弹簧夹(钢丝夹摆动曲模设计)弯曲模设计【8字弹簧夹】【含6张cad图纸+文档全套资料】
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：
编号：124540592
类型：共享资源
大小：1.88MB
格式：ZIP
上传时间：2021-04-29
上传人：好资料QQ****51605
认证信息
个人认证
孙**（实名认证）
江苏
IP属地：江苏
45
积分
- 关 键 词：
-
8字弹簧夹
弹簧
钢丝
摆动
设计
弯曲
cad
图纸
文档
全套
资料
- 资源描述：
-
喜欢这套资料就充值下载吧。。。资源目录里展示的都可在线预览哦。。。下载后都有，，请放心下载，，文件全都包含在内，，【有疑问咨询QQ:1064457796 或 1304139763】
- 内容简介：
-
河南机电高等专科学校材料工程系模具专业03级毕业设计说明书弹簧夹弯曲模设计第一章 冲压件综合分析1.1 弯曲件工艺性分析弯曲件的精度，由于零件图上对这方面都没有确定，这样的制件可以设精度为IT14级，这样精度一般的制造精度都可以满足要求。弯曲件的结构，弹簧钢的最小弯曲半径为1.3t=0.96mm，可以满足弯曲的最小半径的要求。工件形状是完全对称的，对于弯曲来说是比较容易达到的，因为最小弯曲半径小于各个部分的尺寸圆角的尺寸，也容易弯曲得到。还有弹簧钢的弯曲性能优良。综上所述，此工件的弯曲工艺良好。材料：弹簧钢丝0.6图.1.1工件图1.2弯曲件的毛胚尺寸计算工件图给出的工件图的尺寸不足以确定工件的形状，所以工件的尺寸需要具体的确定一下，以下尺寸是我根据图形中的位置大致确定的，所以以下的尺寸确定未免会有不合理的地方，还愿老师不要太在意尺寸，此尺寸的确定仅供设计所用，仅供参考。我对尺寸的确定：由工件图我们可以看出制件的尺寸只有圆角半径R1和R2可以先定下来，首先，先设定下面圆弧的圆心距离中心线的距离为0.4mm。接着，设这个中心距下面的水平面为1mm。然后，在确定上面的尺寸时，我依据钢丝直径为0.6mm，半径为R1mm和R2mm的圆弧相切，还包括其它的一些尺寸和规定，如为了计算方便我把四个半径为R1的圆角的中心放到了。如图所示的位置，且让内表面的三个圆角位于一个竖直线上，最终确定的尺寸如下图：尺寸确定。工件长度的确定，由工件图的尺寸，可以得到坯料的直径为0.6mm，比较小，但是相对与工件的其他的尺寸而言已经是很大了，所以工件的长度必须按照制件的中性层进行计算，其具体的尺寸计算过程和毛坯长度的计算如下所示。 根据即得的设定计算各个部分的尺寸：各个圆心之间的距离如图所示，现在我们来确定各个圆心的竖直的高度，下面所说的尺寸分别代表的下图所属的尺寸。图3其它尺寸的确定图1.2各部分高度尺寸的确定根据以上得到的钢丝夹的各部分尺寸，可以确定钢丝的总长L。计算时要根据中性层进行计算，以下所用的字母分别表示的图5钢丝夹的中性层的尺寸确定（根据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层与圆心连线的交点的高度，再算出各个的圆心角，下面就是根据圆心角算各个部分的弧长）=2.4+1.381+2.553+1.444+2.553+4.553+0.681+2.585=33.424=34mm 1.3弯曲方案选择根据制件的形状分析其弯曲方案可以采用以下两种方案：第一：采用钢丝直接送进，采用切断弯曲复合模，在弯曲以前把钢丝切断。