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1、精选优质文档-倾情为你奉上摘要：是根据零件形状的需要，通过模具和压力机把毛坯弯成一定角度，一定形状工件的冲压工艺方法。弯曲成形工艺在工业生产中的应用：应用相当广泛，如汽车上很多履盖件，小汽车的柜架构件，摩托车上把柄，脚支架，单车上的支架构件，把柄，小的如门扣，夹子（铁夹）等。弯曲的基本原理以V形板料弯曲件的弯曲变形为例进行说明。凸模运动接触板料（毛坯）由于凸,凹模不同的接触点力作用而产生弯短矩，在弯矩作用下发生弹性变形，产生弯曲。随着凸模继续下行，毛坯与凹模表面逐渐靠近接触，使弯曲半径及弯曲力臂均随之减少，毛坯与凹模接触点由凹模两肩移到凹模两斜面上。（塑变开始阶段）。随着凸模的继续下行，毛坯两
2、端接触凸模斜面开始弯曲。（回弯曲阶段）。压平阶段，随着凸凹模间的间隙不断变小，板料在凸凹模间被压平。校正阶段，当行程终了，对板料进行校正，使其圆角直边与凸模全部贴合而成所需的形状。关键词：料盒插板；弯曲模；弯曲成形工艺绪论模具被称为“百业之母”，是工业生产的基础工艺装备，其应用非常广泛，在电子、汽车、电机、电器、仪表、家电和通讯等产品中,60%80%的零部件生产都依靠模具成形。作为制造业的上游部分,模具对产品质量、效益起决定性作用。 当今世界正进行着新一轮的产业调整，一些模具制造企业逐渐向发展中国家转移，我国正成为世界模具大国。目前我国的模具总产值已跃居世界第三，仅次于日本和美国。近年来，外资
3、对我国模具行业投入量增大，工业发达国家将模具向我国转移的趋势进一步明朗化，我国模具行业迎来新一轮的发展机遇的同时，也将面临巨大的挑战。 目前我国存在一方面模具产业规模不断扩大，一方面模具技术人员短缺的问题，这在一定程度上影响了国内模具企业的生产质量。为解决这一问题，模具技能型人才的培养是关键。本书就是为满足模具技术员学习的需要而编写，本书采用问答形式，对冲压模具设计与制造行业的基础知识和常见问题做了全面系统的介绍。弯曲扭转复合成形有一定难度。本文给出了实用的弯曲扭转复合模结构，论述了模具工作原理。该复合模采用垂直浮动模块和水平移动滑块，在压力机一次行程中完成弯曲、扭转和矫正工序。工作效率高，成
4、形零件精度高。弯曲模膛在急剧弯曲处应设计成较大的圆角，特别是弯曲处转角接近或小于90度时，应加大转角半径，以免在预、终锻时产生折叠。弯曲模膛在下模上应有两个支点，以支持压弯前的坯料，并使坯料放在两个支点上时处于水平位置。弯曲模膛下模的后端应有坯料定位面，定位可以是固定式，也可以是可调整式。手工操作的弯曲模膛应有夹钳口。因此，生产成本较高。考虑到同一种规格的料盒插板批量不是很大，在确定设计方案时，决定采用简易弯曲模。安排弯曲工序时，应仔细分析弯曲件的具体形状、精度和材料性能。用简易弯曲模弯曲成形料盒插板定位板在设计时应考虑一定的厚度，以满足定位的需要。设计时应考虑满足3个位置定位：弯一长舌，弯一
5、短边和弯一长边。弯曲短边时，弯曲凸摸与定位板要相碰，因此，定位板的定位侧需要做成一个斜面。定位板在设计时应考虑一定的厚度，以满足定位的需要。设计时应考虑满足3个位置定位：弯一长舌，弯一短边和弯一长边。弯曲短边时，弯曲凸摸与定位板要相碰，因此，定位板的定位侧需要做成一个斜面。实践证明，谊料盒插板简易弯曲模具，实现了多种规格(不同宽度L)料盒插板在一副模具上弯曲成形，节约了模具制造费用，大大降低了生产成本，并且该模具结构简单，制造容易，在压力机上安装、调整和操作都很方便。第一章 弯曲模的设计1.1 支承板弯曲模设计的详解零件名称：支撑板生产批量：中批量材料：10钢料厚：2零件图：见图2-1-1 1
