鍛造V型件彎曲模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

1、課程設(shè)計(jì)v型零件的彎曲工藝及模具設(shè)計(jì)學(xué)校：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)指導(dǎo)教師：于寶義班級(jí)：成控0804班學(xué)號(hào)：080201116 姓名：何哲零件圖如圖所示為零件圖零件的工藝性分析生產(chǎn)批量：大批量材料:厚度為4mm的q235鋼板q235a0. 140. 2223526375460用來(lái)制造拉釘、螺 栓、螺母、軸、銷 子、螺紋鋼、角鋼、 槽鋼、鋼板等b0. 120. 20碳素結(jié)構(gòu)鋼的化學(xué)成分、性能及用途材料名稱牌號(hào)材料狀態(tài)抗剪強(qiáng)度（mpa）普通碳素鋼q195未退火260320q235310380q275400500部分碳素鋼抗剪性能如上圖可知碳素結(jié)構(gòu)鋼，其抗剪強(qiáng)度為310380mpa,抗拉強(qiáng)度為375 460mp

2、a,屈服強(qiáng)度為235mpa,彈性模量為206000mpao并會(huì)隨著材質(zhì)的厚度 的增加而是其屈服值減少。由于含碳適中，綜合性能較好，強(qiáng)度、塑性等性能 得到較好的配合，用途最廣泛。尺寸精度：該零件圖上已經(jīng)標(biāo)出了零件的彎曲角度，零件的高度和零件的寬度, 其余并未標(biāo)準(zhǔn)，屬自由尺寸，可以按著it13級(jí)確定工件的公差。工件結(jié)構(gòu)的形狀：制件需要進(jìn)行落料，彎曲兩道基本工序，尺寸小。 結(jié)論：該制件可以進(jìn)行沖壓。制件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)重視模具材料和結(jié)構(gòu)的選擇，保證模具的復(fù)雜程度和模 具的壽命。2、確定工藝方案www類比較卵m工序模級(jí)進(jìn)模無(wú)導(dǎo)向有#向利公泊級(jí)攸可達(dá)iti3-iti0級(jí)吋達(dá)iti0-it8級(jí)寫(xiě)杵特點(diǎn)尺j

3、不受國(guó)制"度不愛(ài)fu制叩小型尺寸"度較小寒件岸度026m可加工復(fù)雜零 件.如寬度極小的丹 形件形狀brd空樓ji納構(gòu) 紜強(qiáng)度陽(yáng)制.尺寸可以 vlk.片度町達(dá)3顧不件平面度低_股中小里件不平直高質(zhì)訊制件需較半由于樂(lè)料沖件的同時(shí)得 到r較¥制件r ft rs 好且具有隱好的窮切斷 面生產(chǎn)效睪低牧低1凈何自動(dòng)送料，町 以自動(dòng)排除制件.生 產(chǎn)效率島沖件被頂?shù)侥０?作衣 曲上.必須動(dòng)或機(jī)械 川除.d廣效率較低安全性不安全爲(wèi)采取安全捲施比較安全不安全需采取安個(gè)措施模貝制造工作fit和成本低比無(wú)f向的稍高沖裁簡(jiǎn)單的零件時(shí),比復(fù)合模低沖裁絞復(fù)雜不件時(shí).比級(jí)邊模低適川場(chǎng)合料“嵇度妥

4、求低的小批et沖件的生產(chǎn)大批只小里沖斥件的生產(chǎn)形狀夏雜.耕度要求較高.平直僅要求禺的屮小型制件的人批量生產(chǎn)各類模具結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)比較根據(jù)制件的工藝性分析，該彎曲件外形簡(jiǎn)單，精度要求不高，工件厚度4mm。 次工件可用一次單工序模彎曲，且定位精度易保證。零件直邊區(qū)長(zhǎng)度t彎曲件厚mowoqj零件圖二. 沖壓模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1、模具類型的選擇沖壓工藝分析可知，采用單工序沖壓，所以模具類型為單工序模。2、操作與定位方式 零件大批量生產(chǎn)，安排生產(chǎn)可采用手工送料方式能夠達(dá)到批量生產(chǎn)，且能降低 模具成本，因此采用手工送料方式。零件尺寸較小，厚度較小，宜采用定位板 定位。3. 卸料與出件方式因?yàn)楣ぜ虾駷?ihih