第二：采用切断-弯曲单工序模。方案对比：方案一的设计可以减少一套模具，但同时增加了冲裁机构的设计，使模具的设计难度增加，成本的降低程度也不大。因为制件的结构原因，在加工的过程中不可能实现自动的卸料，在工作的过程劳动的强度也不会降低，而且给送料带来了很多的麻烦，所以加工的效率也不会增加。方案二的设计虽然需要再增加一套模具，但是这一套模具的设计很简单成本不会太高，甚至可以用其他的一些工具对钢丝进行切断，不用模具，而且使模具的设计简单化，加工过程中的劳动强度也有所降低。综合以上分析，采用第二种方案进行弯曲。第二章弯曲过程中的相关计算2.1弯曲力的计算是选择压力机和设计模具的重要依据之一。由于弯曲力受材料性能、零件形状、模具结构等多种因素的影响，很难用理论分析的方法进行准确的计算，所以我按照生产中常采用的经验公式进行计算。具体如下：1弯曲力的计算根据弯曲件的形状选取“U”形件的弯曲力计算公式进行计算，具体如下：1、自由弯曲时的弯曲力 其中：F冲压形程结束的自由弯曲力，N；K安全系数，一般取K=1.3；B弯曲件的宽度，0.6mm；t弯曲材料的厚度0.6mm；r弯曲件的内弯曲半径，R2mm；b材料的强度极限，1000MPa；=0.71.30.60.61000/(2+0.6)126N2.2 校正弯曲时的弯曲力校正弯曲时的校正力比压弯力大得多，且两个力先后作用。所以，校正弯曲时一般只计算校正力。公式如下:F校=Ap式中：F校校正弯曲时的弯曲力，N； A校正部分的垂直投影面积，60.6=3.62 p单位面积上的校正力，120MPa； F校=Ap=3.6120=432N2.3 顶件力的计算FD=0.5F=1220.5=61N第三章 压力机的确定3.1压力机确定自由弯曲时，压力机吨位F机为：F压机=1.2（F校+FD）=1.2493=591N.2压力机的选定根据压力的计算和压力机的型号，可选的压力机为及可以满足压力的要求：J233.15具体的参数如下表：表3.1 压力机的参数表J233.15压力机参数表公称压力31.5KN滑块行程25mm滑块行程次数200次/min最大闭合高度120mm最大闭合高度120mm封闭高度调节量25mm滑块的中心线至床身的距离90mm立柱距离：120mm连杆调节长度25mm垫板尺寸（厚度）30mm工作台尺寸前后160mm工作台孔尺寸前后90mm左右250mm左右孔径120mm110mm模柄孔尺寸25mm40mm最大倾斜角度453.2弯曲回弹 影响弯曲回弹的因素比较多，包括材料的力学性能、相对弯曲半径、弯曲中心角的大小、弯曲方式及弯曲模、工件的形状，由于弹簧钢的弯曲性能比较好，而本制件的形状和对于弯曲回弹的影响很不容易分析，在圆角R2向外回弹的同时，圆角R1对它们的回弹作了相应的减少，还有弯曲的方式，我采用了摆块形式，校正弯曲对于制件的影响不容易分析，所以对回弹值的确定不可能做得十分准确。对于回弹角的计算十分的困难，因为影响回弹的因素比较多，而且本制件的弯曲是比较复杂的，成型过程中的弯曲回弹分析不容易进行，再一方面纯理论的计算对实际的影响意义也不大，我计算的时候根据经验进行了分析，因为制件的形状分析可知他们的回弹可以相互抵消，虽然抵消的程度不可能完全，但是对制件的尺寸的影响不会太大，所以对于制件成型后的回弹对制件精度的影响在设计的过程中先不于考虑，对其合理性可以在试模时候加以修整，根据试模的结果进行进一步的调整。