弯曲模设计
弯曲模具设计
状的变化情况,可以看出弯曲变形的特点。
第三章弯曲模具设计
图3-3板料弯曲前后网格的变化
第三章弯曲模具设计 (1)通过对网格的观察, 原来的正方形网格变成了扇形。 靠近圆角部分的直边有少量变形,而其余直角部分的网格仍保
持原状,没有变形,说明弯曲变形的区域主要发生在弯曲圆角部
第三章弯曲模具设计 (4)对于低塑性材料或厚料,可采用加热弯曲。 (5)采取两次弯曲的工艺方法,即第一次弯曲采用较大的相 对弯曲半径,中间退火后再按零件要求的相对弯曲半径进行弯 曲。这样就使变形区域扩大,每次弯曲的变形程度减小,从而减 小了外层材料的伸长率。 (6)对于较厚板料的弯曲,如果结构允许,可采取先在弯角
内侧开出工艺槽后再进行弯曲, 如图3-7(a)、(b)所示。对
构、弯曲模工作零件设计等。
第三章弯曲模具设计
学习目的与要求：
1． 了解弯曲变形规律及弯曲件质量影响因素；
2． 掌握弯曲工艺计算方法。 3． 掌握弯曲工艺性分析与工艺设计方法； 4． 认识弯曲模典型结构及特点，掌握弯曲模工作零件设计 方法； 5． 掌握弯曲工艺与弯曲模设计的方法和步骤。
第三章弯曲模具设计
第三章弯曲模具设计 3.1.2弯曲件的质量分析 由于弯曲变形区域应力和应变分布的性质、大小和表面形
态各不相同，加上摩擦阻力等因素，弯曲件在实际生产中容易
出现诸如：弯裂、回弹、偏移与翘曲等质量问题。 1.弯裂及其控制 弯曲时板料的外侧受到拉伸力作用,当外侧的拉伸应力超 过材料的抗拉极限时,板料的外侧就将产生裂纹,此种现象称为
第三章弯曲模具设计
第三章弯曲模具设计
3.1 弯曲工艺 3.2 弯曲模典型结构及工作零件的设计 3.3 设计实例 习题
弯曲模设计说明书
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～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。
不同尺寸U形件弯曲模设计
２ Ｕ形件 的弯 曲工艺
弯曲出合格的ｕ 形件要从 以下几个方面考虑 ：
２ ． １ 弯 曲件 的工 艺性
弯 曲件的工艺性是 指弯 曲件 的形状 、尺寸 、材料的选用及技术要 求等是否满足弯 曲加工的工艺要求 ，良好 的冲压工艺性的弯曲件不仅 能提高工件质量 ，减少废品 ，而且 能简化工艺和模具的结构 ，降低材 料消耗 。
圈２
弯曲的板料是冷扎钢板 ，经多次扎制板面内的力学性能呈现 出很 强的方向性 ，如下图所示。
长方体 垫铁 （ 图３） ３ ． ２ 工作 原 理
，弩 龃蠖富尚
茸轧 茼誊翁
ｂ窜曲蛾 向 与轧制宵搿平行
如图 （ ２ ） 所示弯 曲模根据零件成形时所需 的弯曲力可使用于不同 规格和 吨位 的压力机上 ，工作前先选用适 当的凸模好压料块 （ 依长度 Ｔ 、端 口 宽度Ｄ、 料厚ｔ 而定 ） ，使之紧固，并把螺钉１ ０ 和螺｝ Ｔ １ ２ 放松 ， 使上模可调垫块９ 和下模可调垫块 １ ４ 可以上下滑动 ， 然后根据工件需要
煤矿采空区是指在煤矿作业过程 中，将地下煤炭或煤矸石等开采 完成后 留下 的空洞或空腔 ， 未 知的采 空区会 给煤矿 的安全生产造成严 重威胁 。 目前 ， 采 空区的探测 方法大体 分为现 场调查 、物探 与钻探 等 方法 。在 实际工作中 ，通常是首先收集 相关 资料和进行现场调查 ，然 后 利用各种物探方法进行探测 ，最后对典型区域以钻探方法来验证 、 修 正，使得物探 资料解释更符合实际地质情况【 １ 】 。 Ｅ Ｈ － ４ 电磁成像系统 （ 简称Ｅ Ｈ ’ ４ 系统 ），是 由美国Ｇ Ｅ Ｏ Ｍ Ｅ Ｔ Ｒ Ｉ Ｃ Ｓ 和 Ｅ Ｍ 司联合生产 ，采用 了最新 的数 字信号处理器 的硬 、软件装置 。 该系统属于人工 电磁场源与天然电磁场源相结合的一种大地电磁测 深 系统 ．是 目前国际上先进 的电磁法勘探手段之一 。近年来 ， Ｅ Ｈ － ４ 电磁 成像系统在寻找矿产资源 ，地下水 ，探测地质构造 、采空区等方面有 了很多的应用 ，并且取得 了很好的效果 。
