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1、-+懒惰是很奇怪的东西，它使你以为那是安逸，是休息，是福气；但实际上它所给你的是无聊，是倦怠，是消沉;它剥夺你对前途的希望，割断你和别人之间的友情，使你心胸日渐狭窄，对人生也越来越怀疑。罗兰桂 林 工 学 院课 程 设 计 说 明 书 模具设计与制造 专业 05 级 模具（2）班 题 目 Z型弯曲件 姓 名 指导老师 2008-4-30 目 录前言第一部分 设计题目 2第二部分 弯曲工艺分析 4第三部分 主要工艺参数计算 5第四部分 排样与定距设计 6第五部分 弯曲模工作部分尺寸计算 8第六部分 冲压设备的选择 9第七部分 模具的总体结构 10第八部分 主要零部件的设计及选择 11第九部分 模
2、具制造装配要点 16第十部分 设计体会 17第十一部分 参考文献 18第一部分：设计题目设计模具名称：弯曲模工件名称：Z型件 生产批量：大批量 材料：Q235 料厚1.5工件简图：如图下所示： 设计要求：(1)对模具：a)必须保证操作安全、方便。b)便于搬运、安装、紧固到冲床上方便、可靠c)生产批量为大批量生产。d)冲模零件必须具有良好的工艺性，即制造装配容易、便于管理。e)保证规定的生产率和高质量的冲压件的同时，力求成本低、模具寿命长。f)保证模具强度前提下，注意外形美观，各部分比例协调。(2)对图纸：a)总装配图一张。b)模具零件图（凸、凹模）。(3)对说明书：a)计算过程详细、完全。b)
3、内容条理清楚，按步骤书写。c)资料数据充分，并表明数据出处。d)公式的字母含义应标明，有时还应标明公式的出处。e)说明书用计算机打印出来。第二部分：弯曲工艺分析1对弯曲制件 由零件图可见，该弯曲件外形简单，精度要求不高，工件厚度1.5。此工件可用一次单工序模弯曲，定位较为容易，且定位精度易保证。2对制件材料 材料为碳素结构钢，其抗剪强度为275-392MPa，抗拉强度为353-500MPa，屈服强度为245MPa，弹性模量为206103MPa.模具的工艺分析：在压力机滑块一次行程弯曲制成工件。该模具属于单工序弯曲，操作安全、不易于自动化，包括自动送料、自动出件、自动叠片，工件和废料均往下漏，因
4、而不易采用高速压力机生产，冲压精度高，生产效率一般。第三部分：工艺计算弯曲工件的毛坯尺寸计算根据原始数据可得t =1.5 r =4 所以r/t =4/1.5 = 2.67 0.5 所以 根据冲压工艺及模具设计P180公式3-46 得L= l1 + l2 + l3 + (r+kt) = 10+10+32+3.14(4+1.5k) = 66.448 mm 式中 l1 l2 l3 直边区长度 r弯曲中心角 k 中性层内移系数值。取0.4 冲压工艺及模具设计P180 表3-9 t弯曲件厚（二）、压力中心如图所示x0 = 20 y0 = 8所以，压力中心坐标x0 = 20 ，y0 = 8 作为设计模具的
5、参数。 （三）、弯曲力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。 F = （0.650.8）Bt2b/rp +t = 0.7161.51.5400/（4+1.5） =1832.73 N式中：B弯曲线长度（mm） t板料厚度（mm） b材料抗拉强度（MPa） rp弯曲凸模圆角半径（mm）第四 部分：排样与定距设计排样图1. 弯曲件在板料、条料或带料上的布置为排样。排样是否合理，直接影响到材料的利用率、模具结构与寿命及生产操作方式与安全，既排样是设计模具的一个标准。排样图中只有一个
6、工位，落料。分析工件外形，并为了节约材料，采用直排，条料的边缘作为工件的边缘，完全取搭边成为无废料排样，进行下料。如图 第五 部分：弯曲模具工作部分尺寸一、 凸模与凹模的圆角半径1、 凸模圆角半径弯曲件的相对弯曲半径r/t较小时，凸模角半径rp可取弯曲件的内弯曲半径r，但不能小于允许的最小弯曲半径。如果r/t值小于最小相对弯曲半径，应先弯成较大的圆角半径，然后再用整形工序达到要求的圆角半径。当弯曲件的相对弯曲半径r/t较大且精度要求较高时凸模圆角半径应根据回弹值进行修正。 由于影响rmin/t的因素很多，rmin/t值的理论计算公式并不实用。所以在生产中主要参考经验数据来确定rmin/t值。由
