有的增大 有的減小 增大尺寸有 R R 它在沖孔凸模上相當(dāng)于落料凹模尺寸 故0 834 0 61 03 152 按一般落料凹尺寸公式計(jì)算 由文獻(xiàn) 3 表 3 8 得因數(shù) x 為 對(duì) 0 50 時(shí) x 0 5 對(duì)0 84 0 89 R R 0 24 時(shí) x 0 5 所以有0 613 03 52 33 4d 33 4 0 5 0 8 33 3 0 8 4 0 2 18 39 8d 39 8 0 5 0 8 39 4 3 0 8 4 0 2 19 R13 1d 13 1 0 5 0 6 12 8 3 0 6 4 0 15 20 R2 15d 2 15 0 5 0 3 2 3 0 3 4 075 21 減小尺寸有 R4 8 R9 7 R12 5 R21 2 按沖孔凸模尺寸公式計(jì)算 0 4 0 6 0 0 6 由文獻(xiàn) 3 表 3 8 得因數(shù) x 為 0 24 時(shí) x 0 5 所以有 R4 8 d 4 8 0 5 0 4 5 3 04 01 22 R9 7d 9 7 0 5 0 6 10 3 04 6 015 9 23 R12 5d 12 5 0 5 0 6 12 8 3 04 6 015 24 R21 2 d 21 2 0 5 0 6 21 5 3 04 6 015 25 由文獻(xiàn) 3 表 3 5 得 Zmin 0 460mm 凸模尺寸按凹模實(shí)際尺寸配做 保證雙邊間隙為 0 460mm 具體零件尺寸看零件圖 3 6 凸模 凹模 凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 三個(gè)沖孔的圓形凸模 由于模具需要在凸模外面裝推件塊 因此設(shè)計(jì)成直柱的形塊 尺 寸標(biāo)注如下圖 3 3 所示 大凸模 小凸模 圖 3 3 凸模零件圖 凹模的刃口形式 考慮到生產(chǎn)批量較大 所以采用刃口強(qiáng)度較高的凹模 如圖 3 4 所示 的刃口形式 凹模的外形尺寸 由文獻(xiàn) 3 式 4 7 式 4 8 計(jì)算 H kb 0 35 90 71 31 7mm 取 H 32mm C 1 5H 48mm 尺寸標(biāo)注如下圖所示 10 圖 3 4 凹模零件圖 本模具為復(fù)合沖裁模 因此除沖孔凸模和落料凹模外 還會(huì)有一個(gè)凸凹模 凸凹模是本 復(fù)合模中的關(guān)鍵零件 由于它擔(dān)負(fù)著內(nèi) 外形尺寸的限制 刃口高度 h 值更不宜過大 否則 會(huì)因積料較多而增大對(duì)內(nèi)壁的脹力和摩擦力 凸凹模的結(jié)構(gòu)簡圖如下圖 3 5 所示 校核凸凹 模的強(qiáng)度 由文獻(xiàn) 3 式 4 7 得凸凹模的最小壁厚 m 1 5t 4 5mm 而實(shí)際最小壁厚為 9 3 mm 故 符合強(qiáng)度要求 刃口高度 h 取為 9 為沖壓零件厚度的三倍 高度適中 凸凹模的外刃口尺 寸按凹模尺寸配制并保證雙面間隙為 0 460mm 凸凹模兩小孔中心與邊緣距離尺寸 12 8mm 的公差 應(yīng)比零件圖所標(biāo)精度高 3 4 級(jí) 即定為 12 8 05 同理中心大孔與上下邊緣距離尺寸定為 45 35 左右邊緣距離尺寸定為08 36 36 08 11 圖 3 5 凸凹模零件圖 3 7 模具總體設(shè)計(jì)及主要零部件設(shè)計(jì) 3 7 1 模具總休裝配設(shè)計(jì) 該復(fù)合沖裁模將凹模及小凸模裝在上模上 為典型的倒裝結(jié)構(gòu) 兩個(gè)導(dǎo)料銷控制條料送進(jìn)的導(dǎo)向 固定擋料銷控制送料的進(jìn)距 卸料采用彈性卸料裝置 彈性卸料裝置由卸料板 卸料螺釘和彈性橡膠組成 沖制的工件由推桿 推板 推銷和推件 塊組成的剛性推件裝置推出 沖孔的廢料可通過凸凹模的內(nèi)孔從沖床臺(tái)面孔漏下 滑塊帶動(dòng)上?