第四章 模具的总体设计4.1模具的结构设计4.2模具类型的选择有弯曲工艺分析可知，该制件的成型工艺过程可分为包括下料和弯曲两道工序，下料工序的模具比较简单，或者也可以根据生产车间的实际情况对已有的剪切模具进行相应的调整，下料工序的模具问题很容易解决。所以，本设计只对弯曲这道工序进行设计，该模具的类型为弯曲模。4.3定位方式的选择因为该制件由0.6弹簧钢丝经弯曲制造而成，弯成的零件形状完全对称，压力的中心也在中心处，本方案采用的是单工序弯曲模，坯料的放入采用人工，所以该制件的定位采用的是两边的销钉进行长度定位和沟槽进行定位，每次加工时只需将剪好的钢丝条料放入沟槽中，靠两边的销钉就可以保证条料的准确定位。这样的定位比较方便，加工也十分的容易，对于这类模具非常的实用。4.4顶件和出件方式的选择对顶件的设计：制件的结构形状决定了成型的制件一定是包在凸模上，根据模具的结构形状可知，有摆块包着制件，上模回程时两摆块要分开，这里我设计在摆块的下面安装一个顶销，利用安装在模座上的弹簧使摆块分开。对出件方式的选择：如果设计自动的出件装置结构复杂，制作成本高，不经济。对于本套模具设计采用的是手动出件，劳动强度稍大，但节省了制造成本和模具的平时维修的工时和费用。4.5导向方式的选择因为本套模具所成型的制件的精度的要求不高，设计时无需采用导柱与导套，其定位靠在压力机上安装时调整来定位，保证制件的质量。第五章 主要零部件的设计5.1凸凹模间隙零件的设计说先要计算弯曲模工作部分的尺寸，前面已经进行了计算。在进行下一步计算以前，要先计算出凸凹的间隙。凸凹模的间隙对于V形弯曲模来说，凸凹模间的间隙是靠压机的闭合高度来控制，设计时不用考虑，对于U形件弯曲模，则应选择适合的间隙。本套模具也应对间隙进行设计，间隙的大小直接决定了制件的精度。间隙过小，会使工件弯边厚度变薄，降低凹模寿命，增大弯曲力，间隙越大，回弹就越大，制件的精度就越低，我采用以下的计算公式进行计算：Z=tmax+Ct=t+Ct式中：Z弯曲模凸模与凹模的双边间隙；t材料厚度的基本尺寸；材料厚度的上偏差；C间隙系数，查表可得0.05Z=t+ct=0.6+0.050.6=0.63mm则凸凹模上的相应尺寸都要相应的增加或减少0.015mm。模具的总体结构的设计：对于上模直接设计成一块，方便安装。下模部分，成形摆块，用销钉固定在座架上，具体如下简图：5.2凸模的设计由以上计算可知凸模的工作部分的尺寸，又有本套模具设计的结构，本套模具要求的精度又不是太高，凸模的尺寸比较小，如果把凸模另外设计一块的话，在模柄上的固定的设计比较复杂。为了进一步简化模具的结构，我把凸模和模柄加工到一起，根据所选压力机的参数，得到模柄孔的尺寸为25mm深度为40mm，对凸模上半部分的设计为直径为25mm高度为30mm，在下面设置一个直径为35mm的圆来使凸模固定在压力机上，高度为10mm为如图所示：。图6凸模尺寸5.3座架的设计由模具的设计的总体结构可知，成形摆块要在座架中旋转，成形摆块的内形尺寸有零件的尺寸和间隙值可以确定，而外形尺寸要根据座架中的尺寸来定，所以我们首先要设计出座架，然后根据座架里面的尺寸和拔模的要求，来确定成形摆块中的与座架相配合的尺寸（设计的过程中我采用了县设计座架后设计成形摆块的方法，而事实上也可以先设计成形摆块再设计座架的方法）。