弯曲模具设计说明
弯曲模模具设计
弯曲模模具设计弯曲模是模具设计领域内应用比较广泛的一种模具，它的作用是将金属或非金属等材料按照一定形状进行弯曲变形。
弯曲模的设计是一项非常重要的技术工作，需要考虑的因素非常多，包括材料的选择、模具的结构、工艺流程等多个因素，下面就从这些方面来进行介绍。
一、材料的选择弯曲模的材料应该是具有高强度、高硬度、高耐磨性能的材料。
在选择材料时要考虑模具的使用寿命和弯曲过程中所需承受的压力，同时还要考虑工艺条件、成本和其他因素等进行综合考虑。
传统上，常采用的材料是合金钢、高速钢、钴基合金等。
随着技术的不断进步，高度强化的不锈钢和硬质合金等材料已经广泛应用于弯曲模的生产制造。
二、模具的结构弯曲模的结构通常分为上下模和导向装置。
上下模是模具设备中的主要组成部分，它的设计应该具有高强度、高度一致性的特点，以保证在弯曲时模具的形状能够始终保持不变，从而满足精度要求。
导向装置的作用是保证模具定位准确，避免在弯曲过程中发生偏移而导致失误。
三、工艺流程弯曲模的设计还应考虑到整个工艺流程过程中的各个步骤，如预处理、弯曲、压力调节、折弯等。
因此，模具的设计应进行一系列的工艺分析和试验，以确定合理的工艺流程和最佳的模具设计。
在设计时应特别注意各种弯曲材料的物理特性，以及各种工艺时所需的压力、温度等参数，以确保模具能够正常运行并产生符合要求的产品。
弯曲模具是目前比较常用的模具之一，它具有结构简单、生产效率高、加工精度高等优点，在建筑、汽车、机械和电器等领域都有广泛的应用。
因此，模具设计师应该洞察客户的需求，精细研究各组件的结构、相互协作关系、材料选择等因素，打造新一代弯曲模具，适应产业的升级换代和市场的变化需求，实现产品质量的不断提升和建设经济可持续性的理念。
模具设计基础-第三章 弯曲工艺与弯曲模具设计
当t 2mm ，S t 当t 2mm ，S 2t
模具设计基础 第三章 弯曲工艺与弯曲模具设计
5．止裂孔、止裂槽 如图 3.12 所示， 当局部弯曲某一段边缘时， 为了防止 尖角处由于应力集中而产生裂纹，可增添工艺孔、 工艺槽或 将弯曲线移动一定距离， 以避开尺寸突变处， 并满足b≥t， h=t+r+b/2的条件。
弯曲件的结构工艺性对弯曲生产有很大的影响。弯曲件良 好的工艺性，不仅能简化弯曲工序和弯曲模的设计，而且还能 提高弯曲件的精度、节约材料、提高生产率。 （1）弯曲件的形状 弯曲件的形状一般应对称，弯曲半径应左右一致，如图 所示。图(b)所示形状左右不对称，弯曲时由于工件受力不平 衡将会产生滑动现象，影响工件精度。
3.7补偿法
模具设计基础 第三章 弯曲工艺与弯曲模具设计
2) 校正法 校正弯曲时，在模具结构上采取措施，让校正压力集 中施加在弯曲变形区，使其塑性变形成分增加，弹性变形 成分减小，从而使回弹量减小，如图 3.8 所示。
3.8 校正法示意
模具设计ห้องสมุดไป่ตู้础 第三章 弯曲工艺与弯曲模具设计
四、弯曲件的工艺性
模具设计基础 第三章 弯曲工艺与弯曲模具设计
3．回弹 由于影响回弹的因素很多，各因素之间往往又互相影 响，因此很难实现对回弹量的精确计算和分析。在模具设 计时，对回弹量的确定大多按经验确定(也可查有关冲压资 料进行估算)，最后通过试模来修正。 在模具设计时，要尽可能消除或减小回弹的影响响(指 消除回弹对弯曲件的影响，但并不能消除弯曲件的回弹现 象)。
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。
3弯曲模具设计实例(PPT)
第二页，共四十六页。
2.1.1 弯曲变形过程分析 1. 弯曲变形过程：弯曲变形的含义、变形过程三阶段
