彎曲件指導書

1、零件設計任務零件簡圖材料：Q235材料厚度：6mm（一）材料分析Q235是一種普通碳素。 Q代表的是這種材質的屈服度，后面的235，就是指這種材質的屈服值，在235MP左右。并會隨著材質的厚度的增加而使其屈服值減小。由于含碳適中，綜合性能較好，強度、塑性和 焊接等性能得到較好配合，用途最廣泛。（二）、工件結構形狀彎曲是將金屬板料毛坯、型材、棒材或管材等按照設計要求的曲率或角度成形為所需形狀零件的沖壓工序。 彎曲工序在生產中應用相當普遍。零件的種類很多，如汽車上很多履蓋件，小汽車的柜架構件，摩托車上 把柄，腳支架，單車上的支架構件，把柄，門扣，鐵夾等。（三）、彎曲的基本原理以V形板料彎曲件的彎曲

2、變形為例進行說明。其過程為：1、 凸模運動接觸板料（毛坯）由于凸，凹模不同的接觸點力作用而產生彎短矩，在彎矩作用下發(fā)生彈性變形，產生彎曲。2、隨著凸模繼續(xù)下行，毛坯與凹模表面逐漸靠近接觸，使彎曲半徑及彎曲力臂均隨之減少，毛坯與凹模接觸點由凹模兩肩移到凹模兩斜面上。（塑變開始階段）3、隨著凸模的繼續(xù)下行，毛坯兩端接觸凸模斜面開始彎曲。（回彎曲階段）。4、壓平階段，隨著凸凹模間的間隙不斷變小，板料在凸凹模間被壓平。5、校正階段，當行程終了，對板料進行校正，使其圓角直邊與凸模全部貼合而成所需形狀。（四）、彎曲件的質量分析1、彎曲件的彎裂 彎曲件變形區(qū)外邊是拉伸區(qū)，當此區(qū)的拉應力超出材料的應力極限時（

3、強度極限）就產生裂紋。彎曲件的 相對彎曲半徑 r/t 越小，則變形越大，越易拉裂。2、彎曲件的滑移 由于毛坯與模具之間磨擦的存在，當磨擦力不平衡時造成毛坯的移位，稱作滑移，使彎曲件的尺寸達不到 要求：1） 產生滑移的原因：由于兩邊磨擦力不等。 工作不對稱，毛坯兩邊與凹模接觸面不相等；凹模兩邊的邊緣圓角半徑不相等，半徑小，磨擦力更大；兩 邊折彎的個數(shù)不一樣； V 形彎曲中凹模不是中心對稱，角度小的一邊正壓力大，磨擦大； 凹模兩邊的間隙 和潤滑情況不一樣。2） 防止滑移的措施盡可能采用對稱凹模， 邊緣圓角相等， 間隙均勻； 采用彈性頂件裝置的模具結構； 采用定位銷的模具結構。 （四）、彎曲件的工藝

4、性1、最小彎曲半徑： 在保證外層纖維不發(fā)生破壞的條件下，所能彎曲零件內表面的最小圓角半徑，稱作彎曲件的最小 彎曲半徑，表示彎曲時的成形極限。最小彎曲半徑的影響因素：材料的力學性能； 彎曲線的方向： 由于板料的扎制造成板料性能和各項異性， 扎制方向塑性較好， 使彎曲的切向變形方向與扎制方向一致；板料寬度：寬度加大，最小彎曲半徑增大；板料的表面 質量；彎曲角；板料的厚度。2、彎曲件直邊高度彎曲件的彎曲邊高度不宜太小， hR+2t ，如彎曲邊高度太小，則難以形成足夠的彎矩。（五）、最小相對彎曲半徑而彎曲件的相對彎曲半徑為 ：，所以 在彎曲工藝時不必采取特殊工藝措施。 五、設計方案的確定（一）、彎曲件

