冲压模具设计之U型冲孔弯曲级进模doc 13页Word下载.docx
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45mm
2冲压件工艺分析
材料结构及精度分析
该工件有弯曲一个和冲孔工序,材料Q235钢为软材料,在弯曲时应有一定的凸凹模间隙。
工件的尺寸全部为自由公差,可看作IT14级,尺寸精度较低,普通弯曲和冲裁就能满足要求。
零件为U形弯曲件，该零件的生产包括冲孔和弯曲两个基本工序，可有以下二种工艺方案：
方案一：
先弯曲，再冲孔。
采用复合模生产。
方案二：
先冲孔，在弯曲。
采用两套单工序模生产
因为方案二先冲孔再弯曲，在弯曲时孔靠近弯曲半径所以孔容易变型。
通过对上述两种方案的综合分析比较，该件的冲压生产采用方案一为佳
零件结构简单，左右对称，对弯曲成形较为有利，可查，Q235的允许最小弯曲半径rmin=0.5t=0.5mm,而零件的弯曲半径r=5mm>
0.5mm,故，不会弯裂。
计算零件的相对弯曲半径，r/t=5/2=2.5<
5~8,所以，弯曲变形后角度回弹较小，弯曲半径变化也不大，所以采用简单的直壁校正弯曲法即可达到要求。
3主要计算
3.1毛坯尺寸计算
当r≥0.5的弯曲中，双直角弯曲时
毛坯展开长度计算公式为：
L=L1+L2+L3+
其中：
L1=L3=36-5-2=29mm
L3=120-2×
5-2×
2=106mm
查《现代冲压技术手册》，当r/t=2.5时，Ｘ取值0.463
所以代入上式可得:
L=L1+L2+L3+
=29+106+29+3.14
（5+0.463
2）
=182.607
即毛坯展开后，长乘宽为：
183mm×
3.2弯曲力计算
弯曲力是设计弯曲模和设计压力机的主要依据，该零件是直壁矫正弯曲，校正弯曲时弯曲力F校和顶件力F顶为：
F校=qA/1000
式中：
F——校正力（KN）
q——单位校正力（MPa）
A——弯曲件上被校正部分在垂直于弯曲力方向的平面上的投影面积（
）
查《现代冲压技术手册》，材料厚度2，取q=50。
即，F校=qA/1000
=120×
45×
50／1000
=270KN.
F顶
（0.3～0.8）F自
又因为：
F自
所以：
FQ
（0.3～0.8）
=0.4×
2667.6
对于校正弯曲，由于校正弯曲力比顶件力大的多，故一般F顶可以忽略。
即：
F压力机≥
生产中为安全，取F压力机
=1.8×
270=486KN
根据压力的大小，查资料表5-10，初选设备为JB23-63
3.3凸凹模的确定
由于零件标注的是外尺寸,所以计算时应以凹模为准，间隙取在凸模上，零件按IT14级制，造查《互换性与测量技术》，P18.取零件公差为：
模具按IT9级制造查表则取：
=+0.001
=-0.001
查《现代冲压技术手册》P141
L凹=
-
=
L凸按凹模尺寸配制，保证双面间隙为2Z.或L凸=（L凹-2Z）
即L凸=113.25
3.4凸凹模间隙的确定
当t
1.5时，z=t.
当t
1.5时，z
t——材料厚度（mm）
Z——单边间隙（mm）
——材料上下偏差（mm）
t=2＞1.5所以：
z=
=2+1=3.
3.5凸凹的圆角半径的确定
当
较小时，凸模圆角半径即等于弯曲件的内弯半径r，但不应小于材料许可的最小弯曲半径（查表4-8）《现代冲压技术手册》P129
--凸模圆角半径mm
--工件内弯半径
--材料需可最小弯曲半径mm
即
取
实际生产中，凹模圆角半径通常根据材料的厚度选取：
＜2mm时，
（3~6）
=2~4mm时，
=（2~3）
＞4mm时，
=2
凹模圆角半径不能选取过小，以免材料擦伤，甚至出现压痕。
凹模两边圆角半径应一致，否则在弯曲时毛坯会发生偏移。
即该模具
=4mm
3.6凸凹模高度的确定
由于是U型弯曲件，凹模深度L
值可查《现代冲压设计手册》P140查得L
=45mm
查《现代冲压技术手册》P140表4-15，弯曲U形件凹模m值m=4
所以模具总深度为H=36+4+4=44mm
凹模壁厚：
c=（1.5~2）Hc取88mm
凹模外形宽度：
B=弯曲件宽度+2c=45+2×
88=221mm
凹模外形长度：
A=弯曲件长度+2c=120+2×
88=196mm
3.7压力中心的计算
由于零件为对称件，所以压力中心就是冲裁轮廓的中心，并为其几何中心
4模具的总体计算
4.1模架的选择
模具的闭合高度和压力机的闭合高度的关系：
Ｈｍax-5mm
H
Hmin+10mm.
