《汽車備輪架加固板的模具設(shè)計畢業(yè)設(shè)計論文》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《汽車備輪架加固板的模具設(shè)計畢業(yè)設(shè)計論文（47頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第一章 緒論 1.1 中國沖壓模具現(xiàn)狀 根據(jù)考古發(fā)現(xiàn)，早在2000多年前，我國已有沖壓模具被用于制造銅器，證明了中國古代沖壓成型和沖壓模具方面的成就在世界領(lǐng)先。1953年，長春第一汽車制造廠在中國首次建立了沖模車間，該廠于1958年開始制造汽車覆蓋件模具。我國于20世紀(jì)60年代開始生產(chǎn)精沖模具。在走過了漫長的發(fā)展道路之后，目前我國已形成了300多億元（未包括港、澳、臺的統(tǒng)計數(shù)字，下同。）各類沖壓模具的生產(chǎn)能力。 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50多噸的模具。為中檔轎車配套的覆蓋件模具國內(nèi)也能生產(chǎn)了。精度達到1~2μm，壽命2億次左右的多工位級進模國

2、內(nèi)已有多家企業(yè)能夠生產(chǎn)。表面粗糙度達到Ra≦1.5μm的精沖模，大尺寸（Φ≧300mm）精沖模及中厚板精沖模國內(nèi)也已達到相當(dāng)高的水平。 模具CAD/CAM技術(shù)狀況 ? 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)是我國第一個自行開發(fā)的模具CAD/CAM系統(tǒng)。由華中工學(xué)院和北京模具廠等于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。20世紀(jì)90年代以來，國內(nèi)汽車行業(yè)的模具設(shè)計制造中開始采用CAD/CAM

3、技術(shù)。國家科委863計劃將東風(fēng)汽車公司作為CIMS應(yīng)用示范工廠，由華中理工大學(xué)作為技術(shù)依托單位，開發(fā)的汽車車身與覆蓋件模具CAD/CAPP/CAM集成系統(tǒng)于1996年初通過鑒定。在此期間，一汽和成飛汽車模具中心引進了工作站和CAD/CAM軟件系統(tǒng)，并在模具設(shè)計制造中實際應(yīng)用，取得了顯著效益。1997年一汽引進了板料成型過程計算機模擬CAE軟件并開始用于生產(chǎn)。 模具CAD/CAM技術(shù)能顯著縮短模具設(shè)計與制造周期，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，已成為人們的共識。在“八五”、“九五”期間，已有一大批模具企業(yè)推廣普及了計算機繪圖技術(shù)，數(shù)控加工的使用率也越來越高，并陸續(xù)引進了相當(dāng)數(shù)量的CAD/C

4、AM系統(tǒng)。如美國EDS的UG，美國Parametric Technology公司的Pro/Engineer，美國CV公司的CADS5，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)計和模具結(jié)構(gòu)圖的設(shè)計均已實現(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)。且模具的參數(shù)化設(shè)計也開始走向少數(shù)模具廠家技術(shù)開發(fā)的領(lǐng)域。在沖壓成型

5、CAE軟件方面，除了引進的軟件外，華中科技大學(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產(chǎn)權(quán)的軟件，并已在生產(chǎn)實踐中得到成功應(yīng)用，產(chǎn)生了良好的效益。 ? 快速原型(RP)與傳統(tǒng)的快速經(jīng)濟模具相結(jié)合，快速制造大型汽車覆蓋件模具，解決了原來低熔點合金模具靠樣件澆鑄模具，模具精度低、制件精度低，樣件制作難等問題，實現(xiàn)了以三維CAD模型作為制模依據(jù)的快速模具制造，并且保證了制件的精度，為汽車行業(yè)新車型的開發(fā)、車身快速試制提供了覆蓋件制作的保證，它標(biāo)志著RPM應(yīng)用于汽車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

6、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。 模具設(shè)計與制造能力狀況 ?? 在國家產(chǎn)業(yè)政策的正確引導(dǎo)下，經(jīng)過幾十年努力，現(xiàn)在我國沖壓模具的設(shè)計與制造能力已達到較高水平，包括信息工程和虛擬技術(shù)等許多現(xiàn)代設(shè)計制造技術(shù)已在很多模具企業(yè)得到應(yīng)用。 ? 雖然如此，我國的沖壓模具設(shè)計制造能力與市場需要和國際先進水平相比仍有較大差距。這些主要表現(xiàn)在高檔轎車和大中型汽車覆蓋件模具及高精度沖模方面，無論在設(shè)計還是加工工藝和能力方面，都有較大差距。轎車覆蓋件模具，具有設(shè)計和制造難度大，質(zhì)量和精度要求高的特點，可代表覆蓋

7、件模具的水平。雖然在設(shè)計制造方法和手段方面已基本達到了國際水平，模具結(jié)構(gòu)功能方面也接近國際水平，在轎車模具國產(chǎn)化進程中前進了一大步，但在制造質(zhì)量、精度、制造周期等方面，與國外相比還存在一定的差距。 ? 標(biāo)志沖模技術(shù)先進水平的多工位級進模和多功能模具，是我國重點發(fā)展的精密模具品種。有代表性的是集機電一體化的鐵芯精密自動閥片多功能模具，已基本達到國際水平。但總體上和國外多工位級進模相比，在制造精度、使用壽命、模具結(jié)構(gòu)和功能上，仍存在一定差距。 ? 汽車覆蓋件模具制造技術(shù)正在不斷地提高和完善，高精度、高效益加工設(shè)備的使用越來越廣泛。高性能的五軸高速銑床和三軸的高速銑床的應(yīng)用已越來越多。NC

8、、DNC技術(shù)的應(yīng)用越來越成熟，可以進行傾角加工和超精加工。這些都提高了模具型面加工精度，提高了模具的質(zhì)量，縮短了模具的制造周期。 ? 模具表面強化技術(shù)也得到廣泛應(yīng)用。工藝成熟、無污染、成本適中的離子滲氮技術(shù)越來越被認(rèn)可，碳化物被覆處理（TD處理）及許多鍍（涂）層技術(shù)在沖壓模具上的應(yīng)用日益增多。真空處理技術(shù)、實型鑄造技術(shù)、刃口堆焊技術(shù)等日趨成熟。激光切割和激光焊接技術(shù)也得到了應(yīng)用。 1.2 沖壓模具的發(fā)展重點與展望 ? 發(fā)展重點的選取應(yīng)根據(jù)市場需求、發(fā)展趨勢和目前狀況來確定?？煞譃楫a(chǎn)品重點、技術(shù)重點兩個方面來研究。 沖壓模具產(chǎn)品發(fā)展重點。 ? 沖壓模具共有7小類，并