、弯曲回弹、自由弯曲、矫正(jiǎozhèng)弯曲。 2. 弯曲变性特点：网格法、中性层 2.1.2 弯曲件质量分析
弯裂、回弹、偏移等
第三页，共四十六页。
2.1.3 弯曲件的工艺性：指弯曲件的结构形状、尺寸 、精度、材料及技术要求(yāoqiú)是否符合弯曲加工的工 艺要求(yāoqiú)。
第十九页，共四十六页。
2.2.1 弯曲模典型结构 模具设计本卷须知：a. 准确、可靠的定位，防止弯
曲中偏移；b. 弯曲结束(jiéshù)时能得到校正力；c. 成形后能方便、平安地取出；d. 考虑磨损，模具 留有修模余量。 弯曲模具分类：单工序模、连续弯曲模、复合弯曲模 和通用弯曲模。
第二十页，共四十六页。
第十页，共四十六页。
5. 增加工艺缺口、槽和工艺孔 a. 为提高精度，对于弯曲时圆角变形区侧面可以
产生畸变(jībiàn)的弯曲件，可以预先在折弯线的两端切 出工艺缺口或槽，以防止畸变(jībiàn)对弯曲件宽度尺寸 的影响。
第十一页，共四十六页。
b. 当工件局部边缘局部弯曲时，为防止弯曲局部受力 不均匀而产生变形和裂纹(liè wén)，应于线切槽或冲工艺孔 。
弯曲半径较小、材料强度较大的弯曲件时，必须对
弯曲力进行计算。
a. 自由弯曲时的弯曲力
V形弯曲件 F自=0.6Kbt²σb/(r+t)
U形弯曲件 F自=0.7Kbt²σb/(r+t)
其中：b-弯曲件宽度；t-弯曲件厚度；r-内圆
角弯曲半径；
σb-弯曲材第十七料页，共四的十六页抗。 拉强度〔Mpa〕；K-
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，
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。
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。
弯曲模具设计
6 弯曲模具设计本章内容： V形弯曲模、U形弯曲模，多角弯曲件、圆形弯曲件等复杂件弯曲成形的多工序复合弯曲模，U形弯曲模设计实例。
本章难点：复杂弯曲模的结构组成与动作过程。
6.1 简单弯曲模简单弯曲模——工作时模具通常只有一个垂直运动的单工序弯曲模。
完成的制件有单角的V形件、双角的U形件和小于90°的U形件等简单件。
6.1.1 V形件弯曲模图6.1 V 形件弯曲模 图6.2 V 形件弯曲模三维模型图6.3 V 形件压板式弯曲模图6.4 V形件折板式弯曲模(a) 开模状态 (b) 合模状态图6.5 V形件折板式弯曲模三维模型V形件折板式弯曲模6.1.2 U形件弯曲模图6.6 U形件的弯曲模图6.7 弯制夹角小于90°的U形件弯曲模弯制夹角小于90°的U形件弯曲模异形U形件弯曲模Z形件弯曲模6.1.3 通用弯曲模图6.8 通用弯曲模6.2 复杂弯曲模复杂弯曲模——在工作时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。
6.2.1 C形弯曲模图6.9 C形弯曲模图6.10 C形弯曲模立体模型(a) 弯曲初始状态 (b) U形中间弯曲状态 (c) C形最终弯曲状态图6.11 C形件弯曲动作过程四角弯曲模1四角弯曲模2异形件弯曲模6.2.2 O形件弯曲模O形件弯曲模图6.12 滑板式弯曲模图6.13 滑板式弯曲模模型(a) 初始弯曲状态 (b) 中间弯曲状态 (c) 最终弯曲状态图6.14 弯制带有耳翅的环类工件的滑板式弯曲模图6.16 圆形件自动卸料弯曲模图6.17 圆形件自动卸料弯曲模动作过程其他弯曲1其他弯曲26.3 U形弯曲件冲压实例6.3.1工艺分析及工艺方案图6.18 弯曲件材料为35钢板(退火)，板厚3mm，大批量生产该零件形状简单，批量生产，精度无特殊要求，结构不对称，应注意弯曲中的偏移问题。
