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弯片冲压成形工艺及模具设计弯片冲压成形工艺及模具设计摘要摘要：本设计为弯片落料冲孔复合模及弯曲模设计。通过对该零件模具的设计，进一步加强了设计者冲压模设计的基础知识，为设计更复杂的冲压模具做好了铺垫和吸取了更深刻的经验。本设计运用冲压成形工艺及模具设计的基础知识，首先分析了冲压件的外形及用处性能要求，为选取模具的类型做好了准备；然后计算了冲压力，便于选取压力机；最后计算了制件的压力中心，确定模具的设计参数、设计要点及推出装置的选取。设计复合模，首先要设计条件排样图。弯片展开后的形状简单。由于零件外形尺寸为自由尺寸对精度要求不高，为了提高材料的利用率减少冲裁力，虽然这时会使零件外形尺寸公差等级降低但是经过筹兼顾，全面考虑。这里我们采用少废料排样。凹模采用整体式凹模，各冲裁的凹模孔均采用线切割机床加工，安排凹模在模架上的位置时要依据计算压力中心与模柄中心重合。关键词关键词:复合模 、大批量 、弯片、少废料排样 、导正销 、卸料板TheThe designdesign ofof punchingpunching bendingbending diedie bendingbending AbstractAbstract：This design falls the material punch holes superposable die and the bending die design for the angle iron.Through to this components mold design, further strengthened the designer to flush the die design the elementary knowledge, for designed the more complex ramming mold to complete the upholstery . This design the elementary knowledge which designs using the ramming forming craft and the mold, first has analyzed the pressing part contour and the use performance requirement, for selected the mold the type to prepare for; Then has calculated the ramming strength, is advantageous for selects the press; The last count workpiece center of pressure, the definite mold design variable, the design main point and promoted the installment the selection.The design superposable die, first must a design conditions row of specimen map.The angle iron launches after the shape to be simple.Because the components external dimensions are not high for the free size to the precision request, in order to enhance the material the use factor reduction blanking force, but although could cause the components external dimensions grade of tolerance by now to reduce the process to plan the proper attention