汽車支撐板彎曲模設(shè)計(jì)

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）材料之二（1）本科畢業(yè)設(shè)計(jì) ( 論文 )專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化題目：汽車支撐板彎曲模設(shè)計(jì)作者姓名：導(dǎo)師及職稱：）導(dǎo)師所在單位：機(jī)械與汽車工程學(xué)院2013年 6月16日本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書2009屆機(jī)械與汽車工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生姓名：導(dǎo)師及職稱：）導(dǎo)師所在單位：安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目中文：汽車支撐板彎曲模設(shè)計(jì)英文： The design of bending die for automobile support plate原始資料1、支撐板彎曲模零件圖2、彎曲模初始數(shù)據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)內(nèi)容1、課題研究的意義模具設(shè)計(jì)在當(dāng)今社會(huì)尤其是工業(yè)領(lǐng)

2、域具有關(guān)鍵意義。模具成型產(chǎn)品具有生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、互換性好， 精度較高，材料利用率高，操作簡(jiǎn)便、 工人勞動(dòng)強(qiáng)度低、對(duì)操作工無過高技術(shù)要求， 產(chǎn)品成本低，適用范圍廣等優(yōu)秀特點(diǎn)， 當(dāng)然也有制作難度大，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，對(duì)從業(yè)人員業(yè)務(wù)技術(shù)素質(zhì)要求高，造價(jià)高等缺點(diǎn)。作為機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化模具制造方向畢業(yè)生，認(rèn)真系統(tǒng)設(shè)計(jì)全套模具，實(shí)現(xiàn)其順利工作，揚(yáng)長(zhǎng)避短，做到最優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)個(gè)人而言，是一個(gè)挑戰(zhàn)，當(dāng)然，更應(yīng)通過挑戰(zhàn)實(shí)現(xiàn)自己的進(jìn)步。簡(jiǎn)言之，通過本次設(shè)計(jì)，我應(yīng)當(dāng)掌握如何將金屬、塑料等材料變?yōu)槲覀冃枰墓I(yè)產(chǎn)品和日常生活中的制品，掌握如何設(shè)計(jì)模具，怎樣將設(shè)計(jì)好的模具制造出來，又怎樣考慮在模具中成型及成型材

3、料的工藝性。使之成為今后參與實(shí)際工作的重要能力。2、本課題研究的主要內(nèi)容：模具成型技術(shù)主要分為沖壓成型工藝與注塑成型工藝兩種。 本次汽車支撐板彎曲模設(shè)計(jì)主要是指沖壓成型工藝設(shè)計(jì)。 該畢業(yè)設(shè)計(jì)主要研究?jī)?nèi)容就是根據(jù)學(xué)校所提供的汽車支撐板設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)與要求， 設(shè)計(jì)相應(yīng)的彎曲成型模具， 并完成模具的模擬組裝與三維仿真。3、提交的成果：（ 1）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）正文；（ 2）模具二維零件圖若干（ 3）一篇引用的外文文獻(xiàn)及其譯文；（ 4）附 12 篇主要參考文獻(xiàn)的題錄及摘要。指導(dǎo)教師（簽字）教研室主任（簽字）批準(zhǔn)日期接受任務(wù)書日期完成日期接受任務(wù)書學(xué)生（簽字）汽車支撐板彎曲模設(shè)計(jì)摘要本文介紹了國(guó)內(nèi)外沖壓模具的研

4、究和發(fā)展?fàn)顩r，分析了沖壓成型的特點(diǎn) 8 。根據(jù)支撐板工件的設(shè)計(jì)要求， 進(jìn)行了彎曲模具設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備工作， 制定了支撐板的彎曲工藝，并對(duì)模具零件進(jìn)行了相關(guān)尺寸計(jì)算。根據(jù)計(jì)算結(jié)果選擇了合適設(shè)備，繪制了支撐板彎曲模零件圖和裝配圖，并提出了有關(guān)技術(shù)要求，同時(shí)詳細(xì)闡述了支撐板彎曲模零件的設(shè)計(jì)過程 6 。自改革開放以來，特別是進(jìn)入 21 世紀(jì)，隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展人民對(duì)汽車的需求日趨旺盛，各汽車生產(chǎn)商為了擴(kuò)大市場(chǎng)維護(hù)自己的利益就不斷研究新技術(shù)，從提高汽車的各項(xiàng)性能指標(biāo)來增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力 10 。汽車支撐板的質(zhì)量是各大汽車制造商關(guān)注的重點(diǎn)之一。 我所做的汽車支撐板的彎曲模具設(shè)計(jì)，是汽車安全性的重要組成部分，這種彎曲

