L形彎曲件設(shè)計(jì)說明書

1、模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)沖壓模具設(shè)計(jì)與制造課程彎曲模設(shè)計(jì)班級(jí)：模具 143 姓名： xxxxx 學(xué)號(hào)： xxxxxxxxx16 指 導(dǎo) 教 師: xxxx 成績(jī)：常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院1 目錄零件分析： . 1 零件工藝性能 . 1 分析比較和確定工藝方案. 2 毛坯尺寸計(jì)算 . 2 回彈補(bǔ)償量的確定 . 4 沖壓力計(jì)算及沖壓中心的確定. 4 沖壓設(shè)備的選擇 . 6 凸凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 7 凸凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 10 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 12常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院2 1 零件分析：零件材料q235，簡(jiǎn)圖如圖1 所示圖 1 零件工藝性能沖壓工藝分析1、材料：q235，是常見的沖裁材料。零件用的是厚1mm 的

2、q235 板。力學(xué)性能：抗拉強(qiáng)度b (mpa)：440470；抗剪強(qiáng)度(mpa)：310380；伸長(zhǎng)率10 (） : 2125; 屈服點(diǎn)s (mpa） ：240；q235 為普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有良好的塑性、焊接性以及壓力加工性，主要用于工程結(jié)構(gòu)和受力較小的機(jī)械零件。綜合評(píng)適合沖裁加工。2、工件結(jié)構(gòu)：工件形狀簡(jiǎn)單、對(duì)稱，無懸臂、窄槽及銳的清角，孔邊距大于1.5 倍工件厚常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院2 度，孔邊距大于凸凹模允許的最小壁厚，最小孔徑7.3 大于過小孔徑，滿足沖裁要求。3、尺寸精度 : 零件圖上未注公差，屬于自由公差，按it14 級(jí)確定工件尺寸的公差，一般沖壓均能滿足其尺寸精度要求. 綜上所述

3、 ,制件具有較好的沖裁性能，適宜采用沖裁加工。彎曲工藝分析該工件材料為q235 為普通素結(jié)構(gòu)鋼，較利于彎曲。工件為l 形，形狀簡(jiǎn)單、對(duì)稱,孔邊(彎曲線）距smin=11。75 3、彎曲直邊高度、最小彎曲半徑均大于彎曲工藝要求,彎曲坯料上的孔還可以防止彎曲時(shí)坯料產(chǎn)生的偏移，彎曲邊緣無缺口，尺寸為自由尺寸和表面粗糙度要求一般。因此，其彎曲工藝良好。分析比較和確定工藝方案從零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及沖壓變形特點(diǎn)來看,該零件沖壓工序性質(zhì)有沖孔、落料、彎曲三種。工件彎曲部分簡(jiǎn)單。根據(jù)工序性質(zhì)可能的組合情況，該零件可能的沖壓方案有：方案一 :先落料，后沖孔，再進(jìn)行彎曲。采用單工序模生產(chǎn)方案二：沖孔、彎曲、落料,采

4、用復(fù)合模生產(chǎn)。方案三：沖孔、切廢+彎曲連續(xù)沖壓 .采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn). 方案一 模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需三道工序三副模具，成本高而生產(chǎn)效率低，難以滿足大批量生產(chǎn)要求 . 方案二 只需一副模具，工件的精度及生產(chǎn)效率都較高，模具強(qiáng)度較差，制造難度大。模具各部分的強(qiáng)度、剛度難保證。沖裁與彎曲在一起,模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜。復(fù)合模的維修保養(yǎng)用高. 方案三 也只需一副模具,生產(chǎn)效率高 ,將零件結(jié)構(gòu)的內(nèi)外形分解為簡(jiǎn)單形狀的凸模或凹模,在不同工位上分步逐次沖壓，提高了模具強(qiáng)度和模具壽命，操作方便 ,工件精度也能滿足要求。由于工件和孔廢料都可由壓力機(jī)臺(tái)下排出,操作方便安全，生產(chǎn)效率高，同時(shí)連續(xù)模上可以利用已沖的孔進(jìn)行導(dǎo)正銷定位,

