U型弯曲课程设计说明书

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1、冲压模具综合性设计典型冲裁件冲裁模设计设计说明书设计题目：U型弯曲模设计设计成绩：适用课程冲压模设计、冲压工艺及冲模设计适用专业材料成型与控制工程（模具方向），材料成型专业（塑性与塑胶方向）指导教师孟凡莹学生李跃博学号1014054122班级材控1002班部门材料学院单 位陕西理工学院完成日期2013年6月典型冲压件冲模设计任务书设计 题目U型弯曲模设计设计者专业及方向：010级 材控1002班 学号： 1014054122姓名： 李跃博设计条件图中：高度为A= 20 MM 图中：B= 60 MM 材料为C： 15# 材料厚度为D= 1.5 MM 图中圆角半径：E= 3 MMU型弯宽度为F=

2、10 MM 批量为中大批量注: A, B, C, D, E, F值需根据学生 名细表上指定的数据进行填写。设计内容1. 装配图1张（A3图幅）；2. 典型零件图2-3张（ 凸 模，凹模，凸凹模各1张）；3. 设计计算说明书1份。设计期限指导教师孟凡莹设计成绩目录目录冲压零件的工艺性分析毛坯展开长度的确定三 弯曲力的计算四 压力机的选择五 弯曲模工作部分尺寸的确定六、弯曲模模架及零件设计11七、模具各部分零件参数16八、模具的保养18-九、总结20十、参考资料22一 冲压零件的工艺性分析1、工序类型根据零件的结构形状及批量要求 ,可采用 弯曲工序冲压成型，因此设计考虑弯曲工 序。2、零件工艺分析

3、 由设计要求可知该零件材料为 15#钢，材料 15#钢为软材料，在弯曲时有一定的凸凹模 间隙。工件尺寸r /1 = 2 r /1 = 0.5全部为min 自由公差，可看作 IT14 级，尺寸精度较低， 普通弯曲就能满足要求。其弯曲性能良好。 所需零件为 U 形件，结构简单对称，对弯曲 成型较为有利故尺寸精度完全符合弯曲精 度等级要求。且零件的相对圆角半径r/1=3/1.5=258,因不会弯裂，满足弯曲变形程度的要求。因此， 该零件满足弯曲工艺性要求,且一次成型弯 曲工艺性较好,采用简单的直壁校正弯曲法 即可达到要求。毛坯展开长度的确定毛坯长度按零件中性层计算。两段圆弧的中性层位移系数根据 r/

4、t 2查冲压模具设计r /1 = 2手册(表 314)得 x=0.38 ,故中性层曲 率半径为：p= r + xt=3 + 0.38 x 2= 3.57(mm)L21、需在试模后再圆弧部分长度：兀a180 P兀x 90180x3.57= 5.892、 垂直部分的直线长度：l = 20 - 3 -1.51=15.53、底部的直线长度为：1 = 60 2 x 3 2 x 1.52=514 、故毛坯展开长度为：L = 2(l +1 ) +1z 1 弯 2=2 x (15.5 + 5.6) + 51= 93.2(mm) 经过计算，展开长度初步确定为 LZ=93.2mm, 精度确定进行修正。三 弯曲力的

5、计算为了保证弯曲件在一次弯曲过程中即可 得到弯曲件内形尺寸精度 ,故采用校正弯 曲。查冲压模具设计手册(表 71)，取 q=40MPa。则校正弯曲力为：F校=Aq= 60x10x 40= 24(KN)F校正力(KN)P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上的平面上投影面积( mm2)F 二(0.3 0.8)FD自二 0.3 x0.7KBt2bbr +10.7x1.3x10x1.52x380二 0.3 x3 +1.5二 0.52(KN)P = (1.11.3)(F + F )D 校=(1.11.3) x (0.52 + 24)=26.97 31.88(KN) 对于校正弯曲，

6、由于校正弯曲力比顶件力大 得多，故一般F顶可以忽略，即F压力机三 F校，生活中为了安全取F压力机21.8XF 校根 据 冲 压 力 的 要 求 ， 取 压 力 机 的 公 称 压 力P=(1.11.3)(F +F )=69. 1 8 1 . 6(KN) ，考虑模具的安校 D装与操作，查冲压模具设计与制造(表 17)，可 选 用 J23 10 开 式 双 柱 可 倾 式 压 力 机 。圆1、凸模圆角半径rT因 r/t=3/1.5=258故 r r=3mmT=2、凹模圆角半径 rAA因凹模圆角半径的大小对弯曲变形力、模 具寿命、弯曲件质量均有影响，且根据材料 的厚度，有tW2mm时，r = (36

7、) tA故，r 二 3tA二 3 x 1.5二 4.5mm3、 凹模深度 h0因只是单纯 U 形件弯曲模，且弯边高度不 大，为使弯曲件两边平直，取凹模深度大于 弯曲件的高度。查简明冲压设计手册(表 615)，取 m=4mm故：取凹模深度为 L=4.5+4+20=28.54、凸、凹模间隙 Z 凸，凹模间隙的确定： 当 t W1.5 时 z=t当t1.5时 式中t为材料的厚度（mm） Z一单边间隙（mm）25t材料上下偏差（mm）又因为 t=1.5=1.5 所以 z=t=1.55、弯曲凸、凹模横向尺寸及公差弯曲件标注内形尺寸 75，故应以凸模为基 准件，间隙取在凹模上。凸模的制造精度按 IT8 确