；厣龝r(shí) 卸料裝置將箍在凸凹模上的條料卸下 推件裝置將卡在落料凹模 與沖孔凸模之間的沖件推落在下模上面 而卡在凸凹模內(nèi)的沖孔廢料是在一次次沖裁過程中 由沖孔凸模逐次向下推出的 將推落在下模上面的沖孔件取走后又可進(jìn)行下一次沖壓循環(huán) 12 1 內(nèi)六角圓柱頭鏍釘 2 卸料鏍釘 3 導(dǎo)柱 4 橡皮 5 定位銷 6 導(dǎo)套 7 打料銷 8 打料板 9 內(nèi)六角圓柱頭鏍釘 10 打料桿 11 模柄 12 內(nèi)六角圓柱頭鏍釘 13 銷釘 14 上模座 15 上墊板 16 大凸模 17 凸模固定板 18 小凹模 19 推件器 20 凹模 21 卸料板 22 凸凹模 23 凸凹模固定板 24 下墊板 25 銷釘 26 下模座 圖 3 6 復(fù)合模裝配圖 為了較直觀反映復(fù)合模具三維設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)繪制了模具 PRO E 三維圖 并作出爆炸圖 下圖 3 7 圖 3 8 為本模具 PRO E 三維圖截圖 13 圖 3 7 復(fù)合模 PRO E 三維圖 1 圖 3 8 復(fù)合模 PRO E 三維圖 2 14 下圖 3 9 圖 3 10 為本模具 PRO E 三維圖爆炸圖截圖 圖 3 9 復(fù)合模 PRO E 三維爆炸圖 1 圖 3 10 復(fù)合模 PRO E 三維爆炸圖 2 3 7 2 卸料橡皮墊的設(shè)計(jì)計(jì)算 1 確定橡皮墊的自由高度 H 沖模工作行程 t 1 1 3 1 1 5mm 3 w 26 根據(jù)橡皮墊工作行程的取值范圍 橡皮墊的自由高度為 H 0 25 0 30 mm 3 w 27 取 0 25 計(jì)得 H 20mm 2 確定橡皮墊的安裝高度 fix H 0 90 18mm 3 fixH 15 28 3 確定橡皮墊的平面尺寸 根據(jù)本沖裁模的結(jié)構(gòu) 橡皮墊設(shè)計(jì)成圓形 由前面計(jì)算得落料力 Pr 16 5 kn 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)初定四塊橡皮墊 每塊橡皮墊分擔(dān)的壓 力為 P r 4 16500 4 4125 N 卸料鏍釘選用 M12 所以 d 15mm 由文獻(xiàn) 2 表 3 1 42 計(jì) 算得 D q Fd27 1 5 2 417 48mm 3 29 3 7 3 模柄設(shè)計(jì) 模柄的作用是固定上模座于壓力機(jī)滑塊上時(shí)使模具的壓力中心與壓力機(jī)的壓力中心保證 一致 模柄的長度不得大于壓力機(jī)滑塊里模柄孔的深度 模柄直徑應(yīng)與模柄孔一致 本模具 選用凸緣模柄 由鏍釘將模柄與上模座連在一起 根據(jù)所選擇的沖床為 J23 63 由文獻(xiàn) 2 表 1 4 22 得 模柄孔尺寸為 50 70 由文獻(xiàn) 2 表 5 2 26 得 選用模柄 50mm d 23mm 91mm 1L 則模柄 A50 91 JB T 7646 6 1994 材料為 45 技術(shù)條件按 JB T 7653 1994 的規(guī)定 3 7 4 模架設(shè)計(jì) 本彎曲模選用中等精度 中 小尺寸沖壓件的后側(cè)導(dǎo)柱模架 兩導(dǎo)柱和導(dǎo)套分別裝在上 下模座后側(cè) 凹模面積是導(dǎo)套前的有效區(qū)域 送料及操作方便 縱向 橫向送料 主要適用 于一般精度要求的沖模 不宜用于大型模具 因有彎曲力矩 上模座在導(dǎo)柱上運(yùn)動(dòng)不平穩(wěn) 再根據(jù)凹模設(shè)計(jì)的結(jié)果 由文獻(xiàn) 2 表 5 1 3 得 選用模架 300 300 190 230 I GB T 2851 3 技術(shù)條件按 JB T8050 1990 的規(guī)定 所以 上模座 L B H 300mm 300mm 50mm 下模座 L B H 300mm 300mm 50mm 導(dǎo) 柱 d L 32mm 200mm 導(dǎo) 套 d L D 32mm 110mm 43mm 3 7 5 墊板設(shè)計(jì) 墊板的作用是直接承受和擴(kuò)散凸模傳來的沖壓力 以減小上模板所承受的單位壓力 保 護(hù)凸模頂端面的上模板面不被凸模頂端壓陷 墊板用 45 鋼制造 淬火硬度為 HRC43 48 上下面須磨平 保證平行 本模具上 下墊 板厚度均取 10mm 長 寬尺寸取與凹模長 寬一樣 3 7 6 凸模 凸凹模固定板設(shè)計(jì) 16 凸模要借助于凸模固定板才能安裝在上模板上 凸模固定板厚度可取為凹模厚度的 0 6 0 8 倍 長寬尺寸比凹模的對(duì)應(yīng)尺寸略小或相同 