彎曲模課程設(shè)計(jì)Word版

1、傳播優(yōu)秀word版文檔 ，希望對(duì)您有幫助，可雙擊去除！四直角彎曲件彎曲模具設(shè)計(jì)說明書班 級(jí) 材料134學(xué) 號(hào) 201306404姓 名 楊江峰 指導(dǎo)教師 李一楠 目錄一、模具設(shè)計(jì)的內(nèi)容2二、設(shè)計(jì)要求2三、模具設(shè)計(jì)的意義2四、彎曲工藝簡(jiǎn)介3（一）、彎曲工藝的概念3（二）、彎曲的基本原理3（三）、彎曲件的質(zhì)量分析4（四）、彎曲件的工藝性5五、設(shè)計(jì)方案的確定6（一）、彎曲件工藝分析6（二）、彎曲件坯料展開尺寸的計(jì)算7（三）、彎曲力的計(jì)算與壓力機(jī)的選用7（四）、彎曲模工作部分尺寸設(shè)計(jì)10六、模具整體結(jié)構(gòu)15七、總結(jié)16八、參考文獻(xiàn)17一、模具設(shè)計(jì)的內(nèi)容設(shè)計(jì)一副如下圖所示彎曲件的成形模型，主要考慮其彎曲

2、模的設(shè)計(jì)：二、設(shè)計(jì)要求 1設(shè)計(jì)計(jì)算說明書1份 2主要零件圖4張 3模具裝配圖1份三、模具設(shè)計(jì)的意義沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)是材料成型機(jī)控制工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程。通過模具的課程設(shè)計(jì)使學(xué)生加強(qiáng)對(duì)課程知識(shí)的理解，在掌握材料特性的基礎(chǔ)上掌握金屬成形工藝和塑件成型工藝，掌握一般模具的基本構(gòu)成和設(shè)計(jì)方法，為學(xué)生的進(jìn)一步發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的理論、實(shí)踐基礎(chǔ)。四、彎曲工藝簡(jiǎn)介（一）、彎曲工藝的概念把板料、管材或型材等彎曲成一定曲率或角度，并得到一定形狀的沖壓工序成為彎曲。用彎曲方法加工的零件種類非常多，如汽車縱梁、自行車車把、儀表電器外殼、門搭鉸鏈等。最常見的彎曲加工是在普通壓力機(jī)上使用彎曲木壓彎。（二）、彎曲的基本

3、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形狀。（三）、彎曲件的質(zhì)量分

4、析在實(shí)際生產(chǎn)中，彎曲件的質(zhì)量問題有：拉裂、截面畸變、翹曲及回彈。回彈是設(shè)計(jì)彎曲件的主要考慮因素之一。1.彎曲件的回彈回彈常溫下的塑性彎曲和其它塑性變形一樣，在外力作用下產(chǎn)生的總變形由塑性變形和彈性變形兩部分組成。當(dāng)彎曲結(jié)束，外力去除后，塑性變形留存下來，而彈性變形則完全消失。彎曲變形區(qū)外側(cè)因彈性恢復(fù)而縮短，內(nèi)側(cè)因彈性恢復(fù)而伸長(zhǎng)，產(chǎn)生了彎曲件的彎曲角度和彎曲半徑與模具相應(yīng)尺寸不一致的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象稱為彎曲件的彈性回跳（簡(jiǎn)稱回彈）彎曲件的回彈現(xiàn)象通常表現(xiàn)為兩種形式：一是彎曲半徑的改變，由回彈前彎曲半徑r0變?yōu)榛貜椇蟮膔1。二是彎曲中心角變變，由回彈前彎曲中心角度0（凸模的中心角度）變?yōu)榛貜椇蟮墓ぜ?/p>

5、實(shí)際中心角度12.影響回彈的主要因素1）材料的力學(xué)性能2）相對(duì)彎曲半徑rt 3）彎曲中心角4）彎曲方式及彎曲模板料5）彎曲件形狀6）模具間隙3減少回彈的措施1）選用合適的彎曲材料2）改進(jìn)彎曲工藝3）改進(jìn)零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4）改進(jìn)模具結(jié)構(gòu)4.回彈值的確定 由于r/t=1<5，屬于大變形。大變形（r/t<5）時(shí)彎曲件圓角半徑變化很小，而只修正彎曲角。單角90°校正彎曲回彈角材料r/t11223q215、q23511.5°02°1.52.5°純銅、鋁、黃銅01.5°03°24°模具設(shè)計(jì)時(shí)，當(dāng)彎曲件彎曲角為j=90°

