畢業(yè)論文-汽車側(cè)面板的沖壓工藝及其模具設(shè)計-資料下載頁

　　

【正文】 的小型薄料沖模。 （ 3）柱形口凹模 這種可以在凹模背面預(yù)先銑削出比工作部分尺寸稍大的一定形狀的槽，然后再加工出柱形孔口，以提高工作效率。 這種刃口制造比較方便，通常用于沖制的零件及尺寸不大的模具中。柱形孔口的凹模也合于把沖件或廢料逆沖壓方向推出的形狀簡單的沖裁模。適合于大批量生產(chǎn)中。 （ 4.）柱形孔口凹模 這種結(jié)構(gòu)型式的凹模適用于裝有頂件裝置的，、從凹模上面取件的復(fù)合模中。采用這種結(jié)構(gòu)形式凹 模時，可使沖件平整，由于刃磨后刃口尺寸不便所以得到?jīng)_件精度也較高。 比較分析，由于制件尺寸不大，為保證凹模刃口壽命使之滿足大批量生產(chǎn)本設(shè)計采用 (c)圖：柱形口凹模。其凹模工作部分高度 h由表 2— 19【 2】 查的為 8mm。 沖孔凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 （ 1）、 降低沖裁力 考慮小凸模的剛度、強度采用降階梯凸模沖裁，將凸模做成不同長度，使其工作端面呈階梯布置。使其沖裁力的最大峰值不同時出現(xiàn)，以此降低總的沖裁力。在幾個凸模直徑相差懸殊，相距又很近的情況下，為避免小直徑凸模由于承受材料流動的 側(cè)壓力而產(chǎn)生折斷或傾斜現(xiàn)象，應(yīng)將小凸模長度做短。凸模之間的高度差 H 應(yīng)大于沖裁斷面的光亮帶高度，它與板 第 頁 共 40 頁 20 料的厚度有關(guān)： t3mm H=t ； t? 3mm H= （ 2）凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計 參照文獻 [2]及 [1]表 。取凸模長度 L=80mm，其數(shù)據(jù)需在設(shè)計彎曲凹模時進行數(shù)據(jù)驗算。 由于本設(shè)計凸模采用階梯形狀布置，凸模長度 L1=， L2=，凸模前端為 ? 和 ? 的圓。考慮到?jīng)_ ? 和 ? 孔徑較小，為加強凸模強度、剛度采用 JB/T80—1995 A 型。 凸模結(jié)構(gòu)如圖 35： 圖 35 沖孔凸模 第 頁 共 40 頁 21 （ 3）凸模的安裝 凸模為工作零件，工作時要求可靠的固定與定位。考慮到凸模截面為圓形，可采用球鎖座結(jié)構(gòu)固定 (下圖 )，以過盈配合 (H7/m5)緊固在凸模固定板上。 圖 球鎖組件 折彎凸、凹模尺寸設(shè)計 折彎模 工作部分尺寸主要指凹模圓角半徑，凸模圓角半徑和凹模的深度。 V 型件彎曲模，還有凸、凹之間的間隙及模具寬度尺寸等。 （ 1）凸、凹模圓角半徑 凸模圓角半徑 rp 應(yīng)等于彎曲件內(nèi)側(cè)的圓角半徑。凹模圓角半徑 rd 不宜過小以免彎曲時擦傷材料表面，或出現(xiàn)壓痕，或使彎曲力增加，模具壽命降低。同時凹模兩邊的圓角半徑 rd應(yīng)一致，用以降低彎曲時板料的偏移。通常 rd 可根據(jù)板料厚度 t選取。 t? 2mm rd ? (3~6)t t=2~4mm rd =(2~3)t t? 4mm rd =2t 本設(shè)計中因材料厚度 t=，因此取取 rd =(3~6)t=6~12mm，參照表 4— 12[2]取 rd =。 （ 2） 凸、凹模間隙 Z 折彎時凸、凹之間的單邊間隙用 Z來表示。 V 型件彎曲必須合理 選取凸、凹模間隙。間隙過大， 則回彈大，彎曲件尺寸及形狀不易保證；間隙過小，彎曲力增大，工件挫傷大，模具壽命短。常規(guī)材料的力學(xué)性能和厚度選取： 對于鋼板： Z=(~)t 對于有色金屬板料： Z=(1 ~)t 本設(shè)計中制件為 S420mc， t=2mm所以，凸、凹模間隙值 Z=(~)t=~取 Z=。 （ 3） 凹模深度 凹模深度要適當，過小則工件兩端的自由部分太多，彎曲回彈大，兩臂不平直，影響工件質(zhì)量。若深度過大，則多消耗模具鋼材，也使頂件行程增加，壓力機行程增大。 凹模深度 m值參照表 36得 m=22mm。 第 頁 共 40 頁 22 （ 4）凸凹模的寬度尺寸 參照公式 3486[2]得： 凹模寬度尺寸： Ld=(? ) d?? 凸模寬度尺寸： Lp=Ld2Z 式中 L— 彎曲件基本尺寸； Ld— 凹模寬度尺寸； Lp — 凸模寬度尺寸； ? — 彎曲件制造公差； d? — 凹模制造公差，按 IT6— IT8級公差等級選取。 查文獻 [3], 由制件尺寸知： L=， ? =， d? 