9、有一些按其服務(wù)對象來稱呼的一些種類。目前急需發(fā)展的是汽車覆蓋件模具，多功能、多工位級進模和精沖模。這些模具現(xiàn)在產(chǎn)需矛盾大，發(fā)展前景好。 ? 汽車覆蓋件模具中發(fā)展重點是技術(shù)要求高的中高檔轎車大中型覆蓋件模具，尤其是外覆蓋件模具。高強度板和不等厚板的沖壓模具及大型多工位級進模、連續(xù)模今后將會有較快的發(fā)展。多功能、多工位級進模中發(fā)展重點是高精度、高效率和大型、高壽命的級進模。精沖模中發(fā)展重點是厚板精沖模大型精沖模，并不斷提高其精度 沖壓模具技術(shù)發(fā)展重點。 模具技術(shù)未來發(fā)展趨勢主要是朝信息化、高速化生產(chǎn)與高精度化發(fā)展。因此從設(shè)計技術(shù)來說，發(fā)展重點在于大力推廣CAD/CAE/CAM技術(shù)的應(yīng)

10、用，并持續(xù)提高效率，特別是板材成型過程的計算機模擬分析技術(shù)。模具CAD、CAM技術(shù)應(yīng)向宜人化、集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，并提高模具CAD、CAM系統(tǒng)專用化程度。 為了提高CAD、CAE、CAM技術(shù)的應(yīng)用水平，建立完整的模具資料庫及開發(fā)專家系統(tǒng)和提高軟件的實用性十分重要。從加工技術(shù)來說，發(fā)展重點在于高速加工和高精度加工。高速加工目前主要是發(fā)展高速銑削、高速研拋和高速電加工及快速制模技術(shù)。高精度加工目前主要是發(fā)展模具零件精度1μm以下和表面粗糙度Ra≦0.1μm的各種精密加工。提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度，搞好模具標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)供應(yīng)也是沖壓模具技術(shù)發(fā)展重點之一。為了提高沖壓模具的壽命，模具表面的各種強

11、化超硬處理等技術(shù)也是發(fā)展重點。 對于模具數(shù)字化制造、系統(tǒng)集成、逆向工程、快速原型/模具制造及計算機輔助應(yīng)用技術(shù)等方面形成全方位解決方案，提供模具開發(fā)與工程服務(wù)，全面提高企業(yè)水平和模具質(zhì)量，這更是沖壓模具技術(shù)發(fā)展的重點。 根據(jù)國內(nèi)和國際模具市場的發(fā)展?fàn)顩r，以及未來我國的模具行業(yè)做出調(diào)整后，將呈現(xiàn)出十大發(fā)展趨勢：一是模具日趨大型化；二是模具的精度將越來越高；三是多功能復(fù)合模具將進一步發(fā)展；四是熱流道模具在塑料模具中的比重將逐漸提高；五是氣輔模具及適應(yīng)高壓注射成型等工藝的模具將有較大發(fā)展；六是模具標(biāo)準(zhǔn)化和標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日漸廣泛；七是快速經(jīng)濟模具的前景十分廣闊；八是壓鑄模具的比例將不斷提高；九是

12、塑料模具的比例將不斷增大；十是模具技術(shù)含量將不斷提高，中高檔模具比例將不斷增大。這就是我國模具行業(yè)未來的發(fā)展趨勢。 第二章 沖孔落料復(fù)合模設(shè)計與計算 2.1.概述 沖壓工藝是塑性加工的基本加工方法之一。它主要用于加工板料零件，所以有時也叫板料沖壓。沖壓加工時，板料在模具的作用下，于其內(nèi)部產(chǎn)生使之變形的內(nèi)力。當(dāng)內(nèi)力的作用達到一定程度時，板料毛坯或毛坯的某個部位便會產(chǎn)生與內(nèi)力的作用性質(zhì)相對應(yīng)的變形，從而獲得一定的形狀. 尺寸和性能的零件。沖壓通常在冷態(tài)下進行，因此也稱為冷沖壓。 板材沖壓具有下列特點： （1） 材料利用率高。 （2） 可加工薄壁、形狀復(fù)雜的零件。 （3） 沖壓件在形狀

13、和尺寸精度方面的互換性好。 （4） 能獲得質(zhì)量輕而強度高、鋼性好的零件。 （5） 生產(chǎn)率高，操作簡單，容易實現(xiàn)機械化和自動化。 因此，沖壓工藝是一種產(chǎn)品質(zhì)量較好而且成本低的加工工藝。用它生產(chǎn)的產(chǎn)品一般還具有重量輕且剛性好的特點。板材沖壓常用的金屬材料有低碳鋼、銅、鋁、鎂合金及高塑性的合金鋼等。 沖壓工藝在汽車，電機，儀器等各種民用輕工產(chǎn)品以及航空和兵工等的生產(chǎn)方面占據(jù)十分重要的地位?，F(xiàn)代各先進工業(yè)化國家的沖壓生產(chǎn)都是十分發(fā)達的。在我國的現(xiàn)代化建設(shè)進程中，沖壓生產(chǎn)占有重要的地位。 2.2設(shè)計任務(wù) 零件名稱：汽車備輪架加固板 　 材料：08鋼板

14、 厚度：4mm 生產(chǎn)批量：大量生產(chǎn) 　 要求編制工藝方案。 圖2-1 汽車備輪架加固板零件圖? 圖2-2 汽車備輪架加固板實體圖 沖壓件的工藝分析 該零件為備輪架加固板，材料較厚，其主要作用是增加汽車備輪架強度。零件外形對稱，無尖角、凹陷或其他形狀突變，系典型的板料沖壓件。零件外形尺寸無公差要求，壁部圓角半徑， 相對圓角半徑為1.25，大于表相關(guān)資料所示的最小彎曲半徑值，因此可以彎曲成形。的八個小孔和兩個腰圓孔分別均布在零件的三個平面上，孔距有位置要求，但孔徑無公差配合。 圓孔精度不高，彎曲角為，

15、也無公差要求。 通過工藝分析，可以看出該零件為普通的厚板彎曲件，尺寸精度要求不高，主要是輪廓成形問題，又屬大量生產(chǎn)，因此可以用沖壓方法生產(chǎn)。 確定工藝方案 .1 計算毛坯尺寸 該零件的毛坯展開尺寸可按式下式計算： ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ? 2-1 上式中 ? ?? ?? ?? ?? ? 圓角半徑； ? ?? ?? ?? ?? ???板料厚度; ? ?? ?? ?? ?? ???為中性層系數(shù)，由表查得； ?? ?? ?? ?? ???，為直邊尺寸，由圖2-3可知: ?? ?? ?? ?? ?? ??

