v型弯曲零件模具设计
弯曲模具设计(带全套cad图)
模具课程设计说明书——弯曲模课程设计学校：学院：专业：姓名：学号：指导教师：一、零件图二、工艺设计1.弯曲工序安排原则工序安排的原则应有利于坯件在模具中的定位；工人操作安全、方便；生产率高和废品率最低等。
弯曲工艺顺序应遵循的原则为：①先弯曲外角，后弯曲内角。
②前道工序弯曲变形必须有利于后续工序的可靠定位；并为后续工序的定位做好准备。
③后续工序的弯曲变形不能影响前面工序已成形形状和尺寸精度。
④小型复杂件宜采用工序集中的工艺，大型件宜采用工序分散的工艺。
⑤精度要求高的部位的弯曲宜采用单独工序弯曲，以便模具的调整与修正。
制订工艺方案时应进行多方案比较。
2.形状简单的弯曲件如V形、U形、Z形件等，可采用一次弯曲成形。
3.弯曲件展开尺寸计算。
（1）中性层位置的确定弯曲中性层位置并不是在材料厚度的中间位置，其位置与弯曲变形量大小有关，应按下式确定：P=r+kt式中 P----弯曲中性层的曲率半径；r----弯曲件内层的弯曲半径；t----材料厚度；k----中性层位移系数，板料可有表3-9查得，圆棒料由表3-10查得。
（2）弯曲件展开尺寸计算计算步骤：1）将标注尺寸转换成计算尺寸即将工件直线部分与圆弧部分分开标注，2）计算圆弧部分中性层曲率半径及弧长中性层曲率半径为P=r+kt，则圆弧部分弧长为： s=Pa式中 a----圆弧对应的中心角，以弧度表示。
3）计算总展开长度L=L1+L2+SL=∑L直+∑S弧4.回弹弯曲成形是一种塑性变形工艺。
回弹的表现形式：1）弯曲回弹会使工件的圆角半径增大，即r2＞rp,则回弹量可表示为△r=r2-rp2) 弯曲回弹会使弯曲件的弯曲中心角增大，即a＞ap.则回弹量可表示为△a=a-ap影响弯曲回弹的因素：1．材料的力学性能。
2. 材料的相对弯曲半径r/t。
3. 弯曲制件的形状。
4. 模具间隙。
5. 校正程度。
弯曲板件时，凸模圆角半径和中心角可按下式计算:Rp=r/(1+3Asr/Et)ap=ra/rp式中 r----工件的圆角半径；Rp----凸模的圆角半径；a----工件的圆角半径r对弧长的中心角；ap----凸模的圆角半径rp所对弧长的中心角；t----毛坯的厚度；E----弯曲材料的弹性模量；A----弯曲材料的屈服点减小回弹的措施：1）在弯曲件的产品设计时①弯曲件结构设计时考虑减少回弹，在弯曲部位增加压筋连接带等结构。
第一至二节 弯曲变形过程分析
第二节 弯曲变形工艺计算
一、缷裁后弯曲件的回弹 1、回弹现象 塑性弯曲时伴随有弹性变形，当外载荷去除后，塑性变形 保留下来，而弹性变形会完全消失，使弯曲件的形状和尺寸发 生变化而与模具尺寸不一致，这种现象叫回弹。 2、回弹现象的表征及模具相关尺寸的修正 1）回弹的表现形式： ①曲率1/ρ减小,弯曲半径r 增大； ②弯曲中心角α减小，相应 弯曲角φ增大。
一、缷裁后弯曲件的回弹
4、减少回弹值的措施
1）选用合适的弯曲材料
2）改进弯曲件的结构设计 3）改进弯曲工艺 （1）采用校正弯曲代替自由弯曲； （2）对冷作硬化的材料须先退火，使其屈服点σs降低。对回 弹较大的材料，必要时可采用加热弯曲； （3）采用拉弯工艺。 4）改进模具结构 （1）补偿法 （2）校正法 （3）软凹模法
第二节 弯曲变形工艺计算
二、最小相对弯曲半径rmin/t 相对弯曲半径 r/t 是指弯曲件内侧圆角半径与板料厚度的 比值，表示板料弯曲变形程度的大小。
二、最小相对弯曲半径rmin/t
1、切向应变与相对弯曲半径的关系
由式 4-9 可见，弯曲变形的最大切向应变与相对弯曲半径 r/t成反比。因此，以相对弯曲半径表示弯曲的变形程度，r/t 愈小表示变形程度愈大。 2、最小相对弯曲半径rmin/t的概念 最小弯曲半径rmin： 在板料不发生破坏的条件下，所能弯成零件内表面的最小 圆角半径。 常用最小相对弯曲半径rmin/t表示弯曲时的成形极限。其值 越小越有利于弯曲成形。
二、最小相对弯曲半径t
3、影响最小相对弯曲半径rmin/t的因素 1)材料的力学性能： 塑性越好，许可的最小弯曲半径就越小。
2)弯曲中心角a： 弯曲中心角愈小，愈利于降低最小弯曲半径数值；当 a 为 60°-70 ° 时其影响就很小。 3)板料的方向： 弯曲时弯曲线垂直于纤维方向比平行时效果好，可得到较小 的最小弯曲半径。
第三章：弯曲工艺与弯曲模具设计
校正弯曲时，回弹角修正量： K90
不是90°的角按下式修正： x ( / 90)90
➢ 当r/t ＜ 8~10时，要分别计算弯曲半径和弯曲角的回弹值，再修正。
弯曲板料时
凸模的圆角半径： rp 1/(1/ r) (3 s / Et)
凸模圆弧所对中心角： p
(r
/ rp )
弯曲件的滑移
6. 最小弯曲半径 rmin
❖ r/t 小 —— 变形程度大 —— 弯曲破坏。 影响最小弯曲半径的因素：