參照公差等級 IT7選取d? =+。 ? Ld=(? ) ? = ? mm Lp= Ld2Z= ? 2? = ? mm 折彎凸、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計 凹模設(shè)計時應(yīng)考慮的事項是關(guān)于凹模強度，制造方法及其加工精度等，特別是凹模孔口尺寸，在實際時應(yīng)和制件尺寸一起來考慮。它關(guān)系到制件質(zhì)量的好壞，因此對其加工表面質(zhì)量亦必須予于充分考慮。 凹模的厚度和外形尺寸，對于其承受的沖裁力必須具有不引起破損和變形的足夠強度。沖裁時，凹模承受沖裁力和水平側(cè)向力的作用，由于凹模的結(jié)構(gòu)形式不一，受力狀態(tài)比較復(fù)雜，特別是對于復(fù)雜形狀的沖件，其凹模強度計算就相當復(fù)雜。因而，在目前一般生產(chǎn)實際情況下，通常都 是根據(jù)沖裁件的輪廓尺寸和板料厚度、沖裁力的大小來進行概略的估算及經(jīng)驗修正。 凹模厚度 H可按沖裁力的大小來估算，其經(jīng)驗公式為： H=K1 K2 3 P 式中： H— 凹模厚度（ mm） 。 P— 沖裁力（ N） 。 K1 — 沖裁輪廓長度修正系數(shù) 。 K2 — 凹模材料休整系數(shù) 查文獻 [1]得 K1 =； K2 =。 ?H=?? 175 10??= 第 頁 共 40 頁 23 （ 1） 彎 曲 1凸凹模結(jié)構(gòu)圖 圖 3— 6 彎曲 1 凸凹模結(jié)構(gòu)圖 本次彎曲實現(xiàn)了兩側(cè)邊與上平面成 45 度的彎曲和中間部分 與后半部分，模具有兩個彎曲凸模和一個彎曲凹模組成。 第 頁 共 40 頁 24 （ 2） 彎曲 2凸凹模結(jié)構(gòu)圖 圖 3— 7 彎曲 2 凸凹模結(jié)構(gòu)圖 本次彎曲是對彎曲 1 后的工件進行再彎曲，實現(xiàn)了兩側(cè)邊與上平面成 90 度的彎曲，另一部分與中間部分成 90 度的夾角。模具有兩個彎曲凸模和一個彎曲凹模組成 第 頁 共 40 頁 25 4. 其他支承、固定、定位、導(dǎo)向零件的設(shè)計 凸模固定板設(shè)計 在本套模具結(jié)構(gòu)設(shè)計中，凸模因為為存在沖模，必須得有夾板固定上模板，而下模具用墊板 替代了下模板的固定，所以本次就介紹凸凹模的夾板設(shè)計，現(xiàn)在沖孔凸模為例，按照文獻 [5]，來展示凸模固定板結(jié)構(gòu)。 對于小型的凸凹模零件，一般通過固定板間接固定在模板上以節(jié)約貴重模具鋼。固定板固定凸模（凹模）要求固定緊靠并有良好的垂直度，因此固定板必須有足夠厚度。固定板與凸、凹模之間的配合一般為過渡配合 H7/m6。 其結(jié)構(gòu)設(shè)計如下： 圖 4— 1 凸模固定板 墊板設(shè)計 當零件的料厚較大而外形尺寸較小時，沖壓的凸模上端面或凹模的下端面對模板的作用有較大的單位壓力，有可能超過模板的允許抗壓力，此時 就應(yīng)采用墊板。 由于沖孔凸模與彎曲凹模采用過盈配合 H7/m6故需采用墊板將凸模固定，參照表 5— 48[6]，沖孔及折彎墊板結(jié)構(gòu)設(shè)計如下： 第 頁 共 40 頁 26 圖 4— 折彎下墊板 圖 4— 沖孔下墊板 導(dǎo)料裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計 在多工位級進模中常用的三種導(dǎo)料零件的配置結(jié)構(gòu)形式。一種是采用兩側(cè)導(dǎo)料板導(dǎo)向送料的結(jié)構(gòu)形式；一種是采用一側(cè)用導(dǎo)料板導(dǎo)向，另一側(cè)用帶導(dǎo)向槽浮頂式導(dǎo)料柱導(dǎo)向送料的 第 頁 共 40 頁 27 結(jié)構(gòu)形式；最后一種是兩側(cè)均采用帶導(dǎo)向槽浮頂式導(dǎo)料柱導(dǎo)向送料的結(jié)構(gòu)形式。這里采用第一種結(jié)構(gòu)形式，因為條料較厚，而且條料的邊 載體在第一二三工位就被成形側(cè)刃給切除了，所以沒有辦法使用帶導(dǎo)向槽浮頂式導(dǎo)料柱導(dǎo)向送料。 （ 1）導(dǎo)料結(jié)構(gòu) 圖 43 導(dǎo)料結(jié)構(gòu) 導(dǎo)料板是沖壓模具中最常用的條料送進導(dǎo)向結(jié)構(gòu)形式之一，將導(dǎo)料板設(shè)計成有臺肩式的結(jié)構(gòu)形式，如圖 24 所示： 同時將導(dǎo)料板的進料端設(shè)置一個較小的斜面（如上圖所示），便于條料的順利送進。