U形件彎曲模設(shè)計(jì)說明書

1、 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)課 題： U形彎曲件設(shè)計(jì)時間： 。班級： *學(xué)號： 123姓名： *指導(dǎo)教師： *完成日期：2010 年 12 月 11 日前言一、彎曲的概念與應(yīng)用 金屬材料被彎成一定形狀和角度的零件的成形方法稱為彎曲。彎曲是沖壓生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛的一種工藝，可用于制造大型結(jié)構(gòu)零件，如飛機(jī)機(jī)翼、汽車大梁等，也可用于生產(chǎn)中小型機(jī)器及電子儀器儀表零件，如鉸鏈、點(diǎn)子元器件等。根據(jù)彎曲件的不同要求和生產(chǎn)批量的大小，有各種不同的彎曲方法。最常用的是以彎曲模具在通用壓力機(jī)上進(jìn)行壓彎，此外也有在折彎機(jī)、滾彎機(jī)、拉彎機(jī)上進(jìn)行的折彎、滾彎、及拉彎。目錄前言·····

2、················································2設(shè)計(jì)任務(wù)書·

3、··············································5U形件彎曲模第一章 工藝分析·

4、83;······································61.1材料分析··········&

5、#183;·······························61.2結(jié)構(gòu)分析·················

6、;·························6第二章 工藝方案擬定·······················

7、·············72.1毛坯展開···································

8、3;······72.2方案確定··········································&#

9、183;8第三章 彎曲工藝計(jì)算····································8 3.1沖壓力計(jì)算··········

10、;······························8 3.2模具工作部分尺寸計(jì)算·················&#

11、183;············9第四章 模具總結(jié)構(gòu)形式確定·····························12第五章 沖壓設(shè)備的選擇····

12、;·····························12第六章 彎曲模模架及零件設(shè)計(jì)··················&

13、#183;········13 6.1后側(cè)導(dǎo)柱模架的選用································13 6.2其它零件結(jié)構(gòu)····

14、3;································13第七章 模具制造工藝過程···············&#

15、183;···············16 7.1凹模制造工藝過程································

16、·167.1凸模制造工藝過程·································16第八章 模具各部分零件參數(shù)···········&#

17、183;·················16第九章 橡膠墊的選用······························&#

18、183;····17第十章 總工程圖·······································18總結(jié)····

19、·············································19致謝信····&

20、#183;··········································20參考文獻(xiàn)······&

21、#183;······································22附錄··········

22、83;······································23畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書題目：根據(jù)下面的制件，設(shè)計(jì)沖壓模具（為大批量生產(chǎn)）設(shè)計(jì)工作量：1、模具裝配圖一張（A0或者A1圖紙）。 2、主要零件圖1

23、3張（A3或者A4圖紙）。 3、模具各零件及模具總體裝配三維造型。 4、模具設(shè)計(jì)說明書一份。 5、PPT設(shè)計(jì)說明書一份。U形件彎曲模具設(shè)計(jì) 如圖所示的彎曲件，其材料為10鋼，料厚5mm，板寬40mm。 圖1一、工藝性分析。 1、材料分析。 該工件所用材料10鋼是常用的沖壓材料，塑性較好，適合沖壓加工。 2、結(jié)構(gòu)分析。 該工件結(jié)構(gòu)簡單，形狀對稱，適合彎曲。工件彎曲半徑為6mm，查表3.1（垂直于纖維），查表rmin=0.1t=0.6mm，即能一次彎曲成功。工件的彎曲直邊高度為36-5-6=25mm，遠(yuǎn)大于2t，因此可以彎曲成功。該工件是一個彎曲角度為90o的彎曲件，所有尺寸精度均未標(biāo)注公差，而當(dāng)

24、r/t<5時，可以不考慮圓角半徑的回彈，所以該工件符合普通彎曲的經(jīng)濟(jì)精度要求。3、結(jié)論。 該工件的彎曲工藝性良好，適合進(jìn)行彎曲加工。二、工藝方案的擬定。 1、毛坯展開。 如圖所示： 圖2 毛坯總長度等于各直邊長度加上各圓角展開長度，即： L=2L1+2L2+L3 由圖1可得 L1=（3665）mm=25mm L2=1.57（rxt）=1.57（6+0.33×5）mm=12.0105mm（x查表1可得） L3=（582×62×5）mm=36mm于是可得 L=50+24.021+36=110.021110mmr/t 0.1 0,2 0.3 0.4 o.5 0.6