❖ 材料的机械性能：好塑性（塑稳）、退火处理、热弯、开槽减薄 ❖ 方向性：折弯线垂直纤维方向：伸长变形能力强
❖ 板宽：B/t 小（< 3） ❖ 弯曲角：小, 直边有切向形变。 ❖ 板料表面质量和断面质量：差处易应力集中发生破坏。 ❖ 板料厚度：t小 —— 切向应变小 —— 开裂小。
弯曲件的工序安排
1. 工序安排的一般原则 ➢ 先弯外角后弯内角，后次弯曲不能影响前一次弯曲变形，前次弯曲应考 虑后次弯曲有合适的定位基准。 ➢ 当有多种方案时，要进行比较，进行优化。
2. 工序安排的一般方法 ➢ 形状简单的弯曲件可一次弯曲成形。如V形、U形、Z形。 ➢ 形状复杂的弯曲件可用两次或多次压弯成形。
➢ r/t值
小r/t： 加厚筋边或 减小 r； 其值大时拉弯
（在同条件下，r/t越小，则总变形量就越大，回弹就越小。） 工艺处理
➢ 弯曲中心角
（α越大，变形区长度越长，参与变形的区域越大，回弹越多。）
小
➢ 弯曲方式与校正力大小
（自由弯曲回弹大，校正弯曲回弹小，校正力越大回弹越小。）
➢ 工件形状
（工件形状越复杂，回弹就越少。）
弹－塑性变形： 塑性变形：
L1－L2 ，r1－r2 超过屈服极限，
弯曲模具的基本原理
弯曲模的基本原理（一）一、弯曲的基本原理（一） 弯曲工艺的概念及弯曲件1． 弯曲工艺：是根据零件形状的需要，通过模具和压力机把毛坯弯成一定角度，一定形状工件的冲压工艺方法。
2． 弯曲成形工艺在工业生产中的应用：应用相当广泛，如汽车上很多履盖件，小汽车的柜架构件，摩托车上把柄，脚支架，单车上的支架构件，把柄，小的如门扣，夹子（铁夹）等。
（二）、弯曲的基本原理：以V形板料弯曲件的弯曲变形为例进行说明。
其过程为：1． 凸模运动接触板料（毛坯）由于凸,凹模不同的接触点力作用而产生弯矩，在弯矩作用下发生弹性变形，产生弯曲。
2． 随着凸模继续下行，毛坯与凹模表面逐渐靠近接触，使弯曲半径及弯曲力臂均随之减少，毛坯与凹模接触点由凹模两肩移到凹模两斜面上。
（塑变开始阶段）。
3． 随着凸模的继续下行，毛坯两端接触凸模斜面开始弯曲。
（回弯曲阶段）。
4． 压平阶段，随着凸凹模间的间隙不断变小，板料在凸凹模间被压平。
5． 校正阶段，当行程终了，对板料进行校正，使其圆角直边与凸模全部贴合而成所需的形状。
（三） 、弯曲变形的特点：弯曲变形的特点是：板料在弯曲变形区内的曲率发生变化，即弯曲半径发生变化。
从弯曲断面可划分为三个区：拉伸区、压缩区和中性层。
二、弯曲件的质量分析在实际生产中，弯曲件的主要质量总是有回弹、滑移、弯裂等。
1． 弯曲件的回弹：由于弹性回复的存在，使弯曲件弯曲部分的曲率半径和弯曲角度在弯曲外力撤去后（工件小模具中取出后）发生变化（与加工中在模具里的形状发生变化）的现象称弹性回复跳（回弹）。
回弹以弯曲角度的变化大小来衡量。
Δφ=φ-φt1） 影响回弹的回素：A． 材料的机械性能与屈服极限成正比，与弹性模数E成反比。
B． 相对弯曲半径r/t，r越小，变形量越大，弹性变形量所点变形量比例越小。
回弹越小。
C． 弯曲力：弯曲力适当，带校正成分适合，弯曲回弹很小。
D． 磨擦与间隙：磨擦越大，变形区拉应力大，回弹小。
凸、凹模之间隙小，磨擦大，校正力大，回弹小。
V形弯曲件模具设计
V形弯曲件模具设计（一）零件工艺分析工件图为图1所示V形件，材料为Q235，料厚1.5mm。
大批量生产其工艺分析如下：图1弯曲工件图1.材料分析Q235为普通钢，属于软钢，具有良好的弯曲成形性能。
2.结构分析零件结构简单，弯曲成90度，对弯曲成形较为有利，可查得此材料允许的最小弯曲半径rmin =0.5t=0.75mm,而零件弯曲半径r=1mm>0.75mm，故不会弯裂。
另外零件上的孔位于弯曲变形之外，所以弯曲时孔不会变形，可以先冲孔后弯曲。
计算零件相对弯曲半径r/t=0.67<5，卸载后弯曲件圆角半径的变化可以不予考虑，而弯曲中心角发生了变化，采用校正弯曲来控制角度回弹。
3.精度分析零件上尺寸无公差要求，从公差表选取IT14，可满足普通弯曲和冲裁。
4.结论：由以上分析可知，该零件冲压工艺良好，可以冲裁和弯曲。
（二）工艺方案的确定零件为V形弯曲件，该零件的生产包括落料、冲孔和弯曲。
三个基本工序，可有以下四种工艺方案：方案一：先落料，后冲孔，再弯曲。
采用三套工序模生产。
方案二：落料—冲孔复合冲压，再弯曲。
采用复合模和单工序弯曲模生产。
方案三：冲孔—落料连续冲压，再弯曲。
采用连续模和单工序弯曲模生产。
方案四：冲孔落料弯曲，采用多工位级进模方案一模具结构简单，但需三道工序三副模具，生产效率较低。
方案二需两副模具，且用复合模生产的冲压件行位精度和尺寸精度保证，生产效率较高。
方案三也需两副模具，生产效率也很高，但零件的冲压精度稍差。
方案四需一副模具，可以冲裁和弯曲，同时采用了自动送料、自动检测、自动出件等自动化装置，操作安全，具有较高的劳动生产率。