5、模具可以一次彎曲成型支撐板，而且質(zhì)量滿足實(shí)際需要，具有成本低、效率高等優(yōu)點(diǎn)7 。國(guó)內(nèi)企業(yè)在技術(shù)工藝質(zhì)量管理等方面均處于領(lǐng)先地位。支撐板生產(chǎn)企業(yè)和整車企業(yè)的開發(fā)是同步的，從支撐板的選定到出樣品，要經(jīng)過反復(fù)測(cè)試，直到其性能均達(dá)到要求并穩(wěn)定，才能批量生產(chǎn) 5 。自改革開放以來，在國(guó)內(nèi)，各汽車廠商紛紛引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，同時(shí)引進(jìn)先進(jìn)的模具制造技術(shù)，從而提高汽車的綜合性能，各汽車模具制造廠家更是爭(zhēng)相引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)和模具進(jìn)行生產(chǎn)，從而提高零件質(zhì)量，提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力 11 。在國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家，公民對(duì)安全的要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國(guó)內(nèi)，人們對(duì)支撐板質(zhì)量的追求更是沒有止境，由支撐板工作時(shí)受到的力很大，所以容易磨損，所以各國(guó)家的

6、汽車廠家都紛紛使出渾身解數(shù)來研發(fā)性能較好的支撐板 10 。關(guān)鍵詞 ：沖壓模具；沖壓成型；彎曲模具設(shè)計(jì)；零件圖；一次彎曲成型The design of bending die for automobile support plateAbstractThe research and development of stamping moulds at home and abroad were introduced and the characteristic of punch forming was analyzed in this paper. According to the design re

7、quirements of support plate flexure mould, the preparation of designing moulds has been done. The bending process of support plate was drawn up, and the size of related parts was calculated. According to the calculation results, the suitable equipments were selected and the assembly and part drawing

8、s were drawn. The relevant technical requirements were proposed, and the design process of bending die parts for support plate was discussed.Since reform and opening up, especially in the 21st century, with the high-speed development of economy people's increasingly strong demand for cars, each

9、car makers in order to expand the market to maintain their own interests will continuously research new technologies, improve the car of the various performance indicators to enhance competitiveness.The mass of the car support plate is the one of the leading automobile manufacturers focus. The car s

10、upport plate bending die design, auto safety is an important part of, this kind of bending die can be a support plate bending molding, quality meet the actual needs, and has advantages of low cost and high efficiency.Domestic enterprises in the technical process of quality management are in a leadin

11、g position. Support plate production enterprise and the enterprise's development is synchronous, from the support plate to the selected samples, after repeated testing, until it met the requirement of the performance and stability, to mass production.Since reform and opening up, in the domestic,

12、 various auto manufacturers to introduce the foreign advanced technology, the introduction of advanced mold manufacturing technology at the same time, so as to improve the integrated performance of automotive, automotive mould manufacturer is rushed to the introduction of foreign advanced technology

13、 and mould for production, so as to improve the quality of parts, enhance the competitiveness of their products. In foreign developed countries, the citizens of security requirement is much higher than domestic, there is no limit to people the pursuit of quality of support plate is, the force impose

14、d by the support plate to work is very big, so easy to wear, so each country's auto makers are work hard to better support plate r&d performance.Keywords：Stamping die；Stamping forming；Bending die design；Part drawing；A curved shape目錄引 言.- 1 -第 1 章緒論 .- 2 -1.1我國(guó)沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀 .- 2 -1.2本課題的研究意義 .- 3

