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上连接板模具设计.rar

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    编号:20181016172636600    类型:共享资源    大小:586.45KB    格式:RAR    上传时间:2018-10-16
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    金币
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    连接 模具设计
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    河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书 /论 文1摘 要本设计题目为弯曲模设计,体现了弯曲模的设计要求、内容及方向,有一定的设计意义。通过对该零件模具的设计,进一步加强了设计者弯曲模设计的基础知识,为设计更复杂的弯曲模具做好了铺垫和吸取了更深刻的经验。本设计运用弯曲成型工艺及模具设计的基础知识,首先分析了板材的性能要求,为选取模具的类型做好了准备;然后计算了弯曲件的弯曲力,便于选取压力机吨位及确定压力机型号;最后分析了弯曲件的特征,确定模具的设计参数、设计要点及顶出装置的选取。成型原理可划分为两个阶段:首先,凸模与凹模共同作用成型U 形件;凸模继续下行,最后成型制件,这种机构动作灵活可靠,设计方便,非常适合在本副模具中使用。关键词:弯曲模 凸模 凹模河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书 /论 文2AbstractThe requirement ,content and direction of the design of the bending dies parts are embodied on this bending dies design. The designer’s foundation knowledge of the bending dies design is reinforced and is able to design more complex injection mould through the design. Through the foundation knowledge, firstly, the composion and the perfourmance of the flat sheet is analyzed to choose the type of the mould. Secondly, the volume of the bend is estimated to choose the press molding machine and to detemine the type press machine and tonnage of press. Lastly the character of the part is analyzed to determine the mould design parameter and design point and choose the ejection assembly. Especially fit for volume produce and hight precision produce.Moulding of the part is like this :Fist,behing punch and die’s together operation, the part is form to the fast bending ; punch is going down, swing block is flogged to work, and the second bending is begin. At last, the part is form to part. This device’s action credibly and design conveniencly. So, it is adapted to be used on this mould extraordinarily.Keywords: bending dies punch dieg河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书 /论 文3第 1 章 零件结构工艺性分析图(1)制件图工件名称:上连接板成形弯曲件工件简图:如图所示生产批量:大批量材料:Q215材料厚度:0.5 mm弯曲件的工艺性:是指弯曲制件的形状、尺寸、精度要求、材料选用及技术要求等是否符合弯曲变形规律的要求。良好工艺性可简化弯曲工艺过程和提高弯曲件精度此零件为一个简单的 90°的 形件的弯曲,由于其直边高度比较小,考虑实际情况,其弯曲圆角半径 r 取为 0.2mm,材料选择 Q215 钢,板厚为 0.5mm。其工艺性主要包括弯曲件的精度、圆角半径、板料的纤维方向与弯曲线夹角、弯曲的直边高度、其他工艺性等。