16、 2-2 ? ?? ?? ?? ?? ?? ?? 2-3 將這些數(shù)值代入，得毛坯寬度方向的計算尺寸 ?? ?? ?? ?? ?? ?? ? 2-4 ? 考慮到彎曲時板料纖維的伸長，經(jīng)過試壓修正，實際毛坯尺寸取,同理，可計算出其他部位尺寸，最后得出如圖2-3所示的彎曲毛坯的形狀和尺寸。 沖壓工序性質(zhì)和工藝方案的選擇 沖壓該零件，需要的基本工序和次數(shù)有：（a） 落料；（b） 沖孔6個；（c）沖底部孔2個；（d）沖孔；（e） 沖2個腰圓孔；（f）首次彎曲成形；（g）二次彎曲成形。

17、根據(jù)以上這些工序，可以作出下列各種組合方案。 方案一：落料——首次彎曲——二次彎曲——沖孔。 方案二：沖孔——落料——首次彎曲——二次彎曲。 方案三：沖孔，落料（連續(xù)模）——首次彎曲——二次彎曲。 方案四：沖孔，落料（復(fù)合模）——首次彎曲——二次彎曲。 對以上三種方案進行比較，可以看出： 方案一：全部沖孔工序安排在彎曲成形后進行，缺點是成形后沖孔，模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，刃磨和修理比較困難，上、下料操作也不方便。 方案二：單工序模，先沖孔再落料保證一定的精度，但主要適用于生產(chǎn)量較小或單件生產(chǎn)，生產(chǎn)率較低，且多了一模具，生產(chǎn)周期長。 方案三：從生產(chǎn)效率、模具結(jié)構(gòu)和壽命方面考慮，將落料和零件

18、上的孔組合在三套模具上沖壓，有利于降低沖裁力和提高模具壽命，同時模具結(jié)構(gòu)比較簡單，操作也較方便。但是連續(xù)模的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對制造精度的要求高，制造成本高。 方案四：落料和零件上的孔采用復(fù)合模組合沖壓，優(yōu)點是節(jié)省了工序和設(shè)備，而且有利于降低零件的生產(chǎn)成本，可以提高生產(chǎn)效率。 通過以上的方案分析，選用方案四比較合理。 .3 確定排樣方式和計算材料利用率 .1排樣的意義 沖裁件在條料、帶料或板料上的布置方法叫排樣 排樣合理就能降低材料消耗。大批量生產(chǎn)時，材料的經(jīng)濟利用是一個重要問題，特別對貴重的有色金屬。排樣的合理與否將影響到材料的經(jīng)濟利用、模具結(jié)構(gòu)與壽命、生產(chǎn)率、沖裁質(zhì)量、生產(chǎn)操作方便與安

19、全等。 .2材料的利用率 排樣是否合理，經(jīng)濟性是否好，可用材料利用率來衡量。 利用率用下式來衡量： 2-8 M成------一個成品的重量，kg H-------一個零件的消耗定額,kg; M-------沖壓原料的重量，kg ; n-------原材料上排樣所得零件的數(shù)量，個 確定條料的利用率[6]：（取板料的規(guī)格為3655001.4） 工件的有效面積：S0=255500mm2 條料的寬度：B=365mm 搭邊值a=4mm,a1=5mm .3

20、 確定排樣方式 圖2-3的毛坯形狀和尺寸較大，為便于手工送料，選用單排沖壓。有三種排樣方式，見圖2-4a、b、c。由表查得沿送料進方向的搭邊，側(cè)向搭邊，因此，三種單排樣方式產(chǎn)材料利用率分別為64％、64％和70％。第三種排樣方式，雖然材料利用率最高，但是落料時需二次送料而且模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜。為此，本設(shè)計選用第二種排樣方法。 圖2-3 沖壓件展開圖 ? ? a）材料利用率64%? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ? b）材料利用率64% c）材料利用率70% 圖2-4 排樣方式 2. 4 .3. 4 利用率的計算 條料的寬度

21、為450mm，則條料上可沖壓工件的個數(shù)為： n1==33 取n=33 假如條料的寬度為900mm,則條料上可沖壓的零件個數(shù)為： n2==66 取n= 66 當(dāng)條料的長為500mm時的利用率: = = 即條料的利用率為：η=70％ 2.5.沖裁工藝性分析及間隙的選擇 沖裁件的工藝性分析是指沖裁件對沖裁的適應(yīng)性，即沖裁件的形狀結(jié)構(gòu)、尺寸的大小及偏差等是否符合加工的工藝要求。沖裁件的工藝性是否合理對沖裁件的質(zhì)量、模具的壽命和生產(chǎn)率有很大影響。 沖裁間隙的選擇 沖裁

22、間隙指凸、凹模刃口間隙的距離。沖裁間隙是沖壓工藝和模具設(shè)計中的重要參數(shù)，它直接影響沖裁件的質(zhì)量、模具壽命和力能的消耗，應(yīng)根據(jù)實際情況和需要合理的選用。沖裁間隙有單面間隙和雙面間隙之分。根據(jù)沖裁件尺寸精度、剪切質(zhì)量、模具壽命和力能消耗等主要因素，將金屬材料沖裁間隙分成三種類型[3]：Ⅰ類（小間隙），Ⅱ類（中等間隙），Ⅲ類（大間隙）。 沖裁間隙對沖裁件的影響 1、間隙過小時，由凹模刃口處產(chǎn)生的裂紋在繼續(xù)加壓的情況下將產(chǎn)生二次剪切，繼而被擠入凹模。這樣，制件端面中部留下撕裂面，而兩頭出現(xiàn)光亮帶，在端面出現(xiàn)擠長的毛刺。毛刺雖長單易去除，只要中間撕裂不是很深，仍可用。 2、間隙過大時，材料的彎曲與

23、拉伸增大，拉伸應(yīng)力增大，材料容易被撕裂，使制件的光亮代減小，圓角與斷裂都增大，毛刺大而厚，難去除。所以隨著間隙的增大，制件的斷裂面的傾斜度的增大，毛刺增高。 間隙對尺寸精度的影響 沖裁件的尺寸精度是指沖裁件的實際尺寸與公差尺寸的差值。這個差值包含兩個方面的偏差，一是沖裁件相對于凸模或凹模尺寸的偏差，一是模具本身的制造偏差。其中凸、凹模間隙是影響凸?；虬寄３叽绲钠畹闹饕蛩?。 當(dāng)凸、凹模的間隙較大時，材料所受拉伸作用增大。沖裁完后，材料的彈性恢復(fù)使落料尺寸小于凹模尺寸，沖孔孔徑大于凸模直徑。此時穹彎的彈性恢復(fù)方向與其相反，鼓薄板沖裁時制件尺寸偏差減小。在間隙較小時，由于材料受凸、凹模

