塑性成形工艺课程设计V形弯曲模具设计

《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：

学号：

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 (1)

2、冲压工艺分析 (1)

2.1材料分析 (1)

2.2工艺分析 (1)

2.3弯曲件的工序安排 (1)

3、弯曲模具总体结构设计 (2)

3.1模具类型的选择 (2)

3.2操作与定位方式 (2)

3.3卸料与出件方式 (2)

4、弯曲模具工艺与设计分析 (2)

4.1弯曲工件毛坯尺寸计算 (2)

4.2弯曲力的计算 (3)

4.3压弯时的顶件力和卸料力 (4)

4.4弯曲时压力机吨位的选择 (4)

5、弯曲模具零件设计 (4)

5.1凸模与凹模工作部位设计 (4)

5.1.2凸模与凹模的圆角半径 (4)

5.1.3弯曲模凹、凸模间隙 (5)

5.1.3弯曲凸、凹模刃口尺寸及公差 (5)

5.2凹模尺寸设计 (5)

5.3模座的选择 (7)

5.4垫板规格的的选择 (8)

5.5固定板的选择 (8)

5.6定位板的设计 (9)

5.7凸模设计 (10)

5.8模柄的选择 (10)

5.9螺钉、销钉的设计 (10)

5.9.1螺钉、销钉的选择 (10)

5.9.2螺钉、销钉孔确定 (11)

5.9.3螺钉、销钉位置确定 (11)

&冲压设备的选择 (12)

6.1闭合高度的确定 (12)

6.2压力机设备的选用 (12)

7、课设小结 (14)

参考文献 (15)

1、设计任务书

图1：工件图

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

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=200~220GPa，抗拉强度ob=375~500MPa=

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

文档来源为：从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持参考《冷冲模设计》[1 ]P136可一次压弯成形

3、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：

L 1

圆弧

1

直线

2冗

1

圆弧

n / 、

(r xt)

180

公式1 360

式中L —弯曲件板料长度

I 直线一 线部分的各段长度； I 圆弧一圆弧部分的长度； X —中性层系数。

••• r/t=12/仁12>8,查［I 卜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：

120 n

毛胚=40+

(12 0.5 1) =66.18mm

180

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：

__ 0.6Kb t 2

b F 自

r t

其中

F 自一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;

L

公式2

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）；

(T 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b

=450MPa 。 代入公式2得

4.3压弯时的顶件力和卸料力

压弯时的顶件力和卸料力 FQ 值近似取弯曲力的30%~80% 即:

F Q (0.3~0.8) F 自

所以 F Q =0.8 >1080=864 N

4.4弯曲时压力机吨位的选择

自由弯曲时，压力机的吨位F 为：

F 三 F 自 +F Q 三 1080+864=1944 N

5、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 *愈高，弹性模量E 愈小，弯 曲回弹愈大。

当r/t<5，弯曲半径的回弹值不大，只考虑角度回弹，可以查表得出。

当r/t>10，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：

r

-(180 - )(— 1) r 凸

Et

r Et

公式3 公式4