以減小沖模形成的危險(xiǎn)區(qū)的面積 凸 模裝入凸模固定板的部位與固定板呈過渡配合 即 H7 m6 凸模裝入固定板后 其頂面要與 固定板頂面一起磨平 由于凹模的厚度已定為 32mm 所以凸模固定板根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)定為 20mm 外形尺寸同凹模 大小相同 同理 凸凹模固定板厚度取為 20mm 長 寬尺寸同于凹模 3 7 7 卸料板設(shè)計(jì) 由于本零件厚度為 3mm 較薄 精度和平整度要求也較高 所以本復(fù)合模采用彈性卸料 裝置 卸料力由橡皮產(chǎn)生 卸料孔與凸模的單邊間距取板料厚度的 0 1 0 2 倍 卸料板長 寬尺寸取與凹模長 寬一樣的尺寸 所以 卸料板厚度取為 15mm 長 寬分別為 180mm 和 186mm 3 7 8 推件裝置設(shè)計(jì) 由于本沖載模為復(fù)合模 所以要用到推 頂 件裝置 通過它的動(dòng)作將卡在凹模內(nèi)的制 件推出來 本模具采用剛性推件裝置 它安裝在上模上 其動(dòng)作過程為 沖裁結(jié)束 上模隨 滑塊一起上升時(shí) 裝在模柄孔內(nèi)的打料桿在橫鐵的阻擋下下落 并通過打料板 打料銷 推 下推件器 將制件從凹模中推出 3 7 9 模具的閉合高度 復(fù)合模閉合高度是指沖床運(yùn)行到最下點(diǎn)時(shí)模具工作狀態(tài)的高度 故模具閉合高度為 60123125201523sbgajfktdnHHHm 3 30 其中 g dnmHHm sbajfkt模 具 閉 合 高 度上 模 座 厚 度上 墊 板 厚 度 凸 模 固 定 板凹 模 厚 度沖 壓 件 厚 度 卸 料 板 厚 度 橡 皮 工 作 時(shí) 閉 合 厚 度 凸 凹 模 固 定 板 厚 度 下 墊 板 厚 度下 模 座 厚 度 17 3 8 沖壓設(shè)備的選擇 3 8 1 公稱壓力的選擇 選擇壓力機(jī)時(shí) 要根據(jù)模具結(jié)構(gòu)來確定 當(dāng)施力行程較大時(shí) 50 60 即沖壓0P 總 時(shí)工藝力的總和不能大于壓力機(jī)公稱壓力的 50 60 壓力機(jī)的公稱壓力要大于沖裁力 由上面計(jì)算得沖裁力 所以初選壓力機(jī)的公稱壓力為 630KN 即 J23 63 型048 3Pkn 開式可傾壓力機(jī) 3 8 2 行程次數(shù) 選擇用于彎曲的壓力機(jī)的行程次數(shù)主要考慮以下因素 1 考慮操作方式 進(jìn) 出料速度的快慢 2 沖壓時(shí) 送料與退料需要的過程限制了行程次數(shù)增加 3 該件為大批量生產(chǎn) 要以較大的行程次數(shù)來提高生產(chǎn)效率 J23 63 型壓力機(jī)的行程次數(shù)有 45 次 min 和 90 次 min 等 依據(jù)上述因素綜合分析 選 擇 90 次 min 3 8 3 滑塊行程 S 滑塊行程是指滑塊的最大運(yùn)動(dòng)距離 即曲柄旋轉(zhuǎn)一周 上死點(diǎn)至下死點(diǎn)的距離 其值為 曲柄半徑的兩倍 S 2R 選擇用于彎曲的壓力機(jī)的滑塊行程主要考慮以下因素 1 要保證毛坯放進(jìn)和工件取出 應(yīng)使滑塊行程大于工件高度的兩倍以上 2ZSH 2 該件為大批量生產(chǎn) 需要以限制行程來增加行程次數(shù) 提高生產(chǎn)效率 J23 63 型壓力機(jī)的滑塊行程為 120mm 大于工件高度的兩倍 滿足電極板彎曲時(shí)的沖壓 行程 即 2106ZSH 3 8 4 閉合高度 壓力機(jī)的閉合高度是指滑塊在下死點(diǎn)時(shí) 滑塊底面到工作臺(tái)上平面之間的距離 壓力機(jī)的閉合高度可以通過調(diào)整連桿長度來改變其大小 將連桿調(diào)至最短時(shí) 閉合 高度最大 稱最大閉合高度 將連桿調(diào)至最長時(shí) 閉合高度最小 稱最小閉合高度 J23 63 型壓力機(jī)的最大閉合高度為 360mm 連桿調(diào)節(jié)量為 90mm 故最小閉合高度為 270mm 當(dāng)壓力機(jī)工作臺(tái)面上有墊板時(shí) 用壓力機(jī)的閉合高度減去墊板厚度 就是壓力機(jī)的 裝模高度 沒有墊板的壓力機(jī) 其裝模高度與閉合高度相等 