5、從而保證了工件的精度. 通過對(duì)上述三種方案的分析比較,該件的沖壓生產(chǎn)采用方案三為佳。毛坯尺寸計(jì)算彎曲件展開尺寸計(jì)算毛坯長(zhǎng)度按零件中性層計(jì)算.圓弧的中性層位移系數(shù)根據(jù)2/tr查冷沖壓工藝與模具制造 （表 39）得 k=0。449，故中 5 性層曲率半徑為：2.449(mm)1449. 02ktr常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院3 式中彎曲件中性層曲率半徑；r彎曲件內(nèi)層彎曲半徑；t材料厚度 ; k中性層位移系數(shù)；圓弧部分長(zhǎng)度s= =2.499 2=3。85 垂直部分的直線長(zhǎng)度：l1=3 底部的直線長(zhǎng)度為:l2=25 故彎曲件展開長(zhǎng)度為: )(85.312585.332彎1mmllllz排樣：本工件采用直排方案

6、，排樣圖如下：排樣圖為節(jié)約材料，應(yīng)合理確定搭邊值.查表取搭邊a=2mm,為了保證送料時(shí)工件間連接強(qiáng)度工件間搭邊值a1=3mm。常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院4 材料利用率計(jì)算沖壓件一個(gè)進(jìn)距的材料利用率：100%100%110ss=sab式中：1s-一個(gè)布局內(nèi)零件沖裁件面積,2mm；0s-一個(gè)布局內(nèi)所需毛坯面積，2mm；b條料寬度，mm; a送料進(jìn)距，mm; 此工件的材料利用率為= 100 =100% 63.7 回彈補(bǔ)償量的確定r/t=3 5 8 時(shí),彎曲半徑的回彈值不大，因此只考慮角度的回彈。查表1 可得 =2.5大變形（ r/t5 ）時(shí)彎曲件圓角半徑變化很小,而只修正彎曲角. 表 1 單角 90校正彎

7、曲回彈角材料r/t 1 12 23 q215、q 235 11。5021.5 2。5純銅、鋁、黃銅01。50324沖壓力計(jì)算及沖壓中心的確定沖裁力f=klt式中f-沖裁力 (n） ；l-沖裁件k系數(shù)，取k=1。3 t材料厚度-材料抗剪強(qiáng)度（mpa) 外輪廓周邊長(zhǎng)度l= 205 。74mm，材料抗剪強(qiáng)度350 mpa，材料厚度1mm則f=klt =205。741。31350=93611n 卸料力常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院5 f卸= k 卸f 式中f- 沖裁力，單位為n；k 卸卸料力系數(shù)，其值為0。0250。060；則f卸=936110。06=5616。66 n 推料力f推= nk推f 式中f沖裁力，單

8、位為n；k推推料力系數(shù)，其值為0.050; n-廢料疊加數(shù)量，其值為5；則f推=9361150.050=23402.75 n 頂件力f頂= k頂f 式中f- 沖裁力，單位為n；k頂頂件力系數(shù), 其值為 0.14 ; 則f頂=936110.14=13105.54 n 彎曲力的計(jì)算自由彎曲力式中 : 沖壓行程結(jié)束時(shí)的自由彎曲力；k-安全系數(shù)，一般去k=1。 3；-彎曲件的寬度（mm）; t彎曲材料的厚度（mm）; r彎曲件的內(nèi)彎曲半徑（mm)；b材料的抗拉強(qiáng)度（mpa） 。有零件圖可知b=20mm t=1mm r=3mm 查表可知b=450mpa 故由于 l 形彎曲，其自由彎曲力為u 形彎曲的一半

9、 ,所以自由彎曲力為1023。75n。頂件力和卸料力或值可近似去自由彎曲力的30% 80%，常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院6 即=（0.30。8）=0.3 1023.75=307.125n 校正彎曲力校正彎曲力有公式：式中：-校正彎曲時(shí)的彎曲力（n)；a校正部分的垂直投影面積(2mm)；單位面積上的校正力(mpa). 經(jīng)計(jì)算得a=602mm經(jīng)查表得p=30mpa 考慮到回彈補(bǔ)償,故采用校正彎曲，本工件采用卸料板，故可省去壓料板，所以卸料力不計(jì)算在內(nèi) . 則=1440n 則沖壓中心由 autocad得沖裁得質(zhì)心： x: 1699.2670 y： 1550.5883. 根據(jù). 則彎曲模的壓力中心為沖壓設(shè)備的