24、擠壓力大，故沖裁完后，材料的彈性恢復(fù)使落料件尺寸增大，沖孔孔徑減小。 間隙對沖裁力的影響 隨著間隙的增大，材料所受的拉力增大，材料容易斷裂分離，因此沖裁力減小。但是繼續(xù)增大間隙時，會因從凸、凹模刃口處產(chǎn)生的裂紋不重合，沖裁力減小。 由于間隙的增大，使沖裁件的光亮面變小，落料尺寸小于凹模尺寸，沖孔尺寸大于凸模尺寸，因而使卸料力、推件力或頂件力也隨之減小。但是，間隙繼續(xù)增大時，因為毛刺增大，引起卸料力、頂件力也迅速增大。 間隙對模具壽命的影響 沖裁模具的壽命通常以保證獲得合格產(chǎn)品時的沖裁次數(shù)來表示。沖裁過程中模具的失效形式一般有：磨損、變形、崩刃和凹模刃口漲裂四種。 間隙增大

25、時可使沖裁力、卸料力等減小，因而模具的磨損也減??；但當(dāng)間隙繼續(xù)增大時，卸料力增加，又影響模具磨損，一般間隙為（10%--15%）t時磨損最小模具壽命較高。間隙小時，落料件梗塞在凹模洞口的漲裂力也大。 確定合理間隙的理論依據(jù) 由以上分析可見，凸、凹模對沖裁件質(zhì)量、沖裁力、模具壽命等都有很大的影響。因此，在設(shè)計和制造模具時有一個合理的間隙值，以保證沖裁件的斷面質(zhì)量好，尺寸精度高，所需沖裁力小，模具壽命高。生產(chǎn)中常選用一個適當(dāng)?shù)姆秶鳛楹侠黹g隙。這個范圍的最小值稱為最小合理間隙,最大值稱為最大合理間隙。設(shè)計與制造新模具時采用最小合理間隙值。 確定合理間隙的理論根據(jù)是以凸、凹模刃口處產(chǎn)生的裂

26、紋相重合為依據(jù)?？梢杂嬎愕玫胶侠黹g隙值，計算公式如下： Z=2t(1- )tanβ 2-5 由上式可看出，間隙z與材料厚度t、相對切入深度/t及破裂角β有關(guān)。對硬而脆的材料， /t有較小值時，則合理間隙值較大。對軟而韌的材料，/t有較大值，則合理間隙值較小。板厚越大，合理間隙越大。 由于理論計算在生產(chǎn)中不便使用，故目前廣泛使用的是經(jīng)驗數(shù)據(jù)。 合理間隙的選擇 表2-1沖裁模較大單面間隙 材料 厚度 08、10、35、09Mn、Q235、B3 Q235 40、50 65Mn 最小

27、值 最大值 最小值 最大值 最小值 最大值 最小值 最大值 0.045 間隙的選擇可以按照如下原則：對于斷面垂直度與尺寸公差要求較高的工件，選擇較小的合理間隙值。這時沖裁力與模具壽命作為次要因素來考慮。對于斷面垂直度與尺寸公差要求的前提下，應(yīng)以降低沖裁力、提高模具壽命為主，采用較大的合理間隙值。

28、部分沖裁件的單面間隙值見表2-1。 由表格可知，此復(fù)合模的最小單面間隙為=0.082 mm，最大單面間隙=0.11mm。 2.6 沖裁力、卸料力、頂件力的計算及壓力機的確定和選擇 沖裁力的計算 計算沖裁力的目的是為了選用合適的壓力機、設(shè)計模具和檢驗?zāi)＞邚姸取毫C的噸位必須大于沖裁力。 一般平刃口模具沖裁時，沖裁力可按下式計算： 2-6 P—— 沖裁力，N； F—— 沖切斷面積，mm2； L—— 沖裁周邊長度，mm; t—— 材料厚度，mm； —— 材料抗剪強度，M

29、pa； K—— 安全系數(shù)，一般取K＝，考慮到模具刃口的磨損，凸凹模間隙的波動，材料機械性能的變化，材料厚度及偏差等因素,剛08的抗剪強度為210--300Mpa，取=260 Mpa[4]。 降低沖裁力的方法 在沖裁高強度材料或厚度大、周邊長的工件時，所需的沖裁力較大。如果超過現(xiàn)有壓力機噸位，就必須采取措施降低沖裁力，主要有斜刃模具沖裁、階梯模具沖裁和加熱模具沖裁幾種方法。本次設(shè)計采用斜刃模具沖裁以降低沖裁力。 落料沖裁力的計算 （1）平刃口模具沖裁時，落料力按下式計算：

30、 2-7 將加固板毛坯的周長，厚度以及08鋼材料的抗剪強度代入上式，得 ? 為了降低落料力，改用斜刃口模具，落料力: ? 上式中，為模具斜刃口部分長度?？紤]到落料時條料容易安置和定位，模具的部分刃口可以設(shè)計成平口的。因此，表示刃口部分的長度（如果模具刃口全部做成斜口的，則），如圖3-16所示。圖中 平刃口長度? ?? ?? ? ， 斜刃口長度? ?? ?? ? ， 取? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ? 則? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? (2) 推件力: ?? ??? 2-8 設(shè)同時

31、梗塞在凹模內(nèi)的零件數(shù)，查表系數(shù)，代入上式，得 （3）選用沖壓設(shè)備 這一工序的落料力，推件力，因此，工序所需的總壓力 ?? ? 2 .6. 4 沖孔力的計算 (1) 沖壓8個孔，沖孔力 ? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?F1=44600N (2) 沖壓底部圓孔，沖孔力 (3) 腰圓孔沖孔力 ? ?? ?? ?? ?? ?? ?? (4) 選用沖壓設(shè)備 工序總的沖孔力?? ? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ? 故可選用1000kN壓力機。 2.6.5頂件力、卸料力、推件力的計算 沖裁結(jié)束后，由于彈性變形的恢復(fù)，會使工件卡緊

32、在凸?；虬寄Ｉ?，必須施加外力，將其取下。 卸料力：將緊箍在凸模上的料卸下所需的力 推件力和頂件力：將卡在凹模中的工件推出或頂出所需的力 表2-2 卸料力、推件力及頂件力的因數(shù) 沖裁材料 K卸 K推 K頂 紫銅黃銅 鋁、鋁合金 鋼 材 料 厚 度 mm 2-9 2-10