该零件弯曲半径R=5mm，查表5-2可知min ，有R＞minr，故此不会弯裂。
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。
冲压模具设计与制造-弯曲工艺与模具设计
应用场景
广泛应用于手机、汽车、电视机、 计算机等产品的制造中
弯曲工艺的应用场景
个人消费品
行李车、儿童座椅、自行车座等
建筑领域
门窗、钢结构等
工业制造
吊车臂、桥架、挖掘机臂等
汽车领域
汽车车身、排气管、离合器等
弯曲工艺的优缺点
优点
• 工艺简单 • 生产效率高 • 生产成本低 • 形状可变
缺点
• 成型重量限制 • 无法实现非线性弯曲 • 弯曲角度存在最小值 • 弯曲半径限制较大
3 材料
应选择强度和韧性都较高的材料，同时应考 虑在操作过程中的磨耗性和修复性
4 可维修性
模具设计应考虑寿命和易损件，易于维修和 更换
弯曲模具的分类
按形式分类
• 单工位模 • 连续模 • 中空模 • 异形模
按应用分类
• 汽车工业专用模 • 造船业用弯管模 • 机床上安装的弯管模 • 家电制造业弯头型号模
Hale Waihona Puke 弯曲模具的设计方法常见方法
手工模拟、数值模拟、经验规律法、模拟仿真
设计步骤
1. 确定工件的几何形状 2. 计算弯曲力矩和弯曲角度 3. 准备模具的设计图纸 4. 优化模具的几何尺寸
弯曲模具对模具的要求
1 强度
模具应具有足够的强度来承受弯曲力矩和弯 曲压力的作用
2 精度
模具必须保证成型精度的要求，例如加工定 位孔及精度要求达到零误差
弯曲工艺的材料选择
常见材料
铝合金、钢材、不锈钢、镁合金 等
制造工艺
冷拔可广泛应用，热轧用于钢材 弯曲时的复合成型
板厚选择
在保证预算的前提下，尽量选择 薄板
弯曲模具的构造和原理
1
托架弯曲工艺及模具设计说明书
托架弯曲工艺及模具设计说明书单位：重庆工业职业技术学院部门：机械工程学院班级：09模具303姓名：李俊涛学号：20091023331指导老师：洪奕时间：2011-4-20前言本说明书是根据机械工程学院“关于加强高职师范学院模具教程若干意见”课程基本要求和教学进程所编写的设计说明书，遵循“理论联系实际、体现应用性、实用性、综合性和先进行，激发创新”的原则，结合模具工业的经验的基础上编写的，本设计说明书的主要特点是：1、根据模具冲压成型工艺级模具设计的工程技术应用性的实际要求，理论以“必须、够用”为度，着眼解决现场实际问题，积极吸纳新技术，体现应用性、实用性、综合性、和先进性。
2、在介绍冲压成型和计算方法的基础上，讲述常用冲压设备的选用、结构、使用、维护等方面的基础知识，客观简单分析的冲压工艺、冲压模具、冲压设备、冲压材料及冲压件质量与经济性的关系。
本书作为高职师范学院--模具专业学生及其机械类专业参考使用。
本书由重庆工业职业技术学院——机械工程学院——09模具303班李俊涛主编，机械工程学院教授洪奕给予指导，方强、方燕青等同学提出宝贵意见，在此表示深切感谢。
由于编者水平有限，书中错误和缺点在所难免，恳请广大读者批评指正。
编者2011年4月目录前言课题 (4)第一章工艺分析 (5)第二章弯曲方案 (9)第三章弯曲计算 (11)第五章模具使用说明书及维护方式 (15)第六章结束语 (17)第七章参考文献 (18)一、工艺分析1、托架件的弯曲工艺分析1、由托架件的图纸可以看出此件的形状完全对称，弯曲半径左右一致，可以很好的防止弯曲变形时坯料受力不均匀而产生偏移，故适合弯曲成型。
2、查书P203知，08冷扎钢板适合弯曲成型。
