u形模模具課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要2</b></p><p><b>　　引言3</b></p><p>　　一、沖壓零件的工藝性分析4</p><p><b>　　1、零件圖4</b></p>

2、<p>　　2、工藝方案的確定4</p><p>　　3、零件工藝分析5</p><p>　　二 毛坯展開(kāi)長(zhǎng)度的確定6</p><p>　　1、中性層曲率半徑6</p><p>　　2、圓弧部分長(zhǎng)度7</p><p>　　3、垂直部分的直線長(zhǎng)度7</p><p>　　4

3、、底部的直線長(zhǎng)度7</p><p>　　5、毛坯的展開(kāi)長(zhǎng)度8</p><p>　　6、確定排樣方案8</p><p>　　三、彎曲力的計(jì)算9</p><p>　　四、壓力機(jī)的選擇10</p><p>　　1、壓力中心的計(jì)算10</p><p>　　2、壓力機(jī)的確定10</p&

4、gt;<p>　　五、彎曲模工作部分的確定12</p><p>　　1、凸模圓角半徑r T12</p><p>　　2、凹模圓角半徑12</p><p>　　3、凹模深度ho12</p><p>　　4、凹凸模間隙Z12</p><p>　　5、彎曲模凹、凸模橫向尺寸及公差13</p&g

5、t;<p>　　六、彎曲模模架及零件設(shè)計(jì)13</p><p>　　1、后側(cè)導(dǎo)柱模架的選用13</p><p>　　2、其它零件結(jié)構(gòu)14</p><p><b>　　七、裝配圖17</b></p><p><b>　　八、總結(jié)17</b></p><p>

6、;<b>　　九、參考文獻(xiàn)18</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　隨著模具制造的技能化逐步向科學(xué)化發(fā)展，逐漸由以前手動(dòng)方式發(fā)展為利用軟件等高科技方式來(lái)輔助設(shè)計(jì)的完成。冷沖模是其中的一種。</p><p>　　學(xué)校課程設(shè)計(jì)是在模具專(zhuān)業(yè)理論教學(xué)之后進(jìn)行的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。是對(duì)所學(xué)知識(shí)的一次總

7、檢驗(yàn)，是走向工作崗位前的一次實(shí)戰(zhàn)演習(xí)。其目的是，綜合運(yùn)用所學(xué)課程的理論和實(shí)踐知識(shí),設(shè)計(jì)一副完整的模具訓(xùn)練、培養(yǎng)和提高自己的工作能力。鞏固和擴(kuò)充模具專(zhuān)業(yè)課程所學(xué)內(nèi)容，掌握模具設(shè)計(jì)與制造的方法、步驟和相關(guān)技術(shù)規(guī)范。熟練查閱相關(guān)技術(shù)資料。掌握模具設(shè)計(jì)與制造的基本技能，如制件工藝性分析、模具工藝方案論證、工藝計(jì)算、加工設(shè)備選定、制造工藝、收集和查閱設(shè)計(jì)資料，繪圖及編寫(xiě)設(shè)計(jì)技術(shù)文件等。</p><p>　　沖壓工藝與模具設(shè)

8、計(jì)應(yīng)結(jié)合工廠的設(shè)備、人員等實(shí)際情況，從零件的質(zhì)量、生產(chǎn)效率、生產(chǎn)成本、勞動(dòng)強(qiáng)度、環(huán)境的保護(hù)以及生產(chǎn)的安全性各個(gè)方面綜合考慮，選擇技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、使用安全可靠的工藝方案和模具，以使沖壓件的生產(chǎn)在保證達(dá)到設(shè)計(jì)圖樣上的各項(xiàng)技術(shù)要求，盡可能降低沖壓的工藝成本和保證安全生產(chǎn)。</p><p><b>　　關(guān)鍵詞：</b></p><p>　　工藝性分析、模具工藝方案論證、工

9、藝計(jì)算、加工設(shè)備選定、制造工藝、收集和查閱設(shè)計(jì)資料，繪圖及編寫(xiě)設(shè)計(jì)技術(shù)文件等。</p><p><b>　　引言</b></p><p>　　模具行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及市場(chǎng)前景分析：</p><p>　　模具的發(fā)展是體現(xiàn)一個(gè)國(guó)家現(xiàn)代化水平高低的一個(gè)重要標(biāo)志，就我國(guó)而言，經(jīng)過(guò)了這幾十年曲折的發(fā)展，模具行業(yè)也初具規(guī)模，從當(dāng)初只能靠進(jìn)口到現(xiàn)在部分進(jìn)口已經(jīng)跨

