弯曲模具设计

凸模工作部分尺寸 L凸 按凹模实际尺寸制作， 保证双边间隙为 2C 。
(3) 凹模圆角半径等。查表 5-12 知：r凹 8mm ，凹模深度为25mm 。
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表5-12
3. 模具结构设计
弯曲模结构简图如图 6.20 所示。
图6.20
毛坯由顶件板上的两个定位钉定位，以保证弯曲时不发生偏移。
第6章 弯曲模具设计
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内容与要求
教学内容： 单工序的简单模 多工序的复合模和连续模 多工序复合弯曲模 圆形弯曲件等复杂弯曲件 教学要求： 熟练掌握简单弯曲模的工作原理及结构特点 能单独完成简单弯曲模的模具设计 理解复杂弯曲模的结构组成、动作过程
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6.1 简单弯曲模
6.1.1 V形件弯曲模 1. 简单V形件弯曲模 • V形件弯曲模结构形式适 用于两直边相等的V形件 弯曲。 • 顶杆起压料作用，防止毛 坯偏移，弯曲后在弹簧作 用下起顶件作用。
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在下移终了位置， 由上凹模、芯轴凸模和 下凹模的共同作用， 使倒U形件两边向内 弯曲成圆形。
上凹模与芯轴凹模将毛 坯压弯成倒U形。
6.2.3 O形件圆形件自动卸料弯曲模
圆形件自动卸料弯曲模工作过程
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6.2.3 O形件圆形件自动卸料弯曲模
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补充：圆形件弯曲模
直径d≤5mm的小圆形件
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补充：其它形状弯曲件的弯曲模
带摆动凹模的弯曲模
凸模
定位板
摆动凹模
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补充：其它形状弯曲件的弯曲模
带摆动凸模弯曲模
摆动凸模 压料装置 凹模
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补充：级进模
• 对于批量大、尺寸较小的弯曲件，为了提高生产率，操作安全， 保证产品质量等，可以采用级进弯曲模进行多工位的冲裁、压弯、 切断连续工艺成形。
带摆动凹模的一次弯曲成形模
1－支撑 2－凸模 3－摆动凹模 4－顶板
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5－上模座 6－芯棒 7－反侧压块 8－下模座
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补充：铰链件弯曲模
第一道工序
第二道工序
预弯模+立式卷圆模
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卧式卷圆模
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补充：其它形状弯曲件的弯曲模
滚轴式弯曲模
1－凸模 2－定位板 3－凹模 4－滚轴 5－挡板
之后上模下降 至凹模支座， 将板料毛坯压 弯成U形
上模继续下行， 带动成形滑块 向内移动， 将板料压成圆 形件
6.2.2 O形件滑板式一次弯曲模
滑板式弯曲模结构
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6.2.2 O形件滑板式一次弯曲模
滑板式弯曲模压拆开图
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6.2.2 O形件滑板式一次弯曲模
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6.2.2 O形件滑板式一次弯曲模
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2. 工艺计算
1) 毛坯展开长度计算 图6.19 弯曲件由直边和圆弧组成(见图6.19) 。 根据弯曲前后中性层长度不变的原则，毛坯展开长 度为：L=L1＋L2＋L3＋L4＋L5。
其中： L1 20 R t 12mm ；
L2 60 2R 2t 44mm ； L3 50 R t 42mm ；
6.1.5 通用弯曲模
折弯机用弯曲模的端面形状 ａ）通用凹模 ｂ）直臂式凸模 ｃ）曲臂式凸模
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6.1.5 通用弯曲模
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通用V形弯曲模
6.1.5 通用弯曲模
通用Ｕ形、∏形件弯曲模 1－模柄 2－螺栓 3－主凸模 4－螺栓 5－斜顶块 6－特制螺栓 7－副凸模 8－特种螺体 9－顶杆 10－垫板 11－弹簧 12－框套 13－顶件块 14－凹模 15－定位装置
长 边 侧 端 距孔 中 心线 之 距 ： L3 L2 / 2 L5 (42 9.73 22)mm 73.73mm
2) 弯曲力的计算和设备的选择 为减少回弹，常采用校正弯曲：由公式(5.9)可知： 校正弯曲力F qA
制件图
其中：由表 5-9 查得单位校正力q 50～70MPa ,取 q 60MPa ； 水平投影面积 A 100(60 2t ) 5400mm2 所以： F qA 60 5400N 324000N 324kN
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6.1.1 V形件弯曲模
