弯曲模具设计及其零件工艺分析

冲压模具设计设计模具二班寇金平第一页，共十九页。已知条件及零件图零件简图：如（图-1）所示．名称：托架生产批量：2万件/年材料：08轧制钢抗拉强度：δb=350Μpa材料厚度：1.5mm要求编制冲压模具方案设计模具结构图-1第二页，共十九页。落料模具设计一、弯曲零件工艺分析：托架，采用打工序分落料、弯曲、冲孔三道工序每道工序各用一套模具。1）计算工件展开尺寸

长度∑L=∑l直+∑l弧l弧=查表3-3（97页）x=0.32∑L=46-6×1.5+2（30-2×1.5）+4×=91+3.0144=94㎜坯料图如（图-2）（图-2）第三页，共十九页。排样、计算条料宽度及确定进距，凹模刃口高度，材料利用率

采用单排方案，如(图-3)由表2-18(30页)确定搭边值，根据零件形状两式件间按矩形取搭边值，a1=1.8mm侧边取搭边值a=2.0mm则进距S=15×2+2=32㎜条料宽度：B=Dmax+2a=94+2×2.0=98㎜材料利用率：零件面积为A=2820m㎡一个步距内冲一个件，一个步距内料的面积为BS=98×32=3136m㎡

η=A/BS×100%=89.92%(图-3)第四页，共十九页。该零件形状简单、对称，是由圆弧和直线组成的，精度要求较低该零件的精度要求能够在冲裁加工中得到保证，其它尺寸标注、生产批量等情况，也均符合冲裁的工艺要求。故决定采用利用导料钉进行定位、刚性卸料装置、下出料，手动送料方式落料模进行加工.采用中间导柱模架凹模刃口高度：查表2-28（56页）h=6㎜（图-4）第五页，共十九页。2）落料模具刃口尺寸计算：Dd=(Dmax-xΔ)Dp=(Dd-Zmin)查表2-5（14页）确定个尺寸对应的公差值，查表2-14（21页）确定个尺寸对应的X值，查表2-13（21页）确定个尺寸对应的X=0.75δp=0.020δd=0.025X=0.75δp=0.025δd=0.035X=0.5δp=0.020δd=0.020查表2-10（17页）确定最大最小间隙Zmin=0.132Zmax=0.240个尺寸均有（Zmax-Zmin）不需校核第六页，共十九页。根据公式计算凸凹模刃口尺寸Dd=(30-0.75×0.22)=29.835Dp=(30.165-0.132)=30.033Dd=(94-0.75×0.30)=93.775Dp=(93.775-0.132)=93.643Dd=(2-0.5×0.18)=1.91Dp=(1.91-0.132)=1.7783）冲压力计算冲裁力F=KltτbK=1.3冲压力F∑=F+FD=F（1+KD）=Kltτb（1+KD）查表2-22（35页）KD=0.06F∑=1.3×244.57×1.5×350（1+0.06）=176934N第七页，共十九页。

3）凹模外形尺寸确定：凹模材料：T12A淬硬度60～64HRC,K1=1凹模厚度：查表2-30（57页）确定K2=1.25

=1×1.25=33㎜沿送料方向凹模长度：查表2-29（57页）取c=45㎜Ld=l+2c=94+2×45=184㎜垂直送料方向凹模宽度：查表2-29（57页）取c=25㎜Bd=b+2c=30+2×25=80㎜

4）凸模外形尺寸确定:H固=（0.8～1）H凹=（26～33）㎜H卸=（0.8～1）H凹=（26～33）㎜查表2-32(61页)取H导=（6～8）㎜初定H固=14㎜H卸=14㎜查表2-32H导=7㎜（H挡销=3㎜）L凸=H固+H卸+H导+（15～20）㎜=30+30+15+15=90㎜第八页，共十九页。凸模刃口部分为长方形，为便于凸模安装和固定板加工，可设计成阶梯结构，并将安装部分设计成便于加工的长圆形，通过铆接方式与固定板固定，凸模尺寸根据凸模刃口尺寸，卸料装置和安装固定要求确定，凸模材料也选T12A,工作部分热处理淬硬度58～62HRC垫板厚度3～10㎜45号钢，表面硬度40-45HRC。凸模固定板厚度(0.6～0.8)H凹=20～26㎜45号钢初选垫板厚度H=5㎜凸模固定板厚度H=10㎜第九页，共十九页。5）零部件尺寸垫板L×B×H=200㎜×100㎜×5㎜凸模固定板L×B×H=200㎜×100㎜×30㎜凹模L×B×H=200㎜×100㎜×33㎜卸料板L×B×H=200㎜×100㎜×30㎜6）装配图（图-5）