7、冲压工艺与模具设计表3-2可查得：Q235最小相对弯曲半径rmin/t=2.52、 凹模圆角半径3、 凹模的圆角半径rd 不能过小，以免增加弯曲力，擦伤工件表面。对称压弯时两边凹模圆角半径rd应一致，否则毛坯会产生偏移 rd值通常按材料厚度t来选取 t=1.5mm 2mm 时rd=（36）t 取rd=6二、 凹模深度 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现。中小型弯曲件通常都使用模具在机械压力机上进行加工，
8、最大弯曲力提前出现，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，凹模深度要适当。由冲压工艺与模具设计表3-17可得L1=14+4=18 L2=40三、 弯曲模凸凹模间隙弯曲Z形时，必须选择适当的凸凹模间隙。间隙过大,会造成U形件两边不半径,上宽下窄,降底工件的尺寸精度, 间隙过小,使弯曲力增大,直边壁厚变薄,容易擦伤工作表面,加速凹模的磨损,降低凹模使用寿命,弯曲凸、凹模间隙是指单边间隙。为了能顺利地进行弯曲，间隙值应梢大于板料的厚度。同时应考虑下列因素的影响，弯曲件宽度较大时，受模具制造与装配误差的影响，将加大间隙的不均匀程度，因此间隙值应取大些。宽度较小时
9、间隙值可以取小些，硬材料则应取大些，弯曲件相对弯曲半径r/t较小时可以取大些。此外还应考虑弯曲件尺寸精度和板料厚度偏差的影响 综上所述，对于尺寸精度高要求一般的弯曲件板料为黑色金属时，单边Zb可按下式计算： Zb= tmax +Ct =1.52+0.051.5 =1.577 取单边间隙为1.58mm式中：tmax板料最大厚度 C间隙系数，见表3-18 T板厚公称值四、 凸、凹模工作尺寸弯曲凸、凹模工作尺寸的计算与工件尺寸的标注形成有关。一般原则是：当工件标注外形尺寸时，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。 综上所述： Ld
10、=（L-0.75）8d =(40-0.750.1) 00.03 =39.9900 0.03式中 Ld凸模宽度基本尺寸 L工件横向基本尺寸 工件横向尺寸公差d凸模制造偏差，一般取IT79级，或取工件公差的1/3、1/4。第六部分：冲压设备的选择因工件是大批量生产，精度要求不高冲裁力较小则选用通用压力机，通用机身又分开式和闭式两种，开式机身的钢性教弱，适用中小型冲压加工，而闭式机身适用于大中型冲压加工。选用开式双柱可倾压力机JA23630A 其参数如下： 公称压力 630KN 外形尺寸 1335x1112x2120 滑块行程 120mm 行程次数 70/min 最大闭合高度 360mm 最大装模高
11、度 220mm 连杆调节长度 55mm 工作台尺寸 480710mm 垫板厚度 90mm 电动机功率 2.20KW 模柄孔尺寸 5070 机床总重量 1780kg 第七部分：模具的总体结构模具采用中间导柱模架，模具由上模板、凸模固定板及卸料板组成。卸料方式才用弹性卸料，以弹簧为弹性元件。下模部分由下模座、凹模板、导料板等组成。模具结构如下图所示1.下模板 2.凹模 3.导柱 4.导套5.上模板 6.螺钉 7.螺钉 8.落料凸模 9.凸缘模柄 10.螺钉 11.凸模固定板 12.垫板 13.圆柱销 14.冲孔凸模 15.橡胶块 16.弹压卸料板 17.定位销 18.导尺 第八部分 主要零部件的设计及选择1凸模的固定方法凸摸在上模的正确固定应该是既保证凸摸工作可靠和良好的稳定性，还要使凸摸在更换或修理时，拆装方便。该凸摸的固定方式选用如下图所示的固定方法。（用螺钉固定的落料凸模）2定位板的设计定位板的侧壁设计成平直的。定位板的内侧与条料接触，外侧与凹模平齐，这样就确定了定位板的宽度。条料的宽度为16mm，凹模的宽度是72mm。则定位板的宽度为： B16.4mm定位板厚度由表222查得为：5导料板的长度为： L14.0