无垫板：
330-5
265+10.
有垫板：
235-5
170+10.
根据压力机的最大装模高度和凹模周界的范围及模具工作的稳定性、刚度等各方面的因素综合考虑选取，200
125的滑动导向后侧导柱模架。
4.2卸料方式的选择
由于模具开模时零件大多数会留凹模内，所以必须采用顶件装置。
4.3其他零部件的选用
模具选用滑动导向后侧导柱结构，可承受较大的冲压力。
为了提高模具寿命和工件质量，方便安装调整，该复合模采用后侧导柱的导向方式。
导柱为25mm×
110mm，导套为38mm×
90mm×
25mm上模座厚度取40mm，即H上模=40；
下模座厚度取50mm，即H下模=50；
模具闭合高度H闭=H上模+H凸模+H下模+H凹模-H入=200mm
可见该模具闭合高度小于所选压力机J23-40的最大装模高度，可以使用。
开式曲柄压力机J23-40相关技术参数:
公称压力；
400KN
滑块行程：
长度80mm速度45次/mm.
闭合高度：
最大235mm最小170mm
模柄孔：
直径50mm.深度70mm.
打杆：
打杆直径<
16.孔深度70mm.打杆行程40mm.
上滑块：
台面尺寸前后260mm.左右300mm.
滑块中心至机身距离250mm.
工作台尺寸前后260mm.左右720mm.
其它模具小零件的选用
定位销
.
.G/T119.
推料杆
.JB/T7650.3-2008.
螺钉M10
70.M10
45.GB70-2000.
导料销A8.GB/T7647.1-2008.
挡料销A8.GB/T7649.10-2008.
5模具材料的选用及强度的校核
5.1材料的选用
凸凹模T10A.
上下模板HT200.调质28—32HRC.
模柄Q235A.
导柱导套20渗碳淬火56—60HRC.
推杆GrWMn.
定位销挡料销45.
导料销T10A
5.2强度校核
矩形凹模校核公式：
下模板的强度计算：
模板厚度：
经过以上公式验证：
模具的强度均符合要求。
结论
在这次的毕业设计中，我综合了两年来所学的所有专业知识，使我
益匪浅。
不仅使自己的专业技能有所发挥并且掌握的更为熟练，也加强了在大学阶段所学专业理论知识的巩固。
在做毕业设计的过程中，在设计和绘图都遇到方面遇到了一些问题，经过老师和同学的指导帮准，再加上自身不懈的努力，问题得到了及时解决。
这次的毕业设计使我从中学到了许多东西，同时认识到了自己的不足。
我运用所学的专业知识，以与专业相关联的课程为出发点，设计了零件的工艺、编制了零件的加工工序，并熟悉了这两年来所学过的软件AUTOCAD和P/ROE在设计思想中尽可能体现了我所学的、掌握的和了解的知识。
总之，通过此次的课程设计，是我很清晰的找出了自己这两年来所学知识的种种漏洞，并得以改正，使我对于自身专业又有了全新的认识，为我之后的学习和工作奠定了坚实的基础。
参考文献
1.《冲压工艺与模具设计》（第二版）主编：
成虹--北京：
高等教育出版社，2006.7（2009重印）
2.《现代冲压技术手册》主编：
郭成储家佑--北京：
中国标准出版社，2005
3.《互换性与测量技术》主编：
黄镇昌--广州：
华南理工大学出版社，2009.8
4.《金属材料及热处理》主编：
王戟--北京：
中国劳动社会保障出版社，2004
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