15、 -1.3本課題的研究?jī)?nèi)容 .- 3 -第 2 章 設(shè)計(jì)選用 .- 4 -2.1工藝性分析 .- 4 -2.2工藝方案的擬定 .- 4 -2.3模具工作部分深度計(jì)算 .- 5 -第 3 章 模具設(shè)計(jì)總體方案的確定 .- 6 -3.1設(shè)計(jì)任務(wù)分析 .- 6 -3.2模具類型的確定 .- 7 -3.3模具結(jié)構(gòu)形式的確定 .- 8 -第 4 章 支撐板彎曲工藝的計(jì)算 .- 9 -4.1彎曲件展開長(zhǎng)度計(jì)算 .- 9 -4.2彎曲件回彈值的計(jì)算 .- 10-4.3彎曲力的計(jì)算 .- 11-4.4沖壓力的計(jì)算 .- 12-4.5壓力機(jī)的初步選擇 .- 12-第 5 章 支撐板彎曲模主要零部件的計(jì)算 .-1

16、4-5.1彎曲模工作部分計(jì)算 .- 14-5.1.1凸模圓角半徑 .-14-5.1.2凹模圓角半徑 .-14-5.1.3凹模工作深度計(jì)算 .-14-5.1.4凹凸模間隙 .-15-5.1.5凹凸模橫向尺寸及公差 .-16-5.2其他零部件的設(shè)計(jì)與選用 .- 17-5.3彎曲模比和高度的計(jì)算 .- 17-第六章模具總體設(shè)計(jì) .-18-6.1模具主要零部件設(shè)計(jì) .- 18-6.2模具材料的選用 .- 22-6.3模具零件的加工工藝 .- 23-6.4模具三維運(yùn)動(dòng)仿真 .- 24-6.4.1Pro-E 4.0概述 .-24-6.4.2Pro-E 4.0功能模塊簡(jiǎn)介 .-24-6.4.3利用 Pro-

17、E 4.0 建立一個(gè)三維模型 .-24-6.4.4裝配 .-24-6.4.5運(yùn)動(dòng)仿真概述 .-25-6.5模具的裝配 .- 25-6.6模具的調(diào)試 .- 27-結(jié)論與展望 .-28-致 謝.-29-參考文獻(xiàn) .-30-附錄 .-31-附錄 A 圖紙 .- 31-附錄 B 外文文獻(xiàn)及翻譯 .- 32-附錄 C 主要參考文獻(xiàn)的題錄及摘要 .- 40-插圖清單1-132-143-163-2.84-1.115-1 .16 5-2 .166-1.186-2.186-3.196-4.196-5.206-6.206-7.216-8.216-9.22表格清單3-174-1.104-2 90° .10

18、4-3 .11 5-1 .155-2.156-1.226-2.256-3.26引言在沖壓生產(chǎn)中，利用模具將零件彎曲成一定角度和形狀的加工方法，稱為彎曲。彎曲使用的模具叫彎曲模，它是彎曲過程中必不可少的工藝裝備。沖壓模具成型作為現(xiàn)代工業(yè)種一種十分重要的加工方法，用以生產(chǎn)各種板料零件，具有很多獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)1。模具是工業(yè)生產(chǎn)中極其重要而又不可或缺的特殊的基礎(chǔ)的工藝裝備，工業(yè)要發(fā)展，模具需先行。沒有高水平的模具，就沒有高水平的工業(yè)產(chǎn)品7 。現(xiàn)在，模具工業(yè)水平既是衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志，也是一個(gè)國(guó)家工業(yè)產(chǎn)品保持國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的重要保證之一。模具是工業(yè)生產(chǎn)中的基礎(chǔ)工藝裝備，是一種尚附加值的高技術(shù)密集型