10、了一大步，但還有一些精密的沖模自己還不能生產(chǎn)只能通過(guò)進(jìn)口來(lái)滿足生產(chǎn)需要。隨著各種加工工藝和多種設(shè)計(jì)軟件的應(yīng)用使的模具的應(yīng)用和設(shè)計(jì)更為方便。隨著信息產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，模具的設(shè)計(jì)和制造也越來(lái)越趨近于國(guó)際化?，F(xiàn)在模具的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造（CAD/CAM）技術(shù)的研究和應(yīng)用。大大提搞了模具設(shè)計(jì)和制造的效率。減短了生產(chǎn)周期。采用模具CAD/CAM技術(shù)，還可提高模具質(zhì)量，大大減少設(shè)計(jì)和制造人員的重復(fù)勞動(dòng)，使設(shè)計(jì)者有可能把精力用在創(chuàng)新和開(kāi)發(fā)上。尤其是p

11、ro/E和UG等軟件的應(yīng)用更進(jìn)一步推動(dòng)了模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。。數(shù)控技術(shù)的發(fā)展使模具工作零件的加工趨進(jìn)于自動(dòng)化。電火花和線切割技術(shù)的廣泛應(yīng)用也對(duì)模具行業(yè)起到了飛越發(fā)展。模具的標(biāo)準(zhǔn)化程度在國(guó)內(nèi)外現(xiàn)在也比較明顯。特別是對(duì)一些通用件的使用應(yīng)用的越來(lái)越多。其大大的提高了它們的互換性。加強(qiáng)了各個(gè)地區(qū)的合作。對(duì)整個(gè)模具的行業(yè)水平的提高也起到了重要的作用。</p><p>　　一、沖壓零件的工藝性分析</p><

12、p><b>　　1、零件圖 </b></p><p><b>　　名稱(chēng)：彎曲件</b></p><p><b>　　材料：10</b></p><p><b>　　批量：大批量</b></p><p><b>　　寬：40mm</b&

13、gt;</p><p>　　2、工藝方案的確定 </p><p>　　(1)、沖壓工序的組合</p><p>　　沖裁工序可以分為單工序沖裁、復(fù)合工序沖裁和連續(xù)沖裁。</p><p>　　沖裁方式根據(jù)下列因素確定：</p><p>　　1) 根據(jù)沖裁件尺寸和精度等級(jí)來(lái)確定 復(fù)合沖裁所得到的沖裁件尺寸精度等級(jí)高，而

14、連續(xù)沖裁比復(fù)合沖裁的沖裁件尺寸精度等級(jí)低。</p><p>　　2)根據(jù)模具制造安裝調(diào)整的難易和成本的高低來(lái)確定, 對(duì)復(fù)雜形狀的沖裁件來(lái)說(shuō)，采用復(fù)合沖裁比采用連續(xù)沖裁較為適宜，因?yàn)槟＞咧圃彀惭b調(diào)整較容易，且成本較低。</p><p>　　3) 根據(jù)操作是否方便與安全來(lái)確定 復(fù)合沖裁其出件或清除廢料較困難，工作安全性較差，連續(xù)沖裁較安全。</p><p>　　綜上所

15、述分析，在滿足沖裁件質(zhì)量與生產(chǎn)率的要求下，選擇單工序沖裁方式，其模具壽命較長(zhǎng)，生產(chǎn)率高，操作較方便和工作安全性高。</p><p>　　(2)、沖壓順序的安排</p><p>　　落料，彎曲共兩道工序，本設(shè)計(jì)中只設(shè)計(jì)彎曲模。</p><p><b>　　3、零件工藝分析</b></p><p>　　（1）、沖裁件的結(jié)構(gòu)工

16、藝性</p><p>　　沖壓主要是按工藝分類(lèi)，可分為分離工序和成形工序兩大類(lèi)。分離工序也稱(chēng)沖裁，其目的是使沖壓件沿一定輪廓線從板料上分離，同時(shí)保證分離斷面的質(zhì)量要求。成形工序的目的是使板料在不破坯的條件下發(fā)生塑性變形，制成所需形狀和尺寸的工件。在實(shí)際生產(chǎn)中，常常是多種工序綜合應(yīng)用于一個(gè)工件。沖裁、彎曲、剪切、拉深、脹形、旋壓、矯正是幾種主要的沖壓工藝。 </p><p>　　沖裁件的工