3、弯边高度取值h1＞r+2t 1.5＜1.5+2×1.5=4.5 所以υ=5mm 的半径孔距离宽为25的弯边的弯边高度不适合弯曲，所以应先弯曲然后再冲υ=5mm的孔；对于孔υ=10mm，h2＞r+2t，7.5＞1.5+2×1.5=4.5，故此边可以先冲孔再弯曲。
弯曲模具设计实例
弯曲模具设计实例《弯曲模具设计实例》一、模具基本结构及设计要领1.模具结构：弯曲模具是由上、下模、位模、形成座、导向座和台车组成的辊圆模具。
弯曲模具的上模和下模是由侧辊、芯辊、护辊和台座组成，位模由位模座和台车组成。
导向座由导向轴和支撑座组成。
2. 设计要领：（1）根据工件的材料和尺寸，选择合适的材料和形状，并确定模具各部分的装配尺寸，确定各部分的定位方式。
（2）确定模具结构，设计模具上、下模、位模、形成座、导向座等部分的结构。
（3）根据总体尺寸，制作模具制作图，确定模具各部件的尺寸及加工方式。
（4）确定模具的运行系统，确定模具的运行参数。
（5）确定工序的装配方式，以及模具的拆装方式。
二、模具设计实例1.模具简要参数模具简要参数如下：模具类型：弯曲模具模具材料：铸钢工件材料：铸钢工件尺寸：300mm*300mm*50mm2.模具设计（1）上、下模设计：模具上、下模由侧辊、芯辊、护辊和台座组成。
侧辊采用4个双面槽，台座采用金属冲夹紧的方式。
侧辊上安装有2个芯辊，芯辊上设有两个弹性护芯，形成座可根据工件的形状进行绘制，形成座上安放1根导向轴，导向座上可安装2个弹性支撑座，保证工件精确地弯曲形状。
（2）位模设计：位模由位模座、台车及导向轴等组成，台车内根据模具的尺寸，合理安放工件，并在位模座上设有专用的定位接口，保证工件的定位准确。
（3）模具运行系统设计：模具的运行系统由上、下模侧辊驱动、位模导向座驱动以及台车滑动驱动组成。
其中，上、下模侧辊驱动采用球形万向节及滚珠丝杠驱动的方式；位模台车采用滑块、滑轮及细导轨驱动的方式；台车滑动驱动采用伺服电机及滑动轴承的方式。
弯曲模模具设计
弯曲模模具设计弯曲模模具设计是一种常用于金属加工行业的模具设计方式，其主要功能是用于弯曲金属材料工件的加工，从而形成各种形状的工业制品。
与传统的模具设计方式相比，弯曲模具设计具有设计精度高、生产效率高等优势，受到了越来越多厂商和企业的青睐。
1. 弯曲模模具的概述弯曲模模具主要由上、下模两部分组成，上模和下模均分别设置了凹槽和凸轮，并且凸轮与凹槽紧密配合。
在金属材料弯曲加工时，将金属材料放在两个模具之间，通过模具上凸轮与凹槽的剪切作用，将金属材料弯曲成需要的形状。
弯曲模模具具有结构简单、加工方便、成本低等特点，因此被广泛应用于金属加工行业。
2. 弯曲模模具的设计要点弯曲模模具的设计需要考虑以下几个方面：（1）磨具选用。
弯曲模模具的磨具应选择硬度高、耐磨性好的材料制作，以确保使用寿命长。
（2）弯曲半径的控制。
弯曲半径是弯曲模模具最为核心的设计要素之一，在设计时需要针对不同的金属材料弯曲半径进行精确控制，以确保弯曲加工后符合生产要求。
（3）凸轮和凹槽的设计。
凸轮和凹槽是弯曲模模具最为重要的组成部分之一，需要设计成互相匹配的形状。
同时，凸轮和凹槽的大小也需要根据弯曲的材料厚度和弯曲半径进行定制。
（4）模具的材料和硬度。
弯曲模模具需要具有高强度、高硬度和高韧性，以便在弯曲加工中经受住复杂的机械力和磨损。
3. 弯曲模模具的制造工艺弯曲模模具的制造主要分为以下几个步骤：（1）设计制图。
在制造弯曲模模具前需要对其进行精确的设计和绘制，建立出完整的工程文件。
（2）材料采购。
制造弯曲模模具需要使用高强度、高硬度和高韧性的材料，材料的选用需要根据需要弯曲的金属材料，弯曲半径和弯曲角度等进行合理选择。
（3）零件加工。
