弯钩形零件弯曲模结构与设计【弯板】.rar

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弯板 弯钩形 零件 弯曲 曲折 结构 设计
资源描述:
河南机电高等专科学校河南机电高等专科学校 毕业设计论文 设计题目:弯钩形零件 弯钩模设计 设 计 者:张张 磊磊 指 导 教 师:杨杨 占占 尧尧 材 料 工 程 系 模 具 专 业 0 3 5 班 2006.05.10 毕业设计任务书 设计题目:弯钩形零件弯曲模的设计 设计时间:10 周 设计任务:1.完成工件弯曲工艺分析及模具设计工艺过程 2绘制模具装配图及各零件图 3编写设计说明书 目录 1 工件的工艺性分析1 2 工艺方案的确定1 3 模具结构形式的确定1 4 工艺设计1 毛坯尺寸的计算1 弯曲力的计算2 弯曲凸、凹模的间隙2 弯曲模工作部分尺寸计算2 15 模具的总体设计3 6 模具主要零件的设计4 凸模部分4 凹模部分4 7 模具其他主要零件设计及选用5 顶件装置的设计5 弹簧的选用5 顶杆的设计6 顶件板的设计6 斜楔、滑块设计7 滑块之间的行程关系7 斜楔、滑块的尺寸设计7 应有可靠的当块7 斜楔与滑块的结构、尺寸7 8 选定设备8 9 校核压力安装尺寸9 10 画装配图和零件图9 11 编写技术文件9 12 模具的制造和装配9 13 弯曲模试冲时出现的缺陷10 总结 12 致谢 13 参考文献 14 工件工艺卡 15 凸模加工工艺过程卡 16 活动凹模加工工艺卡 17 1 弯钩形零件弯曲模结构与设计弯钩形零件弯曲模结构与设计 1 工件的工艺性分析: 该工件零件图如上所示,由零件图可知。该制件形状简单,尺寸不大,厚度适 中,一般批量,属普通弯曲件,但零件上端口处有两个45的内弯,且长度确定, 在设计模具时应注意并控制回弹。由于制件时内弯,要考虑合适的取件方案。 因有一定的批量,应注意模具材料和结构的选择。 2 工艺方案的确定: 根据制件的工艺性分析,其有两道工序,有弯曲和内弯,因为此工件是上 端内弯,因此合理的工艺方案是弯曲折弯。先将平板毛坯弯曲成“ U”形,再对上端进行弯钩内弯。零件成形后,由于工件内弯,可纵向取出,此 方案是较为合理。 3 模具结构形式的确定: 因工件材料较薄,弯曲中为保证工件平整,采用弹性顶尖装置。由于零件 是内弯,需采用活动凹模,斜楔,靠斜楔与滑块作用使工件内弯,活动凹模上 设有弹性回复装置。 4 工艺设计: 2 (1):毛坯尺寸的计算 计算毛坯尺寸,相对弯曲半径为 K/t=4/2=25 式中:K弯曲半径(mm) t料后(mm) 可见,制件属于圆角半径较大的弯曲件,应先求弯曲变形区中性层曲率半径 (mm) =+Kt 由文献冷冲压工艺及模具设计中表 32 查得 K0.39L, r弯曲半径 K中性层系数 (40.39x2)mm =4.78 mm 由表 35 查得,最小弯曲半径 rmin0.5t1mm L 考虑到工件的质量问题 及弯曲工艺要求,取弯钩处弯曲半径为 rt2 mm 。 毛坯长度 L48166.570.5mm 考虑工件的误差,取L72mm,b221.1mm 。 (2)弯曲力的计算 为有效控制回弹,采用校正弯曲,F核PA P材料单位弯曲校正力 A校正部分投影面积 查得材料15的单位校正力为50mpa. F=50(48+6.5)*22 =50*54.5*22 =59950N 60KN (3)弯曲凸、凹模的间隙 C=t+k*t C弯曲凸、凹模单边间隙 t料厚 材料厚度正偏差 k 系数 由表查得k 0.05 c =t+kt =2+0.05x2 =2.1mm 2c=4.2mm (4)弯曲模工作部分尺寸计算 (由于制件精度不高,凸、凹模制造公差均采用IT9级) 由于工件外形尺寸要求相对精度高,计算尺寸时,要先计算凹模的尺寸, 然后根据凹模尺寸莱计算凸模尺寸。 