6、.2 弯曲模设计的前期准备 在确定工件类型是弯曲件后，要根据零件图及生产批量要求，分析弯曲件的工艺性。1.3 .阅读弯曲件产品图 阅读弯曲件产品的主要目的是了解产品图中弯曲件的尺寸要求,若工件某个尺寸不能满足弯曲件的工艺要求时,要及时与产品设计者沟通,在不影响整体产品质量的前提下,要尽可能使工件最终满足弯曲工艺的要求.产品图见1-2-11.4 分析弯曲件工艺 如支承斑工件是曲型的U件,零件图中的尺寸公差未注公差,在处理这类零件公时按IT14级的要求.弯曲圆角半径R为2mm,大于最小弯曲半径(rmin=0.6t=0.62=1.2mm),故此件形状、尺寸、精度均满足弯曲工艺的要求,可用弯曲工序加工
7、.第二章 弯曲模总体方案的确定 2.1 弯曲模类型的确定 根据工件的形状、尺寸要求来选择弯曲模的类型.此工件属于典型的U型件,故采用U型件弯曲模结构.2.2 弯曲模结构形式的确定U型件弯曲模在结构上分顺出件与逆出件两大类型.次工件采用逆出件弯曲模结构.2.3弯曲模结构简图的画法 根据所确定的弯曲模结构形式,把弯曲工件结构部分画出,着时画出的结构图是工件示 意图,不需要按比例画,其目的是为了分析所确定的结构是否合理,毛坯弯曲后能否满足产品的技术要求,根据分析结果对模具简图进行修正,为最后确定弯曲模结构做准备,如图2-1-2所示. 模具的组成 支承板弯曲模的上模组要由1、凸模2等零件组成;下模主要
8、由凹模3、凹模固定板4、顶板5、凹模垫板6、顶杆7、螺杆8和下模座9等零件组成. 模具的特点 该模具结构简单,在压力机上安装、调整方便.顶板5在弯曲时与凸模2将板料加紧,并且被压力可以根据需要调节大小,始终能对工件底部施加叫大的反顶压力,能使工件底部保持平整,能有效地防止弯曲件的滑移,由于弯曲结束时制件能得到可靠的校正,因而大大地减小了制件的回弹量. 模具的工作过程 工作时,先将板料放在固定板4中,上模下行、凸模2与顶板5将板料夹紧,凸模2与凹模3对板料进行弯曲直至顶板与凹模垫板6接触,并对弯曲件施加了校正力.弯曲结束后顶板可将弯曲件顶出凹模.第三章 弯曲工艺计算3.1弯曲件展开长度计算 无圆
9、角半径(较小)的弯曲件(r0.5t) 根据中性层长度不变的原理计算 因为r=205t=0.52=1mm,属于有圆角半径(较大)的弯曲件.所以弯曲件的展开长度按直边区与圆角区分段进行计算.视直边区在弯曲前后长度不变,圆角区展开长度按弯曲前后中性层长度不变条件进行计算.变形区中性层曲率半径 =r+kt=2+0.382=2.76(mm)毛坯尺寸(中性层长度) 其中 A=（中性层圆角部分的长度） A=（）该零件的展开长度为 =26242+4.33322102.67（）以上各式 中性层玩曲率半径，mm;K 中性层位系数，查表得 k=0.38；r 弯曲内弯曲半径，mm;t 弯曲件材料厚度，mm;Lz 弯曲
10、件的展开长度，mm;a 弯曲中心30 弯角20。3.2弯曲件回弹值的计算 小变形程度时的会弹值 小变形程度，回弹大，先计算凸模圆角半径，在计算凸模角度。 凸模工作不见的圆角半径。（） 凸模角度。 = 大变形程度的回弹值 大变形程度，圆角半径回弹小，不必计算。只有计算凸模角度。a为90时。a. 查表得到的值。b. 计算凸模中心角。 =a不为90时。a .查表得到的值。b .计算回弹角。 c. 计算凸模中心角。 =以上格式中 E弯曲件材料的弹性模量，Mpa; 弯曲件材料的屈服极限，Mpa；凸模的圆角半径，mm；r弯曲件的圆角半径，mm；t弯曲件材料的厚度，mm；凸模的圆角部分的中心角；a 弯曲件的
