U形弯曲件模具设计Word文档下载推荐.docx

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采纳三套单工序模生产。

方案二：

落料—冲孔复合冲压，再弯曲。

采纳复合模和单工序弯曲模生产。

方案三：

冲孔—落料持续冲压，再弯曲。

采纳持续模和单工序弯曲模生产。

方案一模具结构简单，但需三道工序三副模具，生产效率较低。

方案二需两副模具，且用复合模生产的冲压件形位精度和尺寸精度易保证，生产效率较高。

但由于该零件的孔边距为，小于凸凹模许诺的最小壁厚，故不宜采纳复合冲压工序。

方案三也需两副模具，生产效率也很高，但零件的冲压精度稍差。

欲保证冲压件的形位精度，需在模具上设置导正销导正，故其模具制造、安装较复合模略复杂。

通过对上述三种方案的综合分析比较，该件的冲压生产采纳方案三为佳。

3零件工艺计算

.弯曲工艺计算

毛坯尺寸计算

关于有圆角半径的弯曲件，由于变薄不严峻，按中性层展开的原理，坯料总长度应等于弯曲件直线部份和圆弧部份长度之和，可查得中性层位移系数，因此坯料展开长度为

图16坯料展开图

由于零件宽度尺寸为18mm，故毛坯尺寸应为64mm×

18mm。

弯曲件平面展开图见图16，两孔中心距为46mm。

弯曲力计算

弯曲力是设计弯曲模和选择压力机的重要依据。

该零件是校正弯曲，校正弯曲时的弯曲力和顶件力为

关于校正弯曲，由于校正弯曲力比顶件力大得多，故一样能够忽略，即

≥

生产中为平安，取≥，依照压弯力大小，初选设备为JH23—25。

.冲孔落料持续模工艺计算

刃口尺寸计算

由图3-2可知，该零件属于一样冲孔、落料件。

依照零件形状特点，冲裁模的凸、凹模采纳分开加工方式制造。

尺寸18mm、R9mm由落料取得，2×

φ和46±

由冲孔同时取得。

查得凸、凹模最小间隙，最大间隙，因此。

依照模具制造精度高于冲裁件精度3～4级的原那么，设凸、凹模按IT8制造，落料尺寸，凸、凹模制造公差，磨损系数取。

冲孔尺寸，凸、凹模制造公差，磨损系数取。

依照冲裁凸、凹模刃口尺寸计算公式进行如下计算：

落料尺寸，

校核不等式≤，代入数据得。

说明所取的与适合，考虑零件要求和模具制造情形，可适当放大制造公差为：

，。

将已知和查表的数据代入公式得

故落料凸模和凹模最终刃口尺寸为：

，。

落料R9mm，属于半边磨损尺寸。

由于是圆弧曲线，应该与落料尺寸18mm相切，因此其凸、凹模刃口尺寸取为

冲孔：

校核，代入数据得：

。

，。

故冲孔凸模和凹模最终刃口尺寸为：

孔心距46±

因为两个孔同时冲出，因此凹模型孔中心距为

排样计算

分析零件形状应采纳单直排的排样方式，零件可能的排样方式有如图17所示两种。

图17可能的排样方式

比较方案a和方案b，方案a是少废料排样，显然材料利用率高，但因条料本身的剪板公差和条料的定位误差阻碍，工件精度不易保证，且模具寿命低，操作不便，排样不适合持续模，因此选择方案b。

