毕业设计（论文）-支撑板弯曲模设计.doc

xxxx学院毕业设计 中文摘要xxxx学院毕业设计（论文）支撑板弯曲模的设计学 生：学 号：专 业：班 级：指导教师：xxxx学院材料与化学工程院二oo九年六月i xxxx学院毕业设计 中文摘要摘 要本文介绍了国内外冲压模具的研究和发展状况，分析了冲压成型的特点。根据支撑板工件的设计要求，进行了弯曲模具设计的前期准备工作，制定了支撑板的弯曲工艺，并对模具零件进行了相关尺寸计算。根据计算结果选择了合适设备，绘制了支撑板弯曲模零件图和装配图，并提出了有关技术要求，同时详细阐述了支撑板弯曲模零件的设计过程。关键词：支撑板弯曲模，冲压, 模具设计，零件图，装配图 ixxxx学院毕业设计 英文摘要abstractthe research and development of stamping moulds at home and abroad were introduced and the characteristic of punch forming was analyzed in this paper. according to the design requirements of support plate flexure mould, the preparation of designing moulds has been done. the bending process of support plate was drawn up, and the size of related parts was calculated. according to the calculation results, the suitable equipments were selected and the assembly and part drawings were drawn. the relevant technical requirements were proposed, and the design process of bending die parts for support plate was discussed.keywords：flexure mode of facing bar, stamping, mold design, part drawing，assembly drawingxxxx学院毕业设计 目录目 录摘 要iabstractii1 绪 论11.1 冷冲压加工概述11.1.1 冷冲压加工工序的分类11.1.2 冷冲压加工的工艺特点11.2 我国冲压模具的发展现状21.2.1 模具cad/cam技术状况21.2.2 冲压模具设计与制造能力状况31.3 国内外冲压模具的发展趋势31.3.1 冲压模具产品发展重点31.3.2 冲压模具技术发展重点41.3.3 其他发展重点及展望42 概 述62.1 设计依据62.2 设计原则62.3 设计范围63模具设计总体方案的确定73.1 设计任务分析74 支承板弯曲工艺计算104.1 弯曲件展开长度的计算104.2 弯曲件回弹值的计算114.3 弯曲力的计算124.4 冲压力的计算134.5 压力机的初步选择135 支承板弯曲模主要零部件的设计计算165.1 弯曲模工作部分尺寸计算165.1.1 凸模圆角半径165.1.2 凹模圆角半径165.1.3 凹模工作分深度的设计计算175.1.4 凸凹模间隙175.1.5 凸、凹模横向尺寸及公差185.2 其他零部件的设计与选用195.3 弯曲模闭合高度的计算206 压力机的选择216.1 弯曲模在压力机上的安装217 支撑板弯曲模装配图的设计绘制227.1 弯曲模装配图的绘制227.2 弯曲模装配图的尺寸标注227.3 弯曲模装配图的校核228 支撑板弯曲模零件图的设计绘制248.1 弯曲模零件图的绘制248.2 弯曲模零件图的尺寸标注248.3 弯曲模零件图的技术要求248.4 弯曲模零件图的校核24总 结26致 谢27参考文献28附 录291. 支承板弯曲模装配图292. 