通过对上述四种方案的综合分析比较，该件的冲压生产采用方案四为佳。
图2坯料展开图1.弯曲工艺计算（1）毛坯尺寸计算，对于r>0.5t有圆角半径的弯曲件，由于变薄不严重，按中性层展开的原理，坯料总长度应等于弯曲件直线部分和圆弧部分长度之和，可查得中性层位移系数x=0.28,所以坯料展开长度为Lz=48×2+270π（1+0.28）÷180=102.288≈102mm 由于零件宽度尺寸为40mm，故毛坯尺寸应为102mm×40mm。
锻造：V型件弯曲模具设计课程设计
锻造：V型件弯曲模具设计课程设计——V型零件的弯曲工艺及模具设计学校:沈阳工业大学指导教师:于宝义班级:成控0804班学号:080201116姓名:何哲1一、零件的工艺性分析1、零件的工艺性分析如图所示为零件图零件图生产批量:大批量材料:厚度为4mm的Q235钢板碳素结构钢的化学成分、性能及用途部分碳素钢抗剪性能如上图可知碳素结构钢，其抗剪强度为310—380Mpa，抗拉强度为375—460Mpa，屈服强度为235Mpa，弹性模量为206000Mpa。
并会随着材质的厚度的增加而是其屈服值减少。
由于含碳适中，综合性能较好，强度、塑性等性能得到较好的配合，用途最广泛。
尺寸精度:该零件图上已经标出了零件的弯曲角度，零件的高度和零件的宽度，其余并未标准，属自由尺寸，可以按着IT13级确定工件的公差。
工件结构的形状:制件需要进行落料，弯曲两道基本工序，尺寸小。
结论:该制件可以进行冲压。
制件为大批量生产，应重视模具材料和结构的选择，保证模具的复杂程度和模具的寿命。
22、确定工艺方案各类模具结构及特点比较根据制件的工艺性分析，该弯曲件外形简单，精度要求不高，工件厚度4mm。
次工件可用一次单工序模弯曲，且定位精度易保证。
3二、冲压模具总体结构设计 1、模具类型的选择冲压工艺分析可知，采用单工序冲压，所以模具类型为单工序模。
2、操作与定位方式零件大批量生产，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、卸料与出件方式因为工件料厚为4mm，相对较薄，卸料力不大，故可采用弹性料装置卸料三、冲压模具工艺与设计计算 1、弯曲工件毛坯尺寸计算相对弯曲半径为:R/t=3/4=0.75>0.5 其中R——弯曲半径(mm)t——材料厚度(mm) 由于相对弯曲半径大于0.5可见制件属于圆角半径较大的弯曲件，应该先求形变区中性层曲率半径β(mm)。
第3章 弯曲工艺与弯曲模具
总之影响最小弯曲半径的主要因素如下：
⒈ 材料的机械性能；
⒉ 板材纤维的方向性；
⒊ 弯曲件的宽度； ⒋ 板材的表面质量和剪切断面质量；
⒌ 弯曲角；
⒍ 板材的厚度。 最小弯曲半径可按表3-1选取
表3-1 最小弯曲半径rmi
3.2.2、弯曲时的回弹及控制回弹的措施 1、弯曲回弹现象 弯曲回弹现象产生于弯曲变形结束后的卸载过程，是由其内部产生 的弹性回复力矩造成的。弯曲件卸载后的回弹，表现为弯曲件的弯曲 半径和弯曲角的变化，如图3-6所示。
（a ）
（b ） （c） 图3-25 防止尖角处撕裂的措施
0 绪论 一、冲压概念
图3-26所示的零件，根据需要设置了工艺孔、槽及定位孔。图（a） 所示工件弯曲后很难达到理想的直角，甚至在弯曲过程中变宽、开 裂。如果在弯曲前加工出工艺缺口（M×N），则可以得到理想的弯 曲件。图（b）所示的工件，在弯曲处预先冲制了工艺孔，效果与 图（a）相同。图（c）所示的工件，要经过多次弯曲，图中的D是 定位工艺孔，目的是作为多次弯曲的定位基准，虽然经多次弯曲， 该零件仍保持了对称性和尺寸精度，
0 绪论 一、冲压概念
凸模下行，减小到r/t>200时，板料处于线形弹塑性状态，
即板料中心几附近区域为弹性变形，其他部分为塑性变形， 弯曲进行至r/t值大约在(200>r/t>5)时，板料进入线形全塑
性弯曲状态。
当其进一步减小到r/t3~5时，则为立体塑性弯曲，此即模 具弯曲最终状态。
• 窄板(b/t3)弯曲时，宽度 方向可以自由变形，故其应 力b0,内外层的应变状态 是立体的，应力状态是平面 的。 • 宽板(b/t>3)弯曲时，由于 宽度方向材料不能自由变形 （宽度基本不变），即
弯曲模具设计
弯曲模具的结构设计是在弯曲工序确定后的基础上进行的，设计时应考虑弯曲件的形状、精度要求、材料性能以及生产批量等因素，下面分析常见各类型弯曲模的结构和特点。
一. V 形件弯曲模V 形件即为单角弯曲件，形状简单，能够一次弯曲成形。
这类形状的弯曲件可以用两种方法弯曲：一种是沿着工件弯曲角的角平分线方向弯曲，称为V 形弯曲；另一种是垂直于工件一条边的方向弯曲，称为 L 形弯曲。
1-顶杆；2定位钉；3-模柄； 4-凸模；5-凹模；6-下模座；3.4.1 有压料装置的V形件弯曲模V 形件弯曲模的基本结构如图 3.4.1 所示，图中弹簧顶杆 1 是为了防止压弯时板料偏移而采用的压料装置。