同时，考虑凹模刃口强度，其中间还需留一空工位。

现选用规格为3mm×

1000mm×

1500mm的钢板，那么需计算采纳不同的裁剪方式时，每张板料能出的零件总个数。

经查得零件之间的搭边值，零件与条料侧边之间的搭边值，条料与导料板之间的间隙值，那么条料宽度为

步距

由于弯曲件裁板时应考虑纤维方向，因此只能采纳横裁。

即裁成宽mm、长1000mm的条料，那么一张板材能出的零件总个数为

计算每一个零件的面积，那么材料利用率为。

排样图如图18所示。

图18零件的排样图

.冲裁力计算

此例中零件的落料周长为mm，冲孔周长为mm，材料厚度3mm，45钢的抗剪强度取500MPa，冲裁力大体计算公式。

那么冲裁该零件所需落料力

冲孔力

模具结构采纳刚性卸料和下出件方式，因此所需推件力为

计算零件所需总冲压力

初选设备为JC23—63。

.压力中心计算

图19压力中心的计算

零件为一对称件，因此压力中心确实是冲裁轮廓图形的几何中心，但由于采纳级进模设计，因此需计算模具的压力中心。

排样时零件前后对称，因此只需计算压力中心横坐标，如图19所示成立坐标系。

设模具压力中心横坐标为（计算时取代数值），那么有

即，

解得

因此模具压力中心坐标点为（,0）。

4冲压设备的选用

.冲孔落料持续模设备的选用

依照冲压力的大小，选取开式双柱可倾台压力机JC23—63，其要紧技术参数如下：

公称压力：

630kN

滑块行程：

120mm

最大闭合高度：

360mm

闭合高度调剂量：

80mm

滑块中心线到床身距离：

260mm

工作台尺寸：

480mm×

710mm

工作台孔尺寸：

φ250mm

模柄孔尺寸：

φ50mm×

垫板厚度：

90mm

弯曲模设备的选用

依照弯曲力的大小，选取开式双柱可倾台压力机JH23—25，其要紧技术参数如下：

250kN

75mm

260mm

55mm

200mm

370mm×

560mm

φ260mm

φ40mm×

60mm

50mm

5模具零部件结构的确信

冲孔落料持续模零部件设计

标准模架的选用

标准模架的选用依据为凹模的外形尺寸，因此应第一计算凹模周界的大小。

依照凹模高度和壁厚的计算公式得

凹模高度

凹模壁厚

因此，凹模的总长，为了保证凹模结构对称并有足够的强度，将其长度增大到163mm。

凹模的宽度。

模具采纳后侧导柱模架，依照以上计算结果，查得模架规格为：

上模座200mm×

200mm×

45mm，下模座200mm×

50mm，导柱32mm×

160mm，导套32mm×

105mm×

43mm。

其它零部件结构

凸模固定板与凸模采纳过渡配合关系，厚度取凹模厚度的倍，即20mm，平面尺寸与凹模外形尺寸相同。

卸料板的厚度与卸料力大小、模具结构等因素有关，取其值为14mm。

导料板高度查表取12mm，挡料销高度取4mm。

图20凸模结构图

模具是不是需要采纳垫板，以承压面较小的凸模进行计算，冲孔凸模承压面的尺寸如图20所示。

那么其经受的压应力为

查得铸铁模板的为90～140MPa，故。

因此需采纳垫板，垫板厚度取8mm。

模具采纳压入式模柄，依照设备的模柄孔尺寸，应选用规格为A50×

105的模柄。

.弯曲模要紧零部件设计

依照工件的材料、形状和精度要求等，弯曲模采纳非标准模架。

下模座的轮廓尺寸为255mm×

110mm。

工作部份结构尺寸设计

1）凸模圆角半径

在保证不小于最小弯曲半径值的前提下，当零件的相对圆角半径较小时，凸模圆角半径取等于零件的弯曲半径，即。

2）凹模圆角半径

凹模圆角半径不该过小，以避免擦伤零件表面，阻碍冲模的寿命，凹模两边的圆角半径应一致，不然在弯曲时坯料会发生偏移。

依照材料厚度取。

3）凹模深度

图21凹模结构图

凹模深度过小，那么坯料两头未受压部份太多，零件回弹大且不平直，阻碍其质量；

深度过大，那么浪费模具钢材，且需压力机有较大的工作行程。

该零件为弯边高度不大且两边要求平直的U形弯曲件，那么凹模深度应大于零件的高度，且高出值，如图21所示。

4）凸、凹模间隙

依照U形件弯曲模凸、凹模单边间隙的计算公式得

5）U形件弯曲凸、凹模横向尺寸及公差

零件标注内形尺寸时，应以凸模为基准，间隙取在凹模上。

而凸、凹模的横向尺寸及公差那么应依照零件的尺寸、公差、回弹情形和模具磨损规律而定。

因此，凸、凹模的横向尺寸别离为

弹顶装置中弹性元件的计算

由于该零件在成型进程中需压料和顶件，因此模具采纳弹性顶件装置，弹性元件选用橡胶，其尺寸计算如下

1）确信橡胶垫的自由高度

以为自由状态时，顶件板与凹模平齐，因此

由上两个公式取。

2）确信橡胶垫的横截面积

查得圆筒形橡胶垫在预压量为10%~15%时的单位压力为，因此

3）确信橡胶垫的平面尺寸

依照零件的形状特点，橡胶垫应为圆筒形，中间开有圆孔以避让螺杆。

结合零件的具体尺寸，橡胶垫中间的避让孔尺寸为φ17mm，那么其直径D为

4）校核橡胶垫的自由高度

橡胶垫的高径比在~之间，因此选用的橡胶垫规格合理。

橡胶的装模高度约为×

140=120mm。

6冲孔落料持续模装配图

有了上述各步计算所得的数据及确信的工艺方案，即能够对模具进行整体设计并画出冲裁装配图如图22所示。

模具闭合高度H模=45+8+20+15+14+12+25+50=189mm。

7弯曲模具装配图

由上述各步计算所得的数据，对弯曲模具进行整体设计并画出装配图如图23所示。

模具闭合高度H模=40+20+4+103=167mm。

图22冲孔落料级进模

1-下模座2、4、11-螺钉3-导柱5-挡料销6-导料板7-导套8、15、21-销钉9-导正销10-上模座12-落料凸模13-模柄14-防转销16-垫板17-凸模固定板18-冲孔凸模19-卸料板20-凹模