毕业设计（论文）-闭角U形弯曲件的滚动轴弯曲模具设计

闭角U形弯曲件的滚动轴弯曲模具设计【冲压模】全套图纸加V信153893706或扣3346389411摘要模具设计思思是学习模具专业课的最终目的，我们主要对冲压模和塑料模有一定的认识。本次设计主要是对冲压工艺中的弯曲模进行设计，设计的题目为——滚动轴弯模。主要内容：1）弯曲零件工艺性分析2）弯曲工艺方案的确定3）模具的主要参数计算以及模具的总体设计4）模具零件的加工工艺性5）模具的装配，安装及调试6）模具设备的选用模具设计的方法及步骤基本上是根据它的内容来决定的，它们之间是相互穿插影响的。通过对弯曲件结构以及冲压工艺进行分析，初步确定工艺方案，然后对其主要参数进行计算，确定毛坯的尺寸，凸凹模的大小以及压力机吨位等。对模具进行整体设计后对模具各零件进行装配。接着在压力机上安装并试冲，获得合格制件标志着模具设计成功。弯曲冲压模具与冲裁、拉深模之间有很大的区别，它在冲裁的基础上更由它独特的方面，较冲裁难，不仅要考虑冲裁力的大小，更重要的是考虑弯曲中容易出现的弯曲回弹和拉裂等一些现象，设计模具时为了保证质量要求需要特别注意考虑工艺性的要求等等。在设计时要注意模具结构简单、模具使用方便、模具寿命高等问题。并且要提高生产效率，保证产品的质量。关键词：弯曲圆角半径弯曲力凸模圆角半径凹模圆角半径凸、凹模间隙RolltomovethecurvedsongmoldofstalkAbstractItisendpurposethatstudiestheprofessionallessonofmoldingtoolthatmoldingtooldesignthink,wemainlytohurtletopressthemoldandtheplasticsmoldscontaincertainunderstanding.Adesignmainlyistopressthebentmoldwithintocarryonthedesigntowardshurtle,thetopicofthedesignfor-rolloverthestalkcurvedmold.Maincontents：1)flectionthesparepartscraftanalysis2)theassuranceoftheflectioncraftproject3)themainparametercalculationofthemoldingtoolandtotaldesignofthemoldingtool4)themoldingtoolsparepartsprocessesthecraft5)theassembleofthemoldingtool,installandadjusttotry6)themoldingtoolequipmentschoosestouseThemethodandstepsofthemoldingtooldesigndecideaccordingtoitscontentsbasicallyof,theyaddtheinfluencemutually.Passtopressthecrafttocarryontheanalysistowardscurvingastructureandhurtling,theinitialassurancecraftproject,thenastoit'sthemainparametercarriesonthecalculation,makingsurethesizeofthesemi-finishedproduct,thesizeandpressuremachinetonnageetc.oftheconvexandcavemold.Aftercarryingontheoveralldesigntothemoldingtoolcarryontheassembletoeachsparepartsofmoldingtool.Immediatelyafterinthepressuretheonboardgearingtriesalsoblunt,acquirequalifiedmakethepiecetosymbolizethemoldingtoolKeyword:ConvexandcavemoldcleftoftheradiuscavemoldaCapeofthedintconvexmoldaCapeofaCaperadiusflectionradius目录第1章绪论……………………1第2章零件工艺性分析2.1零件结构工艺性分析…………42.1.1弯曲精度…………………52.1.2弯曲圆角半径…………………52.1.3板料的纤维方向与弯曲线夹角…………………52.1.4弯曲的直边高度.