5、工藝分析該彎曲件名為壓塊，形狀對稱，尺寸無精度要求，材料是Q235A，普通碳素鋼。采用復合模沖壓成形，其需要經過三道工序完成：落料、沖中間孔、復合彎曲、沖兩側孔。落料工序已經在上道工序中沖制完成。本模具是完成1個U形和2個V形彎曲的沖壓工藝，彎曲角都是 90。（二）、彎曲件坯料展開尺寸的計算（補充圖紙）1、中性層的確定由于中性層的長度在彎曲變形前后不變，其長度就是彎曲件坯料展開尺寸的長度。而欲求中性層長度就必須找到其位置，用曲率半徑 表示。中性層位置與板料厚度t、彎曲半徑r、變薄系數(shù) 等因素有關，在實際生產中為了使用方便，通常采用下面的經驗公式來確定中性層的位置：0 r xt式中：0中性層半徑

6、；r彎曲件內彎半徑；x為中性層位移系數(shù)，其值件下表：表 -2r/t0.10.20.30.40.50.60.70.811.2x0.210.220.230.240.250.260.280.30.320.33r/t1.31.522.534567 8x0.340.360.380.390.40.420.440.460.480.5從彎曲件圖可以看到：圓角半徑都為r=2m m,板料厚度t=2m m ,查表-2得x=0.32，則中性層半徑為:p =5+0.32*6=6.92mm 2、毛坯展開尺寸的計算由于圓角半徑r0.5t，所以毛坯展開長度等于彎曲件直線部分長度與彎曲部分中性層展開長度的總和，即L li05

7、xt）。彎曲件有5段直線部分和4段彎曲部分，因此180L=2*31+8+ 2（5+0.32*6）*2=91.8（三）、彎曲力的計算與壓力機的選用1、彎曲力的計算彎曲力是指彎曲件在完成預定彎曲時所需要的壓力機施加的壓力，是設計沖壓工藝過程和選擇設 備的重要依據之一。彎曲力的大小與毛坯尺寸、零件形狀、材料的機械性能、彎曲方法和模具結 構等多種因素有關，理論分析方法很難精確計算，在實際生產中常按經驗公式進行計算。1）自由彎曲時的彎曲力公式U形彎曲件：式中:;B彎曲件的寬度；t彎曲件厚度；r內圓彎曲半徑；b 彎曲材料的抗拉強度；K安全系數(shù)，一般取 1.32、壓力機的選用壓力機的選取總原則：壓力機的公稱

8、壓力必須大于彎曲時的所有工藝力之和。由于本模具采用自由彎曲和校正彎曲，所以壓力機的公稱壓力必須大于自由彎曲力與校正彎曲力之和，即Fyj F 72230N。壓力機選用還決定于壓力機的調整與板料厚度誤差的大小。由上述可知，該彎曲件彎曲所需的壓力是72230N,查取模具設計手冊，可選取具有以下規(guī)格的壓力機，具體如下：公稱壓力滑塊行程行程次數(shù)最大閉合高度閉合高度調節(jié)量工作臺尺寸模柄孔尺寸100KN60mm135 次/min50mm前后240mm，左右360mm直徑30mm，深度 50mm(四) 、彎曲模工作部分尺寸設計1、凸模圓角半徑當彎曲件的相對彎曲半徑 r/t較小時，取凸模圓角半徑等于或略小于工件

9、內側的圓角半徑r，但不能小于材料所允許的最小彎曲半徑rmin。由前面所述，該工件的相對彎曲半徑等于最小相對彎曲半徑， 那么，凸模的 圓角半徑應等于工件內側圓角半徑，即 r=5mm2、凹模圓角半徑凹模圓角半徑的大小不會直接影響到彎曲件的圓角半徑，但是過小的凹模圓角半徑會使彎矩的彎曲力臂減 小，毛坯如凹模困難，會擦傷毛坯表面。另外，凹模兩側的圓角半徑必須相等，否則會引起板料偏移。在 實際生產中通常根據材料厚度選取凹模圓角半徑：當 t 2mm, Ra (36)t ； t 2 4mm, Ra (2 3)t ； t 4mm, R, 2t。所以 Ra=12mm 3、凹模深度凹模深度要適當，若過小則彎曲件兩

10、端自由部分太長，工作回彈大，不平直；若深度過大則凹模過高，浪 費模具材料并需要較大的壓力機工作行程。對于U型彎曲件，如果彎曲件直邊較長，凹模深度可以小于工件高度，凹模深度Io值見下表：表-4彎曲U型件的凹模深度Io（mm）彎曲件邊丘i嘆料厚宜 1 7X 6 * 10515302530節(jié)502D25303540V - LU)25W站4040100- no304050豹150-5)0fl)55ft*但由于本模具原理如下圖形式:凹模的具體尺寸見凹模零件圖4、凸、凹模的間隙V形件彎曲時，凸、凹模的間隙是靠調整壓力機的閉合高度來控制的。但在模具設計中，必須考慮到要使 模具閉合時，模具的工作部分與工件能緊

