1、浮生、流年塑性成形工艺课程设计2015年7 月 32 日题 目：V 形弯曲模具设计姓 名：灬焚书灬学 号：89757系 别：材料工程系专 业：材料成型及控制工程专业年 级：2015 级指导老师：目 录1、设计任务书 .12、冲压工艺分析 .12.1 材料分析 .12.2 工艺分析 .12.3 弯曲件的工序安排 .13、弯曲模具总体结构设计 .23.1 模具类型的选择 .23.2 操作与定位方式 .23.3 卸料与出件方式 .24、弯曲模具工艺与设计分析 .24.1 弯曲工件毛坯尺寸计算 .24.2 弯曲力的计算 .34.3 压弯时的顶件力和卸料力 .44.4 弯曲时压力机吨位的选择 .45、弯
2、曲模具零件设计 .45.1 凸模与凹模工作部位设计 .45.1.2 凸 模 与 凹 模 的 圆 角 半 径 .45.1.3 弯 曲 模 凹 、 凸 模 间 隙 .55.1.3 弯 曲 凸 、 凹 模 刃 口 尺 寸 及 公 差 .65.2 凹模尺寸设计 .65.3 模座的选择 .85.4 垫板规格的的选择 .85.5 固定板的选择 .95.6 定位板的设计 .105.7 凸模设计 .105.8 模柄的选择 .115.9 螺钉、销钉的设计 .115.9.1 螺 钉 、 销 钉 的 选 择 .115.9.2 螺 钉 、 销 钉 孔 确 定 .115.9.3 螺 钉 、 销 钉 位 置 确 定 .1
3、16、冲压设备的选择 .126.1 闭合高度的确定 .126.2 压力机设备的选用 .137、 课设小结 .14参考文献 .1501、设计任务书设计题目： V 形弯曲模具设计工件图： 如图 1材料 ： Q235 厚度 ： 1mm技术要求： 小批量，零件公差按 IT14 选取图 1：工件图2、冲压工艺分析2.1 材料分析Q235 号钢为普通碳素结果钢，性质较软，具有较好的弯曲性能，弹性模量E=200220GPa ，抗拉强度 b=375500MPa。2.2 工艺分析该弯曲件外形简单，精度要求不高，工件厚度小，可以采用单工序模弯曲，且定位精度易保证。2.3 弯曲件的工序安排参考冷冲模设计 P136
4、可一次压弯成形。13、弯曲模具总体结构设计3.1 模具类型的选择冲压工艺分析可知，采用单工序冲模，所以采模具类型为单工序模。3.2 操作与定位方式零件小批量生产，安排生产可采用手工送料方式能够达到批量生产，且能降低模具成本，因此采用手工送料方式。零件尺寸较小，厚度较小，宜采用定位板定位。3.3 卸料与出件方式因 为 工 件 料 厚 为 1mm， 相 对 较 薄 ， 卸 料 力 不 大 ， 故 可 采 用 弹 性 料 装 置 卸料 。3.4 导向方式的选择导向零件是用来保证上模相对于下模的正确运动。对生产批量较大、零件公差要求较高、寿命要求较长的模具，一般都采用导向装置。模具中应用最广泛的是导柱
5、和导套。该模具生产批量不大，工件变形弯曲简单，弯曲力较小，可以不采用导向装置。4、弯曲模具工艺与设计分析4.1 弯曲工件毛坯尺寸计算工件属于有圆角半径的弯曲件，毛胚展开长度为： 2公式 1）（圆 弧 圆 弧直 线 xtrlll180362L式中 L 弯曲件板料长度l 直线 线部分的各段长度；l 圆弧 圆弧部分的长度；X 中性层系数。r/t=12/1=128,查-P131-表 5.5 得中性层系数 x=0.5，按公式 1 计算板料的展开长度得： =40+ =66.18mm毛 胚L）（ 0.5128图 2：板料展开图4.2 弯曲力的计算弯曲力受材料力学性能，零件形状与尺寸，弯曲方式，模具结构形状与