模具的閉合高度是指壓力機(jī)滑塊在下止點(diǎn)位置時(shí) 模具上模座上平面至下模座下平 18 面之間的距離 它與壓力機(jī)的配合應(yīng)該遵守下列關(guān)系 3 maxmin 5 1036027018ddHH 31 如果壓力機(jī)上不設(shè)置墊板 本例所設(shè)計(jì)的模具閉合高度 H 在 275 325 mm 之間 加上墊 板 模具閉合高度 H 就減小 式中 max ind壓 力 機(jī) 的 最 大 閉 合 高 度 m 壓 力 機(jī) 的 最 小 閉 合 高 度 模 具 的 閉 合 高 度 H壓 力 機(jī) 墊 板 厚 度 3 8 5 工作臺(tái)面尺寸 壓力機(jī)工作臺(tái)尺寸應(yīng)大于下模周界 50 70mm J23 63 型的壓力工作臺(tái)尺寸 前后 左 右 為 480mm 710mm 那么 設(shè)計(jì)時(shí)模具的下模座 寬 長 不要超過 480mm 710mm 3 8 6 模柄孔尺寸 那么 設(shè)計(jì)時(shí)模具的模柄尺寸要與模柄孔匹配 507m 直 徑 深 度 為 綜上所述 選用開式雙柱可傾壓力機(jī) J23 63 符合本模具設(shè)計(jì) 其具體各參數(shù)如下所示 公稱壓力 630KN 滑塊行程 120mm 最大閉合高度 360mm 連桿調(diào)節(jié)量 90mm 工作臺(tái)尺寸 前后 左右 480 710 工作臺(tái)板厚度 mm 90mm 模柄孔尺寸 直徑 mm 深度 mm 50 70 傾斜角度 03 3 9 本章小結(jié) 本章分析了加工摩托車 7702 轉(zhuǎn)向鎖支架第一道工序沖孔落料的工藝 根據(jù)零件的特點(diǎn) 以及廠里的要求 設(shè)計(jì)計(jì)算并確定復(fù)合模各零件尺寸 完成了沖孔落料復(fù)合模總體設(shè)計(jì) 繪 制出模具裝配圖與三維圖 本章重點(diǎn)與難點(diǎn)是凸凹模刃口尺寸的計(jì)算 因?yàn)樗鼘⒅苯佑绊懥?件的質(zhì)量 19 第 4 章 彎曲模設(shè)計(jì) 4 1 彎曲件工藝分析 彎曲件零件圖如下圖 4 1 所示 圖 4 1 彎曲件零件圖 本加工彎曲件是 U 形件 零件圖中的尺寸公差未注的為 IT14 大批量生產(chǎn) 材料為 Q235 該工件的彎曲圓角半徑為 3mm 大于最小彎曲半徑 rmin 0 4t 0 4 3 1 2mm 故該工件 形狀 尺寸 精度均滿足彎曲工藝的要求 可以采用彎曲工序加工 4 2 彎曲工藝計(jì)算 4 2 1 彎曲件回彈值的計(jì)算 1 時(shí)屬于小變形程度 而 時(shí)屬于大變形程度 10rt 5rt 20 此零件的 屬于大變形程度 圓角半徑回彈小 不必計(jì)算 只計(jì)算凸模角 31rt 度 因?yàn)?由文獻(xiàn) 3 表 5 1 得到 90o 901o 計(jì)算凸模的中心角 4 1 0089t 其中 凸模的圓角部分的中心角 t 0 彎曲件的中心角 0 2 工件回彈問題的解決 當(dāng)工件精度要求不高或校正彎曲時(shí) 生產(chǎn)中常采取調(diào)整凸 凹模間隙的方法解決工件回彈問題 4 2 2 彎曲力的計(jì)算 1 U 形件自由彎曲的彎曲力 220 70 71340 18bfKtP Nr 4 2 式中 K 安全系數(shù) 取 1 b 彎曲件寬度 mm t 板料厚度 mm 材料抗拉強(qiáng)度 MPa b r 彎曲內(nèi)半徑 mm 2 校正彎曲的彎曲力 4 3 PAp c 式中 由文獻(xiàn) 3 表 5 7 p 取值為 100MPa 面積 A 按不平投影面積計(jì)算 4 4 26431m 故 4 5 6200PApN c 接觸彎曲力和校正彎曲力 4 6 182918 2K 0fc 21 頂件力 4 7 0 8 1084QPN f 校正彎曲力最大是在壓力機(jī)工作到下死點(diǎn)的位置 且校正力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于自由彎曲力 或接 觸彎曲力 而在彎曲工作過程中 二者又不是同時(shí)存在 因此 只計(jì)算校正力 即 4 8 21 PKN 0c 以上各式中 Kp b 2系 數(shù) 一 般 取 K 1 3 B彎 曲 線 長 度 mt板 料 厚 度 材 