轭铁落料弯曲模具设计

轭铁落料弯曲模具设计机电学院

材料成型及控制工程一班080010105巩云龙

轭铁零件图如下一、零件的工艺性分析根据产品零件的形状尺寸、材料、精度等要求，确定它们对冲压工艺的适应性。分析其使用场合。分析其尺寸精度工艺性。分析其结构工艺性综合上述分析，可判定该制件可以用冲裁和弯曲加工成形二、冲压工艺方案的确定该制件的冲压工艺方案可能有以下几种：方案1落料——冲孔——压弯——校正弯曲方案2冲孔、落料级进——压弯——校正弯曲方案3冲孔、落料、弯曲级进——校正弯曲方案4冲孔、落料复合——压弯——校正弯曲经分析：方案1材料利用率高，模具结构简单，但制件精度较差，工序多，操作不安全，生产效率低，适合于小批量生产。方案2材料利用率很低，模具制造成本较大，但生产效率高，操作安全，制件精度较方案1高，适合于较大批量生产。方案3生产效率极高，但材料利用率低，模具结构复杂，制造成本高，且安装调试周期长，适合于大批量生产。方案4生产效率可相当于方案2,但操作安全性较差，同方案1一样，材料利用率高，模具制造成本低于方案2,制件平整，尺寸精度高，适合于中批量生产。根据制件的生产纲领属于中批量及尺寸精度要求较高的特点，比较各方案可见，方案4是较好方案，故选定它二、冲孔落料复合模具工艺与设计计算1、 排样方式的确定及其计算L=a+b+0.41=11+21+0.4*2=32.8该弯曲件最大外形尺寸为32.8X23，属小冲压件，所以可以考虑对排排样(单凸模、往复送料)，以提高材料利用率。查表取a=4.15,a1=2.5送料步距A=23+17+2X2.5=45(mm)条料宽度B=32.8+2X4.15=41・1(mm)查表冷轧轧制薄钢板规格，拟选用2.0mmX900mmX2000mm的板料。2、 冲压力的计算落料力：P=43148(N)"43・15(kN)冲1冲孔力：P=4333・2(N)"4・33(kN)冲2P=0・05X43・15"2.16(kN)卸查表，且取梗塞在凸凹模内的废料数为3个，推件力P=3X0・05X4.33"0・65(kN)推查表得顶件力P=0.06X(43.15+4.33)"2・85(kN)顶

于是，总冲压力p"53.14(kN) (5-10)总查阅相关设计手册，可选用国产63kN开式压力机，其最大装模高度为170mm，最小装模高度为130mm,模柄孔尺寸为CE25*70mm。3、 压力中心的确定及相关计算由于零件左右对称，即x=0,这里只计算yL=17y=-71L=3y=16.8TOC\o"1-5"\h\z2L=23y=25.83y=Ly+Ly+Ly=147L+L+L1 2 3故制件的压力中心在(0,14.7)。4、 刃口尺寸计算根据零件形状特点，刃口尺寸计算采用分开制造法。落料件尺寸的基本计算公式为D二(D-XA)+5AA max 0D=(D-Z)0 =(D-XA-Z)0T Amin叫 max min-St可查得凸、凹模最小间隙Zmin=0.160mm，最大间隙Zmax=0・210mm，凸模制造公差5=0.02mm，T凹模制造公差8=0.03mm。系数X为0・75,将以上A各值代入8+8WZ-Z校验是否成立，经校验，TA max min不等式成立，所以可按上式计算工作零件刃口尺寸。艮卩D=(23-0.75x0.1)・03mm=22.925o・o3°mmAl 0 0D=(22.925-0.160)mm=22.7650mmT1 -0.030 -0.030冲孔基本公式为d=(d+XA)0TOC\o"1-5"\h\zT min -8td=(d+血+Z)+8aA min min0尺寸Rl.50^mm，查得其凸模制造公差08=0.02mm，凹模制造公差8=0.02mm。经验算，满足T A不等式8+8WZ-Z，因该尺寸为单边磨损尺TA max min寸，所以计算时冲裁间隙减半，得d=(1.5+0.75x0.05)0mm=1.8750mmT1 -0.02 -0.02d=(1.875+0.16)+0mmm=2.035+0^mmA1 0 0尺寸R3+0.18mm,查得其凸模制造公差8=0.02mm，凹模0 T制造公差8=0.02mm。经验算，满足不等式8+8WA TAZ—Zmax min四、冲压设备的选用根据冲压力的大小，选取开式双柱可倾压力机JH23—35,其主要技术参数如下：