………………52.1.5其他工艺性要求.………………52.2零件冲压工艺性分析……………5第3章弯曲回弹的影响…………….6第4章工艺方案的确定…………….6第5章主要工艺参数计算5.1毛坯尺寸计算……………………75.2弯曲件回弹值的计算…………85.3弯曲力的计算………………105.3.1自由弯曲时的弯曲力…………105.3.2校正弯曲时的弯曲力…………105.3.3压弯时的顶件力和卸料力.……115.3.4弯曲时压力机吨位的确定.…….115.3.5初选压力机…………………125.4弯曲模工作部分设计的计算………135.4.1凸模圆角半径………………145.4.2凹模圆角半径………………115.4.3凹模深度的计算………………145.4.4凸、凹模间隙的计算…………145.4.5凸、凹模尺寸的计算…………15第6章模具总体设计6.1模具类型的选择……………………176.2定位方式的选择……………………176.3卸料出件方式的选择………………176.4导向方式的选择……………………18第7章模具主要零部件的设计7.1凸模部分的设计……………………187.2凹模部分的设计……………………197.3上模座及模柄的设计………………207.4下模座的设计………207.5其它零部件的选择……………21第8章设备的选定……………21第9章模具总装图……………22第10章工作零件的加工工艺………………23第11章模具的装配，安装……………2811.1模具的装配…………2811.2模具的安装…………2911.2.1弯曲模的安装要点…………2911.2.2弯曲模的安装步骤…………30结论……………32致谢……………33参考文献……….34PAGE第35页共41页第1章绪论模具工业是国民经济的基础工业,是工业生产的重要工艺装备。先进国家的模具工业已摆脱从属地位,发展为独立的行业。日本工业界认为：“模具工业是其它工业的先行工业,是创造富裕社会的动力”。美国工业界认为：“模具工业是美国工业的基石”。在德国模具被冠以“金属加工业中的帝王”之称。模具作为提高生产率，减少材料和消耗，降低产品成本，提高产品质量和市场占有率的重要手段，已越来越受到各行业部门的重视。目前世界上模具工业的年产值约680亿美元。我国2004年模具产值为530亿元，模具出口4.91亿美元，同时还进口18.31亿美元。中国已经成为世界上净出口模具最多的国家。但大型多工位级进模具，精密冲压模具，大型多型腔精密注塑模，大型汽车覆盖件模具等虽已能生产，但总体技术水平不高，与国外先进国家相比，仍有很大差距。改革开放以来，随着国民经济的发展，市场对模具的需求量不断增长。近年来，模具工业一直以15%左右的速度发展，模具工业企业的所有制也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速的发展。到目前为止，中国约有模具生产厂家2万家，从业人员有50多万人，全年模具产值高达450亿元以上。中国模具工业的发展在地域分布上存在不平衡性，东南沿海地区发展快于中西部地区，南方的发展快于北方。模具生产最集中的地区在珠江三角州和长江三角地区，其模具产值占全国的三分之二以上。而在模具制造领域中占有重要地位的冲压模具生产技术与工业发达国家相比还相当落后，主要原因是我国在冲压基础理论及成型工艺、模具标准化、模具设计、模具制造工艺及设备方面与工业发达国家相比还有相当大的差距，导致我国模具在寿命、效率、加工精度、生产周期等方面与工业发达国家相比差距还很大。随着工业产品质量的不断提高，冲压产品生产正呈现多品种、少批量、复杂、大型、精密、更新换代速度快等特点，冲压模具正向高效、精密、长寿名、大型化方向发展。为适应市场的变化，随着计算机技术和制造技术的迅速发展，冲压模具设计与制造技术正由手工设计、依靠人工经验和常规机械加工技术向计算机辅助设计、数控切削加工、数控电加工为核心的计算机辅助设计与制造技术转变。近年来许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度，技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维CAD，并陆续开始使用UG、PRO/ENGINEER等国际通用软件。