彈性夾彎曲模設(shè)計(jì)【沖壓模具設(shè)計(jì)】

彈性夾彎曲模設(shè)計(jì)【沖壓模具設(shè)計(jì)】,沖壓模具設(shè)計(jì),彈性夾彎曲模設(shè)計(jì)【沖壓模具設(shè)計(jì)】,彈性,彎曲,曲折,設(shè)計(jì),沖壓,模具設(shè)計(jì) 編號(hào) 設(shè)計(jì) 彈性夾彎曲模設(shè)計(jì) Design of the Elastic Clamp Bending Die 學(xué) 生 姓 名 專 業(yè) 學(xué) 號(hào) 指 導(dǎo) 教 師 學(xué) 院 二〇一七年六月 II 原創(chuàng)承諾書 1．本人承諾：所呈交的設(shè)計(jì)《彈性夾彎曲模設(shè)計(jì)》，是認(rèn)真學(xué)習(xí)理解學(xué)校的《工作條例》后，在教師的指導(dǎo)下，保質(zhì)保量獨(dú)立地完成了任務(wù)書中規(guī)定的內(nèi)容，不弄虛作假，不抄襲別人的工作內(nèi)容。 2．本人在設(shè)計(jì)中引用他人的觀點(diǎn)和研究成果，均在文中加以注釋或以參考文獻(xiàn)形式列出，對(duì)本文的研究工作做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體均已在文中注明。 3．在設(shè)計(jì)中對(duì)侵犯任何方面知識(shí)產(chǎn)權(quán)的行為，由本人承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。 4．本人完全了解學(xué)校關(guān)于保存、使用設(shè)計(jì)的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交和相關(guān)材料的印刷本和電子版本；同意學(xué)校保留設(shè)計(jì)的復(fù)印件和電子版本，允許被查閱和借閱；學(xué)?？梢圆捎糜坝　⒖s印或其他復(fù)制手段保存設(shè)計(jì)，可以公布其中的全部或部分內(nèi)容。 以上承諾的法律結(jié)果將完全由本人承擔(dān)！ 作 者 簽 名： 年 月 日 I 摘 要 隨著工業(yè)的發(fā)展，彎曲模具的應(yīng)用越來越廣泛，同時(shí)由于產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度加快，對(duì)模具設(shè)計(jì)質(zhì)量的要求也越來越高。本文對(duì)異型環(huán)的彎曲模具進(jìn)行具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，通過對(duì)彈性夾成形件的成形工藝進(jìn)行分析，確定出了加工該零件需要的模具。針對(duì)該零件成形的具體要求，決定采用帶有活動(dòng)凹模的兩邊同時(shí)彎曲的模具結(jié)構(gòu)，介紹了模具的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及工作過程，經(jīng)生產(chǎn)驗(yàn)證該模具結(jié)構(gòu)合理、生產(chǎn)效率高。通過對(duì)模具的所有工序進(jìn)行工藝計(jì)算，詳細(xì)設(shè)計(jì)了模具的結(jié)構(gòu)，運(yùn)用CATIA將彎曲模具的各個(gè)部分進(jìn)行建模，然后對(duì)模具進(jìn)行裝配，然后查漏補(bǔ)缺完成裝配，然后進(jìn)行CAD的繪制。 根據(jù)彈性夾成形件的特點(diǎn)和加工要求，利用凸模和凹模相互配合使毛坯彎曲進(jìn)行加工。采用本套模具的設(shè)計(jì)形式，使模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)了異形環(huán)類零件大批量生產(chǎn)的需求，顯著提高成形件的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。讓我們更加了解制件的加工成型過程以及對(duì)模具機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，同時(shí)我們可以更好的鞏固所學(xué)知識(shí)，在設(shè)計(jì)的過程中不斷補(bǔ)充新的知識(shí)，培養(yǎng)自學(xué)能力。經(jīng)過該設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，應(yīng)該能全面理解、掌握夾彎的工藝，模具設(shè)計(jì)制造等相關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)的內(nèi)容，并掌握模具設(shè)計(jì)的基本方法和步驟，獨(dú)立解決在模具設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題。 關(guān)鍵詞： 彈性夾 彎曲模 活動(dòng)凹模 I Abstract Along with the development of the industry, the stamping die is applied more and more extensively. At the same time because of the speed of product replacement, the quality of mold design is higher and higher. In this paper, the heat pipe stamping die for the specific structure design, Through the process of analysis of the heater floor, To determine the processing of the parts need two sets of mold, Respectively, blanking punching compound mold and bending die, And all the molds of each process for the process of calculation, detailed design of the mold structure. Using CATIA to model the various parts of the stamping die, then the mold assembly, and then fill the gap to complete the assembly, and then CAD drawing. According to the characteristics of the heater floor and processing requirements Using the first set of blanking punching compound die for punching processing, including circular holes and irregular holes, In this set of stamping die on the basis of processing, And then use the second set of bending mold bending. Using two sets of mold design form, So that the mold structure is simple, The realization of the heater parts of the floor parts of the demand for mass production, significantly improve the efficiency of the heater floor and product quality. Let us know more about the process of forming parts and the design of the mold body, At the same time, we can better consolidate the knowledge, in the design process continue to add new knowledge, develop self-learning ability. After this design link, should be