模具設計與制造范文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 圖 2－ 6 彎曲掛件沖壓模具裝配圖 1— 下模座 2— 圓柱銷 3— 導柱 4— 凹模墊塊 ５ — 凹模 6— 凸模 7— 導套 8— 彈簧 9— 上模座 10— 卸料板 11— 凸模固定板 12— 墊板 13— 模柄 14— 止動銷 15— 圓柱銷 16— 內六角螺釘 17— 卸料板 18— 落料孔 19— 內六角 螺釘 20— 彎曲凸模 四川科 技職業學院 畢業設計 (論文 ) 第 12 頁 第三章 沖壓模具的材料選擇 模具材料的選擇是整個模具制造過程中的一個重要環節。 模具材料的選擇必須滿足三個重要的原則：模具滿足耐磨性、強韌性等工作需要， 滿足模具的工藝要求，同時滿足模具的經濟適用性。 模具材料最重要的因素是：熱強度和熱穩定性。 模具材料選用的原則： ①按加工方式的選擇 ②按服役條件選擇 ③按照制品質量要求選材 ④按零件部分選材 由零件圖形分析：此模具為沖壓模具要求具有具有強韌性、耐磨性、具有較大的沖擊強度，故此模具加工工作部分零部件要使用高速鋼。其他部分模具 加工可以使用冷作模具鋼材，固定零件及標準件可以使用碳素模具鋼材。 工作零部件材料的選用 1 工作部分 零部件指與凸模沖裁部分而成型制品的模具零部件。 2 工作部分 零部件的材質直接關系到模具的質量、壽命，決定著所成型塑料制品的外觀及內在質量，必須十分慎重，一般要在合同規定及客戶要求的基礎上，根據制品和模具的要求及特點選用。 3 工作部分 零部件材料的選用原則是：根據所成型的材料、制件的形狀、尺寸精度、制件的外觀質量及使用要求、生產批量大小等，兼顧材料的切削、拋光、焊接、蝕紋、變形、耐磨等各項性能，同時考慮經 濟性以及模具的制造條件和加工方法，以選用不同類型的鋼材。 非工作零部件材料選用 1 模架材料參照模架標準，模板一般選用進口 S50C 或國產 SM45，要求HB160200，硬度均勻，且內應力小，不易變形。導柱材料采用 GCr15 或 SUJ2，硬度為 HRC5662。導套、推板導柱、推板導套及復位桿材料可采用 GCr15 或 SUJ2，四川科 技職業學院 畢業設計 (論文 ) 第 13 頁 硬度為 HRC5662；也可采用 T8A、 T10A，硬度為 HRC5256。 2模具中的一般結構用件，如銷釘、螺釘、固定檔料銷、模塊等，對硬度和耐磨性無特別要求，可選用國產 SM45 鋼，正 火狀態，硬度 HB160200，不需再進行熱處理。 3 導柱導套一般采用 45，滲碳后的硬度為 HRC58～ 62. 4 沖壓模具的上模板、上模、上模墊板、上模固定板、下模座、下模墊板等鋼一般選用冷作模具鋼和高速鋼。 四川科 技職業學院 畢業設計 (論文 ) 第 14 頁 第四章 沖壓模具工序 沖壓工序及工藝 沖裁是沖壓工藝的最基本的工序。沖裁是利用模具使材料產生分離的一種工序。它包括沖孔、落料、切邊、切口、剖切等多種工序分離。 沖裁的變形過程： ① 彈性變形階段 ② 塑性變形階段 ③ 斷離分離階段 間隙沖裁對沖裁質量的影響： ① 間隙對模具斷面 質量有影響，容易影響制件的斷面質量。 ② 間隙對尺寸的影響，一是沖模本身的制件精度，二是沖裁結束后沖裁件相對凸模或凹模的尺寸偏差。 ③ 間隙容易使模具失效，一般的表現形式有磨損、變形、崩刃、折彎和膨脹。 排樣 設計內容及技術要求：批量為大批量生產 材料： Q235 厚度： 技術要求：尺寸公差等級 IT12，斷面質量 圖樣：如 3— 1所示 由零件圖分析可得：工件的搭 邊值： a1= 側搭邊為 a=2mm 故采用的排樣方法為少廢料直排樣 送料步距： S=D+a =60+= 料板的寬度： BΔ =(D+2a) 導料板間的距離： B=B+Z=Dmax+2A+Z=60+1=61mm 查表可得： B=60mm a=2mm Z=1mm Δ =(單向偏差） 四川科 技職業學院 畢業設計 (論文 ) 第 15 頁 圖 4－１ 排樣方法如 4— 2圖所示： 圖 4－２ 沖裁力的計算 沖裁力：沖裁過程中凸模對板料使加的最大壓力。 沖裁力： F=KLtτ b 卸料力： F 卸 =K 卸 *F 推件力： F 推 =nK 推 F 頂件力 。 F 頂 =K 頂 F 四川科 技職業學院 畢業設計 (論文 ) 第 16 頁 沖裁模具組成的零件 。