此工件为最后一道工序所成形的制件,其形状尺寸以及精度和工艺上都要满足设计上的要求,它的外型简单,且弯曲部分的直边高度比较小,考虑设计要求和工厂实际情况,采用一次弯曲成形。河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书 /论 文4模具总装示意图:图(2)模具总装图1.1 弯曲件的直边高度弯曲件的直边高度不宜过小,直边高度过小时会影响弯曲件成形后的精度,一般需要加大弯边高度,待弯曲成形后再加工至规定尺寸,或者在弯曲变形区内制成浅槽后弯曲成形。考虑到工件是 型弯曲的工序件,不可以采用弯曲后在加工至规定尺寸的方法,由于直边高度的特殊性,采用一次弯曲成形。此工件弯曲部分比较特殊。H=0.6mm,当弯曲件弯角成 90°时,一般弯曲件为了避免稳定性不好,便于成形应使弯曲件直边高度 H>2t,显然工件的高度部分不满足上述条件,但工件的中间部分长,两边部分比较短,直边高度较小,四角多边同时弯曲的这种结构也同时有利于制件的成形。1.2 弯曲件的孔边距弯曲件的最小孔边距 b 应满足:(1)弯曲前先冲孔时,b>R+1.5t(2)弯曲后冲孔时,b>R+0.5t。此制件为冲孔落料折边之后的工序件,属先冲孔后折弯,b>R+1.5t 即 7+1.45>0.4+1.5×0.5=1.15综上考虑,弯曲件的孔边距完全满足设计上的要求。1.3 最小弯曲半径河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书 /论 文5弯曲半径应左右一致,以保证弯曲时板料的摩擦力平衡,防止产生偏移,弯曲不对称的制件,为防止板料滑动偏移,在模具结构设计时应考虑增设压料板、定位销等定位和压紧零件,也可考虑成对弯曲后再切断.弯曲件的圆角半径不宜过大或过小,过大时因受到弹性恢复影响,弯曲件的精度不宜保证。过小时弯曲容易产生裂纹。因此弯曲件的最小弯曲半径应不小于表 1-101(模具设计与制造简明手册,冯炳尧,韩泰荣,蒋文森编,上海科学技术出版社,1999.10)中的数值,根据所用材料为冷作硬化状态下的板料弯曲,表 1-101 如下:退火状态 冷作硬化状态弯曲线方向材料与轧纹垂直 与轧纹平行 与轧纹垂直 与轧纹平行08.Q215.Q195 0.1t 0.4t 0.4t 0.8t15.20.Q235 0.1t 0.5t 0.5t 1.0t(表 1)最小弯曲半径数值可知最小弯曲半径为 R=0.4, 但由于此制件的特殊性,取弯曲圆角为 R=0.2mm。由此可知,该弯曲件的圆角半径是一非常规的。1.4 对称性工件圆角半径的设置此工件为对称性工件,圆角半径应成对相等设置,即 , 以保证弯曲时毛坯受力平衡无滑动。1.5 弯曲件的精度弯曲件的精度与材料厚度公差有密切关系,精度要求较高的弯曲件必须减少材料厚度公差。本制件的精度要求不是很高,尺寸 尺寸公差为 0.5mm,且板料厚度也不厚,容易弯曲成形。河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书 /论 文6第 2 章 主要工艺参数计算2.1 弯曲力的计算为了选择压力和设计模具,必须计算弯曲应力。弯曲应力的大小不仅与毛坯尺寸,材料机械性能,凹模支点间的距离 ,弯曲半径以及模具间隙等因素有关,而且与弯曲方式也有很大关系,因此要从理论上计算弯曲力是很复杂的,计算的精度也不高,通常在生产中是是采用以下经验公式进行计算的此工序件的弯曲过程可以看做自由弯曲是为 U 型弯曲,同时还有弯曲角 90°的 V 型弯曲。他是一种非常规的弯曲过程,且弯曲部分的高度比较小,且 U 型弯曲占主要位置,所以弯曲力按 U 型弯曲公式进行计算:自由弯曲需要的力经计算得:U 型弯曲件自由弯曲力 F 自= 其中:F 自:冲压过程结束时自由弯曲力。 K:安全系数,一般取 K=1.3 b:弯曲件的宽度( mm) t:弯曲材料的厚度 (mm) r:弯曲件的内侧弯曲半径 (mm) σb:材料的强度极限。查表 7-2(机械工程材料,王运炎/叶尚川主编,机械工业出版社)σb 为 335~410此 σb 取 400mpaF 自=0.7×1.3×38.5×0.5²×400/0.5+0.2=5005N=5.005KN顶件力的计算F =(0.3~0.8)FD自z=(0.3~0.8)×5.005=1.5015~4.004KN考虑工件弯曲加工的实际情况,取 F =4 KND2.2 压力机公称压力的确定根据>公式(3.5.5)即:(1.2 ~ 1.3) ( + )YJF自Fy考虑到弯曲工件板料较薄,但板宽较大,压力机公称压力应取值偏大为宜。对于有压料装置的自由弯曲F 压机≥(1.2 ~1.3) (F 自 +FD)F≥(1.2 ~1.3 ) (F 自+FD)≥(1.2~1.3)×(4+5.005)≥(10.81~11.71)KN河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书 /论 文7虽然制件所要求的弯曲力不是很大,但是由于制件的长度比较长,宽度也相对较大,综合考虑处选根据计算结果,查>表 2-3 初选压力机为:J23-125 开式可倾压力机。