支撐板彎曲模設(shè)計(jì)實(shí)例

1、實(shí)例三:支撐板彎曲模設(shè)計(jì)實(shí)例1 彎曲模設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備圖1-1 U型零件圖確定工件類(lèi)型是彎曲件后,要根據(jù)零件圖及生產(chǎn)批量要求,分析彎曲件的工藝性.根據(jù)所確定的彎曲模結(jié)構(gòu)形式，把彎曲工件結(jié)構(gòu)局部畫(huà)出，這時(shí)畫(huà)出的結(jié)構(gòu)圖是工件示意圖，其目的是為了分析所確定的結(jié)構(gòu)是否合理，毛坯彎曲后能否滿足產(chǎn)品的技術(shù)要求，根據(jù)分析結(jié)果對(duì)模具簡(jiǎn)圖進(jìn)行修正，為最后確定彎曲模結(jié)構(gòu)做準(zhǔn)備。1.1 模具的組成    支承板彎曲模的上模主要由上模固定座，凸模等零件組成；下模主要由凹模，凹模固定板，頂板，頂桿，和下模座等零件組成。1.2 閱讀彎曲件產(chǎn)品圖閱讀彎曲件產(chǎn)品圖圖1-1的主要目的是了解產(chǎn)品圖上彎曲件的尺寸

2、要求,材料要求是否滿足彎曲件的工藝要求，假設(shè)工件某個(gè)尺寸不能滿足彎曲工藝要求時(shí)，要及時(shí)與產(chǎn)品設(shè)計(jì)者溝通，在不影響整體產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，要盡可能使工件最終滿足彎曲工藝的要求。1.3 分析彎曲件工藝如支承板工件是典型的U型件，零件圖中的尺寸公差為未注公差，在外理這類(lèi)公差等級(jí)時(shí)均按IT14級(jí)要求。彎曲圓角半徑R為2mm,大最小彎曲半徑rmin=0.6t=0.6*2=故此件形狀，尺寸，精度均滿足彎曲工藝的要求，可用彎曲工序加工。 2 彎曲模整體方案確實(shí)定  根據(jù)工件的形狀，尺寸要求來(lái)選擇彎曲模的類(lèi)型。此工件屬于典型的U型件，故采用U型件彎曲模結(jié)構(gòu)。 U型件彎曲模在結(jié)構(gòu)上分

3、順出件和逆出件兩大類(lèi)型。此工件采用逆出件彎曲模結(jié)構(gòu)。圖2-1模具結(jié)構(gòu)圖 模具工作過(guò)程:開(kāi)啟模具后,將落料件放置于擋料塊4與凹模3間,當(dāng)彎曲模具的上模向下運(yùn)行時(shí),凸模7和頂件塊6壓住彎曲毛坯,使彎曲毛坯準(zhǔn)確地、可靠地定位,凸模7、凹模3將彎曲毛坯逐漸夾緊下壓而彎曲;當(dāng)模具的上模繼續(xù)向下行進(jìn),R2圓弧很快成形。當(dāng)行程終了時(shí),凸模7回程,彈頂器通過(guò)推桿5、頂件塊6將彎曲件頂出。從而完成一個(gè)工作過(guò)程。  彎曲件展開(kāi)長(zhǎng)度計(jì)算圖2-2預(yù)彎零件尺寸圖 1無(wú)圓角半徑較小的彎曲件r0.5t根據(jù)毛坯與制件等體積法計(jì)算。2有圓角半徑較大的彎曲件r>0.5t根據(jù)中性層長(zhǎng)度不變?cè)碛?jì)

4、算。因?yàn)閞=2>0.5t=0.5*2=1mm,屬于有圓角半徑(較大)的彎曲件.所以彎曲件的展開(kāi)長(zhǎng)度按直邊區(qū)與圓角區(qū)分段進(jìn)行計(jì)算.視直邊區(qū)在彎曲前后長(zhǎng)度不變,圓角區(qū)展開(kāi)長(zhǎng)度按彎曲前后中性層長(zhǎng)度不變條件進(jìn)行計(jì)算.     變形區(qū)中性層曲率半徑p            P=r+kt=2+0.38*2=2.76(mm)            

5、;LZ=l+A其中        A=(180°-)/180°*(中性層圓角局部的長(zhǎng)度)            A=/180°*p=3.14*90°/180°4.3332(mm)該零件的展開(kāi)長(zhǎng)度為              

6、60;  Lz=26*2+42+4.3332*27(mm)以上格式中  P-中性層曲率半徑,mm;                        r-彎曲內(nèi)彎曲半徑,mm            t-彎曲件材料厚度,mm  

7、0;         LZ-彎曲件的展開(kāi)長(zhǎng)度,mm            a-彎曲中心角            -彎角彎曲件回彈值的計(jì)算(1)小變形程度(r/t10)時(shí)的回彈值  小變形程度,回彈大,先計(jì)算凹模圓角半徑,再計(jì)算凸模角度.凸模工作局部的圓角半徑.  