to both, comprehensive consideration.Here we use a few waste material row of type.The concave mold uses the integral-type concave mold, various blankings concave nib uses the line cutting engine bed processing, arranges the concave mold when pould frame position must rest on the pressure rating center and the die shank center superposition.Key word: The superposable die, the mass, the angle iron, a few waste material row of type, lead are selling, unload the yard lumber 河南机电高等专科学校毕业设计任务书系系 部：部： 材料工程系 专专 业：业： 模具设计与制造 学学生生姓姓名名 : : 李 剑 学学 号号: 111304137 设计题目设计题目： 弯片冲压成形工艺及模具设计 起起 迄迄 日日 期期: 2013 年 11 月 2 日-2014 年 4 月 13 日 指指 导导 教教 师师: 韩 艳 艳 2013 年 11 月 2 日毕毕 业业 设设 计任计任 务务 书书1本毕业设计课题来源及应达到的目的：本设计题目为弯板冲孔落料模和弯曲模设计，通过设计，应对冲压工艺生产较为熟悉，能熟练使用相关设计手册，独立完成一套模具的设计及模具工作零件加工工艺的编制。并且能够运用模具设计软件完成模具装配图及零件图的绘制。2本毕业设计课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：（1）了解目前国内外冲压模具的发展现状；（2）分析弯板的成形工艺并确定其工艺方案；（3）模具主要设计计算；（4）绘制模具总装图，并绘制零件图；（5）模具的装配及调试；（6）得出设计结论。设计题目：弯板冲压成形工艺及模具设计所在专业审查意见： 负责人： 年 月 日系部意见： 系领导： 年 月 日机机 械械 加加 工工 工工 序序 卡卡 工序名称粗铣工序号02零件名称凸凹模零件号00-06零件重量同时加工零件数1材 料毛 坯牌 号硬 度型 号重 量CrWuMnHRC602344062设 备名 称型 号夹 具名 称辅 助工 具AAA10381 94229.56+0.0202 182 3229.97+0.02041860A0.40.40.81.6B0.08 B4? 4.5铣床虎钳游标卡尺安 装工 步安装及工步说明刀 具量 具走 刀长 度走 刀次 数切 削 深 度进给量主 轴转 速切 削速 度基 本工 时一次1铣上平面75 面铣刀游标卡尺0.521200/ min800r/min一次1铣下平面75 面铣刀游标卡尺0.521200/ min800r/min一次2铣两端面20 立铣刀游标卡尺0.51160/ min1300r/mi一次2铣两端面20 立铣刀游标卡尺0.51160/ min1300r/mi设 计 者李 剑指 导 教 师韩艳艳共 1 页第 1 页零件号零 件 名 称 机 械 加 工 工 艺 过 程 卡 00-07凸凹模设 备夹 具刀 具量 具工序号工 序 名 称名 称型 号名 称规 格名 称规 格名 称规 格工 时01下料(2344062)蒸汽锤直尺02粗铣：铣六面,互为直角,留单边余量 0.5mm铣床虎钳标准面铣刀游标卡尺03磨削：磨六面,互为垂直,留单边余量 0.3mm磨床磁力夹具砂轮游标卡尺04钳工：划线,按位置加工孔钻床虎钳钻刀、铰刀、攻丝刀高度尺、游标卡尺05热处理：按热处理工艺,淬火回火达到 5862HRC电热炉火钳06磨削：精磨上下平面磨床磁力夹具砂轮千分尺07钳工：钳工精修、抛光研磨工具千分尺 编制 李剑 校对 审核 批准 