支撐板彎曲模設計實例

1、實例三:支撐板彎曲模設計實例1 彎曲模設計的前期準備圖1-1 U型零件圖確定工件類型是彎曲件后,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)所確定的彎曲模結構形式，把彎曲工件結構局部畫出，這時畫出的結構圖是工件示意圖，其目的是為了分析所確定的結構是否合理，毛坯彎曲后能否滿足產(chǎn)品的技術要求，根據(jù)分析結果對模具簡圖進行修正，為最后確定彎曲模結構做準備。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，假設工件某個尺寸不能滿足彎曲工藝要求時，要及時與產(chǎn)品設計者溝通，在不影響整體產(chǎn)品質量的前提下，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，在外理這類公差等級時均按IT14級要求。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定  根據(jù)工件的形狀，尺寸要求來選擇彎曲模的類型。此工件屬于典型的U型件，故采用U型件彎曲模結構。 U型件彎曲模在結構上分

3、順出件和逆出件兩大類型。此工件采用逆出件彎曲模結構。圖2-1模具結構圖 模具工作過程:開啟模具后,將落料件放置于擋料塊4與凹模3間,當彎曲模具的上模向下運行時,凸模7和頂件塊6壓住彎曲毛坯,使彎曲毛坯準確地、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;當模具的上模繼續(xù)向下行進,R2圓弧很快成形。當行程終了時,凸模7回程,彈頂器通過推桿5、頂件塊6將彎曲件頂出。從而完成一個工作過程。  彎曲件展開長度計算圖2-2預彎零件尺寸圖 1無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算。2有圓角半徑較大的彎曲件r>0.5t根據(jù)中性層長度不變原理計

4、算。因為r=2>0.5t=0.5*2=1mm,屬于有圓角半徑(較大)的彎曲件.所以彎曲件的展開長度按直邊區(qū)與圓角區(qū)分段進行計算.視直邊區(qū)在彎曲前后長度不變,圓角區(qū)展開長度按彎曲前后中性層長度不變條件進行計算.     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度)            A=/180°*p=3.14*90°/180°4.3332(mm)該零件的展開長度為              

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-彎曲內彎曲半徑,mm            t-彎曲件材料厚度,mm  

7、0;         LZ-彎曲件的展開長度,mm            a-彎曲中心角            -彎角彎曲件回彈值的計算(1)小變形程度(r/t10)時的回彈值  小變形程度,回彈大,先計算凹模圓角半徑,再計算凸模角度.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)時的回彈值   大變形程度,圓角半徑回彈小,不必計算,只計算凸模角度.a為°時a. 

9、60;  查表得到a90的值b.    計算凸模中心角at=a-a     a不為°時a. 查表得到a90的值b.計算回彈角aa/90°*a90c. 計算凸模中心角               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, (°).  校正彎曲時的回彈值a. 查表得到

12、a90的值.b. 計算回彈角              aa/90°*a90    aj=Kad. 計算凸模中心角     at=a-aj式中   aj-校正彎曲時的回彈角;             K-修正系數(shù),可查表得到.彎曲力的計算(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-彎曲線長度,mm                 t-板料厚度, mm               b-材料抗拉強度, MPa;         

15、       A-校正局部投影面積,mm2;                P-單位面積上的校正力，a,查?沖壓工藝與模具設計?得a.  沖壓力的總和無壓料時的彎曲總自觸有壓料時的彎曲總觸壓校正彎曲時總校校正彎曲力最大是在壓力機工作到下死點的位置，且校正力遠遠大于自由彎曲力或接觸彎曲力，而在彎曲工作過程中，二者又不是同時存在，因此，只計算校正力即總校。 凸凹模尺寸計算圖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，凸模的圓角半徑一般取彎曲件的圓角半徑。如因彎曲件結構需要，出現(xiàn)彎曲件圓角半徑小于最小彎曲半徑r<rmin時，那么首次彎曲時凸模圓角半徑大于最小彎曲半徑，然后經(jīng)整形工序到達所需的彎曲半徑。2凹模圓角半徑 凹模圓角半徑的大小對彎曲力和工件質量均有影響。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t2mm時，r凹=36t;     當t>4mm時，r凹=2t。3凹模工作局部深度  深度過大，模具材料消

17、耗大，而且壓力機需要較大的行程。彎曲U形件時，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注內形尺寸，故設計凹

18、凸模時應以凸模為設計基準，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，尺寸的公差按級選取，故0.39;           t, 凸、凹模的制造公差，一般按級選取。 3 初選壓力機圖3-1 公稱壓力機 3.1公稱壓力的選擇選擇壓力機時，要根據(jù)模具

19、結構行程較大時總即沖壓時工藝力的總和不能大于壓力機公稱壓力的。校正彎曲時，更要使額定壓力有足夠的充裕，一般壓力機的公稱壓力要大于校正彎曲力的.5倍， 初選壓力機的公稱壓力為400KN.  選擇用于彎曲的壓力機的行程次數(shù)主要考慮以下因素:考慮操作方式(進、出料速度的快慢);彎曲時,金屬變形需要過程限制了行程次數(shù)增加;該件為小批量,不需要以較大的行程次數(shù)來提高生產(chǎn)效率;J23-40型壓力機的行程次數(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動距離,即曲柄旋轉一周,上死點至下死點的距離.其值為曲

20、柄半徑的兩倍：S=2R.選擇用于彎曲的壓力機的滑塊行程主要考慮要保證毛坯放進和工件取出,應使滑塊行程大于工件高度的兩倍以上,S>2HI;3.3 閉合高度    壓力機的閉合高度是指滑塊在下死點時,滑塊底面到工作臺上平面之間的距離.壓力機的閉合高度可以通過調整連桿長度來改變其大小,將連桿調至最短時,閉合高度最大,稱最大閉合高度.將連桿調至最長時,閉合高度最小,稱最小閉合高度.J23-40型壓力機的最大閉合高度為330,連桿調節(jié)量為65,故最小閉合高度為265.當壓力機工作臺面上有墊板時,用壓力機的閉合高度減去墊板厚度,就是壓力機的裝模高度.沒有墊板的壓力機,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如果壓力機上不設置墊板,本例所設計的模具閉合高度H在275325之間,加上墊板,模具閉合高度H將減小.式中   Hmax-壓力機的最大閉合高度,;       Hmin-壓力機的最小閉合高度,;       H-模具的閉合高度,;   &

23、#160;   Hd-壓力機墊板厚度,.3.4 工作臺面尺寸  壓力機工作臺尺寸應大于下模周界5070.J23-40型壓力機的工作臺尺寸(前后*左右)為460*700.那么,設計時模具的下模座(寬*長)不要超過460*700.這關系到模架的選擇，參考表數(shù)據(jù)。 表3-1 中間導柱標準模架 4 毛坯尺寸確定根據(jù)彎曲件應變中性層在彎曲前后長度不變的特點，先確定應變中性層位置，再計算應變中性層長度，最后得出毛坯的長度。計算方法應按不同的情況分別對待。1r>0.5r的彎曲件，變形區(qū)材料變薄不嚴重，且斷面畸變較小，可按應變中性層度等于毛坯長度的原那么計算。(2) r0.5r的彎曲件，由于彎曲變形區(qū)變薄嚴重，斷面畸變大，只能采用彎曲前后等體積相等原那么來計算毛坯長度。對于形狀比擬復雜，或尺寸精度要求高的彎曲件，在初步確定毛坯長度后，還需要反復試彎，不斷修正，才能最后確定適宜的毛胚長度。 5 保證彎曲件質量的根本原那么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 &