弯曲模具设计说明书

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1、弯曲模具设计计算说明书弯曲模具设计计算说明书设计内容设计内容设计说明书设计说明书 1 份份模具装配图模具装配图 1 张张凸模零件图凸模零件图 1 张张凹模零件图凹模零件图 1 张张2目录目录一、模具设计的内容一、模具设计的内容.3.3二、设计要求二、设计要求.3.3三、模具设计的意义三、模具设计的意义33四、弯曲工艺的相关简介四、弯曲工艺的相关简介33（一）（一） 、弯曲工艺的概念、弯曲工艺的概念33（二）（二） 、弯曲的基本原理、弯曲的基本原理44（三）、弯曲件的质量分析（三）、弯曲件的质量分析4 4（四）、弯曲件的工艺性（四）、弯曲件的工艺性7 7（五）、最小相对弯曲半径（五）、最小相对弯

2、曲半径7 7五、设计方案的确定五、设计方案的确定77（一）、弯曲件工艺分析（一）、弯曲件工艺分析88（二）（二） 、弯曲件坯料展开尺寸的计算、弯曲件坯料展开尺寸的计算8 8（三）（三） 、弯曲力的计算与压力机的选用、弯曲力的计算与压力机的选用9 9（四）（四） 、弯曲模工作部分尺寸设计、弯曲模工作部分尺寸设计1010六、模具整体结构六、模具整体结构1616七、模具的工作原理及生产注意事项七、模具的工作原理及生产注意事项1818八、总结八、总结1919九、参考资料九、参考资料20203一、模具设计的内容一、模具设计的内容设计一副如下图所示弯曲件的成形模具：（补充图纸）设计一副如下图所示弯曲件的成

3、形模具：（补充图纸）二、设计要求二、设计要求详尽的设计计算说明书详尽的设计计算说明书 1 份、主要零件图、模具装配图份、主要零件图、模具装配图 1 份。份。三、模具设计的意义三、模具设计的意义冲压成形冲压成形/塑料成型工艺与模具设计是机制专业的专业基础课程。通塑料成型工艺与模具设计是机制专业的专业基础课程。通过模具的课程设计使学生加强对课程知识的理解，在掌握材料特性过模具的课程设计使学生加强对课程知识的理解，在掌握材料特性的基础上掌握金属成形工艺和塑件成型工艺，掌握一般模具的基本的基础上掌握金属成形工艺和塑件成型工艺，掌握一般模具的基本构成和设计方法，为学生的进一步发展打下坚实的理论、实践基础

4、。构成和设计方法，为学生的进一步发展打下坚实的理论、实践基础。四、弯曲工艺的相关简介四、弯曲工艺的相关简介（一）（一） 、弯曲工艺的概念、弯曲工艺的概念弯曲是将金属板料毛坯、型材、棒材或管材等按照设计要求的曲率弯曲是将金属板料毛坯、型材、棒材或管材等按照设计要求的曲率或角度成形为所需形状零件的冲压工序。弯曲工序在生产中应用相或角度成形为所需形状零件的冲压工序。弯曲工序在生产中应用相当普遍。零件的种类很多，如汽车上很多履盖件，小汽车的柜架构当普遍。零件的种类很多，如汽车上很多履盖件，小汽车的柜架构件，摩托车上把柄，脚支架，单车上的支架构件，把柄，门扣，铁件，摩托车上把柄，脚支架，单车上的支架构件

5、，把柄，门扣，铁夹等。夹等。（二）（二） 、弯曲的基本原理、弯曲的基本原理4以以 V V 形板料弯曲件的弯曲变形为例进行说明。其过程为：形板料弯曲件的弯曲变形为例进行说明。其过程为：1 1、凸模运动接触板料（毛坯）由于凸、凸模运动接触板料（毛坯）由于凸, ,凹模不同的接触点力作用而凹模不同的接触点力作用而产生弯短矩，在弯矩作用下发生弹性变形，产生弯曲。产生弯短矩，在弯矩作用下发生弹性变形，产生弯曲。2 2、随着凸模继续下行，毛坯与凹模表面逐渐靠近接触，使弯曲半径、随着凸模继续下行，毛坯与凹模表面逐渐靠近接触，使弯曲半径及弯曲力臂均随之减少，毛坯与凹模接触点由凹模两肩移到凹模及弯曲力臂均随之减少

