u形弯曲件课程设计Word文件下载.docx

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2、弯曲工艺分析·

2.1材料分析·

2.2结构分析·

3、工艺方案确定·

3

4、弯曲工艺计算·

4

4.1毛坯尺寸计算·

4.2弯曲力计算·

5

4.3弯曲模主要零部件计算·

6

5、冲压设备的选择·

9

6、弯曲模模架结构设计·

7、模具装配图·

11

8、参考文献·

13

1.设计任务

U型件弯曲模具设计，零件如图1.1，参数如图所示，大批量生产。

图1.1

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精度，并有利于模具的设计和制造。

弯曲件的工艺设计材料、结构工艺和弯曲件的精度内容。

2.1材料分析

该工件所用材料10钢是常用的冲压材料，塑性较好，适合冲压加工，大批量生产。

2.2结构分析

零件结构简单，形状对称，对弯曲成型较为有利。

查表1（垂直于纤维）材料允许最小弯曲半径rmin=0.1t=0.2mm<

3mm，不会弯裂。

计算零件相对弯曲半径r/t=1.5<

3,卸载后弯曲圆角半径变化不予考虑，工件的弯曲直边高度为34.77mm，远大于2t，因此可以弯曲成功。

该工件是一个弯曲角度为90o的弯曲件，所有尺寸精度均未标注公差，而当r/t<

5时，可以不考虑圆角半径的回弹，所以该工件符合普通弯曲的经济精度要求。

3.工艺方案的确定

第一道工序：

落料与冲Φ5孔，如图3.1；

第二道工序：

压弯最外边两角，如图3.2；

第三道工序：

压弯中间两角，如图3.3.

图3.1图3.2图3.3

4.弯曲工艺计算

4.1毛坯尺寸计算

毛坯总长度等于各直边长度加上各圆角展开长度，即：

L=2L1+2L2+L3+4L弯

由图1可得

L1=（60-25-2）/2mm=16.5mm

L2=（20-3-3）mm=14mm

L3=（25-3-3）mm=19mm

表2

由r/t=1.5取x=0.36

L弯=3.14/2（r+xt）=4.27

L=2L1+2L2+L3+4L弯=97.08

4.2弯曲力计算

总冲压力等于校正力和压料力之和，先计算校正力

F校=AP=61×

12×

60=43.9KN

根据弯曲力经验公式

FZ=0.7Kbt2σb/（r+t）

=0.7×

1.3×

22×

400/（3+2）=3494N

FD=（0.3-0.8）FZ=2796N

表3

由于校正弯曲力比顶件力大的多，故一般FD可忽略。

4.3弯曲模主要零部件尺寸

（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=3mm.

（2）凹模圆角半径rd

凹模圆角半径不宜过小，以免擦伤零件表面，影响冲模的寿命。

根据厚度rd=（2-3）t=3t=6mm

（3）凹模深度

过小的凹模深度会使毛坯两边自由部分过大，造成弯曲件回弹量大，工作不平直；

过大的凹模深度增加了凹模尺寸，浪费模具材料，并且需要大行程的压力机，因此模具设计中，要保持适当的凹模深度。

该产品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h0=5mm。

查表得凹模工作部分深度为20mm如下图所示：

图4.1

（4）凸凹模间隙

由式由c=（1.05～1.15）t可取c=1.1t=2.2mm。

（5）凸，凹模横向尺寸及公差

U形件为标注外形尺寸，所以以凹模为基准：

凸模宽度：

=

mm=

mm

凹模宽度:

（6）凸凹模造型

凸模

凹模

5.冲压设备的选择

根据计算选取冲压设备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：

Φ30X50mm

工作台厚度：

40mm

电动机功率：

1.5KW

外形尺寸：

1750×

750×

850

6.弯曲模模架结构设计

（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，模具上模座至下平面间的距离，与压力机有以下关系：

（5）橡胶垫的选用

1.为保证橡胶垫不过早失去弹性而损坏，其允许的最大压缩量不得超过自由高度的45%，一般取H总=（0.35～0.45）H自由。

橡胶垫的预压缩量一般取自由高度的10%～15%。

H工作=H总—H预

故工作行程：

H工作=H总-（0.1～0.15）H自由

由工作行程可计算出橡胶垫高度：

H自由=H工作÷

（0.25～0.30）

式中H自由———橡胶垫自由状态下多的高度

H工作———所需工作行程

2.橡胶垫产生的力

F=Ap

式中F——压力

A——橡胶垫横截面积

P——与橡胶垫压缩量有关的单位压力

橡胶垫压缩量%

单位压力P/MPa

10

0.26

25

1.06

15

0.50

30

1.52

20

0.70

35

2.10

（6）热处理要求

7.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之间，当弯曲模具的上模向下运动时，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而弯曲；

当模具的上模继续向下行进，R2圆弧很快成型。

当形成终了时，凸模7回程，弹顶器痛螺杆15、顶尖块11将弯曲件顶出。

完成一个工作过程。

参考文献

张信群主编AutoCAD合肥工业大学出版社

张信群主编机械制图合肥工业大学出版社

张信群主编互换性与测量技术北京航空航天大学出版社

张荣清主编模具设计与制造高等教育出版社

王孝培主编冲压手册机械工业出版社

郝滨海主编冲压模具简明设计手册化学工业出版社

梅伶主编模具课程设计与指导机械工业出版社

王芳主编冷冲压模具设计与指导机械工业出版社