L形彎曲件設計說明書

1、模具設計與制造專業(yè)沖壓模具設計與制造課程彎曲模設計班級：模具 143 姓名： xxxxx 學號： xxxxxxxxx16 指 導 教 師: xxxx 成績：常州信息職業(yè)技術學院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 毛坯尺寸計算 . 2 回彈補償量的確定 . 4 沖壓力計算及沖壓中心的確定. 4 沖壓設備的選擇 . 6 凸凹模結構設計 . 7 凸凹模結構設計 . 10 總體結構設計 . 12常州信息職業(yè)技術學院2 1 零件分析：零件材料q235，簡圖如圖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。力學性能：抗拉強度b (mpa)：440470；抗剪強度(mpa)：310380；伸長率10 (） : 2125; 屈服點s (mpa） ：240；q235 為普通碳素結構鋼，具有良好的塑性、焊接性以及壓力加工性，主要用于工程結構和受力較小的機械零件。綜合評適合沖裁加工。2、工件結構：工件形狀簡單、對稱，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)技術學院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 為普通素結構鋼，較利于彎曲。工件為l 形，形狀簡單、對稱,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構特點以及沖壓變形特點來看,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、用復合模生產(chǎn)。方案三：沖孔、切廢+彎曲連續(xù)沖壓 .采用級進模生產(chǎn). 方案一 模具結構簡單，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，模具強度較差，制造難度大。模具各部分的強度、剛度難保證。沖裁與彎曲在一起,模具結構復雜。復合模的維修保養(yǎng)用高. 方案三 也只需一副模具,生產(chǎn)效率高 ,將零件結構的內(nèi)外形分解為簡單形狀的凸?；虬寄?在不同工位上分步逐次沖壓，提高了模具強度和模具壽命，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臺下排出,操作方便安全，生產(chǎn)效率高，同時連續(xù)模上可以利用已沖的孔進行導正銷定位,

5、從而保證了工件的精度. 通過對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。毛坯尺寸計算彎曲件展開尺寸計算毛坯長度按零件中性層計算.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)技術學院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)；圓弧部分長度s= =2.499 2=3。85 垂直部分的直線長度：l1=3 底部的直線長度為:l2=25 故彎曲件展開長度為: )(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，應合理確定搭邊值.查表取搭邊a=2mm,為了保證送料時工件間連接強度工件間搭邊值a1=3mm。常州信息職業(yè)技術學院4 材料利用率計算沖壓件一個進距的材料利用率：100%100%110ss=sab式中：1s-一個布局內(nèi)零件沖裁件面積,2mm；0s-一個布局內(nèi)所需毛坯面積，2mm；b條料寬度，mm; a送料進距，mm; 此工件的材料利用率為= 100 =100% 63.7 回彈補償量的確定r/t=3 5 8 時,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-材料抗剪強度（mpa) 外輪廓周邊長度l= 205 。74mm，材料抗剪強度350 mpa，材料厚度1mm則f=klt =205。741。31350=93611n 卸料力常州信息職業(yè)技術學院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 彎曲力的計算自由彎曲力式中 : 沖壓行程結束時的自由彎曲力；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)技術學院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)計算得a=602mm經(jīng)查表得p=30mpa 考慮到回彈補償,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備的

10、選擇模具采用 160kn 開式壓力機 .選用開式雙柱可傾式壓力機（j23160),其部分參數(shù)如下：開式雙柱可傾式壓力機參數(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)技術學院7 工作臺尺寸前后左右300mm450mm 模柄孔尺寸直徑深度 3050mm 機身可最大傾斜角30 立柱間距離260mm 墊板厚度60mm 凸凹模結構設計沖裁間隙的確定工件斷面精度等級型斷面合理雙面間隙范圍t 1刃口計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

12、學院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；沖孔凸模刃口計算切廢凸模刃口計算凸模刃口圖如下：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)技術學院9 實際生產(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算210，相對圓角半徑較小. , 式中r 為工件彎曲半徑，為 q235 最小彎曲半徑。因為有公式，所以凹模圓角半徑。則凸模圓角半徑，根據(jù)當；則此工件. 凹模深度根據(jù)冷沖壓工藝與模具設計表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)技術學院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計附錄f得到 ; 間隙系數(shù)，可查冷沖壓工藝與模具設計表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為it14 級，取模具精度等級為it9 級.本工件為l形彎曲件 ,彎曲的凸凹模尺寸未定?？扇“寄３叽?0 ，凸模與凹模相距一個間隙2.062 ，區(qū)凸模工作尺寸為6 。尺寸結構圖如下：凸凹模結構設計凹模結構設計如圖常州信息職業(yè)技術學院11 凹模凸模結構設計如圖左 沖孔凸模右 切斷凸模常州信息職業(yè)技術學院12 切廢凸模彎曲凸模總體結構設計