除了压料作用以外，它还起到了弯曲后顶出工件的作用。
这种模具结构简单，对材料厚度公差的要求不高，在压力机上安装调试也较方便。
而且工件在弯曲冲程终端得到校正，因此回弹较小，工件的平面度较好。
如果弯曲件精度要求不高，为简化模具结构，压料装置也可以省略不用。
图 3.4.2 所示为无压料装置的 V 形件弯曲模。
1-模柄；2-上模座；3-导柱、导套；4、7-定位板；5-下模座；6-凹模；7-凸模3.4.2 无压料装置的V形件弯曲模当弯曲相对宽度很大的细长 V 形件时，会产生明显的翘曲现象，这种情况下可以采用带侧板结构的弯曲模，以阻碍材料沿弯曲线方向的流动（见图3.4.3a ）；也可以改变弯曲凸、凹模形状，将翘曲量设计在与翘曲方向相反的方向上（见图 3.4.3b ）。
图3.4.3 减少弯曲件翘曲的模具结构L 形弯曲模常用于两直边相差较大的单角弯曲件，如图 3.4.4a 所示。
弯曲件的长边被夹紧在压料板和凸模之间，弯曲件过程中另一边竖立向上弯曲。
由于采用了定位销定位和压料装置，压弯过程中工件不易偏移。
但是，由于弯曲件竖边无法受到校正，因此工件存在回弹现象。
a〕1-凸模；2-凹模；3-定位销；4-压料板；5-挡块 b〕1-凸模；2-压料板 3-凹模；4-定位板；5-挡块图3.4.4 L形弯曲模图 3.4.4b 为带有校正作用的 L 形弯曲模，由于压弯时工件倾斜了一定的角度，下压的校正力可以作用于原先的竖边，从而减少了回弹。
模具设计第3章弯曲工艺与弯曲模课件
b/t<3窄板弯曲，断面产生了 畸变 ,外窄内宽
3.1.4 弯曲件的结构工艺性
弯曲件的结构工艺性是指弯曲零件的形状、 尺寸、精度、材料以及技术要求等是否符合弯 曲加工的工艺要求。具有良好工艺性的弯曲件， 能简化弯曲的工艺过程及模具结构，提高工件 的质量。
1. 弯曲件的形状 弯曲件形状对称，对应r 相等
播放动画
1-顶杆 2-定位钉 3-模柄 4-凸模 5-凹模 6-下模座
3. L形件弯曲 适用于两直边长度相差较大的单角弯曲件
a）竖边无校正
b）竖边可校正
L形件弯曲
4.复杂零件 多次V形弯曲制造复杂零件举例
3.2.2 U形件弯曲模
1.U形件弯曲模的一般结构形式
Ｕ 形 件 弯 曲 模
1.凸模 2.凹模 3.弹簧 4.凸模活动镶块 5.凹模活动镶块 6.定位销 7.转轴 8.顶板 9.凹模活动镶块
弯曲半径r＞0.5t： 按中性层不变原理，坯料总长度应等于弯曲 件直线部分和圆弧段长度之和，即：
提问：下面的弯曲件展开长度如何计算？
L
l1
l2
l3
π α1 180
(r1
xt
)
π α2 180
S / E 越大，回弹越大。
E1>E2
1 2
.
1 2
图a)
E3=E4
3 4
3 4
图b)
材料的力学性能对回弹值的影响 1、3－退火软钢 2-软锰黄铜 4-经冷变形硬化的软钢
应尽量选择屈服极限小、n值小的材料以获得 形状规则、尺寸精确的弯曲件。
(2)相对弯曲半径r/t r/t越小，变形程度越大，回弹量减小。
例：1mm厚铝板、65Mn板，弯曲时易裂，退火后 再弯，则弯曲正常。
弯曲与弯曲模具设计
二、弯曲件的工艺计算
2.弯曲力的计算
(1)自由弯曲力对于V形件，有
F自
0.6kbt 2 b
rt
对于U形件，有
F自
0.7kbt 2 b
rt
(2)校正弯曲力如果弯曲件在冲压行程结束时受到模具的校正
(见图3-27)
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第四节 弯曲件的工艺特性及工艺计 算
二、弯曲件的工艺计算
(3)顶件力或压料力
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第四节 弯曲件的工艺特性及工艺计 算
一、弯曲件的工艺性
(6)增添连接带和定位工艺孔 如图3-22所示。 (7尺寸标注 尺寸标注对弯曲件的工艺性有很大的影响。 如图3-23所示。
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第四节 弯曲件的工艺特性及工艺计 算
二、弯曲件的工艺计算
1.弯曲件展开长度的确定
第三章 弯曲与弯曲模具设计
第一节 弯曲技术概述 第二节 弯曲变形过程分析 第三节 弯曲件坯料尺寸的计算 第四节 弯曲件的工艺特性及工艺计算 第五节 弯曲件的工序安排 第六节 弯曲模典型结构及结构设计
第一节 弯曲技术概述
弯曲是利用压力使金属板料、管料、棒料或型材在模具中弯 成一定曲率、一定角度和形状的变形工序。弯曲工艺在冲压 生产中占有很大的比例，应用相当广泛，如汽车纵梁、电器 仪表壳体、支架、铰链等，都是用弯曲方法成型的。