以汽车覆盖件模具为代表的大型冲压模具的制造技术已取得了很大进步，东风汽车公司模具厂、一汽模具中心等模具厂家已能生产部分轿车覆盖件模具。此外，许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。经过多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技术方面取得了显著进步，在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。未来冲压模具的发展方向：模具技术的发展应该为适应模具产品交货期短、精度高、质量好、价格低、的要求服务。达到这一要求急需发展的如下几项：（1）全面推广CAD/CAM/CAE技术模具CAD/CAM/CAE技术条件已基本成熟，各企业加大CAD/CAE/CAM技术培训和技术服务的力度，进一步扩大CAE技术的应用范围。计算机和网络的发展正使CAD/CAE/CAM技术跨地区、跨行业、跨企业，跨院所地在整个行业中推广成为可能，实现技术资源的重新整合，使虚拟制造成为可能。（2）高速铣削加工国外近年来发展的高速铣削加工，大幅度提高了加工效率，并获得了极高的表面光洁度。另外，还可以加工高硬度模块，还具有温升低，热变形小等优点。高速铣削加工技术的发展，对汽车，家电行业中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷性，智能化，集成化方向发展。（3）模具扫描及数字化系统高速扫描机和模具扫描系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的诸多功能。大大的缩短了模具的在研制制造周期。有些快速扫描系统，可快速安装在已有的数控机床及加工中心，实现快速采集，自动生成各种不同数控系统的加工程序，不同格式CAD数据，用于模具制造业的“逆向工程”。模具扫描系统已在汽车，摩托车。（4）电火花铣削加工电火花铣削加工技术也称为电火花创成技术，这是一种替代传统的用成型电极加工型腔的新技术，它是用高速旋转的简单的管状电极做三维或二维轮廓加工，因此不再需要制造复杂的成型电极，这显然是电火花成形加工领域的重大发展。国外已有使用这种技术的机床在模具加工中的应用，预计这一技术将得到快速的发展。（5）提高模具的标准化程度我国的模具标准化程度在不断提高，估计目前我国模具的标准件使用的覆盖率达到30%左右，而国外的达到了80%左右。（6）优质材料及先进的表面处理技术选用优质的钢材和应用相应的表面处理技术来提高模具的寿命显得十分必要。模具热处理和表面的处理的发展方向是真空热处理。模具表面处理应完善并发展先进的气相沉积技术、等离子喷涂技术等。（7）模具研磨抛光将智能化、自动化模具表面的质量对模具的使用寿命、制件外观质量等方面均有较大的影响，抛光研磨智能化、自动化替代现有的手工操作，以提高模具的表面质量。（8）模具自动加工系统的发展这是我国长远发展的目标。模具自动加工系统应有多台机床合理组合；并配有随行的定位夹具，有完整的机具、刀具数据库；完整的数控柔性同步系统；质量监测系统。作为一名未来的模具设计者，这次冷冲模具的设计，就是我进行真实模具前的一次演练，是我自己对三年大学生活所学知识的一次综合应用，使我将三年所学知识连贯起来，在老师的指导下，进一步认识到自己的不足，近而加以巩固。这次设计使我对冲压模具有了更深刻的认识，认识到了冲压模具的重要性，让我对自己将要从事的工作充满了信心。我以后一定会尽自己最大的努力，在模具制造和设计行业作出自己的贡献，为我国的模具事业的发展贡献自己的力量。第2章零件工艺性分析零件简图：如图2-1所示;零件名称：闭角U形弯曲件;材料：Q235;材料厚度：1mm;大批量生产图2-1闭角弯曲件2.1零件结构工艺性分析此零件为一个简单的小于90°的U形件，也称其为闭角弯曲件，其弯曲圆角半径r为0.6mm,材料选择普通碳素钢Q235,板厚为1mm。其工艺性主要包括弯曲件的精度、圆角半径、板料的纤维方向与弯曲线夹角、弯曲的直边高度、其他工艺性等。2.1.1弯曲精度弯曲件为薄板，短边，取弯曲精度IT14级。弯曲件的精度，由于零件图上对这方面都没有确定，这样的制件可以设精度为IT14级，这样精度一般的制造精度都可以满足要求。其弯曲件长度的自由公差为±0.3；弯曲件的角度的自由公差为。2.1.2弯曲圆角半径根据材料和板厚查的此工件允许的最小圆角半径其值小于圆角半径0.6mm,避免了板料外层断裂致使工件报废。