料 抗 拉 強(qiáng) 度 MPaA校 正 部 分 投 影 面 積 單 位 面 積 上 的 校 正 力 4 3 彎曲模零件設(shè)計(jì)計(jì)算 4 3 1 彎曲模工作部分尺寸計(jì)算 1 凸模圓角半徑 由于此彎曲件圓角半徑 r 3mm 較小 凸模圓角半徑可取 min3 prr p但 4 9 min0 431 2rtm 2 凹模圓角半徑 凹模圓角半徑不能過小 以免增加彎曲力 擦傷工件表面 此工件兩邊彎曲高度相同 屬于對(duì)稱彎曲 凹模兩邊圓角半徑 應(yīng)取大小一致 凹模圓角半徑 一般按材料厚度 t 來選dr dr 取 24 23 39dt ttm d時(shí) 取 r所 以 取 3 凹模工作部分深度的設(shè)計(jì)計(jì)算 凹模工作部分的深度將決定板料的進(jìn)模深度 同時(shí)也影響到彎曲件直邊的平直度 對(duì)工 件的尺寸精度造成一定的影響 一般情況下 U 形彎曲模凹模工作部分深度可查相關(guān)設(shè)計(jì)資 料即能滿足彎曲件的要求 此彎曲直邊高度為 18 3mm 板厚為 3mm 由文獻(xiàn) 3 表 5 10 得 凹模工作部分深度 025lm 4 凸 凹模間隙 22 彎曲模的凸凹模間隙是指單邊間隙 Z 間隙越小 則彎曲力越大 間隙過小 會(huì)使制件 邊部厚變薄 降低凹模壽命 間隙過大 則回彈大 降低制件精度 凸 凹模間隙 Z 可按下 式計(jì)算 Z t Ct 4 10 式中 Z 彎曲模凸 凹模單邊間隙 t 材料厚度 基本尺寸 C 間隙系數(shù) 由文獻(xiàn) 3 表 5 11 得 C 0 04 所以 Z 3 0 04 3 3 12mm 4 11 5 凸 凹模橫向尺寸及公差 由于此工件標(biāo)注為外形尺寸 所以以凹模為準(zhǔn) 間隙取在凸模上 凹模橫向尺寸為 0 74 0 185011 64 6322ddA m 4 12 凸模橫向尺寸為 0 00 185 185 185 63 739pdZ 4 13 式中 凸 凹模橫向尺寸 mm pAd Z 單邊間隙 mm 彎曲件的尺寸公差 mm 尺寸 64mm 公差按 IT14 級(jí)選取 故 0 74mm 凸 凹模的制造公差 一般按 IT7 IT9 級(jí)選取 p d 4 3 2 彎曲模其他零件的設(shè)計(jì)和選用 1 彈頂器 彈頂器采用聚氨酯橡膠做彈性元件 彈性元件的高度按凸模工件進(jìn)入凹模 深度 5 倍的值選取 彈頂器如圖 4 4 所示 23 圖 4 4 彈頂器結(jié)構(gòu)圖 2 定位 彎曲件彎曲精度與定位有很大的關(guān)系 定位采用定位板對(duì)毛坯外形進(jìn)行定位 可以保證 精度符合設(shè)計(jì)要求 同時(shí)也使得生產(chǎn)操作較為簡單 4 3 3 彎曲模閉合高度的設(shè)計(jì)計(jì)算 彎曲模閉合高度是指沖床運(yùn)行到下死點(diǎn)時(shí)模具工作狀態(tài)的高度 故模具閉合高度為 4 14 4035201520sgadvmlHH m 式中 模具閉合高度 mm 上模座厚度 mmsH 凸模固定板厚度 mmg 凸模厚度 mma 彎曲件厚度 mmdH 頂件板厚度 mmv 墊板厚度 mmm 24 下模座厚度 mmlH 4 4 沖壓設(shè)備的選擇 4 4 1 公稱壓力的選擇 選擇壓力機(jī)時(shí) 要根據(jù)模具結(jié)構(gòu)來確定 當(dāng)施力行程較大時(shí) 50 60 即沖壓0P 總 時(shí)工藝力的總和不能大于壓力機(jī)公稱壓力的 50 60 校正彎曲時(shí) 更要使額定壓力有足夠 的富余 一般壓力機(jī)的公稱壓力要大于校正彎曲力的 1 5 2 倍 在此取了 1 8 倍 即公稱 壓力 4 15 01 82 30 16PKN 初選壓力機(jī)的公稱壓力為 400KN 即 J23 40 型開式可傾壓力機(jī) 4 4 2 行程次數(shù) 選擇用于彎曲的壓力機(jī)的行程次數(shù)主要考慮以下因素 1 考慮操作方式 進(jìn) 出料速度的快慢 2 彎曲時(shí) 金屬變形需要過程限制了行程次數(shù)增加 3 該件為大批量生產(chǎn) 要以較大的行程次數(shù)來提高生產(chǎn)效率 J23 40 型壓力機(jī)的行程次數(shù)有 45 次 min 和 90 次 min 等 依據(jù)上述因素綜合分析 選 擇了 45 次 