根据设计图纸进行部件的加工，材料切割、粗加工、精加工、电火花加工、刻度等工序的执行。
（4）零件组装。
完成部件的加工后，进行总体组装，同时进行工装和夹具的制作。
（5）调试命令。
进行弯曲模模具的调试、调整和试运行，以确保最终产品的质量和稳定性。
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。
模具毕业设计11Z形件弯曲模设计说明书
学校冲压模具课程设计说明书——Z形件弯曲模设计院系机械系班级模具班学生姓名同组成员指导教师完成日期年7 月7 日零件简图:如右图所示生产批量:大批量材料:Q235材料厚度:1.5mm1.冲压件工艺分析该工件只有切断和弯曲两个工序,材料Q235钢为软材料,在弯曲时应有一定的凸凹模间隙.工件的尺寸全部为自由公差,可看作IT14级,尺寸精度较低,普通弯曲就能满足要求.2.冲压方案的确定该工件包括切断和弯曲两个工序,可以有以下几种方案:方案一:先切断,后弯曲.采用单工序模生产;方案二:切断___弯曲复合冲压.采用复合模生产;方案一模具结构简单,但需要两道工序两副模具,生产效率低,难以满足该工件大批量生产要求;方案二需一副模具,生产效率高,尽管模具结构较方案一复杂,但由于零件几何形状简单,模具制造并不困难.通过对上述方案的分析比较,该工件的冲压生产采用方案二为佳.3.主要设计计算(1)毛坯尺寸计算工件弯曲半径r>0.5t,故坯料展开尺寸公式为：L Z=L直1+ L直2 +L直3 +L弯1+ L弯2查表3.4.1，当r/t=2.5,x=0.39.L直1=14-r-t=14-4-1.5=8.5mm,L直2=40-2t-2r=29mm,L弯1=∏α/180(r+xt)=3.14×90(4+0.39×1.5)/180=7.1984mm, 故L Z=8.5+29+8.5+7.1984+7.1984=60.3968mm(2)排样及相关计算采用直排，且无废料。
坯料尺寸为60.40mm×16mm.查板材标准，选用冲压力的计算落料力：F落=KLtτb=10920 N τb=350MPa弯曲力：F自=6.6KBt2σb/r+t=2042.182 N σb=400MPaF校=AP=19600 N顶件力或压料力： FD =0.5 F自=1021.91 N压力机公称压力： F压=1.2 F校=23520 N(3)冲压工序力计算根据冲压工艺总力计算结果，并结合工件高度，初选开式固定台压力机JH21-25.(4)工作部分尺寸计算①凸模圆角半径： rT=4mm工作相对弯曲半径r/t较小，故凸模圆角半径rT等于工件的弯曲半径。
U型弯曲件弯曲模设计
xxxx学院毕业设计系部：指导老师：专业：模具设计与制造班级：小组号：组长：同组人：日期：年月日前言模具设计毕业论文成形加工是现代工业生产中应用广泛的优质、高效、低耗、适应性很强的生产技术，或称成型工具、成型工装产品，是技术含量高、附加值高、使用广泛的新技术产品，是价值很高的社会财富。
模具设计毕业论文由于模具生产技术的现代化，在现代工业生产中，模具已广泛应用于电动机和电器产品、电子计算机产品、仪表、家用电器产品与办公设备、汽车、军械、通用机械等产品的生产中。
模具技术水平的高低，模具设计毕业论文已成为衡量一个国家制造水平高低的重要标志，并在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。
目前，随着汽车及轻工业的迅速发展，模具设计制造日益受到人们的广泛关注，已成为一个行业。
将高新技术应用于模具设计与制造，已成为快速制造优质模具的有力保证：1）、CAD/DAE/CAM的广泛应用，显示了用信息技术带动和提升模具工业的优越性。