支承板弯曲模零件图29ii xxxx学院毕业设计 绪 论1 绪 论1.1 冷冲压加工概述冲压加工是利用安装在压力机上的模具，对模具里面的板料施加变形力，使板料在模具里产生变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的产品零件的生产技术。由于冲压加工经常在材料的冷却状态下进行，因此也称冷冲压1-3。冷冲压是金属塑性成形的基本方法之一，是建立在金属塑性变形理论基础上的材料成型工程技术，由于它主要用于加工板料零件，所以也叫板料冲压4。冷冲压工艺广泛应用与汽车、电器、仪器仪表、航空、航天以及各种民用轻工业等行业。是现代工业生产的重要手段和发展方向4,51.1.1 冷冲压加工工序的分类 由于冷冲压加工制件的形状、尺寸、精度、批量、原材料等各不相同，冲压方法也就多种多样。但总起来说，可分为分离工序和变形工序两大类。分离工序是将本来为一体的材料相互分开 ；而变形工序则使材料产生形状和尺寸的变化，成为所需要的制件6-8。 冷冲压可以分成四个基本工序。（1） 冲裁：使板料分离来获得制件的工序。（2） 弯曲：使板料由平变弯来获得制件的工序。（3） 拉伸：使平板料变成开口壳体制件的工序。（4） 成型：使板料或其它形状的半成品的局部产生凹凸变形的工序。1.1.2 冷冲压加工的工艺特点 冲压生产靠模具和压力机完成加工过程，与其他加工方法相比，在技术和经济方面有如下优点6-8：(1) 冷冲压加工可以获得极高的生产效率。(2) 用冷冲压加工方法可以得到形状比较复杂和用其他加工方法不太容易加工的制件，如薄壳制件等。(3) 冷冲压制件的尺寸精度与模具的尺寸精度相关。因此，制件的尺寸比较稳定、互换性较好。(4) 冷冲压制件的材料利用率较高，制件质量小，刚度、质量比和强度、质量比高，冲压耗能小。因此，制件的成本相对较低。(5) 冷冲压生产的操作简单，对工作人员技术要求低，易于实现机械化和自动化。(6)冷冲压加工通过“冲床”、“压床”，在常温下进行加工，易于操作。冲压也存在一些缺点，主要是以下几个缺点6-8：(1) 由于零件的不同，模具一般专用化，因此制作模具的成本较高。(2) 为了保证零件的精度，模具常常需要制作得很精密，成本较高。(3) 制作模具时间较长，只适用于大批量生产，小批量生产中成本很高，不适用。(4) 零件不同所需要的冲(压)床也不同。(5) 由于冲压加工的特殊性，这种加工方式需要宽敞的工作场所与存储空间。(6) 冲压加工工作危险和伤害率比一般机械加工作业高。(7) 噪音大，振动大，这个缺点主要是有传统冲压设备的落后造成的。需要指出的是：(3)、(4)点不足随简易模具及简易钢片的出现，模具的制作成本大大降低。1.2 我国冲压模具的发展现状近年来，我国冲压模具水平已有很大提高。大型冲压模具已能生产单套重量达50多吨的模具。为中档轿车配套的覆盖件模具国内也能生产了。精度达到12m，寿命2亿次左右的多工位级进模，国内已有多家企业能够生产。表面粗糙度达到ra1.5m的精冲模，大尺寸(300mm)精冲模及中厚板精冲模国内也已达到相当高的水平7,8。1.2.1 模具cad/cam技术状况 我国模具cad/cam技术的发展已有20多年历史。由原华中工学院和武汉733厂于1984年共同完成的精冲模cad/cam系统是我国第一个自行开发的模具cad/cam系统9。由华中工学院和北京模具厂等于1986年共同完成的冷冲模cad/cam系统是我国自行开发的第一个冲裁模cad/cam系统。上海交通大学开发的冷冲模cad/cam系统也于同年完成。20世纪90年代以来，国内汽车行业的模具设计制造中开始采用cad/cam技术9-10。国家科委863计划将东风汽车公司作为cims应用示范工厂，由华中理工大学作为技术依托单位，开发的汽车车身与覆盖件模具cad/capp/cam集成系统于1996年初通过鉴定11。在此期间，一汽和成飞汽车模具中心引进了工作站和cad/cam软件系统，并在模具设计制造中实际应用，取得了显著效益。1997年一汽引进了板料成型过程计算机模拟cae软件并开始用于生产11,12。 21世纪开始cad/cam技术逐渐普及，现在具有一定生产能力的冲压模具企业基本都有了cad/cam技术。其中部分骨干重点企业还具备cae能力12。 