2.1.3板料的纤维方向与弯曲线夹角Q235钢属于轧制板材，在弯曲时各方向的性能是有差别的，纤维的方向就是轧制的方向，所以弯曲线最好与纤维线垂直，弯曲时不易开裂，此制件符合此工艺性要求。2.1.4弯曲的直边高度一般弯曲件为了避免稳定性不好，要求直立部分高度H>2.5t,很显然此零件符合工艺性要求。2.1.5其他工艺性要求此弯曲件的形状和尺寸对称，零件的圆角,保证了尺寸精度，并且在制件中间设置了定位工艺孔，这样可以防止弯曲时毛坯偏移造成质量不稳定，确保了工艺性要求。2.2零件冲压工艺性分析从制件图上可以看出，必须先通过落料冲工艺孔，然后再进行弯曲，需要两套模具，很明显弯曲决定了零件的总体形状和尺寸，所以在此主要对弯曲工艺进行分析。此弯曲件是小于90°的U形件，且材料厚度比较小，所以不能采用一般的U形弯曲模，可以采用滚轴式的凹模，使制件一次成形，能够保证工件质量，还能减小回弹。第3章弯曲回弹的影响弯曲过程中的回弹现象是一个影响弯曲件精度的重要问题,所以在这里单独来分析其影响。影响弯曲回弹的因素比较多，包括材料的力学性能、相对弯曲半径、弯曲中心角的大小、弯曲方式及弯曲模、工件的形状等。它主要有曲率减小,弯曲中心角两种表现形式，但当相对弯曲半径小于5时,卸载后弯曲件圆角半径变化很小,可以不予考虑,而仅考虑弯曲中心角的回弹变化。此模具就属于本类型。在实际生产中,由于材料的力学性能和厚度的波动等,要完全消除弯曲件的回弹是不可能的,但可以采取一些措施来减小或补偿回弹所产生的误差,以提高弯曲件的精度。在此设计弯曲模时应该多加注意,由于此材料较软(Q235),其回弹角小于5º,在模具上作出补偿并采用较小的凸,凹模间隙。加之一套克服回弹的有效方法,滚轴式凹模,凸模侧壁给以补偿回弹角。这在以下的设计中会具体体现。第4章工艺方案的确定根据制件工艺性分析，其冲压零件需要的基本工序有落料冲孔，一次弯曲，其中弯曲决定了零件的总体形状和尺寸，因此选择合理的弯曲方法十分重要。方案一：先用一般U形弯曲模完成两直角平行的U形工序件，再用斜面凹模缩小上口间距，弯成闭角形件。，方案二：采用一次成型的滚动轴式弯曲模，在凹模侧壁安装可转动的转轴，凹模镶件随着凸模的下行，板料先被弯成两平行的U形过渡件，当工件底部接触到转轴凹模后，转轴凹模就会转动，成形弯曲件。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，并且保证不了精度。方案二只需要一副模具就可以完成。提高了生产效率，也保证了精度。尽管模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状简单对称，模具制造并不困难。综合以上分析，采用第二种方案进行弯曲最好。第5章主要工艺参数计算此弯曲模设计的工艺参数计算主要包括制件毛坯尺寸计算,弯曲力的计算及弯曲模工作部分尺寸设计的计算。5.1毛坯尺寸计算弯曲中性层位置的计算板料弯曲时应变中性层的长度始终是不变化的，故可根据弯曲后应变中性层的长度来确定弯曲件的毛坯长度。实际应用中，通常采用以下经验公式确定弯曲毛坯中性层的长度：ρ=r+xt式中r零件的弯曲内侧半径t材料厚度x中性层位移系数，查表（手册）。由，查手册得x=0.26代入公式计算得一般将圆角半径较大时（r>0.5t）的弯曲称为有圆角半径的弯曲。此时，不考虑中性层的变化，其展开长度等于弯曲件直线部分的长度和圆弧部分的长度之和。其计算要点为：将工件直边长度L直累加得ΣL直将工件弯曲变形部分分别以中性层方法计算并累加。毛坯展开尺寸等于直线部分长度和弯曲部分的总和。此弯曲件属于圆角半径r>0.5t的弯曲件，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式中——坯料展开总长度；a——弯曲开口角。代入公式计算得=45.4mm因为有少许偏移，取值为46mm,宽度尺寸为10mm,故毛坯尺寸为。5.2弯曲件回弹值的计算大变形程度(r／t＜5)时的回弹值大变形程度，圆角半径回弹小，不必计算,计算凸模角度。(1)因为a=60a．查表得到△a90的值b．计算回弹角。c.计算凸模中心角。=58.7°式中r—弯曲件的圆角半径，mm；t—弯曲件材料的厚度，mm；at—凸模的圆角部分的中心角，(°)a—弯曲件的中心角，(°)；一弯曲件的弯角，(°)(2)校正弯曲时的回弹值a.查表得到△a90的值b．计算回弹角c.将回弹角进行修正=0.16*1.3°=0.2°d．计算凸模中心角=59.8°式中——校正弯曲时的回弹角；K——修正系数，查表得0.16。(4)工件回弹问题的解决当工件精度要求不高或校正弯曲时，生产中常采取调整凸凹模间隙的方法解决工件回弹问题。