U型件弯曲模具设计优秀毕业论文1Word格式.docx
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4.弯曲工艺计算...........................................7
4.1毛坯件的计算.......................................7
4.2弯曲力的计算.......................................8
4.3弯曲模主要零部件尺寸...............................9
5.热处理要求............................................14
6.模具的装配图..........................................15
参考文献..................................................16
致谢......................................................17
内容摘要：
弯曲工艺的基本运动是卸料板先与板料接触并压死，凸模下降至与板料接触，并继续下降进入凹模，凸、凹模及板料产生相对运动，导致板料变形折弯，然后凸、凹模分开，弯曲凹模上的顶杆（或滑块）把弯曲边推出，完成弯曲运动。
卸料板及顶杆的运动是非常关键的，为了保证弯曲的质量或生产效率，必须首先控制卸料板的运动，让它先于凸模与板料接触，并且压料力一定要足够，否则弯曲件尺寸精度差，平面度不良；
其次，应确保顶杆力足够，以使它顺利地把弯曲件推出，否则弯曲件变形，生产效率低。
对于精度要求较高的弯曲件，应特别注意一点，最好在弯曲运动中，要有一个运动死点，即所有相关结构件能够碰死。
关键词：
弯曲、凹模、凸模、顶杆、卸料板
Abstrac:
Bendingprocessisthestripperplatebeforethebasicmovementandthesheetmetalcontactsandcrushed,reducedtothepunchandthesheetmetalcontactsandtocontinuetofallintothematrix,convexandconcavemoldsandsheetmetal
productionrelativemotion,leadingtodeformationoffoldedsheetbend,thenconvex,concavemoldtoseparatethemandrilbendingmatrix（orslider）tolaunchbendingsidetocompletethebendingmovement.Stripperplateandkickerpinmovementsiscriticalinordertoensurethequalityorproductionefficiencycurve,wemustfirstcontrolthedischargeplatemovement,itprecededthepunchandthesheetmetalcontacts,andpressmaterialforcemustbesufficientotherwisethebendingpartdimensionalaccuracyispoor,poorflatness;
Second,should3
ensureadequateplungerforceinordertomakeitasmoothintroductionofthecurvedpieces,orbendingpiecesof
deformation,lowproductionefficiency.Forhighprecisionbendingparts,specialattentionshouldbethatthebestbendingmovement,amovementtohavedeadspotsthatcantouchalltherelevantstructuralpartsdead.
Keywords:
bending、matrix、punch、kickerpin、stripperplant
1.引言
U型件弯曲模具设计，零件如图1.1，参数如图所示，小批量生产，试设计该零件的U型件弯曲模具。
2.弯曲工艺分析
具有良好工艺性的弯曲件，能简化弯曲工艺过程和提高弯曲件的精度，并有利于模具的设计和制造。
弯曲件的工艺涉及材料、结构工艺和弯曲件的精度内容。
2.1材料分析