所示为V形件弯曲的变形过程。 2.弯曲变形特点 为了分析板料弯曲变形的规律，将试验用的长方形板料的 侧面画成正方形网格，如图3-4(a)所示，然后弯曲，观察其
变形特点，弯曲后情况如图3-4(b)所示。
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第二节 弯曲变形过程分析
一、弯曲的变形特点
(1)变形区主要在弯曲件的圆角部分，圆角区内的正方形网 格变成厂扇形。
V型冲压模具设计说明
V形(1)冲压模具设计摘要介绍了V形件的弯曲工艺及其模具设计，简单实用，使用方便可靠。
首先根据工件的图纸计算出工件的展开尺寸，然后根据展开尺寸计算压力中心、材料利用率并绘制排样图。
根据零件的几何形状要求和尺寸分析，采用模具冲压，有利于提高生产效率，模具的设计制造也相对简单。
在计算完所有参数后，分析了磨具的装配方案、主要零件的设计和装配要求以及技术要求。
设计过程除了设计说明书外，还包括模具的装配图、非标准件的零件图、工件的加工工艺卡、工艺规范卡、非标准件的加工工艺卡。
关键词:弯曲工艺，冲压设计，参数计算一.导言1.1前言作为冲压模具的基本类型，V形件的模具设计是最基本的弯曲模具设计。
改革开放以来，随着国民经济的快速发展，工业产品的品种和数量不断增加，升级换代不断加快。
一方面，现代制造业中企业的生产正朝着多品种、小批量、多款式的方向发展，加快了型号的变化，采用柔性加工来满足不同用户的需求。
另一方面是向大批量、高效率方向发展，以提高劳动生产率和生产规模来创造更多的效益，采用专用设备进行生产。
模具作为一种高效的生产工具，是工业生产中广泛使用的重要工艺装备。
用模具生产产品和零件，生产效率高，可实现高速批量生产；节约原材料，实现无芯片加工；产品质量稳定，互换性好；操作简单，对操作人员技术要求不高；利用模具批量生产的零件加工成本低；加工后的零件和产品可一次成型，无需再加工；可用于制造其它加工方法难以加工的形状复杂的产品。
1.2概念和冲压概念冲压是一种压力加工方法，利用安装在冲压设备(主要是压力机)上的模具对材料施加压力，使其发生分离或塑性变形，从而获得所需的零件(俗称冲压或冲压件)。
冲压通常是在常温下对材料进行冷变形加工，主要是利用板料加工所需零件，所以也叫冷冲压或钣金冲压。
它是冲压材料压力加工或塑性加工的主要方法之一，属于材料成型工程。
冲压用的模具称为冲压模，或简称冲压模。
冲压模具是将材料(金属或非金属)批量加工成所需冲压件的专用工具。
弯曲模的设计说明书
摘要：是根据零件形状的需要，通过模具和压力机把毛坯弯成一定角度，一定形状工件的冲压工艺方法。
弯曲成形工艺在工业生产中的应用：应用相当广泛，如汽车上很多履盖件，小汽车的柜架构件，摩托车上把柄，脚支架，单车上的支架构件，把柄，小的如门扣，夹子（铁夹）等。
弯曲的基本原理以V形板料弯曲件的弯曲变形为例进行说明。
凸模运动接触板料（毛坯）由于凸,凹模不同的接触点力作用而产生弯短矩，在弯矩作用下发生弹性变形，产生弯曲。
随着凸模继续下行，毛坯与凹模表面逐渐靠近接触，使弯曲半径及弯曲力臂均随之减少，毛坯与凹模接触点由凹模两肩移到凹模两斜面上。
（塑变开始阶段）。
随着凸模的继续下行，毛坯两端接触凸模斜面开始弯曲。
（回弯曲阶段）。
压平阶段，随着凸凹模间的间隙不断变小，板料在凸凹模间被压平。
校正阶段，当行程终了，对板料进行校正，使其圆角直边与凸模全部贴合而成所需的形状。
关键词：料盒插板；弯曲模；弯曲成形工艺绪论模具被称为“百业之母”，是工业生产的基础工艺装备，其应用非常广泛，在电子、汽车、电机、电器、仪表、家电和通讯等产品中,60%～80%的零部件生产都依靠模具成形。
作为制造业的上游部分,模具对产品质量、效益起决定性作用。
当今世界正进行着新一轮的产业调整，一些模具制造企业逐渐向发展中国家转移，我国正成为世界模具大国。
目前我国的模具总产值已跃居世界第三，仅次于日本和美国。
近年来，外资对我国模具行业投入量增大，工业发达国家将模具向我国转移的趋势进一步明朗化，我国模具行业迎来新一轮的发展机遇的同时，也将面临巨大的挑战。
目前我国存在一方面模具产业规模不断扩大，一方面模具技术人员短缺的问题，这在一定程度上影响了国内模具企业的生产质量。
为解决这一问题，模具技能型人才的培养是关键。
本书就是为满足模具技术员学习的需要而编写，本书采用问答形式，对冲压模具设计与制造行业的基础知识和常见问题做了全面系统的介绍。
弯曲扭转复合成形有一定难度。
本文给出了实用的弯曲扭转复合模结构，论述了模具工作原理。
v形弯曲件模具设计
V形弯曲件模具设计（一）零件工艺分析工件图为图1所示V形件，材料为Q235，料厚1.5mm。
大批量生产其工艺分析如下：图1弯曲工件图1.材料分析Q235为普通钢，属于软钢，具有良好的弯曲成形性能。