able to fully understand the stamping process, mold design and manufacturing and other related mechanical design content, and master the stamping process and mold design of the basic methods and steps to independently solve the problems in the mold design. Key words: The elastic clamp；Bending die；Activity die 目錄 摘 要 I Abstract II 第1 章 緒論 1 1.1 彎曲模具簡(jiǎn)介 1 1.1.1 彎曲工藝及彎曲模具的概念 1 1.1.2 彎曲的基本原理 1 1.2課題研究的目的與意義 1 1.3國(guó)內(nèi)外模具工業(yè)的發(fā)展與現(xiàn)狀 2 1.4發(fā)展趨勢(shì) 4 1.4.1CAD/CAM/CAE技術(shù) 4 1.4.2模具檢測(cè)設(shè)備向精密、高效和多功能方向發(fā)展 4 1.4.3一體化加工中心是目前正在發(fā)展的新技術(shù) 5 1.4.4模具工業(yè)新工藝、新理念和新模式逐步得到認(rèn)同 5 1.5 本文研究?jī)?nèi)容 5 1.6 本章小結(jié) 5 第 2 章 零件工藝性分析 6 2.1 材料的性能分析與工件的尺寸確定 6 2.2 彎曲件的長(zhǎng)度計(jì)算 6 2.3彎曲件的工藝分析 9 2.4彈性回彈 9 2.5彎曲方案的選取 9 第3章彎曲過程中的相關(guān)計(jì)算和壓力機(jī)的初選 10 3.1彎曲力的計(jì)算 10 3.2壓力機(jī)的選定 11 第4章模具的總體設(shè)計(jì)與主要零件的設(shè)計(jì) 12 4.1模具的總體設(shè)計(jì) 12 4.1.1模具類型的選擇 12 4.1.2定位方式的選擇 12 4.1.3頂件和出件方式的選擇 12 4.1.4導(dǎo)向方式的選擇 12 4.2主要零部件的設(shè)計(jì) 12 4.2.1凸模的設(shè)計(jì) 13 4.2.2頂出器的設(shè)計(jì) 13 4.2.3凹模的設(shè)計(jì) 14 4.2.4固定座的設(shè)計(jì) 16 4.2.5下模座的設(shè)計(jì) 17 4.2.6其它零部件的選擇 17 第5章模具的總裝圖及裝配調(diào)試 18 5.1模具的總裝圖 18 5.2模具的裝配及試彎 19 5.2.1模具的安裝 19 5.2.2模具的調(diào)試 20 第6章工程定額預(yù)算 22 6.1 彈性夾彎曲模成本預(yù)算 22 6.2社會(huì)可持續(xù)發(fā)展 22 結(jié) 論 24 參考文獻(xiàn) 25 致 謝 26 IV 第1 章 緒論 1.1 彎曲模具簡(jiǎn)介 1.1.1 彎曲工藝及彎曲模具的概念 彎曲工藝：是根據(jù)零件形狀的需要，通過模具和壓力機(jī)把毛坯彎成一定角度，一定形狀工件的沖壓工藝方法。彎曲成形工藝在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用：應(yīng)用相當(dāng)廣泛，如汽車上很多覆蓋件，小汽車的柜架構(gòu)件，摩托車上把柄，腳支架，單車上的支架構(gòu)件，把柄，小的如門扣，夾子（鐵夾）等。沖壓是塑性加工或材料壓力加工的主要加工方法之一,屬于材料成形工程技術(shù)。彎曲模具是指在沖壓加工中，將材料（金屬或非金屬）加工成零件（或半成品）的一種特殊工藝裝備，俗稱彎曲模。 1.1.2 彎曲的基本原理 彎曲的基本原理：以V形板料彎曲件的彎曲變形為例進(jìn)行說明。其過程為 （1）凸模運(yùn)動(dòng)接觸板料（毛坯）由于凸、凹模不同的接觸點(diǎn)力作用而產(chǎn)生彎矩，在彎矩作用下發(fā)生彈性變形，產(chǎn)生彎曲； （2）隨著凸模繼續(xù)下行，毛坯與凹模表面逐漸靠近接觸，使彎曲半徑及彎曲力臂均隨之減少，毛坯與凹模接觸點(diǎn)由凹模兩肩移到凹模兩斜面上。（塑變開始階段）； （3）隨著凸模的繼續(xù)下行，毛坯兩端接觸凸模斜面開始彎曲。（回彎曲階段）；（4）壓平階段，隨著凸凹模間的間隙不斷變小，板料在凸凹模間被壓平； （5）校正階段，當(dāng)行程終了，對(duì)板料進(jìn)行校正，使其圓角直邊與凸模全部貼合而成所需的形狀。 按工序不同的組合方式可分為單工序模、級(jí)進(jìn)模和復(fù)合模。單工序模是在壓力機(jī)的一次行程中，只完成一道沖壓工序的模具；復(fù)合模只有一個(gè)工位，在壓力機(jī)的一次行程中，在同一工位上同時(shí)完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具；級(jí)進(jìn)模（也稱連續(xù)模）是在毛坯的送進(jìn)方向上，具有兩個(gè)或更多的工位，在壓力機(jī)的一次行程中，在不同的工位上逐次完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。 1.2課題研究的目的與意義 目的是為了讓我們了解制件的加工成型過程以及對(duì)模具機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。通過對(duì)零件進(jìn)行詳細(xì)的工藝分析確定零件的沖壓工藝方案，并對(duì)各個(gè)零件進(jìn)行計(jì)算分析，確定選用的模具零件，如：凸模、凹模、凸凹模固定板、卸料版、擋料銷、導(dǎo)正銷等。 同時(shí)，我們可以更好的鞏固所學(xué)知識(shí)，在設(shè)計(jì)的過程中不斷補(bǔ)充新的知識(shí)，培養(yǎng)自學(xué)能力。經(jīng)過該設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，應(yīng)該能全面理解掌握沖壓工藝，模具設(shè)計(jì)制造等相關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)的內(nèi)容，并掌握沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)的基本方法和步驟，獨(dú)立解決在模具設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題。 因此我們必須意識(shí)到，對(duì)模具設(shè)計(jì)的研究的目的和意義在于能夠很好的認(rèn)識(shí)模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位的重要性。因?yàn)槔媚＞叱尚土慵姆椒?，?shí)質(zhì)上是一種少切削、無切削、多工序重合的生產(chǎn)方法，采用模具成型的工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)的切削加工工藝，可以提高生產(chǎn)效率，保證零件質(zhì)量，節(jié)約材料，降低生產(chǎn)成本，從而取得很高的經(jīng)濟(jì)效益。利用模具生產(chǎn)零件的方法已經(jīng)成為工業(yè)上進(jìn)行成批或大批生產(chǎn)的主要技術(shù)手段，它對(duì)保證制品質(zhì)量，縮短試用周期，進(jìn)而爭(zhēng)先占領(lǐng)市場(chǎng)，以及產(chǎn)品更新?lián)Q代和新產(chǎn)品開發(fā)都具有決定性的意義。因此德國(guó)把模具稱為“金屬加工中的帝王”，把模具工業(yè)視為“關(guān)鍵工業(yè)”，美國(guó)把模具稱為“美國(guó)工業(yè)的基石”，把模具工業(yè)視為“不可估量其力量的工業(yè)”，日本把模具說成是“促進(jìn)社會(huì)富裕繁榮的動(dòng)力”，把模具視為“整個(gè)工業(yè)發(fā)展的秘密”。因此，要使國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門獲得高速發(fā)展，加速實(shí)現(xiàn)社會(huì)主義四個(gè)現(xiàn)代化，就必須盡快將模具工業(yè)搞上去，使模具生產(chǎn)形成一個(gè)獨(dú)立的工業(yè)部門，從而充分發(fā)揮模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的關(guān)鍵作用 1.3國(guó)內(nèi)外模具工業(yè)的發(fā)展與現(xiàn)狀 在世界經(jīng)濟(jì)全球化的形勢(shì)下, 商品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)愈加激勵(lì)，對(duì)模具制造業(yè)亦是如此。