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。
模具毕业设计115塑料闸瓦钢背弯曲模设计
目录摘要 (2)前言 (3)1.弯曲工艺性分析 (4)1.1分析零件的冲压工艺性并确定工艺方案 (4)1.2弯曲件的工艺性 (4)1.3最小相对弯曲半径的确定 (5)2.弯曲件的结构工艺性分析 (7)2.1.最小弯曲半径 (7)2.2.弯曲件形状与尺寸的对称性 (7)3.改进零件的结构设计 (8)3.1采用热处理工艺 (8)3.2从模具结构采取措施 (8)4.弯曲工艺力的计算 (10)4.1.自由弯曲时的弯曲力的计算公式： (10)4.2.校正弯曲时的弯曲力 (10)4.3顶件和压料力 (11)4.4.压力机吨位的确定 (11)5.毛坯尺寸及回弹量的计算的计算 (12)5.1毛坯尺寸 (12)5.2确定毛坯的尺寸 (13)5.3回弹量的计算 (13)6.弯曲模主要工作零件结构参数的确定 (15)6.1弯曲凸模和凹模的圆角半径 (15)6.2凹模工作部分深度 (15)6.3弯曲凹、凸模的间隙 (16)7.弯曲件弯曲工序的安排 (17)7.1工序安排 (17)8.模具总体设计 (18)8.1模具主要零部件的设计 (18)8.2弯曲设备的选择 (21)8.3选定设备 (21)8.4绘制模具总图 (21)8.5绘制模具非标准零件图 (23)9.1模具类型的选择： (25)9.2定位方式的选择 (25)9.3卸料﹑出件方式的选择 (25)10.模具材料的选用及其他零部件的设计 (27)10.1模具材料的选用 (27)10.2模具零件加工工艺 (28)11、模具的装配和冲裁模具的试冲 (30)11.1模具的装配 (30)11.2弯曲模具的调试 (30)总结 (33)致谢 (34)参考文献 (35)1摘要我所设计的是塑料闸瓦钢背，这套模具是弯曲模，属于冲压模具的一种，但比起冲压模，本套模具突出了弯曲模的特点，而且包括冲压模，这里主要探讨的是根据工件批量大的特点，经过改进的一种高效率的模具，即采用能一次成形的转轴式压弯模。
弯曲模结构设计
弯曲工艺与弯曲模设计
弯曲模结构设计
二、弯曲模工作部分尺寸的设计
4.凸、凹模间隙 V形弯曲模的凸、凹模间隙是靠调整压机的闭合高度来控
制的，设计时可以不考虑。
U形件弯曲模的凸、凹模单边间隙一般可按下式计算：
Z / 2 tmax Ct t Ct
式中 C——间隙系数，可查表3.9.4。
当工件精度要求较高时，其间隙应适当缩小，取Z/2＝t。
（１）尺寸标注在外形上
（2）尺寸标注在外形上
凹模尺寸 LA
Lmax 0.75
A 0
凸模尺寸
LT
(LAZ)源自0 T凸模尺寸 凹模尺寸
LT
(Lmin
0.75)
0 T
LA
(LT
Z)A 0
式中
T A——凸、凹模的制造公差，可采用ＩＴ7～ＩＴ9级精度， 一般取凸模的精度比凹模精度高一级。
弯曲工艺与弯曲模设计
1.凸模圆角半径 当工件的相对弯曲半径ｒ/ｔ较小时，凸模圆角半径 rT
取等于工件的弯曲半径ｒ，但不应小于表3.2.2所列的最小弯 曲半径值rmin。
当ｒ/ｔ＞10时，则应考虑回弹，将凸模圆角半径rT 加以修正。
弯曲工艺与弯曲模设计
弯曲模结构设计
二、弯曲模工作部分尺寸的设计
2.凹模圆角半径
凹模两边的圆角半径应一致，否则在弯曲时坯料会发生偏移。
弯曲工艺与弯曲模设计
弯曲模结构设计
