V形弯曲模具设计

实用文档实用文档浮生、流年《塑性成形工艺》课程设计题目：V形弯曲模具设计姓名：八''焚书八''学号.89757系别：材料工程系专业：材料成型及控制工程专业年级：2015级指导老师:2015年7月32S目录TOC\o"1-5"\h\zHYPERLINK\l"bookmark8"\o"CurrentDocument"1'设计任务书1HYPERLINK\l"bookmark10"\o"CurrentDocument"2、冲压工艺 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 1HYPERLINK\l"bookmark12"\o"CurrentDocument"材料分析1HYPERLINK\l"bookmark14"\o"CurrentDocument"工艺分析1HYPERLINK\l"bookmark16"\o"CurrentDocument"弯曲件的工序安排1HYPERLINK\l"bookmark18"\o"CurrentDocument"3、弯曲模具总体结构设计2HYPERLINK\l"bookmark20"\o"CurrentDocument"模具类型的选择2HYPERLINK\l"bookmark22"\o"CurrentDocument"操作与定位方式2HYPERLINK\l"bookmark24"\o"CurrentDocument"卸料与出件方式2HYPERLINK\l"bookmark28"\o"CurrentDocument"4、弯曲模具工艺与设计分析2HYPERLINK\l"bookmark30"\o"CurrentDocument"弯曲工件毛坯尺寸计算2HYPERLINK\l"bookmark32"\o"CurrentDocument"弯曲力的计算3HYPERLINK\l"bookmark34"\o"CurrentDocument"压弯时的顶件力和卸料力4HYPERLINK\l"bookmark36"\o"CurrentDocument"弯曲时压力机吨位的选择4HYPERLINK\l"bookmark38"\o"CurrentDocument"5'弯曲模具零件设计4HYPERLINK\l"bookmark40"\o"CurrentDocument"凸模与凹模工作部位设计4凸模与凹模的圆角半径4弯曲模凹、凸模间隙5弯曲凸、凹模刃口尺寸及公差6HYPERLINK\l"bookmark42"\o"CurrentDocument"凹模尺寸设计6HYPERLINK\l"bookmark44"\o"CurrentDocument"模座的选择8HYPERLINK\l"bookmark46"\o"CurrentDocument"垫板规格的的选择8HYPERLINK\l"bookmark48"\o"CurrentDocument"固定板的选择9HYPERLINK\l"bookmark50"\o"CurrentDocument"定位板的设计10HYPERLINK\l"bookmark52"\o"CurrentDocument"凸模设计10HYPERLINK\l"bookmark54"\o"CurrentDocument"模柄的选择11HYPERLINK\l"bookmark56"\o"CurrentDocument"螺钉、销钉的设计11螺钉、销钉的选择11螺钉、销钉孔确定11螺钉、销钉位置确定11HYPERLINK\l"bookmark58"\o"CurrentDocument"6、冲压设备的选择12实用文档TOC\o"1-5"\h\zHYPERLINK\l"bookmark60"\o"CurrentDocument"闭合高度的确定12HYPERLINK\l"bookmark62"\o"CurrentDocument"压力机设备的选用13HYPERLINK\l"bookmark64"\o"CurrentDocument"7、课设小结14HYPERLINK\l"bookmark66"\o"CurrentDocument"参考文献15实用文档实用文档1、设计任务书设计题目：V形弯曲模具设计工件图：如图1材料：Q235厚度：1mm技术要求：小批量，零件公差按IT14选取图1:工件图2、冲压工艺分析材料分析Q235号钢为普通碳素结果钢，性质较软，具有较好的弯曲性能，弹性模量E=200-220GPa，抗拉强度ob=375〜500Mp。