6、;時(shí)，取凸模角度jt=j-dj。該彎曲件彎曲角都為90°，其回彈角查表得dj=2°,則jt=j-dj=88°。jd=（四）、彎曲件的工藝性1最小彎曲半徑在保證外層纖維不發(fā)生破壞的條件下，所能彎曲零件內(nèi)表面的最小圓角半徑，稱作彎曲件的最小彎曲半徑，表示彎曲時(shí)的成形極限。由于該材料為h62查手冊(cè)得其rmin/t=0.8,故r=2mm滿足最小彎曲半徑的要求。2、彎曲件直邊高度彎曲件的彎曲邊高度不宜太小，h>r+2t，如彎曲邊高度太小，則難以形成足夠的彎矩。3.孔邊距離如果彎曲毛坯上有預(yù)先沖制的孔，為使孔型不發(fā)生變化，必須使孔置于變形區(qū)之外，即孔邊距l(xiāng)應(yīng)符合以下關(guān)系

7、：當(dāng)t<2mm時(shí)，l>=t；t>=2mm，l>=2t。4.形狀與尺寸的對(duì)稱性彎曲件的形狀與尺寸應(yīng)盡可能對(duì)稱，高度也不應(yīng)相差太大。五、設(shè)計(jì)方案的確定 （一）、彎曲件工藝分析 該彎曲件名為帶孔的四直角相反彎曲對(duì)稱件，尺寸無精度要求，材料是h62，黃銅。采用復(fù)合模沖壓成形，其需要經(jīng)過三道工序完成：落料、復(fù)合彎曲、沖兩側(cè)孔。落料工序已經(jīng)在上道工序中沖制完成。本模具是完成1個(gè)u形和2個(gè)v形彎曲的沖壓工藝，彎曲角都是90°。 （二）、彎曲件坯料展開尺寸的計(jì)算 1中性層的確定由于中性層的長(zhǎng)度在彎曲變形前后不變，其長(zhǎng)度就是彎曲件坯料展開尺寸的長(zhǎng)度。而欲求中性層長(zhǎng)度就必須找到其

8、位置，用曲率半徑r0表示。中性層位置與板料厚度t、彎曲半徑r、變薄系數(shù)等因素有關(guān)，在實(shí)際生產(chǎn)中為了使用方便，通常用下面的經(jīng)驗(yàn)公式來確定中性層的位置： r0=r+xtr=+式中：r r0中性層半徑；r彎曲件內(nèi)彎半徑；有色金屬?gòu)澢?0°時(shí)的應(yīng)變中性層系數(shù)xr/t0.50.82.03.04.05.0x0.250.300.350.400.450.50從彎曲件圖可以看到：圓角半徑都為r=2mm，板料厚度t=2mm，查表得x=0.31，則中性層半徑為：r0=r+xt=2+0.31×2=2.62mm 2.毛坯展開尺寸計(jì)算由于圓角半徑r>0.5t所以毛坯展開長(zhǎng)度等于彎曲件直線部分長(zhǎng)度

9、與彎曲部分中性層展開長(zhǎng)度的總和，即 l=åli+p/2xå(ri+xt)=11+11+40+4+4-4+4p+8x0.31=81mm（三）、彎曲力的計(jì)算與壓力機(jī)的選用1彎曲力的計(jì)算彎曲力是指彎曲件在完成預(yù)定彎曲時(shí)所需要的壓力機(jī)施加的壓力，是設(shè)計(jì)沖壓工藝過程和選擇設(shè)備的重要依據(jù)之一。彎曲力的大小與毛坯尺寸、零件形狀、材料的機(jī)械性能、彎曲方法和模具結(jié)構(gòu)等多種因素有關(guān)，理論分析方法很難精確計(jì)算，在實(shí)際生產(chǎn)中常按經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算。1） 自由彎曲時(shí)的彎曲力公式f自=ckbt2sb/r+tc與彎曲形式有關(guān)的系數(shù)，對(duì)于v形件c取0.6；對(duì)于u形件c取0.7；k安裝系數(shù)，一般取1.3；b料

10、寬（mm）；t料厚（mm）；r彎曲半徑（mm）；sb材料強(qiáng)度極限（mpa）。2） 校正彎曲公式 f校=pa p單位面積上的校正力（mpa）； a校正面垂直投影面積（mm2）。單位校正壓力p的數(shù)值材料厚度t（mm）<3310鋁30405060黃銅6080801001020鋼801001001203） 計(jì)算  本彎曲件彎曲部分，其中兩處v形彎曲，一處u形彎曲。材料h62的sb=600mpa。 v形彎曲力：fv=0.6×1.3×10×222+2×600=4680n u形彎曲力：fu=0.7×1.3×10×222+2