二、弯曲模工作部分尺寸的设计
5.U形件弯曲凸、凹模横向尺寸及公差
决定原则：
工件标注外形尺寸时，应以凹模为基准件，间隙取在凸 模上。
工件标注内形尺寸时，应以凸模为基准件，间隙取在凹 模上。
弯曲工艺与弯曲模设计
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-
精选弯曲工艺与弯曲模设计
3.弯曲件的直边高度
直边高度H过小，那么直边在弯曲模上支承的长度也过小，不易形成足够的弯矩，弯曲件的形状难以控制。
如果
可加大直边高度，待弯曲成形后，再将直边的高出部分切除。
当弯曲边带有斜度时，应保证
图 4-9 直边高度要求
4.弯曲件孔边距
图 4-10 弯曲件孔边距
图 4-11 防止孔变形的措施
（5）弯曲校正力。 弯曲校正力愈大，塑性变形程度愈大，回弹愈小。
3．减小回弹的措施
1）补偿法
预先估算或试验出工件弯曲后的回弹量，在设计模具时，使弯曲件的变形量超过原设计量，工件回弹后就得到所需要的正确形状。
图 4-30 补偿法示意图
2）校正法
图 4-31 校正法示意图
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。
2.弹-塑性弯曲阶段
促使材料塑性变形的弯曲力矩是逐渐增大的。由于弯曲力臂l逐渐减小，因此弯曲力处于不断上升的趋势。凸模继续下行，板料与凸模V形斜面接触后被后向弯曲。
后向弯曲
3. 塑性弯曲阶段
当凸模到达下止点时，毛坯被紧紧地压在凸模与凹模之间，使毛坯内侧弯曲半径与凸模的弯曲半径吻合，完成弯曲过程，变形由弹—塑性弯曲过渡到塑性弯曲。
2.工序安排方法
（1）简单形状一次弯曲成形
图 4-36 一道工序弯曲成形
（2）复杂形状，一般采用两次或多次弯曲成形
图 4-37 二道工序弯曲成形
图 4-38 三道工序弯曲成形
（3）对于某些结构不对称的零件，采用弯曲后再切开的方法
图 4-39 成对弯曲成形
（4）弯曲件有高精度孔时，采用先弯曲后冲孔的方法
4.4.2 弯曲力的计算
第3节冲压模具设计——弯曲模方案
本节主要内容： 一.弯曲加工原理 二.弯曲模具设计程序
一.弯曲加工原理
弯曲：在冲压力的作用下，把平板坯料弯折成一 定角度和形状的一种塑性成型工艺。 ? 分类：压弯、折弯、扭弯、滚弯和拉弯。
? 弯曲模：弯曲工艺使用的冲模。
压弯的典型形状： 典型压弯工件：
弯曲过程及工作原理
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。
2.弯曲件的工序安排
（1）简单弯曲件可一次弯曲成形，如 V形件、U形件、 Z形件；复杂弯曲件需二次或多次弯曲成形，但尺寸 小、材料薄、形状较复杂的弹性接触件最好一次复 合弯曲成形。
（2）非对称弯曲件应尽可能采用成对弯曲；
人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。
Ｚ形件复合弯曲模
8.5 圆筒形件弯曲 一般分两次成形 第一次成形
第二次成形
大圆形件弯曲模 适用于圆筒直径 d≥20mm的大圆
一次成形
转动凹模弯曲模
小圆形件弯曲模 适合d≤５mm 的小圆形件
8.6 铰链件弯曲 一般分两次成形
9 弯曲件成形模具总体结构设计
9.1 排样与材料纹向 实例分析：弹簧接触片
L ? ? L直 ? ? S弧
2.无圆角弯曲或弯曲半径 r<0.5t的弯曲件 毛坯尺寸可用下表所列经验公式。
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。
U形弯曲模设计课程设计
U形弯曲模设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解U形弯曲模的基本概念，掌握其设计原理和关键参数。