33、 2-11 K卸、K頂、K推—— 卸料因數(shù)、推料因數(shù)、頂件因數(shù)， 其值見表2-2； P ——沖裁力， N ； n —— 卡在凹模孔內(nèi)的工件數(shù)，n＝h/t(h為凹 模刃口直高度，t為工件材料厚度)。 落料： P卸落=K頂P =KN 沖孔： P1=K頂P=KN P2=NK推P=KN P3=K頂P=519KN P總=700KN 切口： P卸切=

34、K頂× P推切=NK推P=2×× 則總沖壓力為： P總=P落料+P沖孔+P切口=955.7KN 2. 6. 6沖壓設(shè)備的選擇 .6.1 壓力機參數(shù)的選擇 沖壓設(shè)備的正確選擇及合理使用將決定沖壓生產(chǎn)能否順利進行，并與產(chǎn)品、模具壽命、生產(chǎn)效率、產(chǎn)品成本等密切相關(guān)[5]。 沖壓類型與應(yīng)用 1.開式壓力機：在中、小型的沖裁件、彎曲件或拉深件的沖壓生產(chǎn)中，主要選用 開式壓力機。 2．閉式壓力機：在大、中和精度高的沖壓生產(chǎn)中，主要選用閉式壓力機。 3．液壓機：在小批量和大型拉深、彎曲和成型件的生產(chǎn)中多選用液壓機。打算

35、內(nèi)液壓機一般不適于沖裁工作。 4．高速壓力機：用于大批量生產(chǎn)。通常于連續(xù)模和自動送料裝置配套使用。 5．精壓機：用于精壓和體積精壓等工藝。 6．精沖壓力機：用于精沖工藝，采用專用精沖模具，也可在普通壓力機上實現(xiàn)精沖。 .2 沖壓設(shè)備的選用原則 沖壓設(shè)備的選擇主要是根據(jù)沖壓工藝性質(zhì)、生產(chǎn)批量大小、沖壓件的形狀、尺寸及精度要求等因素來決定的。沖壓生產(chǎn)中常用的設(shè)備種類很多，選用設(shè)備時主要應(yīng)考慮下述因素： 1.沖壓設(shè)備的類型和工作形式是否適用于應(yīng)完成的工序，是否符合安全生產(chǎn)和環(huán)保的要求。 2.沖壓設(shè)備的壓力和功率是否滿足應(yīng)完成任務(wù)工序的要求。 3.沖壓設(shè)備裝模高度、工作臺尺寸、行程等是

36、否適合應(yīng)完成工序所所使用的模具。 4.沖壓設(shè)備的行程次數(shù)是否滿足生產(chǎn)率的要求等。 .3沖壓設(shè)備的選用 一般情況下所選壓力機的標(biāo)稱壓力大于或等于成型工藝力和輔助工藝力總和的1.3倍，對于工作行程小于標(biāo)稱壓力行程的工序也可直按壓力機的標(biāo)稱壓力選擇設(shè)備。 故壓力機的標(biāo)稱壓力應(yīng)大于（）kN=kN。 棕上所述，選用閉式雙柱壓力機J31-160A,技術(shù)參數(shù)如表2-3所示。 表2-3 J31-160A壓力機的技術(shù)參數(shù) 公稱壓力//////kN 最大裝模高度/mm 滑快行程/mm 行程次數(shù)/次min-1 最大閉和高度/mm 1600 375 160 32 480

37、 連桿調(diào)節(jié)長度/mm 工作臺尺寸/mm 滑塊中心線至床身距離/mm 模柄孔尺寸/mm 電動機功率/kW 左右/mm 前后/mm 直徑 深度 120 790 710 375 84 145 10 .4沖壓機能量的校核 此工序為沖裁，沖裁所需的功A A≈ 2-6 A----成形的過程的功，Nm P---成形工藝力和輔助工藝力之和,N t----沖裁料厚度，mm ××1.4=209N 電機的功率： N=～496kW 所選的電動機的功率符合要求。 由壓力機的技術(shù)參數(shù)可知

38、，壓力機的封閉高度: Hmax=480mm Hmin=375mm 模具的封閉高度: (Hmax-5)mm H (Hmin+10)mm 275mm H 385mm 由后面的模架選擇可知，模具的封閉高度過小，可在壓力機臺面上加放墊板補償。 由以上的計算，在初步對凸凹模尺寸的確定以后，可以對模架進行選取 模架選取原則可根據(jù)《簡明設(shè)計手冊》P418表15.2進行選取。 其基本原則是： 選擇模架結(jié)構(gòu)時要根據(jù)工件的受力變形特點，坯件定位，出件方式，材料的送進方向，導(dǎo)柱受力狀態(tài)，操作是否方便等方進行綜合考慮。 選擇模架尺寸時要根據(jù)凹模的輪廓尺寸考慮，一般在

39、長度上及寬度上都應(yīng)比凸模大30——40mm摩板厚度一般等于凹模厚度的1——1.5倍。選擇模架時還應(yīng)注意到模架與壓力機的安裝關(guān)系，比如模座的寬度應(yīng)比壓力機工作臺孔的孔徑?jīng)]每邊大40——50mm。沖壓模具的閉合高度應(yīng)大于壓力機的最小裝模高度，小于壓力機的最小裝模高度等。通常中小型沖模常采用后側(cè)式。 由以上原則，對模架進行選取。選擇模架的型號如下： ① 模 架： 480×380×275～385 ② 上模座： 588×380×90 (GB/T 2855.5) ③ 下模座： 588×380×100 (GB/T 2855.6) ④ 導(dǎo) 柱： 64×470

40、 (GB/T 2861.1) ⑤ 導(dǎo) 套： 94×200×66 （GB/T 2861.6） （單位：mm） 其結(jié)構(gòu)如沖孔落料裝配圖。 選擇 模架周界：L=480mm B=380mm 閉合高度275～385mm,I級精度的后側(cè)導(dǎo)柱形模架; 模架各部分零件的設(shè)計與選擇 （1）上下模板的選擇：（由《簡明設(shè)計手冊》P426表15.21） 其基本尺寸如表2-4 表2-4 凹模周界 H h L1 S A1 A2 R l D（H7） L B 基本偏差差差 極限偏差