25、 0.7 0.8 1.0 1.2 x0.210.220.230.230.250.260.280.300.320.33 r/t 1.3 1.5 2.0 2.5 3.04.0 5.06.0 7.0 8.0 x0.340.360.380.390.400.420.440.46.0480.50 表1 2、方案確定。 由圖1分析看出，該產(chǎn)品需要的基本沖壓工序?yàn)槁淞?、彎曲。根?jù)上述分析結(jié)果，生產(chǎn)該產(chǎn)品的工藝方案為先落料，再彎曲。三、彎曲工藝計(jì)算。 1、沖壓力的計(jì)算。（1）彎曲力的計(jì)算。彎曲力的大小不僅與毛坯尺寸、材料的力學(xué)性能、凹模支點(diǎn)間的間距、彎曲半徑及凸凹模間隙等因素有關(guān)，而且與彎曲方法也有很大的關(guān)系。

26、生產(chǎn)中常用經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算。1)彎曲力由式得 FZ=0.7Kbt2b/r+t=0.7×1.3×40×5×5×400/6+5=33091N 式中： FZ材料在沖壓行程結(jié)束時的彎曲力，N； b 彎曲件的寬度,mm； t彎曲材料的厚度，mm； 彎曲件的內(nèi)彎曲半徑，mm； 材料強(qiáng)度極限，Mpa； 安全系數(shù)，一般取1.3。 （2）頂件力的計(jì)算。對于設(shè)置頂件裝置或壓料裝置的彎曲模，其頂件力（或壓料力）(或)可近似取自由彎曲力的3080%，即 FD=（0.30.8）FZ 1）頂件力由式得FD=0.6FZ=0.6×33091N19855N（3）壓力機(jī)

27、公稱壓力的確定。對于有彈性頂件裝置的自由彎曲壓力機(jī)噸位可按下式計(jì)算： F設(shè)=（1.11.2）（FzFd） F設(shè)壓力機(jī)公稱壓力，N1） 公稱壓力由式得F設(shè)=（1.11.2）×（3309119855）N=（1.11.2）52946N,即F設(shè)=63000N=63KN,該工件不需要考慮圓角的回彈，故不需要用校正彎曲來控制回彈，所以選用63KN的開式壓力機(jī)。 2、模具工作部分尺寸計(jì)算。 （1）凸、凹模間隙計(jì)算。 由式由c=（1.051.15）t 可取c=1.1t=5.5mm。 （2）凸凹模寬度尺寸。彎曲工序中，凸、凹模的寬度尺寸根據(jù)彎曲工件的標(biāo)注方式不同，可根據(jù)下列情況分別計(jì)算。 1）標(biāo)注外形

28、尺寸的彎曲件 應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)，首先設(shè)計(jì)凹模的寬度尺寸。 當(dāng)工件標(biāo)注成雙向偏差時： 凹模寬度 當(dāng)工件標(biāo)注成單向偏差時： 凹模寬度 在工件標(biāo)注外形尺寸的情況下，凸模寬度應(yīng)按凹模寬度尺寸配制，并保證單邊間隙為c，即 2）標(biāo)注內(nèi)形尺寸的彎曲件 應(yīng)以凸模為基準(zhǔn)，首先設(shè)計(jì)凸模的寬度尺寸。 當(dāng)工件標(biāo)注成對稱偏差時 凸模寬度 當(dāng)工件標(biāo)注成單向偏差時 凸模寬度 在工件標(biāo)注內(nèi)形尺寸的情況下，凹模寬度應(yīng)按凸模寬度尺寸行配制，并保證單邊間隙為c，即 在式中， 彎曲凸、凹模寬度尺寸，mm； 彎曲件外形或內(nèi)形基本尺寸，mm； C彎曲模單邊間隙，mm； 彎曲件尺寸公差，mm； 凸、凹模制造公差，一般取（1/31/4）由于工

29、件標(biāo)注在外形上，因此以凹模為基準(zhǔn)，先計(jì)算凹模寬度尺寸，由GB/T15055-2007查得：基本尺寸為58mm，板厚5mm的彎曲件未注公差為±0.8mm，則由式：凹模寬度：=mm=mm凸模寬度：=mm=mm （3）凸、凹模圓角半徑的確定。 1）凸模圓角半徑。 在保證不小于最小彎曲半徑值的前提下，當(dāng)零件的相對圓角半徑較小時，凸模圓角半徑取等于零件的彎曲半徑，即。 2）凹模圓角半徑。 凹模圓角半徑的大小影響彎曲力、彎曲件質(zhì)量與彎曲模壽命，凹模兩邊的圓角半徑應(yīng)一致且合適，過小，彎曲力會增加，會刮傷彎曲件表面，模具的磨損加大；過大，支撐不利，其值一般根據(jù)板厚取或直接查表。 t2mm時， rd=