设计弯曲模结构时，把凹模做成可调式。5.3弯曲力的计算弯曲力是设计弯曲模和选择压力机吨位的依据。弯曲力的理论计算可以从塑性弯矩和外力弯矩相等的条件求得。但由于弯曲力受材料性能，零件形状，弯曲方法，模具结构等多种因素的影响，用理论公式来计算不但计算复杂，并且也不一定准确。因此在生产中经常采用经验公式计算，作为设计工艺过程和选择设备的依据。5.3.1自由弯曲时的弯曲力式中：F——自由弯曲在冲行程结束时的弯曲力；B——弯曲件的宽度; T——弯曲材料的厚度;R——弯曲件的内弯曲半径;——材料的抗拉强度450MPa;K——安全系数，一般取K=1.3。代入公式计算得5.3.2校正弯曲时的弯曲力校正弯曲时，校正力比压弯力大得多，而且两个力先后作用。因此，若采用校正弯曲时，一般只计算校正力，V形件和U形件均按下式计算：F校=Ap式中F校――校正弯曲时的弯曲力A――校正部分垂直投形面积p――单位面积上的校正力。由制件可知校正为内角弯曲半径部分，其投影面积为，单位面积上的校正力查表取110MPa。代入公式计算得5.3.3压弯时的顶件力和卸料力对于设有顶件装置的弯曲模，顶件力值可按自由弯曲力的30～80%选取，即取值为0.7，代入得5.3.4弯曲时压力机吨位的确定自由弯曲时，压力机吨位F机为取值为1.3，代入得对于校正弯曲，由于校正弯曲力比顶件力大的多，故顶件力可以忽略，即取值为1.3，代入计算锝5.3.5初选压力机(1)公称压力的选择选择压力机时，要根据模具结构来确定，当施力行程较大时(50％～60％)即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1．5～2倍，在本例中取了1.8倍，即公称压力P0=1.8*45.8＝82.4(kN)初选压力机的公称压力为100kN，即J23—10型压力机。(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因素①考虑操作方式(进、出料速度的快慢)；②弯曲时，金属变形需要过程限制了行程次数增加；依据上述因素综合分析，J23—10型压力机的行程次数选择了120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选择用于弯曲的压力机的滑块行程主要考虑以下因素：①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，S=2R②该件为大批量，需要以限制行程来增加行程次数，提高生产效率。J23—10型压力机的滑块行程为45mm，大于工件高度的两倍，满足电极板弯曲时的冲压行程。即S>2HI45>2*6.1(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。①压力机的闭合高度可以通过调整连杆长度来改变其大小，将连杆凋至圾短时，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。J23—10型压力机的最大闭合高度为180mm，连杆调节量为35mm，故最小闭合高度为145mm。②当压力机工作台面上有垫板时，用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。③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该遵守下列关系如果压力机上不设置垫板，模具闭合高度H在155～175mm之间。加上垫板，模具闭合高度H将减小。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。(5)工作台面尺寸压力机工作台尺寸应大于下模周界50～70mm。J23—10型压力机的工作台尺寸(前后X左右)为240mmx370mm。那么，设计时模具的下模座(宽X长)不要超过240mmx370mm。(6)模柄孔尺寸直径X深度为Ø30mmX55mm，那么，设计时模具的模柄尺寸要与模柄孔尺寸匹配。5.4弯曲模工作部分设计的计算弯曲模工作部分尺寸主要指凹模圆角半径、凸模圆角半径和凹模的深度。U形件弯曲模，还有凸、凹模之间的间隙及模具横向及深度尺寸。5.4.1凸模圆角半径①当弯曲件r>10时，凸模圆角半径rt为②当弯曲件r较小时，凸模圆角半径为此工件的弯曲圆角半径较小但不小于工件材料所允许的最小弯曲半径,故凸模圆角半径可取弯曲件的内弯曲半径r＝0.6mm。