2.结构分析零件结构简单，弯曲成90度，对弯曲成形较为有利，可查得此材料允许的最小弯曲半径rmin =0.5t=0.75mm,而零件弯曲半径r=1mm>0.75mm，故不会弯裂。
另外零件上的孔位于弯曲变形之外，所以弯曲时孔不会变形，可以先冲孔后弯曲。
计算零件相对弯曲半径r/t=0.67<5，卸载后弯曲件圆角半径的变化可以不予考虑，而弯曲中心角发生了变化，采用校正弯曲来控制角度回弹。
3.精度分析零件上尺寸无公差要求，从公差表选取IT14，可满足普通弯曲和冲裁。
4.结论：由以上分析可知，该零件冲压工艺良好，可以冲裁和弯曲。
（二）工艺方案的确定零件为V形弯曲件，该零件的生产包括落料、冲孔和弯曲。
三个基本工序，可有以下四种工艺方案：方案一：先落料，后冲孔，再弯曲。
采用三套工序模生产。
方案二：落料—冲孔复合冲压，再弯曲。
采用复合模和单工序弯曲模生产。
方案三：冲孔—落料连续冲压，再弯曲。
采用连续模和单工序弯曲模生产。
方案四：冲孔落料弯曲，采用多工位级进模方案一模具结构简单，但需三道工序三副模具，生产效率较低。
方案二需两副模具，且用复合模生产的冲压件行位精度和尺寸精度保证，生产效率较高。
方案三也需两副模具，生产效率也很高，但零件的冲压精度稍差。
方案四需一副模具，可以冲裁和弯曲，同时采用了自动送料、自动检测、自动出件等自动化装置，操作安全，具有较高的劳动生产率。
通过对上述四种方案的综合分析比较，该件的冲压生产采用方案四为佳。
图2坯料展开图1.弯曲工艺计算（1）毛坯尺寸计算，对于r>0.5t有圆角半径的弯曲件，由于变薄不严重，按中性层展开的原理，坯料总长度应等于弯曲件直线部分和圆弧部分长度之和，可查得中性层位移系数x=0.28,所以坯料展开长度为Lz=48×2+270π（1+0.28）÷180=102.288≈102mm由于零件宽度尺寸为40mm，故毛坯尺寸应为102mm×40mm。
3.8 弯曲模典型结构
确定弯曲件工艺方案后，即可进行弯曲模的结构设计。
常见的弯曲模结构类型有：单工序弯曲模、级进弯曲模、复合模和通用弯曲模。
下面对一些比较典型的模具结构简单介绍如下：１．V形件弯曲模图3.8.1a为简单的V形件弯曲模，其特点是结构简单、通用性好。
但弯曲时坯料容易偏移，影响工件精度。
图3.8.1b～图3.8.1d所示分别为带有定位尖、顶杆、V形顶板的模具结构，可以防止坯料滑动，提高工件精度。
图3.8.1e所示的V形弯曲模，由于有顶板及定料销，可以有效防止弯曲时坯料的偏移，得到边长差偏差为0.1mm的工件。
反侧压块的作用平衡左边弯曲时产生的水平侧向力图3.8.1 Ｖ形弯曲模的一般结构形式1－凸模2－定位板3－凹模4－定位尖5－顶杆6－Ｖ形顶板7－顶板8－定料销9－反侧压块图3.8.2为V形精弯模，两块活动凹模4通过转轴5铰接，定位板3（或定位销）固定在活动凹模上。
弯曲前顶杆7将转轴顶到最高位置，使两块活动凹模成一平面。
在弯曲过程中坯料始终与活动凹模和定位板接触，以防止弯曲过程中坯料的偏移。
这种结构特别适用于有精确孔位的小零件、坯料不易放平稳的带窄条的零件以及没有足够压料面的零件。
图3.8.2 Ｖ形精弯模1-凸模2－支架3－定位板（或定位销）4－活动凹模 5－转轴6－支承板7－顶杆２．U形件弯曲模根据弯曲件的要求，常用的U形弯曲模有图3.8.3所示的几种结构形式。
图3.8.3a所示为开底凹模，用于底部不要求平整的制件。
图3.8.3ｂ用于底部要求平整的弯曲件。
图3.8.3c用于料厚公差较大而外侧尺寸要求较高的弯曲件，其凸模为活动结构，可随料厚自动调整凸模横向尺寸。
图3.8.3d用于料厚公差较大而内侧尺寸要求较高的弯曲件，凹模两侧为活动结构，可随料厚自动调整图3.8.3 Ｕ形件弯曲模1－凸模2－凹模3－弹簧 4－凸模活动镶块5、9－凹模活动镶块6－定位销7－转轴8－顶板凹模横向尺寸。
图3.8.3e为U形精弯模，两侧的凹模活动镶块用转轴分别与顶板铰接。
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毕业设计说明书题目专业班级学生姓名指导教师2013年 11月 20 日关键词：靠板、工艺性分析、冲裁工艺方案确定、模具结构的确定、有关工序与设计的计算、模具零部件的选用、模具总装图的绘制、零件图的绘制目录第一章绪论 (1)1.1 课题的来源、目的、意义 (2)1.2课题的主要内容和工作方法 (3)1.3解决的重点问题和创新 (4)第二章零件的工艺性分析 (5)2.1冲裁件的结构与尺寸 (6)2.2冲裁件的精度 (7)2.3冲裁件的材料 (8)第三章冲压模设计 (9)3.1冲裁工艺方案的确定 (9)3.2模具总体结构方案 (10)3.3排样设计与计算 (11)3.4冲压力及压力中心计算 (12)3.5模具工作零件的设计 (13)3.6标准零件的选用 (14)第四章模具零件的制造与装配 (15)4.1凸模制造工艺 (16)4.2凹模制造工艺 (17)4.3模具装配工艺 (18)第四章小结 (19)第五章结果与建议 (20)附：打印标准样式（一）一律按毕业论文（毕业设计）封面大小要求交计算机打印稿。