11、中心角；弯曲件的弯角； 校正弯曲时的回弹值a. 查表得到 的值b. 计算回弹角 =c. 将回弹角进行修正 =d. 计算凸模中心角 =式中 校正弯曲时的回弹；K修正系数，可查表得到。 工件回弹问题的解决 当工件的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，本例即采用此方法，见模具总装图2-1-5.3.3 弯曲力的计算 U形件自由弯曲的弯曲力 P自=KB U形件接触弯曲的弯曲力 P触= 校正弯曲的弯曲力 P校=Ap (无论工件形状如何) 顶件力及压料力 P顶=P压=（0.30.8）P自=（0.30.8）P触以上各式中 K系数，一般
12、取K=1.3； B弯曲线长度，mm； t板料厚度，mm； 材料抗拉强度，Mpa；A 校正部分投影面积， P单位面积上的校正力，查冲压设计与模具设计得p=1000Mpa. 3.4 冲压力的总和 无压料时的弯曲 P总=P自=P触 有压料时的弯曲 P总=P触+P压 校正弯曲时 P总=P校校正弯曲力最大在压力机工作到下死点的位置，且校正力远远大于自由弯曲力（或接触弯曲力），而在弯曲过程中，二者又不是同时存在，因此，只计算校正力。即 P总=P校=4050100（kN）3.5 出选压力机 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%）即冲圧时工艺力的总和不能大于压力机
13、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1.52倍，在本例中取了1.8倍，即 公称压力=1.8200=360(KN)初选压力机的公称压力为400KN，即J23-40型压力机。 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数： 考虑操作方式(进出料速度的快慢)； 弯曲时，金属变形需要过程限制了行程次数增加； 该件为小批量，不需要以较大的行程次数来提高生产效率。型压力机的行程次数有次/min和90次/min等，依据上述因素综合分析选择了45分/min。 滑快行程（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
14、点的距离。其值为曲柄半径的两倍：S=2R 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，S2; 该件为小批量，不需要以限制行程来增加行程次数，提高生产效率。 型压力机的滑块行程为80mm，大于工件的两倍，满足电极板弯曲时的冲压行程。即 S2HI 80230 闭合高度 压力机的闭合高度是指滑块在下死点时，滑块地面到工作台上平面之间的距离。 压力机的闭合高度可以通过调整连杆长度来改变其大小，将连杆调至最短时，闭合高度最大，称最大闭合高。将连杆调至最长时，闭合高度最小，称最小闭合高度。 型压力机的最大闭合高度为330mm，连杆调节量为65mm,故最小闭合高度为265mm 当压力机工作
15、台面上有垫板时，用压力机的闭合高度减去垫板的厚度，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。 模具的闭合高度是指压力机滑块在下死点位置，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 (Hmax-Hd)-5H(Hmin-Hd)+10 330-5H265+10 325H275如果压力机上不设置垫板，本例所设计的模具的闭合高度H在275325mm之间。加上垫板，模具闭合高度H将减小。式中 H压力机的最大闭合高度 压力机的最小闭合高度 模具的闭合高度 压力机垫板厚度 工作台面尺寸 压力机工作台尺寸应大于下模周界5070mm。型压力机的工作尺寸（前后
