Z形件弯曲模设计 2

1、 冲压模具课程设计设计题目： Z形件弯曲模设计 机械 系 09材料本（1） 班设计者： 周鹏 学号： 90613023 指导老师： 易荣喜 完成日期： 设计成绩： 目 录前言第一部分 设计题目 3第二部分 弯曲工艺分析 4第三部分 主要工艺参数计算 5第四部分 排样与模具定位选择 6第五部分 弯曲模工作部分尺寸计算 6第六部分 冲压设备的选择 8第七部分 模具的总体结构 8第八部分 主要零部件的设计及选择 10第九部分 模具装配要点 13第十部分 设计体会 14第十一部分 参考文献 15 第一部分：设计题目设计模具名称：Z形件弯曲模工件名称：Z形件 生产批量：大批量 材料：20号钢 料厚2.0

2、工件简图：如图下所示：设计要求：(1)对模具：a)必须保证操作安全、方便。b)便于搬运、安装、紧固到冲床上方便、可靠c)生产批量为大批量生产。d)冲模零件必须具有良好的工艺性，即制造装配容易、便于管理。e)保证规定的生产率和高质量的冲压件的同时，力求成本低、模具寿命长。f)保证模具强度前提下，注意外形美观，各部分比例协调。(2)对图纸：a)总装配图一张。b)模具零件图（凸、凹模）。(3)对说明书：a)计算过程详细、完全。b)内容条理清楚，按步骤书写。c)资料数据充分，并表明数据出处。d)公式的字母含义应标明，有时还应标明公式的出处。e)说明书用计算机打印出来。 第二部分：弯曲工艺分析1 对弯曲

3、制件 该工件只有切断和弯曲两个工序,材料20钢为软材料,在弯曲时应有一定的凸凹模间隙.工件的尺寸全部为自由公差,可看作IT14级,尺寸精度较低,普通弯曲就能满足要求.2对制件材料 材料为碳素结构钢，其抗剪强度为275-392MPa，抗拉强度为353-500MPa，屈服强度为275MPa，弹性模量为206×103MPa.3. 冲压方案的确定 该工件包括切断和弯曲两个工序,可以有以下几种方案: 方案一:先切断,后弯曲.采用单工序模生产; 方案二:切断弯曲复合冲压.采用复合模生产; 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,难以满足该工件大批量生产要求;方案二需一副模具,生产

4、效率高,尽管模具结构较方案一复杂,但由于零件几何形状简单,模具制造并不困难.通过对上述方案的分析比较,该工件的冲压生产采用方案二为佳. 第三部分：工艺计算1. 毛坯尺寸计算 工件弯曲半径r>0.5t,故坯料展开尺寸公式为： 其中:; 查表4-4，当r/t=2.5,x=0.39;r/t=1.5,x=0.36 即：L=3+11+58+(2.89+1.86)X3.14=86.915mm2. 冲压力的计算落料力:弯曲力： 校正弯曲力：F=AP=70X20X90=12.6KN (P取90，表4-7)顶件力或压料力：压力机公称压力：F压=1.2F校=15.12KN 第四部分：排样与模具定位选择1.

5、排样图 分析工件外形，并为了节约材料，采用直排，条料的边缘作为工件的边缘，完全取搭边成为无废料排样，进行下料。坯料尺寸为86.915mm×20mm.查板材标准，选用87mm×20mm.如图：2. 定位方式选择 导料采用导料销，并采用挡料销定位，以及采用压料装置3. 卸料方式选择 采用顶件装置。4. 导向方式的选择 为了提高模具寿命和工件质量，方便安装调整，该复合模采用后侧导柱的导向方式。第五部分：弯曲模具工作部分尺寸1. 凸模圆角半径弯曲件的相对弯曲半径r/t较小时，凸模角半径rT可取弯曲件的内弯曲半径r，但不能小于允许的最小弯曲半径。如果r/t值小于最小相对弯曲半径，应先

6、弯成较大的圆角半径，然后再用整形工序达到要求的圆角半径。当弯曲件的相对弯曲半径r/t较大且精度要求较高时凸模圆角半径应根据回弹值进行修正。 由于影响rmin/t的因素很多，rmin/t值的理论计算公式并不实用。所以在生产中主要参考经验数据来确定rmin/t值。由冲压工艺与模具设计由表4-2可查得：20钢最小相对弯曲半径rmin/t=0.5.所以取rT=5mm.2. 凹模圆角半径 凹模的圆角半径rd 不能过小，以免增加弯曲力，擦伤工件表面。对称压弯时两边凹模圆角半径rd应一致，否则毛坯会产生偏移rd值通常按材料厚度t来选取。 因为t=2mm2mm, 所以rA=(36)t=8mm.3. 凸、凹模间

7、隙 弯曲模单边间隙：Z=tmax+ct=2+0.15+0.05×2=2.25mm（表4-13） 切断单边间隙：Z=0.18mm(查表3-4)4. 凸、凹模工作尺寸凹模：（87.0-3）0+0.035=84.00+0.035mm活动凸模：LA=（70-0.75）+00.03=（70-0.75×0.5）+00.03=69.625+00.03mm (查表3-6,3-10). LT=(LA-2Z)-00.02=（69.625-2×2.25）-00.02=65.125-00.02mm则活动凸模：（65.125+2）-00.02=67.125-00.02mm凸模尺寸：（84-