11、密貼合，以保證彎曲質量。U形件彎曲時必須合理確定凸、凹模之間的間隙，間隙過大則回彈大，工件的形狀和尺寸誤差增大。間隙過小會加大彎曲力， 使工件厚度減薄，增加摩擦，擦傷工件并降低模具的壽命。U形件凸、凹模的單面間隙值一般可按下式計算：Z 2 t Ct ；式中：Z/2 凸、凹模的單面間隙；t 板料厚度的基本尺寸；板料厚度的正偏差；C根據彎曲件的高度和寬度而決定的間隙系數(shù)，其值按表4-16選取。表-5間隙系數(shù)C值（單位mr）曹湘件呢燮h|b/hyl0.6H 44.1-j0.54”“2in0.05Q.ns0-04o.w0.10fl. OS-300.050.0!0.040.10OJfi0.08OJK0%

12、茹0070,050.040,03Qt 15a iofl. 080,0,%500.100.070.050.040.200J5a io0.06TOft. 100.050.200.a io0.100.050.050,15fl. 10a ioQ.dfi0.10 07。血0 200.15100 10血a. io Cl?0.07a 2ofl, 150.10當工件精度要求較高時，間隙值應適當減小，可以取Z/2=t查有關資料板料厚度的負偏差為 =0.12mm由公式可得：Z /2=t+ +kt=6+ 0+0.06 X 6=6.36 5、U形彎曲處的凸、凹模工作部分尺寸及公差凸、凹模工作部分尺寸主要是指彎曲件的凸

13、、凹模的橫向尺寸。當工件標注外形尺寸時，應以凹模為基準 件，間隙取在凸模上；當工件標注內形尺寸時，應以凸模為基準件，間隙取在凹模上。而凸、凹模的尺寸 和公差應根據工件尺寸、公差、回彈情況以及模具的磨損規(guī)律而定。1) 彎曲件標注外形尺寸3凹模尺寸為Ld(L 3 )0 d4凸模尺寸為 Lp (Ld Z)0戸(或凸模尺寸按凹模實際尺寸配制，保重單面間隙Z/2)2) 彎曲件標注內形尺寸凸模尺寸為 Lp (L 3 )0 pp4 p凹模尺寸為Ld (Lp Z)0 d(或凹模尺寸按凸模實際尺寸配制，保重單面間隙Z/2)式中：L U形彎曲件基本尺寸,彎曲件公差，mm ； pmm； Lp、Ld 凸、凹模工作部分

14、尺寸，mm；d 凸、凹模制造公差，選用IT7IT9級精度，mm；Z/2 凸、凹模單面間隙。由彎曲件圖可以看岀彎曲件標注外形尺寸，且彎曲件未標注尺寸公差，則按未按公差IT14級來處理，查表得彎曲件公差 =0.43mm，凹模制造公差d，選用IT8級精度 d =0.033mm，凸模制造公差p，選用IT7級精度=0.018mm凹模尺寸為凸模尺寸為由于頂件板與凹模的配合為：0.1 0.5mm （單邊），所以頂件板尺寸為6、模具零件材料的選取模具材料的選取一般原則為：要有足夠的使用性能；良好的工藝性一好的淬透性、耐回火性高、熱處理變 形??；合理的經濟性能。應考慮到的因素：模具的工作條件一受力狀態(tài)、工作溫度

15、、腐蝕等；模具工作性 質及其加工手段；模具熱處理要求等。1）凸、凹模的常用材料及熱處理要求表-6沖件情況選用材料熱處理硬度HRC一般彎曲的凸模、凹模及鑲塊T8A、T10A淬火56-60要求高度耐磨的凸模、凹模及鑲塊CrWMn淬火60-64形狀復雜的凸模、凹模及鑲塊Cr12淬火生產量大的的凸模、凹模及鑲塊Cr12MoV淬火選取T10A為凸、凹模的材料。7、模具零件形式的選取1）模架的選取初步選取滑動導向模架中的后側導柱模架，其特點是導向裝置在后側，橫向、縱向送料比較方便，但由于 偏心載荷的作用將加劇導向裝置和凸、凹模之間的磨損，從而影響了模具壽命，一般用于較小的沖模。見 下圖-L1aTLJ_具體