5.4.2凹模圆角半径凹模圆角半径不能过小，以免增加弯曲力，擦伤工件表面。此件两边弯曲高度相同，属于对称弯曲，凹模两边圆角半径r，应取大小一致。凹模圆角半径ra一般按材料厚度t来选取。该工件厚度t＝1mm，故凹模圆角半径r=5t=5mm。5.4.3凹模深度的计算凹模深度要适当，凹模深度过小坯料两端未受压部分太多，工件回弹大且不平直，影响工件质量。若过大，则浪费模具钢材，且需冲压有较大的工作行程。所以根据经验数字查表得此形弯曲模的凹模深度为。5.4.4凸、凹模间隙的计算弯曲凸、凹模之间的单边间隙用C来表示。U形件弯曲对于钢板C=（1.05～1.15）t对于有色金属板料C=（l～1.1）t凸、凹模间隙是靠调节压力机的闭合高度来实现的，不必在设计及制造模具时考虑。此制件为特殊的U形件，材料为一般钢板，可以按照一般U形件弯曲标准计算。弯曲模的凸、凹模单边间隙一般可按按下式计算：△+式中：C——弯曲模凸、凹模单边间隙；——工件材料厚度，其值为1mm;△——材料厚度的正偏差，其值为0.025；K——间隙系数，查表为0.05。代入公式计算很显然凸、凹模间隙符合要求。5.4.5凸、凹模尺寸的计算弯曲件宽度尺寸标注在外侧时应以凹模为基准，先确定凹模尺寸。考虑到模具磨损和工件回弹的影响，凹模宽度尺寸：△弯曲件宽度尺寸标注在内侧时则应以凸模为基准，先确定凸模尺寸。同理若考虑模具磨损和工件的回弹影响，凸模宽度尺寸：△此制件尺寸标注在外侧，如5-1图所示：图5-1标注外形的弯曲件所以选择第一组公式进行计算：凹模尺寸△凸模尺寸式中：、——凸凹横向尺寸；——弯曲件横向的最大极限尺寸；△——弯曲件横向的尺寸公差；、——凸、凹模的制造公差，采用IT8级，采用IT9级。经查表△；；代入上述公式得所以根据制件尺寸计算得到凸模尺寸为；凹模尺寸为。第6章模具总体设计6.1模具类型的选择有弯曲工艺分析可知，该制件的成型工艺过程可分为包括下料和弯曲两道工序，下料工序的模具比较简单，或者也可以根据生产车间的实际情况对已有的剪切模具进行相应的调整，下料工序的模具问题很容易解决。所以，本设计只对弯曲这道工序进行设计，该模具的类型为单工序弯曲模。6.2定位方式的选择因为该制件由平板弯曲制造而成，并且为小于90的U型件。弯成的零件形状完全对称，压力的中心也在中心处，本方案采用的是单工序弯曲模，坯料的放入采用人工，所以该制件的定位采用的是两边的定位板和中心处的定位销进行长度定位和沟槽进行定位，每次加工时只需将剪好的条料放入沟槽中，靠两边的定位板及定位销就可以保证条料的准确定位。这样的定位比较方便，加工也十分的容易，并且保证了坯料在弯曲模内的准确定位，避免弯曲过程中坯料的偏移，提高定位精度。6.3卸料出件方式的选择卸料出件包括顶件和出件两种方式的确定。此工件为小于90的U形件，其结构形状决定了成型的制件一定是包在凸模上，根据模具的结构形状可知，有摆块包着制件，上模回程时两摆块利用安装在模座上的弹簧分开，摆块的下面要安装一个顶板，利用底部的弹簧带动顶板顶出制件。它的出件方式如果设计自动出件装置结构复杂，制作成本高，不经济。所以对于本套模具设计采用的是手动出件，劳动强度稍大，但节省了制造成本和模具的平时维修的工时和费用。6.4导向方式的选择模具属于单工序冲模，结构简单，导向精度要求不高，通过凸、凹模就可以保证，定位靠在压力机上安装时调整来定位。无需设计导柱和导套，所以采用无导向装置。模具结构草图如6-1图所示：图6-1模具结构草图第7章模具主要零部件的设计7.1凸模部分的设计弯曲模没有固定的结构形式，此工件结构简单，精度要求不高，所以可以设计比较简单一些，但一定要把回弹角考虑进去凸模成型部分设置为58.7º。根据制件形状可以将凸模设计为整体式凸模，对凸模上半部分的设计精度要求不严格，其宽度为31.85mm，高度为50mm，长度为10mm。凸模的下半部分比较复杂，根据制件的外形设计，其具体尺寸已经在前边计算过，即工作部分尺寸为，保证倾斜角度是58.7°，圆角半径是0.6mm,并且斜面大于6mm,设计值为12mm。并且在凸模底部设置φ4的定位孔，如7-1图所示：图7-1整体式凸模7.2凹模部分的设计凹模设计成滚动轴式的，来减小回弹,为了成形60的角，要求滚轴弯曲成型部分为58.7,左右两件想对称。这种形状的凹模包括成形凹模和滚轴的设计，根据模具结构的设计和模具的工作过程的要求，可以看出凹模的设计不仅要保持上面的尺寸，还要保证成形滚轴能在座架上转动，以Ф4mm的圆的中心线为中心轴转动，保证零件可以拔出来，同时成形转轴要转动，在下面还要留出一定的距离，保证制件拔出的时候，两滚轴不相撞。