41、250 160 45 — 260 250 110 195 45 100 45 0 250 160 50 40 260 250 110 195 45 100 32 （其外形尺寸見裝配圖） （2）導(dǎo)柱的選擇 由模架選擇的結(jié)果可得： 見《簡明手冊》P448表15.26，導(dǎo)柱為C型。 其尺寸公差與外形如表2-5： 尺寸如表2-5： 表2-5 基本尺寸 極限偏差 L 64 0 470 ——90。） 2 材料：G Cr15. 3 熱處理：硬度62～66HRC （3）導(dǎo)套的選擇 導(dǎo)套與導(dǎo)柱形成間隙

42、配合，保證相對滑動順暢。通過模架已選定。 由《簡明手冊》P439表15.21得： 圖2-5 ——90。 2材料：20鋼。 3熱處理：滲碳深度0.8～，硬度58～62HRC。） （4）模柄的選擇 因為用導(dǎo)柱式?jīng)_模，且為了便于安裝，因此選用壓入式模柄。（見課本P93） 模柄的選擇暫放在壓力機后 （5）固定板與墊板的選用 固定板的選用 其基本原則是：用凸模固定板將凸模固定在模座上，其平面輪廓尺寸除應(yīng)保證凸模安裝孔外，還要考慮螺釘與銷釘?shù)脑O(shè)置。形式有圓形與矩形兩種。一般取其厚度等于凹模厚度的60%～80%。固定板孔與凸模采用過度配合（H7/m6），壓

43、裝后端面要磨平，以保證沖模的垂直度。尺寸應(yīng)與凹模相配合。 根據(jù)以上原則，選擇 L=320mm B=290mm H=40mm （見參考文獻2 P94，參考文獻1 P475表15.57） 圖2-6 （注：材料 45鋼） （6）墊板的選用：與固定板相類似 見參考文獻P94 墊板的作用是直接承受和擴散凸模傳遞的壓力，以降低模座所承受的單位壓力，保護模座以免被凸模端面壓陷。沖裁凸模是否加墊板，根據(jù)模座承壓的大小進行判斷。凸模支承端面對模座的壓力為 =

44、 P——沖裁力，N F——凸模支承端面積， 如果凸模支承端面單位壓力大于模座材料的御用應(yīng)力。則需加經(jīng)淬硬磨平的墊板；反之則不加。墊板厚度一般取4～12mm，材料選用45鋼，T硬度按受力情況設(shè)計是自定。 模板許用應(yīng)力如下經(jīng)過計算： ≈ 因此選用墊板輪廓尺寸為： L=200 mm B=125 mm H=10 mm 卸料裝置的設(shè)計 卸料板的主要作用是把材料從凸模上卸下，有時也可以作壓料板以防止材料變形，并幫助送料導(dǎo)向和保護凸模等。設(shè)計時應(yīng)注

45、意以下及方面。 （1）卸料力一般取5%—20%沖裁力、 （2） 卸料板應(yīng)有足夠剛度，其厚度可按下式計算，即 H=（0.8～1.0）Hd 式中 H——卸料板厚度，mm Hd——凹板厚度，mm （3）卸料要求耐磨，材料一般選45鋼，淬火，磨削， （4） 卸料板安裝尺寸，計算中要考慮凸模有4～6mm的刃磨量。 （5） 卸料板可根據(jù)工件之車圓形或矩形 .1 初步選用該模具的卸料彈性元件采用橡膠 又根據(jù)沖模結(jié)構(gòu)，該模具需安裝四個橡膠 P1= = P1——單個彈性元件承受壓力 由《沖壓模具簡明手冊》P459選取尺寸。 其外形大

46、小如圖2-9： 圖2-7聚酰胺橡膠 由以上計算可得： 選取橡膠尺寸為 45××25 .2 卸料板：選用彈性卸料板 其厚度由《簡明手冊》P450表15.27得： =32mm 其輪廓尺寸為：320 ×260×32 （單位：mm） .3 下推件頂件裝置的設(shè)計與選用 對于落料件可在下模板設(shè)計安裝一個由頂桿，頂板，頂塊組成的下頂出機構(gòu)，由彈簧裝置驅(qū)動。落料后將工件頂出。。 2. 8 凹凸模的設(shè)計 .1落料凹模 凹模的刃口形式有直壁刃口凹模(如圖2-7a、b)和錐形刃口凹模（如圖2-7

47、c、d）。 直辟刃口凹模刃口強度較高，刃口修磨后工作部分尺寸不變，制造方便，適用于沖裁形狀復(fù)雜或公差等級要求較高的工件。但是在刃口孔內(nèi)易于聚集廢料或工件，增大了凹模的脹裂力、推件力和孔壁的磨損。磨損后刃口形成倒錐形狀，可能使沖成的工件從孔口反跳到凹模表面上造成操作困難。 a)型一般適用于非圓形工件。 b)型適于圓形工件、需將工件或廢料頂出的模具或復(fù)合沖裁模。 錐形刃口凹模刃口強度較低，刃口尺寸在修磨后有所增大，但一般對工件尺寸和凹模壽命影響不大。工件或廢料很容易從凹?？變?nèi)落下，孔內(nèi)不易積聚工件或廢料，孔壁所受的摩擦力及脹裂力小，所以凹模的磨損及每次修磨量小。錐形刃口凹模適用于形狀簡單、

48、公差等級要求不高、材料較薄的工件。 沖孔落料復(fù)合模凹模采用錐形刃口形式。 圖2-8 凹模的刃口形式 凹模的輪廓尺寸的計算 凹模的輪廓尺寸應(yīng)保證有足夠的強度和剛度。目前還不能用理論公式計算來確定，一般情況凹模的輪廓尺寸可按如下的經(jīng)驗公式確定[7]。 凹模厚度： H=kb 2-11 凹模壁厚： C≥1.2)H (輪廓為光滑的曲線時) C≥1.5H（輪廓與凹模邊緣平行時） C≥ 2H（輪廓線具有較復(fù)雜的形式或具有尖角時）

49、 b——沖裁件的最大外形尺寸,mm k——系數(shù),查表2-6。 凹模的厚度H=84mm b/mm 材料厚度/mm 1 2 3 >3 <50 50～100 凹模強度的校核 凹模強度的校核主要是檢查其高度H。凹模在沖裁力的作用下會產(chǎn)生彎曲，如果凹模的高度不夠，就會產(chǎn)生較大的彎曲變形甚至?xí)嗔选? 矩形凹模的校核公式： Hmin= 2-12 P——沖裁力，N ——許用彎曲應(yīng)力；對于淬火硬度58～62HRC的T8A