而模具工業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)模具制造技術(shù)提出了更高的要求。世界上一些工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，模具制造技術(shù)的發(fā)展非常迅速，這對(duì)我國(guó)的模具行業(yè)帶來了巨大挑戰(zhàn)。并且模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志。無論是從前期的模具的設(shè)計(jì)階段還是到模具的后期生產(chǎn)階段都將直接影響制造業(yè)的改進(jìn)和發(fā)展。因此，模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。尤其對(duì)于沖壓類零件，如何在制造中降低成本、提高工作效率、改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量和簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，對(duì)于生產(chǎn)效益至關(guān)重要。 模具是機(jī)械制造業(yè)中技術(shù)先進(jìn)、影響深遠(yuǎn)的重要工藝裝備，具有生產(chǎn)效率高、材料利用率高、制件質(zhì)量?jī)?yōu)良、工藝適應(yīng)性好等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于汽車、機(jī)械、航天、航空、輕工、電子、電器、儀表等行業(yè)。然而，與國(guó)際先進(jìn)水平相比，中國(guó)的模具行業(yè)的差距不僅表現(xiàn)在精度差距大、交貨周期長(zhǎng)等方面，模具壽命也只有國(guó)際先進(jìn)水平的50％左右，大型、精密、技術(shù)含量高的轎車覆蓋件沖壓模具和精密沖裁模具，每年都需要花費(fèi)大量資金進(jìn)口[3-5] 。 國(guó)外，特別是歐美和日韓等發(fā)達(dá)地區(qū)的模具工業(yè)起步較早，擁有比較先進(jìn)的生產(chǎn)管理技術(shù)及經(jīng)驗(yàn)，值得我們國(guó)內(nèi)模具行業(yè)學(xué)習(xí)和借鑒。在歐美，許多模具企業(yè)將高新技術(shù)應(yīng)用于模具的設(shè)計(jì)和制造，主要體現(xiàn)在： （1）充分發(fā)揮了信息技術(shù)帶動(dòng)和提升模具工業(yè)的優(yōu)越性； （2）高速切削、五軸高速加工技術(shù)基本普及，大大縮減制模周期，提高企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力； （3）快速成形技術(shù)和快速制模技術(shù)得到普遍應(yīng)用； （4）從事模具行業(yè)的人員精簡(jiǎn)，一專多能，一人多職，精益生產(chǎn)； （5）模具產(chǎn)品專業(yè)化，市場(chǎng)定位準(zhǔn)確； （6）采用先進(jìn)的管理信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)集成化管理； （7）工藝管理先進(jìn)、標(biāo)準(zhǔn)化程度高。日本模具加工的未來發(fā)展方向主要表現(xiàn)為無人手修模、無放電加工、加工時(shí)間縮短、 五軸加工等方面。 模具工業(yè)的現(xiàn)狀近年來，我國(guó)的模具生產(chǎn)發(fā)展速度較快，已能夠滿足國(guó)內(nèi)對(duì)中、低檔模具100％的需求，少量模具已開始向日本、美國(guó)、新加坡、泰國(guó)等地出口。模具工業(yè)逐漸發(fā)展成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)。雖然說我國(guó)的模具工業(yè)具有一定程度的提升，近年來，取得了較為顯著的進(jìn)步，但是與其他發(fā)達(dá)國(guó)家相比，還具有一定的欠缺，存在一些問題，需要及時(shí)解決。例如，一些比較先進(jìn)的技術(shù)應(yīng)用程度不夠、一些復(fù)雜、精密、大型的模具需要進(jìn)口、技術(shù)型模具設(shè)備在整體模具中所占的比重比較低等。根據(jù)有關(guān)調(diào)查可知，目前我國(guó)生產(chǎn)的模具只能滿足需要的60％，其余40％需要完全通過進(jìn)口，致使模具進(jìn)口額近年來不斷增加。我國(guó)模具制造與國(guó)外相比的落后之處主要表現(xiàn)為以下幾方面。 1標(biāo)準(zhǔn)化程度較低國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)化程度為30％左右，標(biāo)準(zhǔn)件品種較少，缺少精密、高效標(biāo)準(zhǔn)件和商品化標(biāo)準(zhǔn)件。 2模具品種少、效率低主要是缺少大型、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具。國(guó)外模具向精密化、自動(dòng)化方向發(fā)展，很多工序可以集中在一副模具中完成。 3模具制造精度低、周期長(zhǎng)國(guó)外模具廠都采用粗加工、精加工、測(cè)量、裝配等成套的精密設(shè)備，如CNC坐標(biāo)磨床、數(shù)控電火花機(jī)床等。國(guó)內(nèi)模具廠設(shè)備陳舊不配套，數(shù)控機(jī)床、電加工機(jī)床在加工機(jī)床中占有的比例較少，模具加工新工藝采用較少，使國(guó)內(nèi)模具精度比國(guó)外低1—2級(jí)、制造周期長(zhǎng)1—2倍。 4模具壽命短、材料利用率低于國(guó)外，由于采用了冶煉及熱處理方面的新技術(shù)，模具壽命大大提高。國(guó)內(nèi)模具鋼品種不全，新鋼種很少，一般采用常規(guī)熱處理，因而質(zhì)量較低，模具材料利用率僅為60％。 5技術(shù)力量落后，管理水平較差模具生產(chǎn)技術(shù)人員比例只占7％一8％(國(guó)外為30％)，低于國(guó)內(nèi)其他行業(yè)。生產(chǎn)缺乏科學(xué)管理。 以上幾方面問題在近幾年的模具生產(chǎn)發(fā)展中已得到很大改進(jìn)，各模具行業(yè)已開始注重對(duì)模具技術(shù)管理人員的培養(yǎng)和使用。模具工業(yè)的現(xiàn)狀與國(guó)外的差距已逐漸縮小。許多依賴于國(guó)外進(jìn)口的高精密大型模具已逐步向國(guó)產(chǎn)轉(zhuǎn)化，例如一汽、東風(fēng)等汽車公司的轎車覆蓋件模具過去全部依靠國(guó)外進(jìn)口，近年來這些汽車公司的模具廠家已經(jīng)能夠生產(chǎn)一部分轎車覆蓋件模具，這代表了我國(guó)大型沖壓模具的制造技術(shù)已取得很大進(jìn)步。但是總體水平還是處于較落后的狀態(tài)，還需要大力發(fā)展。我國(guó)模具中、長(zhǎng)期的科技發(fā)展戰(zhàn)略是以國(guó)內(nèi)市場(chǎng)為導(dǎo)向，以開發(fā)精密、大型、長(zhǎng)壽命成套模具為重點(diǎn)，減少進(jìn)口，促進(jìn)出口。發(fā)展模具基礎(chǔ)技術(shù)，如數(shù)控加工、快速制模、特種加工等；發(fā)展高技術(shù)，如CAD／CAM、加工中心等；加速模具新結(jié)構(gòu)、新工藝、新材料的研究，提高精度，提高壽命；發(fā)展模具成套加工精密設(shè)備。模具工業(yè)能促進(jìn)工業(yè)產(chǎn)品的發(fā)展和質(zhì)量的提高，并能獲得極大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，因而引起了各國(guó)家的高度重視。 1.4發(fā)展趨勢(shì)? 1.4.1繼續(xù)全力全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù) CAD/CAM/CAE技術(shù)的應(yīng)用時(shí)磨具制造技術(shù)發(fā)展的動(dòng)力。