在欧美，CAD/DAE/CAM已成为模具企业普遍应用的技术。
在CAD的应用方面，已经超越了甩掉图板、二维绘图的初级阶段，目前3D设计已达到了70℅--89℅，PRO/E、UG、CIMATRON 等软件的应用很普遍。
2）、为了缩短制造周期，提高市场竞争力，普遍采用高速切削加工技术。
3）、快速成型技术与快速制模技术获得普遍应用。
有SLA、SLS、FDM、LOM等各种类型的快速成型设备。
目录绪论 (4)第1章工艺方案的确定 (5)1．1零件分析 (5)1．2工艺方案的确定及模具结构形式的选择 (5)1．3工序图尺寸分析 (5)1．4排样和材料利用率的计算 (6)第2章有关弯曲工艺计算 (8)2.1 毛坯尺寸的计算 (8)2.2 弯曲力的计算 (8)2.3 弯曲凸凹模的间隙 (8)2.4 凸、凹模宽度尺寸计算 (9)2.5 凸模圆角半径 (9)2.6 凹模圆角半径 (10)2.7 弯曲凹模外形和尺寸的确定 (10)2.8 选择上、下模座及模柄 (10)2.9 垫板、凸模固定板 (11)2.10 闭合高度 (11)2.11 螺钉、销钉的选择 (12)2．12绘制模具总图及零件图 (12)第三章小结 (15)参考文献 (16)绪论自20世纪80年代以来，我国的经济逐渐起飞，也为模具产业的发展提供了巨大的动力。
弯曲模具设计
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。
图6.21 U形件弯 曲模
3. 模具结构设计 毛坯由顶件板上
0.8t
0.8t
1.5t
1.0t
1.0t
1.7t
1.3t
1.3t
2.0t
Cr18Ni9
1.0t
磷铜
—
半硬黄铜
0.1t
软黄铜
0.1t
纯铜
0.1t
铝
0.1t
2.0t
3.0t
4.0t
—
1.0t
3.0t
0.35t
0.5t
1.2t
0.35t
0.35t
0.8t
0.35t
1.0t
2.0t
0.35t
0.5t
1.0t
复杂的V形件折板式弯曲模
V形件折板式弯曲模， 两块活动凹模与芯轴相连， 并可沿支架的长槽上下滑动。
V形件折板弯曲模
两块定位板分别固定在两活动凹模上。 活动凹模下方有可浮动的顶杆。
模柄 凸模
靠板 铰链
定位板
下模座
工件 支架
U形件的 上模座
弯曲模。
U 毛坯用定 位板定位，
形 压料板与
顶杆
凸模将毛坯 下模座
r/t
V 形弯曲
r/t
U 形弯曲
表5-6
表 5-6 层位移系数 值
0.5 以下 0.5～1.5 1.5～3.0
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弯曲模具设计说明书--保持架异向弯曲工序模具设计
姓名：***
学号：***
班级：***
指导老师：***
日期：2014/12/27
目录
1. 设计的目的和意义 (2)
2. 弯曲零件图及工艺 (3)
2.1. 弯曲零件图 (3)
2.2. 工艺分析 (3)
2.3. 材料分析 (4)
2.4. 模具简图 (4)
3. 弯曲力的计算 (9)
4. 校正弯曲力的计算 (9)
5. 弹顶器的计算 (10)
6. 回弹量的计算 (10)
7. 弯曲模结构设计和装配图总图 (11)
8. 弯曲模凸模、凹模设计 (12)
9. 结论 (13)
10. 参考文献 (13)
1.设计的目的和意义
本设计书旨在设计出保持架中间工序的弯曲模，保持架为多部位弯曲结构，采用冲压弯曲工艺可以方便快捷高效地进行生产，且品质益于保证，节省成本。
保持架采用单工序模冲压，需要三道工序，工艺简单，生产效率高。
此模具是保持架三道工序（a 落料 b 异向弯曲 c 最终弯曲）三步中的第二步，是成型最关键的一步。