（二）字号、字体要求：论文题目黑体一号“内容提要”“关键词”字样黑体三号摘要正文宋体小四号关键词宋体小四号论文正文第一层次（章）题序和标题小二号黑体字第二层次（节）题序和标题小三号黑体字第三层次（条）题序和标题四号黑体字第四层次正文宋（或楷）体小四号（英文用新罗马体12号）论文页面设置注意装订线，页码一律用５号居中标明。
第三层次（条）题序和标题四号黑体字第四层次正文宋（或楷）体小四号（英文用新罗马体12号）论文页面设置注意装订线，页码一律用５号居中标明。
第一章绪论1.1 课题的来源、目的、意义该课题是从3栋教学楼刘金铁老师按两个人一组从毕业设计课题处随机抽取出的一个课题，零件（靠板）结构形式已用图纸表达。
该课题要求首先分析零件的工艺性然后做出工艺方案的确定，再确定模具的总体结构方案,进行有关工艺与设计的计算，最后确定模具的零部件结构，绘制出总装图和零件图。
通过本次毕业设计，对所学知识的综合应用能力进行了强有力的检验：1．培养学生认真负责、实事求是的科学态度和严谨求实作风。
2．培养学生综合运用所学职业基础知识、职业专业知识和职业技能，提高解决实际问题的能力，从而达到巩固、深化所学的知识与技能。
3．培养学生调查研究，收集资料，熟悉有关技术文件，运用国家标准、手册、资料等工具书进行模具相关设计计算的能力、编写技术文件等独立工作能力。
4．培养学生熟悉工厂设计流程，为从事相关工作奠定基础。
同时本人的自学能力与解决实际问题的能力得到锻炼与提高。
1.2课题的主要内容和工作方法课题的主要内容包括零件的工艺性分析、冲裁工艺方案的确定，模具总体结构方案的确定,进行有关工艺与设计的计算，模具零部件的设计与选用，模具总装图和零件图的绘制。
工作方法就是自己回顾所学到的设计思路方法，在草稿本子上面按照相关思路拟写并校验设计过程；遇到困难时自己到图书馆借书，或上网搜索解决方法或与指导老师、科任老师讨论研究再给出有效准确合理的解决方法。
1.3解决的重点问题和创新在设计此模具的过程中，主要遇到的问题就是如何将冲孔、落料、弯曲三个工序进行组合，即确定模具的类型，到底是设计成级进模，还是复合模。
其次就是总装图和零件图的绘制，该过程因为零件数目较多且模具结构本身相对较为复杂，故本人决定多花时间在画图上面，争取画好图纸。
本副模具的创新之处就在于将冲孔、落料、弯曲三个工序安排在一副模具上面完成，工序高度集中，生产效率最高，省去了把工序分开在不同的模具中来加工的繁琐，极大地减小了零件的误差，确保了零件的尺寸和精度，适用于大中批量生产。
第二章零件的工艺性分析2.1冲裁件的结构与尺寸零件图如上截屏图中所示。
根据《冲压模具及设备》第五章第四节《弯曲件的展开尺寸计算》可得：r/t=6/4=1.5>0.5，z则由该书第215面r/t>0.5的弯曲件着一种情况计算可求得坯料的总长度应等于弯曲件直线部分和圆弧部分长度之和，即：l z=l1+l2+∏*(α/180)*ρ=42+42+3.14*(90/180)*(6+2)=84+4*3.14=96.56mm。
则可得工件平面图（工件在冲裁完成后的情形）如下：此冲裁件有冲孔、落料、弯曲三个工序，厚度为4mm，有4哥直径为υ15的圆孔，结构并不复杂，孔与孔、孔与工件边界之间的最小壁厚大于8mm。
冲件满足冲裁的加工要求。
相对弯曲半径r/t=1.5>0.5，回弹量不大。
但工件结构不对称（参见课本第210面，由于弯曲件坯料形状不对称，弯曲时坯料的两边与凹模接触的宽度不相等，是坯料样宽度大的一边偏移），故弯曲时要解决好坯料的偏移问题。
工件的弯曲部位是R6的圆弧，按图中标注的尺寸可算出圆心角为90度，故按90度设计模具。
2.2冲裁件的精度冲件上的75±0.5接近于IT11级，零件尺寸公差无特殊要求，其他尺寸按IT14级。
用普通冲裁即可达到该精度要求。
而75±0.5的尺寸不受弯曲的影响，一次“V”弯曲亦可达到精度要求。
2.3冲裁件的材料为20钢，由课本第29面表2-3可知，20钢为碳素结构钢，20钢（以退火的）抗剪强度τ=275～392Mpa，抗拉强度σ=353～500Mpa，屈服点σs=245Mpa，b断后伸长率δ10=25%，弹性模量E=206Mpa此材料具有良好的弹性和塑形，具有良好的冲压性能。
故可知此零件的冲压工艺性能良好，便于冲压成形。
但应当注意适当控制弯曲时的回弹，并避免弯曲时划伤零件表面。
第三章冲压模设计3.1冲裁工艺方案的确定（1）方案的种类：该零件包括冲孔、落料、弯曲三个基本工序，可有以下几种方案：方案一：Ⅰ.分解成一个一个的工序，依冲孔、落料、弯曲的顺序在不同的模具上完成加工，用单工序模生产。