16、左右）为460mm700mm.那么，设计模具的下模座（宽长）不要超过460mm700mm. 模柄孔尺寸 直径深度50mm70mm,那么，设计时模具的模柄尺寸要与模柄孔尺寸匹配。第四章 弯曲模零件设计计算4.1 弯曲模工作部分尺寸计算 凸模圆角半径 当弯曲件r10时，凸模圆角半径为 当弯曲件r较小时，凸模圆角半径为 =r (但 r此工件的圆角半径较小但不小于工件材料所允许的最小弯曲半径（=0.6t=0.62=1.2mm）,故凸模圆角半径可取弯曲件的内弯曲半径r=2mm。 凹模圆角半径 凹模圆角半径不能国小，以免增加弯曲力，擦伤工件表面。此工件两边弯曲高度相同，属于对称弯曲，凹模两边圆角半径应取大
17、小一致。凹模圆角半径一般按材料厚度t来选取 T4mm =2t 该工件厚度t=2mm,故凹模圆角半径=2t=22=4(mm) 凹模工作部分深度的设计计算 凹模工作部分的深度将决定板料的进模深度，同时也影响到弯曲件直边的平直度，对工件的尺寸精度造成一定的影响。一般情况下，U形弯曲模凹模工作部分深度可查相关设计资料即满足弯曲件的要求。此弯曲件直边高度为30mm,板厚2mm,冲压工艺与模具设计得凹模工作部分深度=20mm 凸凹模间隙 弯曲模的凸凹模间隙是指单边间隙Z/2。 一般情况下， Z/2= t+ Ct 工件精度要求较高时，Z/2=t以上格式 t工件材料厚度（基本尺寸），mm; C间隙系数，可查表
18、得； 材料厚度的正偏差，mm由于设计模具结构时把凹模设计为可调式，故也可将模具的凸凹模间隙值初选为材料厚度。 凸凹模横向尺寸及公差 工件标注外形尺寸时，以凹模为基准。 工件标注内形尺寸时，以凸模为基准。 Lt=(L+ )0 La=(Lt+Z)0依据产品零件图得知工件注内形尺寸，故设计凸凹模时应以凸模设计基准，间隙去在凹模上。 凸模横向尺寸 Lt=(L+)0=(50+0.750.39)-0.390=50.29-0.0980凹模横向尺寸 La=(Lt+Z)0+0.098=(50.29+22)0+0.098=54.290+0.098以上格式中 ，凸、凹模横向尺寸，mm; Z双边间隙，mm; 弯曲件的
19、尺寸公差，mm,尺寸50的公差按IT13级选取，故=0.39； ，凸凹模的尺寸公差，一般按IT7IT9级选取。4.2弯曲模其他零件的设计和选用（1） 弹顶器 弹顶器采用聚氨酯橡胶做弹性元件，弹性元件的高度按凸模共建进入凹模深度5倍的值选取，弹顶器如图2-1-3所示。（2）定位 定位采用毛坯外形定位。4.3 弯曲模闭合高度的设计计算 弯曲模闭合高度是指冲床运行到下死点时模具工作状态的高度。故模具闭合高度为 H=Hs+Ha+Hg+Hd+Hx+Y=35+25+40+15+40+25+190(mm) 式中 H模具闭合高度，mm; Hs上模座厚度，mm; Hg凸模固定板厚度，mm; Ha凹模厚度，mm;
20、 Hd电板厚度，mm; Hx下模座厚度，mm Y安全距离，mm,一般取2025mm。4.4 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。4.5 压力机的选择 根据弯曲力的计算选压力机型号为J23-40第五章 弯曲模装配图的设计绘制5.1 弯曲模装配图的画图布局 （1）图纸幅面尺寸的选用 图纸幅面尺寸按国家标准的有关规定选用，并按规定画出图框，最小图幅为A4。 (2) t图面布局