模具cad/cam技术能显著缩短模具设计与制造周期，降低生产成本，提高产品质量，已成为人们的共识。在“八五”、“九五”期间，已有一大批模具企业推广普及了计算机绘图技术，数控加工的使用率也越来越高，并陆续引进了相当数量的cad/cam系统。国内汽车覆盖件模具生产企业普遍采用了cad/cam技术。dl图的设计和模具结构图的设计均已实现二维cad，多数企业已经向三维过渡，总图生产逐步代替零件图生产。且模具的参数化设计也开始走向少数模具厂家技术开发的领域12,13。 1.2.2 冲压模具设计与制造能力状况 在国家产业政策的正确引导下，经过几十年努力，现在我国冲压模具的设计与制造能力已达到较高水平，包括信息工程和虚拟技术等许多现代设计制造技术已在很多模具企业得到应用14。 虽然如此，我国的冲压模具设计制造能力与市场需要和国际先进水平相比仍有较大差距。这些主要表现在高档轿车和大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模方面，无论在设计还是加工工艺和能力方面，都有较大差距。轿车覆盖件模具，具有设计和制造难度大，质量和精度要求高的特点，可代表覆盖件模具的水平。虽然在设计制造方法和手段方面已基本达到了国际水平，模具结构功能方面也接近国际水平，在轿车模具国产化进程中前进了一大步，但在制造质量、精度、制造周期等方面，与国外相比还存在一定的差距12,14。 标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具，是我国重点发展的精密模具品种。有代表性的是集机电一体化的铁芯精密自动阀片多功能模具，已基本达到国际水平。但总体上和国外多工位级进模相比，在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上，仍存在一定差距12,13。1.3 国内外冲压模具的发展趋势发展重点的选取应根据市场需求、发展趋势和目前状况来确定。可按产品重点、技术重点和其他重点分别叙述7,12。1.3.1 冲压模具产品发展重点 冲压模具有很多类。目前急需发展的是汽车覆盖件模具，多功能、多工位级进模和精冲模。这些模具现在产需矛盾大，发展前景好14。汽车覆盖件模具中发展重点是技术要求高的中高档轿车大中型覆盖件模具，尤其是外覆盖件模具。高强度板和不等厚板的冲压模具及大型多工位级进模、连续模今后将会有较快的发展。多功能、多工位级进模中发展重点是高精度、高效率和大型、高寿命的级进模。精冲模中发展重点是厚板精冲模大型精冲模，并不断提高其精度14,15。1.3.2 冲压模具技术发展重点模具技术未来发展趋势主要是朝信息化、高速化生产与高精度化发展。因此从设计技术来说，发展重点在于大力推广cad/cae/cam技术的应用，并持续提高效率，特别是板材成型过程的计算机模拟分析技术。模具cad、cam技术应向宜人化、集成化、智能化和网络化方向发展，并提高模具cad、cam系统专用化程度12。为了提高cad、cae、cam技术的应用水平，建立完整的模具资料库及开发专家系统和提高软件的实用性十分重要。从加工技术来说，发展重点在于高速加工和高精度加工。高速加工目前主要是发展高速铣削、高速研抛和高速电加工及快速制模技术。高精度加工目前主要是发展模具零件精度1m以下和表面粗糙度ra0.1m的各种精密加工。提高模具标准化程度，搞好模具标准件生产供应也是冲压模具技术发展重点之一12。为了提高冲压模具的寿命，模具表面的各种强化超硬处理等技术也是发展重点。对于模具数字化制造、系统集成、逆向工程、快速原型/模具制造及计算机辅助应用技术等方面形成全方位解决方案，提供模具开发与工程服务，全面提高企业水平和模具质量，这更是冲压模具技术发展的重点12。1.3.3 其他发展重点及展望其他发展重点及展望的内涵十分丰富，这里只就专业化与标准化及行业调整两个方面作一些分析。 由于历史和体制上的原因，我国模具专业化和标准化水平一直很低，其中冲压模具的专业化比塑料模和压铸模更低。这在一定程度上妨碍了冲压模具的发展，根据国内外模具专业化情况来看，专业化可以有多层意思16,17：(1) 模具生产独立于其他产品生产，专业生产模具外供。