50、、T10A Gr12MoV和GGr15, =（300～500）MPa;淬火鋼為未淬火鋼的1.5～3倍, Hmin——凹模的最小壁厚，mm a,b——下模座的方形孔尺寸，mm。 根據(jù)經(jīng)驗取a=640mm,b=500mm，則Hmin=76～110mm。取H=84mm。 綜上所述，凹模板選擇64050084 通過校核，可知凸凹模的壁厚有足夠的強度。根據(jù)下卸料彈簧和下卸料板的厚度及模具結(jié)構(gòu),可選取凹模的高度為84mm 其結(jié)構(gòu)如圖2-9所示： 圖2-9 落料凹模 沖孔凸模的設(shè)計 (1)圓形孔

51、凸模的長度計算 L=H1+H2+H+H3 2-13 H1—卸料板的高度，mm; H2—凸模的高度,mm; H3—凸模固定板的高度,mm。 H—附加長度 L=32+140+20+1=193 mm (2)凸模承載能力及失穩(wěn)彎曲應(yīng)力檢驗 凸模承載能力檢驗 壓=<[σ壓] 2-14 P——沖裁力，N F——凸模最小端面積，

52、mm2 壓==93 Mpa 查模座的許用應(yīng)力：[σ壓]=981～1569MPa 壓<[σ壓]，符合要求。 復(fù)合模有導(dǎo)向裝置，不發(fā)生失穩(wěn)的允許凸模的長度： lmax =270 2-15 lmax——允許的凸模的最大長度,mm; P——沖裁力，N; d——凸模最小截面的直徑，mm. lmax ==158 mm (3)凸模固定端面的應(yīng)力計算 根據(jù)計算式2-14計算凸模端面的應(yīng)力： (4)沖非圓形孔凸模的設(shè)計 非原形孔的長度和圓形孔的長度取相同的值，根

53、據(jù)非圓形孔的設(shè)計不需要進行強度的檢驗。 通過校核，可知凸模的壁厚有足夠的強度。根據(jù)下卸料彈簧和下卸料板的厚度及模具結(jié)構(gòu), 其結(jié)構(gòu)如圖2-10所示： 圖2-10 沖孔落料凸模 2.9 模具的動作過程 該模具是沖孔落料復(fù)合模，先沖孔然后落料，這樣就保證了沖孔是對稱的。 復(fù)合模的動作過程是：首先模柄下行推動打板下移，帶動打桿下移沖孔，上模繼續(xù)下降推動凸模下移壓縮橡膠，當(dāng)凹凸模接觸時通過刃口切割材料，使其落料。上模回升時落料由卸料板推出，零件由推桿推出，為再次沖壓作準(zhǔn)備。 圖2-9 沖孔落料復(fù)合模 第三章

54、 彎曲模設(shè)計 3.1 概述 彎曲是使材料產(chǎn)生塑性變形，形成有一定角度形狀零件的沖壓工序。彎曲變形有很多種形式，如壓彎、折彎、滾彎、拉彎、繞彎等等。工件彎曲過后，會出現(xiàn)回彈現(xiàn)象，回彈的角度可以估算，并可采取措施消除回彈。彎曲分自由彎曲和校正彎曲。所謂自由彎曲是指當(dāng)彎曲終了時，凸模，毛坯和凹模三者吻合后凸模不再下壓。而校正彎曲是指在上述基礎(chǔ)上凸模在往下壓，對彎曲件起校正作用，從而使工件產(chǎn)生進一步的塑性變形。此次彎曲是自由彎曲。 典型彎曲模結(jié)構(gòu):1.V 形件彎曲模;2.U 形件彎曲模;3.Z 形件彎曲模;4.四角形件彎曲模;5.圓筒形件彎曲模;6.對于圓筒直徑 d 為 10 ~ 40mm

55、、材料厚度大約1 mm 的圓筒形件.可以采用擺動式凹模結(jié)構(gòu)的彎曲模一次彎成;7.鉸鏈彎曲模. 彎曲模結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)注意的問題 ,進行彎曲模的結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)注意以下幾點： （1）毛坯放置在模具上必須保證有正確可靠的定位。當(dāng)工件上有 孔而且 允許用其作為定位孔時，應(yīng)盡量利用工件上的孔定位,若工件上無孔但允許在毛坯上沖制工藝孔時，可以考慮在毛坯上設(shè)計出定位工藝孔。當(dāng)工件上不允許有工藝孔時，應(yīng)考慮用定位板對毛坯外形定位。同時應(yīng)設(shè)置壓料裝置壓緊毛坯以防止彎曲過程中毛坯的偏移。 （2）當(dāng)采用多道工序彎曲時，各工序盡可能采用同一定位基準(zhǔn)。 （3）設(shè)計模具結(jié)構(gòu)應(yīng)注意放入和取出工件的操作要安全、迅速和

56、方便。 （4）彎曲凸 、凹模的定位要準(zhǔn)確，結(jié)構(gòu)要牢靠，不允許有相對轉(zhuǎn)動、位移。 （5）對于對稱彎曲件，彎曲模的凸模圓角半徑和凹模圓角半徑應(yīng)保證兩側(cè)對稱相等，以免彎曲時毛坯發(fā)生滑動、偏移。 （6）彈性材料的準(zhǔn)確回彈 值需要 通過試模對凸、凹模進行修正確定，因此模具結(jié)構(gòu)設(shè)計要便于拆卸。 （7）由于 U 形彎曲件校正力大時會貼附凸模，所以在這種情況下彎曲 模需設(shè)計 卸料裝置。 （8）結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)考慮當(dāng)壓力機滑塊到達下極點時，使工件彎曲部分在與模具相接觸的工作部分間得到校 （9）設(shè)計制造彎曲模具時，可以先將凸模圓角半徑做成最小允許尺寸，以便試模后根據(jù)需要修整放大。 （10）為了

57、盡量減少工件在彎曲過程中的拉長、變薄和劃傷等現(xiàn)象，彎曲模的凹模圓角半徑應(yīng)光滑，凸 、凹模間隙要適當(dāng)，不宜過小。 （11）當(dāng)彎曲過程中有較大的水平側(cè)向力作用于模具上時，應(yīng)設(shè)計側(cè)向力平 3.2 彎曲件工藝分析 汽車備輪架加固板三維視圖如圖3-1所示： 圖3-1 零件三維圖 該工件由兩次直角型彎組成，即直角彎曲。簡單工藝，但在工序的安排與組合上卻直接決定該工件成型的正確性與可行性，若考慮安排不當(dāng)，將導(dǎo)致彎曲工藝的錯誤?？梢猿醪脚袛嘁淮螐澢茈y成型；應(yīng)考慮采用兩次彎曲結(jié)構(gòu)。 下面就兩種工序安排進行分析比較： （1） 先進行壁