如果弯曲件的材料具有足够的塑性，屈服比小，屈服点和弹性模的比值小，则有利于弯曲成形和工件质量的提高。
所以，所选材料为25钢，25号钢为优质碳素结构钢，具有良好的弯曲成形性能。
2.2结构分析
零件结构比较简单，左右对称，对弯曲成形较为有利。
由表1可查得此材料所允许的最小弯曲半径rmin=0.2t=0.2mm，而零件弯曲半径r=2mm>
0.2mm固不会弯裂。
计算零件相对弯曲半径=2<
3，卸载后弯曲件圆角半径的变化可以不予考虑，而弯曲中心角发生了变化，采用5
校正弯曲来控制角度回弹。
表1
2.3精度分析
零件图上的尺寸均未标注尺寸偏差，为自由尺寸，选定IT15为零件公差等级，标准公差数值见表2。
结论：
由以上分析可知，该零件冲
压工艺性良好，可以弯曲。
表2
3.工艺方案的确定
由于该制件较为简单，且毛坯为冲压成型件，根据其工艺分析，可确定该零件的冲压方案为：
弯曲—退模卸料。
4.弯曲工艺计算
4.1毛坯尺寸计算
对于r>
0.5t有圆角半径的弯曲件，由于变薄不严重，按中性层展开原理，坯料总长度应等于弯曲件直线部分和圆弧部分长度之和，由表3可查得中性层位移系数k=0.4，所以坯料展开长度为
πα+kt）18090π=5+50+5+2+0.4⨯1）=63.77mm≈64mm180Lz=∑L直+∑L弯=L1+L2+L3+
由于零件宽度尺寸为10mm，故毛坯尺寸应为64×
10mm，弯曲件平面展开图见图3
。
表3
图3
4.2弯曲力计算
弯曲力使设计弯曲模和选择压力机的重要依据。
该零件是校正弯曲，校正弯曲的弯曲力Fj和顶件力FD为
Fj=Aq，由表4可查得q=60MPa，所以Fj=48⨯10⨯60=28.8kN根据弯曲力经验公式
FZ=
（FD=0.7KBt2σbr+t0.7⨯1.3⨯10⨯12⨯450==1.4kN2+10.3~0.8）FZ=0.5FZ=0.7kN
式中FZ—自由弯曲力（N），q—单位面积上的校正力（MPa）A—校正部分投影面积（mm2），B—弯曲件的宽度（mm）t—弯曲件的厚度（mm），σb—材料抗拉强度（MPa）K—安全系数，一般取K=1.3。
表4
对于校正弯曲，由于校正弯曲力比顶件力大得多，故一般FD可以忽略，即
F压力机≥Fj
生产中为安全，取F压力机≥1.8Fj=1.8⨯28.8≈52kN，根据弯曲力大小，选取冲压设备J23-10，其主要技术参数如下：
公称压力：
100kN
滑块行程：
45mm
最大闭合高度：
180mm
闭合高度调节量：
50mm
模柄孔尺寸：
Φ30⨯50mm
工作台尺寸：
290⨯370mm前后×
左右
工作台厚度:
40mm
电动机功率：
1.5kw
外形尺寸：
1750⨯750⨯850mm左右×
前后×
高度
4.3弯曲模主要零部件尺寸
4.3.1工作部分的尺寸
（1）凸模圆角半径rp
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rp=r=2mm。
（2）凹模圆角半径rd
凹模圆角半径不应过小，以免擦伤零件表面，影响冲模的寿命，凹模两边的圆角半径应一致，否则在弯曲时坯料会发生偏移。
根据材料
（3~6）t=5t=5mm的厚度rd=（3）凹模深度
凹模深度过小，则坯料两端为受压部分过多，零件会谈值大且不平，影响其质量；
深度过大，则浪费模具钢材，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，则凹模深度应大于零件的高度，且高出值得h0=3mm，如图3所示，h0由表5查得。
图
3
表5
（4）凸、凹间隙
根据U形件弯曲模凸、凹模单边间隙的计算公式得
Z=tmax+ct=t+∆+ct
式中Z—凹凸模单边间隙（mm），∆—材料厚度的正偏差（mm）C—间隙系数（mm）
由表6可得C=0.05，所以Z=1+0.40+0.05⨯1=1.45mm
（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，而凸凹模的横向尺寸及公10
差应根据零件的尺寸、公差、回弹情况以及模具磨损规律而定。
因此，凸凹模的横向尺寸分别为
000Lp=（Lmin+0.75Δ）-=（49+0.75⨯1）-0.062=49.75-0.062mmδp
（Lp+2Z）0δ=（Ld=+d+0.046+0.04649.75+2⨯1.45）0=52.650mm
式中Lp—凸模尺寸，Ld—凹模尺寸
Lmin—弯曲件的最小极限尺寸，∆—弯曲件尺寸
Z—凸凹模之间的间隙尺寸，
δp、δd—凸、凹模的制造公差，采用IT7~IT9标准公差等级以上单位均为
mm
表6
（6）凸凹模造型
凹模
凸模
4.3.2其他结构尺寸
（1）模座的设计