17、藝性是指沖裁件在沖裁加工中的難易程度。所謂沖裁工藝性好是指能用普通的沖裁方法，在模具壽命和生產(chǎn)率較高、成本較低的條件下得到質(zhì)量合格的沖裁件。因此，沖裁件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小、精度等級(jí)、材料及厚度等是否符合沖裁的工藝要求，對(duì)沖裁件質(zhì)量、模具壽命和生產(chǎn)效率有很大的影響。</p><p>　　此制件的形狀較簡(jiǎn)單，需要圓角過(guò)渡，可以加上R0.5，便于模具的加工和減少?zèng)_壓時(shí)在尖角處開(kāi)裂的現(xiàn)象，同時(shí)也可以防止尖角部位刃口的過(guò)

18、快磨損。</p><p>　?。?）、 沖裁件的尺寸精度</p><p>　　沖裁件的精度主要以其尺寸精度、沖裁斷面粗糙度、毛刺高度三個(gè)方面的指標(biāo)來(lái)衡量，根據(jù)零件圖上的尺寸標(biāo)注及公差，可以判斷屬于尺寸精度為IT12—IT14的經(jīng)濟(jì)級(jí)普通沖裁</p><p>　　( 3 ) 、確定工藝</p><p>　　由設(shè)計(jì)要求可知該零件材料為10鋼，材料

19、10鋼為軟材料，在彎曲時(shí)有一定的凸凹模間隙。工件尺寸全部為自由公差，可看作IT14級(jí)，尺寸精度較低，普通彎曲就能滿足要求。其彎曲性能良好。所需零件為U形件，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單對(duì)稱(chēng)，對(duì)彎曲成型較為有利故尺寸精度完全符合彎曲精度等級(jí)要求。且零件的相對(duì)圓角半徑，因r/t=1>0.4,所以不會(huì)彎裂，滿足彎曲變形程度的要求。該零件滿足彎曲工藝性要求，且一次成型彎曲工藝性較好，采用簡(jiǎn)單的直壁校正彎曲法</p><p>　　二 毛

20、坯展開(kāi)長(zhǎng)度的確定</p><p><b>　　1、中性層曲率半徑</b></p><p>　　毛坯長(zhǎng)度按零件中性層計(jì)算。兩段圓弧的中性層位移系數(shù)根據(jù)查《冷沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)》（表4—3）得k=0.32 ,故中性層曲率半徑為：</p><p><b>　　2、圓弧部分長(zhǎng)度</b></p><p>　　

21、3、垂直部分的直線長(zhǎng)度</p><p><b>　　4、底部的直線長(zhǎng)度</b></p><p><b>　　5、毛坯的展開(kāi)長(zhǎng)度</b></p><p>　　經(jīng)過(guò)計(jì)算，展開(kāi)長(zhǎng)度初步確定為L(zhǎng)Z=65mm,精度確定需在試模后再進(jìn)行修正。</p><p><b>　　6、確定排樣方案</b&

22、gt;</p><p>　?。?）、排樣時(shí)需考慮如下原則：</p><p>　　1）提高材料利用率（不影響沖件使用性能前提下，還可適當(dāng)改變沖件的形狀）。</p><p>　　2）合理排樣方法使操作方便，勞動(dòng)強(qiáng)度低且安全。</p><p>　　3）模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壽命長(zhǎng)。</p><p>　　4）保證沖件的質(zhì)量和沖件對(duì)板料

23、纖維方向的要求</p><p>　?。?）、搭邊與料寬 </p><p>　　搭邊 搭邊值的大小與材料的力學(xué)性能、厚度、零件的形狀與尺寸、排樣的形式、送料及擋料方式、卸料方式等因素有關(guān)。搭邊值一般由經(jīng)驗(yàn)確定，根據(jù)所給材料厚度δ=2mm，確定搭邊工作間a1為2.0mm, a為3.0mm。</p><p>　?。?）、送料步距和條料寬度的確定</p>&

24、lt;p>　　1)送料步距 條料在模具上每次送進(jìn)的距離成為送料步距。每次只沖一個(gè)零件的步距S的計(jì)算公式為</p><p><b>　　S=D+a1</b></p><p>　　S=40+2=42mm</p><p>　　式中 D——平行于送料方向的沖裁寬度；</p><p>　　a1——沖裁之間的搭邊值</p

25、><p>　　2)條料寬度 條料寬度的確定原則：最小條料寬度要保證沖裁時(shí)零件周邊有足夠的搭邊值，最大條料寬度要能在沖裁時(shí)順利地在導(dǎo)料板之間送進(jìn)，并與導(dǎo)料板之間有一定的間隙。</p><p>　　B=65+3+3=71（mm）</p><p>　　(4)材料利用率的計(jì)算</p><p>　　一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率η為</p><