隨著電腦軟件的開發(fā)與應(yīng)用，普及CAD/CAM/CAE技術(shù)的條件已經(jīng)成熟，各企業(yè)將加大這些技術(shù)的培訓(xùn)與技術(shù)服務(wù)力度；進(jìn)一步擴(kuò)大CAE技術(shù)的應(yīng)用范圍。世界較先進(jìn)的豐田汽車模具制造廠在這方面為我們提供了比較成功的實(shí)驗(yàn)，它的模具從設(shè)計(jì)到加工完全依賴高科技，將實(shí)體設(shè)計(jì)加上數(shù)控編程，取代了人工實(shí)型制作和機(jī)床操作；精細(xì)模面設(shè)計(jì)和精細(xì)數(shù)控編程大大減少了鉗修；高精度加工取消了模具的研合、修配。現(xiàn)在數(shù)控編程人員已經(jīng)超過了現(xiàn)場(chǎng)操作人員，數(shù)控編程的工時(shí)費(fèi)用，超過了機(jī)床操作工人，數(shù)控編程的工時(shí)費(fèi)用，超過了機(jī)床工時(shí)費(fèi)用的50%，這種高精度和無人化加工，使模具的質(zhì)量有了極大的提高，生產(chǎn)周期大大縮短。? 1.4.2模具檢測(cè)設(shè)備向精密、高效和多功能方向發(fā)展 精密、復(fù)雜、大型模具的發(fā)展，對(duì)檢測(cè)設(shè)備的要求越來越高。現(xiàn)在精密模具的精度已經(jīng)達(dá)到2-3um。目前國(guó)內(nèi)廠家使用較多的有意大利、美國(guó)、日本等國(guó)家的高精度三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，并具有數(shù)字化掃描功能。如東風(fēng)汽車模具廠不僅擁有意大利三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，還擁有數(shù)碼攝影光學(xué)掃描儀，率先在國(guó)內(nèi)采用數(shù)碼攝影、光學(xué)掃描作為空間三維信息的獲得手段，從而實(shí)現(xiàn)了從測(cè)量實(shí)物——建立數(shù)學(xué)模型——輸出工程圖紙——模具制造的整個(gè)過程，使得逆向工程技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用有了很大成功。 1.4.3一體化加工中心是目前正在發(fā)展的新技術(shù) 在豐田模具制造廠，今年已投入使用了一個(gè)粗精加工一體化、高速、高精度、五面加工中心。它的優(yōu)點(diǎn)是集各種機(jī)床優(yōu)點(diǎn)之大成，除底面加工外，一次裝、卡，粗、精、高功率、高精度、高速等面面俱到，加工效率很高。且目前已出現(xiàn)的無人化生產(chǎn)形式主要指柔性加工和沖壓加工中心。比如日本TOYOTA公司的柔性沖壓加工系統(tǒng)（FMS）是通過數(shù)控使一組沖壓設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)加工[6]；我國(guó)90年代誕生了一臺(tái)以沖床為主的板料折彎柔性單元（FMS）。一體化無疑是一種十分理想的技術(shù)，代表著數(shù)控加工技術(shù)發(fā)展的方向。日本的AIDA公司70年代就開始了沖壓加工中心研制，但進(jìn)展似乎很慢，說明了難度很大，所需投入更是巨大。 1.4.4模具工業(yè)新工藝、新理念和新模式逐步得到認(rèn)同 在成型工藝方面，主要有沖壓模具功能復(fù)合化，模具加工系統(tǒng)自動(dòng)化等。另外一個(gè)方面，隨著先進(jìn)制造技術(shù)的不斷發(fā)展和整體制造水平的不斷提高，在模具行業(yè)出現(xiàn)了一些新的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理理念和模式，主要有：適應(yīng)模具單件生產(chǎn)特點(diǎn)的柔性制造技術(shù)；創(chuàng)造最佳管理和效率的團(tuán)隊(duì)精神；提高快速應(yīng)變能力的并行工程，虛擬制造及全球敏捷制造、網(wǎng)絡(luò)制造等新的生產(chǎn)哲理；廣泛采用標(biāo)準(zhǔn)件通用件的分工協(xié)作生產(chǎn)模式；適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展和環(huán)保要求的綠色設(shè)計(jì)與制造等[7]。 1.5 本文研究?jī)?nèi)容 本課題從實(shí)際出發(fā)，結(jié)合生產(chǎn)中零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求，對(duì)彎曲成型件進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。按照課題研究的時(shí)間進(jìn)度安排，主要內(nèi)容有： 1.進(jìn)行彎曲模成型件的工藝設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 2.利用軟件對(duì)模具各組成部分進(jìn)行三維建模以及二維工程圖輸出； 3.完成模具的裝配并輸出二維工程圖。 1.6 本章小結(jié) 本章主要是查閱文獻(xiàn)，了解關(guān)于彎曲模具的基本知識(shí)，總結(jié)了關(guān)于彎曲的要點(diǎn)，講述了彎曲模具的研究目的及意義，我們可以更好的鞏固所學(xué)知識(shí)，在設(shè)計(jì)的過程中不斷補(bǔ)充新的知識(shí)，培養(yǎng)自學(xué)能力。同時(shí)闡述了彎曲模具的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀，指出我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家的區(qū)別與不足，更說出了我國(guó)應(yīng)該繼續(xù)發(fā)展的方向是推廣數(shù)控技術(shù)等一系列的措施。 第 2 章 零件工藝性分析 2.1 材料的性能分析與工件的尺寸確定 1.材料的性能 彈簧鋼的鋼絲Φ0.6，選擇牌號(hào)為65的碳素結(jié)構(gòu)彈簧鋼這種鋼的適用范圍是用于小于12mm的小型機(jī)械用彈簧，按標(biāo)準(zhǔn)GB1222-84的標(biāo)準(zhǔn)查得的力學(xué)性能為s=800MPa，b=1000MPa 伸長(zhǎng)率為=9%收縮率為35%熱處理的淬火溫度為840回火溫度為500，彈性模量為200-210。 2.工件的尺寸 本次所要加工的工件為一個(gè)較為復(fù)雜的“U型件”,所要求尺寸如圖2-1所示 圖2-1工件圖 2.2 彎曲件的長(zhǎng)度計(jì)算 1.主要尺寸確定 工件圖給出的工件圖的尺寸不足以確定工件的形狀，所以工件的尺寸需要具體的確定一下，以下尺寸是我根據(jù)圖形中的位置大致確定的，所以以下的尺寸確定未免會(huì)有不合理的地方，還愿老師不要太在意尺寸，此尺寸的確定僅供設(shè)計(jì)所用，僅供參考。 我對(duì)尺寸的確定：由工件圖我們可以看出制件的尺寸只有圓角半徑R1和R2可以先定下來，首先，先設(shè)定下面圓弧的圓心距離中心線的距離為0.4mm。接著，設(shè)這個(gè)中心距下面的水平面為1mm。然后，在確定上面的尺寸時(shí)，我依據(jù)鋼絲直徑為Ф0.6mm，半徑為R1mm和R2mm的圓弧相切，還包括其它的一些尺寸和規(guī)定，如為了計(jì)算方便我把四個(gè)半徑為R1的圓角的中心放到了。如圖所示的位置，且讓內(nèi)表面的三個(gè)圓角位于一個(gè)豎直線上，最終確定的尺寸如下圖：尺寸確定。工件長(zhǎng)度的確定，由工件圖的尺寸，可以得到坯料的直徑為Φ0.6mm，比較小，但是相對(duì)與工件的其他的尺寸而言已經(jīng)是很大了，所以工件的長(zhǎng)度必須按照制件的中性層進(jìn)行計(jì)算，其具體的尺寸計(jì)算過程和毛坯長(zhǎng)度的計(jì)算如圖2-2所示。 圖2-2工件尺寸圖 2.其他尺寸確定 根據(jù)即得的設(shè)定計(jì)算各個(gè)部分的尺寸：各個(gè)圓心之間的距離如圖所示，現(xiàn)在我們來確定各個(gè)圓心的豎直的高度，下面所說的尺寸分別代表的下圖所屬的尺寸。 a)工件尺寸待定參數(shù) b)工件尺寸計(jì)算參數(shù) 圖2-3工件其他尺寸圖 3.