压力机工作台尺寸应大于下模座周界60~100mm，J23—10型压力机的工作台尺寸为290×
370mm（前后×
左右）。
那么，设计时模具的下模座（宽×
长）不要超过290×
370mm。
模具采用无导向模架，且为非标准架，参考《中国模具设计大典》选得，上模座尺寸为100×
60×
30mm，下模座尺寸为160×
80×
35mm（长×
宽×
厚）。
（2）模具闭合高度
模具的闭合高度是指压力机滑块在下止点位置时，模具上模座上
平面至下平面间的距离，它与压力机的配合应该遵守下列关系
（Hmax-Hd）-5>
H>
（Hmin-Hd）+10
180-50-5>
130-40+10
125>
100，选H=120mm
式中Hmax—压力机的最大闭合高度（mm）
Hmin—压力机的最小闭合高度（mm）
H—模具闭合高度（mm）
Hd—压力机垫板厚度（mm）
（3）固定板、垫板、定位板、顶料块及模柄尺寸
凸模固定板与凸模采用过渡配合关系，厚度取凹模厚度的0.8倍，即14.8mm,平面尺寸与凹模外形尺寸相同。
垫板尺寸取4mm，定位板尺寸取6mm，顶料块厚度为3mm。
模具采用压入式模柄，根据设备的模柄孔尺寸，应选用规格为A30×
60的模柄。
（4）紧固装置
圆柱销，圆柱头内六角螺钉，
（5）弹顶装置中弹性元件的计算
由于该零件在成型过程中需压料和顶件，所以模具采用弹性顶件装置，弹性元件选用橡胶，其尺寸计算如下
1）确定橡胶垫的自由高度H0
H0=（3.5~4）H工
认为自由状态时，顶件块与凹模平齐，所以
H工=rd+h0+h=（5+3+5）mm=13mm
由上两个公式取H0=52mm，取其厚度为7mm。
2）确定橡胶垫的横截面积A
A=FD/p
查得圆筒形橡胶垫在预压量为10%~15%时的单位压力为0.5MPa，所以
700=1400mm2A=0.5
3）确定橡胶垫的平面尺寸
根据零件的形状特点，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φ8mm，则其直径D为
D=A⨯4
π=⨯4
π≈42mm
4）校核橡胶垫的自由高度H0
H052==1.2D42
橡胶垫的高径比在0.5~1.5之间，所以选用的橡胶垫规格合理。
橡胶的装模高度约为0.75×
52=39mm。
5.热处理要求
6.模具的装配图
模具工作过程:
开启模具后,将落料件放置于定位板9与凹模12间,当弯曲模具的上模向下运行时,凸模7和顶件板11压住弯曲毛坯,使弯曲毛坯准确地、可靠地定位,凸模7、凹模12将弯曲毛坯逐渐夹紧下压14
而弯曲;
当模具的上模继续向下行进,R2圆弧很快成形。
当行程终了时,凸模7回程,弹顶器通螺杆15、顶件块11将弯曲件顶出。
从而完成一个工作过程。
1、上模座2、圆柱销3、模柄4、14、20内六角圆柱螺钉
5、凸模垫板6凸模固定板7、凸模8、19、螺钉9、10定位板
11、顶件板12、凹模13、下模15、螺杆16、上垫板17、橡胶15
18、下垫板
参考文献
1.王纪安.工程材料与材料成型工艺.高等教育出版社
2.董燕.公差配合与测量技术.武汉理工大学出版社
3.贾宗福.新编大学计算机基础课程.中国铁道出版社
4.谢菁.李克福.AutoCAD2007中文版基础与应用.南京大学出版社
5.成型加工及材料学
6.机械制造工艺学
7.中国模具设计大典
8.魏增菊.李莉.机械制图.科学出版社
致谢
本论文是在指导****老师的悉心教诲指导下完成的，在整个毕业设计期间，得到了导师的认真指导和帮助，*老师严谨求实的治学态度，踏实坚韧的工作精神，将使我终生受益。
在此对张老师表示诚挚的敬意和由衷的感谢。
同时要感谢机电学院领导和老师对我们毕业设计的重视，使得我们在设计过程中再一次将自己大学*年学习的知识贯穿了一遍，此次毕业设计也可以说是我们从大学毕业生走向未来工程师重要的一步。
从最初的选题，开题到计算、绘图直到完成设计。
其间，查找资料，老师指导，与同学交流，反复修改图纸，每一个过程都是对自己能力的一次检验和充实。
在设计过程中，还得到寝室室友们的积极帮助，在此一并表示感谢。
感谢在百忙中评阅论文和参加答辩的各位领导和老师，由于首次作整套模具从零开始的设计，错误、漏洞一定不少，望各位老师不吝赐教。
大学*年的生活即将随着论文的完成划上句号。
最后，我感谢大学*年以来给过我帮助和关注的所有人，更加感谢给过我挫折的所有人。
你们用不同的方式给了我成长，也是你们促使我在走过的大学时光里一直努力，终可以在毕业的那一天无愧的说一声：
青春无悔!
最后感谢母校给与本人深造的机会！
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