10、選擇模具采用 160kn 開式壓力機(jī) .選用開式雙柱可傾式壓力機(jī)（j23160),其部分參數(shù)如下：開式雙柱可傾式壓力機(jī)參數(shù)表公稱壓力160kn 滑塊行程70mm 行程次數(shù)115 次/min 連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度80mm 最大裝模高度220mm 裝模高度調(diào)節(jié)量60mm 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院7 工作臺(tái)尺寸前后左右300mm450mm 模柄孔尺寸直徑深度 3050mm 機(jī)身可最大傾斜角30 立柱間距離260mm 墊板厚度60mm 凸凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)沖裁間隙的確定工件斷面精度等級(jí)型斷面合理雙面間隙范圍t 1刃口計(jì)算方式配合加工最小合理單面間隙mm 0.1 落料dd=（dmax-x?）dp=（ dd-zmin)=（

11、 dmax-x?zmin)沖孔dp=（ dmin+x?）dd=（ dp +zmin）=( dmin+x?+zmin)孔心距l(xiāng)d=（lmin+0。5?） 0。 125?式中dd落料凹?；境叽纾ǎ?；dmax落料件最大極限尺寸（)；dmin-沖孔件孔的最小極限尺寸()；ld同一工步中凹?？拙嗷境叽纾ǎ? zmin-凸、凹模最小初始雙向間隙（）; 凸模下偏差，按it6it7 選取或查規(guī)則形狀凸、凹模的刃口尺寸偏差表; 凹模上偏差，按it6it7 選取或查規(guī)則形狀凸、凹模的刃口尺寸偏差表; x為磨損系數(shù)，按刃口尺寸計(jì)算原則選取或查磨損系數(shù)x 表；規(guī)則形狀凸、凹模的刃口尺寸偏差（mm）常州信息職業(yè)技術(shù)

12、學(xué)院8 公稱尺寸 /mm 凸模偏差p凹模偏差d18 1830 3080 0。020 +0。020 +0.025 +0。030 80120 -0。025 +0。035 磨損系數(shù)x查磨損系數(shù)x 表得 x=0.75；沖孔凸模刃口計(jì)算切廢凸模刃口計(jì)算凸模刃口圖如下：料厚t/mm 非圓形圓形1 0.75 0。5 0。75 0。5 工件公差?/mm 1 0。 16 0.170.35 0.36 0.16 0。16 12 0.20 0。210。41 0。42 0.20 0。20 24 0。 24 0.25 0。49 0。50 0.24 0.24 4 0.30 0.310。59 0。60 0.30 0。30 常

13、州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院9 實(shí)際生產(chǎn)，工件為小批量生產(chǎn),凸模尺寸可以為工件的基本尺寸。彎曲部分工作部件尺寸計(jì)算210，相對(duì)圓角半徑較小. , 式中r 為工件彎曲半徑，為 q235 最小彎曲半徑。因?yàn)橛泄剑园寄A角半徑。則凸模圓角半徑，根據(jù)當(dāng)；則此工件. 凹模深度根據(jù)冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)表3-20，知凹模深度，則凹?？傮w厚度為. 彎曲模間隙的確定根據(jù)公式常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院10 式中彎曲模凸、凹模單邊間隙（）; -工件材料厚度（） ；工件材料厚度的正偏差（）,可查冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)附錄f得到 ; 間隙系數(shù)，可查冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)表3-22( )；則，考慮到回彈修正，取。彎曲模工作部分尺寸與公差取工件精度等級(jí)為it14 級(jí)，取模具精度等級(jí)為it9 級(jí).本工件為l形彎曲件 ,彎曲的凸凹模尺寸未定。可取凹模尺寸10 ，凸模與凹模相距一個(gè)間隙2.062 ，區(qū)凸模工作尺寸為6 。尺寸結(jié)構(gòu)圖如下：凸凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院11 凹模凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖左 沖孔凸模右 切斷凸模常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院12 切廢凸模彎曲凸?？傮w結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)