2. 学生能描述U形弯曲模在不同材料中的应用，并了解其优缺点。
3. 学生掌握U形弯曲模的设计流程，能够运用相关公式进行计算。
技能目标：1. 学生能够运用CAD软件进行U形弯曲模的设计，并生成相应的图纸。
2. 学生能够运用仿真软件对U形弯曲模进行模拟分析，优化设计方案。
3. 学生具备一定的团队合作能力，能够在项目中发挥各自优势，共同完成设计任务。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对机械设计专业的热爱，增强对U形弯曲模设计的好奇心和探索欲。
2. 学生树立正确的工程观念，认识到设计过程中严谨、细致的重要性。
3. 学生在团队协作中，培养沟通、交流和解决问题的能力，形成积极向上的学习氛围。
本课程针对高年级学生，结合学科特点和教学要求，注重理论知识与实践技能的结合，旨在培养学生具备独立设计和优化U形弯曲模的能力。
通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于实际工程问题，为将来的职业生涯打下坚实基础。
1. U形弯曲模基本概念：讲解U形弯曲模的定义、分类及其在金属塑性加工中的应用。
参考教材章节：第3章“弯曲工艺及模具设计”2. U形弯曲模设计原理：分析U形弯曲模的设计原理，包括弯曲力、回弹角、模具结构等关键因素。
参考教材章节：第3章“弯曲模具设计原理”3. U形弯曲模设计流程：介绍U形弯曲模的设计流程，包括模具结构设计、参数计算、材料选择等。
参考教材章节：第4章“弯曲模具设计流程”4. CAD软件在U形弯曲模设计中的应用：讲解CAD软件在U形弯曲模设计中的具体应用，如绘制模具零件图、装配图等。
参考教材章节：第5章“CAD技术在模具设计中的应用”5. 仿真软件在U形弯曲模设计中的应用：介绍仿真软件在U形弯曲模设计中的应用，包括模拟分析、优化设计等。
参考教材章节：第6章“仿真技术在模具设计中的应用”6. U形弯曲模设计实例分析：分析典型U形弯曲模设计实例，使学生能够将所学知识应用于实际设计中。
弯曲模工作部分的设计计算
3 活动式弯曲模
几个简单的弯曲工序复合在一套模具中。
利用凹模(或凸模)的摆动、转动或滑动，实现 毛坯的弯曲加工。
4 级进弯曲模
将冲裁、弯曲、切断等工序布置在同一模具上， 实现级进工艺成形。
Bd=Bp+2C
式中 B—弯曲件基本尺寸 △—弯曲件制造公差； δp 、δd——凸、凹模制造公差
二、弯曲模的典型结构
1 敞开式弯曲模
结构简单，制造方便，通用性强； 但毛坯弯曲时容易窜动，不易保证零件精度。
2 有压料装置的弯曲模
工作时凸模和下顶板压紧毛坯，防止其产生移 动。
毛坯上加工孔，辅之定位销，效果更好。
弯曲模工作部分的设计计算
一、弯曲模作部分的尺寸计算
弯曲模工作部分的尺寸： 指凸模、凹模的圆角半径和凹模的深度； U形件的弯曲模还有凸、凹模之间的间隙及模 具宽度尺寸等。
1 凸凹模的圆角半径
凸模的圆角半径rp等于弯曲件内侧的圆角半径r， 但不能小于材料允许的最小弯曲半径rmin。
如果r<rmin，弯曲时应取rp≥rmin。随后增加一 道校正工序，校正模的rp=r；
否则，凹模深度可小于零件高度。
3 凸、凹模间隙
弯曲V形件时，凸、凹模之间的间隙靠调整压 力机的闭合高度来控制。
U形件弯曲，必须合理选择凸、凹模间隙。 间隙过大，则回弹大不易保证工件精度。
间隙过小，会使零件边部壁厚减薄，降低模具 寿命，且弯曲力大。
4 模具宽度尺寸
弯曲件宽度尺寸标注在工件外侧时，以凹模为基 准，先确定凹模尺寸。考虑到模具磨损和弯曲件 的回弹，凹模宽度尺寸为：
当弯曲件内侧的圆角半径较大时(r／t>10)，必 须考虑回弹，修正凸模圆角半径。