河南机电高等专科学校河南机电高等专科学校学生毕业设计中期检查表学生毕业设计中期检查表学生姓名李剑学 号111304137指导教师韩艳艳课题名称弯片冲压成形工艺及模具设计难易程度偏难适中 偏易选题情况工作量较大合理 较小任务书有 无开题报告有无 符合规范化的要求外文翻译质量优良中 差学习态度、出勤情况好一般 差工作进度快按计划进行 慢中期工作汇报及解答问题情况优良中 差中期成绩评定：所在专业意见： 负责人： 年 月 日河南机电高等专科学校河南机电高等专科学校毕毕业业设设计计说说明明书书毕业设计题目：毕业设计题目：弯片冲压成形工艺及模具设计系系 部部 材料工程系 专专 业业 模具设计与制造 班班 级级 模具 111 班 学生姓名学生姓名 李 剑 学学 号号 111304137 指导教师指导教师 韩 艳 艳 2014 年年 4 月月 2020 日日I目目 录录1绪 论.11.1 冲压的现状与发展方向 .11.1.1 冲压成形理论及冲压工艺 .11.1.2 冲压模具的设计与制造 .11.1.3 模具材料 .11.1.4 冲压模具的标准化和专业化 .11.1.5 冲压模具CAD/CAE/CAM技术 .21.1.6 冲压设备和冲压生产自动化 .21.1.7 快速模具制造技术 .21.2 冷冲压模具在工业生产的地位 .21.3 冷冲压模具的分类.31.3.1按冲压工艺进行分类 .31.3.2按工序组合程度进行分类 .31.3.3按上下模的导向方式分类 .31.3.4按导料或定位形式分类 .32零件的工艺性分析.42.1 冲压件的工艺分析.42.2 工艺方案的确定.42.3 冲裁排样方案的确定 .52.4 计算凸、凹模刃口尺寸 .62.5 冲压力的计算 .72.6 工作零部件的设计 .82.6.1冲孔凸模 .82.6.2凸模强度校核 .92.6.3凸凹模的选择 .92.6.4落料凸模的选择 .92.6.5落料凹模的选择 .9II2.7 定位零件的设计 .103弯曲模具的设计.163.1 弯曲的工艺计算 .163.1.1 弯曲件展开长度计算 .163.1.2 弯曲模工作尺寸计算 .173.1.3 弯曲件回弹值计算 .193.1.4弯曲力的计算 .193.2 模具总体设计 .203.3冲压设备的选定 .204 模具装配图.225 结束语.24致 谢.25参考文献.26弯片冲压成形工艺及模具设计11 1绪绪 论论1.11.1 冲压的现状与发展方向冲压的现状与发展方向随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，许多新技术、新工艺、新材料、新设备不断涌现，因而，促使了冲压技术的不断革新和发展。1.1.11.1.1 冲压成形理论及冲压工艺冲压成形理论及冲压工艺冲压成形理论的研究是提高冲压技术的基础。目前，国内外对冲压成形理论的研究非常重视，在材料冲压性能研究、冲压成型过程应力应变分析、板料变形规律研究及坯料与模具之间的相互作用研究等方面均取得了较大的发展，特别是随着计算机技术的飞跃发展和塑形变形理论的进一步完善，近年来国内外已开始应用塑性成形过程的计算机模拟技术，即利用有限元（FEM）等数值分析方法模拟金属的塑性成形过程。根据分析结果，设计人员可预测某一工艺方案成形的可行性及可能出现的质量问题，并通过在计算机上有选择地修改相关的参数，实现工艺及模具的优化设计。1.1.21.1.2 冲压模具的设计与制造冲压模具的设计与制造冲压模具是实现冲压生产的基本条件。在冲压模具的设计与制造上，目前正朝着以下两方面发展：一方面，为了适应高速、自动、精密、安全等现代化生产需要，冲压模具正向高效率、高精度、高寿命、自动化及多工位方向发展。在我国，工位数达50甚至更多的级进模、寿命达亿次的硬质合金模、精度和自动化程度相当高的冲压模具都已经应用在生产中，同时，由于这样的冲压模具对加工、装配、调整、维修要求很高，因此，各种高效、精密、数控自动化的模具加工机床和检测设备也正在迅速发展；另一方面，为了产品更新换代和试制或小批量生产的需要，锌合金冲压模具、聚氨脂橡皮冲压模具、薄板冲压模具、钢带冲压模具、组合冲压模具等各种简易冲压模具及其制造工艺也得到了迅速发展。