26、p>　　η=nF/h×100%</p><p>　　η=1×2600/71×42×100%=87.2%</p><p>　　式中 F——一個(gè)步距內(nèi)沖裁件面積；</p><p>　　n——一個(gè)步距內(nèi)沖裁件數(shù)目；</p><p>　　B——條料寬度（mm）；</p><p>&

27、lt;b>　　h——步距</b></p><p>　?。?）工序合并與工序順序</p><p>　　采用落料彎曲一次成型</p><p><b>　　三、彎曲力的計(jì)算</b></p><p>　　為了保證彎曲件在一次彎曲過(guò)程中即可得到彎曲件內(nèi)形尺寸精度,故采用校正彎曲。《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》（表4—13

28、），取q=40MPa。則校正彎曲力為：</p><p><b>　　四、壓力機(jī)的選擇</b></p><p><b>　　1、壓力中心的計(jì)算</b></p><p>　　采用解析法求壓力中心，求XG，YG</p><p>　　本設(shè)計(jì)中產(chǎn)品是四邊對(duì)稱(chēng)，規(guī)則形狀。所以</p><p&

29、gt;　　Y——F到X軸的力臂 Y=0</p><p>　　X——F到Y(jié)軸的力臂 Y=0</p><p><b>　　根據(jù)合力距定理：</b></p><p>　　YG = YF/F</p><p>　　YG——F沖壓力到X軸的力臂；YG =0</p><p>　　XG = XF

30、/F</p><p>　　XG——F沖壓力到Y(jié)軸的力臂；XG =0</p><p><b>　　2、壓力機(jī)的確定</b></p><p>　　根據(jù)沖壓力的要求，取壓力機(jī)的公稱(chēng)壓力P=(1.1~1.3)(F校+FD)=69.1~81.6(KN)，考慮模具的安裝與操作，查《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》（表1—7），可選用J23—16開(kāi)式雙柱可傾式壓力機(jī)。

31、</p><p>　　五、彎曲模工作部分的確定</p><p>　　1、凸模圓角半徑r T</p><p>　　因r/t=2/1=2<5~8</p><p>　　故r T=r=2mm</p><p><b>　　2、凹模圓角半徑</b></p><p>　　因凹模圓角

32、半徑的大小對(duì)彎曲變形力、模具壽命、彎曲件質(zhì)量均有影響，且根據(jù)材料的厚度，有t≤2mm時(shí)，rA=kt, 當(dāng)t=2~4時(shí)，k=2~3,取k=2</p><p><b>　　故，</b></p><p><b>　　3、凹模深度ho</b></p><p>　　因只是單純U形件彎曲模，且彎邊高度不大，為使彎曲件兩邊平直，取凹

33、模深度大于彎曲件的高度。查《沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)》（表4—7），取h0=4mm</p><p><b>　　4、凹凸模間隙Z</b></p><p>　　查《模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)及模具CAD》（表4-5），取間隙系數(shù)c=0.05同理，查（表4-5）得板厚上偏差為+0.11，故 </p><p>　　Z=tmax +ct</p>&l

34、t;p>　　=(2+0.11)+0.05*2</p><p><b>　　=2.21</b></p><p>　　5、彎曲模凹、凸模橫向尺寸及公差</p><p>　　彎曲件標(biāo)注內(nèi)形尺寸32，故應(yīng)以凸模為基準(zhǔn)件，間隙取在凹模上。凸模的制造精度按IT8確定，凹模的制造精度按IT9確定。其計(jì)算結(jié)果如下： </p>&

35、lt;p>　?。?）凹模尺寸（L為雙向?qū)ΨQ(chēng)偏差，板厚度公差取0.8）</p><p><b>　　（2）凸模尺寸</b></p><p>　　六、彎曲模模架及零件設(shè)計(jì)</p><p>　　1、后側(cè)導(dǎo)柱模架的選用</p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)模架的選用依據(jù)為凹模的外形尺寸，所以因首先計(jì)算凹模具周界的大小。查表的凹模周界大

36、小為8292mm，閉合高度</p><p>　　模具采用后側(cè)導(dǎo)柱模架，查的模架的規(guī)格為，上模座：82mm92mm30mm；</p><p>　　下模座：82mm92mm40mm；</p><p>　　導(dǎo)柱：A20mm160mm</p><p>　　導(dǎo)套：A20mm100mm33mm</p><p><b>　

37、　2、其它零件結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　頂板：頂件板尺寸與凹?？紫嗯浜?，平面尺寸與凹模內(nèi)形尺寸相同。材料選用45鋼，熱處理。</p><p>　　模柄：模具采用材料為Q235 </p><p>　　推件桿：12mm200mm</p><p>　　凸模固定板：82mm92mm24mm</p><p>