58、部兩側(cè)的直角彎曲，然后進行四個小角的彎曲：該方案工藝簡單，但首次彎曲后工件底部與小角部成90度，無法設(shè)計模具的二次彎曲，因此會造成零件無法成型。 （2） 首先進行四個小角部分的直角彎曲，然后使用完全嵌入式凸模進行二次彎曲。 由以上分析可看出此次設(shè)計為U型件彎曲選擇第二種方案可行，便于大規(guī)模生產(chǎn)。 3.3 模具工作部分結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計 凸模圓角半徑 當(dāng)彎曲件的相對彎曲半徑 r / t 較小時，取凸模圓角半徑等于或略小于工件內(nèi)側(cè)的圓角半徑 r ，但不能小于材料所允許的最小彎曲半徑 r min 。若彎曲件的 r / t 小于最小相對彎曲半徑，則應(yīng)取凸模圓角半徑 r t >rmin，然

59、后增加一道整形工序，使整形模的凸模圓角半徑 r t = r 當(dāng)彎曲件的相對彎曲半徑 r / t 較大（ r / t > 10 ），精度要求較高時，必須考慮回彈的影響，根據(jù)回彈值的大小對凸模圓角半徑進行修正。 凹模圓角半徑 凹模入口處圓角半徑 r a 的大小對彎曲力以及彎曲件的質(zhì)量均有影響，過小的凹模圓角半徑會使彎矩的彎曲力臂減小，毛坯沿凹模圓角滑入時的阻力增大，彎曲 力增加 ，并易使工件表面擦傷甚至出現(xiàn)壓痕。 在生產(chǎn)中，通常根據(jù)材料的厚度選取凹模圓角半徑： 當(dāng) t ≤ 2 mm ， r a = (3 ～ 6) t t ＝ 2 ～ 4 mm ， r a = (2 ～

60、3) t t ＞ 4 mm ， r a = 2 t 對于 U形彎曲件凹模，其底部圓角半徑可依據(jù)彎曲變形區(qū)坯料變薄的特點取 r a= (3～6) t=4t=mm 彎曲凹模深度 凹模深度要適當(dāng)，若過小則彎曲件兩端自由部分太長，工件回彈大,不平直；若深度過大則凹模增高，多耗模具材料并需要較大的壓力機工作行程。 圖3-2 對于 U 形彎曲件，若直邊高度不大或要求兩邊平直，則凹模深度應(yīng)大于工件的深度。如果彎曲件直邊較長，而且對平直度要求不高，凹模深度可以小于工件的高度，見圖 3c ，凹模深h0 值查參考文獻2 P137表 4.12。 表3-1是彎曲 U 形件凹

61、模 的 h 0 值 (mm) 板料厚度 t ≤ 1 1～2 2～3 3～4 4～5 5～6 6～7 7～8 8～10 h 0 3 4 5 6 8 10 15 20 25 表3-1 表3-2是彎曲U形件的凹模深度(mm) 彎曲件邊長 l 板 料 厚 度 t ＜ 1 ＞ 1 ~2 ＞ 2~4 ＞ 4~6 ＞ 6~10 ＜ 50 15 20 25 30 35 50~75 20 25 30 35 40 75~100 25 3

62、0 35 40 40 100~150 30 35 40 50 50 表3-2 因此選擇 h0=40mm （4）凹模深度h要適當(dāng) 若凹模深度h過小，則工件兩端的自由部分太多，彎曲件回彈大，不平直，影響零件質(zhì)量。 若凹模深度過大，會使凹模高度增大，增加了模具鋼的用量，且需要壓力機有較大的工作行程。 彎曲模的凹模和凸模尺寸要選擇適當(dāng)， ①盡量減少回彈，平直，保證質(zhì)量。 ②減少模具鋼用量。降低成本。 ③降低壓力機行程。增加效率。 （5）彎曲凸 、凹模的間隙 V 形件彎曲 時， 凸 、凹模的間隙是靠調(diào)整壓力機的閉合高度來控

63、制的。但在模具設(shè)計中，必須考慮到模具閉合時使模具工作部分與工件能緊密貼合，以保證彎曲質(zhì)量。 對于 U 形件彎曲，必須合理確定凸 、凹模之間的間隙，間隙過大則回彈大，工件的形狀和尺寸誤差增大。間隙過小會加大彎曲力，使工件厚度減薄，增加摩擦，擦傷工件并降低模具壽命。 U 形件凸、凹模的單面間隙 值一般 可按式3.2計算： 彎曲黑色金屬: 3-1 式中： —— 凸 、凹模的單面間隙( mm, 如圖3-69a所示 )； tmax——板料的最大厚度( mm )

64、； t——板料厚度的基本尺寸( mm )； C—— 間隙系數(shù)，其值按表選取。 下表是表間隙系數(shù)C值 （ mm） 彎曲件 高度 h b/h ≤ 2 b/h ＞ 2 板 料 厚 度 t ＜ ～2 2～4 4～5 ＜ 5 5～6 6～7 7～9 9～12 10 － － － 20 35 表3-3 （注：b為彎曲件寬度） 當(dāng)工件精度要求較高時， 間隙值應(yīng)適

65、當(dāng) 減小，可以取 3-2 這里彎曲間精度要求不高，可按表3-3選取 =mm 　彎曲半徑的選擇 由參考文獻2 P115式4.30得： R = 3-3 式中 ——延伸率 R1——彎曲外表面的圓角半徑 mm R——彎曲內(nèi)表面的圓角半徑 ——變薄因數(shù) t——材料厚度mm

66、 ——應(yīng)變中性層的曲率半徑，mm 在實際設(shè)計時，由于該工件的彎曲角度均為90，也可由表3-4選取： 表3-6 材料 與纖維垂直 平行 08鋼 回彈角度的確定： 由課本P121表4.8查得：回彈角度為3。根據(jù)實際制件實際使用要求?？蓪χ萍蛔鲂Ｕ龔澢?。 3.5 壓力機的選擇 彎曲力的計算 根據(jù)分析，該彎曲為U形約束彎曲，故彎曲力的計算公式為： 3-4 p---彎曲力，N； C---系數(shù)，取1—1.3，此處取1.3； b---彎曲件的寬度，mm； t---料厚，mm； δb—材料的抗拉強度，MPa； r----凸模圓角半徑， mm； 帶入數(shù)據(jù)可得， P× = 82000(N) 3 .5. 2 校正彎曲力 沖壓件在行程終了時受到的校正彎曲力，可按近似計算。加固板沖壓件首次彎曲的投影面積 ? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ? 查表得單位校正力，代入上式得： ? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?