Ⅱ.分解工序，但将冲孔和落料两个工序组合在一起，在一副模具上加工，然后才弯曲，有以下两种情况：<1>用一副冲孔落料级进模和一副单工序弯曲模加工；<2>用一副冲孔落料复合模和一副单工序弯曲模加工；<3>用一副冲孔单工序模和一副落料弯曲模加工。
方案二：Ⅰ.采用级进模加工，按照冲孔、落料、弯曲的顺序在不同的工位上加工；Ⅱ. 采用级进模加工，先冲孔——落料复合加工，后弯曲；Ⅲ.采用级进模加工，先冲孔，后落料——弯曲加工。
方案三：采用复合模加工，冲孔、落料、弯曲在同一工位上面完成加工。
方案的比较：方案二虽然采用工序集中，可以同时完成多道工序，生产效率较高，所需的模具数量、设备数量、操作人员数量、车间面积较少，省去了半成品的转运和存储，能够实现自动送料，由于将工序分散在不同的工位上，不存在复合模“最小壁厚”问题，模具强度较高，寿命较长，且回弹也较为容易控制，但是缺点就是模具结构很复杂，制造精度高，周期长，成本高，维护困难，并且由于将供需分散在不同的工位上，定位积累误差会影响工件的精度，且对用料的要求较高。
方案三结构紧凑，一套模具能够完成若干工序，大大减少模具和只能用的冲压设备的数量，减少了操作人员和周转时间，提高高了生产率；由于在同一工位上同时完成几个工序，避免了重复定位，保证了位置精度；对用料没有级进模要求严格，但是其结构同样较单工序模复杂而加工难度加大，对模具的制造精度要求高，制造周期长，制造成本显著增加。
并且，由于弯曲件既可以认为是“V”形弯曲件，又可以认为是“L”形弯曲件（两直边相等的）。
若按照V”形弯曲件的加工，则应按照方案二Ⅱ的加工顺序安排。
因为此时要考虑到为便于以“V”件的形式加工，要设计出能够校正弯曲的模具零件，考虑到常见的模具零件机构，则应将弯曲这一工序与落料分开在不同的工位上加工。
而若将零件视作“L”形件加工，则要注意要设计出能够防止产生偏移的结构的模具零件，此时模具零件结构形式可能要设计反侧压块，则可能讲落料与弯曲两个工序放在一个工位上加工完成，则要设计出水平方向的与反侧压块工作相配合的机构一实现反侧压块的防止偏移的效果，故可知将零件视作“L”形件加工要设计结构相对较为复杂的模具。
两项对比可知，明显将零件视作V”形弯曲件的加工，模具结构要较为简易。
鉴于此分析，将零件视作V”形弯曲件的加工。
相对与级进模和复合模的复杂结构而言，单工序模的结构较为简单，制造也方便，成本低廉，模具也便于维修。
考虑到零件的精度只要用普通冲裁即可达到，没有额外的要求。
选用单工模加工，但是由于冲孔、落料是两个简单的工序，没有必要在分开在两副模具上面加工，还是将冲孔落料集中在一副模具上面加工为好。
综上所述，选用方案二Ⅱ：采用两副模具加工，先冲孔——落料复合加工，后弯曲。
3.2模具总体结构方案（1）模具类型根据对零件的冲压工艺性分析，采用一副冲孔——落料倒装式复合模与一副单工序弯曲模加工。
这是由于倒装式复合模的结构简单，省去了顶出装置，便于操作，并为机械化出件提供了条件，应用广泛。
（2）操作与定位方式零件的生产批量中等，但合理安排生产可用手动送料方式能够达到批量要求，降低模具的成本，因此采用手动送料方式。
考虑到零件尺寸较小，材料厚度较小，为了便于操作，采用 的定位方式。
（3）卸料与出件方式 采用刚性卸料方式。
为便于操作，采用废料从凹模洞中推下的出件方式。
（4）模具精度及类型 由于零件中的孔间距精度要求较高，对于零件的作用影响较大，切用对角导柱模架能使导向零件都在模具的对称线上，滑动导向，导向准确，能保证中批量生产，且又能够实现纵向送料的复合模或单工序模，故采用对角导柱模架。
3.3排样设计与计算对于零件的冲裁过程，该零件结构简单，材料较薄，尺寸也较小，近似矩形。
若采用少、无废料排样，则会由于出现毛刺，进入凹模而造成模具的损坏，且精度受到影响，条料宽度也受到影响。
故采用直排法。
而直排法又分为横直排和竖直排两种情况。
（1）横直排法:排样图如下：查课本表4—18，由l=96.56mm>50mm 可知，a=3.5mm ，a 1=3.2mm ，则由表4—19可知，△=1.1mm ，又由表4—20查得Z min =1mm （取无侧压装置的情形），故条料的宽度B 0-△=(D max +2a+Z)0-△=104.560-1。
1mm 。
确定条料的长度L ，查课本第31面表2—5可知，L=2000mm ，则可以冲裁的件数为n=L/S=[2000/153.6]=13，此时的材料利用率为η0=（A 1/B.S ）*100%=（11802.2/16018.592）*100%=73.68%。
（2）竖直排法：排样图如下：则：由B=150+2*3.5=157mm查表4—19得：△=1.2mm。
查表4-20,得：Zmin=1mm，则条料宽度B0-△=（157+1）0-1.2=1580-1.2mm，步距S=96.56+3.2=99.76mm，确定条料的长度L,查表2—5，可知L=2000mm。