min 4 4 3 滑塊行程 S 滑塊行程是指滑塊的最大運(yùn)動(dòng)距離 即曲柄旋轉(zhuǎn)一周 上死點(diǎn)至下死點(diǎn)的距離 其值為 曲柄半徑的兩倍 S 2R 選擇用于彎曲的壓力機(jī)的滑塊行程主要考慮以下因素 1 要保證毛坯放進(jìn)和工件取出 應(yīng)使滑塊行程大于工件高度的兩倍以上 2ZSH 2 該件為大批量生產(chǎn) 需要以限制行程來增加行程次數(shù) 提高生產(chǎn)效率 J23 40 型壓力機(jī)的滑塊行程為 100mm 大于工件高度的兩倍 滿足電極板彎曲時(shí)的沖壓 行程 即 2103ZSH 4 4 4 模具閉合高度 壓力機(jī)的閉合高度是指滑塊在下死點(diǎn)時(shí) 滑塊底面到工作臺(tái)上平面之間的距離 壓力機(jī)的閉合高度可以通過調(diào)整連桿長度來改變其大小 將連桿調(diào)至最短時(shí) 閉合 25 高度最大 稱最大閉合高度 將連桿調(diào)至最長時(shí) 閉合高度最小 稱最小閉合高度 J23 40 型壓力機(jī)的最大閉合高度為 330mm 連桿調(diào)節(jié)量為 65mm 故最小閉合高度為 265mm 當(dāng)壓力機(jī)工作臺(tái)面上有墊板時(shí) 用壓力機(jī)的閉合高度減去墊板厚度 就是壓力機(jī)的 裝模高度 沒有墊板的壓力機(jī) 其裝模高度與閉合高度相等 模具的閉合高度是指壓力機(jī)滑塊在下止點(diǎn)位置時(shí) 模具上模座上平面至下模座下平 面之間的距離 它與壓力機(jī)的配合應(yīng)該遵守下列關(guān)系 4 16 maxmin 5 103026107ddHH 如果壓力機(jī)上不設(shè)置墊板 本例所設(shè)計(jì)的模具閉合高度 H 在 275 325 mm 之間 加上墊 板 模具閉合高度 H 就減小 式中 max ind壓 力 機(jī) 的 最 大 閉 合 高 度 m 壓 力 機(jī) 的 最 小 閉 合 高 度 模 具 的 閉 合 高 度 H壓 力 機(jī) 墊 板 厚 度 4 4 5 工作臺(tái)面尺寸 壓力機(jī)工作臺(tái)尺寸應(yīng)大于下模周界 50 70mm J23 40 型的壓力工作臺(tái)尺寸 前后 左 右 為 460mm 700mm 那么 設(shè)計(jì)時(shí)模具的下模座 寬 長 不要超過 460mm 700mm 4 4 6 模柄孔尺寸 那么 設(shè)計(jì)時(shí)模具的模柄尺寸要與模柄孔匹配 507m 直 徑 深 度 為 綜上所述 選用開式雙柱可傾壓力機(jī) J23 40 符合本模具設(shè)計(jì) 其具體各參數(shù)如下所示 公稱壓力 400KN 滑塊行程 100mm 最大閉合高度 330mm 連桿調(diào)節(jié)量 65mm 工作臺(tái)尺寸 前后 左右 460 700 模柄孔尺寸 直徑 mm 深度 mm 50 70 傾斜角度 03 4 5 模具總裝配及其零部件設(shè)計(jì) 4 5 1 模具總裝配圖設(shè)計(jì) 下圖 4 5 所示為本設(shè)計(jì)的模具總裝配圖 26 1 下模座 2 頂桿 3 墊板 4 8 10 11 20 內(nèi)六角圓柱頭鏍釘 5 頂件板 6 凹模固定板 7 定位板 9 凸模固定板 12 模柄 13 14 15 銷釘 16 模座 17 導(dǎo)套 18 凸模 19 凹模 21 導(dǎo)柱 圖 4 5 彎曲模裝配圖 為了能夠較直觀反映彎曲模具三維設(shè)計(jì) 本模具設(shè)計(jì)也繪制了 PRO E 三維圖 并作出爆 炸圖 圖 4 6 圖 4 7 為彎曲模具 PRO E 三維圖截圖 27 圖 4 6 彎曲模 PRO E 立體圖 1 圖 4 7 彎曲模 PRO E 立體圖 2 下圖 4 8 圖 4 9 為彎曲模具 PRO E 三維圖爆炸圖截圖 28 圖 4 8 彎曲模 PRO E 三維爆炸圖 1 圖 4 9 彎曲模 PRO E 三維爆炸圖 2 4 5 2 凹模 尺寸 設(shè)計(jì) 凹模采用矩形四方狀結(jié)構(gòu) 采用左右兩邊各一塊結(jié)構(gòu)組成凹模 具體如零件圖所示 通 過凹模固定板進(jìn)行螺釘固定的方式來固定 考慮到凹模的磨損和保證沖件的質(zhì)量 凹模刃口 采用圓角結(jié)構(gòu) 凹模圓角半徑不能過小 