工件高度的確定 圖2-4工件高度確定圖 根據(jù)高度以上得到的鋼絲夾的各部分尺寸，可以確定鋼絲的總長(zhǎng)L。計(jì)算時(shí)要根據(jù)中性層進(jìn)行計(jì)算，以下所用的字母分別表示的圖5鋼絲夾的中性層的尺寸確定（根據(jù)上一步算出的尺寸即各部分的高度，利用等比定理可以算出中 性層與圓心連線的交點(diǎn)的高度，再算出 各個(gè)的圓心角，下面就是根據(jù)圓心角算各個(gè)部分的弧長(zhǎng)） 圖2-4工件中性層尺寸確定圖 2.3彎曲件的工藝分析 彎曲件的精度，由于零件圖上對(duì)這方面都沒有確定，這樣的制件可以設(shè)精度為IT14級(jí)，這樣精度一般的制造精度都可以滿足要求。 彎曲件的結(jié)構(gòu)，彈簧鋼的最小彎曲半徑為1.3t=0.96mm，可以滿足彎曲的最小半徑的要求。工件形狀是完全對(duì)稱的，對(duì)于彎曲來說是比較容易達(dá)到的，因?yàn)樽钚澢霃叫∮诟鱾€(gè)部分的尺寸圓角的尺寸，也容易彎曲得到。還有彈簧鋼的彎曲性能優(yōu)良。 綜上所述，此工件的彎曲工藝良好。 2.4彈性回彈 影響彎曲回彈的因素比較多，包括材料的力學(xué)性能、相對(duì)彎曲半徑、彎曲中心角的大小、彎曲方式及彎曲模、工件的形狀，由于彈簧鋼的彎曲性能比較好，而本制件的形狀和對(duì)于彎曲回彈的影響很不容易分析，在圓角R2向外回彈的同時(shí)，圓角R1對(duì)它們的回彈作了相應(yīng)的減少，還有彎曲的方式，我采用了擺塊形式，校正彎曲對(duì)于制件的影響不容易分析，所以對(duì)回彈值的確定不可能做得十分準(zhǔn)確。 對(duì)于回彈角的計(jì)算十分的困難，因?yàn)橛绊懟貜椀囊蛩乇容^多，而且本制件的彎曲是比較復(fù)雜的，成型過程中的彎曲回彈分析不容易進(jìn)行，再一方面純理論的計(jì)算對(duì)實(shí)際的影響意義也不大，我計(jì)算的時(shí)候根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了分析，因?yàn)橹萍男螤罘治隹芍麄兊幕貜椏梢韵嗷サ窒m然抵消的程度不可能完全，但是對(duì)制件的尺寸的影響不會(huì)太大，所以對(duì)于制件成型后的回彈對(duì)制件精度的影響在設(shè)計(jì)的過程中先不予考慮，對(duì)其合理性可以在試模時(shí)候加以修整，根據(jù)試模的結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)整。 2.5彎曲方案的選取 根據(jù)制件的形狀分析其彎曲方案可以采用以下兩種方案： 第一：采用鋼絲直接送進(jìn)，采用切斷彎曲復(fù)合模，在彎曲以前把鋼絲切斷。 第二：采用切斷-彎曲單工序模。 方案對(duì)比：方案一的設(shè)計(jì)可以減少一套模具，但同時(shí)增加了沖裁機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，使模具的設(shè)計(jì)難度增加，成本的降低程度也不大。因?yàn)橹萍慕Y(jié)構(gòu)原因，在加工的過程中不可能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的卸料，在工作的過程勞動(dòng)的強(qiáng)度也不會(huì)降低，而且給送料帶來了很多的麻煩，所以加工的效率也不會(huì)增加。 方案二的設(shè)計(jì)雖然需要再增加一套模具，但是這一套模具的設(shè)計(jì)很簡(jiǎn)單成本不會(huì)太高，甚至可以用其他的一些工具對(duì)鋼絲進(jìn)行切斷，不用模具，而且使模具的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單化，加工過程中的勞動(dòng)強(qiáng)度也有所降低。 第3章彎曲過程中的相關(guān)計(jì)算和壓力機(jī)的初選 彎曲力是選擇壓力機(jī)和設(shè)計(jì)模具的重要依據(jù)之一。由于彎曲力受材料性能、零件形狀、模具結(jié)構(gòu)等多種因素的影響，很難用理論分析的方法進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算，所以我按照生產(chǎn)中常采用的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算，具體方案如下文所示。 3.1彎曲力的計(jì)算 根據(jù)彎曲件的形狀選取“U”形件的彎曲力計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算，具體如下： 1.自由彎曲時(shí)的彎曲力 （3-1） 其中：F—沖壓形程結(jié)束的自由彎曲力，N； K—安全系數(shù)，一般取K=1.3； B—彎曲件的寬度，0.6mm； t—彎曲材料的厚度0.6mm； r—彎曲件的內(nèi)彎曲半徑，R2mm； σb—材料的強(qiáng)度極限，1000MPa； =0.7×1.3×0.6×0.6×1000/(2+0.6) ＝126N 2．校正彎曲時(shí)的彎曲力 校正彎曲時(shí)的校正力比壓彎力大得多，且兩個(gè)力先后作用。所以，校正彎曲時(shí)一般只計(jì)算校正力。公式如下: F=A×p （3-2） 式中：F?！Ｕ龔澢鷷r(shí)的彎曲力，單位：牛頓（N） A—校正部分的垂直投影面積，6×0.6=3.6㎜2 p—單位面積上的校正力，120MPa； F校=Ap=3.6×120=432N 3．頂件力的計(jì)算 FD=0.5×F=122×0.5=61N 4．壓力機(jī)的確定 自由彎曲時(shí)，壓力機(jī)噸位F機(jī)為： F壓機(jī)=1.2×（F校+FD）=1.2×493=591N （3-3） 3.2壓力機(jī)的選定 根據(jù)壓力的計(jì)算和壓力機(jī)的型號(hào)，可選的壓力機(jī)為及可以滿足壓力的要求：J23—3.15具體的參數(shù)如下表： 表3-1 壓力機(jī)的參數(shù)表 J23—3.15壓力機(jī) 公稱壓力 31.5KN 滑塊行程 25mm 滑塊行程次數(shù) 200次/min 最大閉合高度 120mm 最大閉合高度 120mm 封閉高度調(diào)節(jié)量 25mm 滑塊的中心線至 床身的距離 90mm 立柱距離：120mm 連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度 25mm 墊板尺寸（厚度） 30mm 工作臺(tái)尺寸 前后 160mm 工作臺(tái)孔尺寸 前后 90mm 左右 250mm 左右孔徑 120mm×110mm 模柄孔尺寸 25mm×40mm 最大傾斜角度 45° 第4章模具的總體設(shè)計(jì)與主要零件的設(shè)計(jì) 4.1模具的總體設(shè)計(jì) 4.1.1模具類型的選擇 有彎曲工藝分析可知，該制件的成型工藝過程可分為包括下料和彎曲兩道工序，下料工序的模具比較簡(jiǎn)單，或者也可以根據(jù)生產(chǎn)車間的實(shí)際情況對(duì)已有的剪切模具進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，下料工序的模具問題很容易解決。所以，本設(shè)計(jì)只對(duì)彎曲這道工序進(jìn)行設(shè)計(jì)，該模具的類型為彎曲模。 4.1.2定位方式的選擇 因?yàn)樵撝萍骚?.6彈簧鋼絲經(jīng)彎曲制造而成，彎成的零件形狀完全對(duì)稱，壓力的中心也在中心處，本方案采用的是單工序彎曲模，坯料的放入采用人工，所以該制件的定位采用的是兩邊的銷釘進(jìn)行長(zhǎng)度定位和溝槽進(jìn)行定位，每次加工時(shí)只需將剪好的鋼絲條料放入溝槽中，靠?jī)蛇叺匿N釘就可以保證條料的準(zhǔn)確定位。這樣的定位比較方便，加工也十分的容易，對(duì)于這類模具非常的實(shí)用。 4.1.3頂件和出件方式的選擇 對(duì)頂件的設(shè)計(jì)：制件的結(jié)構(gòu)形狀決定了成型的制件一定是包在凸模上，根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)形狀可知，有擺塊包著制件，上模回程時(shí)兩擺塊要分開，這里我設(shè)計(jì)在擺塊的下面安裝一個(gè)頂銷，利用安裝在模座上的彈簧使擺塊分開。對(duì)出件方式的選擇：如果設(shè)計(jì)自動(dòng)的出件裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制作成本高，不經(jīng)濟(jì)。