30、（36）t t=24mm時， rd=（23）t t=4mm時， rd=2trd由表查得為8mm。 （4）凹模工作部分深度。 過小的凹模深度會使毛坯兩邊自由部分過大，造成彎曲件回彈量大，工作不平直；過大的凹模深度增加了凹模尺寸，浪費(fèi)模具材料，并且需要大行程的壓力機(jī)，因此模具設(shè)計(jì)中，要保持適當(dāng)?shù)陌寄Ｉ疃取Ｔ摦a(chǎn)品零件為彎邊高度不大且兩邊要求平直的U形彎曲件，則凹模深度應(yīng)大于零件的高度，且高出值h0=5mm。查表得凹模工作部分深度為20mm如下圖所示： 四、模具總體結(jié)構(gòu)形式確定。為操作方便，選用后側(cè)滑動導(dǎo)柱模架，毛坯利用凹模上的定位板定位，剛性推件裝置推件，頂件裝置頂件，并同時提供頂件力，防止毛坯竄動

31、。五、沖壓設(shè)備的選擇。 因?yàn)榇斯ぜ璐笈可a(chǎn)，精度要求不高，因壓力機(jī)公稱壓力算得為63KN，故選用63KN的壓力機(jī)，為JA2363A。 其參數(shù)如下： 公稱壓力 63KN 滑塊行程 50mm 行程次數(shù) 160/min 最大閉合高度 170mm六、彎曲模模架及零件設(shè)計(jì)。 1、后側(cè)導(dǎo)柱模架的選用。標(biāo)準(zhǔn)模架的選用依據(jù)為凹模的外形尺寸，所以因首先計(jì)算凹模周界的大小。查表的凹模周界大小為200mm×160mm。模具采用后側(cè)導(dǎo)柱模架，查的模架的規(guī)格為，上模座：210mm×195mm×45mm；下模座210mm×195mm×55mm；導(dǎo)柱28mm×

32、200mm；導(dǎo)套28mm×110mm×43mm。2、其它零件結(jié)構(gòu)。 墊板：此模具中需采用墊板，墊板厚度h=10。材料選用45鋼，熱處理4348HRC。凸模固定板：凸模固定板與凸模采用過渡配合關(guān)系，平面尺寸與凹模外形尺寸相同。固定板的厚度為16mm。材料選用Q235鋼。定位板：定位板尺寸與毛坯的長度尺寸有關(guān)，其外形尺寸與凹模尺寸相同。材料選用45鋼，熱處理4348HRC。頂件板：頂件板尺寸與凹?？紫嗯浜?，平面尺寸與凹模內(nèi)形尺寸相同。材料選用45鋼，熱處理4348HRC。模柄：模具采用材料為A3的壓入式模柄GB/T2862.181根據(jù)設(shè)備的?？壮叽?，應(yīng)選用規(guī)格為A32×

33、;95的模柄。銷釘：模具的銷釘選用圓柱銷GB/T 119.1，根據(jù)設(shè)備尺寸分別為：銷Ø6×20，銷Ø10×50，銷Ø12×60。材料選用35鋼，熱處理2838HRC。不經(jīng)表面處理的圓柱銷。鏍釘：模具采用圓柱頭內(nèi)六角螺釘GB/T 70.1，根據(jù)尺寸分別為：螺釘M12×85,螺釘M10×71,螺釘M8×38,螺釘M12×64, 螺釘M10×122,材料為35鋼，熱處理：硬度2838HRC表面氧化。導(dǎo)柱：模具導(dǎo)柱選用直徑d=28mm,長度h=200mm的A型導(dǎo)柱。材料為20鋼，熱處理：滲碳深

34、度0.81.2mm，硬度5862HRC。導(dǎo)柱 A28×200 GB2861.190。導(dǎo)套：模具導(dǎo)套選用內(nèi)徑d=28mm,長度L=100mm,外徑D=43mm的A型導(dǎo)套。材料為20鋼，熱處理：滲碳深度0.81.2mm，硬度5862HRC。導(dǎo)套 28×110×43 GB2861.6。上模座：模具上模座選用后側(cè)導(dǎo)柱上模座，根據(jù)凹模邊界L=200mm，B=160mm，查表可得，材料為HT200的后側(cè)導(dǎo)柱上模座：上模座 210×195×45 GB/T 2855.5·HT200。下模座：模具下模座選用后側(cè)導(dǎo)柱下模座，凹模邊界L=200mm，B=1

35、60mm，查表可得，材料為HT200的后側(cè)導(dǎo)柱下模座：下模座 210×195×55 GB2855.6·HT200。凸模 ：模具凸模的結(jié)構(gòu)形式及尺寸如下圖所示。材料選用Cr12，熱處理5660HRC。 凸模凹模 ：模具凹模的結(jié)構(gòu)形式及尺寸如下圖所示，材料選用Cr12，熱處理5660HRC。 凹模 七、模具制造工藝過程。 1、凹模制造工藝過程。 下料鍛造正火機(jī)加工（粗）調(diào)質(zhì)機(jī)加工（精）淬硬58HRC磨削2、凸模制造工藝過程。 下料鍛造正火機(jī)加工（粗）調(diào)質(zhì)機(jī)加工（精）淬硬60HRC磨削正火：作為預(yù)先熱處理，目的是消除鍛件內(nèi)應(yīng)力，細(xì)化晶粒，改善切削加工性。調(diào)質(zhì)：獲得回火索