1.1.31.1.3 模具材料模具材料模具材料及热处理与表面处理工艺对模具加工质量和寿命的影响很大，世界各主要工业国在此方面的研究取得了较大的发展，并开发了许多新的钢种，其硬度可达HR河南机电高等专科学校毕业设计说明书2C58-70，而变形只有普通钢的0.5-0.2。如：火焰淬火钢可局部硬化，且无脱碳；我国研制的65Nb、LD和CD等新钢种，具有热加工性能好、热处理变形小、抗冲击性能佳等特点。与此同时，还发展了一些新的热处理和表面处理工艺，主要有：气体软氮化、离子氮化、渗硼、表面涂金、化学气象沉积（CVD)、物理气相沉积（PVD)、激光表面处理等。这些方法能提高模具工作表面的耐磨性、硬度和耐腐蚀性，使模具寿命大大延长。1.1.41.1.4 冲压模具的标准化和专业化冲压模具的标准化和专业化模具的标准化和专业化生产，已得到模具行业的广泛重视，这是由于模具标准化是组织模具专业化生产的前提，而模具的专业化生产是提高模具质量、缩短模具制造周期、低成本的关键。我国已颁布了冷冲压术语、冷冲模零部件的国家标准，冲压模具的专业化生产正处在积极组织和实施中，但总的来说，我国冲压模具的标准化和专业化水平还处于较低水平。1.1.51.1.5 冲压模具冲压模具CAD/CAE/CAMCAD/CAE/CAM技术技术 模具CAD/CAE/CAM技术是改造传统模具生产方式的关键技术，它以计算机软件的形式为用户提供一种有效的辅助工具，是工程技术能借助计算机对产品、模具结构、成形工艺、数控加工及成本等进行优化设计，从而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。随着功能强大的专业软件和高效集成制造设备的出现，以三维造型为基础、基于并行工程的模具CAD/CAE/CAM技术正成为发展方向，它能实现制造和装配的设计、成形过程的模拟和数控加工过程的仿真，还可对模具可制造性进行评价，使模具设计与制造一体化、智能化。1.1.61.1.6 冲压设备和冲压生产自动化冲压设备和冲压生产自动化性能良好的冲压设备是提高冲压生产技术水平的基本条件。高精度、高寿命、高效率的冲模需要高精度、高自动化的压力机与之相匹配。为了满足大批量高速生产的需要，目前冲压设备也有单工位、单功能、低速朝着多工位、高速、和数控方面发展，加之机械手乃至机器人的大量使用，使冲压生产效率得到了大幅度的提高。冲压生产的自动化是提高劳动生产率和改善劳动条件的有效措施。由于冷冲压操作简单，坯料和工序件形状比较规则，一致性好，因此，容易实现生产的自动化。冲压生产的自动化包括：原材料的运输、冲压工艺过程及检测、冲模的更换与安装、废弯片冲压成形工艺及模具设计3料处理等各个环节，但最基本的是压力机自动化和冲压模具自动化。适用于各种条件下自动操作的通用装置和检测装置：带料、条料或工序件的自动送料装置，自动出件与理件装置，送料位置和加工检测装置，安全保护装置等，都是实现普通压力机和冲压模具自动化的基本装置。1.1.71.1.7 快速模具制造技术快速模具制造技术由于传统模具制造过程复杂、耗时长、费用高，因此，目前基于快速成形技术的快速模具制造技术已经成为一个新的发展方向和研究热点。目前，快速经济制模技术主要有低熔点合金制模技术、锌基合金制模技术、喷涂成形制模技术等。采用快速模具制造技术，能简化模具制造工艺，缩短制模周期，降低模具生产成本，在工业生产中取得了显著的经济效益。1.21.2 冷冷冲冲压压模模具具在在工工业业生生产产的的地地位位与其他加工方法相比，冲压生产无论在技术方面还是经济方面都具有其优点：1.冲压件质量稳定，尺寸精度高2.生产率高，成本低3.材料利用率高4.易得到复杂制件。但也有其缺点：1.模具制造周期长，制造成本高，不适应于小批量生产2.冲压加工生产振动和噪音两种公害。但由于冲压生产具有以上诸多优点，冲压加工的应用十分广泛，在汽车、拖拉机、机电、电器以及日常生活生活用品的生产方面，都占着十分重要的地位。根据近年的统计表明，在机电以及仪器、仪表生产中，有60%70%的零件是用冲压工艺完成的。在汽车生产中大概有60%-70%的零件是采用冲压工艺制成的，冲压生产所占的劳动量是整个汽车行业劳动量的25%-30%。