• 对于两直边不等长的V形件，可采用压料板的结构形式。
• 压料板与凸模或凹模夹紧坯料，防止弯曲时坯料偏移和上翘，回 程时又起顶件作用
凸模 凹模 压料板 止推块 定位销 止推块 凸模 压料板 定位销 凹模
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6.1.1 V形件弯曲模
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
模柄 凸模支架 顶杆 销轴 定位销 导柱 垫板 成形滑块 凹模支座 摆动块 拉簧 芯轴凸模
限位螺钉
弹簧
限位块
下模座
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6.2.2 O形件滑板式一次弯曲模
工件 成形滑块
毛坯 凹模支座
弹顶器
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6.2.2 O形件滑板式一次弯曲模
芯轴凸模 成形滑块
凹模支座 顶杆
毛坯放置在成形 滑块的凹槽内定 位。 上模下行，芯 轴凸模与顶杆将 毛坯压紧 应用科学学院
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6.1.3 U形件弯曲模
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6.1.3 ∏形件弯曲模
∏形件一次弯曲模
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6.1.3 ∏形件弯曲模
∏形件二次弯曲模
ａ）首次弯曲 ｂ）二次弯曲 1－凸模 2－定位板 3－凹模 4－顶板 5－下模形
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6.1.3 ∏形件弯曲模
∏形件复合弯曲模 1－凸凹模 2－凹模
上模座
垫板 固定板 凸模 定位板
顶杆 凹模 下模座 压料板
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6.1.2 U形件弯曲模
凸模 凹模 弹簧 凸模活动镶块
凹模活动镶块
凹模活动镶块 定位销 转轴
Ｕ 形 件 弯 曲 模
顶板
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6.1.2 U形件弯曲模
弯曲角小于90°的Ｕ形弯曲模 1－凸模 2－转动凹模 3－弹簧
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图6.21 U形件弯曲模
3. 模具结构设计 毛坯由顶件板上 的两个定位钉定位， 以保证弯曲时不发生 偏移。 顶件板除了具有 顶件作用，还有压料 作用。 压料力是利用弹 顶器通过两个顶杆来 实现的。
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图6.22零件图
图6.21 凸模零件图
弯曲凸模零件采用T10A，热处理硬 度58HRC～60HRC。 弯曲凹模采用T10A，热处理硬 度58HRC～60HRC。
1－凸模 2－压板 3－芯棒 4－坯料 5－凹模 6－滑块 7－楔模 8－活动凹模
小 圆 弯 曲 模
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补充：直径d≥20mm的大圆形件
三道工序弯曲大圆
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补充：直径d≥20mm的大圆形件
两道工序弯曲大圆
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补充：直径d≥20mm的大圆形件
0.74mm ，凹模制造公差推荐用 IT9 级： 凹 0.074mm 。
查表 5-11： L凹 ( L 0.75 )
凹
(60 0.75 0.74) 0.074
59.450.074 mm
表5-11
(2) 间隙大小计算。间隙大小： C t kt ，其中，板厚正 偏差 0.2mm ， 查表 5-10 可知： 间隙系数k 0.05 (按长边选取)， 表5-10 则单边间隙 C 3.35mm 。
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6.1.5 通用弯曲模
凸模 弯曲件 压板螺钉 紧固螺钉 压板 组合凹模 固定框
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相同两个凹模被紧固在凹模座中，可冲制一种工件。 凹模能组合成4种形状。 调整凹模块不同方位，可压制圆弧形、U形、V形和梯形4种制件
6.1.5 通用弯曲模
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多次V形弯曲制造复杂零件举例 小批生产或试制生产的零件，生产量少、品种多且形状尺寸 经常改变
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6.1.1 V形件弯曲模
2. 复杂V形件弯曲模
模柄 凸模 靠板 工件 铰链
定位板 支架
下模座
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6.1.1 V形件弯曲模
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
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6.1.2 U形件弯曲模
U形件的弯曲模。 毛坯用定位板定位， 压料板与凸模将毛 坯夹紧。 即可防止毛坯偏移， 又可使弯曲件底部 平整。 弯曲后通过压料板 与顶杆将工件顶出。