設(shè)計成臺肩的結(jié)構(gòu)形式是為了使條料在浮離凹模平面后，向前送進的過程中在托料柱的作用下，仍然可以控制條料在整個沖壓過程中在導(dǎo)料板內(nèi)的運動。 脫料板結(jié)構(gòu)設(shè)計 脫料裝置形式多樣，有固定脫料板，彈性脫料板等 等。此沖壓模采用彈性脫料板，由于使用氮氣彈簧作為彈性元件，故此脫料裝置的卸料力較大。同時，脫料板還具有壓邊作用，其典型結(jié)構(gòu)形式見圖 。 圖 卸料裝置的結(jié)構(gòu)形式 脫料 板主要起卸料、壓料同時還具有一定的導(dǎo)向作用 ， 在進行級進模設(shè)計時，有一項很重要，就是設(shè)計 避 位，一般彎曲或成形等工位的所有后續(xù)工位都需要讓位，而且要充分讓位，不但需要考慮靜態(tài)讓位，還要考慮動態(tài)讓位。本設(shè)計中在 脫料 模板上直接開槽讓位， 使得模 第 頁 共 40 頁 28 具能和好的合模 ， 以免模具閉合時發(fā)生干涉，以致打爆整套具。其結(jié)構(gòu)如圖 ： 圖 脫料板 導(dǎo)向零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 導(dǎo)向零件是作為上模在工作時的運動方向，保證模具上、下部分正確的相對位置的零件，用于提高模具精度，減少壓力機對模具精度的不良影響，同時可以節(jié)省模具的調(diào)整時間，以及提高制件精度和模具的使用壽命。 最常用的導(dǎo)向裝置是導(dǎo)柱導(dǎo)套結(jié)構(gòu)形式和導(dǎo)板導(dǎo)向形式。此沖壓模采用導(dǎo)柱導(dǎo)套結(jié)構(gòu)形式，使用光滑的圓柱導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)形式如圖： 圖 光滑圓柱導(dǎo)向裝置 模座選擇 模座分為上模座和下模座兩部分。整個模具的各個零件都直接或間接地固定在上、下模上，因此它是整個模座的基 礎(chǔ)，此外，模座還要承受和傳遞壓力，所以模座不僅要有足夠的強度，而且還要有足夠剛度。 第 頁 共 40 頁 29 根據(jù)凸、凹模固定板周界，參照文獻 [5]，本設(shè)計中模座采用Ⅰ級精度的對角導(dǎo)柱上、下模座。 為滿足：閉合高度應(yīng)介于壓力機的最大封閉高度及最小封閉高度之間，一般有 Hmax 5mm mmHH 10min ??? 而：本模具閉合高度為 H=450mm。模座的選用如下： 上模座： 1000?780?276mm 材料： A3 下模座： 1000?780?315mm 材料： A3 閉合高度， Hmin =400mm， Hmax=600mm。 對與模座的安裝，上模座通過托板安裝在沖床的滑塊上，下模座也是通過托板及螺栓固定在沖床的工作臺面上。上下模座的導(dǎo)柱安裝孔的軸心線應(yīng)與基準面 垂直，其垂直誤差安裝在滑動導(dǎo)柱或?qū)椎哪Ｗ鶠?100:。 導(dǎo)柱導(dǎo)套的選擇 導(dǎo)向零件用于提高精度、減少沖床對模具精度的不良影響，同時還可以節(jié)省模具調(diào)整時間，以及提高沖件的精度和模具壽命。 最常用的導(dǎo)向裝置是導(dǎo)柱導(dǎo)套結(jié)構(gòu)型式和導(dǎo)板導(dǎo)向型式。導(dǎo)柱、導(dǎo)套結(jié)構(gòu)又可分為光滑的圓柱導(dǎo)套和滾球?qū)蜓b置兩種。光滑的圓柱導(dǎo)向裝置常分為一般精度 (H6/h5~6 級 )和二級精度 (H7/h6－ IT7~8級 )兩種。對于沖裁件來說，應(yīng)根據(jù)沖裁間隙來選擇起導(dǎo)向裝置的等級。其原 則是：導(dǎo)柱導(dǎo)套之間的間隙應(yīng)小于凸模與凹模之間的間隙。在一般情況下，當沖裁間隙在 以下時，應(yīng)選用一般精度；而當沖裁件間隙值大于 時，則可選用二級精度的模具。對于要求壽命長和模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，如硬質(zhì)合金模，復(fù)雜的連續(xù)模，應(yīng)選用一般精度的模具；而對于一般變形工序，則可選用二級精度的模具。 上、下模的導(dǎo)向，在凸模與凹模開始作用前或壓料板接觸到制件之前就應(yīng)充分合上，以確保導(dǎo)向在沖壓工作開始即發(fā)揮正常作用，導(dǎo)柱的長度應(yīng)