19、產(chǎn)品，也是高新枝術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)總量和工業(yè)產(chǎn)品技術(shù)的不斷發(fā)展，各行各在設(shè)計(jì)彎曲模時(shí)，當(dāng)采用多道工序彎曲時(shí)，各工序盡可能采用同一定位基準(zhǔn)；模具結(jié)構(gòu)要盡可能保證毛坯的放入和工件的取出順利、安全和方便；彎曲的回彈值需要通過反復(fù)試彎才能得到，因此彎曲凹、凸模之間的間隙要適當(dāng)，盡可能的減小彎曲時(shí)的長(zhǎng)度增加、變形區(qū)厚度的變薄和工件表面的劃傷等缺陷；當(dāng)彎曲不對(duì)稱的工件或彎曲過程中有較大的水平側(cè)向力作用到模具上，應(yīng)設(shè)計(jì)反側(cè)壓塊以平衡水平側(cè)壓力9,10。汽車支撐板彎曲模是一個(gè)基本的 U 型彎曲模設(shè)計(jì)。彎曲模的工作零件包括凹模和凸模，作用是保證獲得需要的形狀和尺寸。彎曲凹凸模之間的間隙值對(duì)彎曲件質(zhì)量

20、、彎曲模壽命和彎曲力均有很大的影響 5 。間隙越大，回彈越大，工件的精度越低，但彎曲力減小，有利于延長(zhǎng)模具壽命； 間隙過小，會(huì)引起材料厚度變薄， 增大材料與模具的摩擦，降低模具壽命 10。所以我們對(duì)彎曲模的單邊間隙要嚴(yán)格通過計(jì)算來選取 9。支撐板彎曲模的上模主要有上模座、凸模等零件組成；下模座主要有凹模、凹模固定板、頂板、凹模墊板、頂桿和下模座等零件組成 11 。該模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在壓力機(jī)上安裝、調(diào)整方便。頂板在彎曲時(shí)與凸模將板料夾緊，并且背壓力可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)大小，始終能對(duì)工件底部施加較大的反頂壓力。能使工件保持平整，能有效地防止彎曲件的滑移，由于彎曲結(jié)束時(shí)能得到可靠的校正，因而大大地減小了制

21、件的回彈量6 。通過本次設(shè)計(jì)，使我對(duì)彎曲模有了更多的了解，增加不少實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，養(yǎng)成了工作認(rèn)真、細(xì)致，負(fù)責(zé)的作風(fēng)，使我在原來的理論基礎(chǔ)上增加了不少實(shí)戰(zhàn)性的知識(shí)。第1章緒論1.1 我國(guó)沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀近年來，我國(guó)沖壓模具水平已有很大提高。大型沖壓模具已能生產(chǎn)單套重量達(dá)50多噸的模具。為中檔轎車配套的覆蓋件模具國(guó)內(nèi)也能生產(chǎn)了。精度達(dá)到12m，壽命2 億次左右的多工位級(jí)進(jìn)模，國(guó)內(nèi)已有多家企業(yè)能夠生產(chǎn)。表面粗糙度達(dá)到Ra1.5 m的精沖模，大尺寸 ( 300mm)精沖模及中厚板精沖模國(guó)內(nèi)也已達(dá)到相當(dāng)高的水平9 。我國(guó)模具 CAD/CAM 技術(shù)的發(fā)展已有 20 多年歷史。由原華中工學(xué)院和武漢733 廠于

22、1984 年共同完成的精沖模CAD/CAM 系統(tǒng)是我國(guó)第一個(gè)自行開發(fā)的模具 CAD/CAM系統(tǒng)。由華中工學(xué)院和北京模具廠等于1986 年共同完成的冷沖模 CAD/CAM系統(tǒng)是我國(guó)自行開發(fā)的第一個(gè)沖裁模CAD/CAM 系統(tǒng)。上海交通大學(xué)開發(fā)的冷沖模CAD/CAM 系統(tǒng)也于同年完成 10 。 20 世紀(jì) 90 年代以來，國(guó)內(nèi)汽車行業(yè)的模具設(shè)計(jì)制造中開始采用CAD/CAM 技術(shù)。國(guó)家科委863 計(jì)劃將東風(fēng)汽車公司作為CIMS 應(yīng)用示范工廠，由華中理工大學(xué)作為技術(shù)依托單位，開發(fā)的汽車車身與覆蓋件模具CAD/CAPP/CAM集成系統(tǒng)于 1996 年初通過鑒定。在此期間，一汽和成飛汽車模具中心引進(jìn)了工作站