對(duì)于本套模具設(shè)計(jì)采用的是手動(dòng)出件，勞動(dòng)強(qiáng)度稍大，但節(jié)省了制造成本和模具的平時(shí)維修的工時(shí)和費(fèi)用。 4.1.4導(dǎo)向方式的選擇 因?yàn)楸咎啄＞咚尚偷闹萍木鹊囊蟛桓撸O(shè)計(jì)時(shí)無需采用導(dǎo)柱與導(dǎo)套，其定位靠在壓力機(jī)上安裝時(shí)調(diào)整來定位，保證制件的質(zhì)量。 4.2主要零部件的設(shè)計(jì) 零件的設(shè)計(jì)說先要計(jì)算彎曲模工作部分的尺寸，前面已經(jīng)進(jìn)行了計(jì)算。在進(jìn)行下一步計(jì)算以前，要先計(jì)算出凸凹的間隙。凸凹模的間隙對(duì)于V形彎曲模來說，凸凹模間的間隙是靠壓機(jī)的閉合高度來控制，設(shè)計(jì)時(shí)不用考慮，對(duì)于U形件彎曲模，則應(yīng)選擇適合的間隙。本套模具也應(yīng)對(duì)間隙進(jìn)行設(shè)計(jì)，間隙的大小直接決定了制件的精度。間隙過小，會(huì)使工件彎邊厚度變薄，降低凹模壽命，增大彎曲力，間隙越大，回彈就越大，制件的精度就越低，我采用以下的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算： Z=tmax+Ct=t+Δ+Ct （4-1） 式中：Z—彎曲模凸模與凹模的雙邊間隙； t—材料厚度的基本尺寸； Δ—材料厚度的上偏差； C—間隙系數(shù)，查表可得0.05 Z=t+Δ+ct=0.6+Δ+0.05×0.6 =0.63mm 則凸凹模上的相應(yīng)尺寸都要相應(yīng)的增加或減少0.015mm。模具的總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)：對(duì)于上模直接設(shè)計(jì)成一塊，方便安裝。下模部分，成形擺塊，用銷釘固定在座架上，具體如下簡(jiǎn)圖4-1所示： 4.2.1凸模的設(shè)計(jì) 由以上計(jì)算可知凸模的工作部分的尺寸，又有本套模具設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)，本套模具要求的精度又不是太高，凸模的尺寸比較小，如果把凸模另外設(shè)計(jì)一塊的話，在模柄上的固定的設(shè)計(jì)比較復(fù)雜。為了進(jìn)一步簡(jiǎn)化模具的結(jié)構(gòu)，我把凸模和模柄加工到一起，根據(jù)所選壓力機(jī)的參數(shù)，得到模柄孔的尺寸為25mm深度為40mm，對(duì)凸模上半部分的設(shè)計(jì)為直徑為25mm高度為30mm，在下面設(shè)置一個(gè)直徑為35mm的圓來使凸模固定在壓力機(jī)上，高度為10mm為如圖所示：。 圖4-2凸模cad圖 圖4-1凸模三維圖 4.2.2頂出器的設(shè)計(jì) 由模具的設(shè)計(jì)的總體結(jié)構(gòu)可知，成形擺塊要在頂出器中旋轉(zhuǎn)，成形擺塊的內(nèi)形尺寸有零件的尺寸和間隙值可以確定，而外形尺寸要根據(jù)頂出器中的尺寸來定，所以我們首先要設(shè)計(jì)出座架，然后根據(jù)座架里面的尺寸和拔模的要求，來確定成形擺塊中的與頂出器相配合的尺寸（設(shè)計(jì)的過程中我采用了先設(shè)計(jì)頂出器后設(shè)計(jì)成形擺塊的方法，而事實(shí)上也可以先設(shè)計(jì)成形擺塊再設(shè)計(jì)頂出器的方法）。因?yàn)槠涑叽绲拇_定沒有什么依據(jù)，我們可以先根據(jù)制件的外形尺寸和設(shè)計(jì)的要求，來大致確定座架的外形尺寸，寬度根據(jù)凸模的尺寸來確定，通過頂件銷的圓孔的直徑為Ф10mm，長(zhǎng)度為80mm高度為38mm厚度為24mm，對(duì)于頂出器中的圓弧的尺寸要和成形擺塊的設(shè)計(jì)結(jié)合到一起來設(shè)計(jì)，要求成形擺塊在頂出器中轉(zhuǎn)動(dòng)的部分為兩個(gè)圓相切，經(jīng)過多次的試驗(yàn)和不斷的調(diào)整最后得到以下的尺寸，兩圓弧的半徑分別為R5.5mm和R19mm，R5.5mm的圓弧與下平面相切，圓心距中心線的距離為12mm，R19mm的圓心距下平面為10mm，距中心線的距離為0.mm，其它的尺寸具體如下圖： 圖4-4頂出器三維圖 圖4-3頂出器cad圖 4.2.3凹模的設(shè)計(jì) 由以上計(jì)算可知凹模的工作部分的尺寸為如圖所示： 圖4-5凹模尺寸圖 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和模具的工作過程的要求，可以看出凹模的設(shè)計(jì)不僅要保持上面的尺寸，還要保證成形擺塊能在座架上轉(zhuǎn)動(dòng)，以Ф6mm的圓的中心線為中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，外形兩圓弧的尺寸分別為R5.5mm和R19mm，R5.5mm的圓心與座架重合，而R19mm的圓心就要計(jì)算了。保證零件可以拔出來，同時(shí)成形擺塊要轉(zhuǎn)動(dòng)，在下面還要留出一定的距離，保證制件拔出的時(shí)候，兩擺塊不相撞（在對(duì)此部分的設(shè)計(jì)時(shí)，下面流出的距離應(yīng)避免相撞，也可以通過在下面作倒角來保證）。 現(xiàn)在我來計(jì)算要將零件拔出凹模需要轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，根據(jù)圖上我們可以看出凹模只要能轉(zhuǎn)到c點(diǎn)的位置就可以將制件拔出，要保證當(dāng)擺塊轉(zhuǎn)到C點(diǎn)時(shí)下面的低點(diǎn)不能超過中心線。 要使擺塊的轉(zhuǎn)動(dòng)角度能使制件拔出，具體的計(jì)算方法為： 圖4-6擺塊的轉(zhuǎn)動(dòng)角度圖示 由以上的計(jì)算可以確定要將成型好的制件拔出凹模需要轉(zhuǎn)動(dòng)的角度為 兩成形擺塊要做成兩瓣的，他們之間的間隙為取2mm。我們現(xiàn)在來驗(yàn)證這個(gè)數(shù)值能不能滿足凹模不相撞的條件，就要滿足下圖10所示β角要大于11.6o。下面我們進(jìn)行驗(yàn)算： ＞12o 可以滿足要求。即取兩瓣成形擺塊之間的距離為2mm。 在彎曲的過程中，首先是凸模部分先壓到彈簧鋼絲，把彈簧鋼絲壓彎，然后繼續(xù)下降，由凸模把制件壓到成形擺塊的上平面，這樣既可以使壓力機(jī)的力更好的用在彎曲件上，同時(shí)也防止了凸模的折斷，經(jīng)過計(jì)算將凸模部分和凹模接觸的部分進(jìn)行結(jié)合，并留出一定的間隙即可算出這一部分的尺寸，具體的尺寸這里就不再敘述，可以得到最終確定的尺寸。 圖4-8凹模尺寸圖 圖4-7凹模三維圖 4.2.4固定座的設(shè)計(jì) 固定座的作用是固定座架，他的尺寸設(shè)計(jì)要求與座架的尺寸相互配合，同時(shí)還要用它，通過成形擺塊上加工的孔和它上的孔來定位成形擺塊，為了便于裝模和維修，我在上方開了一個(gè)槽，槽深為25mm，固定成形擺塊的銷釘孔的距離為24mm，同時(shí)為了讓固定座能在模座上固定和定位分別設(shè)置了六個(gè)螺釘和兩個(gè)銷釘。在中間設(shè)置了一個(gè)放置頂件的裝置，其直徑為15mm。具體尺寸為如下圖： 圖4-9底座cad圖 4.2.5下模座的設(shè)計(jì) 模座的設(shè)計(jì)要求，除了保證強(qiáng)度以外還應(yīng)考慮模具在壓力機(jī)上的安裝、頂件裝置的安裝等方面的問題，我選擇的模座的厚度為35mm，長(zhǎng)為200mm，寬為110mm。在中間打一個(gè)深為20mm的孔直徑為Φ15mm。還包括螺釘和銷釘孔。 4.2.6其它零部件的選擇 下面是對(duì)其它的次要零件的設(shè)計(jì)，它們都為標(biāo)準(zhǔn)件，螺釘按M10×50 GB70-85選4個(gè)，另外再選2個(gè)M10×40 GB70-85的螺釘。頂件裝置采用彈簧彈頂裝置， 10×16 GB2866.5—81（這個(gè)頂件裝置對(duì)于這套模具可能不太合適，如果由于過長(zhǎng)造成的問題可以通過改變它的長(zhǎng)度或按照這個(gè)標(biāo)屯進(jìn)行加工即可）。彈簧選1.6×10×35 GB2089—80的。 