由手册查得冲压件未注尺寸的极限偏差 L1=482.2 L2=161.1 3 L3=6.50.8 凹模尺寸 bd=(L-1/2) =46.9 圆角半径 Vd=3t=6mm (查表)t2mm时,Vd(3-6)t 深度由表3-17得,L=16mm 则凸模尺寸,(bd-2c) =(46.9-4.2) =42.7 Vp=V=4mm 考虑到本工件精度要求不同,取凹模尺寸为48 ,凸模43.8 ,Vp=4mm, Vd=6mm。 5 模具的总体设计 根据所需压弯力的大小,初步考虑使用160KN的压力机,模具结构草图 如下,只要有上模板、凸模、凹模、活动凹模、下模板、垫板等组成。 4 初步设计模具闭合高度196mm 支撑板外轮廓尺寸为210X210mm 下模板外轮廓尺寸为270X100mm (上面为便于视图清晰,留有一定尺寸,实际为闭合状态) 6 模具主要零件的设计 凸模部分 由于该工件的端面是额“ ”形 的,该工件是先弯成 “ ”,后再“ ”形顶端内弯,因此,可把凸模设计成整体式,结构如下: 由于该工件 毛坯式矩形,工件是内弯,所以,当工件成形后,可纵向取出 工件,(取工件时需注意安全)。 凹模部分 凹模是活动凹模,设计成滑块式,左右两件相对称,斜面与工件斜面相配 合,结构简单,便于机械加工。 模具开启时 5 模具闭合时 凹模设计成活动滑块,靠斜楔作用力使工件内弯,斜楔见装配图。 7 模具其他主要零件的设计及选用 (1)顶件装置的设计 考虑到工件的工艺结构及制件精度,采用弹性顶件装置是设计时,根据所 需的顶件力选择合适的弹簧。 弹簧的选用:由顶件力选择弹簧 由于顶件力校大,选用强力弹簧。 外径 D30.5mm,内径 d17.5mm,自由高度 h63mm。 顶杆的设计 由于弹簧内径 D=17.5mm,取顶杆直径 D=16mm,长度 L121mm。 结构如图所示: 6 上端部长度为 2mm,起定位作用。 顶件板设计: 顶件板与凸模一起压紧工件,尺寸应比工件大,其结构如图所示: 弹性装置结构如图所示: 斜楔、滑块的设计 在工件内弯过程中,需有较大的侧向力,则应采用斜楔结构,通过斜楔机 构将滑块的垂直运动转化为凸凹模的运动方式倾斜运动,提供侧向力进行内弯 曲。 斜楔、滑块之间的行程关系 确定斜楔的角度主要考虑到机械效率,行程和受力状态。这里取斜楔角为 40 度。 为使滑块平稳可靠工作 S/S1=0.8391 7 S滑块行程 S1斜楔行程 S=4.6mm S1=5.478mm 与滑块接触长度,b斜面斜度/5 b1.3mm 则滑块斜面L 1.3+5.478/cos40=8.45mm,为使滑块有可靠长度,取 L=10mm。 斜楔、滑块尺寸设计: 滑块长度取(21)H2,因此是凹模增大,保证其斜面长度, 由工件工艺 可知,滑块高度 H2=16mm,L2=6050mm,取 55mm。 为保证滑块运动的平稳,滑块宽度满足B22.5L2. B2=40mm L2B2/2.540/2.516mm。 L255满足上式。 应有可靠的当块 挡块与支撑板设计成一体,如装配图所示: 斜楔与滑块采用橡皮复位。 斜楔与滑块结构、尺寸 如图所示。 滑动模块结构图: 8 斜楔滑块工作图如装配图所示。 8 选定设备: 由所得的弯曲力出算设备 该零件所需的弯曲力为 F=60KN。 模具闭合高度 H=196mm 模具外廓尺寸为 270X100mm 现有 160KN 压力机,其型号为 J23-16F,其主要参数如下: 公称压力:160KN 滑块行程:80mm 最大装模高度:205mm 最大封闭高度调节量:45mm 台面尺寸:300mmX450mm 模柄尺寸(孔):40mm 根据模具闭合高度,弯曲力,外轮廓尺寸等数据选择此设备是合适的。 9 校核压力机安装尺寸: 模座外形尺寸为270X100mm,闭合高度为196mm,而J23-16F型压力机工作台 尺寸为450X300mm,最大闭合高度为205mm,调节量为45mm,故在工作台上可以 安装;模柄孔尺寸也与本副模具所选模柄尺寸相符。 10 装配图和零件图:见附图。 11 编写技术文件:见工艺卡。 9 12 模具的制造和装配: 模具的制造: 弯曲凸、凹模、斜楔均采用T8A,淬硬58-62HRC,在淬火前应先试模,在加 工凸、凹模时,先加工凹模,凸模按加工出的凹模来配制加工,要保证双面间 隙。