2.弯曲零件图及工艺
2.1.弯曲零件图
零件名称：保持架
生产批量：中批量
材料： 20钢，厚0.5mm
零件图：如图1
图1 保持架零件图
2.2.工艺分析
保持架采用单工序模冲压，需要三道工序，分别为落料、异向弯曲、最终弯曲。
每道工序各用一套模具。
本设计书主要介绍了中间工序-异向弯曲工序模具的设计。
异向弯曲工序的工件如图2所示。
工件左右对称，共有8条弯曲线。
其中字母a, b, c, d, e为此弯曲工序的弯曲线。
图2 异向弯曲工序工件
2.3.材料分析
此工件材料为20钢（GB/T 699-1999），冷变形塑性高、一般供弯曲、压延、弯边和锤拱等加工切削加工性冷拔或正火状态较退火状态好、一般用于制造受力不大而韧性要求高的。
该钢属于优质低碳碳素钢，冷挤压、渗碳淬硬钢。
该钢强度低，韧性、塑性和焊接性均好。
抗拉强度为355~500MPa，伸长率≥24%。
2.4.模具简图
图3是保持架零件图，图4是此弯曲工序的成品图，图5为此工序模具的设计装配图，图6是保持架模具凹模零件图，图7是保持架模具凸模零件图，图8是凹模垫板工程图，图9是凹模固定板工程图，图10是凸模垫板工程图，图11是凸模固定板工程图。
图3 保持架零件图
图4 异向弯曲工序工件
图5 保持架模具装配图
图6 保持架凹模
图7 保持架凸模
图8 凹模垫板工程图
图9 凹模固定板工程图
图10 凸模垫板工程图
图11 凸模固定板工程图
3.
弯曲力的计算
工件共有8条弯曲线，而且都是自由弯曲。
查表知道，V 形件自由弯曲经验公式：
当弯曲内半径r 取0.1t 时，则每处的弯曲力为：
kN t r Bt F b
4909.1)
5.05.01.0(1000410
5.08)(1000221=+⨯⨯⨯⨯=+=σ
这样的弯曲共有六条，再加上两边的两条宽度为4mm 弯曲，总计弯曲力为：
kN F z 4363.104909.164909.1=+⨯=
4.
校正弯曲力的计算
A F q =校
查表知道，q 取值为30Mp ；A 按水平面的投影计算为2472)814(4856mm A =-⨯+⨯=，所以：
kN 416.1N 1416047230==⨯=校F
故得到弯曲所需力为kN 8523.11kN 416.1kN 4363.10=+=+校F F z 。
可根据弯曲所需力选择压力机、模架、模柄等设备和标准件。
我选择的标准件有GB/T 2862.1-81模柄、GB/T 2856.1上模座、GB/T 2856.2下模座、GB/T 117-2000 销钉、GB/T 5782-2000螺栓。
5.
弹顶器的计算
弹顶器的作用是将弯曲后的工件顶出凸模，由于所需的顶出力很小，在突耳的弯曲过程中，弹顶器的力不宜太大，应当小于单边的弯曲力，否则弹顶器将压弯工件，是工件在直边部位出现变形。
查表 “常用压缩弹簧基本性能”选用圆柱螺旋压缩弹簧，其中经2D =14mm ， 钢丝直径mm d 2.1=， 最大工作负荷N F n 3.41=，最大单圈变形量mm f n 575.5=，节距mm t 44.7=。
由工件主视图可以看出，弹顶器的工作行程需要有
mm mm mm f x 2.1062.4=+=
弹簧有效圈数3=n 圈，最大变形量mm mm f n f n 73.16575.531=⨯=⨯=。
弹簧预先压缩量选为mm f 80=。
弹簧的弹性系数K 可按下述估算：
MPa MPa nf F K n n 47.2575
.533
.41=⨯==
则弹簧预紧力为
N N Kf F 76.19847.200=⨯==
下止点时弹簧弹顶力为
N N Kf F x 2.252.1047.21=⨯==
此值远小于e 处的弯曲力，故符合要求。
6.
