模具设计与制造.ppt

1 3弯曲工艺及弯曲模设计 弯曲 材料被弯成一定形状和角度 形成所需形状零件的冲压工序 免费学习咨询QQ 509457740 1 3弯曲工艺及弯曲模设计 弯曲方法 压弯 折弯 拉弯 滚弯 辊压 a 模具压弯 b 折弯 c 拉弯 d 滚弯 e 辊压 1 3弯曲工艺及弯曲模设计 1 弯曲件回弹在材料弯曲变形结束 去除外力作用 由于弹性恢复 使弯曲件的角度和弯曲半径都与模具的形状尺寸不一致 这种现象叫回弹 一 弯曲件回弹及弯曲件的结构工艺性 弯曲回弹的表现形式 弯曲半径增大 弯曲角度增大 1 3弯曲工艺及弯曲模设计 2 控制回弹的措施 1 改进弯曲件的结构设计 2 从工艺上采取措施采用热处理工艺 增加校正工序 采用拉弯工艺 3 从模具结构上采取措施 补偿法校正法纵向加压法采用聚氨酯弯曲模 1 3弯曲工艺及弯曲模设计 3 弯曲件的偏移 1 产生原因 1 3弯曲工艺及弯曲模设计 2 克服偏移的措施 采用压料装置利用工艺孔定位不对称件成对弯曲 1 3弯曲工艺及弯曲模设计 4 弯曲件的结构工艺性 1 最小弯曲半径 1 3弯曲工艺及弯曲模设计 2 弯曲件孔边距 1 3弯曲工艺及弯曲模设计 3 弯曲件的直边高度 1 3弯曲工艺及弯曲模设计 4 增加工艺缺口 槽和工艺孔 1 3弯曲工艺及弯曲模设计 5 增加连接带 1 3弯曲工艺及弯曲模设计 6 切口弯曲件的形状为了便于工件从凹模中推出 弯曲部分一般做成梯形或先冲出周边槽孔再弯曲 弯曲件的公差公差最好在 级下 角度公差最好大于 否则应加校形工序 1 3弯曲工艺及弯曲模设计 二 弯曲件坯料展开尺寸及弯曲力计算 1 弯曲件坯料展开尺寸计算 1 3弯曲工艺及弯曲模设计 2 弯曲力 1 自由弯曲时的弯曲力 v形件弯曲力 U形件弯曲力 2 校正弯曲时的弯曲力 1 3弯曲工艺及弯曲模设计 4 弯曲时压力机的确定 自由弯曲时 总的工艺力 校正弯曲时 1 3弯曲工艺及弯曲模设计 1 弯曲模结构设计的要点 坯料要有可靠的定位 防止毛坯在变形过程中发生偏移 3 冲程结束时应使零件在模具中得到校正 4 弯曲模的结构应考虑到制造与维修中减小回弹的可能性 5 坯料放入到模具上和压弯后从模具中取出零件更方便 1 3弯曲工艺及弯曲模设计 1 V形件弯曲模 有压料装置无压料装置 L形弯曲模V形件精弯模 2 U形件弯曲模弯曲角等于90 的U形弯曲模 图1图2 弯曲角小于90 的U形弯曲模斜楔结构的U形弯曲模 3 Z形件弯曲模 4 形件弯曲模两次弯曲模一次弯曲模摆块式弯曲模 2 常见弯曲模结构 1 3弯曲工艺及弯曲模设计 5 圆筒形件弯曲模 a直径d 5mm的小圆形件 一次弯曲 二次弯曲 b直径d 20mm的大圆形件 c带摆动凹模的一次弯曲成形模 1 3弯曲工艺及弯曲模设计 级进弯曲模 复合模 1 3弯曲工艺及弯曲模设计 通用弯曲模 1 3弯曲工艺及弯曲模设计 3 弯曲模工作部分结构参数的确定 1 3弯曲工艺及弯曲模设计 1 凸模圆角半径 当工件的相对弯曲半径 较小时 凸模圆角半径 加以修正 取等于工件的弯曲半径 但不应小于表3 2 2所列的最小弯曲半径值rmin 当 10时 则应考虑回弹 将凸模圆角半径 1 3弯曲工艺及弯曲模设计 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 t 2mm时 3 6 2 4 时 2 3 4 时 2 3 弯曲深度查表 1 3弯曲工艺及弯曲模设计 2 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 1 3弯曲工艺及弯曲模设计 3 U形件弯曲凸 凹模横向尺寸及公差 尺寸标注在外形上 凹模尺寸 凸模尺寸为 凸 凹模的制造公差 可采用 7 9级精度 一般取凸模的精度比凹模精度高一级 1 3弯曲工艺及弯曲模设计 尺寸标注在内形上 凸模尺寸 凸 凹模的制造公差 可采用 7 9级精度 一般取凸模的精度比凹模精度高一级 凹模尺寸 1 3弯曲工艺及弯曲模设计 1 3弯曲工艺及弯曲模设计 1 3弯曲工艺及弯曲模设计 1 3弯曲工艺及弯曲模设计 1 3弯曲工艺及弯曲模设计 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 二 弯曲件的结构工艺性 1弯曲半径 对较厚材料的弯曲 可以采用开槽后弯曲 过大回弹大 过小易弯裂 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 2弯曲件形状与尺寸的对称性 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 3 弯曲件直壁高度 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 4弯曲件孔边距离 防止孔变形的措施 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 5 防止弯曲边交接处应力集中增加工艺缺口 槽和工艺孔 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 6 弯曲件尺寸标注应考虑工艺性 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 三 弯曲力的计算 1 自由弯曲时的弯曲力 v形件弯曲力 U形件弯曲力 2 校正弯曲时的弯曲力 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 3 顶件力和压料力 4 弯曲时压力机的确定 自由弯曲时 总的工艺力 校正弯曲时 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 四 弯曲件毛坯展开尺寸的计算 1 理论公式计算法 据中性层的定义 弯曲件的坯料长度应等于中性层的展开长度 1 弯曲中性层位置的确定 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 中性层位置以曲率半径 中性层位移系数 见表3 3 3 式中 表示 右图 通常用下面经验公式确定 