23、和 CAD/CAM 軟件系統(tǒng)，并在模具設(shè)計(jì)制造中實(shí)際應(yīng)用， 取得了顯著效益。 1997 年一汽引進(jìn)了板料成型過程計(jì)算機(jī)模擬 CAE 軟件并開始用于生產(chǎn) 8 。21 世紀(jì)開始 CAD/CAM 技術(shù)逐漸普及，現(xiàn)在具有一定生產(chǎn)能力的沖壓模具企業(yè)基本都有了 CAD/CAM 技術(shù)。其中部分骨干重點(diǎn)企業(yè)還具備CAE 能力。模具 CAD/CAM 技術(shù)能顯著縮短模具設(shè)計(jì)與制造周期，降低生產(chǎn)成本， 提高產(chǎn)品質(zhì)量，已成為人們的共識(shí)。在“八五 ”、 “九五 ”期間，已有一大批模具企業(yè)推廣普及了計(jì)算機(jī)繪圖技術(shù)，數(shù)控加工的使用率也越來越高， 并陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量的 CAD/CAM 系統(tǒng)。國(guó)內(nèi)汽車覆蓋件模具生產(chǎn)企業(yè)普遍采

24、用了 CAD/CAM 技術(shù)。 DL 圖的設(shè)計(jì)和模具結(jié)構(gòu)圖的設(shè)計(jì)均已實(shí)現(xiàn)二維 CAD ，多數(shù)企業(yè)已經(jīng)向三維過渡，總圖生產(chǎn)逐步代替零件圖生產(chǎn)。且模具的參數(shù)化設(shè)計(jì)也開始走向少數(shù)模具廠家技術(shù)開發(fā)的領(lǐng)域6 。在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的正確引導(dǎo)下，經(jīng)過幾十年努力，現(xiàn)在我國(guó)沖壓模具的設(shè)計(jì)與制造能力已達(dá)到較高水平， 包括信息工程和虛擬技術(shù)等許多現(xiàn)代設(shè)計(jì)制造技術(shù)已在很多模具企業(yè)得到應(yīng)用 9。雖然如此，我國(guó)的沖壓模具設(shè)計(jì)制造能力與市場(chǎng)需要和國(guó)際先進(jìn)水平相比仍有較大差距。這些主要表現(xiàn)在高檔轎車和大中型汽車覆蓋件模具及高精度沖模方面，無論在設(shè)計(jì)還是加工工藝和能力方面，都有較大差距 5 。轎車覆蓋件模具，具有設(shè)計(jì)和制造難度大，質(zhì)

25、量和精度要求高的特點(diǎn)，可代表覆蓋件模具的水平。雖然在設(shè)計(jì)制造方法和手段方面已基本達(dá)到了國(guó)際水平，模具結(jié)構(gòu)功能方面也接近國(guó)際水平，在轎車模具國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程中前進(jìn)了一大步，但在制造質(zhì)量、精度、制造周期等方面，與國(guó)外相比還存在一定的差距 10 。標(biāo)志沖模技術(shù)先進(jìn)水平的多工位級(jí)進(jìn)模和多功能模具。 有代表性的是集機(jī)電一體化的鐵芯精密自動(dòng)閥片多功能模具，已基本達(dá)到國(guó)際水平。但總體上和國(guó)外多工位級(jí)進(jìn)模相比，在制造精度、使用壽命、模具結(jié)構(gòu)和功能上，仍存在一定差距7 。1.2 本課題的研究意義模具設(shè)計(jì)在當(dāng)今社會(huì)尤其是工業(yè)領(lǐng)域具有關(guān)鍵意義。 模具成型產(chǎn)品具有生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、互換性好，精度較高，材料利用率高，