38、　　定位板：82mm92mm8mm</p><p>　　頂料板：31mm41mm15mm</p><p>　　頂桿：8mm40mm</p><p>　　銷(xiāo)釘：模具的銷(xiāo)釘選用柱銷(xiāo)GB/T 119.1，根據(jù)設(shè)備尺寸分為：D624mm，D1055mm，D310mm,D320mm。材料選用35鋼，熱處理。不經(jīng)表面處理的圓柱銷(xiāo)。</p><p>　　螺

39、釘：模具采用圓柱頭內(nèi)六角螺釘GB/T 70.1，根據(jù)尺寸分為：M855mm，M310mm， M1268mm材料為35鋼，熱處理表面氧化。</p><p>　　導(dǎo)柱：模具導(dǎo)柱選用直徑d=20mm，長(zhǎng)度h=157的A型導(dǎo)柱。材料為20鋼，熱處理：滲碳深度，硬度。</p><p>　　導(dǎo)柱 A10×157mm GB2861.1-90</p><p>　　導(dǎo)

40、套：模具選用內(nèi)徑d=21mm，長(zhǎng)度L=100mm，外徑D=32的A型導(dǎo)套。材料為20鋼，熱處理：滲碳深度，硬度。</p><p>　　導(dǎo)套 21mm×100mm×32mm GB2861.6</p><p>　　上模座：模具上模座選用后側(cè)導(dǎo)柱上模座，根據(jù)凹模邊界L=82mm，B=92mm，查表可得，材料為HT200的后側(cè)導(dǎo)柱上模座：</p><p&

41、gt;　　上模座 82mm×92mm×30mm GB/T28855.5-1990 HT200</p><p>　　下模座：模具下模座選用后側(cè)導(dǎo)柱下模座，凹模邊界L=82，B=92，查表得，材料為HT200的后側(cè)導(dǎo)柱下模座：</p><p>　　下模座 82mm×92mm×40mm GB/T28855.6-1990 HT200

42、</p><p>　　凸模：凸模的結(jié)構(gòu)形式及尺寸如下圖所示，材料用Cr12，熱處理。</p><p>　　凹模：凹模的結(jié)構(gòu)形式及尺寸如下圖所示，材料用Cr12，熱處理。</p><p><b>　　七、裝配圖</b></p><p><b>　　八、總結(jié)</b></p><p&g

43、t;　　通過(guò)這幾周的日夜的課程設(shè)計(jì)，讓我學(xué)到了很多，讓自己的能力有提升了很多。過(guò)程雖然是辛苦的，可是收獲也是豐碩的。因?yàn)樽约合矚g模具，在做課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中是懷著一顆充滿興趣的心去做的，所以雖然做的比較久，有時(shí)還會(huì)廢寢忘食，可是一點(diǎn)也不會(huì)覺(jué)得辛苦。有時(shí)候由于一個(gè)數(shù)據(jù)沒(méi)查到的原因，就去圖書(shū)館里查，查到了又回來(lái)算，來(lái)回奔波。課程設(shè)計(jì)雖然沒(méi)畢業(yè)設(shè)計(jì)要求高但是設(shè)計(jì)的步驟方法基本雷同，通過(guò)這幾周的設(shè)計(jì)過(guò)程我才真正知道原來(lái)我們學(xué)的知識(shí)還不足以做好設(shè)計(jì)

44、，要查看很多的專(zhuān)業(yè)資料我們的制圖水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)達(dá)到做設(shè)計(jì)的要求還需磨煉。課程設(shè)計(jì)為我們做畢業(yè)設(shè)計(jì)做好了鋪墊和奠定了基礎(chǔ)，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中我們也鞏固了所學(xué)知識(shí)練習(xí)了制圖收獲了很多明白了很多，感謝xx老師對(duì)我們的嚴(yán)格要求，感謝同學(xué)為我解答疑問(wèn)，我們要以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度對(duì)待設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　九、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]翁其金、徐新成主編.《沖壓

45、工藝及沖模設(shè)計(jì)》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011年6月.</p><p>　　[2]鄧明主編.《實(shí)用模具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》.北京:北京理工大學(xué)出版社,2010年1月.</p><p>　　[3]王立人，張輝主編.《沖壓模設(shè)計(jì)指導(dǎo)》.北京:北京理工大學(xué)出版社,2009年8月.</p><p>　　[4]李建軍，李德群主編.《模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)及模具CAD》.機(jī)械工業(yè)出版社，20