因为其尺寸的确定没有什么依据，我们可以先根据制件的外形尺寸和设计的要求，来大致确定座架的外形尺寸，宽度根据凸模的尺寸来确定，通过顶件销的圆孔的直径为10mm，长度为80mm高度为38mm厚度为24mm，对于座架中的圆弧的尺寸要和成形摆块的设计结合到一起来设计，要求成形摆块在座架中转动的部分为两个圆相切，经过多次的试验和不断的调整最后得到以下的尺寸，两圆弧的半径分别为R5.5mm和R19mm，R5.5mm的圆弧与下平面相切，圆心距中心线的距离为12mm，R19mm的圆心距下平面为10mm，距中心线的距离为0.mm，其它的尺寸具体如下图：图7座架尺寸5.4凹模的设计由以上计算可知凹模的工作部分的尺寸为如图所示：图8成形摆块成形面尺寸的确定根据模具结构的设计和模具的工作过程的要求，可以看出凹模的设计不仅要保持上面的尺寸，还要保证成形摆块能在座架上转动，以6mm的圆的中心线为中心轴转动，外形两圆弧的尺寸分别为R5.5mm和R19mm，R5.5mm的圆心与座架重合，而R19mm的圆心就要计算了。保证零件可以拔出来，同时成形摆块要转动，在下面还要留出一定的距离，保证制件拔出的时候，两摆块不相撞（在对此部分的设计时，下面流出的距离应避免相撞，也可以通过在下面作倒角来保证）。现在我来计算要将零件拔出凹模需要转动的角度，根据图上我们可以看出凹模只要能转到c点的位置就可以将制件拔出，要保证当摆块转到C点时下面的低点不能超过中心线。要使摆块的转动角度能使制件拔出，具体的计算方法为： 由以上的计算可以确定要将成型好的制件拔出凹模需要转动的角度为两成形摆块要做成两瓣的，他们之间的间隙为取2mm。我们现在来验证这个数值能不能满足凹模不相撞的条件，就要满足下图10所示角要大于11.6o。下面我们进行验算： 12o可以满足要求。即取两瓣成形摆块之间的距离为2mm。图10摆块的转动角度在弯曲的过程中，首先是凸模部分先压到弹簧钢丝，把弹簧钢丝压弯，然后继续下降，由凸模把制件压到成形摆块的上平面，这样既可以使压力机的力更好的用在弯曲件上，同时也防止了凸模的折断，经过计算将凸模部分和凹模接触的部分进行结合，并留出一定的间隙即可算出这一部分的尺寸，具体的尺寸这里就不再叙述，最终确定的尺寸如下图。图5.4成形摆块的尺寸图5.5固定板的设计固定座的作用是固定座架，他的尺寸设计要求与座架的尺寸相互配合，同时还要用它，通过成形摆块上加工的孔和它上的孔来定位成形摆块，为了便于装模和维修，我在上方开了一个槽，槽深为25mm，固定成形摆块的销钉孔的距离为24mm，同时为了让固定座能在模座上固定和定位分别设置了六个螺钉和两个销钉。在中间设置了一个放置顶件的装置，其直径为15mm。具体尺寸为如下图：图5.5座架尺寸5.6 下模座的设计模座的设计要求，除了保证强度以外还应考虑模具在压力机上的安装、顶件装置的安装等方面的问题，我选择的模座的厚度为35mm，长为200mm，宽为110mm。在中间打一个深为20mm的孔直径为15mm。还包括螺钉和销钉孔。5.7 其它零部件的选择下面是对其它的次要零件的设计，它们都为标准件，螺钉按M1050 GB70-85选4个，另外再选2个M1040 GB70-85的螺钉。顶件装置采用顶装置， 1016 GB2866.581（这个顶件装置对于这套模具可能不太合适，如果由于过长造成的问题可以通过改变它的长度或按照这个标屯进行加工即可）。弹簧选1.61035 GB208980的。