回弹量的计算
零件图中队弯曲半径的大小没有要求，为了减少回弹，弯曲半径尽量选择小一些。
关于弯曲线与纤维线的方向，在b 、c 、d 点属于垂直方向，在e 点属于平行方向。
材料为正火状态，最小弯曲半径的值选取分别为0.1t 、0.5t 。
取在b 、c 、d 点的弯曲半径为0.05mm ，在e 点弯曲半径为0.25mm 。
确定各弯曲线上的回弹量采用查表法，d 点弯曲角大约是155°，由表 查出r/t 值为0.05/0.5=0.1, 回弹角小于0.30°。
c 点的弯曲角是指R3圆弧在c 点的切线与cd 的夹角，其角度值用作图法求出约为81°。
查表并采用插值法得出回弹角
约为1.40°。
用同样的方法得出b点回弹角约为1.45°。
R3圆弧段弯曲后产生的回弹有两个影响：其一圆弧曲率变大，其二影响ab段的角度。
对于前者，r/t<(5~8)时，忽略不计；对于后者，经过查表和计算得到回弹角为6°，平分到b、c两点各3°。
所以如图是补偿前后曲线。
图12 弯曲角度回弹补偿
7.弯曲模结构设计和装配图总图
模具总体结构如图9所示，采用对角导柱模架，凸模用凸模固定板固定。
下模部分有凸模、凹模固定板、垫板和下模座组成。
模座下面装有弹顶器，弹顶器通过两个杆传递到顶件块上。
坯料在弯曲过程中极易滑动，要采用定位措施。
本工件中部有两个突耳，在凹模对应部位设置沟槽，冲压时突耳始终处于沟槽内，用这个办法实现料的定位。
模具工作过程是将落料后的坯料放在凹模上，并使中部的两个突耳进入凹模固定板的槽中。
当模具下行时，凸模中部和顶块压住坯料的突耳，使坯料准确定位在槽内。
模具继续下行，使各部弯曲逐渐成型。
上模回程时，弹顶器通过顶件块将工件顶出。
图13 保持架弯曲模具装配图
8. 弯曲模凸模、凹模设计
凸模和凹模都采用镶嵌结构，这样便于采用线切割加工。
凸模和凹模波浪部分均按照回弹补偿角度设计。
凸模用凸模固定板和螺钉固定。
凸模中用于两突耳处弯曲的凹模，与其对应凸模间隙由式
t n Z )1(2+=计算。
查表的间隙系数n=0.05，则单边间隙为0.525mm 。
凸模和凹模均采用Cr12制造，热处理硬度为62~64HRC 。
如图所示，(a)、(b)分别为凸模、凹模。
图14 凸、凹模示意图
9.结论
通过模具设计这门课，了解了模具在工业生产中起到的巨大作用，特别是车辆工程和模具有着特别大的联系，汽车覆盖件几乎全部都是采用模具生产，所以才会有大街上那么多漂亮的汽车。
不仅如此，我们还系统地学习了金属模具的结构和设计以及塑料模具的结构和设计，了解了模具的设计过程，再通过自己进行此保持架模具的设计，比较系统的掌握了弯曲模的设计步骤和设计要点。
虽然仅仅是一点皮毛，但是已经切身体会到了模具在工业生产中所起的巨大作用。
模具是一种效率较高，精度较高，技术含量较大的生产工艺，在汽车工业、飞机工业以及家用电器方面甚至小到勺子杯子的生产起着不可忽视的作用，是当今社会不可缺少的生产工艺，为社会发展带来巨大进步。
10.参考文献
1.林承全，胡绍平，冲压模具课程设计指导与范例，北京，化学工业出版社，2008.1
2.周树银，王振云.冲压模具设计及主要零部件加工.第三版.北京理工大学出版社.2008
3.二代龙震工作室.冲压模具基础教程.清华大学出版社.2010
4.周本凯.冲压模具设计实践100例.北京：化学工业出版社，2008。