a工艺分析且定位该弯曲件外形简单，精度要求不高，工件厚度小，可以采用单工序模弯曲，精度易保证。弯曲件的工序安排参考《冷冲模设计》IHP136可一次压弯成形3、弯曲模具总体结构设计模具类型的选择冲压工艺分析可知，采用单工序冲模，所以采模具类型为单工序模。操作与定位方式零件小批量生产，安排生产可采用手工送料方式能够达到批量生产，且能降低模具成本，因此采用手工送料方式。零件尺寸较小，厚度较小，宜采用定位板定位。卸料与出件方式因为工件料厚为1mm，相对较薄，卸料力不大，故可采用弹性料装置卸料。导向方式的选择导向零件是用来保证上模相对于下模的正确运动。对生产批量较大、零件公差要求较高、寿命要求较长的模具，一般都采用导向装置。模具中应用最广泛的是导柱和导套。该模具生产批量不大，工件变形弯曲简单，弯曲力较小，可以不采用导向装置。4、弯曲模具工艺与设计分析弯曲工件毛坯尺寸计算工件属于有圆角半径的弯曲件，毛胚展开长度为：实用文档L।直线喻弧271兀啕弧(rxt)公式1cCC/CC式中L一弯曲件板料长度|骏一线部分的各段长度；|时沌-圆弧部分的长度；X-中性层系数。•・•次=12/仁12>8,查•表5.5得中性层系数x=0.5，按公式1计算板料的展开长度得：■120°x7rL毛里；=40+(12+0,5x1)=66.18mm180°图2:板料展开图4.2弯曲力的计算弯曲力受材料力学性能，零件形状与尺寸，弯曲方式.，模具结构形状与尺寸等多种因素的影响，很难用理论分析方法进行准确计算。因此，在生产中均采用经验公式估算弯曲力，以便作为弯曲工艺设计和选择冲压设备的理论。查《冷冲模设计》P133可得v形件弯曲力：0.6Kbt一rt公式2实用文档其中Fli-冲压行程结束时的自由弯曲力（N）K一安全系数，一般取K=1.3；B—弯曲件的宽度（mm）;t-弯曲材料的厚度（mm）;r-弯曲件的内弯曲半径（mm）;Ob-材料的强度极限（MPa）。根据图1可得：b=40mm;t=1mm;r=12mm查阅《机械设计课程设计手册》11P37，表2-3可得b=450MPa。代入公式2得10800.61.34012450121F自压弯时的顶件力和卸料力压弯时的顶件力和卸料力FQ值近似取弯曲力的30%~80%即：Fq（0.3~0.8）F自所以Fo=0.8x1080=864N弯曲时压力机吨位的选择自由弯曲时，压力机的吨位F为：F"自+FqN1080+864=1944N5、弯曲模具零件设计凸模与凹模工作部位设计凸模与凹模的圆角半径在材料弯曲变形结束，工件不受外力作用，由于弹性恢复，使弯曲件的角度、弯曲半径与模具的形状尺寸不一致，这种现象称为回弹。弯曲回弹表现为1:弯曲半径增大；2：弯曲件角度增大。材料的屈服点。b愈高，弹性模量E愈小，弯曲回弹愈大。当r/t<5，弯曲半径的回弹值不大，只考虑角度回弹，可以查表得出。当r/t>10，弯曲相对半径较大，工件不仅有角度回弹，弯曲半径也有较大的回弹。可由下面公式得出：1r凸13s134rEtEt公式3r凸-（180-）（1）公式4「凸其中：r—工件的圆角半径（mm）;r凸一凸模的圆角半径（mm）;a一弯曲件的角度（°）；a凸一弯曲凸模的角度（°）；t一板料的厚度（mm）;E一弯曲材料的弹性模量（MPa）;弯曲材料的屈服点（MPa）。*/R/t=12/1=12>10加工的板料有角度回弹和半径回弹，查阅《机械设计课程设计手册》P4表2-3得Q235号钢材的弹性模量为200-220x103MPa，取值E=210x103MPa代入公式3，公式4得235210103111.535mm12凸60(18060)(1)55.46311.535所以，r凹r凸tr凹11.535112.535mm弯曲模凹、凸模间隙对于V型件，凹模与凸模之间的间隙是由调节压力机的装模高度来控制的，实用文档所以Z=t=1（mm）o弯曲凸、凹模刃口尺寸及公差弯曲凸、凹模工作尺寸的计算与工件尺寸的标注形式有关。一般原则是：当工作标注外形尺寸时，应以凹模为基准件，间隙取在凸模上，当工件标注内行尺寸时，应以凸模为基准件，间隙取在凹模上，并来用配作法制模。