在电子产品中，冲压件所占的比例也相当大。人们日常生活中的金属制品，冲压件所占的比例更大，随处都可看到冲压制品，因此，冲压技术应用非常广泛，在工业生产中占有相当重要的地位。1 1. .3 3 冷冷冲冲压压模模具具的的分分类类1 1. .3 3. .1 1按按冲冲压压工工艺艺进进行行分分类类 1.冲裁模具河南机电高等专科学校毕业设计说明书42.弯曲模具3.拉伸模具4.成形模具1.3.21.3.2按工序组合程度进行分类按工序组合程度进行分类1.单工序模具2.复合模具3.级进模具1.3.31.3.3按上下模的导向方式分类按上下模的导向方式分类 分为无导向的开式模具、有导向的导料板模具和导柱模具等。1.3.41.3.4按导料或定位形式分类按导料或定位形式分类分为固定导料销模具、活动导料销模具、导正销模具、侧刃定距模具等。2 2零件的工艺性分析零件的工艺性分析工件名称：弯片生产批量：大批量材料：08钢厚度：2mm工件简图：如下图所示弯片冲压成形工艺及模具设计5 图2-1 零件图2 2. .1 1 冲冲压压件件的的工工艺艺分分析析该零件形状较为复杂，所需的冲压工序为冲孔、落料和弯曲三个工序。冲裁件内外形所能达到的经济精度为IT11IT13，冲裁件两孔中心距极限偏差为0.12mm（根据零件判断一般精度的模具即可满足要求），孔中心与边缘距离尺寸公差为0.5mm，又该零件涉及弯曲，且零件图中的尺寸公差为未注公差，在处理这类零件公差等级时均按IT14级要求，弯曲圆角半径R分别为5mm和0.8mm，都大于最小弯曲半径（rmin=0.4t=0.42mm=0.8mm），故此件形状、尺寸、精度均满足弯曲工艺的要求，可进行弯曲工序加工。零件材料08钢为碳素钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁。2 2. .2 2 工工艺艺方方案案的的确确定定该零件所需的冲压工序为冲孔、落料和弯曲三个工序，可拟定以下三种工艺方案：方案一：落料-冲孔-弯曲，采用单工序模生产。方案二：冲孔、落料、弯曲，采用级进模生产。方案三：先冲孔、落料再弯曲，采用复合模生产。河南机电高等专科学校毕业设计说明书6各个方案优缺点及比较如下：方案一模具结构简单，制造方便，但需要三道工序，即三副模具，成本相对较高，生产效率低，适应于小批量和试制生产，无法满足大批量生产的要求，且更重要的是从上一道工序完成后进入下一道工序必然会增大误差，使工件精度质量大打折扣，达不到所需要求。方案二级进模是一种多工位、效率高的加工方法，操作方便、安全，一般适用于大批量小型冲压件，但级进模较复合模制造、安装、调整都比较难，且成本较高，所得冲裁件的尺寸精度等级没有复合模高。 方案三需要两套模具，工件精度及生产效率都能满足，模具制造方便，成本相对较低，故采用落料冲孔复合冲压，再进行弯曲的两套模具生产最为合适。结论：方案三为最佳方案。2 2. .3 3 冲冲裁裁排排样样方方案案的的确确定定 图2-2排样图因为坯料为矩形，为提高零件的结构精度和模具的使用寿命，采用直排最为合适。弯片冲压成形工艺及模具设计71.确定搭边值查表2.9取得最小搭边值工件间a1=2.8mm，侧面a2=3.0mm 计算条料宽度 B=（92.5+23）mm=98.5mm 计算步距 S=（20+2.8）mm=22.8mm2.计算材料利用率根据一般的市场供应情况，原材料选用1000mm1000mm2mm的冷轧薄钢板，每块可剪切成1000mm100mm条料10条，材料剪切利用率可达81.02%。计算冲压件毛坯的面积：A=（92.520）mm2=1850mm2 一个布距的材料利用率=(nABS)100% =(185098.522.8)100% =82.38%所以材料总的利用率总=81.02%82.38%=66.74%2.42.4 计算凸、凹模刃口尺寸计算凸、凹模刃口尺寸查表2.4得间隙值Zmin=0.246mm， Zmax=0.360mm 。2.4.1冲孔冲孔35mm凸、凹模刃口尺寸的计算凸、凹模刃口尺寸的计算查表2.5得凸凹模制造公差：凹=0.020mm 凸=0.020mm 校核： Zmax-Zmin=（0.360-0.246)mm=0.114mm河南机电高等专科学校毕业设计说明书8 |凹|+|凸|=0.040mm0.114mm满足|凹|+|凸|Zmax-Zmin的要求。