26、操作簡(jiǎn)便、工人勞動(dòng)強(qiáng)度低、對(duì)操作工無過高技術(shù)要求，產(chǎn)品成本低，適用范圍廣等優(yōu)秀特點(diǎn)，當(dāng)然也有制作難度大，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，對(duì)從業(yè)人員業(yè)務(wù)技術(shù)素質(zhì)要求高，造價(jià)高等缺點(diǎn)。作為機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化模具制造方向畢業(yè)生，認(rèn)真系統(tǒng)設(shè)計(jì)全套模具，實(shí)現(xiàn)其順利工作，揚(yáng)長(zhǎng)避短，做到最優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)個(gè)人而言，是一個(gè)挑戰(zhàn)，當(dāng)然，更應(yīng)通過挑戰(zhàn)實(shí)現(xiàn)自己的進(jìn)步7。1.3本課題的研究?jī)?nèi)容模具成型技術(shù)主要分為沖壓成型工藝與注塑成型工藝兩種。 本次汽車支撐板彎曲模設(shè)計(jì)主要是指沖壓成型工藝設(shè)計(jì)。 該畢業(yè)設(shè)計(jì)主要研究?jī)?nèi)容就是根據(jù)學(xué)校所提供的汽車支撐板設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)與要求， 設(shè)計(jì)相應(yīng)的彎曲成型模具， 并完成模具的模擬組裝與三維仿真。進(jìn)行力學(xué)分析和

27、設(shè)計(jì)優(yōu)化 7 。本課題中，汽車支撐板的相關(guān)原始數(shù)據(jù)如下：1、汽車支撐板彎曲模在Pro-E 中的裝配模型圖，如圖1-1 所示：圖 1-1 汽車支撐板裝配Pro-E 三維模型第 2章 設(shè)計(jì)選用2.1 工藝性分析圖 2-1 支撐板零件圖該工件結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單、形狀對(duì)稱，適合彎曲.工件彎曲半徑為2mm，查表 3-1（垂直于纖維） ,查得： rmin =0.5t=1.25mm，即能一次彎曲成功。工件的彎曲直邊高度為：30-2.5-2=25.5mm，遠(yuǎn)大于2t，因此可以彎曲成功。該工件是一個(gè)彎曲角度為90°的彎曲件，所有尺寸精度均為未注公差，而當(dāng)r/t<5 時(shí)，可以不用考慮圓角半徑的回彈，所以

28、該工件符合普通彎曲的經(jīng)濟(jì)精度要求。工件所用材料為25 鋼，是常用的沖壓材料，塑性較好，適合進(jìn)行沖壓加工7 。綜上所述，該工件的彎曲工藝性良好，適合進(jìn)行彎曲加工。2.2 工藝方案的擬定（1）毛坯展開如圖所示，毛坯總長(zhǎng)度等于各直邊長(zhǎng)度加上各圓角展開角度。即：L=2L 1+2L2 +L3其中L 1=30-R-t=30-2-2.5=25.5mmL 2=1.57(r+xt)=1.57× (1.25+0.28× 2.5)=3.0615mmL3 =55-2×2=51mm（2）方案確定 由以上數(shù)據(jù)分析可看出，該產(chǎn)品需要的基本沖壓工序?yàn)椋郝淞稀澢?。由于是大批量生產(chǎn)，根據(jù)上述工藝分

29、析的結(jié)果，生產(chǎn)該產(chǎn)品的工藝方案為：先落料，再?gòu)澢?.3 模具工作部分深度計(jì)算（ 1）凸、凹模間隙。由 c=(1.051.15)t,可取 c=1.1t=1.1× 2.5=2.75mm（ 2）凸、凹模寬度尺寸。由于工件尺寸標(biāo)注在內(nèi)形上，因此以凸模作基準(zhǔn)，先計(jì)算凸模寬度尺寸。由 GB/T150552007 查得：基本尺寸為 55mm，板厚為 2.5mm 的彎曲件未注公差為 ±0.6mm，則由表 5-2 得LpL0.5LdLp2c公差均按 IT7 級(jí)取。0550.51.2055.60mm0.0210.0210d55.623.1 00.02561.800.025mm（3）凸、凹模圓