凹模尺寸设计凹模的工件深度将决定板料的进模深度，对于常见的弯曲件，弯曲时不需全部直边进入凹模内，只有当直边长度较小且尺寸精度要求高时，才使直边全部进入凹模内，凹模深度过大，不仅增加模具的消耗，而且将增加压力机的工作进程，使最大弯曲力提前出线。中小型弯曲件通常都使用模具在机械压力机上进行加工，最大弯曲力提起出线，对压力机是很不利的。凹模深度过小，可能造成弯曲件直边不平直，降低其精度。因此，凹模的深度要适当。由《冷冲模设计》P134表5-7取压边长度Lo=12，h=20，如图3。根据几何知识可算出：Hi12sin62.2710.622mmH212.535(1cos62.27)6.702mm实用文档实用文档根据［I］表4-13可得:H320mm所以：H凹HiH2H3H凹37.324mm由几何知识可得b2(12.53sin62.2712cos62.27)33.350mm根据《冷冲模设计》P101可计算得c(1.5~2)H所以：c1.7H56.695mm可得：L凹b2c146.74mmB凹402c153.39mm1B凸B凹231.09mm八sin62.27凹模板具有标准尺寸，查阅《冲压模具标准件与设计指南》凹模标准尺寸为：L,p103表4-13取得160x160x40mm图4调整后得到：H322.676mm；;C63.325mm，凹模尺寸如图4。模座的选择模座材料采用HT400，模具采用“中间导柱下模座”（简图见《冲压模具标准件与设计指南》图2-53），根据凹模尺寸，选择凹模周界L=315mm，B=160mm，厚度H=40mm的中间导柱下模座。各部位尺寸详见《冲压模具标准件与设计指南》P57表2-31因为工件批量不大，变形简单，弯曲力较小，可以不采用导柱导向。模具工作的时候，将上模固定在压力机上，下模固定在压力机工作台上，位置调整准确即可对板料进行弯曲加工。为节省材料，对下模座进行必要加工，两边各预留30mm压边尺寸，对多余部分进行切削，加工后下模座规格为：240x160x40mm上模座选择配套规格，同理进行必要切削加工后的尺寸为160x160x32，其余的尺寸详见《冲压模具标准件与设计指南》P42表2-22。垫板规格的的选择查阅《冲压模具标准件与设计指南》P166对垫板进行选择。垫板的作用是直接承受和扩散凸，凹模传递的压力，以降低模板所受的单位压力，防止模板局部破坏导致模具寿命降低。冲模中最常见为凸模垫板，它被装在凸模固定板与凹模之间。另外，当采用刚性推件装置，上模板被挖空时也需加垫板。是否需要垫板，根据模板承受压力来判断，公式为：F/A压公式5式中：。一冲板承受的压力；F冲裁力，即凸（凹）模所承受的压力，N；A凸（凹）模与上、下模板的接触面积、即凸（凹）模固定板端面面2和：mm；模板材料的许用应力。其中：F=1944N，A=(120-40)(20-33.25)=6920mm2，压=120MPa。代入公式5得：19440.280MPa＜压6920、所以，可以不采用垫板。固定板的选择固定板(凸、凹模固定板)主要用于固定中、小型的凹模，小型的凸、凹模零件一般通过固定板间接地固定在模板上，以减少模具钢的用量。为了保证安装、固定牢固，固定板必须有足够的厚度，查《冲压模具标准件与设计指南》P166厚度可以由下面经验公式得出凸模固定板：H(1~1.5)D凹模固定板：H(0.6~0.8)Ho式中H一固定板厚度Ho-凹模高度与垫板高度之和D-凸模与固定板相配合部分的直径。若凸模与固定板相配合的部分截面为非圆形，则为其截面最大径。凹模不需要用固定板，凸模与固定板配合部位如图示：取标准：H=52mm。图5：凸模和固定板的配合部位所以：D40233.09251.91mmH凸固151.9151.91mm实用文档固定板上的凸模安装孔与凸模采用过渡配H7/m6，材料为45#钢。定位板的设计定位板的作用是保证板料送料准确和在模具中的位置正确。材料采用45#钢，长和宽尺寸采用模架尺寸，厚度稍高于板料厚度，取H定=2m，m挡料部位及整体尺寸见图6。图6：定位版设计图凸模设计凸模长度计算（参考《冷冲模设计》P99图4-44）公式6LH[HuHmY式中：H1凸模固定板的厚度；Hu卸料板的厚度；出定位版的厚度；,v凸模进入凹模的深度；Y-安全距离取值范围为15〜20m。