36、氏體，具有較好的綜合力學(xué)性能，為表面淬火做好組織準(zhǔn)備。淬硬：作為最終熱處理，使工作表面得到高的硬度、耐磨性和疲勞強(qiáng)度，使零件消除應(yīng)力，防止磨削和產(chǎn)生裂痕，并保持高硬度和耐磨性。八、模具各部分零件參數(shù)。 上模座 HT200 長210mm，寬195mm，厚45mm 凸模墊板 45剛 長160mm，寬80mm， 厚10mm凸模固定板 Q235鋼 長160mm，寬80mm，厚16mm 定位板 45鋼 長180mm， 寬80mm，厚10mm凹模 Cr12 長 180mm，寬80mm，厚55mm頂件板 45鋼 長57.2mm， 寬46mm，厚10mm上墊板 45鋼 直徑170mm，厚15mm下墊板 45鋼

37、 直徑200mm，厚20mm 模具閉合高度 H=199mm九、橡膠墊的選用。1.為保證橡膠墊不過早失去彈性而損壞，其允許的最大壓縮量不得超過自由高度的45%，一般取H總=（0.350.45）H自由。橡膠墊的預(yù)壓縮量一般取自由高度的10%15%。 H工作=H總H預(yù) 故工作行程： H工作=H總-（0.10.15）H自由 由工作行程可計(jì)算出橡膠墊高度： H自由=H工作÷（0.250.30）式中 H自由橡膠墊自由狀態(tài)下多的高度 H工作所需工作行程2.橡膠墊產(chǎn)生的力 F=Ap式中 F壓力 A橡膠墊橫截面積 P與橡膠墊壓縮量有關(guān)的單位壓力橡膠墊壓縮量%單位壓力P/MPa橡膠墊壓縮量%單位壓力P/

38、MPa100.26 251.06 150.50 301.52 200.70 352.10十、總工程圖 1、上模座 2、11、15、18、21、螺釘 3、模柄 4止動銷 5、14、銷釘 6、導(dǎo)套 7、墊板 8、導(dǎo)柱 9、凸模固定板 10、定位板 12、凹模 13、下模座 16、上墊板 17、橡膠 19、下墊板 20.、頂桿 22、凸模 23、頂件板總結(jié)本次設(shè)計(jì)是在校唯一一次設(shè)計(jì)，也是畢業(yè)設(shè)計(jì)，各項(xiàng)要求都比較嚴(yán)格，為了能夠很好的完成最后一次功課，交給老師一份滿意的答卷，我從圖書館借來的書籍中和網(wǎng)上查閱了大量的關(guān)于沖壓模具的設(shè)計(jì)資料，這位我在后來的畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)施過程中減去了不少麻煩。也更通過這次畢業(yè)設(shè)

39、計(jì)我系統(tǒng)的翻閱了兩年半時間以來所學(xué)的專業(yè)知識，重現(xiàn)的學(xué)習(xí)和掌握，讓自己發(fā)現(xiàn)到更多的不足之處。在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我綜合了兩年多來所學(xué)的所有專業(yè)知識，使我受益匪淺。不僅使自己的專業(yè)技能有所發(fā)揮并且掌握的更為熟練，也加強(qiáng)了在大學(xué)階段所學(xué)專業(yè)理論知識的鞏固。在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，在設(shè)計(jì)和繪圖都遇到方面遇到了一些實(shí)際問題，經(jīng)過老師和同學(xué)的指導(dǎo)幫助，再加上自身不懈的努力，問題得到了及時解決。這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)使我對冷沖壓模具設(shè)計(jì)有了一定的認(rèn)識，在模具設(shè)計(jì)過程中，不僅把大學(xué)所學(xué)到知識加深了，還學(xué)會了查閱有關(guān)書籍和資料，能夠把各科靈活的運(yùn)用到設(shè)計(jì)中去。更是鍛煉了自己的查閱資料的能力。這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對自己大學(xué)三年的考核，也是在工作之前對自身的一次全面、綜合型的測試。這為今后的工作做好了鋪墊和奠定了一定的基礎(chǔ)。致謝經(jīng)過一個多月的努力，畢業(yè)設(shè)計(jì)基本完成了。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的的實(shí)踐中，學(xué)到很多有用的知識，也積累了不少寶貴的模具設(shè)計(jì)有關(guān)知識。在這里我特別要感謝我的老師張*，由于自身能力有限，總會在設(shè)計(jì)過程中