2 经验公式确定法 对于形状比较简单 尺寸精度要求不高的弯曲件 可直接采用上面介绍的方法计算坯料长度 对于形状比较复杂或精度要求高的弯曲件 在利用上述公式初步计算坯料长度后 还需反复试弯不断修正 才能最后确定坯料的形状及尺寸 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 2 弯曲件毛坯展开尺寸的计算 1 圆角半径r 0 5t的弯曲件 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 即 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 2 圆角半径r 0 5t的弯曲件 按变形前后体积不变条件确定坯料长度 通常采用表3 3 4所列经验公式计算 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 3 铰链弯曲件 中性层向外侧移动 因此中性层位移系数大于0 5 其值可查表3 3 5 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 例3 3 1 计算下图所示弯曲件的坯料展开长度 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 复习 1 弯曲的变形特点2 什么是回弹 影响回弹的因素有哪些 如何防止回弹 3 弯曲的成形极限用什么来表示 它的大小受哪些因素的影响 4 计算弯曲件毛坯展开尺寸 五零件弯曲成形工序的安排 形状简单的弯曲件 采用一次弯曲成形 2 形状复杂的弯曲件 采用二次或多次弯曲成形 需多次弯曲时 先弯两端 后弯中间部分3 批量大而尺寸较小的弯曲件 尽可能采用级进模或复合模 弯曲件形状不对称时 尽量成对弯曲 然后再剖切5 如果弯曲件上孔的位置会受弯曲过程的影响 而且孔的精度要求较高时 该孔应先弯曲后再冲 否则孔的位置精度无法保证 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 1弯曲件的工序安排原则 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 2典型弯曲件的工序安排 一次弯曲 二次弯曲 第一次弯曲 第二次弯曲 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 典型弯曲件的工序安排 续 三次弯曲 第一次弯曲 第二次弯曲 第三次弯曲 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 第四节弯曲模具的设计 一 典型弯曲模的结构 1 V形件弯曲模 有压料装置无压料装置 L形弯曲模V形件精弯模2 U形件弯曲模弯曲角等于90 的U形弯曲模 图1图2 弯曲角小于90 的U形弯曲模斜楔结构的U形弯曲模3 Z形件弯曲模形件弯曲模两次弯曲模一次弯曲模摆块式弯曲模 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 5 圆筒形件弯曲模 一 典型弯曲模的结构 续 1 直径d 5mm的小圆形件 一次弯曲 二次弯曲 2 直径d 20mm的大圆形件 3 带摆动凹模的一次弯曲成形模 6 铰链弯曲模 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 二 设计弯曲模的结构时应注意的问题 1 弯曲毛坯的定位要准确 可靠 尽可能是水平放置 多次弯曲最好使用同一基准定位 2 结构中要能防止毛坯在变形过程中发生位移 毛坯的安放和制件的取出要方便 安全和操作简单 3 模具结构尽量简单 并且便于调整修理 对于回弹性大的材料弯曲 应考虑凸模 凹模制造加工及试模修模的可能性以及刚度和强度的要求 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 二 设计弯曲模的结构时应注意的问题 续 4 由于U形弯曲件较正力大时会贴附凸模 所以在这种情况下弯曲模需设计卸料装置 5 当弯曲过程中有较大的水平侧向力作用于模具上时 应设计侧向力平衡挡块等结构 当分体式凹模受到较大的侧向力作用时 不能采用定位销承受侧向力 要将凹模嵌入下模座内固定 1 凸模圆角半径 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 三 弯曲模工作部分尺寸的设计 当工件的相对弯曲半径 较小时 凸模圆角半径等于工件或略小于工件内侧的弯曲半径 但不能小于材料所允许的最小弯曲半径值rmin 当 小于最小相对弯曲半径 则应取凸模圆角半径rt rmin 然后增加一道整形工序 当 10时 则应考虑回弹 将凸模圆角半径加以修正 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 2 凹模圆角半径 在生产中 通常根据材料的厚度选取凹模圆角半径 t 2mm时 2 4 时 4 时 3 凹模深度 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 V形件弯曲模 U形件弯曲模 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 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 式中n 间隙系数 可查表3 4 4 5 U形件弯曲凸 凹模横向尺寸及公差 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 尺寸标注在外形上 凹模尺寸 凹模尺寸 弯曲件为双向对称偏差时 凹模尺寸为 弯曲件为单向偏差时 凹模尺寸为 凸模尺寸为 凸 凹模的制造公差 可采用 7 9级精度 一般取凸模的精度比凹模精度高一级 5 U形件弯曲凸 凹模横向尺寸及公差 续 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 2 尺寸标注在内形上 凸模尺寸 