5、,相對(duì)較薄，卸料力不大，故可采用彈性料裝置卸料三、沖壓模具工藝與設(shè)計(jì)計(jì)算1、彎曲工件毛坯尺寸計(jì)算相對(duì)彎曲半徑為：r/t=3/4=0.75>0.5 其中r彎曲半徑(mm) t材料厚度(mm)由于相對(duì)彎曲半徑大于0.5可見(jiàn)制件屬于圓角半徑較大的彎曲件，應(yīng)該先求形變 區(qū)中性層曲率半徑b (mm)。p =r0+kt其中：r0內(nèi)彎曲半徑r(,/t0. 10.20. k,(v)0. 300. 330. 350. 360. 370. 380. 390.410.42k,u)0. 230. 290.310. 320.350. 370. 380.400.41k3 (0

6、)0. 720. 700. 670. 63r()/t234568k.(v)0. 430. 450. 460. 460.470. 480. 480. 490. 50mu)0. 420. 440. 450. 450. 460.470. 480. 490. 50k3 (0)0. 490. 560. 520. 50板料彎曲中性層系數(shù)查上表可得 k=0.42根據(jù) b =r0+kt b =3+0.4*4=4.6(mm)ii=l2=21.45mm 所以由公式得：l= ii+ l2+kt=21.45+21.45+0.4hi4=44.5(mm)k中性層系數(shù)2、壓力中心所以壓力中心坐標(biāo)x0=18

7、壓力中心丫。=9作為設(shè)計(jì)模具的參考3、彎曲力的計(jì)算彎曲力受材料力學(xué)性能，零件形狀與尺寸，彎曲方式，模具結(jié)構(gòu)形狀與尺寸等 多種因素的影響，很難用理論分析方法進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算。因此，在生產(chǎn)中均采用 經(jīng)驗(yàn)公式估算彎曲力，以便作為彎曲工藝設(shè)計(jì)和選擇沖壓設(shè)備的理論。fc=07*2*4*4*400/(3+4)=1280n400為材料抗拉強(qiáng)度其中 2是彎曲線長(zhǎng)度4是板料厚度3是彎曲凸模圓角半徑4、壓彎時(shí)的頂件力和卸料力fq值近似取彎曲力的百分之三十到百分之八十即：fq=0.30.8 fc所以：fq=0.8 fc=0.8* 1280=1024 n 5、彎曲時(shí)壓力機(jī)噸位的確定自由彎曲時(shí)，壓力機(jī)噸位f為 fmfc+f

8、qm 1280+1024=2304 n四. 排樣與定距設(shè)計(jì)1、排樣圖彎曲件在板料.條料或帶料上的布置為排樣。排樣是否合理，直接影響到材料 的利用率、模具結(jié)構(gòu)與壽命及生產(chǎn)操作方式與安全，既排樣是設(shè)計(jì)模具的一個(gè) 標(biāo)準(zhǔn)。排樣圖中只有一個(gè)工位，落料。分析工件外形，并為了節(jié)約材料，采用直排， 條料的邊緣作為工件的邊緣，完全取搭邊成為無(wú)廢料排樣，進(jìn)行下料。2排樣圖五. 彎曲模具工作部分尺寸1、凸模與凹模的圓角半徑彎曲件的相對(duì)彎曲半徑r/t較小時(shí)，凸模角半徑臥可取彎曲件的內(nèi)彎曲半徑r,但不能小于準(zhǔn)許的最小彎曲半徑。如果r/t值小于最小相對(duì)彎曲半徑，應(yīng)先彎成較大的圓角半徑，然后再用整形工序達(dá)到要求的圓角半徑。

9、當(dāng)彎曲件的相 對(duì)彎曲半徑r/t較大且精度要求較高時(shí)凸模圓角半徑應(yīng)根據(jù)回彈值進(jìn)行修正。由于影響rmin/t的因素很多，“n/t值的理論計(jì)算公式并不實(shí)用，所以在生產(chǎn)中主要參考經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)確定rmin/t值。由壓工藝與模具設(shè)計(jì)查到q235最小相對(duì)彎曲半徑rmin/t=2. 5凹模的圓角半徑口不能過(guò)小，以免增加彎曲力，擦傷工作表面。對(duì)稱壓力 時(shí)兩邊凹模圓角半徑口應(yīng)一致，否則毛坯會(huì)產(chǎn)生偏移rd值通常按材料厚度t來(lái)選取t=4mm時(shí) 口二23t取rd=82、凹模深度凹模的工件深度將決定板料的進(jìn)模深度，對(duì)于常見(jiàn)的彎曲件，彎曲時(shí)不需全 部直邊進(jìn)入凹模內(nèi)，只有當(dāng)直邊長(zhǎng)度較小且尺寸精度要求高時(shí)，才使直邊全部 進(jìn)入凹模