凸、凹模圆角半径加工应一致,工作部分表面进行抛光。斜楔,滑块滑动 面采用铣刨,淬硬后磨平。 模具的装配: 在装配前,检查模具零件的加工质量。 主要组件装配: 装配:模柄 3 是从上模板的下面向上压入的,在安装凸模固定板的垫板之 前,先把模柄装好。 模柄与上横板之间的配合要求是 H7/m6,先在压力机上将模柄压入,再加 工定位销孔和螺纹孔,然后把模柄端面突出部分锉平或磨平。安装好模柄后, 用角尺检查模柄与上模座上平面的垂直度。 凸模、斜楔装配:凸模、斜楔与固定板的配合要求为 H7/m6,装配时,先 在压力机上将凸模、斜楔压入固定板内,检查凸模、斜楔的垂直度,然后将固 定板的上平面与凸模、斜楔一齐磨平。 总装配: 模具的主要组件装配完毕后开始进行总装配。因为此模具为无导柱模具, 凸、凹模间隙在模具安装到机床上时进行调整,上、下模装配次序没有特别要 求,则对上、下模分别安装。 上模安装:上述已安装好了模柄、凸模、斜楔,安装垫板后,找正位置, 装入销钉,拧紧螺钉即可安装上模完成。 下模: (1)把活动凹模装入固定板中,磨平底面,侧面,安装滑块回复装置, 如图中所示。 (2)在凹模上安装定位板,然后在支撑板上安装好盖板。 (3)把固定板安装在下模座上,找正位置后,先在下模座上投窝,加工 螺纹孔,然后加工销钉孔,装入销钉(注:要限位销的安装),拧紧螺钉,然 后安装好顶件装置。 (4)把分别安装好的上、下模进行检查,然后把已装入固定板的凸模, 插入凹模中,检查是否完全闭合,如有,检查安装并进行调整。 (5)凸凹模的间隙调整:当装配完成后,采用塞尺法来测凸、凹模之间 的间隙是否均匀,如不均匀进行调整,也可在装配完成后进行试弯,检查零件 是否合格及表面质量。 (6)在生产条件下进行试弯,弯曲成形的工件按零件产品图或试样进行 检查验收。在验收过程中,如发现产品有各种缺陷,则要仔细分析。找出原因, 并对模具进行适当的调整和修理,然后再进行试弯,直到模具正常工作并得到 合格的弯曲件为止。然后打标记交付生产使用。 10 13 弯曲模试冲时出现的缺陷,原因及调整 冲件的弯曲角度不够 原因: 凸凹模的弯曲回弹角制造小。 凸模进入凹模深度太浅。 凸模之间间隙过大。 校正弯曲的实际单位校正力过小。 调整方法: 修正凸凹模,使弯曲角度达到要求。 加深凹模深度,增大冲件的有效弯曲变形区域。 按实际情况采取措施,减小凸凹模的配合间隙。 增大校正力或修整凸凹模形状,使校正力几种在变形部位。 工件的弯曲位置不合要求 原因: 定位板位置不正。 曲件两侧受力不平衡产生便移。 压料力不足 方法:重装定位板,保证其位置正确 分析方法: 据实际情况修正凸、凹模,增大间隙值。 取措施减小压料力。 在试模后确定。 表面擦伤: 原因:凹模圆角半径过小,表面粗糙度不合要求。 润滑不良使坯料粘附于凹模。 凸、凹模之间间隙不均匀。 方法:增大凹模圆角半径,降低表面粗糙度值。 合理润滑。 修正凸、凹模,使间隙均匀。 弯曲部位产生裂纹: 原因:材料的塑性差。 弯曲线与板料的纤维方向平行。 方法:将坯料退火后弯曲。 使弯曲线与板料的纤维方向成一定的弯曲角度。 11 总 结 随着产品向精密化和复杂化的发展,产品零件也日益复杂,级 进模的工位数随之增加,精度要求提高,寿命要求更高,这对级进 模的设计就提出了新的要求。由于级进模冲压生产效率高,操作简 单安全,模具寿命长,产品质量高,生产成本较低等特点,现国民 经济发展的同时,各种家用电器、仪表电器、汽车等也越来越多的 走进了千家万户,而家用电器的生产也随着生产技术的发展越来越 多地采用多工位级进模生产。 弯钩形零件弯钩模设计,是理论知识与实践有机的结合,更加 系统地对理论知识做了更深切贴实的阐述。也使我认识到,要向做 为一名合格的模具设计人员,必须要有扎实的专业基础,并不断学 习新知识新技术,树立终身学习的观念,把理论知识应用到实践中 去,并坚持科学、严谨、求实的精神,大胆创新,突破
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