凸模尺寸 凸 凹模的制造公差 可采用 7 9级精度 一般取凸模的精度比凹模精度高一级 弯曲件为双向对称偏差时 凸模尺寸为 弯曲件为单向对称偏差时 凸模尺寸为 凹模尺寸 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 作业 P1393 3 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 重点 1 弯曲变形规律2 弯曲的回弹3 弯曲工艺计算方法 4 弯曲工艺性分析与工艺方案制定 5 弯曲模典型结构与结构设计 THEEND 弯曲成形典型零件 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 V形弯曲板材受力情况 1 凸模2 凹模 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 弯曲过程 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 弯曲前后坐标网格的变化 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 弯曲后 弯曲前 弯曲变形区的横截面变化情况 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 窄板 B t3 弯曲后的翘曲 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 型材 管材弯曲后的剖面畸变 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 纤维方向对的影响 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 rmin t 开槽后进行弯曲 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 生活中的弯曲零件 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 用模具成形弯曲件一 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 用模具成形弯曲件二 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 无底凹模内的自由弯曲 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 形件弯曲模 1 下模板2 5 圆柱销3 弯曲凹模4 弯曲凸模6 模柄7 顶杆8 9 螺钉10 定位板 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 间隙对回弹的影响 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 软凹模弯曲 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 成对弯曲成形 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 压圆角凸肩 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 典型弯曲件的工序安排 续 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 1 顶杆2 定位钉3 模柄4 凸模5 凹模6 下模座 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 1 模柄2 上模座3 导柱导套4 7 定位板5 下模座6 凹模8 凸模 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 无校正装置有校正装置 1 凸模2 凹模3 定位销4 压料板5 挡块 1 凸模2 压料板3 凹模4 定位板5 挡块 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 1 凸模2 支柱3 折板活动凹模4 靠板5 铰链6 定位板7 顶杆 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 1 模柄2 上模座3 凸模4 卸料板5 凹模6 下模座7 顶料装置8 顶板9 定位销10 挡料销 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 图3 4 4U形件弯曲模具1 凸模 2 凹模 3 弹簧 4 凸模活动镶块 5 9 凹模活动镶块 6 定位销 7 转轴 8 顶板 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 1 凸模2 定位板3 弹簧4 回转凹模5 限位板 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 1 斜楔2 凸模支杆3 弹簧4 上模座5 凸模6 定位销7 8 活动凹模9 弹簧10 下模座11 滚柱 1 上模座2 凸模3 压块4 下模座5 顶块6 托板7 橡胶8 限位块 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 形件两次弯曲成形方法 一 形件两次弯曲成形方法 二 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 一次弯曲成形的复合模 1 凸凹模2 活动凸模3 凹模4 顶板 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 摆块式形件弯曲模 2 3 4 1 凹模2 活动凸模3 摆块4 垫板 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 小