30、角半徑的確定。由于一次即能彎成，因此可取凸模圓角半徑等于工件的彎曲半徑，即 rp=2mm.由于 t=2.5mm，可取 rd=2t=5mm。（4）凹模部分工作深度查表 5-1 得，取凹模工作深度為30mm第 3 章 模具設(shè)計(jì)總體方案的確定3.1 設(shè)計(jì)任務(wù)分析零件名稱：支撐板寬度： 35mm材料： 25 鋼生產(chǎn)批量：每年100000 件圖 3-1 支撐板原始圖支撐板工件是典型的 U 形件，彎曲中主要的工藝問題是彎曲破裂、 彎曲回彈和彎曲滑移。彎曲破裂就是板料的變形區(qū)發(fā)生裂痕或斷裂，造成零件廢品。彎曲回彈和彎曲滑移都會(huì)造成彎曲件尺寸超差或形狀不準(zhǔn)。因此，生產(chǎn)中必須采取必要的措施來解決這些問題，從而得

31、到合格的彎曲零件 9,10。板料彎曲時(shí)最外層的切向變形程度的大小可以用相對(duì)半徑來衡量， r/t 越小，彎曲變形就越大。當(dāng) r/t 小到某一臨界值，變形區(qū)最外層的纖維就會(huì)超過材料性能所允許的伸長(zhǎng)極限而發(fā)生裂紋或斷裂8,10。因此，在保證彎曲零件外表面不破裂前提下所能達(dá)到的最下 r/t，稱為最小相對(duì)彎曲半徑，用 r min/t 表示 8,10。彎曲圓角半徑 R 為 2mm，由表 3-1 得彎曲圓角半徑大于此板料的最小彎曲半徑。表 3-1板料最小相對(duì)半徑rmin(mm) 10退火或正火冷作硬化材料垂直碾壓紋線平行碾壓紋線垂直碾壓紋線平行碾壓紋線08、 100.1t0.4t0.4t0.8t15、 20

32、0.1t0.5t0.5t1t25、 300.2t0.6t0.6t1.2t35、 400.3t0.8t0.8t1.5t45、 500.5t1t1t1.7t55、 600.7t1.3t1.3t2t注： (1) 當(dāng)彎曲線與纖維方向成一定角度時(shí)，可采用垂直和平行纖維方向二者的中間值；(2) 在沖裁或剪切后沒有退火的毛坯彎曲時(shí)應(yīng)作硬化的金屬選用；(3) 彎曲時(shí)應(yīng)使用有毛刺的一邊處于彎角內(nèi)側(cè)；(4) 表中 t 為板料厚度。3.2 模具類型的確定彎曲件毛坯尺寸的計(jì)算是按彎曲中性層長(zhǎng)度不變的原則進(jìn)行的。對(duì)于形狀比較簡(jiǎn)單、尺寸精度要求不高的彎曲件可直接利用公式展開計(jì)算。而對(duì)于形狀比較復(fù)雜或者精度要求比較高的彎曲

33、件，在利用公式初步計(jì)算坯料長(zhǎng)度后，還需要復(fù)試修正。彎曲模具結(jié)構(gòu)主要取決于彎曲件的形狀及彎曲工序的安排。 最簡(jiǎn)單的彎曲模只有一個(gè)垂直動(dòng)作；復(fù)雜的彎曲模除了垂直運(yùn)動(dòng)外，還有一個(gè)乃至多個(gè)水平動(dòng)作。此工件屬于典型的 U 形彎曲件，故采用 U 形件彎曲模結(jié)構(gòu) 。在設(shè)計(jì)彎曲模時(shí)，當(dāng)采用多道工序彎曲時(shí)，各工序盡可能采用同一定位基準(zhǔn)；模具結(jié)構(gòu)要盡可能保證毛坯的放入和工件的取出順利、安全和方便；彎曲的回彈值需要通過反復(fù)試彎才能得到，因此彎曲凹、凸模之間的間隙要適當(dāng)，盡可能的減小彎曲時(shí)的長(zhǎng)度增加、變形區(qū)厚度的變薄和工件表面的劃傷等缺陷；當(dāng)彎曲不對(duì)稱的工件或彎曲過程中有較大的水平側(cè)向力作用到模具上，應(yīng)設(shè)計(jì)反側(cè)壓塊以