具体尺寸及形状如7-2图所示：图7-2转轴式凹模7.3上模座及模柄的设计因为此制件要求精度不高，选择了无导柱装置，所以设计模具时为了进一步简化模具的结构，将模柄与上模座设计成整体形式的，选择标准模架——带柄圆形上模座（带柄圆形上模座用于无导向系统的单工序冲模以支撑和固定凸模等零件）。根据所选压力机的参数，得到模柄孔的尺寸为Ф30mm深度为55mm，上模座的厚度为35mm，总高度为83mm。由于设计时希望凸模直接压入模座内，所以在上模座的底部切割出于凸模上部尺寸相匹配的孔。其配合要求为H7/m6。根据凸模上部的尺寸查手册的其孔口为31.26mm,压入深度为9mm。7.4下模座的设计模座的设计要求，除了保证强度以外还应考虑模具在压力机上的安装、顶件装置的安装等方面的问题，标准弯曲模模架很复杂，并且加工较困难，对此简单模具使用性不大，所以自行设计了下模座的大小，选择的模座的厚度为40mm，长为160mm，宽为80mm。并且在模座上打出必须的螺钉和销钉孔。7.5其它零部件的选择其它的次要零件的设计也很重要，它们都为标准件，螺钉按M10×50GB70-85选4个，另外再选2个M10×40GB70-85的螺钉。顶件装置采用弹簧弹顶装置，10×16GB2866.5—81（这个顶件装置对于这套模具可能不太合适，如果由于过长造成的问题可以通过改变它的长度或按照这个标准进行加工即可）。弹簧选1.6×10×35GB2089—80的。第8章设备的选定根据前边弯曲力及压力机吨位的计算，确定选开式可倾压力机J23-10模具闭合高度模具外廓尺寸此时开式可倾压力机，主要力学性能为：公称压力最大装模高度行程台面尺寸根据模具闭合高度，弯曲力，外廓尺寸等数据选定此设备是合适的。J23—100具体的参数如表1J23—100压力机参数表公称压力100KN滑块行程45mm滑块行程次数145次/min最大装模高度220mm最大封闭高度180mm封闭高度调节量35mm滑块的中心线至床身的距离130mm立柱距离：180mm连杆调节长度40mm垫板尺寸（厚度）35mm工作台尺寸前后240mm工作台孔尺寸前后130mm左右370mm左右×孔径200mm×170mm模柄孔尺寸φ30mm×55mm最大倾斜角度35°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，经冲床空运行无问题，停机后，把下模紧固好，再进行试模。第9章模具总装图由以上设计，可得到如9-1图所示的模具总装图。图9-1滚动轴弯曲模1、模柄2、销钉3、凸模4、滚轴5、成形凹模6、底座7、弹簧套筒螺钉8、拉簧9、螺钉10、限位螺钉11、顶杆模具工作过程：坯料由定位板固定在凹模面上，压力机滑块带着上模下行，凸模下表面先接触毛坯料，使它先弯曲成两直边平行的U形过渡件，当工件底部接触到转轴凹模后，转轴凹模就会转动，将工件弯曲成形。凸模回升时，依靠拉簧的拉力使滚轴复位，成形件留在凸模上，用手工将工件纵向取出。进行下一个工件的生产。第10章工作零件的加工工艺本副弯曲模，模具零件加工的关键在工作零件，带柄圆形上模座，下模座。其工作零件主要是凸模、凹模及滚轴。制件本身的要求精度又不高，所以对模具材料的要求不高，选择一般的冷作模具钢就能够满足加工零件的要求，完成对制件的加工，凸模和凹模都选用CrWMn，滚轴选用T8A。该套模具根据装配图可以看出采用的是正装的模具，仅有弯曲的这一道工序。另外本套模具的组成也非常的简单，零件图中没有对零件的各个部分的公差做出明确的规定，这里取制件的公差等级为IT14，属于一般精度的加工要求。但是根据凸、凹模的形状可知，利用一般的加工方法难以完成，凹模的需要采用线切割进行加工，对于凸模采用电火花加工而成，具体的加工方案见下表机械加工工艺过程卡1，成形凹模的加工采用线切割加工而成，具体方案见下表机械加工工艺过程卡2。