11、×600=5460n f總=2fv+fu=2×4680+5460=14820n 總彎曲力： f頂=0.5f總=7410n 校正彎曲力：查表取p=70mpa，f校=70×70×10=49000n 2.壓力機(jī)的選用型號(hào)公稱壓力（kn）滑塊行程（mm）行程次數(shù)（/min）最大閉合高度（mm）閉合高度調(diào)節(jié)量(mm)工作臺(tái)尺寸（mm）墊板尺寸（mm）模柄孔尺寸（mm）j23-3.1531.52517012025前 后160左右250厚 度30孔徑110直徑 25深 度40壓力機(jī)的選取總原則：壓力機(jī)的公稱壓力必須大于彎曲時(shí)的所有工藝力之和。由于本模具是利用凹模的擺動(dòng)

12、，使毛坯在壓力機(jī)滑塊下壓時(shí)一次彎曲成形。但這類彎曲模存在一個(gè)共同的弊病，這就是彎曲回彈較大，很難實(shí)現(xiàn)校正彎曲。因此該模具的壓力機(jī)選擇主要考慮自由彎曲力，由經(jīng)驗(yàn)公式得：f壓力機(jī)1.3（f總+f頂）28.9kn由上述可知，該彎曲件彎曲所需的壓力是28.9kn，查取模具設(shè)計(jì)手冊(cè)，可選取具有以上規(guī)格的壓力機(jī)。    沖模的閉合高度是指滑塊在下死點(diǎn)即模具在最低工作位置時(shí)，上模座上平面與下模座下平面之間的距離h。沖模的閉合高度必須與壓力機(jī)的裝模高度相適當(dāng)，即沖模的閉合高度應(yīng)介于壓力機(jī)的最大裝模高度hmax 和最小裝模高度hmin之間起關(guān)系為：hmax-5hhmin+

13、10（四）、彎曲模工作部分尺寸設(shè)計(jì)1、凸模圓角半徑當(dāng)彎曲件的相對(duì)彎曲半徑r/t較小時(shí)，取凸模圓角半徑等于或略小于工件內(nèi)側(cè)的圓角半徑r，但不能小于材料所允許的最小彎曲半徑rmin。由前面所述，該工件的相對(duì)彎曲半徑等于最小相對(duì)彎曲半徑，那么，凸模的圓角半徑應(yīng)等于工件內(nèi)側(cè)圓角半徑，即rp=2mm。2、凹模圓角半徑凹模圓角半徑的大小不會(huì)直接影響到彎曲件的圓角半徑，但是過小的凹模圓角半徑會(huì)使彎矩的彎曲力臂減小，毛坯如凹模困難，會(huì)擦傷毛坯表面。另外，凹模兩側(cè)的圓角半徑必須相等，否則會(huì)引起板料偏移。在實(shí)際生產(chǎn)中通常根據(jù)材料厚度選取凹模圓角半徑：當(dāng)t2mm，ra=（36）t；t=24mm，ra=（23）t。由

14、于采取復(fù)合模彎曲，凹模還要實(shí)現(xiàn)兩處v型彎曲工藝，且r=2mm，因此，取ra=2mm。3、凹模深度凹模深度要適當(dāng)，若過小則彎曲件兩端自由部分太長(zhǎng)，工作回彈大，不平直；若深度過大則凹模過高，浪費(fèi)模具材料并需要較大的壓力機(jī)工作行程。對(duì)于u型彎曲件，如果彎曲件直邊較長(zhǎng)，凹模深度可以小于工件高度，凹模深度lo值見下表：彎曲u型件的凹模深度lo（mm）彎曲件邊長(zhǎng)l板料厚度t<1>12>24>46<501520253050752025303575100253035401001503035404515020035404550但由于本模具不但要進(jìn)行u形彎曲，同時(shí)也要對(duì)u形彎曲件的直

15、邊進(jìn)行v形彎曲，因此考慮實(shí)際模具，選擇凹模深度lo=10mm。4、凸、凹模的間隙彎曲v形件時(shí)，凸、凹模之間的間隙是靠調(diào)整壓力機(jī)的閉合高度來控制的，但設(shè)計(jì)中必須考慮在合模時(shí)使毛坯完全壓靠，以保證彎曲件的質(zhì)量。對(duì)于u形件彎曲，必須合理選擇凸、凹模間隙。間隙過大，則回彈也大，彎曲件尺寸和形狀不易保證；間隙過小，會(huì)使零件邊部壁厚減薄，降低模具壽命，且彎曲力大。生產(chǎn)中常按材料性能和厚度選取：對(duì)鋼板c=（1.051.15）t，對(duì)有色金屬c=（1.01.1）t由于h62是黃銅，屬有色金屬，取c=1.0t=2mm。5、u形彎曲處的凸、凹模工作部分尺寸及公差凸、凹模工作部分尺寸主要是指彎曲件的凸、凹模的橫向尺寸