凹模的圆角半径rd根据板材的厚度t选取： t≥2mm， rd=(3~6)t
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。
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。
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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弯曲模设计与制造一、零件工艺分析工件托架如图所示，材料08冷轧钢板、料厚1.5mm。
生产批量，2万件/年。
其工艺分析内容如下：1、材料分析08冷轧钢含碳量低，强度低，塑性好，具有良好的冲压弯曲成型性能。
2、结构分析零件结构简单，左右对称，对弯曲成性较为有利。
可查得此材料所允许的最小弯曲半径r=0.4t=0.6mm,而零件弯曲半径r＝1.5mm＞m in0.6mm，故不会弯裂。
另外，零件上的孔位于变形区之外和弯曲件中心区域，所以弯曲时孔不会变形，所以可以先冲孔后弯曲。
计算零件相对弯曲半径r/t=1.5/1.5=1＜1.5，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，采用较正弯曲来控制角度回弹。
3、精度分析零件上有3个尺寸公差要求，由公差表差得其公差等级要求属于IT9.其余为未标注公差尺寸也均按IT14选取。
所以普通弯曲和冲裁即可满足零件的精度要求。
4、由以上分析可知，该零件冲压工艺性良好，可以冲裁和弯曲。
二、工艺方案的方案零件为U形四直角弯曲件，该零件的生产包括冲孔、落料和弯曲三个基本工序，可有以下三种工艺方案：方案一：先落料，后冲孔，再弯曲，然后再冲孔，采用四套单工序模生产。
方案二：先落料－冲孔复合冲压，后弯曲，再冲孔，采用复合模和单工序弯曲模生产，简单冲孔模。
方案三：先冲孔－落料连续冲压，后弯曲，再冲孔，采用级进模和单工序弯曲模生产。
方案一模具结构简单，需要四道工序、四套模具，生产效率较低。
方案二需三副模具，采用复合模生产只冲裁中心φ10孔，弯曲后再冲裁4xφ5孔，并且用复合模生产的冲压件形位精度和尺寸精度易保证，生产效率较高。
宜采用复合冲压工序。
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。
其模具制造、安装较复合模略复杂。
但弯曲时由于孔边与直壁的距离不满足L≥R+0.5t，所以零件受冲孔凸模水平推力会折断。
通过以上述三种方案的综合分析比较，该件的冲压生产采用方案二为佳。
三、零件工艺计算1、弯曲工艺计算⑴坯尺寸计算对于r＞0.4t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＝0.41，所以坯料展开长度为LZ=2x7.5+2x25.5+22+2π(1.5+0.41x1.5)≈101.4mm由于零件宽度尺寸为30mm，故毛坯尺寸应为101.4mmX30mm，两孔中心距为91.4mm。
弯曲件平面展开图如图所示：⑵弯曲力计算弯曲力是设计弯曲模和选择压力机的重要依据。
该零件是校正弯曲，校正弯曲时的弯曲力F校和顶件力F D为F校=Ap=`28x30x80N≈67.2KNFD =（0.3～0.8）F自=0.5x(0.7xKbt2σb)/(r+t)=0.5x(0.7x1.3x30x1.52x400)/(1.5+1.5)≈4.1KNF自——冲压行程结束时的自由弯曲力对于校正，由于校正弯曲力比顶件力大得多，故一般FD可以忽略，即F压力机≥F校生产中为安全起见，取F压力机≥ 1.8F校=1.8x67.2KN=120.96 KN≈121 KN,根据压弯力大小，初选设备为JH23-16。