查表2.6得：IT14级时磨损系数x=0.5。由（2.5）得：d凸=（dmin+x）-0凸 =（5+0.50.08）-00.02mm =5.04-00.02mm由（2.6）得：d凹=（d凸+Zmin）+0凹 =（5.04+0.246）+00.02mm=5.286+00.02mm2.4.22.4.2外形落料凸、凹模刃口尺寸的计算外形落料凸、凹模刃口尺寸的计算因为落料件为矩形，结构简单，精度要求不高，所以采用凸、凹模分别加工的方法制作凸、凹模。查表2.5得凸凹模制造公差：凹=0.025mm 凸=0.035mm 校核： Zmax-Zmin=（0.360-0.246)mm=0.114mm |凹|+|凸|=0.060mm0.114mm满足|凹|+|凸|Zmax-Zmin的要求。查表2.6得磨损系数x=0.75。由（2.3）得：D1凹=（Dmax-x）+0凹 =（92.5-0.750.12）+00.025mm=91.41+00.025mm D2凹=（Dmax-x）+0凹 =（20-0.750.12）+00.025mm=19.1+00.025mm由（2.4）得：D1凸=(D凹-Zmin）-0凸 =（91.41-0.246）-00.035mm=91.164-00.035mm弯片冲压成形工艺及模具设计9 D2凸=(D凹-Zmin）-0凸 =（19.1-0.246）-00.035mm=18.854-00.035mm2.52.5 冲压力的计算冲压力的计算估算冲裁力的公式F=Ltb 式中 F-冲裁力 L-冲裁周边长度 t-材料厚度 b-抗拉强度冲孔力 F孔=Ltb =（524001000）kN=12.57kN落料力 F落=Ltb = (2402400)=192kN卸料力和推件力的公式F卸=K卸F落 F推=nK推F孔式中 F-冲裁力 K卸、K推-卸料力、推件力 N-同时卡在凹模内的冲裁件（或废料）数 n=h/t式中 h-凹模洞口的直刃壁高度河南机电高等专科学校毕业设计说明书10 T-板料厚度推件力，取直筒型刃口的凹模刃口形式，由表2.21查得，h=6mm，则n=h/t=6mm/2=4个，查表2.7得，K推=0.05F推=nK推（F孔+F落）=40.05（18.85+37.2）N=11.21N卸料力，查表2.7取K卸=0.04 F卸=K卸（F孔+F落）=0.04（18.85+37.2）N=2.242N总冲压力为： F总=F落+F孔+F推+F卸=（37.2+18.85+11.21+2.242）kN=69.502kN 为了保证冲压力足够，一般冲裁时压力机吨位应比计算的冲压力大30%左右，即 F总*=1.3F总=1.369.502kN=90.3526kN2.62.6 工作零部件的设计工作零部件的设计2.6.12.6.1冲孔凸模冲孔凸模 凸模长度的计算及凸模长度的确定主要根据凸模结构、修磨、操作安全、装配等因素的需要，采用固定卸料板和导料板时凸模长度按下式计算 L=h1+h2+h3+h h1凸模固定板厚度 h2卸料板厚度h3导料板厚度 h附加长度h1+h2+h3+h h1取20 h2取10 h3取4 图2-3冲孔凸模则L=20+4+10+20=54弯片冲压成形工艺及模具设计112.6.22.6.2凸模强度校核凸模强度校核a 压应力校对 对凸模断面上的承受能力进行计算时 必需使冲裁力为最小或等于最小断面所允许的最大压力 dT【c】4d2 即 td4c-凸模内的压应力 p冲裁力 d -凹模直径 t -板料厚度 被冲材料的抗剪强度【c】-凸模材料的许永应力2.6.32.6.3凸凹模的选择凸凹模的选择对于复合模而言,凸凹模的内外缘均为刃口,这时内外缘之间的壁厚决定于冲裁件的尺寸,凸凹模的壁厚又受到冲裁结构的影响,对于倒装式复合模,因孔会积存废料,其最小壁厚就应该大些,倒装式复合模的凸凹模最小壁厚均为1.5倍,但不小于0.7,所以该凸凹模最小壁厚不应小于3。 图2-4凸凹模2.6.42.6.4落料凸模的选择落料凸模的选择河南机电高等专科学校毕业设计说明书12 L=H1+H22.6.52.6.5落料凹模的选择落料凹模的选择 1 . 