2.3 回弹量的计算:当相对弯曲半径 r/t<5 时,卸载后弯曲件圆角半径的变化很小,可以不予考虑,而仅考虑弯曲中心角的回弹变化,由表 3.3.1(冲压模具设计与制造 刘建超 张宝忠主编)由〈〈现代冲压技术手册〉 〉表 4-11 得 Q215 单角 90°校正弯曲的回弹角在 r∕t≤1 时△ɑ=-1~1°30´取△α90=1°但是由于此制件的直边高度只有 1mm, ,同是又是多边同时弯曲,它比 U 型和 V 型弯曲的回弹量都要小,且多边进行同时弯曲的弯曲工艺对回弹特有一定的牵制和校正作用,工件的精度要求又不是太高,其公差值△=0.5。2.4 弯曲件毛坯的尺寸计算:(图 3)毛坯尺寸计算示意图由表 1-2-6(模具实用技术设计综合手册 王树勋主编 华南理工大学出版社 1997.9) 对于r<0.5t 的弯曲毛坯的尺寸计算:L=L1+2L2++2L3+t=432+42+1+0.5=475.5mm2.5 弹顶力的计算根据>公式(3.5.4),如果弯曲模设有顶出装置或压料装置时,其顶出力 可以近似取自由弯曲力的 30%~80%即:yF=(0.3 ~ 0.8) y自F在此取: =0.6 自=0.6 X5.005=3.003KN河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书 /论 文8第 3 章 弯曲模工作部分设计弯曲模工作部分尺寸主要指凹模圆角半径、凸模圆角半径和凹模的深度。U 形件弯曲模,还有凸、凹模之间的间隙及模具横向及深度尺寸弯曲模整个工作原理可分为两部分: U 型弯曲和在 U 型弯曲基础上的 型弯曲。归根到底,其设计为 U 型弯曲种类,所以,其设计可按 U 型件设计方法设计。3.1 凸、凹模间隙的计算形件弯曲的凸、凹模间隙是靠调节压力机的闭合高度来实现的,不必在设计及制造模具时考虑。由于制件的弯曲直边较小,且厚度较薄,在本模具的设计中可以取凸、凹模间隙值为料厚即可。3.2 凸、凹模工作部分尺寸3.2.1 凸、凹模刃口宽度计算决定 U 型件弯曲模横向尺寸及公差的原则是:工件标注外形尺寸时应以凹模为基准件,间隙取在凸模上。工件标注内形尺寸时应以凸模为基准件,间隙取在凹模上。而凸、凹模的尺寸和公差则应根据工件的尺寸和公差,回弹情况以及模具磨损规律而定。本制件标注的尺寸公差显然用外形标注,所以应以凹模为基准件,间隙取在凸木模。尺寸标注在外形上的弯曲件:凹模尺寸为查公差与技术测量得:Δa=0.097L =(L -0.75△)Amax▲0=(433.5-0.75×0.5) =433.125 97.0L =( L -Z)TA =(433.125-1) =432.125 063.3.2.2. 凸模圆角半径的设计 R 凸由〈〈现代冲压技术手册〉 〉表 4-8 得Q215 在压弯线与扎制纹方向垂直时:r/t=0.4,r/t 值较小,所以 R 凸取工件内侧圆角半径R 凸=0.2mm。河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书 /论 文93.2.3 凹模圆角半径 R 凹根据实际生产经验可知: 当 t< 2 mm 时, R 凹=(3 ~ 6) t1.5~ 3mm.,但由于此制件的特殊性,只有采用在凹模底部开退刀槽的方法才可以满足工艺和工件尺寸上的要求。一般情况下,凸模的圆角半径 r ≤r.所以,取 r =0.2mm。pp查表可知:凹模的圆角半径 r =0.2mm. V 形凹模的底部可开退刀槽或取圆角半径 r 为:d 底r =(0.6~0.8) (r + t)底 p=(0.6~0.8)×0.7此处取 r =0.4mm底3.2.4 凹模的深度及底部壁厚凹模深度 L0及底部最小厚度 h 值可查表 3.9.1(冲压面具设计与制造 刘建超 张宝忠 高等教育出版社) 。但应保证凹模开口宽度 LA 之值不能大于弯曲坯料的 0.8 倍。很明显LA<0.8 L 坯料。但由于半制件是一特殊情况,其竖直高度比较小,所以其凹模深度值不能从表中取值,而只能依工件竖直高度来取凹模的深度.即 L0=1mm底部壁厚依表取 h=20mm 河 南 机 电 高 等 专 科 学 校 毕 业 设 计 说 明 书 /论 文10第 4 章 模具总体设计4.1 模具类型的选择由于此道弯曲工序比较简单,一次弯曲即可成型,并且弯曲部分比较小,此工序件是在已有冲孔落料折弯之后的最后一道弯曲工序,工序相对比较简单,所以采用单工序模即可满足工艺和设计上的要求。4.2 定位方式的选择用两个定位销钉进行定位,有工件的前面的边和左面的边成 90 度角就可以初始对工件进行定位。4.3 卸料出件方式的选择此工件为等于 形件,由于直边高度比较小所以制件一般成形后留在凹模上,90随凸模上行底部受压的橡胶垫弹性恢复推动凹模下板上行,在此也起推件板的作用而顶出制件。4.4 导向方式模具属于单工序冲模,结构简单,导向精度通过凸、凹模就可以保证,但由于制件的长度相对较长,宽度较大,为了能更好的保证制件的精度采用后侧导柱的滑动导套、导柱的间隙配合来实现工件的要求。综上可设计此模具主要由,模柄,上模板,凸模,V 形凹模,下模板等组成。 初步计算模具闭合高度 mH240模凹模座的外轮廓尺寸约计为 m407根据上述公称压力的计算,选用公称压力是 40KN 的压力机就行了。但该工件凸、凹模长度较大,为了满足闭合高度的要求选择 100KN 的 J23-100A 压力机。4.5 模座、连接与固定零件连接零件采用标准的内六角螺钉固定,具体选用如后所述。该模具采用后侧导柱窄模架,此模架的特点是导向装置在后侧,横向和纵向送料都比较方便,但是要是有偏心载荷
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