16、。當(dāng)工件標(biāo)注外形尺寸時(shí)，應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)件，間隙取在凸模上；當(dāng)工件標(biāo)注內(nèi)形尺寸時(shí)，應(yīng)以凸模為基準(zhǔn)件，間隙取在凹模上。而凸、凹模的尺寸和公差應(yīng)根據(jù)工件尺寸、公差、回彈情況以及模具的磨損規(guī)律而定。1）彎曲件標(biāo)注外形尺寸凹模尺寸為 ld=(l-34d)0+dd凸模尺寸為 lp=（ld2c）-dp02）彎曲件標(biāo)注內(nèi)形尺寸凸模尺寸為lp=(l+34d)-dp0凹模尺寸為 ld=(lp+2c)0+dd式中：lu形彎曲件基本尺寸，mm；lp、ld凸、凹模工作部分尺寸，mm；d彎曲件公差，mm；dp、dd凸、凹模制造公差，選用it7it9級(jí)精度，mm；c凸、凹模單面間隙。由彎曲件圖可以看出彎曲件標(biāo)注外形尺寸，且

17、彎曲件未標(biāo)注尺寸公差，則按未按公差it14 級(jí)來處理，查表得彎曲件外形b1=70mm的公差d1=0.74mm，內(nèi)形b2=40mm的公差d2=0.62mm，凹模制造公差dd，選用it8級(jí)精度dd=0.046mm，凸模制造公差dp，選用it8級(jí)精度dp=0.030mm。則彎曲件外形尺寸bd=（b-34d）0+dd=69.440+0.046 mm bp=（bd-2c）-dp0=65.04-0.0300 mm 彎曲件內(nèi)形尺寸 bp=(b+34d)-dpo=40.16-0.0300 mm bd=（b+2c）0+dd=44.560+0.046 mm6、模具零件材料的選取模具材料的選取一般原則為：要有足夠的

18、使用性能；良好的工藝性好的淬透性、耐回火性高、熱處理變形??；合理的經(jīng)濟(jì)性能。應(yīng)考慮到的因素：模具的工作條件受力狀態(tài)、工作溫度、腐蝕等；模具工作性質(zhì)及其加工手段；模具熱處理要求等。凸、凹模的常用材料及熱處理要求沖件情況選用材料熱處理硬度hrc一般彎曲的凸模、凹模及鑲塊t8a、t10a淬火56-60要求高度耐磨的凸模、凹模及鑲塊crwmn淬火60-64形狀復(fù)雜的凸模、凹模及鑲塊cr12淬火生產(chǎn)量大的的凸模、凹模及鑲塊cr12mov淬火選取cr12為凸、凹模的材料。 7、模具零件形式的選取 1）模架的選取 該彎曲模選用無導(dǎo)向裝置的沖模，其上下模間的相對(duì)位置是在壓力機(jī)上安裝時(shí)調(diào)整的，工作過程中由壓力機(jī)

19、的導(dǎo)軌精度保證，因此裝配時(shí)，上、下?？梢元?dú)立進(jìn)行，彼此基本無關(guān)。 由于下模有彈頂機(jī)構(gòu)，可利用下墊板通過對(duì)彈頂裝置的定位，從而達(dá)到固定下模的作用，而凸模與模柄聯(lián)結(jié)可直接在滑塊的直線上下運(yùn)動(dòng)的控制下實(shí)現(xiàn)其上下運(yùn)動(dòng)，無需導(dǎo)向裝置和上模座，簡(jiǎn)化了模具的結(jié)構(gòu)。由于下模座不是標(biāo)準(zhǔn)模座，取設(shè)計(jì)其尺寸為180x90x20（mm），凸模長(zhǎng)度取40mm，凹模擺動(dòng)塊的厚度為30mm，定位板的厚度為10mm，凹模支架為20mm，閉合高度h=118mm，滿足所選開式壓力機(jī)的閉合高度要求。2）模柄的選擇模柄的作用是將模具的上模座固定在沖床的滑塊上。常見的模柄形式有壓入式模柄、旋入式模柄、凸緣模柄、浮動(dòng)式模柄、槽型模柄、通用模柄、推入式模柄。模柄的長(zhǎng)度不能大于壓力機(jī)滑塊里模柄孔的深度，模柄直徑與模柄孔一致，并以h7m6過渡配合。根據(jù)模具的總體特點(diǎn)，選用凸緣模柄，此模柄用螺釘與上模緊固在一起。3）凸模固定板的選取該模具中模柄直接與凸模固定，無需固定板。4）螺釘、銷釘?shù)倪x取螺釘用于固定模具零件，一般選用內(nèi)六角螺釘；銷釘起定位作用，常用圓柱銷釘。它們的選取應(yīng)根據(jù)沖壓力大小、凹模厚度等確定。六、模具整體結(jié)