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6.2 复杂弯曲模
• 复杂弯曲模通常具有两个或两个以上的运动，可将多个弯曲变形 一次完成。 • 结构较复杂，如多角弯曲件一次压弯模、圆形件一次压弯模等。
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6.2.1 C形件弯曲模
凸模 顶件器 摆动凹模
顶杆
顶销
芯轴
凸模与顶件器将毛坯向下压压弯成 U形。 凸模继续下降，使其绕芯轴向中间摆动。 完成另外两角的弯曲。
凸模上行，弹簧将摆动凹模顶至原位，同时带出制件。
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6.2.1 C形件弯曲模
弹顶器
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6.2.1 C形件弯曲模
凸模 导正销 定位销 顶件器 顶杆 芯轴 模柄 摆动凹模 模框 顶销 弹簧 下模座
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6.2.1 C形件弯曲模
C形弯曲模压制过程
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6.2.2 O形件滑板式一次弯曲模
U形弯曲件
a=6mm；该件两个φ16的孔边距是19mm，采用先落料、冲孔， 再弯曲成形，防止弯曲时孔变形。 由图5.20得知：弯曲件直边高度H＞2.5t，最小直边高度为
7.5mm；而该件的直边高度是12mm，符合要求。
为使制件弯曲不偏移，利用两个φ16孔定位。
最终设计方案为：落料—冲孔复合工序；弯曲成形工序。
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3－活动凸模
4－顶杆
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6.1.3 ∏形件弯曲模
带 摆 块 的 形 件 弯 曲 模
∏
1－凹模 2－活动凸模 3－摆块 4－垫板 5－推板
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6.1.4 Z形件弯曲模
1－顶板 2－定位销 3－反侧压块 4－凸模 5－凹模 6－上模座 7－压块 8－橡皮 9－凸模托板 10－活动凸模 11－下模座
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补充：复合模
• 对于尺寸不大的弯曲件，还可以采用复合模，即在压力机一次行 程内，在模具同一位置上完成落料、弯曲、冲孔等几种不同工序。
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6.3 L形弯曲件冲压实例
弯曲成形如图所示的制件，材料为35钢板(退火)，板厚3mm， 大批量生产，要求对此零件进行工艺设计和模具结构设计。
表5-9
由于顶件力与校正力相比可略，所以压力机按照校正力选 取，初选压力机为：开式双柱可倾式压力机，型号 J23—400； 考虑压力机滑块行程为 100mm，方便制件取出，故此 J23— 400 也是最终选择。
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Fra Baidu bibliotek表1-2
3) 模具工作部分尺寸计算 (1) 宽度尺寸计算。弯曲件是外形尺寸标注，应以凹模为基准进行计 算。由于制件公差未注，故此按 IT14 级选取：
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6.2.2 O形件滑板式一次弯曲模
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6.2.3 O形件圆形件自动卸料弯曲模
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6.2.3 O形件圆形件自动卸料弯曲模
圆 形 件 自 动 卸 料 弯 曲 模 结 构
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毛坯
弹顶器
6.2.3 O形件圆形件自动卸料弯曲模
上模下行与毛坯接触， 毛坯定位。 迫使摆块向下摆动， 毛坯脱离摆块。
顶件板除了具有顶件作用，还有压料作用。
压料力是利用弹顶器通过两个顶杆来实现的。
由于生产批量大，为了调整模具方便，也可采用具有导柱导 套导向装置的标准模架。
工作零件弯曲凸模零件图如图 6.21 所示，材质 T10A，热处 理硬度 58HRC～60HRC。 图6.21
弯曲凹模零件图如图 6.22 所示，材质 T10A，热处理硬度 58HRC～60HRC。
r 5 由 =1.57，查表 5-6 可知：层位移系数 0.4 ，所以， t 3 表5-6 π π 90 L4 L5 (r t ) (5 0.4 3) mm= 9.73mm 180 180
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则短边侧端距孔中心线之距： L1 L2 / 2 L4 (12 9.73 22)mm 43.73mm
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1. 零件的工艺分析及工艺方案的确定 该零件形状简单，批量生产，精度无特殊要求，但结构不 对称，注意弯曲中的偏移。 该件弯曲半径R=5mm，查表5-2可知rmin=0.8t=2.4mm，有
R＞rmin，故此不会弯裂。
表5-2 由图5.21(a)可知：当t≥2mm时，a≥2t，此件最小孔边距是 图5.21 图5.20