8、67.125-2.25-0.18）-00.02=14.445-00.02mm第六部分：冲压设备的选择 因工件是大批量生产，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，开式机身的钢性教弱，适用中小型冲压加工，而闭式机身适用于大中型冲压加工。选用开式双柱可倾压力机J2325 其参数如下： 公称压力 250KN 滑块行程 65mm 行程次数 55次/min 最大闭合高度 270mm 封闭高度调节量 55mm 滑块中心到机身距离 200mm 工作台尺寸 370×560mm 垫板厚度 50mm 模柄孔尺寸 40×60 第七部分：模具的总体结构模具工作过程：在冲

9、压前活动凸模在橡皮的作用下与凸模端面齐平。冲压时，右侧弹簧将坯料压紧。凸模和活动凸模一起往下，凸模将坯料切断。继续往下，由于橡皮产生的的弹压力大于顶板下方缓冲器产生的弹顶力，推动顶板下移，使坯料左端弯曲，当顶板接触下模座后，橡皮压缩，则凸模相对于活动凸模下移，将坯料右端弯曲成形，当压块与上模座相碰时，整个工件得以校正。当上模回程时，顶件块将工件顶出，并手工将工件取走，然后将条料送进，进行下一个工件的生产。模具装配图如下图所示： 第八部分 主要零部件的设计及选择1. 凸模：由于要先切断在弯曲，故在凸模上嵌入镶块，并采用黏结剂固定。这样可以节约材料，以免全部采用较好材料。镶块尺寸为2×5

10、mm。凸模与上模座采用螺钉固定。选用M8螺钉与上模按H7/M6配合。其总长L=130mm.如下图所示2. 凹模：凹模与模座用螺钉固定固定。安装凹模在模架上的位置时，要依据计算压力中心的数据，将压力中心和模柄中心重合。其轮廓尺寸如下图所示：3. 顶件块：由于要先弯曲左侧部分，其采用顶件装置。具体尺寸如下图所示：4. 活动凸模：用M10螺钉固定在凸模托板上。与凸模托板配合按H7/M6，其长度为44mm。如下图所示：5. 模架及其它零部件： 模具选用后侧导柱标准模架，可承受较大的冲压力。为了提高模具寿命和工件质量，方便安装调整，该复合模采用后侧导柱的导向方式。上模座厚度取40mm。压块厚度取40mm

11、。凸模托板厚度取20mm。下模座厚度取35mm。则模具闭合高度H闭=224mm。可见该模具闭合高度小于所选开式双柱可倾压力机J2325 的最大装模高度，可以使用。该模具个部分零件参数如下：上模座 HT200 厚 40 mm凸模托板 45号钢 厚20 长 210 宽 160下模座 HT200 厚40 长300 宽160 橡胶厚度 40 直径 30 模具闭合高度： H闭=224mm 第九部分：模具装配要点凹模加工后，在线切割和淬硬以前在模架的上模板上进行装配。在凹模上画出各个形孔和圆孔的线，并根据计算数据划出压力中心线，使压力中心与下模座的中心线对正。钻、攻螺孔，将下模座、凹模板、导尺进行装配，校

12、正导尺间隙后，钻铰销钉孔，将上述三板固定。钻孔并安装、挡料销，然后将下模全部拆开，将凹模板和导尺热处理淬硬凹、模钻穿丝孔后进行线切割加工用平面磨床磨平后重新装配。固定在上模板的上模部分，各凹模和凸模、垫片都应淬硬。装配前将凸模淬硬并完成全部加工。垫片在装配前不淬火。装配时将凸模压入凸模固定板，在垫片上钻孔，将外形凸模固定在垫片上，在与卸料板穿在一起。凸、凹模间隙为0.18，在凹模型孔中垫0.1的硬纸片，以确定间隙。将已组装为一体的凸模固定板、凸模、卸料板、垫片一同，并使凸模插入凸模孔上，将上模板同过导柱、导套与下模板装在一起。透过上模板钻、攻螺孔，打入销钉，在钻、攻螺孔，使上模板、垫片、凸模固

13、定板固定。检查无误后，钻、铰销钉孔，打入销钉，再钻、攻螺孔，安装卸料螺钉，上模全部拆开，将垫片淬硬磨平，安装橡胶板，在次装配，完成模具装配。 第十部分：设计体会本次设计为课程设计，各项要求均比较严格，为了能更加好的完成设计任务，我从图书馆和网上查阅了大量的冷冲模设计资料。这为我在后来设计阶段省下了不注宝贵的时间表。除了对知识的查阅，我还翻出了大学三年来所学的重点专业知识，重新系统的去学习和撑握，为设计做准备。尽管做了很好的准备，但在设计过程中却暴露了基础知识不扎实。对许多专业知识还不能自如的运用，对许多概念上的知识、专业术语含糊不清，做不到深刻理解。模具设计中许多问题的解决都是通过从实践所得的数据来确定、并适当的做出选择，如：冲裁间隙的确定等。尽管这次作业的时间是漫长的,过程是曲折的,但我的收获还是很大的.不仅仅掌握了设计一个完整模具的步骤与方法;也对机械制图、autocad软件有了更进一步的掌握。完成它就是对我们三年来所学知识的一次系统应用，为我