其中：Hi=52m；mH2=0m;mH3=2mm；;Y取16mm；Hiv=Hi-H2-t=16.324mm。代入公式6得：L=52+2+16.324+16=86.324mm实用文档所以凸模尺寸为：31.09x40x86.324mm模柄的选择选用旋入式模柄，材料Q235，这种模柄装配简单，适合简单模具使用，可较好地保证模柄轴线与上模座的垂直度。它与上模座孔采用H7/m6，属于过渡配合，并加防转销防转动，根据压力机J23-16的相关参考可知，模柄的外形尺寸为：dxh=30x50mm参考《冲压模设计指导》"表3-41选择32x56的旋入式模柄回来再加工至（p30x50螺钉、销钉的设计螺钉、销钉的选择模座的固定螺钉选择内六角圆柱头螺钉，根据《冲压模具标准件与设计指南》P132表5-8选择M10螺钉。4xM104xM104xM62x①102x①10上模座的固定螺钉下模座的固定螺钉定位板的固定螺钉上模座连接销钉下模座连接销钉螺钉、销钉孔确定M10内六角圆柱螺钉通过孔的规格参考《冲压模具标准件与设计指南》P132表5-9可知：D=16.5,d=11.5，H=25，如图7。螺钉、销钉位置确定螺钉、销钉分布要满足相应的尺寸位置要求，孔到边缘和孔与孔之见的距离要满足安全距离查阅《冲压模具标准件与设计指南》P138表5-17得出对应的最小距离,如图8。实用文档实用文档图7：螺钉孔6、冲压设备的选择闭合高度的确定模具闭合高度（H闭）是指模具在最低工作位置时，上模座上平面与下模座平面之间的距离Hrfl=H上澳座+H凹模+H凸固+H定位+H下便冷+丫错误！未找到引用源。式中：厚度，取H上候席二32mm；H上侯堤一上模座公式7H凹模一凹模厚度，取H凹模=40mm;H凸固—凸模固定板厚度，取H凸固二52mm；H定位一定位板的厚度，H定『2mm；H下模座-下模座厚度，取H下则=40mm；Y-安全距离，取16mmo代入公式7去得：H用=32+40+2+52+40+16=182mm压力机设备的选用压力机是给模具提供压力的设备，按照传动方式的不同可以分为机械压力机和液压压力机。模具的公称压力为1944N，闭模高度为182mm。查《冷冲模设计》P12表1-3，确定选择J23-16开式双柱可倾式压力机。压力机的参数如下：公称压力160kN滑块行程55mm滑块行程次数120次/分最大闭合高度220mm滑块中心线至床身的距离205mm模柄孔尺寸3050mm立柱距离工428mm作台尺寸380x610mm实用文档7、课设小结为期三周的课程设计结束了，这是我第二次接触课程设计这样创新性强的实践课。相对比第一次接触课设，这次整个课设过程进行起来较为顺利，但整个课设过程还是走了许多弯路，在设计和计算过程中也出现了各种各样的错误，在同学和老师的帮助下也都尽量改正了，虽然还存在或多或少的问题，这也是我今后努力的方向，我会继续努力学习，来丰富自己的知识。首先，我们对工件进行分析，选择出最符合的工艺工序，在根据工件对模具进行计算、设计，最终设计出整套模具。整个过程涉及的知识不单单是一本书上的，我们要查阅其他相关书籍，更有甚者，相同的零件在不同的书籍上有不同的标准，我们需要不断比较最终选择出最理想的数据。整个过程，环环相扣，一个数据的错误，可能导致最终模具不符合要求。课设，不仅加深了我们对本专业知识的了解，也从实践中告诫我们严谨的态度在以后的工作中是多么重要。通过这次的模具设计，我对本专业学习的模具制造工艺学有了更进一步的了解。我们现在对模具设计只不过是一个初步的了解，这门课程还有更多的知识等着我们去学习，在这三周短暂的课程设计里，我学会了运用课本上一些最基本的理论，对专业就业方向也有了更深的理解。总体来说，通过这次课设我受益匪浅。培养了我的设计思维，增加了实际操作能力，为以后的工作打下了较好的基础。在让我体会到了搞设计艰辛的同时，更让我体会到成功的喜悦和快乐。实用文档实用文档参考文献[I]丁松聚，冷冲模设计，机械工业出版社，20121992[n]吴宗泽，罗圣国,机械设计课程设计手册，高等教育出版社，[in]马朝兴,冲模模具设计手册，化学工业出版社，1998[IV]高军,冲压模设计指导，化学工业出版社，2007