第5章模具的總裝圖及裝配調(diào)試 5.1模具的總裝圖 根據(jù)以上的設(shè)計(jì)可得如下圖所示的模具裝配圖： 1、凸模；2、擋銷；3、成形擺塊；4、座架；5、圓銷；6、固定座；7、頂銷； 8、彈簧；9、下模座；10、螺母；11、螺母；12、銷釘 圖5-1鋼絲夾擺動(dòng)彎曲模 模具的工作過程： 本套模具用于鋼絲夾工件的彎曲。將所需長(zhǎng)度的鋼絲，放入座架3的槽中定位。上模下行時(shí)即凸模1下行，凸模先將毛坯壓成U形，上模至下極點(diǎn)時(shí)，凸模1使成形擺塊2旋轉(zhuǎn)閉合，將鋼絲彎曲成形。 上模回升后，成形擺塊在頂銷6和彈簧7的作用下復(fù)位。工件留在凸模1上然后縱向取出。 圖5-2鋼絲夾擺動(dòng)彎曲模閉模狀態(tài)圖 5.2模具的裝配及試彎 本套模具的裝配比較簡(jiǎn)單，因?yàn)樵撃＞叩脑O(shè)計(jì)上下模的對(duì)正是在放到壓力機(jī)上調(diào)整模具在壓力機(jī)的位置，靠壓力機(jī)的導(dǎo)軌來對(duì)正。 5.2.1模具的安裝 上模是一個(gè)整體不用在裝配，下模的裝配及試沖如下： 1） 安裝下模部分 檢查下模各個(gè)零件尺寸是否能滿足裝配技術(shù)條件。將下模座放在夾板上加好，再將固定板、座架放在下模座上，保證凸凹模的幾何中心重合，然后夾緊。 2） 鉆鉸下模銷釘和螺釘孔 在下模座板上劃線，確定螺釘孔、銷釘孔的位置，將下模部分放在鉆床上，根據(jù)具體的要求將螺釘孔、銷釘孔加工出來。并用螺釘和銷釘將下模部分固定。然后，將彈簧和頂桿裝入下模座和座架內(nèi)。把成型擺塊裝入座架中。再將座架放入固定板，用圓銷將成形擺塊固定，最后，打入銷釘上上螺釘，完成下模的裝配。 3） 配裝凸、凹模部分即試沖 將凸模在壓力機(jī)的模柄孔中固定，將下模放在壓力機(jī)的工作臺(tái)面上，根據(jù)凸模的位置調(diào)整下模的位置，將樣件放夾在凸模上，壓力機(jī)下行進(jìn)行試沖來調(diào)整上下模的位置。然后，放上彈簧鋼絲進(jìn)行試沖。 根據(jù)試沖的情況，在對(duì)模具進(jìn)行修整，直到達(dá)到要求為止，將沖好的制件連同模具一起交付使用或入庫封存。模具安裝的注意事項(xiàng)如下： 1）進(jìn)行模具安裝工作前必須檢查工具是否正常，并按手用工具安全操作規(guī)程操作，注意正確使用工量具，安裝模具前徹底擦凈機(jī)器安裝面和模具安裝面。檢查所用頂桿長(zhǎng)度是否適當(dāng)，所有頂棒長(zhǎng)度是否等長(zhǎng)，所用頂棒數(shù)量應(yīng)不少于四個(gè)，并放在規(guī)定的頂棒孔內(nèi)。 2）安裝模具時(shí)，首先應(yīng)了解模具的工作性能，基本結(jié)構(gòu)及各部分的重要性，按次序安裝。 3）使用銅棒、撬棒安裝模具時(shí)，姿勢(shì)要正確，用力要適當(dāng)。 4）使用螺絲刀時(shí)： a．螺絲刀口不可太薄太窄，以免緊螺絲時(shí)滑出。 b．不得將零部件拿在手上用螺絲刀松緊螺絲。 模具安裝的要求：模具的安裝是一個(gè)極度重要的工作。模具安裝人員需要具有操作彎管機(jī)與適當(dāng)調(diào)整彎管模具的專業(yè)知識(shí)，這對(duì)彎管質(zhì)量相當(dāng)重要。模具必須適用于機(jī)器的尺寸，如果彎曲比原定的值大的管件，而造成的機(jī)器的過度負(fù)載，會(huì)致使機(jī)械性能的失效，而且有可能會(huì)傷害到操作中的人員。模具安裝人員必須培養(yǎng)個(gè)人人身安全意識(shí)的觀念，模具的安裝必須以安全的態(tài)度來執(zhí)行。所有的模具安裝人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到它們自己在執(zhí)行工作時(shí)，安全與提供一個(gè)安全的操作環(huán)境給其他人的重要性。 5.2.2模具的調(diào)試 制件彎曲過程中，由于材料回彈的影響，使彎曲制件在模具中形狀與取出后的形狀不一致，從而影響制件的形狀和尺寸要求。又因回彈的影響因素較多，很難用設(shè)計(jì)計(jì)算的方法進(jìn)行消除，所以，在模具制造時(shí)，常用是墓室的回彈值修正凸模（或凹模），為了方便修正凸模和凹模，在試模合格后，才對(duì)凸凹模進(jìn)行熱處理。另外，制件的毛坯尺寸也要經(jīng)過試驗(yàn)后才能確定。所以，彎曲模試沖的目的是找出模具的缺陷加以修整和確定之間毛坯尺寸。 由于以上因素，彎曲模的調(diào)整工作比一般的沖裁模復(fù)雜的多。彎曲模試沖時(shí)常出現(xiàn)的缺陷、產(chǎn)生原因及調(diào)整方法如表： 表5-1 彎曲模試沖時(shí)的缺陷和調(diào)整方法 缺陷 產(chǎn)生原因 調(diào)整方法 彎曲件地面不平 1.卸料桿分布不均勻 2.壓料力不夠 1.均勻分布卸料桿或增加卸料桿的個(gè)數(shù) 彎曲件形狀和尺寸不合格 沖壓件產(chǎn)生回彈造成之間不合格 1.修改凸模的角度和形狀 2.增加凹模的深度 3.減少凸凹模之間的間隙 4.彎曲前坯料退火 5.增加校正力 彎曲件產(chǎn)生裂紋 1.彎曲變形區(qū)內(nèi)應(yīng)力超過材料強(qiáng)度極限 2.彎曲區(qū)外側(cè)有毛刺 3.彎曲變形過大 4.彎曲線與板料的纖維方向平行 5.凸模圓角小 1.更換蘇醒好的材料或?qū)⒉牧贤嘶? 2.減少?gòu)澢冃瘟亢髮⒂忻踢叿旁趶澢鷥?nèi)側(cè) 3.分次彎曲，首次彎曲用較大的彎曲半徑 4.更改落料排樣，使彎曲線與板料纖維方向成一定角度 5.加大凸模圓角 彎曲件表面擦傷或壁厚減薄 1.凸模圓角過大或表面粗慥 2.板料粘附在凹模內(nèi) 3.間隙小，擠壓變薄 4.壓料裝置亞料力過大 1.加大凸模圓角，降低表面粗燥度 2.凹模表面鍍鉻或化學(xué)處理 3.增加間隙 4.減小壓料力 彎曲件出現(xiàn)撓曲度或扭轉(zhuǎn) 中性層內(nèi)外變化收縮，彎曲量不一樣 1.對(duì)彎曲件進(jìn)行再校正 2.材料彎曲前退火處理 3.改變?cè)O(shè)計(jì)，將彈性變形設(shè)計(jì)在于撓曲度方向相反的方向上 第6章工程定額預(yù)算 6.1 彈性夾彎曲模成本預(yù)算 定額中的材料用量包括直接消耗在設(shè)備制作中的使用量與規(guī)定的損耗量。主材鋼板所用的尺寸為70mm40mm果實(shí)際尺寸小于該規(guī)格，則另加損耗量3%。 定額對(duì)用量較少，對(duì)基價(jià)影響較小的零星材料不列入名稱和用量，合并為其他材料費(fèi)，以“元”表示加入基價(jià)。 定額中不包括外購(gòu)件和協(xié)構(gòu)件，其用量按設(shè)計(jì)圖紙計(jì)算，價(jià)格按采購(gòu)或協(xié)作合同價(jià)格計(jì)算。 最終核定的費(fèi)用總結(jié)如表6-1 表6-1彈性夾彎曲模成本費(fèi)用總結(jié) 序號(hào) 類別 單價(jià) 數(shù)量 總計(jì) 備注 1 鋼板 43 2 86 2 鋼軸 12 2 24 3 頂蓋 25 1 50 4 斜塊 10 1 25 5 凹模拼塊 100 2 200 6 開口銷 20 2 40 7 連接件 1 50 50 8 加工費(fèi) 1 450 450 9 交通費(fèi) 1 200 200 10 資料費(fèi) 1 100 100 合計(jì) 1125 6.2社會(huì)可持續(xù)發(fā)展 環(huán)境既包括以大氣、水、土壤、植物、動(dòng)物、微生物等為內(nèi)容的物質(zhì)因素，也包括以觀念、制度、行為準(zhǔn)則等為內(nèi)容的非物質(zhì)因素；既包括自然因素，也包括社會(huì)因素；既包括非生命體形式，也包括生命體形式。環(huán)境是相對(duì)于某一事物來說的，是指圍繞著某一事物(通常稱其為主體)并對(duì)該事物會(huì)產(chǎn)生某些影響的所有外界事物(通常稱其為客體)，即環(huán)境是指相對(duì)并相關(guān)于某項(xiàng)中心事物的周圍事物。環(huán)境因中心事物的不同而不同，隨中心事物的變化而變化。圍繞中心事物的外部空間、條件和狀況，構(gòu)成中心事物的環(huán)境。環(huán)境是指周圍所在的條件，對(duì)不同的對(duì)象和科學(xué)學(xué)科來說，環(huán)境的內(nèi)容也不同。環(huán)境是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)。人類環(huán)境是由若干個(gè)規(guī)模大小不同、復(fù)雜程度有別、等級(jí)高低有序的子系統(tǒng)構(gòu)成，各子系統(tǒng)和組成成分之間的相互作用使系統(tǒng)具有整體功能、集體效應(yīng)和協(xié)同作用。