16、尺寸如下：表-8苓曲件號若歸段標準氓號173Ph上除坐下棋重導柱導CR2RS5 5S1. 1K :C；R2S6LSSIIL繪大112if第珞1601001401701-fiDx 】Ejc 站1和525 xI3D昭乂 331如1501和 Kion x 50IX)Wx芻25 xIKI140noAB1】用小2KK x ICC x -1歸R5 x 333K19(1ISO1仍150190223血 x300x KMie 軌1181QDx 3K選取凹模邊界 L=200mm , B=100mm，閉合高度 h=160190mm ,上模座200*100*35 ,下模座200*100*40 ,導柱25*150,采用

17、B型普通導柱，導套25*85*33 ,采用A型普通導套。導套（導柱）與上、下模座采用H7/r6配合精度。2）模柄的選擇模柄的作用是將模具的上模座固定在沖床的滑塊上。常見的模柄形式有壓入式模柄、旋入式模柄、凸緣模 柄、浮動式模柄、槽型模柄、通用模柄、推入式模柄。壓入式模柄能保證較高的同軸度和垂直度，適用于 中小型模具，故在此選用壓入式模柄。4）螺釘、銷釘?shù)倪x取螺釘用于固定模具零件，一般選用內六角螺釘；銷釘起定位作用，常用圓柱銷釘。它們的選取應根據沖壓力大小、凹模厚度等確定。下面是螺釘規(guī)格：表-9凹模厚度13191925253235螺釘規(guī)格M4、M5M5、M6M6、M8M8、M10M10、 M12

18、七、模具的工作原理及生產注意事項（一）、工作原理模具由上模座、凸模、凸模固定板、凸模墊板、銷釘、螺釘、凹模、凹模墊板、頂件塊、推桿、下模座、 緊固螺釘?shù)冉M成。模具的工作過程：開啟模具后，將板料放在凹模上，通過定位銷可靠定位，并通過頂上 定位銷與板件上的中間孔配合固定，防止在彎曲時板件移動，凸模下行完成彎曲工藝。當行程終了時，凸 模回程，頂料件將彎曲件頂岀，完成一個工作流程。（二）、生產注意事項1、模具的安裝和搬運沖模的使用壽命、工作安全和沖件質量等與沖模的正確安裝有著極大的關系。1）沖模應正確安裝在壓力機上，使模具上下部分不發(fā)生偏斜和位移，這樣可以保證模具有較高的準確性， 避免產生廢品。而且可

19、保證模具壽命。2）模具安裝時，將帶有導向的模具，上下應同時搬到工作臺面上。由于大型模具在工作臺面上不便移動，應按材料的送料方向、產品的取岀方式、氣墊頂桿孔的位置在此處鍵入公式。 等盡量準確定位。先固定上模，然后根據上模的位置固定下模。3）固定上模的方法有壓板壓緊、螺釘緊固、燕尾槽配合和模柄固定等。對中小型模具，最常用的方法是模 柄固定。模柄裝入曲柄壓力機模柄孔后，采用模柄夾持器來固定。夾緊模柄時，旋緊夾持器上兩螺母，再 用方頭螺釘頂緊模柄。4）凡大型模具用模柄固定時，為增強固定的可靠性，制成帶固定斜面的模柄把用固定螺釘緊固，或模具的 上模座用吊掛螺絲安裝。5）當模柄外形尺寸大小模柄孔尺寸時，禁止用隨意能夠得到的鐵塊、鐵片等雜物作為襯墊，必須采用專門 的開口襯套或對開襯套。6）固定下模的方法主要有螺釘固定和壓板固定。螺釘固定準確可靠，但增加了沖模制造工時，且裝拆沖模 也不方便，適用于大、中型沖模。特別注意的是在安裝下模座時，不要將廢料孔堵住。7）在沖壓生產過程中，由于壓力機的振動，可能引起固定沖模的堅固零件松動，操作者必須隨時注意和檢 查各緊固零件的工作情況。8）對于笨重的沖模，為了便于安裝和搬運，應設置