(2) 按模具种类划分，专门从事某一类模具(如冲压模具)生产。(3) 在某一类模具中，按其服务对象或模具工艺及尺寸大小，选取该类模具中的某种模具(例如汽车覆盖件模具、多工位级进模具、精冲模具等等)进行专业化生产。(4)专业生产模具中的某一些零件(如模架、冲头、弹性元件等)供给模具生产企业。(5) 按工序开展专业化协作。例如目前社会上专门从事模具设计的公司、专门进行型腔加工或电加工协作的企业、专门接受测量或专业从事抛光业务的企业等等，这种多层次的专业化促进了模具行业的发展。但专业化的路途仍旧遥远，必须加快进程才能适应形势。因此，这是发展重点。行业调整是一个十分繁重的任务，模具行业更是如此。模具行业面临的调整任务主要有12,16,17： (1) 模具产品结构的调整。随着汽车工业、电子信息工业和家电工业的发展，冲压模具市场结构正在发生很大变化。总体来看，应不断提高技术含量的大型、精密、复杂、长寿命模具的比例。(2) 模具技术结构的调整。21世纪已进入信息时代，信息时代的发展日新月异，模具行业和企业要发展必须把握时代脉搏，自觉主动地调整自已的技术结构。传统的模具设计制造技术必须用先进适用的高新技术进行改造，模具的技术含量必将逐步而快速地提高，现代化工业企业管理技术也必将逐步替代作坊式的管理模式。(3) 模具进出口结构的调整。2005年，我国的冲压模具出口量只占生产量的5%。这样的结构明显不合理。模具工业发达国家，模具产出中一般都有30%左右的出口，出口模具大大多于进口模具。我们虽然不可能在短时间内达到模具工业发达国家一样的进出口结构，但努力扩大出口，逐步改善结构，经过若干年努力，尽量做到进出口基本平衡，则应该是我们调整的目标。通过改革与发展，采取各种有效措施，在冲压模具行业全体职工的共同努力奋斗之下，我国冲压模具也一定会不断提高水平，逐渐缩小与世界先进水平的差距。“十一五”期间，在科学发展观指导下，不断提高自主开发能力、重视创新、坚持改革开放、走新型工业化道路，将速度效益型的增长模式逐步转变到质量和水平效益型轨道上来，我国的冲压模具的水平也必然会更上一层楼。23 xxxx学院毕业设计 概 述2 概 述2.1 设计依据根据冲压工件的技术要求、尺寸规格、所用的材料、冲压性能、生产批量等要求，最终确定该工件的加工方法。2.2 设计原则根据xxxx学院2009毕业设计(论文)的要求、国家模具设计标准(冲模设计的标准gb/t28512861、jb/t76427652、gb/t1466293、jb/t605892、jb/t805095、jb/t807195)及实际生产中的要求等原则进行。2.3 设计范围本次冲压模具设计包括弯曲设计的前期准备、 弯曲方案的确定、弯曲工艺的计算、弯曲模零件的设计计算、压力机的选择、弯曲模装配图的设计绘制、弯曲模零件图的设计绘制、编写技术文件。xxxx学院毕业设计 模具设计总方案的确定3 模具设计总体方案的确定3.1 设计任务分析 零件名称：支撑板生产批量：小批量(3000件/年)材料：10钢厚度：2.2mm零件图：如图3.1所示 图3.1 支撑板工件图支撑板工件是典型的u形件，弯曲中主要的工艺问题是弯曲破裂、弯曲回弹和弯曲滑移。弯曲破裂就是板料的变形区发生裂痕或断裂，造成零件废品。弯曲回弹和弯曲滑移都会造成弯曲件尺寸超差或形状不准。因此，生产中必须采取必要的措施来解决这些问题，从而得到合格的弯曲零件9,10。板料弯曲时最外层的切向变形程度的大小可以用相对半径来衡量，r/t越小，弯曲变形就越大。当r/t小到某一临界值，变形区最外层的纤维就会超过材料性能所允许的伸长极限而发生裂纹或断裂8,10。因此，在保证弯曲零件外表面不破裂前提下所能达到的最下r/t，称为最小相对弯曲半径，用rmin/t表示8,10。弯曲圆角半径r为2mm，由表3.1得弯曲圆角半径大于此板料的最小弯曲半径： (3.1)表3.1 板料最小相对半径rmin(mm)10材料退火或正火冷作硬化 弯曲线位置垂直碾压纹线平行碾压纹线垂直碾压纹线平行碾压纹线08、100.1t0.4t0.4t0.8t15、200.1t0.5t0.5t1t25、300.2t0.6t0.6t1.2t35、400.3t0.8t0.8t1.5t45、500.5t1t1t1.7t55、600.7t1.3t1.3t2t65mn、t71t2t2t3t注：(1) 当弯曲线与纤维方向成一定角度时，可采用垂直和平行纤维方向二者的中间值； (2) 在冲裁或剪切后没有退火的毛坯弯曲时应作硬化的金属选用；(3) 弯曲时应使用有毛刺的一边处于弯角内侧；(4) 表中t为板料厚度。