6、尺寸等多种因素的影响，很难用理论分析方法进行准确计算。因此，在生产中均采用经验公式估算弯曲力，以便作为弯曲工艺设计和选择冲压设备的理论。查冷冲模设计P133 可得 v 形件弯曲力：公式 2trb20.6KF自3其中 F 自 冲压行程结束时的自由弯曲力（N ）；K 安全系数，一般取 K=1.3；B 弯曲件的宽度（mm）；t 弯曲材料的厚度（mm）；r 弯曲件的内弯曲半径（mm）； b 材料的强度极限（MPa）。根据图 1 可得：b=40mm ；t=1mm ；r=12mm查阅机械设计课程设计手册 P37，表 2-3 可得 =450MPa。b代入公式 2 得N10812450.36F自4.3 压弯时
7、的顶件力和卸料力压弯时的顶件力和卸料力 FQ 值近似取弯曲力的 30%80% 即：所以 FQ=0.81080=864 N 自）（ F0.83FQ4.4 弯曲时压力机吨位的选择自由弯曲时，压力机的吨位 F 为： FF 自 +FQ1080+864=1944 N5、弯曲模具零件设计5.1 凸模与凹模工作部位设计5.1.2 凸 模 与 凹 模 的 圆 角 半 径在材料弯曲变形结束，工件不受外力作用，由于弹性恢复，使弯曲件的角度、弯曲半径与模具的形状尺寸不一致，这种现象称为回弹。弯曲回弹表现为1：弯曲半径增大；2：弯曲件角度增大。材料的屈服点 b 愈高，弹性模量 E 愈小，弯曲回弹愈大。4当 r/t10
8、，弯曲相对半径较大，工件不仅有角度回弹，弯曲半径也有较大的回弹。可由下面公式得出：公式 3Et3r1trss凸公式 4)r(-80(凸凸 其中： r 工件的圆角半径（mm）；r 凸 凸模的圆角半径（mm）；a 弯曲件的角度（）； 凸 弯曲凸模的角度（）；t 板料的厚度（mm）；E 弯曲材料的弹性模量(MPa)；s 弯曲材料的屈服点（MPa）。R/t=12/1=1210加工的板料有角度回弹和半径回弹，查阅机械设计课程设计手册P4 表 2-3 得 Q235 号钢材的弹性模量为 200-22010MPa，取值E=21010MPa代入公式 3，公式 4 得mm1.530213r凸 364.5)13.2
9、)(68(60凸所以， m53.12.凹 凸凹rt5.1.3 弯 曲 模 凹 、 凸 模 间 隙 对于 V 型件，凹模与凸模之间的间隙是由调节压力机的装模高度来控制的，5所以 Z=t=1(mm)。5.1.3 弯 曲 凸 、 凹 模 刃 口 尺 寸 及 公 差 弯曲凸、凹模工作尺寸的计算与工件尺寸的标注形式有关。一般原则是：当工作标注外形尺寸时，应以凹模为基准件，间隙取在凸模上，当工件标注内行尺寸时，应以凸模为基准件，间隙取在凹模上，并来用配作法制模。5.2 凹模尺寸设计凹模的工件深度将决定板料的进模深度，对于常见的弯曲件，弯曲时不需全部直边进入凹模内，只有当直边长度较小且尺寸精度要求高时，才使直边全部进入凹模内，凹模深度过大，不仅增加模具的消耗，而且将增加压力机的工作进程，使最大弯曲力提前出线。中小型弯曲件通常都使用模具在机械压力机上进行加工，最大弯曲力提起出线，对压力机是很不利的。凹模深度过小，可能造成弯曲件直边不平直，降低其精度。因此，凹模的深度要适当。由冷冲模设计P134 表 5-7 取压边长度 L0=12，h=20 ，如图 3。图 3：凹模根据几何知识可算出：mm10.627.sin12Hmm.70)cos(53