表2机械加工工艺过程卡1机械加工工艺过程卡片产品型号零（部）件图号1产品名称凸模零（部）件名称共（2）页第（1）页材料牌号CrWMn毛坯种类锻件毛坯外型尺寸12mm×34mm×52mm每个毛坯可制件数1每台件数1备注工序号工序名称工序内容车间工段设备工艺装备工时准终单件01下料锯床下料金工G711602锻造锻成矩形棒料金工03时效对锻件进行时效退火热处理04车削粗车11mm×33mm×51mm的矩形及端面金工C0618三爪卡盘05车削精车10.5mm×33mm×50.5mm的矩形金工C0618三爪卡盘06铣削粗铣另一端面金工X50A专用铣夹具07磨削磨基准面金工M1040专用磨夹具08电火花加工凸模的工作部分D7125专用电火花加工夹具09淬火回火对凸模的加工的部分进行热处理热处理10研磨对凸模进行进一步的修整金工11检验设计日期审核日期标准化日期会签日期标记记数更改文件号签字日期标记处数更该文件号表3机械加工工艺过程卡2机械加工工艺过程卡片产品型号零（部）件图号2产品名称凹模零（部）件名称共2页第2页材料牌号CrWMn毛坯种类锻件毛坯外型尺寸104mm×42mm×56mm每个毛坯可制件数1每台件数1备注工序号工序名称工序内容车间工段设备工艺装备工时准终单件01下料锯床下料金工G711602锻造锻成六方锻造03时效对锻件进行时效退火热处理04粗铣粗铣六面金工X50A专用铣夹具05磨削粗磨六面成直角金工M1040专用磨夹具06划线确定孔位，为下一步加工打好基准冲眼儿钳工07钻孔根据冲眼儿钻孔金工ZQ4015专用钻夹具08精磨精磨上下两面，表面粗糟度值为Ra0.8金工M1040专用磨夹具09线切割加工成形凹模的工作部分CKX-2A专用线切割夹具10研磨对成形凹模进行进一步的修整金工11淬火回火对成形凹模进行热处理热处理12检验设计日期审核日期标准化日期会签日期标记记数更改文件号签字日期标记处数更该文件号弯曲模的作用是使坯料在塑性变形内发生弯曲，使坯料产生永久性变形而获得所要求的尺寸。由于模具弯曲工作部分的形状及尺寸精度要求较高，制造时凸、凹模工作表面的曲线和折线需用事先做好的样板和给样件来控制，样板与样件的加工精度为+0.05mm。装配时可按照冲裁模的装配方法，借助样件或样板调整间隙。为了提高之间的表面质量和模具寿命，弯曲模凸、凹模的表面粗慥度要求较低，一般为Ra＜0.4m。第11章模具的装配、安装及调试模具的装配无导向装置的冲模即敞开式模具装配时没有严格的先后顺序要求。凸凹模之之间的间隙在压力机上调配时调整，上下模部分完全按照图纸要求装配，然后将上下模与压力机滑块固定牢，下模部分通过螺钉和压板初步固定在工作台上。通过边试边调整间隙，直到冲出合格制件为止。此时将下模部分完全固定牢固后，即可正常用于生产。具体步骤如下所示：安装上模部分模柄和上模座是一个整体，所以不需装配。主要是凸模的装配，因为模具设计比较简单，凸模直接压入上模座中，其配合要求为H7/m6。装配时先在压力机上将凸模压入上模座内，检验凸模的垂直度，然后将凸模尾部磨平。安装下模部分检查下模各个零件尺寸是否能满足装配技术条件。将下模座放在夹板上加好，再将固定板、座架放在下模座上，保证凸、凹模的几何中心重合，然后夹紧。3）钻铰下模销钉和螺钉孔在下模座板上划线，确定螺钉孔、销钉孔的位置，将下模部分放在钻床上，根据具体的要求将螺钉孔、销钉孔加工出来。并用螺钉和销钉将下模部分固定。然后，将弹簧和顶杆装入下模座和座架内。把成型摆块装入座架中。再将座架放入固定板，用圆销将成形摆块固定，最后，打入销钉上上螺钉，完成下模的装配。4）配装凸、凹模部分将凸模在压力机的模柄孔中固定，将下模放在压力机的工作台面上，根据凸模的位置调整下模的位置，将样件放夹在凸模上，压力机下行进行试冲来调整上下模的位置。然后，放上条料进行试冲。根据试冲的情况，在对模具进行修整，直到达到要求为止，将冲好的制件连同模具一起交付使用或入库封存。11.2模具的安装11.2.1弯曲模的安装要点压力机的选用要求：压力机吨位大于冲模的工艺力；压力机的制动器离合器及操作系统等机构的工作要正常；压力机要有足够的刚性，强度和精度。压力机工作台面的选用要求压力机与模具底面要清理干净，不准有任何污渍和金属费屑。冲模的紧固要求：安装冲模的螺栓及螺母和压板应采用专用件；用压板将下模紧固在工作台面上时，其紧固用的螺栓拧入螺孔中的长度应大于螺栓直径的1.5—2倍；压板的压置应使压板的基面平行于压力机的台面，不准偏斜。凸模进入凹模的深度的要求：弯曲模采用试冲方法，确定凸模进入凹模的深度。凸模与凹模的相对位置的要求：冲模安装后，凸模的中心线应与凹模工作平面垂直；凸模与凹模的间隙应均匀。弯曲模的安装步骤此模具是无导向冲模，装配方法相对比较简单，该模具的设计上下模的对正是在放到压力机上调整模具在压力机的位置，靠压力机的导轨来对正。具体步骤如下：将模具放在压力机平台中心处。将压力机滑块的螺母松开，用手或者撬杠转动飞轮使压力机滑块下降到同模具上模板接触，并使冲模模柄进行滑块冲。将模柄紧固在滑块上，固定时，应注意使滑块两边的螺栓交错旋紧。在凹模刃口上，垫以相当于凸、凹模单边间隙的硬纸板或钢皮，并使间隙均匀。间隙调整后压紧下模。开动压力机进行试模。11.3模具