2、冲孔落料连续模工艺计算⑴刃口尺寸计算该零件属于一般冲孔-落料件。
根据零件形状特点，冲裁模的凸、凹模采用分开加工方法制造。
尺寸30mm、R2mm，101.4mm由落料获得，φ1003.0+mm、4xφ503.00+mm、1512.00+mm、36mm由冲孔同时获得。
查的凸、凹模最小间隙Zm in=0.132mm,最大间隙Z max=0.240mm。
所以Z max-Zm in=(0.240-0132)mm=0.108mm。
①落料件尺寸的基本计算公式为DA =( DMAX-X∆)Aδ+DT =( DA- Zm in)0Tδ-凸模制造公差Tδ=0.0432mm，凹模制造公差Aδ=0.0648mm。
将以上各值代入Tδ-Aδ≤Z max- Zm in。
检验不等式成立，其中磨损系数取1。
30～3000084-D1A=（30-1x0.084）036.0+mm≈29.916036.0+mmD1T=(29.916-0.17)0024.0-mm≈29.7460024.0-mmR2～R2004.0-D2A=（2-1x0.04）036.0+mm≈1.96036.0+mmD 2T = (1.96-0.17)024.0- mm ≈1.760024.0-mm101.4～101.4014.0- D 31A =（101.4-1x0.14）036.00+mm ≈101.26036.00+mm D 3T =(101.26-0.17)0024.0-mm ≈101.090024.0-mm②冲孔基本计算公式为 d T =(d m in + X ∆)0T δ-d A =(d T + Z m in )A δ+0凸模制造公差T δ=0.0432mm ，凹模制造公差A δ=0.0648mm 。
将以上各值代入T δ-A δ≤Z max - Z m in 。
检验不等式成立，其中磨损系数取1。
φ1003.00+ d 1T =(10+1x0.03)0024.0-mm ≈10.030024.0-mm d 1A =（10.03+0.17）036.00+mm ≈10.2 036.00+mm4x φ503.00+ d 2T =(5+1x0.03)024.0-mm ≈5.030024.0-mmd 2A =（5.03+0.17）036.00+mm ≈5.22036.00+mm③孔心距计算公式为 L A ′=L ±∆/8（15±0.12）mm 、（36±0.18）mm, (91.4±0.435)mm 。
因为四个孔两两对称并且同时冲出，所以凹模型孔中心距为L 1=(15±0.12/4)mm=(15±0.03)mm L 2=(36±0.18/4)mm=(36±0.045)mm L 3=(91.4±0.435/8)mm=(91.4±0.054)mm 3、排样方式分析零件形状应采用单直排的排样方式，零件可能的排样方式有如图所示两种a)横排=1.5mm，零件与条料横排方式，经查的零件之间的搭边值a1侧边之间的搭边值a=1.8mm。
b) 纵排=1.8mm，零件与条纵排方式，经查的零件之间的搭边值a1料侧边之间的搭边值a=2mm。
比较两种方案如图a方案是少废料排样，显然材料利用率高但条料宽度过窄，剪板时易造成条料变形和卷曲，影响条料的定位误差，工件精度不易保证。
所以应采用b所示方案。
现选用规格为1.5mmX1000mmX1500mm的钢板，则需计算采用不同的裁剪方式时，每张板料能出的零件总个数。
、裁成宽105mm,长1500mm的条料，则一张板料能出的b1零件总个数为(1000/105)x(1500/32)≈9x46=414、裁成宽105mm,长1000mm的条料，则一张板料能出的b2零件总个数为(1500/105)x(1000/32)≈14x31=434的裁剪方案，可以得到更多比较以上两种方法，应采用b2的零件个数。
