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工具钳工论文

（国家职业资格二级）

论文题目：凹形零件的模具制造

姓 名： xxxxx 身份证号：xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 准考证号： 所在省市：xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 所在单位：xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

凹形零件的模具制造

姓名 xx

单位 xxxxxxxxxxxxxxx

摘 要：实践证实了靠拉紧毛坯，与模具不接触冲压凹形零件并形成平斜面的可能性。凹形零件的斜面的平面度是靠拉伸来保证的。制作该加工工艺过程的模具结构。有活动凸模的模具要安装在具有大功率的压力机上以夹紧毛坯。引言

本文中的模具是学校在暑假期间组织的一次下厂实习,我在学校老师及车间老师傅的帮助与指导下,共同参与并设计制造了这副模具。在设计制造弯曲模时，要考虑的因素有很多。如材料的力学性能，材料的热处理状态，弯曲角度的大小，坯料的表面质量和断面质量等。由于弯曲会产生回弹现象，所以在弯曲时常采用二次弯曲或多次弯曲，也可以在凹模和凸模上设计成带有加强筋的形式来克服回弹现象。下面这个种零件属于尺寸不大的板料型材，截面属于“凹”形的零件(图1)，在专用模具内可采用1次或者2次冲压制造的。同样可采用通用模具按照单元冲压，但是，采用这种冲压方法时平面段3应要足够宽。在制造这种专用模具的凸模和凹模时，应要从材料的理论厚度着手作为出发点，并配合工作表面。模具在闭合位置，模具应对零件的平面段进行校正，并避免对毛坯在自由弯曲时的不良影响。毛坯厚度的实际值可能有所出入。差值不能太大，因此要进行校正的不是所有的平面段。

例如，对于具有高精度要求的薄板型的材料零件，其零件的厚度h0=2mm的公差δ为±0.20 mm。用理理论厚度的配合工作表面的模具来校正厚度为h=2.20mm的毛坯时，在斜平面2段上的凹模与凸模之间的间隙:为2.20mm，而在平面1段和平面3段上当抗拉强度σ=30 时Z=2.4mm。若h是在平面2段上。

【 采用校正性弯曲时，回弹较自由弯曲时减小。校正性弯曲时，回弹后弯曲部分总是使弯曲角变大(回弹角为正值)，而直边部分则向相反方向弯曲，使弯曲角变小（回弹角为负值）。当r/h很大时，弯角部分的回弹大，总的回弹角是正值。而当r/h小于某一数值时，直边部分的回弹值大于弯曲部分的回弹，则总的回弹角是负值。当 r/h等于某数值时，两部分的回弹角相抵消，总的回弹角等于零，但并不表示没有回弹。】如果校正作用的不均匀，那么校正作用的负面将会反映在零件的表面精度上，这是一般加工工艺的缺点之一。一般加工工艺的缺点还有模具制造和设备使用成本的费用较大，因为该设备的压力机的冲压力的负荷特征所产生的功率太大。

本文尝试了另一种加工工艺的方案，它是根据模具拉弯毛坯的原理来设计并制造的。

一 对于本方案所受应力的分析 分析本方案所受应力的情况表示，当零件毛坯在模具上的边缘所受的压力值，当r/h值≈1时达到与材料屈服应力值σs相近似的值。由此可知，毛坯在弯曲平面段上的抗拉伸能力明显较弱。相反由于弯曲的影响而引起这些平面段的硬化，且较其它平面段的硬化时间产生得快。根据r/h值的大小，这是所占优势的所有的因素之一。在进行确定凹模和凸模的允许的圆角半径最小值时，应要从下列的条件入手，能够在即不与模具相接触的状态下要使毛坯段进入塑性拉伸阶段时应该是在所受接触冲压力的毛坯段材料的最大的承载能力要失消之前。所得的圆角半径最小值要比一般零件材料弯曲时大将近50%，对于低碳钢材料，允许的圆角半径最小值不能超过该材料的厚度值。在试冲该零件的试样时零件斜壁的极限角度近45°角，这是如图2中所示的试冲冲压零件型材所证实的理论结果。

在对零件斜平面段的母线的直线度进行测量时，测量的结果如果存在偏差，但是其偏差又没有超过该零件毛坯材料的厚度公差时。这时，该零件斜平面段的母线的拉伸变形只能在11%的范围内，零件的被拉伸的平面段沿着宽度方向上的延伸，即在该零件型材的长度方向上小于2.5mm。

为了能够获得弯曲角度α

二 模具的结构

制作了带有活动凹模块的模具结构，并且模具要安装在设备具有功率大的压力机上，以便于用来对毛坯的边缘夹紧，如图3所示。

1.反楔块 2.导向槽 3.凹模块 4.压板 5.挡块 6.导向槽 7.轴颈 8.顶杆 9.楔块 10.圆柱销

11.毛坯 12.凸模

模具的工作原理如下:先将零件毛坯11安装在凸模12和压板4上。其次将压板4安装在活动板的导向槽6内。当上模板向下运行时，装在其导向槽2内的凹模块3将零件毛坯的边缘压紧在压板4上，并随着压力机的滑块移动而移动，那么这个时候就克服了缓冲器顶杆8的反作用力。零件毛坯便围绕着模具的边缘开始弯曲，在零件毛坯组织内将产生拉力，并使的凹模块3和压板4垂直于压力机滑块行程的方向而移动。当零件毛坯的弯曲角σ达到所需要的值时，那么压板4和楔块9将开始相互作用。它们之间相接触的平面同样有等于σ的倾斜角，因此，进而压板4的合成移动方向将沿着弯曲零件的壁而移动。由凹模块3和压板4间的摩擦力夹住零件毛坯的边缘与压板4一起移动。

当压力机滑块处于回程时，成形零件与凹模块3和压板4一起向上运动。压板4便会停留在凸模12的水平面上，而凹模块3将继续与上模板一起向上运动。这时安装在上模板上的反楔块1便会与压板4的轴颈7相互起作用，并且将压板4和与其圆柱销10相联的凹模块3退到挡块5所限制的位置。

三 冲压弯曲时应注意的事项

（1）开始操作前，必须认真检查防护装置是否完好，离合器制动装置是否灵活和安全可靠；应把工作台上的一切不必要的物件清理干净，以防工作时落到脚踏开关上，造成冲床突然启动而发生事故。

（2）送料时不得用手送料，应该用专用工具。装卸工件时，脚应离开脚踏开关。

（3）模具安装完成后，应进行空转或者试冲，检验上、下模位置的正确性以及卸料、打料及顶料装置是否灵活、可靠,并装上全部安全防护装置,直至完全符合要求才可使用。

四 结束语

证实了不校正斜面制造凹形零件的可能性。斜面的平面度是靠拉伸且不与模具接触达到的。

参考文献

(1)唐监怀主编：冷冲压工艺与模具设计，2005(2)唐监怀主编：机械工程材料，2005(3)郭铁良主编.模具制造工艺学，高等教育出版社，2000，(4)唐监怀副主编.模具制造综合技能训练.2009(5)王明哲主编.模具钳工技术与实训，机械工业出版社，2007。