第十页，共十九页。二、弯曲模具设计

1）工艺分析将落料弯曲成四角零件，弯曲工序采用一套模具一次弯曲成形，由于坯料在模具中极易滑动偏移，所及采用定位板定位。⑴由表3-1(91页)得取最小弯曲半径为0.4t=0.6由于r﹥r/t故不需要开槽。⑵H<2t需要开槽⑶t﹤2mmL≧tL=0.5(36-28-5)=1.5㎜≥t故采用先弯曲后冲孔⑷为了提高弯曲件的工艺尺寸精度，预先在折弯线的两端切出工艺缺口或槽。第十一页，共十九页。2）模具结构

采用（图-6）所示模具结构3）主要计算（1）自由弯曲力计算：工件共有四处弯曲，K=1.3,弯曲力∑F自∑F自=∑F自===28665N

（图-6）第十二页，共十九页。（2）校正弯曲力计算：查表3-5（100页）确定q=35Mpa面积A按工件水平面投影面积算F校=Aq=46×30×35=48300N∑F总=∑F自+F校=28665+48300=76965N（3）凸凹模设计：凸凹模材料均为Cr12，热处理硬度为52～62HRC查表3-9（120页）k=0.05，凸、凹模间隙=(1.05～1.15)t

=(1.05～1.15㎜×1.5)=(1.575～1.725)㎜取单边间隙

=1.6㎜凸模采用整体式结构并开有凹槽与凹模凸台配合，如（图-7），用凸模固定板和螺钉固定。凹模采用相拼结构并在底部设有凸台，如（图-8），与凸模上的凹槽配合。第十三页，共十九页。（图-7）（图-8）二、冲孔模具尺寸计算1）计算冲孔凸凹模刃口尺寸：dp=(dmin+xΔ)dd=(dp+Zmin)查表2-5（14页）确定个尺寸对应的X值，表2-13（21页）确定个尺寸对应的第十四页，共十九页。.

均有x=0.5==0.02又个尺寸均有（Zmax-Zmin）不需校核

dp=(10+0.5×0.03)=10.015dd=(10.015+0.132)=10.147dp=(5+0.5×0.03)=5.015dd=(5.015+0.132)=5.147

2)孔中心距：查表2-5（14页）确定各个尺寸对应的公差值ld=(lmin+0.5Δ)±ld=(14.95+0.5×0.1)±=15±ld=(35.95+0.5×0.1)±=36±

第十五页，共十九页。3）冲压力计算冲裁力F=KltτbK=1.3冲压力F∑=F+FD=F（1+KD）=Kltτb（1+KD）查表2-22（35页）KD=0.06F∑=1.3×94.2×1.5×350（1+0.06）=68149N4）凹模外形尺寸确定：凹模材料：T12A淬硬度60～64HRC,K1=1凹模厚度：查表2-30（57页）确定K2=1.25=1×1.25

=24㎜

第十六页，共十九页。沿送料方向凹模长度：查表2-29（57页）取c=45㎜Ld=l+2c=94+2×45=184㎜垂直送料方向凹模宽度：查表2-29（57页）取c=25㎜Bd=b+2c=30+2×25=80㎜凸模外形尺寸确定:H固=（0.8～1）H凹=（26～33）㎜H卸=（0.8～H凹=（26～33）㎜查表2-32(61页)取H导=（6～8）㎜初定H固=30㎜H卸=30㎜查表2-32H导=7㎜（H挡销=3㎜）L凸=H固+H卸+H导+（15～20）㎜=30+30+15+15=90㎜第十七页，共十九页。凸模刃口部分为圆形，为便于凸模安装和固定板加工，可设计成阶梯结构，并将安装部分设计成便于加工的长圆形，通过铆接方式与固定板固定，凸模尺寸根据凸模刃口尺寸，卸料装置和安装固定要求确定，凸模材料也选T12A,工作部分热处理淬硬度58～62HRC垫板厚度3～10㎜45号钢，表面硬度40-45HRC。凸模固定板厚度(0.6～0.8)H凹=24～26㎜45号钢初选垫板厚度H=5㎜凸模固定板厚度H=10㎜第十八页，共十九页。内容总结冲压模具设计。该零件形状简单