34、平衡水平側(cè)壓力9,10。支撐板彎曲模的上模主要有上模座、凸模等零件組成；下模座主要有凹模、凹模固定板、頂板、凹模墊板、頂桿和下模座等零件組成 11 。該模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在壓力機(jī)上安裝、調(diào)整方便。頂板在彎曲時(shí)與凸模將板料夾緊，并且背壓力可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)大小，始終能對(duì)工件底部施加較大的反頂壓力。能使工件保持平整，能有效地防止彎曲件的滑移，由于彎曲結(jié)束時(shí)能得到可靠的校正，因而大大地減小了制件的回彈量6 。3.3 模具結(jié)構(gòu)形式的確定U 形件彎曲模在結(jié)構(gòu)上分順出件與逆出件兩大類型 10 。根據(jù)此工件的形狀選出彎曲件的結(jié)構(gòu)，如圖 3-2圖 3-2 支撐板彎曲模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖1 下模座； 2彎曲凹模； 3、 9、

35、19銷釘； 4、 14、18 螺釘； 5定位板； 6凸模固定板；7 墊板； 8上模座； 10 模柄； 11 橫銷； 12 推動(dòng)桿； 13止動(dòng)銷； 15導(dǎo)套； 16導(dǎo)柱；17凸模； 20頂件板； 21頂桿(1) 模具的組成：支撐板彎曲模的上部主要有上模座、彎曲凸模、墊板、凸模固定板等零件組成；下部主要有彎曲凹模、凹模固定板、下模座、定位板零件組成8 。(2) 模具的特點(diǎn)：該模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在壓力機(jī)上安裝、調(diào)整方面8,10。第 4 章 支撐板彎曲工藝的計(jì)算4.1 彎曲件展開長(zhǎng)度計(jì)算U 形彎曲件展開長(zhǎng)度的是確定下料的重要參數(shù)和彎曲模定位板尺寸的參數(shù)。根據(jù)彎曲半徑的相對(duì)大小， U 形彎曲件主要分為：(1

36、) 有圓角半徑的彎曲件 (r/t>=0.5) ，這類工件的展開長(zhǎng)度存在明顯的圓角，因此可以用中性層長(zhǎng)度不變?cè)?18 進(jìn)行計(jì)算。(2) 無圓角半徑的彎曲件 (r/t<0.5)，這類工件由于圓角半徑很小，近似忽略不計(jì)，按彎曲前后毛坯與零件體積不變進(jìn)行計(jì)算 10,15 。因?yàn)?r=2>0.5t=0.5 2×.2=1.1mm，屬于有圓角半徑的彎曲件。所以彎曲件的展開長(zhǎng)度按直邊區(qū)與圓角區(qū)分段進(jìn)行計(jì)算。角邊區(qū)在彎曲前后長(zhǎng)度不變，圓角區(qū)展開長(zhǎng)度按彎曲前后中性層長(zhǎng)度不變?cè)磉M(jìn)行計(jì)算。當(dāng)彎曲半徑比較大 (r/t>5 8)時(shí)應(yīng)變中性層幾乎位于板料的中間，當(dāng)彎曲半徑較小 (r/t

37、<58)時(shí)，板料發(fā)生立體塑性彎曲，應(yīng)變中性層發(fā)生內(nèi)移。因此彎曲件的展開長(zhǎng)度按有圓角、中性層發(fā)生內(nèi)移的情況計(jì)算 8,10,15 。8變形區(qū)中性層曲率半徑 ：（ r + t）20.312.2(4-1)2.682( mm)毛坯尺寸 (中性層長(zhǎng)度 )L Z 8 ：LZlAl +(31.24.2)2 （523.1422(4-2)4） 2.6822()110.426mm式 4-1 中： r 彎曲內(nèi)彎曲半徑， mm ；t 彎曲材料厚度， mm；式 4-2 中： l 彎曲件中性層直邊長(zhǎng)度， mm；A 中性層圓角部分長(zhǎng)度， mm；中性層曲率半徑， mm；中性層位系數(shù)，查表4-1 得 =0.31LZ 彎曲件的展開長(zhǎng)度， mm；彎曲中心角， °表 4-1中性層位移系數(shù)表10r/tr/tr/tr/t0.10.210.60.261.30.3440.420.20.220.70.281.50.3650.440.30.230.80.320.3860.460.40.2410.322.50.3970.480.50.251.20.3330.4>80.5