3.2 模具类型的确定弯曲模的类型主要根据工件的形状、尺寸要求来选择10。此工件属于典型的u形弯曲件，故采用u形件弯曲模结构。3.3 模具结构形式的确定u形件弯曲模在结构上分顺出件与逆出件两大类型10。根据此工件的形状选择逆出件弯曲模结构。根据所确定的弯曲模结构形式，确定的支撑板弯曲模结构，如图 3.2图3.2 支撑板弯曲模结构简图1上模座；2凸模；3凹模；4凹模固定板；5顶板；6凹模垫板；7顶杆；8螺杆；9下模座(1) 模具的组成：支撑板弯曲模的上模主要有上模座1、凸模2等零件组成；下模座主要有凹模3、凹模固定板4、顶板5、凹模垫板6、顶杆7、螺杆8和下模座9等零件组成8。(2) 模具的特点：该模具结构简单，在压力机上安装、调整方面。顶板5在弯曲时与凸模2将板料夹紧，并且背压力可以根据需要调节大小，始终能对工件底部施加较大的反顶压力。能使工件保持平整，能有效地防止弯曲件的滑移，由于弯曲结束时能得到可靠的校正，因而大大地减小了制件的回弹量8,10。(3) 模具的工作过程：工作时，先将板料放在固定板4中，上模下行，凸模2与顶板5将板料夹紧，凸模2与凹模3对板料进行弯曲直至顶板与凹模垫板6接触，并对弯曲件施加了校正力；弯曲结束后顶板可将弯曲件顶出凹模8,10。xxxx学院毕业设计 支撑板弯曲工艺计算4 支承板弯曲工艺计算 支撑板弯曲工艺的计算主要包括弯曲件展开长度的计算、弯曲件回弹值的计算、弯曲力的计算、冲压力的计算、压力机的初步选择10。4.1 弯曲件展开长度的计算u形弯曲件展开长度的是确定下料的重要参数和弯曲模定位板尺寸的参数。根据弯曲半径的相对大小，u形弯曲件主要分为：(1) 有圆角半径的弯曲件(r/t=0.5)，这类工件的展开长度存在明显的圆角，因此可以用中性层长度不变原理18进行计算。(2) 无圆角半径的弯曲件(r/t0.5t=0.52.2=1.1mm，属于有圆角半径的弯曲件。所以弯曲件的展开长度按直边区与圆角区分段进行计算。角边区在弯曲前后长度不变，圆角区展开长度按弯曲前后中性层长度不变原理进行计算。当弯曲半径比较大(r/t58)时应变中性层几乎位于板料的中间，当弯曲半径较小(r/t80.54.2 弯曲件回弹值的计算弯曲后工件从模具中取出，弯曲件的弯曲角度和弯曲半径与模具相应尺寸不一致的现象称为弯曲回弹。造成弯曲回弹的原因有两个，其一是板材弯曲中性层附近总有一部分弹性变形区；其二是任何一种塑性变形，当外载荷去除后。总会产生一部分弹性恢复变形。弯曲件的回弹可以用半径变化量和角度变化量来表示。由于弯曲回弹问题直接影响零件的尺寸精度和形状误差，因此在模具设计和制造时，可以用计算或查表的方法初步确定回弹值，并对模具工作部分尺寸进行修改8,10,15。(1) 当r/t58时，不仅要考虑弯曲角度的变化，还要考虑弯曲半径变化。(2) 当r/t58时，由于半径变化很小，故只考虑角度变化，不考虑半径变化，其值可以查表4.2，当弯曲件的弯曲不为90时，应作相应修改10,15。表4.2 90单角弯曲时角度的回弹量(部分)10材料r/t材料厚度2软钢5642对于此u形模r/t=0.2/2.2=0.915且弯曲角度为90，故只需考虑角度变化查表得:但是生产中由于影响回弹的因素很多，无论是计算还是查表，得到的回弹值只能作为设计参考，具体回弹值应该在试模中不断修正确定9,10。由于此u形模厚度t=2.22故应考虑采取措施来减小回弹量。4.3 弯曲力的计算弯曲力(p)是选择冲压设备的重要依据之一，在弯曲加工中，若在弯曲结束阶段，板料在凸、凹模之间受到冲击则成为校正弯曲，反之，则称为自由弯曲10,15。图4.2是v形弯曲时弯曲力的变化曲线，从图中可以看出，弹性弯曲时，弯曲力较小；塑性弯曲时弯曲力几乎不变；校正弯曲时，弯曲力急剧增加，此时为了保护压力机，必须严格控制凸模的行程(s)10。