目前還沒有形成系統(tǒng)的功能進(jìn)行分類。按照環(huán)境要素分類，自然環(huán)境按其主要環(huán)境組成要素可分為：大氣環(huán)境、水環(huán)境、土壤環(huán)境、生物環(huán)境、地質(zhì)環(huán)境等。? 可持續(xù)發(fā)展是一種注重長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模式，最初于1972年提出，《我們共同的未來》中將可持續(xù)發(fā)展被定義為：“能滿足當(dāng)代人的需要，又不對(duì)后代人滿足其需要的能力構(gòu)成危害的發(fā)展。它包括兩個(gè)重要概念：需要的概念，尤其是世界各國(guó)人們的基本需要，應(yīng)將此放在特別優(yōu)先的地位來考慮；限制的概念，技術(shù)狀況和社會(huì)組織對(duì)環(huán)境滿足眼前和將來需要的能力施加的限制?！?涵蓋范圍包括國(guó)際、區(qū)域、地方及特定界別的層面，是科學(xué)發(fā)展觀的基本要求之一。正如《可持續(xù)發(fā)展概論中寫到》：“?它們是一個(gè)密不可分的系統(tǒng)，既要達(dá)到發(fā)展經(jīng)濟(jì)的目的，又要保護(hù)好人類賴以生存的大氣、淡水、海洋、土地和森林等自然資源和環(huán)境，使子孫后代能夠永續(xù)發(fā)展和安居樂業(yè)?！笨沙掷m(xù)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)既有聯(lián)系，又不等同，環(huán)境保護(hù)是可持續(xù)發(fā)展的重要方面?？沙掷m(xù)發(fā)展的核心是發(fā)展，但要求在嚴(yán)格控制人口、提高人口素質(zhì)和保護(hù)環(huán)境、資源永續(xù)利用的前提下進(jìn)行經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展。發(fā)展是可持續(xù)發(fā)展的前提；人是可持續(xù)發(fā)展的中心體；可持續(xù)長(zhǎng)久的發(fā)展才是真正的發(fā)展?？傊沙掷m(xù)發(fā)展就是建立在社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、人口、資源、環(huán)境相互協(xié)調(diào)和共同發(fā)展的基礎(chǔ)上的一種發(fā)展，?其宗旨是既能相對(duì)滿足當(dāng)代人的需求，又不能對(duì)后代人的發(fā)展構(gòu)成危害。可持續(xù)發(fā)展是人類社會(huì)與生態(tài)環(huán)境同時(shí)具有持續(xù)性增長(zhǎng)的發(fā)展。從廣義上來講，其宏觀戰(zhàn)略旨在促進(jìn)人類之間、人類與自然環(huán)境之間的和諧，尋求建立起有利于持續(xù)發(fā)展的社會(huì)、政治、經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)、技術(shù)、管理以及國(guó)際關(guān)系的新體系，這是一個(gè)目標(biāo)。歷史經(jīng)驗(yàn)證明。人類的發(fā)展活動(dòng)如果遵循自然規(guī)律、經(jīng)濟(jì)規(guī)律和社會(huì)規(guī)律，按客觀規(guī)律辦事，那么人類就受益于自然界，人口、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、資源和環(huán)境就協(xié)調(diào)發(fā)展。相反，則出現(xiàn)人口爆炸、經(jīng)濟(jì)危機(jī)、環(huán)境惡化、生態(tài)破壞、資源枯竭等局面。 基于對(duì)環(huán)境問題的考慮，本次設(shè)計(jì)的數(shù)控機(jī)床用六桿并聯(lián)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力采用電力驅(qū)動(dòng)，相對(duì)于液壓驅(qū)動(dòng)和氣壓驅(qū)動(dòng)等方式，電力驅(qū)動(dòng)不會(huì)產(chǎn)生液壓驅(qū)動(dòng)的油污污染，也不會(huì)存在氣壓驅(qū)動(dòng)對(duì)大氣環(huán)境的二次污染，電能從本質(zhì)上來講，仍然是通過一次能源轉(zhuǎn)換而來的，但是電能產(chǎn)生的方法是多種多樣的，如火力發(fā)電，水力發(fā)電，風(fēng)力發(fā)電，核能發(fā)電，潮汐能，地?zé)崮馨l(fā)電等。不同的發(fā)電方式對(duì)環(huán)境的影響是不一樣的。火力發(fā)電和水力發(fā)電是常規(guī)的發(fā)電方式，占我們所使用電能總量的絕大部分，而后面的幾種方式則屬于新能源發(fā)電。 結(jié) 論 本課程設(shè)計(jì)是我們進(jìn)行完了三年的模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)課程后進(jìn)行的，它是對(duì)我們?nèi)陙硭鶎W(xué)課程的又一次深入、系統(tǒng)的綜合性的復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)踐的訓(xùn)練。它在我們的學(xué)習(xí)中占有重要的地位。 通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我再?gòu)?fù)習(xí)老知識(shí)的同時(shí)學(xué)到了許多新知識(shí)，對(duì)一些原來一知半解的理論也有了進(jìn)一步的的認(rèn)識(shí)。特別是原來所學(xué)的一些專業(yè)基礎(chǔ)課：如機(jī)械制圖、模具材料、公差配合與技術(shù)測(cè)量、冷沖模具設(shè)計(jì)與制造等有了更深刻的理解，使我進(jìn)一步的了解了怎樣將這些知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際的設(shè)計(jì)中。同時(shí)還使我更清楚了模具設(shè)計(jì)過程中要考慮的問題，如怎樣使制造的模具既能滿足使用要求又不浪費(fèi)材料，保證工件的經(jīng)濟(jì)性，加工工藝的合理性。 在設(shè)計(jì)的過程中通過沖壓手冊(cè)、模具制造簡(jiǎn)明手冊(cè)、模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)等隊(duì)要設(shè)計(jì)的問題進(jìn)行查詢，我了解了通過更多的途徑去了解我要做的設(shè)計(jì)，使設(shè)計(jì)更具合理性。也使我學(xué)會(huì)了設(shè)計(jì)過程中對(duì)資料的查詢和運(yùn)用。 通過對(duì)鋼絲夾擺塊彎曲模的設(shè)計(jì)，使我對(duì)彎曲模有了深刻的認(rèn)識(shí)，特別是這種帶有擺塊的彎曲模具的設(shè)計(jì)。彎曲模的主要零件的加工一般比較復(fù)雜，多采用線切割進(jìn)行加工，彎曲回彈的影響因素多，不容易從純理論的角度精確的計(jì)算出來，多需要在試模后再進(jìn)行調(diào)整。在模具的設(shè)計(jì)過程中也遇到了一些難以處理的問題，雖然設(shè)計(jì)中對(duì)它們做出了解決 ，但還是感覺這些方案中還是不能盡如人意，如壓力計(jì)算時(shí)的公式的選用、凸凹模間隙的計(jì)算、卸件機(jī)構(gòu)選用、兩擺塊之間的距離的調(diào)整，都可以進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)整，使生產(chǎn)效率提高。因?yàn)楣ぜ男螤畈灰?guī)則對(duì)壓力的計(jì)算不容易用公式直接計(jì)算，卸件可以采用彈簧彈出制件，兩擺塊之間的距離可以將下面作一個(gè)倒角，可以減少兩擺塊之間的距離。 由于能力有限，設(shè)計(jì)中難免有疏漏之處，懇請(qǐng)老師給予指正。 參考文獻(xiàn) [1] 李德群，張宜生.模具企業(yè)數(shù)字制造技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].CAD/CAM 與制造業(yè)信息 化,2003，10(2)：50-53. 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