21、 图面右下角是标题栏，标题栏上方绘出明细表。图面右上角画出用该套模具生产出来的制件形状尺寸图，其下面画出制件排样方案图。 图面剩余部分画该套模具的主要的主、俯视图及辅助视图。如图2-1-4所示。5.2 弯曲模装配图视图的画法 模具主要用来表达模具的主要结构形状、工作原理及零件的装配关系。视图的数量一般为主视图和俯视图两个，必要时可以加绘辅助视图，视图的表达方式以剖视为主，以表达清楚模具的内部组织和装配关系。主视图的布置一般情况下应与模具工作时的 闭合状态 一致。主视图放在图纸正中偏左。俯视图一般是将模具的 上模部分拿掉，视图只反映模具的下模俯视可见部分。见图2-1-5。5.3 弯曲模装配图的尺
22、寸标注 （1）主视图上应标注的尺寸 注明轮廓尺寸、安装尺寸及配合尺寸。 注明闭合高度尺寸。 带斜楔的模具应标出滑块行程尺寸。 （2）俯视图上应注明的尺寸 注明下模外轮廓尺寸。 在图上可用双点划线画出毛坯的外形。 与本模具有相配的附件时(如打料杆、推杆器等)，应标出装配位置尺寸。5.4 弯曲模装配图的校核 弯曲模装配图校核的主要内容包括： 模具总体结构是否合理，能否弯出合格零件，装配的特殊要求在技术要求中是否已写明； 弯曲力是否进行了计算，选用的压力是否合适； 视图表达是否清楚、正确； 件号有没有遗漏； 毛坯图、制件图及制件材料等有关说明是否齐全； 模具闭合高度、模具标记、相关工具等有关事项是否
23、已写上； 核算模具闭合高度，确定导柱长度与模具选择是否合适； 定位、出件装置是否选择合理； 明细表中的内容是否填写正确无误； 该画的零件图是否齐全，视图表达是否正确； 尺寸标注的基准面、基准线、基准孔是否选得合理，是否适合于实际作业和检测； 凸凹模等工作部分尺寸是否合理，其强度是否足够。第六章 弯曲模零件图的设计绘制6.1 弯曲模零件图的布局图纸幅面尺寸按国家标准的有关规定选用，并按规定画出图框。最小图幅为A4。图面右下角时标题栏，主视图放在图纸的正中偏左，俯视图放在图纸的下面偏左，左视图及其他辅助视图放在标题栏上面。如图2-1-6所示。6.2弯曲模零件图视图的画法一般情况下，弯曲模主要主要工
24、作零件图按其零件在模具中工作位置来画，尽可能应主、俯两个视图表达清楚，必要时可以加绘辅助视图。其他工件零件视图的画法也是要采用主俯两个视图表达零件，必要时也要增加辅助视图。零件图应注明全部尺寸、公差配合、形位公差、表面粗超度、所用材料、热处理要求和其他有关技术要求。零件图的绘制最好采用1：1比例。在具体做法上，应根据各个企业的不同情况区别对待。 凹模固定板如图2-1-7所示。 凹模1如图2-1-8所示。 凹模2如图2-1-9所示。6.3弯曲模零件图的尺寸标注 零件图的尺寸标注既要符合尺寸标注的规定，又要达到完美、清晰、合理的要求。 所标注的尺寸技能满足设计要求，又便于加工和测量，尽可能使设计基
25、准与工艺基准一致。若不能一致一般将零件的重要设计尺寸，从设计基准出发标注，以满足设计基准。一些不重要的设计尺寸，则以工艺基准出发标注，以便于加工和测量。 零件图上的尺寸不允许注成封闭尺寸链形式，而将其不重要的一段尺寸突出不注形成开口环，使各段尺寸的加工误差，最后都积累在开口环上，这样标注能保证零件的设计要求。6.4弯曲模零件图技术要求 曲模零件图技术要求包括以下内容； 相关零件之间配合要求； 零件热处理要求； 零件便面处理要求。6.5弯曲模零件图的校核弯曲模零件图的校核主要包括以下内容。 公差的校核 无标注公差的部分用普通公差有无不满足的地方； 标注的公差是否过严； 局部公差和积累公差之间是否
26、有矛盾； 检查配合部分相关件的配合公差是否适当； 形位公差标注是否合适； 表面粗糙度标注是否适当。 材料的校核 选材是否经济合理，是否容易得到； 强度、硬度、耐磨性是否适当。 热处理的校核 是否注明必要的人处理要求； 零件形状是否适于热处理，尖叫地方是否有适当的圆角代替，是否有厚度不均的地方； 有没有需要电镀、涂覆、发蓝等表面处理。 交工方法的校核 各种零件是否便于加工，能否达到图纸要求，是否需要从更便宜和更适合的加工方法考虑模具零件形状和结构； 从设备的加工能力、加工方法分析，能否采用标准工具； 是否允许考虑采用型材。第七章 编写、整理技术文件7.1弯曲模设计说明书内容、格式 弯曲模设计说明
