锻造：V型件弯曲模具设计课程设计

1、精选优质文档-倾情为你奉上课程设计 V型零件的弯曲工艺及模具设计学校：沈阳工业大学 指导教师：于宝义班级：成控0804班 学号： 姓名：何哲一、零件的工艺性分析1、零件的工艺性分析如图所示为零件图 零件图 生产批量：大批量 材料：厚度为4mm的Q235钢板碳素结构钢的化学成分、性能及用途部分碳素钢抗剪性能如上图可知碳素结构钢，其抗剪强度为310380Mpa，抗拉强度为375460Mpa，屈服强度为235Mpa，弹性模量为Mpa。并会随着材质的厚度的增加而是其屈服值减少。由于含碳适中，综合性能较好，强度、塑性等性能得到较好的配合，用途最广泛。尺寸精度：该零件图上已经标出了零件的弯曲角度，零件的高

2、度和零件的宽度，其余并未标准，属自由尺寸，可以按着IT13级确定工件的公差。工件结构的形状：制件需要进行落料，弯曲两道基本工序，尺寸小。结论：该制件可以进行冲压。制件为大批量生产，应重视模具材料和结构的选择，保证模具的复杂程度和模具的寿命。2、确定工艺方案各类模具结构及特点比较根据制件的工艺性分析，该弯曲件外形简单，精度要求不高，工件厚度4mm。次工件可用一次单工序模弯曲，且定位精度易保证。二、冲压模具总体结构设计1、模具类型的选择冲压工艺分析可知，采用单工序冲压，所以模具类型为单工序模。2、操作与定位方式零件大批量生产，安排生产可采用手工送料方式能够达到批量生产，且能降低模具成本，因此采用手

3、工送料方式。零件尺寸较小，厚度较小，宜采用定位板定位。3、卸料与出件方式因为工件料厚为4mm，相对较薄，卸料力不大，故可采用弹性料装置卸料三、冲压模具工艺与设计计算1、弯曲工件毛坯尺寸计算相对弯曲半径为：R/t=3/4=0.75>0.5 其中R弯曲半径(mm) t材料厚度(mm)由于相对弯曲半径大于0.5可见制件属于圆角半径较大的弯曲件，应该先求形变区中性层曲率半径(mm)。=r0+kt 其中：r0内弯曲半径板料弯曲中性层系数查上表可得k=0.42 根据=r0+kt =3+0.4*4=4.6(mm)I1=I2=21.45mm 所以由公式得：L= I1+ I2+kt=21.45+21.45

4、+0.4*4=44.5(mm)I1、I2零件直边区长度 t弯曲件厚 k中性层系数零件图2、压力中心压力中心所以压力中心坐标X0=18 Y0=9作为设计模具的参考3、弯曲力的计算弯曲力受材料力学性能，零件形状与尺寸，弯曲方式，模具结构形状与尺寸等多种因素的影响，很难用理论分析方法进行准确计算。因此，在生产中均采用经验公式估算弯曲力，以便作为弯曲工艺设计和选择冲压设备的理论。Fc=0.7*2*4*4*400/(3+4)=1280N其中 2是弯曲线长度 4是板料厚度 400为材料抗拉强度 3是弯曲凸模圆角半径 4、压弯时的顶件力和卸料力FQ值近似取弯曲力的百分之三十到百分之八十即：FQ=0.30.8

5、 Fc 所以：FQ=0.8 Fc=0.8*1280=1024 N5、弯曲时压力机吨位的确定自由弯曲时，压力机吨位F为 FFc+FQ1280+1024=2304 N四、排样与定距设计1、排样图弯曲件在板料、条料或带料上的布置为排样。排样是否合理，直接影响到材料的利用率、模具结构与寿命及生产操作方式与安全，既排样是设计模具的一个标准。排样图中只有一个工位，落料。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。排样图五、弯曲模具工作部分尺寸1、凸模与凹模的圆角半径弯曲件的相对弯曲半径r/t较小时，凸模角半径r0可取弯曲件的内弯曲半径r，但不能小于

6、准许的最小弯曲半径。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。由压工艺与模具设计查到Q235最小相对弯曲半径rmin/t=2.5凹模的圆角半径rd不能过小，以免增加弯曲力，擦伤工作表面。对称压力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 t=4mm时 rd=23t 取rd=82、凹模深度 凹模的工件深度将决定板

7、料的进模深度，对于常见的弯曲件，弯曲时不需全部直边进入凹模内，只有当直边长度较小且尺寸精度要求高时，才使直边全部进入凹模内，凹模深度过大，不仅增加模具的消耗，而且将增加压力机的工作进程，使最大弯曲力提前出线。中小型弯曲件通常都使用模具在机械压力机上进行加工，最大弯曲力提起出线，对压力机是很不利的。凹模深度过小，可能造成弯曲件直边不平直，降低其精度。因此，凹模深度要适当。由模具结构型式与应用手册得到 L0=15mm h=22mm3、弯曲模凹、凸模间隙对于V型件，凹模与凸模之间的间隙是由调节压力机的装模高度来控制的，所以Z=t=4(mm)4、凸、凹模刃口尺寸及公差 弯曲凸、凹模工作尺寸的计算与工件

8、尺寸的标注形式有关。一般原则是：当工作标注外形尺寸时，应以凹模为基准件，间隙取在凸模上，当工件标注内行尺寸时，应以凸模为基准件，间隙取在凹模上，并来用配作法制模。 综上所诉Ld=(L-0.75=(36-0.75*0.1)=35.92其中 Ld凸模宽度基本尺寸 L工件横向基本尺寸 工件横向尺寸公差凸模制造偏差，一般取IT7-9级，或取工件公差的1/3、1/4。六、主要部件的设计与选择1、工作零件的结构设计 落料凹模 由L0+=15mm、h=22mm可得 H= L0/根号2+h=33mm次工件比较简单，条料尺寸较狭长，所以落料凹模尺寸为L*B*H=50mm*25mm*33mm定位板定位板的内侧与条

9、料接触，外侧与凹模平齐，这样就确定了定位板的宽度。条料的宽度为2mm，凹模的宽度是25mm，则定位板内侧的宽度为B=2.2mm，定位板厚度由表查得为：5mm,导料板用螺钉固定在凹模上，采用45钢制作，热处理硬度为4045HRC该导尺如下图所示定位板2、凸模的固定方法 凸模在上模的正确固定应该是既保证凸模工作可靠和良好的稳定性，还要使凸模在更换和修理时，拆装方便，该凸模的固定方式如下图所示的固定方法圆柱销固定凸模七、冲压设备的选择因工件的大批量生产，精度要求不高冲财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，使用中小型冲压加工，而闭式机身适用于大中型冲压加工，所以选用

10、开式压力机参数如下：公称压力：630KN 外形尺寸：1335*1112*2120 滑块行程：120mm 行程次数：70/min 最大闭合高度：360mm 最大装模高度：220mm 连杆调节长度：55mm 工作台尺寸：480*710mm 垫板厚度：90mm 电动机功率：2.20KW 模柄孔尺寸：¢50*70 机床总重量：1780kg八、绘制装配图及零件图装配图 凸模 凹模 导柱导套 模架 上模架 下模架 九、设计体会本次课程设计让我系统地学习了如何设计整套模具，在设计中学会了如何查表得到标准件及非标准件的计算，初步掌握了利用cad作图。在本次课程设计中通过参考、查阅各种有关模具方面的资料，特别是模具在实际中可能遇到的具体问题