第六章 模具的总装图及装配调试6.1模具的总装图根据以上的设计可得如下图所示的模具装配图：图6.1钢丝夹摆动弯曲模1、凸模；2、挡销；3、成形摆块；4、座架；5、圆销；6、固定座；7、顶销；8、弹簧；9、下模座；10、螺母；11、螺母；12、销钉。模具的工作过程：本套模具用于钢丝夹工件的弯曲。将所需长度的钢丝，放入座架3的槽中定位。上模下行时即凸模1下行，凸模先将毛坯压成U形，上模至下极点时，凸模1使成形摆块2旋转闭合，将钢丝弯曲成形。上模回升后，成形摆块在顶销6和弹簧7的作用下复位。工件留在凸模1上然后纵向取出。6.2模具的安装上模是一个整体不用在装配，下模的装配及试冲如下：1） 安装下模部分检查下模各个零件尺寸是否能满足装配技术条件。将下模座放在夹板上加好，再将固定板、座架放在下模座上，保证凸凹模的几何中心重合，然后夹紧。2） 钻铰下模销钉和螺钉孔在下模座板上划线，确定螺钉孔、销钉孔的位置，将下模部分放在钻床上，根据具体的要求将螺钉孔、销钉孔加工出来。并用螺钉和销钉将下模部分固定。然后，将弹簧和顶杆装入下模座和座架内。把成型摆块装入座架中。再将座架放入固定板，用圆销将成形摆块固定，最后，打入销钉上上螺钉，完成下模的装配。3） 配装凸、凹模部分即试冲将凸模在压力机的模柄孔中固定，将下模放在压力机的工作台面上，根据凸模的位置调整下模的位置，将样件放夹在凸模上，压力机下行进行试冲来调整上下模的位置。然后，放上弹簧钢丝进行试冲。根据试冲的情况，在对模具进行修整，直到达到要求为止，将冲好的制件连同模具一起交付使用或入库封存。6.3模具的调试制件弯曲过程中，由于材料回弹的影响，使弯曲制件在模具中形状与取出后的形状不一致，从而影响制件的形状和尺寸要求。又因回弹的影响因素较多，很难用设计计算的方法进行消除，所以，在模具制造时，常用是墓室的回弹值修正凸模（或凹模），为了方便修正凸模和凹模，在试模合格后，才对凸凹模进行热处理。另外，制件的毛坯尺寸也要经过试验后才能确定。所以，弯曲模试冲的目的是找出模具的缺陷加以修整和确定之间毛坯尺寸。由于以上因素，弯曲模的调整工作比一般的冲裁模复杂的多。弯曲模试冲时常出现的缺陷、产生原因及调整方法如表：表6.3 弯曲模试冲时的缺陷和调整方法缺陷产生原因调整方法弯曲件地面不平1.卸料杆分布不均匀2.压料力不够1.均匀分布卸料杆或增加卸料杆的个数弯曲件形状和尺寸不合格冲压件产生回弹造成之间不合格1.修改凸模的角度和形状2.增加凹模的深度3.减少凸凹模之间的间隙4.弯曲前坯料退火5.增加校正力弯曲件产生裂纹1.弯曲变形区内应力超过材料强度极限2.弯曲区外侧有毛刺3.弯曲变形过大4.弯曲线与板料的纤维方向平行5.凸模圆角小1.更换苏醒好的材料或将材料退火2.减少弯曲变形量后将有毛刺边放在弯曲内侧3.分次弯曲，首次弯曲用较大的弯曲半径4.更改落料排样，使弯曲线与板料纤维方向成一定角度5.加大凸模圆角弯曲件表面擦伤或壁厚减薄1.凸模圆角过大或表面粗慥2.板料粘附在凹模内3.间隙小，挤压变薄4.压料装置亚料力过大1.加大凸模圆角，降低表面粗燥度2.凹模表面镀铬或化学处理3.增加间隙4.减小压料力弯曲件出现挠曲度或扭转中性层内外变化收缩，弯曲量不一样1.对弯曲件进行再校正2.材料弯曲前退火处理3.改变设计，将弹性变形设计在于挠曲度方向相反的方向上 第七章 工作零件的加工工艺本套模具弯曲的零件采用的是弹簧钢，弹簧钢的弯曲性能比较优良，又由于制件本身的要求精度又不高，所以对模具材料的要求不高，选择一般的冷作模具钢就能够满足加工零件的要求，完成对制件的加工，这里我采用Gr12钢。