27、书的主要内容有弯曲件的工艺性分析，毛皮的展开尺寸计算、排样方式及经济性分析，工艺过程的确定，半成品过度形状的尺寸计算，工艺方案的技术和经济性分析，模具结构形式的合理性分析，模具主要零件结构形式、材料选择、公差配合和技术要求的说明，凸凹模共建部分尺寸与公差计算，弯曲力的计算，弹性元件的选用与校算及冲压设备的选用依据等。 格式按如下顺序编写： 目录 （标题及页次） 设计任务书 弯曲工艺方案分析及确定（工艺规程制定） 弯曲工艺计算 弯曲模具结构设计 弯曲模零部件工艺设计 参考资料目录 结束语7.2 弯曲模说明书的目录（略）总 结 为期八周的毕业设计业已完成。在这段紧张而又忙碌的日子里，我广泛查阅相关
28、资料，认真推算各种数据，周密思考每一种设计方案，并且虚心向同学和指导老师探讨、请教。时日虽短，但自感收获颇多。 通过广泛查阅资料，对模具加工、制造的现状及其前景有了一定的了解；通过推算各种数据、绘制装配草图，使我的专业基础知识由进一步得到巩固和积累：包括机械加工工艺学的理论知识、机械制图知识以及CAD绘图知识等。 当然，由此收获虽有勤奋学习的功劳，但更多的却与指导老师平时对我们的严格要求有着密不可分的联系。他常常在关键时刻给我们以方向性的指导。在此，特感谢指导老师老师对我们的严格监督和悉心指导，才使我们得以按计划完成本次设计，为我们的三年大学生活画上了圆满的句号。 “路漫漫其修远兮，吾将上下而
29、求索”，在以后的人生路上，我会谨记老师的严格教诲，一步一个脚印地走好明天的路。 参 考 文 献1. 冯炳尧，韩泰荣，蒋文森编. 模具设计与制造简明手册. 上海：上海科学技术出版社，20012. 王孝培主编. 实用冲压技术手册. 北京：机械工业出版社，2001.33. 吴诗 主编. 冲压工艺模具设计. 西安：西北工业大学出版社，2001. 94. 王孝培. 冲压手册. 北京；机械工业出版社，20025. 王先逵主编. 机械制造工业学. 北京：机械工业出版社，20006. 大连理工大学工程画教研室编. 机械制图. 北京：高等教育出版社，20017. 梁德本，叶玉驹主编机械制图手册. 北京：机械工业
30、出版社，2002.28. 张英会，刘辉航等主编.弹簧手册. 北京：机械工业出版社，1997.69. 王芳主编. 冷冲压模具设计指导. 北京：机械工业出版社，199810. 史铁梁主编. 模具设计指导. 北京：机械工业出版社，2003.811. 王树勋，苏树珊主编. 模具实用技术设计综合手册. 广州：华南理工大学出版社，2003.612. 廖念钊，古莹 ，莫雨松等编. 互换性与技术测量.北京：中国计量出版社，200014.机械工程手册，电气工程手册编辑委员会. 机械工程手册. 北京：机械工业出版社，198415.徐进，陈再枝等编著. 模具材料应用手册. 北京：机械工业出版社，2001.716.任建伟主编. 模具工程技术基础. 北京：高等教育出版社，2004.417.马正元等主编. 冲压工艺与模具设计. 北京：机械工业出版社，2000.718.吴宗泽主编. 机械设计使用手册. 北京：化学工业出版社，2003.619.张钧主编. 冷冲压模具设计与制造. 西安：西北工业大学出版社，2001.920.姜奎华，肖景荣主编. 冲压工艺学. 北京：机械工业出版社，2002.821.任家隆主编. 机械制造技术. 北京：机械工业出版社，2000.8专心-专注-专业