凹模的厚度 H=Kb b冲裁件的最大外形尺寸 K系数 取K=0.15 H=0.1592.5=13.875 取H=14 2 . 凹模厚度 C=（12）H （C 1428） 取C=20 3 .凹模上螺孔 销孔位置尺寸和螺钉尺寸 a 从凹模外缘到螺孔的尺寸 用M12的螺钉 A=（1.72.0）d 取A=22 4 .螺孔间距离 最小间距为80 最大间距为150 5 .凹模强度的校核 弯=【弯】25 . 1hF 弯=1.6Mpa【弯】23512905 . 12.72.7 定位零件的设计定位零件的设计弯片冲压成形工艺及模具设计13复合模采用固定挡料销，它是一种比较简单的定位零件，用于限定条料的送进距离，抵住条料的搭边或工件的轮廓，使送入冲模的材料有正确的位置，起到定位作用。选用台肩式挡料销 选D=10 d=6 h=5 L=14弯曲模：采用定位板，以外缘定位。定位板高度h=t+1=3定位板一般有两个销钉固定，以防止定位板的移动。定位板与毛坯间的通常所取的极限偏差为h8和h9复合模导料板的选择：采用分离式导料板导料板厚度H=8 图2-5台肩式挡料销 料零件 1.卸料螺钉的选择d=10 L=60 d1=M8 l=8 D=15 H=62.打杆的选择 H=h1+h2+C=1203.卸料板压料台肩的高度hh=H-t+(0.10.3)t河南机电高等专科学校毕业设计说明书14 =8-2+0.5 =6.5 图2-6卸料螺钉4. 导柱导套 d=45 L=260 导套 d=45 0011. 0016. 00L=150 H=20 L=25 油槽数两个5. 支撑零部件 模架的选择，中间导柱模架： 上模座：40060 下模座：40075 导柱 45260 导套： 45150586. 模柄的选择 5070 选用凸缘模柄d=50080. 0240. 0D=1000022. 0H=78 h=18d1=17 D1=72 d3=11 d2=18 h1=117. 垫板的选择垫板的作用是直接承受凸模的压力，以降低模座承受的单位压力，防止模座被局部压陷，影响凸模的正常工作。垫板的外形尺寸和模板相同，厚度取10mm 用45钢8. 装配调试总装时，首先应根据主要零件的相互依赖关系，以及装配方便和易于保证装配精度要求来确定装配基准件，例如复合模一般以凸凹模作为装配基准件，级进模以凹模作为装配基准件；其次，应确定装配顺序，根据各个零件与装配基准件的依赖关系和远近程度确定装配顺序。装配结束后，要进行试冲，通过试冲发现问题，并及时调整和修理直至模具冲出合格零件为止。弯片冲压成形工艺及模具设计153 3弯曲模具的设计弯曲模具的设计3.13.1 弯曲的工艺计算弯曲的工艺计算3.1.13.1.1 弯曲件展开长度的计算弯曲件展开长度的计算当弯曲圆角半径较小（r0.5t）时，根据毛坯与制件等体积法计算；当弯曲圆角半径较大（r0.5t）时，根据中性层长度不变原理计算。 1.因为R=0.80.52，属于圆角半径较小的弯曲件。由于曲变形时不仅弯曲圆角部分变薄严重，而且与圆角部分相邻的直边部分也产生了一定的变薄，所以应该按变形前后体积不变条件确定长度。通常采用表3.5所示经验公式计算。 L1总=L1+L2+0.6t =(18+26+0.62)mm=45.2mm2.又因为R=50.52，属于圆角半径较大的弯曲件。由于变薄不严重，可按中性层展开原则，坯料总长度等于弯曲件直线部分和弯曲圆角部分应变中性层长度之和。如下图所示：L1=18mm L2=26mm L3=18mm L4=30mm经计算得：L3直=13mm L4直=25mm根据r/t，由表3.4查出应变中性层位移系数x=0.46计算应变中性层的曲率半径 =r+xt=5.92因为 L弯=/180=（r+xt）/180 式中 L弯-弯曲件弯曲圆角部分长度河南机电高等专科学校毕业设计说明书16 -弯曲中心角 r-弯曲件的内弯曲半径 t-板料厚度 x-中性层位移系数 得： L弯=/180 =（905.92/180）mm=9.3mm L2总=L3直+L4直+L弯 =（13+25+9.3）mm=47.3mm3.