图4.2 弯曲力变化曲线10此u形模弯曲采取的是校正弯曲，校正弯曲力p： (4.3)式中：p校正弯曲力,n; f校正部分投影面积,mm2 q单位校正力,mpa，其值查表4.3取q=50mpa表4.3 校正弯曲时单位压力q(mpa)10材料板料厚度11336610铝1030203030404050黄铜203030404060608010、15、20钢3040406060808010025、30钢40505070701001001204.4 冲压力的计算冲压力的计算是为了初步选择冲压机，是设计弯曲模的重要步骤。根据板料在弯曲的加工方式，弯曲力分为：(1) 无压料时的弯曲，未设有顶件装置或压料装置的弯曲加工方式：8。(2) 有压料时的弯曲，即设有顶件装置或压料装置的弯曲加工方式：8。(3) 校正弯曲，由于校正力是发生在接近于压力机下止点位置，校正力与自由弯曲力并非重叠关系，而在弯曲过程中，二者又不是同时存在的，因此只计算校正力：8。此弯曲模为校正弯曲加工方式，因此： (4.4)以上各式中：冲压力，n； 弯曲工件时的自由弯曲力，n； 凸模与工件的接触压力，n； 顶件板、压料板压力，n； 校正弯曲力，n。4.5 压力机的初步选择因工件是小批量生产，精度要求不高冲裁力较小则选用通用压力机，通用机身又分开式和闭式两种，开式机身的钢性较弱，适用中小型冲压加工，而闭式机身适用于大中型冲压加工。因此结合工件选择开式压力机 9,10。(1) 公称压力的选择 选择公称压力时，要根据模具结构来确定，施力行程较大时，冲压时工艺力的总和不能大于压力机公称压力的50%60%，校正弯曲时，更要使额定压力有足够的富余，一般压力机的公称压力要大于校正弯曲力的1.52倍8。此处取2倍。即，初选压力机的公称压力为250kn，即j23-25型压力机。其部分性能参数 10：滑块行程：65mm；行程次数：55次/min、105次/min；最大装模高度：270mm；连杆调节长度：55mm；工作台尺寸：370mm360mm(前后左右)；模柄孔尺寸：3070(直径深度)。(2) 行程次数 选择用于弯曲的压力机的行程次数主要考虑以下两个因素8： 考虑操作方式(进、出料的速度的快慢)； 弯曲时，金属变形需要过程限制着行程次数； 生产效率的限制。j23-25型压力机的行程次数有55次/min、105次/min，生产批量为小批次故行程次数选为55次/min。(3) 滑块行程(s)，滑块行程是指滑块的最大运动距离，即曲柄旋转一周，上死点至下死点的距离。其值为曲柄半径的两倍：s=2r 8。选择用于弯曲的压力机的滑块行程主要考虑以下两个因素 8： 要保证毛坯放进和工件取出，应使滑块行程大于工件高度的两倍以上， ； 根据生产所需效率，考虑行程和行程次数的搭配。j23-25的型压力机的滑块行程为65，大于工件高度(h工)的两倍，满足支撑板弯曲时的冲压行程。即8： (4.5)(4) 闭合高度 压力机的闭合高度是指滑块在下死点时，滑块底面到工作台上平面之间的距离。 压力机的闭合高度可以通过调整连杆长度来改变其大小。将连杆调至最短时，闭合高度最大，称最大闭合高度。将连杆调至最长时，闭合高度最小，称最小闭合高度8。j23-25型压力机的最大闭合高度为270mm，连杆调节量为55mm，故最小闭合高度为215mm。 当压力机上工作台面上有垫板时，压力机的闭合高度减去垫板厚度，就是压力机的装模高度，没有垫板的压力机，其装模高度与闭合高度相等8。模具的闭合高度是指压力机滑块在下止点位置时，模具上模座上平面至下模座下平面之间的距离。它与压力机的配合应遵守下列关系8： (4.6)式中：hmax压力机的最大闭合高度，mm； hmin压力机的最小闭合高度，mm； h模具的闭合高度，mm； hd 压力机垫板厚度，mm。如果压力机上不设置垫板，模具的闭合高度h应该在225265之间。加上垫板，模具高度h将减小。 (5) 工作台尺寸 压力机工作台尺寸应大于下模周界5070mm，j23-25型压力机的工作台尺寸(前后左右)为370mm560mm。那么，设计时模具的下模座不要超过320mm510mm8。(6) 模柄孔尺寸 j23-25型压力机的模柄孔尺寸，直径深度为30mm70mm，设计时模具的模柄尺寸要与模柄孔尺寸相配8。