该套模具根据装配图可以看出采用的是正装的模具，仅有弯曲的这一道工序。另外本套模具的组成也非常的简单，零件图中没有对零件的各个部分的公差做出明确的规定，我们这里取制件的公差等级为IT14，这样基本上可以说对模具的精度要求不高，属于一般精度的加工要求。但是根据凸凹模的形状可知，利用一般的加工方法难以完成，凹模的需要采用线切割进行加工，对于凸模采用电火花加工而成，具体的加工方案见下表机械加工工艺过程卡1，成形摆块的加工采用线切割加工而成，具体方案见下表机械加工工艺过程卡2。表7.1 机械加工工艺过程卡1机械加工工艺过程卡片产品型号零（部）件图号1产品名称凸模零（部）件名称共（2）页第（1）页材料牌号Gr12毛坯种类锻件毛坯外型尺寸50100每个毛坯可制件数1每台件数1备注工序号工序名称工 序 内 容车间工段设备工 艺 装 备工时准终单件10下料锯床下料金工G711620锻造锻成圆形金工30时效对锻件进行时效退火热40车削粗车25、40的圆柱及端面金工C0618三爪卡盘50车削精车25、40的圆柱金工C0618三爪卡盘60铣削粗铣另一端的五个面金工X50A专用铣夹具70磨削磨基准面金工M1040专用磨夹具80电火花加工凸模的工作部分D7125专用电火花加工夹具90淬火回火对凸的要加工的部分进行热处理热100研磨对凸模进行进一步的修整金工110检验设计日期审核日期标准化日期会签日期标记记数更改文件号签字日期标记处数更该文件号表7.2 机械加工工艺过程卡2机械加工工艺过程卡片产品型号零（部）件图号2产品名称成形摆块零（部）件名称共（2）页第（2）页材料牌号Gr12毛坯种类锻件毛坯外型尺寸30mm40mm25mm每个毛坯可制件数1每台件数1备注工序号工序名称工 序 内 容车间工段设备工 艺 装 备工时准终单件10下料锯床下料金工G711620锻造锻成六方锻30时效对锻件进行时效退火热40粗铣粗铣六面金工X50A专用铣夹具50磨削粗磨六面成直角金工M1040专用磨夹具60划线确定孔位，为下一步加工打好基准冲眼儿钳工70钻孔根据冲眼儿钻孔金工ZQ4015专用钻夹具80精磨精磨上下两面，表面粗糟度值为Ra0.8金工M1040专用磨夹具90线切割加工成形摆块的工作部分CKX-2A专用线切割夹具100研磨对成形摆块进行进一步的修整金工110淬火回火对成形摆块进行热处理热120检验设计日期审核日期标准化日期会签日期标记记数更改文件号签字日期标记处数更该文件号弯曲模的作用是使坯料在塑性变形内发生弯曲，使坯料产生永久性变形而获得所要求的尺寸。由于模具弯曲工作部分的形状及尺寸精度要求较高，制造时凸、凹模工作表面的曲线和折线需用事先做好的样板和给样件来控制，样板与样件的加工精度为+0.05mm。装配时可按照冲裁模的装配方法，借助样件或样板调整间隙。为了提高之间的表面质量和模具寿命，弯曲模凸、凹模的表面粗慥度要求较低，一般为Ra0.4m。结 论本课程设计是我们进行完了三年的模具设计与制造专业课程后进行的，它是对我们三年来所学课程的又一次深入、系统的综合性的复习，也是一次理论联系实践的训练。它在我们的学习中占有重要的地位。通过这次毕业设计使我再复习老知识的同时学到了许多新知识，对一些原来一知半解的理论也有了进一步的
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号