10、內(nèi)，凹模深度過(guò)大，不僅增加模具的消耗，而且將增加壓力機(jī)的工作 進(jìn)程，使最大彎曲力提前出線。中小型彎曲件通常都使用模具在機(jī)械壓力機(jī)上 進(jìn)行加工，最大彎曲力提起出線，對(duì)壓力機(jī)是很不利的。凹模深度過(guò)小，可能 造成彎曲件直邊不平直，降低其精度。因此，凹模深度要適當(dāng)。由模具結(jié)構(gòu) 型式與應(yīng)用手冊(cè)得到l0=15mm h=22mm 3、彎曲模凹、凸模間隙對(duì)于v型件，凹模與凸模之間的間隙是由調(diào)節(jié)壓力機(jī)的裝模高度來(lái)控制的, 所以 z=t=4 (mm)4、凸、凹模刃口尺寸及公差彎曲凸、凹模工作尺寸的計(jì)算與工件尺寸的標(biāo)注形式有關(guān)。一般原則是：當(dāng)工作標(biāo)注外形尺寸時(shí)，應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)件，間隙取在凸模上，當(dāng)工件標(biāo)注內(nèi)行尺寸時(shí)

11、，應(yīng)以凸模為基準(zhǔn)件，間隙取在凹模上，并來(lái)用配作法制模。綜上所訴 ld= (l-0. 75 )穢'=(36-0 75*0. 1) 25=35. 925 25其中l(wèi)d凸模寬度基本尺寸l工件橫向基本尺寸工件橫向尺寸公差凸模制造偏差，一般取it7-9級(jí)，或取工件公差的1/3、1/4。六. 主要部件的設(shè)計(jì)與選擇1、工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)落料凹模由 l0+=15mnix h=22mm 可得 h= l。/根號(hào) 2+h=33mm次工件比較簡(jiǎn)單，條料尺寸較狹長(zhǎng)，所以落料凹模尺寸為l*b*h=50mm*25mm*33mm 定位板定位板的內(nèi)側(cè)與條料接觸，外側(cè)與凹模平齊，這樣就確定了定位板的寬度。 條料的寬度為2

12、mm,凹模的寬度是25mm,則定位板內(nèi)側(cè)的寬度為b=2. 2mm,定位 板厚度由表查得為：5mm,導(dǎo)料板用螺釘固定在凹模上，采用45鋼制作，熱處理 硬度為40-45hrc該導(dǎo)尺如下圖所示® ©ze® ©定位板2、凸模的固定方法凸模在上模的正確固定應(yīng)該是既保證凸模工作可靠和良好的穩(wěn)定性，還要使 凸模在更換和修理時(shí)，拆裝方便，該凸模的固定方式如下圖所示的固定方法圓柱銷固定凸模七. 沖壓設(shè)備的選擇因工件的大批量生產(chǎn)，精度要求不高沖財(cái)力較小則選用通用壓力機(jī)，通用機(jī)身 又分開(kāi)式和閉式兩種，開(kāi)式機(jī)身的鋼性較弱，使用中小型沖壓加工，而閉式機(jī) 身適用于大中型沖壓加工，所以選用開(kāi)式壓力機(jī)最大閉合高度：360mm連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度：55mm 墊板厚度：90mm 模柄孔尺寸：050*70參數(shù)如下：公稱壓力：630kn滑塊行程：120mm 外形尺寸：1335*1112*2120 行程次數(shù)：70/min 最大裝模高度：220mm 工作臺(tái)尺寸：480*710mm 電動(dòng)機(jī)功率：2. 20kw 機(jī)床總重量：1780kg八.繪制裝配圖及零件圖裝配圖繃導(dǎo)柱割1r1 e1a1n導(dǎo)套下模架上模架九.設(shè)計(jì)體會(huì)本次課程設(shè)計(jì)讓我系統(tǒng)地學(xué)習(xí)了如何設(shè)計(jì)整套模具，在設(shè)計(jì)中學(xué)會(huì)了如何查 表得到標(biāo)準(zhǔn)件及非標(biāo)準(zhǔn)件的計(jì)算，初步掌握了利用cad