6、，毛坯与凹模接触点由凹模两肩移到凹模两斜面上。（塑变开始阶段）。两斜面上。（塑变开始阶段）。 3 3、随着凸模的继续下行，毛坯两端接触凸模斜面开始弯曲。（回弯、随着凸模的继续下行，毛坯两端接触凸模斜面开始弯曲。（回弯曲阶段）。曲阶段）。4 4、压平阶段，随着凸凹模间的间隙不断变小，板料在凸凹模间被压、压平阶段，随着凸凹模间的间隙不断变小，板料在凸凹模间被压平。平。5 5、校正阶段，当行程终了，对板料进行校正，使其圆角直边与凸模、校正阶段，当行程终了，对板料进行校正，使其圆角直边与凸模全部贴合而成所需形状。全部贴合而成所需形状。（三）、弯曲件的质量分析（三）、弯曲件的质量分析在在实实际际生生产产

7、中中，弯弯曲曲件件的的质质量量主主要要受受回回弹弹、滑滑移移、弯弯裂裂等等因因素素的的影影响响，重重点点介介绍绍回回弹弹因因素素，具具体体如如下下 。1 1、弯弯曲曲件件的的回回弹弹回弹回弹常温下的塑性弯曲和其它塑性变形一样，在外力作用下产常温下的塑性弯曲和其它塑性变形一样，在外力作用下产生的总变形由塑性变形和弹性变形两部分组成。当弯曲结束，外力生的总变形由塑性变形和弹性变形两部分组成。当弯曲结束，外力去除后，塑性变形留存下来，而弹性变形则完全消失。弯曲变形区去除后，塑性变形留存下来，而弹性变形则完全消失。弯曲变形区外侧因弹性恢复而缩短，内侧因弹性恢复而伸长，产生了弯曲件的外侧因弹性恢复而缩短

8、，内侧因弹性恢复而伸长，产生了弯曲件的弯曲角度和弯曲半径与模具相应尺寸不一致的现象。这种现象称为弯曲角度和弯曲半径与模具相应尺寸不一致的现象。这种现象称为弯曲件的弹性回跳（简称回弹）弯曲件的弹性回跳（简称回弹） 。5弯曲件的回弹现象通常表现为两种形式：一是弯曲半径的改变，由弯曲件的回弹现象通常表现为两种形式：一是弯曲半径的改变，由回弹前弯曲半径回弹前弯曲半径 r0变为回弹后的变为回弹后的 r1。二是弯曲中心角变变，由回弹。二是弯曲中心角变变，由回弹前弯曲中心角度前弯曲中心角度 0 0（凸模的中心角度）变为回弹后的工件实际中心（凸模的中心角度）变为回弹后的工件实际中心角度角度 1 1。2、影响回

9、弹的主要因素、影响回弹的主要因素1 1）材料的力学性能）材料的力学性能金金属属材材料料的的变变形形特特点点与与材材料料的的屈屈服服强强度度成成正正比比，与与弹弹性性模模数数E E 成成反反比比，即即材料的屈服强度材料的屈服强度 s越高，弹性模量越高，弹性模量 E 越小，弯曲弹性回越小，弯曲弹性回跳越大跳越大。2 2）相对弯曲半径相对弯曲半径 rt相对弯曲半径相对弯曲半径 rt 越大，板料的弯曲变形程度越小，在板料中性层越大，板料的弯曲变形程度越小，在板料中性层两侧的纯弹性变形区增加越多，塑性变形区中的弹性变形所占的比两侧的纯弹性变形区增加越多，塑性变形区中的弹性变形所占的比例同时也增大。故相对