以免增加彎曲力 擦傷工件表面 由前面計(jì)算得凹 模圓角半徑取為 9mm 凹模輪廓尺寸計(jì)算如下 由于零件彎曲部分尺寸為 33mm 所以凹模刃口部分略大于零件尺寸 取為 34mm 單邊凹 模厚度取為 28mm 寬度為 100mm 高度取為 54mm 由文獻(xiàn) 3 表 5 10 得凹模工作部分深度 而頂件板高度取為 20mm 所以凹模高度 L 25 20 9 54mm 具體如零件圖所025lm 示 凹模的材料選用 Cr12 工作部分熱處理淬硬 62HRC 64HRC 29 4 5 3 凸模 尺寸 設(shè)計(jì) 凸模結(jié)構(gòu)如圖所示 通過螺釘與銷釘固定在凸模固定板上 由于變曲件圓角半徑較小 所以凸模圓角半徑取與彎曲件圓角半徑相同 即 大于凸模最小圓角半徑 符3prm 合生產(chǎn)實(shí)際要求 凸模輪廓尺寸設(shè)計(jì)如下 凸模寬度取與零件寬度尺寸相同 為 33mm 橫向尺寸由前面計(jì)算得為 高0 185739m 度取為 22 9 8 6 5 50mm 其中 22mm 為凸模工作部分尺寸 9mm 為凹模圓角半徑尺寸 8mm 為定位板高度 6 為螺釘高度 5 為上模與下模最少間隙 凸模的材料選用與凹模材料相同 為 Cr12 工作部分熱處理淬硬 58 HRC 62HRC 4 5 4 模架設(shè)計(jì) 模架是沖模全部零件安裝的基體 又承受和傳遞沖壓力 因此要求它們具有足夠的強(qiáng)度 剛度和足夠大的尺寸等等 本彎曲模選用對(duì)角導(dǎo)柱模架 兩導(dǎo)柱 導(dǎo)套分別裝在上 下模座對(duì)角側(cè) 上模座 L B H 190mm 162mm 40mm 下模座 L B H 270mm 220mm 50mm 導(dǎo) 柱 d L 32mm 190mm 導(dǎo) 套 d L D 32mm 77mm 45mm 4 5 5 凹模固定板設(shè)計(jì) 凹模固定板結(jié)構(gòu)類似于凹模結(jié)構(gòu) 左 右部分分別固定凹模左 右部分 模具工作的牢 固 可靠主要看固定板對(duì)凸 凹模固定的可靠性 所以凹模固定板的設(shè)置也是模具設(shè)計(jì)的重 要一環(huán) 而本彎曲模具更是如此 由于本模具中的凹模不同于一般凹模 它是由左右兩部分 組成的 而凹模橫向尺寸是靠兩部分組合而來 所以凹模兩部分之間的配合就顯得非常重要 了 凹模固定板長 寬 高分別設(shè)計(jì)為 30mm 100mm 54mm 凹模固定板材料選擇 45 鋼 4 5 6 凸模固定板設(shè)計(jì) 凸模只有借助于凸模固定板才能安裝在上模板上 凸模固定板的厚度可取凹模的 0 6 0 8 倍 長 寬尺寸比凹模的對(duì)應(yīng)尺寸略小或相同 以減小沖模形成的危險(xiǎn)區(qū)的面積 凸模裝入 凸模固定板的部位與固定板呈過渡配合 即 H7 m6 凸模裝入固定板后 其頂面要與固定板 頂面一起磨平 4 5 7 模柄的設(shè)計(jì) 模柄的作用是固定上模座于壓力機(jī)滑塊上時(shí)使模具的壓力中心與壓力機(jī)的壓力中心保證 一致 所以 模柄的長度不得大于壓力機(jī)滑塊里模柄孔的深度 模柄直徑應(yīng)與模柄孔一致 30 為了保證較高的同軸度和垂直度 適用于中型模具 所以本模具采用壓入式模柄 本模柄與 上模板壓入時(shí)呈 H7 n6 配合 模柄裝入后要與上模板一起磨平頂面 并與模柄軸線有良好 的垂直度 根據(jù)所選擇的沖床為 J23 40 由文獻(xiàn) 2 表 1 4 22 得 模柄孔尺寸為 50 70 由文 獻(xiàn) 2 表 5 2 24 得 選用模柄 50mm 40mm 110mm 則模柄 A50 110 d 1L JB T 7646 1 材料為 45 技術(shù)條件按 JB T 7653 1994 的規(guī)定 4 6 本章小結(jié) 本章對(duì)彎曲件加工工藝進(jìn)行了全面的分析 根據(jù)零件的特點(diǎn)以及廠里的要求 詳細(xì)的設(shè) 計(jì)和計(jì)算模具各部分結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)出合理的彎曲模具 凸 凹模刃口尺寸直接影響彎曲件的質(zhì) 量 所以本章難點(diǎn)與重點(diǎn)是對(duì)凸 凹模刃口尺寸的計(jì)算 31 結(jié) 論 模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低 已成為衡量一個(gè)國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志 因?yàn)槟?