8、60;          Rt=r/1+3*(sr/Et)(mm)     凸模角度.             at=r/rt*a=r/rt*(180°-) (°)(2)大變形程度(r/t<5)時(shí)的回彈值   大變形程度,圓角半徑回彈小,不必計(jì)算,只計(jì)算凸模角度.a為°時(shí)a. 

9、60;  查表得到a90的值b.    計(jì)算凸模中心角at=a-a     a不為°時(shí)a. 查表得到a90的值b.計(jì)算回彈角aa/90°*a90c. 計(jì)算凸模中心角               at=a-a以上各式中，彎曲件材料的彈性模量,MPa;         &#

10、160;     s-彎曲件材料的屈服極限, MPa;               rt-凸模的圓角半徑,mm;               r-彎曲件的圓角半徑,mm;t-彎曲件材料的厚度,mm;       

11、;        at-凸模的圓角局部的中心角, (°);               a-彎曲件的中心角, (°);               -彎曲件的彎角, (°).  校正彎曲時(shí)的回彈值a. 查表得到

12、a90的值.b. 計(jì)算回彈角              aa/90°*a90    aj=Kad. 計(jì)算凸模中心角     at=a-aj式中   aj-校正彎曲時(shí)的回彈角;             K-修正系數(shù),可查表得到.彎曲力的計(jì)算(1)U形件

13、自由彎曲的彎曲力   P自=KBtb(2)U形件接觸彎曲的彎曲力  ²b/r+t(3)校正彎曲的彎曲力         P校=AP    (無(wú)論工件形狀如何)(4)頂件力及壓料力    P頂=P壓=(0.30.8)P自=(0.30.8) P觸以上各式中             

14、     B-彎曲線長(zhǎng)度,mm                 t-板料厚度, mm               b-材料抗拉強(qiáng)度, MPa;         

15、       A-校正局部投影面積,mm2;                P-單位面積上的校正力，a,查?沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)?得a.  沖壓力的總和無(wú)壓料時(shí)的彎曲總自觸有壓料時(shí)的彎曲總觸壓校正彎曲時(shí)總校校正彎曲力最大是在壓力機(jī)工作到下死點(diǎn)的位置，且校正力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于自由彎曲力或接觸彎曲力，而在彎曲工作過(guò)程中，二者又不是同時(shí)存在，因此，只計(jì)算校正力即總校。 凸凹模尺寸計(jì)算圖2-3凸

16、模造型圖2-4凹模造型 1凸模圓角半徑 彎曲件的彎曲半徑不小于rmin時(shí)，凸模的圓角半徑一般取彎曲件的圓角半徑。如因彎曲件結(jié)構(gòu)需要，出現(xiàn)彎曲件圓角半徑小于最小彎曲半徑r<rmin時(shí)，那么首次彎曲時(shí)凸模圓角半徑大于最小彎曲半徑，然后經(jīng)整形工序到達(dá)所需的彎曲半徑。2凹模圓角半徑 凹模圓角半徑的大小對(duì)彎曲力和工件質(zhì)量均有影響。在生產(chǎn)中沖模圓角半徑一般取決于彎曲件材料的厚度：     當(dāng)t2mm時(shí)，r凹=36t;     當(dāng)t>4mm時(shí)，r凹=2t。3凹模工作局部深度  深度過(guò)大，模具材料消

17、耗大，而且壓力機(jī)需要較大的行程。彎曲U形件時(shí)，凹模工作局部深度50。  凸模與凹模之間的間隙生產(chǎn)中，凸模與凹模之間的間隙值可由下式來(lái)決定        Z=tmin+nt     Z= tmax +nt式中，Z彎曲凸模與凹模的單面間隙；     tmin，tmax材料厚度的最大尺寸和最小尺寸；      n間隙系數(shù) 凸模與凹模橫向尺寸及制造公差依據(jù)產(chǎn)品零件圖得知工件標(biāo)注內(nèi)形尺寸，故設(shè)計(jì)凹

18、凸模時(shí)應(yīng)以凸模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，間隙取在凹模上。凸模橫向尺寸       Lt=L+K1-t=50+0.75*0.39-09B凹模橫向尺寸50.29+2*2+098=54.29+098以上各式中Lt，凸、凹模橫向尺寸，；雙邊間隙，；彎曲間的尺寸公差，尺寸的公差按級(jí)選取，故0.39;           t, 凸、凹模的制造公差，一般按級(jí)選取。 3 初選壓力機(jī)圖3-1 公稱壓力機(jī) 3.1公稱壓力的選擇選擇壓力機(jī)時(shí)，要根據(jù)模具