公滑…一—公滑…一—最大闭合高度：280闭合高度调节量：60亠滑块中心线到床身距离:工作台尺、寸.QQC \Z工広只力仁4d=h程:、80mm|mmmm:205mm.；380mmX610mm孔尺寸：200mmX290mm…尺寸：(P50mmX70mm垫板厚度：60mm五、模具零部件结构的确定1•标准模架的选用标准模架的选用依据为凹模的外形尺寸，所以应首先计算凹模周界的大小。由凹模高度和壁厚的计算公式得，凹模高度H=Kb=0.28x77mm®22mm，凹模壁厚C=(1.5~2)H=1.8x22mm沁40mm。L=L=(77+2x40)mm=157mm(取的宽度为160mm )，凹模B=(20+2x40)mm沁100mm。模具采用后置导柱模架，根据以上计算结果，可查得模架规格为上模座160mmX125mmX35mm，下模座160mmX125mmX40mm，导柱25mmX150mm，导套25mmX85mmX33mmo2•卸料装置中弹性元件的计算模具采用弹性卸料装置，弹性元件选用橡胶，其尺寸计算如下：(1)确定橡胶的自由高度H.

H二(3.5〜4)H0 工H二h+h工工作修磨二t+1+(5〜10)二(2+1+7)mm二10mm由以上两个公式，取H0确定橡胶的横截面积AA=FX/p查得矩形橡胶在预压量为10%〜15%时的单位压力为0.6MPa，所以A二9850N沁16417mm20.6MPa确定橡胶的平面尺寸根据零件的形状特点，橡胶垫的外形应为矩形，中间开有矩形孔以避让凸模。结合零件的具体尺寸，橡胶垫中间的避让孔尺寸为82mmX25mm,外形暂定一边长为160mm,则另一边长b为bx160-82x25二Ab二16417+82X25mm〜115mm160校核橡胶的自由高度H0为满足橡胶垫的高径比要求，将橡胶垫分割成四块装入模具中，其最大外形尺寸为80mm,所以D80D80=0.5橡胶垫的高径比在0.5~1.5之间，所以选用的橡胶垫规格合理。橡胶的装模高度约为0.85X40mm=34mm。3•其他零部件结构凸模由凸模固定板固定，两者采用过渡配合关系。模柄采用凸缘式模柄，根据设备上模柄孔尺寸，选用规格A50X100的模柄。六、弯曲模的设计1、 弯曲件的工艺性该制件是典型V形弯曲件，由于DT4E纯铁板的材料力学性能与Q215相近，由表3.7可知，制件弯曲半径大于该种材料的最小弯曲半径（当弯曲线与轧制方向垂直时），且弯曲线远离尺寸突变处。该弯曲件弯曲线两侧形状不对称，弯曲时应注意可能产生偏移，好在较长边有一圆孔，较短边有尺寸23±0.1凸肩，这些都有利于能采取措施防止偏移。2、 模具结构方案的确定对于V形弯曲模，有两种方案。一种为带有顶板及定料销的弯曲模，由于有顶料板及定料销，可以防止弯曲时坯料的滑动，它得到较高的弯曲精度的工件，这是其他形式的弯曲模所达不到的。另一种为带校正作用的L形弯曲模，由于凹模和压料板的工作面有一定倾斜角，因此竖直边能得到一定的校正。综合考虑制件的弯曲精度要求以及主要需要解决的问题，应选第一种3、 弯曲回弹因相对弯曲半径＜0.5，故半径的回弹值可以忽略。4、 最小弯曲半径的确定当相对弯曲半径减小到一定程度时，会使弯曲件外表面纤维的拉伸应变超过材料性能所允许的极限而出现裂纹或者折断。在保证毛胚外表面纤维不发生破坏的条件下，工件能够弯成的内表面最小圆角半径，称为最小弯曲半径。根据弯曲件的工艺要求，查表得0.2mm5、 弯曲时凸模与凹模的间隙V形件弯曲时，凸、凹模间隙是靠调整压力机闭合高度来控制的，不需要在模具结构上确定间隙6、弯曲力的计算自由弯曲时的弯曲力P=b=17X22X230二6256N弯R+1 —0.5+2P——冲压行程结束式的自由弯曲力弯B 弯曲件的宽度mmT 弯曲件的厚度mm.——材料的抗拉强度极限MPabR——弯曲半径mm顶件力f=0・5p=3128N顶 弯F=F+P=9384N总 顶 弯

七、模具装配图模具装配图如下图所示。八、模具零件图模具中上模座、下模座、凸凹模固定板、凹模、推件块零件图如图下所示。

上模座零件图H115下模座推件块零件图凸凹模固定板零件图

凹模零件图设计心得体会经过这次毕业设计，我进一步了解注射塑料模具的设计过程，使得在书本和课堂上学到的知识能与实践相结合，加强了我的模具设计知识，我对模具设计生产生更浓厚的兴趣，使个人的模具设计的能力得到综合运用，做到设计理论论据充分，设计方案力求合理。增强对模具设计的独立工作能力，以严谨的科学态度和正确的设计思想完