①工作零件 ②定位零件 ③壓料、卸料及出件零件 ④導向零件 ⑤支撐零件 ⑥標準件及其他 模具分類 。單工序模具及復合模具 由此圖形分析可得：此采用的沖裁方法為平刃沖裁 沖裁力： F=KLtτ b L 沖裁周邊長度 mm t 材料厚度 mm τ b=材料抗剪強度 Mpa K 系數 = 由查表和計算可得： τ b=450 t= L= K= F=***450= 卸料力： F 卸 =K 卸 *F K 卸 = F 卸 =*= 推件力： F 推 =nK 推 F 由分析可得此采用反推裝置， n=h/t=故： F 推 =3**= 頂件力 。 F 頂 =K 頂 F K 頂 = F 頂 =*= 沖壓力： F 沖 =（ F+F 卸 +F 推 ） =*（ ++） = 沖孔工藝及計算 沖∮ 35 的孔 ①、沖裁力的計算 F=KLtτ b F— 沖裁力 N L— 沖裁周邊長度 mm t— 材料厚度 mm Τ b— 材料抗剪強度 Mpa K— 系數 由查表可得： τ b=450Mpa K= F=KLtτ b=***450=55107N 四川科 技職業學院 畢業設計 (論文 ) 第 17 頁 沖∮ 32 的孔 F=KLtτ b=***450= ②、推件力的計算 F 推 =nK 推 F 由分析可得此采用反推裝置， n=h/t=故： F 推 =3**= ③、沖壓力的計算 沖 2∮ 20 的孔 F 沖 =*（ F 沖 1+F 推 ） =*（ 55107+) =≈ 故：選用 100KN 的沖床 沖∮ 35 的孔 F 沖 =*（ F 沖 1+F 推 ） =*（ +） =23257N=23KN 故：選用 50KN的沖床 雙面間隙的確定 合理的間隙值： ｚ ＝２（ｔ — ｈ ｏ ） tanβ =２ｔ（１ — ｈ ｏ ／ｔ） ｔ — 材料的厚度 mm ｈ ｏ — 產生裂紋時凸模擠入材料的深度 mm ｈ ｏ ／ｔ — 產生裂紋時凸模擠入材料的相對深度 mm β — 剪切裂紋與垂線的夾角 mm 故此模具采用的間隙值為： z= 四川科 技職業學院 畢業設計 (論文 ) 第 18 頁 結構如 43圖所示 圖 4－３ 部分材料 ｈ ｏ ／ｔ與β值如表 材料 ｈ ｏ ／ｔ Β／ ｏ 退火 硬化 退火 硬化 軟鋼、純銅、 軟黃銅 6 5 中硬鋼、硬黃銅 5 4 硬鋼、硬青銅 4 4 由經驗查表可得： Q235 材 料 的 雙 面 間 隙 值 為 ： Zmax= Zmin= 彎曲工序及工藝 彎曲定義：彎曲時 將板料、型材、管料或棒料等按設計要求彎成一定的角度和一定的曲率，形成所需要的形狀的沖壓工序。 彎曲的方法：可分為在壓力機上利用模具進行的壓彎以及在專用彎曲設備上進行的折彎、滾彎、拉彎等。 彎曲的過程可以分為三個階段： 四川科 技職業學院 畢業設計 (論文 ) 第 19 頁 ① 彈性變形階段 ② 塑性變形階段 ② 校正彎曲階段 最小彎曲半徑：彎曲板料外表面不產生裂紋的條件下，所能彎成的零件內表面最小半徑。 影響最小彎曲半徑的因素： ① 材料的力學性能 ② 板料表面和側面的質量 ③ 彎曲中心角 彎曲的回彈：偏移、彎裂、畸變、翹曲等 影響回彈的因素： ① 材料的力學性 能 ② 相對彎曲半徑 r/t ③ 彎曲方式和校正力的大小 ④ 工件的形狀及其他 減少彎曲回彈的措施： ① 改進彎曲設計 ⑴ 盡量避免選用過大的相對彎曲半徑 r/t. ⑵ 在彎曲時加加強筋。 ⑶ 盡量選用彈性模量大，屈服極限小的材料，力學性能穩定和板料厚度波動小的材料。 ② 采用適當的彎曲工藝 ⑴ 采用校正彎曲代替自由彎曲。 ⑵冷卻硬化材料需要退火，使其屈服極限降低。 ⑶采用拉彎工藝彎曲相對彎曲半徑很大的工件。 ③ 從模具結構上采取措施 彎曲工藝及計算 由此圖形分析可以得出：加工此工件采用彎曲工 序 ,最小彎曲半徑： Q235 鋼在冷、硬化狀態下最小許可彎曲半徑為 即： Rmin=*= 四川科 技職業學院 畢業設計 (論文 ) 第 20 頁 此工件彎曲必然有回彈現象，為減小回彈必須采取的措施； ①在彎曲區域壓制加強筋或邊翼 ②必要時可以采取先退火在彎曲的方法 ③改變模具形狀克服回彈 圓半角 r＜ 的彎曲件 Lz=l1+2l2+2l3+ =100+2*40+2*50+*= 彎曲的方式為自由彎曲的彎曲力 F 自 = b/r+t K— 安全系數 B— 彎曲的寬度 m