由此得出 L总=L1总+L2总 =（45.2+47.3）mm=92.5mm 图3-1 弯曲零件3.1.23.1.2 弯曲模工作部分尺寸计算弯曲模工作部分尺寸计算1.凸模圆角半径R=0.8时，R/t=0.8/2=0.4较小，且R=0.8mm，小于最小弯曲半径（rmin=0.4t=0.42mm=0.8mm），故凸模圆角半径为r凸=R=0.8mm；R=2.5时，R/t=2.5/2=1.25较小，且R=2.弯片冲压成形工艺及模具设计175mm，大于最小弯曲半径（rmin=0.4t=0.42mm=0.8mm），故凸模圆角半径为r凸=R=2.5mm。2.凹模圆角半径凹模圆角半径r凹一般按材料厚度t来选取，因为材料厚度为2mm，所以r凹=（23）t，故凹模圆角半径取r凹=4mm。3.凹模工作部分深度的设计计算凹模工作部分的深度将决定板料的进模深度，同时也影响到弯曲件直边的平直度，对工件的尺寸精度造成一定的影响。此弯曲件直边高度20mm，板厚2mm，查表3.12得凹模的底部最小厚度h0=4mm，因此凹模工作部分深度h凹=（20+4）mm=24mm。 4.凸凹模间隙对于U形件弯曲,必须合理确定凸、凹模之间的间隙，间隙过大，则回弹大，工件的形状和尺寸不易保证，间隙过小，会加大弯曲力，使工件厚度减薄，增大摩擦，擦伤工件并降低模具寿命，U形件凸、凹模的单面间隙值一般可按下式计算： 弯曲有色金属 =tmin+C*t2Z 式中 C间隙系数 查表得 C=0.05 则 =tmin+C*t=（2+0.052）mm=2.12Z5.凸凹模横向尺寸及公差工件标注外形尺寸时，以凹模为基准进行计算，间隙取在凸模上。查表2.5得凹=0.020mm，凸=0.030mm 。凹模横向尺寸L凹=（L-0.75）+0凹=（30-0.750.6）+00.020mm=29.55+00.020mm凸模横向尺寸河南机电高等专科学校毕业设计说明书18 L凸=（L凹-Zmin）-0凸=（29.55-2）-0凸mm=27.55-00.030mm3.1.33.1.3 弯曲件回弹值的计算弯曲件回弹值的计算小变形程度（r/t10）时，回弹大，先计算凸模圆角半径，再计算凸模角度；大变形程度（r/t5）时，卸载后圆角半径变化小，仅考虑弯曲中心角的回弹变化。弯曲时，弯曲中心角为90，因此，查相关手册，取回弹角为2。3.1.43.1.4 弯曲力的计算弯曲力的计算1.U形件校正弯曲时，在进行校正弯曲前是自由弯曲，弯曲力FU自为：FU=b=自trKbt27 . 028 . 04002203 . 17 . 02 =10400N=10.4kN V形件校正弯曲时，在进行校正弯曲前是自由弯曲，弯曲力Fv自为：FV=b=自trKbt26 . 025 . 24002203 . 16 . 02 =5546.7N=5.546kN 式中 F 冲压行程结束时自由弯曲的弯曲力自 K安全系数，一般取K=1.3 b弯曲件宽度（mm） t弯曲件材料厚度(mm) b弯曲件材料的抗拉强度（MPa） r弯曲件的内弯曲半径（mm）2.顶件力F顶可近似取自由弯曲力的3080，即 F顶=（0.30.8)(FU自+FV自） =（0.30.8)（10.4+5.546）kN=（4.783812.7568）kN弯片冲压成形工艺及模具设计19 取F顶=12kN3.校正弯曲时，校正弯曲力最大值在压力机工作到下止点的位置，且校正力远远大于自由弯曲力（或接触弯曲力），而在弯曲工作过程中，二者又不是同时存在，因此，查表3.7得p=50MPa，所以校正力 F校为： F=Ap 校 A校正部分投影面积（mm ）2 p单位面积校正 F校=Ap=（6020）50N=60000N=60kN4.对于校正弯曲，由于校正弯曲力比顶件力F顶大得多，故顶件力F顶以忽略，但这里为了保险起见，在计算压力机工程压力时，还是将顶件力F顶考虑进去。 F压机（1.21.3）（F校+F顶） （1.21.3）（60+12）kN=（86.493.6）kN 初选压力机型号为JB2310。3.23.2 模具总体设计模具总体设计该模具采用弯曲单工序模，上模主要由上模座、凸模、副凹模等零件组成；下模主要由凹模、凹模固定板、顶板、凹模垫板、顶杆、螺钉和下模座等零件组成。弯曲工件由下面的弹顶装置