具在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量 效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力 經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn) 從 1997 年 到 2000 年 對(duì) 80 多家國有專業(yè)模具廠實(shí)行增值稅返還 70 的優(yōu)惠政策 以扶植模具工業(yè)的 發(fā)展 所有這些 都充分體現(xiàn)了國務(wù)院和國家有關(guān)部門對(duì)發(fā)展模具工業(yè)的重視和支持 本設(shè)計(jì)就是本著這個(gè)思想對(duì)產(chǎn)品模具進(jìn)行分析設(shè)計(jì) 力求設(shè)計(jì)出技術(shù)水平高 經(jīng)濟(jì)效益 好的模具 同時(shí)也圍繞著對(duì)新產(chǎn)品開發(fā) 新產(chǎn)品投入生產(chǎn)這個(gè)理念展開設(shè)計(jì) 摩托車 7702 轉(zhuǎn)向鎖支架零件形狀較為簡單 所以加工工藝也不復(fù)雜 通過對(duì)零件圖的綜合分析與大長江 公司的實(shí)際生產(chǎn)要求 設(shè)計(jì)出了最可行的加工方案 零件從坯料到完全成形 本設(shè)計(jì)共用到 了兩套模具 即 沖孔落料復(fù)合模與彎曲模 本復(fù)合模具有生產(chǎn)率高 精度高的特點(diǎn) 加工 過程又不會(huì)影響制品尺寸 且下料部分與沖孔部分的毛頭方向相同 這非常符合大長江公司 的實(shí)際生產(chǎn)要求 對(duì)大長江能保持全國摩托車行業(yè)的領(lǐng)先地位也有一定的促進(jìn)作用 兩套模具的設(shè)計(jì)過程中使用了先進(jìn)的 CAD CAM 技術(shù)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì) 在保證模具高精度的 同時(shí)簡化了傳統(tǒng)的繁瑣計(jì)算過程 使得設(shè)計(jì)更為便捷 由此可以看到 在大型級(jí)進(jìn)模 高精 密 高復(fù)雜性 高技術(shù)含量先進(jìn)模具的設(shè)計(jì)中 使用先進(jìn)的 CAD CAE CAM 技術(shù)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì) 會(huì)是一條必經(jīng)之路 32 參考文獻(xiàn) 1 盧險(xiǎn)峰 模具學(xué)導(dǎo)論 M 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2007 7 2 肖祥苫 王孝培 中國工程模具大典 第 4 卷 沖壓模具設(shè)計(jì) M 北京 電子工業(yè)出版 社 2007 3 3 吳伯杰 沖壓工藝與模具 M 北京 電子工業(yè)出版 4 王芳 冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo) M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 5 二代龍震工作室 沖壓模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 二版 M 北京 電子工業(yè)出版社 6 陳錦昌 計(jì)算機(jī)工程制圖 M 廣州 華南理工大學(xué)出版社 7 李柱 互換性與測(cè)量技術(shù) M 北京 高等教育出版社 8 周四新 Pro ENGINEER Wildfire 2 0 實(shí)例教程 M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2005 7 9 肖祥芷 沖壓模具設(shè)計(jì) M 北京 電子工業(yè)出版社 2007 3 33