xxxx学院毕业设计 支撑板弯曲模主要零部件的设计计算5 支承板弯曲模主要零部件的设计计算支撑板弯曲模主要零部件的计算包括：弯曲模工作部分尺寸计算、其它零部件的设计和选用、弯曲模闭合高度的计算8,910,15。5.1 弯曲模工作部分尺寸计算弯曲模工作部分的设计主要指指确定凸模、凹模圆角半径和凹模深度。对u形件的弯曲模，还有模具间隙、凸模、和凹模的尺寸与制造公差。正确的确定这些尺寸是设计弯曲模的关键10。5.1.1 凸模圆角半径 一般凸模的圆角半径rp取弯曲件的内侧弯曲半径，但不能小于材料允许的最小弯曲半径。如因工件结构上的需要，出现rrmin,然后加一次整形工序，整形模的凸模圆角半径取rp=r9,10。此u形工件圆角半径r为2mm，最小弯曲半径为rmin=1.76mm(见3.1设计任务分析)。故凸模圆角半径rt可取弯曲件的内弯曲半径。即： rt=r=2mm式中： rt凸模圆角半径，mm； r弯曲件内弯曲半径，mm.5.1.2 凹模圆角半径凹模圆角半径rd不能过小，以免材料表面擦伤或出现压痕。在实际生产中凹模的圆角半径rd通常根据材料的厚t来选取10： 当t4mm时，rd =2tv形凹模底部可开退刀槽，或者圆角半径为：rd =(0.60.8)(rp+t)该工件厚度t=2.2mm，故凹模圆角半径rd可取： (5.1) 式中：rd凹模圆角半径，mm； t工件厚度，mm。5.1.3 凹模工作分深度的设计计算凹模深度要适当，若过小，则工件两端的自由部分太多，弯曲件回弹大，不平直。影响零件质量；若过大，凹模高度增加，浪费模具钢材。凹模深度可查表5.1,据表可取凹模工作部分深度l=20mm10。表5.1 凹模圆角半径与凹模深度(mm)料厚t0.50.522.044.07.0边长llrdlrdlrdlrd10631031042083124155208351241552062585015520625830107520625830103512100301035124015150351240155020200451555206525注：l是u形件凹模深度，rd是v形件凹模圆角半径。5.1.4 凸凹模间隙弯曲u形件时，其凸、凹模之间的间隙大小，对弯曲件质量有直接影响。间隙过大，弯曲回弹增加；间隙过小，工件材料厚度变薄或出现压痕，降低了模具使用寿命，因此必须确定合理的间隙值8,10,15。对于黑色金属工件单边间隙，一般可按下式计算10： (5.2)式中： 凹、凸模单边间隙，mm； 工件厚度，mm；间隙系数，查表5.2得n=0.04。表5.2 间隙系数n10弯曲件高度h(mm)材料厚度t(mm)0.50.622.144.150.50.622.144.17.57.612弯曲件宽度b2h弯曲件宽度b2h100.050.050.040.100.100.08200.050.050.040.030.100.100.080.060.06350.070.050.040.030.150.100.080.060.06500.100.070.050.040.200.150.100.060.06750.100.070.050.050.200.150.100.100.081000.070.050.050.150.100.100.081500.100.070.050.200.150.100.105.1.5 凸、凹模横向尺寸及公差u形件凸、凹模横向尺寸的计算需按照工件图纸上的标注地方来确定8,10。 (1) 尺寸标注在外侧的弯曲件，以凹模为基准，弯曲间隙取在凸模上，见图5.1其计算公式为10： 图5.1工件尺寸标注在外侧的情况10(2) 尺寸标准在内侧的弯曲件，以凸模为基准，见图5.2其计算公式为10：图5.2 工件尺寸标注在内侧的情况10此工件的标注是在内侧，故按第(2)种情况计算制造，公差取it98,10： (5.3) (5.4)5.2 其他零部件的设计与选用(1) 凹模固定板的选择，凹模固定板的内侧尺寸决定了凹模的厚度，该模中选择内侧横向尺寸为115mm的凹模固定板10。因此进一步确定凹模的厚度为： (5.5)式中：凹模横向尺寸，mm； 凹模固定板内侧横向尺寸，mm；ld凹模安装间距，mm。由于的尺寸由确定，对于两个单侧的凹模，两个凹模的厚度的累积公差应该小于的公差，故选择的公差等级为it710,15。 (2) 弹顶器 弹顶器采用聚氨酯橡胶做弹性元件，弹性元件的高度按凸模工件进去凹模深度5倍的值选取，弹顶器如图5.38,9。 图5.3 弹顶器1顶杆；2下模座；3上托板；4橡胶；5螺杆；6下垫板；7螺母。 (3) 定位定位采用毛坯外形定位10,15。其它零部件见附件。5.3 弯曲模闭合高度的计算弯曲模闭合高度是指冲床运行到下死点时模具工作状态的高度。因此此弯曲模具的闭合高度为8： (5.6)式中：h模具闭合高度，mm； hs上模座厚度，mm； hg凸模固定板厚度，mm； ha凹模厚度，mm； hd凹模垫板厚度，mm；hx下模座厚度，mm； y安全距离，mm，一般取2025mm，本文取25mm。xxxx学院毕业设计 压力机的选择6 压力机的选择由5.3 弯曲模闭合高度的计算得该设计的弯曲模闭合高度h为205mm，根据公式5.6可得h满足j23-25闭合高度8：j23-25在其它加工要求上也能满足要求，因此选择j23-25型压力机8,15。6.1 弯曲模在压力机上的安装 根据弯曲模的闭合高度，下模座的平面尺寸及所选压力机的额定压力，确定要安装的设备，模具安装时，先安装上模，把上模固定好，根据上模的安装位置，调整下模与上模的间隙，间隙调整好后，把下模预紧，经冲床运行无问题，停机后，把下模固定好，再进行试模8,15。xxxx学院毕业设计 支撑板弯曲模装配图的设计绘制 7 支撑板弯曲模装配图的设计绘制7.1 弯曲模装配图的绘制 模具视图主要用来表达模具的主要结构形状、工作原理及装配关系。视图的数量一般为主视图和俯视图，必要时可以加绘辅助视图，视图的表达方式以剖视为主，以表达清楚模具内部各组织及其装配关系。主视图应画模具闭合时的工作状态，而不能将上模与下模分开来画。主视图的布置一般情况下应与模具工作状态一致。主视图放在图纸正中偏左19。俯视图一般是将上模部分拿掉，视图只反映模具的下模俯视可见部分。通常俯视图借以了解模具零件的平面布置以及凸模和凹模孔的分布位置19。7.2 弯曲模装配图的尺寸标注 图形主要表达弯曲模的形状及结构，而弯曲模的大小由标注的尺寸确定。弯曲模装配图的尺寸标注以(gb/t 11675.2-1996 , gb/t 4458.4-2003)为标准15,19。(1) 主视图标注以下尺寸： 注明轮廓尺寸、安装尺寸及配合尺寸； 注明闭合高度尺寸。(2) 俯视图标注以下尺寸： 标明下模外轮廓尺寸； 在图上可用双点划线画出毛坯的外形； 与本模具有相配附件时(如打料杆、推杆器等),应标出装配位置尺寸19。7.3 弯曲模装配图的校核 弯曲模装配图的校核的主要内容包括：(1) 模具总体结构是否合理，能否拉出合格零件，装配的特殊要求在技术要求中是否写明。(2) 冲压力是否进行了计算，选用的压力机是否合适。(3) 视图表达是否清楚，正确。(4) 件号是否有遗漏。(5) 制件图及制件材料等有关说明是否齐全。(6) 模具闭合高度、模具标记、相关工具等有关事项是否已写下。(7) 核算模具闭合高度，确定顶件板厚度是否合适。(8) 明细表中的内容是否填写正确。(9) 该装备图的零件图是否齐全，视图表达是否正确。(10) 尺寸标注的基准面、基准体、基准孔是否选择合理，是否适合于实际作业和检查。(11) 凸、凹模工作部分尺寸是否合理，其强度是否足够19。1 xxxx学院毕业设计 支撑板弯曲模零件图的设计绘制 8 支撑板弯曲模零件图的设计绘制8.1 弯曲模零件图的绘制 图纸副面尺寸按国家标准的有关规定选用，并按规定画出图框。最小图副为a4。图面右下角是标题栏，主视图放在图纸的正中偏左，俯视图放在图纸的下面偏左，标题栏上方写零件的技术要求，左视图及其他辅助视图放在技术要求的上面。一般规定模具主要工作件的零件图按其零件在模具中工作的位置、方向来画。尽可能采用主、辅两个视图来表达清楚，必要时可以加绘辅助视图，其他工作零件视图的画法，也是采用主、辅两个视图表达，必要时也可以增加辅助视图19。 零件图应注明全部尺寸、公差配合、形位公差、表面粗糙度、所用材料、热 24xxxx学院毕业设计 支撑板弯曲模零件图的绘制 处理要求和其他有关技术要求19。8.2 弯曲模零件图的尺寸标注零