19、結(jié)構(gòu)行程較大時(shí)總即沖壓時(shí)工藝力的總和不能大于壓力機(jī)公稱壓力的。校正彎曲時(shí)，更要使額定壓力有足夠的充裕，一般壓力機(jī)的公稱壓力要大于校正彎曲力的.5倍， 初選壓力機(jī)的公稱壓力為400KN.  選擇用于彎曲的壓力機(jī)的行程次數(shù)主要考慮以下因素:考慮操作方式(進(jìn)、出料速度的快慢);彎曲時(shí),金屬變形需要過(guò)程限制了行程次數(shù)增加;該件為小批量,不需要以較大的行程次數(shù)來(lái)提高生產(chǎn)效率;J23-40型壓力機(jī)的行程次數(shù)有45次/min和90次/min等,依據(jù)上述因素綜合分析,選擇了45次/min.(3)滑塊行程(S)  滑塊行程是指滑塊的最大運(yùn)動(dòng)距離,即曲柄旋轉(zhuǎn)一周,上死點(diǎn)至下死點(diǎn)的距離.其值為曲

20、柄半徑的兩倍：S=2R.選擇用于彎曲的壓力機(jī)的滑塊行程主要考慮要保證毛坯放進(jìn)和工件取出,應(yīng)使滑塊行程大于工件高度的兩倍以上,S>2HI;3.3 閉合高度    壓力機(jī)的閉合高度是指滑塊在下死點(diǎn)時(shí),滑塊底面到工作臺(tái)上平面之間的距離.壓力機(jī)的閉合高度可以通過(guò)調(diào)整連桿長(zhǎng)度來(lái)改變其大小,將連桿調(diào)至最短時(shí),閉合高度最大,稱最大閉合高度.將連桿調(diào)至最長(zhǎng)時(shí),閉合高度最小,稱最小閉合高度.J23-40型壓力機(jī)的最大閉合高度為330,連桿調(diào)節(jié)量為65,故最小閉合高度為265.當(dāng)壓力機(jī)工作臺(tái)面上有墊板時(shí),用壓力機(jī)的閉合高度減去墊板厚度,就是壓力機(jī)的裝模高度.沒(méi)有墊板的壓力機(jī),其裝模高度與

21、閉合高度相等.                                 (Hmax-Hd)-5>H>(Hmin-Hd)+10            330-5&

22、gt;H>265+10            325>H>275如果壓力機(jī)上不設(shè)置墊板,本例所設(shè)計(jì)的模具閉合高度H在275325之間,加上墊板,模具閉合高度H將減小.式中   Hmax-壓力機(jī)的最大閉合高度,;       Hmin-壓力機(jī)的最小閉合高度,;       H-模具的閉合高度,;   &

23、#160;   Hd-壓力機(jī)墊板厚度,.3.4 工作臺(tái)面尺寸  壓力機(jī)工作臺(tái)尺寸應(yīng)大于下模周界5070.J23-40型壓力機(jī)的工作臺(tái)尺寸(前后*左右)為460*700.那么,設(shè)計(jì)時(shí)模具的下模座(寬*長(zhǎng))不要超過(guò)460*700.這關(guān)系到模架的選擇，參考表數(shù)據(jù)。 表3-1 中間導(dǎo)柱標(biāo)準(zhǔn)模架 4 毛坯尺寸確定根據(jù)彎曲件應(yīng)變中性層在彎曲前后長(zhǎng)度不變的特點(diǎn)，先確定應(yīng)變中性層位置，再計(jì)算應(yīng)變中性層長(zhǎng)度，最后得出毛坯的長(zhǎng)度。計(jì)算方法應(yīng)按不同的情況分別對(duì)待。1r>0.5r的彎曲件，變形區(qū)材料變薄不嚴(yán)重，且斷面畸變較小，可按應(yīng)變中性層度等于毛坯長(zhǎng)度的原那么計(jì)算。(2) r0.5r的彎曲件，由于彎曲變形區(qū)變薄嚴(yán)重，斷面畸變大，只能采用彎曲前后等體積相等原那么來(lái)計(jì)算毛坯長(zhǎng)度。對(duì)于形狀比擬復(fù)雜，或尺寸精度要求高的彎曲件，在初步確定毛坯長(zhǎng)度后，還需要反復(fù)試彎，不斷修正，才能最后確定適宜的毛胚長(zhǎng)度。 5 保證彎曲件質(zhì)量的根本原那么1     選擇合理的下料和制坯方式，一般采用落料制坯比剪床下料制坯尺寸精度更高；2     注意板料卷料、條料的軋制方向和毛刺的正、反面；3 &