排样图如图所示：计算每个零件的面积A=(101.4-2)x(30-4)+2x[2x(101.4-4)+2x(30-4)]+πx22-4πx2.52-πx52≈2881.56mm2则材料利用率为η=(nxA)/(L b xB b)x100%=(2881.56x434)/(1000x1500)x100%≈83.37%4、冲压力计算课程中零件的落料周长为259.36mm，冲孔周长为31.4mm，材料厚度为1.5mm，08冷轧钢的抗剪强度取300Mp,冲裁力基本公式F=KLtτ。
则冲裁零件所需落料力F落=1.3x259.36x1.5x300≈151.73KN冲孔力F冲=1.3x31.4x1.5x300≈18.37KN模具结构采用刚性卸料和下出件方式，所以所需推件力FT为FT =NKT( F落+ F冲)=4X0.05X(151.73+18.37)≈34KN计算所需总冲压力F总=F落+F冲+FT=151.73+18.37+34=205KN初选设备为J23-25。
5、压力中心计算零件外形为对称，中间为圆孔所以该零件的压力中心可认为就是该零件的外形中心线的交点。
四、冲压设备的选用1、落料-冲孔复合模模设备的选用根据冲压力的大小，选取开式双柱可倾压力机J23-35，其主要技术参数如下:公称压力 250KN滑块行程 65mm最大闭合高度 270mm闭合高度调节量 55mm滑块中心线到机床身距离 200mm工作台尺寸 370mmX560mm工作台孔尺寸 200mmX290mm模柄孔尺寸φ40mmX60mm垫板厚度 50mm2、弯曲设备的选用根据弯曲力的大小，选取开始双柱可倾压力机J23-16，其主要技术参数如下：公称压力 160KN滑块行程 55mm最大闭合高度 220mm闭合高度调节量 45mm滑块中心线到机床身距离 160mm工作台尺寸 300mmX450mm工作台孔尺寸 160mmX240mm模柄尺寸φ40 mmX60mm垫板厚度 40mm五、模具零部件结构的确定1、冲孔落料连续模零部件设计1）标准模架的选用标准模架选用的依据为凹模的外形尺寸，所以应首先计算周界的大小。
由凹模高度和壁厚的计算公式得，凹模高度 H=K1xK2x10/3P=1.3x1.37x10/2050003≈46mm凹模壁厚 C=(1.5～2)H=(1.5～2)x54=1.8x46=82.8mm所以，凹模的总长L=（101.4+2x82.8）=267mm,凹模的宽度B=（30+2x82.8）=195.6mm。
模具采用后侧导柱模架，根据以上计算结果，查得模架规格为:上模座315mmX200mmX50mm,下模座315mmX200mmX65mm，导柱35mmX150mm,导套35mmX125mmX48mm。
2）其他零部件结构凸模固定板与凸模采用过渡配合关系，厚度取凹模厚度的0.6～0.8倍，即37mm，平面尺寸与凹模外形尺寸相同。
卸料板厚度与卸料力大小、模具结构等因素有关，取其值20mm。
垫板一般取4～12mm，取8mm。
凸凹模固定板等于凹模厚为45mm。
导料板高度查表取6mm，挡料销高度取4mm。
模具采用压入式模柄，根据设备的模柄孔尺寸，应选用规格为A50x100mm 的模柄。
2、 弯曲模主要零部件设计根据工件的材料`形状和精度要求等，弯曲模采用非标准模架。
下模座的轮廓尺寸255mmX110mm.（1）：工作部分结构尺寸设计1）凸模的圆角半径。
在保证保证最小弯曲半径值的前提下，同时满足该模具的设计技术要求，零件的相对圆角半径r/t 较小时，凸模圆角半径 等于零件的弯曲半径，即 mm r r T5.1==。