10、弯曲半径例同时也增大。故相对弯曲半径 rt 越小，则回弹也越小。越小，则回弹也越小。3 3）弯曲中心角）弯曲中心角 4）弯曲方式及弯曲模）弯曲方式及弯曲模板料弯曲方式有自由弯曲和校正弯曲。在无底的凹模中自由弯曲时，板料弯曲方式有自由弯曲和校正弯曲。在无底的凹模中自由弯曲时，回弹大；在有底的凹模内作校正弯曲时，回弹值小。原因是：校正回弹大；在有底的凹模内作校正弯曲时，回弹值小。原因是：校正弯曲力较大，可改变弯曲件变形区的应力状态，增加圆角处的塑性弯曲力较大，可改变弯曲件变形区的应力状态，增加圆角处的塑性变形程度。变形程度。5）弯曲件形状）弯曲件形状工件的形状越复杂，一次弯曲所成形的角度数量越多，

11、各部分的回工件的形状越复杂，一次弯曲所成形的角度数量越多，各部分的回弹值相互牵制以及弯曲件表面与模具表面之间的摩擦影响，改变了弹值相互牵制以及弯曲件表面与模具表面之间的摩擦影响，改变了6弯曲件各部分的应力状态（一般可以增大弯曲变形区的拉应力），弯曲件各部分的应力状态（一般可以增大弯曲变形区的拉应力），使回弹困难，因而回弹角减小。使回弹困难，因而回弹角减小。 如如 形件的回弹值比形件的回弹值比 U 形件小，形件小，U 形件又比形件又比 V 形件小。形件小。6）模具间隙）模具间隙在压弯在压弯 U 形件时，间隙大，材料处于松动状态，回弹就大；间隙小，形件时，间隙大，材料处于松动状态，回弹就大；间隙小

12、，材料被挤压，回弹就小。材料被挤压，回弹就小。3、减少回弹的措施、减少回弹的措施1）选用合适的弯曲材料）选用合适的弯曲材料在满足弯曲件使用要求的条件下，尽可能选用弹性模量在满足弯曲件使用要求的条件下，尽可能选用弹性模量 E 大、屈服大、屈服极限极限 s小、加工硬化指数小、加工硬化指数 n 小、机械性能较稳定的材料，以减少小、机械性能较稳定的材料，以减少回弹。回弹。2）改进弯曲工艺）改进弯曲工艺（1 1）采用热处理工艺）采用热处理工艺 对一些硬材料和已经冷作硬化的材料，弯曲前先进行退火处理，降对一些硬材料和已经冷作硬化的材料，弯曲前先进行退火处理，降低其硬度以减少弯曲时的回弹，待弯曲后再淬硬低其

13、硬度以减少弯曲时的回弹，待弯曲后再淬硬 。在条件允许的情。在条件允许的情况下，甚至可使用加热弯曲。况下，甚至可使用加热弯曲。 （2）增加校正工序）增加校正工序运用校正弯曲工序，对弯曲件施加较大的校正压力，可以改变其变运用校正弯曲工序，对弯曲件施加较大的校正压力，可以改变其变形区的应力应变状态，以减少回弹量。通常，当弯曲变形区材料的形区的应力应变状态，以减少回弹量。通常，当弯曲变形区材料的校正压缩量为板厚的校正压缩量为板厚的 2%5% 时，就可以得到较好的效果。时，就可以得到较好的效果。（3）采用拉弯工艺）采用拉弯工艺 3 3）改进零件的结构设计）改进零件的结构设计7在变形区压加强肋或压成形边翼

14、，增加弯曲件的刚性，使弯曲件回在变形区压加强肋或压成形边翼，增加弯曲件的刚性，使弯曲件回弹困难。弹困难。4 4）改进模具结构）改进模具结构（1）补偿法）补偿法利用弯曲件不同部位回弹方向相反的特点，按预先估算或试验所得利用弯曲件不同部位回弹方向相反的特点，按预先估算或试验所得的回弹量，修正凸模和凹模工作部分的尺寸和几何形状，以相反方的回弹量，修正凸模和凹模工作部分的尺寸和几何形状，以相反方向的回弹来补偿工件的回弹量。向的回弹来补偿工件的回弹量。（2）校正法）校正法当材料厚度在当材料厚度在 0.8mm 以上，塑性比较好，而且弯曲圆角半径不大以上，塑性比较好，而且弯曲圆角半径不大时，可以改变凸模结构，使校正力集中在弯曲变形区，加大变形区时，可以改变凸模结构，使校正力集中在弯曲变形区，加大变形区应力应变状态的改变程度（迫使材料内外侧同为切向压