8、定，凹模的制造精度按 IT9 确定。其 计算结果如下：凹模尺寸 （L 为双向对称偏差，板厚度公差 取川）L = (L - 0.75A)+5d0=(60 - 0.75 x 0.15) +0.150=59.88 +0.15(mm)0凸模尺寸Lp =(Ld - 2Z)二(59.89 2 x 1.73) o-0.15=56.43 o (mm)6.压力中心-o.15由于零件对称，所以压力中心就是冲裁轮 廓中心7.凹模周界的确定查课本 P88 表 3-33 凸模壁厚的确定和 P86 页表 3-31 螺钉孔与销钉孔及刃壁之间的最 小距离得知凹模壁厚应前外扩 35-45mm六、弯曲模模架及零件设计1、后侧导柱

9、模架的选用。模具的闭合高度和压力机的闭合高度的关 系：Hmax5mm2H2Hmin+10mm无垫板：330-5$H2265+10有垫板：235-5$H2170+10 根据压力机的最大装模高度和凹模周界的 范围及模具的工作稳定性，刚度等各方面的 因素综合考虑选取，200X125的滑动导向后 侧导柱模架。2 卸料方式的选择 由于开模式零件大多数会留在凹模内，所以 必须采用顶件装置3其他零部件的选用模具选用选用滑动导向后侧导柱结构，可承 受较大的冲压力。为了提高模具的寿命和工 件的质量。方便安装调试，该复合模采用后 侧导柱的导向方式。标准模架的选用依据为凹模的外形尺寸， 所以因首先计算凹模具周界的大

10、小。查表的 凹模周界大小为 250mmX125mm。闭合高度 H=180mm模具采用后侧导柱模架，查的模架的规格 为。上模座： 250mmX125mmX40mm；下模座： 250mmX125mmX45mm；导柱： 25mmX110mm导套： 38mmX 90mmX 25mm 可见该模具的闭合高度小于所 选压力机J23-10 的最大装模高度，可以使用 开式曲柄压力机 J23-40 的相关技术参数 公称压力：100KN滑块行程：长度45mm速度145次/mm 闭合高度：最大 180mm 最小 145mm模柄孔：直径30mm,深度55mm打杆：打杆直径16,孔深度70mm.打杆行程 40mm滑块中心

11、至机身距离 130mm 工作台尺寸前后 240mm. 左右 370mm2、其它零件结构。配合,平面尺寸与凹模内形尺寸相同。材料 选用 45 钢,热处理 4348HRC。模柄：模具采用材料为 Q235 销钉： 模具的销钉选用柱销GB/T 119.1,根据设备尺寸分为：10X80, 10X50。材料选用35钢，热处理2838HRC。 不经表面处理的圆柱销。螺钉：模具采用圆柱头内六角螺钉 GB/T 70.1,根据尺寸分为： M10X70,M10X30, 材料为35钢，热处理2838HRC 表面氧化。推料杆：材料为CrWMn. 08 X60.JB/T7650.3-2008挡 料 销 ： 选 用 45#

12、 钢 。A8.GB/T7649.10-2008导 料 销 ： 选 用 45# 钢 。A8.GB/T7647.1-2008上模座：模具上模座选用后侧导柱上模座，根据凹模边界 L=250mm， B=160mm， 查表可得，材料为 HT200 的后侧导柱上模座：上模座250 X 125 X 40GB/T28855.5-1990 HT200下模座：模具下模座选用后侧导柱下模座，凹模边界L=250, B=160,查表得, 材料为 HT200 的后侧导柱下模座： 下模座 250X 125X 45GB/T28855.6-1990 HT200凸模： 凸模的结构形式及尺寸如下图所示，材料用 T10A。/图所示，

13、材料用 T10A。3 强度校核210I367-1-模柄A上種座旨-凸模4凹欖5蹩钉6-下欖座 T-顶杆卜顶板9-定位誚11H肖钉上模座HT200长 200mm ，宽 125mm ，厚 40mm下模座HT200长 200mm ，宽 125mm ，厚 45mm导柱：25mm X110导套：38mmX90X 25凸模 T10A长 115mm, 宽 50mm, 厚 30mmT10A凹模长 150mm ， 宽 50mm ， 厚 37.5mm顶板 45 钢 长 74.80mm ，宽 26mm ，厚 10mm H=220mm八 模具维护保养一、模具上机前检查及保养: 1.按模具冲 剪力的大小,正确使用足够吨

14、位的冲床.（一般 机床的吨位必须大于模具的冲剪力 ） 2.在模 具上机前,必须检查调整模具冲箭刃口的间 隙,以防运输途中装卸模具时刃口间隙走样 , 调整均可后再上机台 3.架模前要对模具的上下表面进行清洁 ,保 证模具安装面和冲床的工作台面压伤及模 具在生产中上下安装面的平行度. 4 冲床的 工作台面与滑块底面必须平行 ,平行度的偏 差应小于 0.03 5.模具架好后将模具打开,将 模具各部分清檫干净,特别是导向机构,对于 表面件（外观件）的模具其型面清檫干净,以 保证制件的质量.对模具各滑动部位进行润 滑和模具各部位的检查,特别是安全件（如冲 孔废料孔等）. 6.冲出样品后,须当即确认是 否

15、与产品规格相符. 二、生产中的保养: 1. 模具使用时 , 导柱和导套要定时加润滑油 . 2. 在生产中定期对模具的相应部位和刃口 上应多次加润滑油或冲压油 3. 严禁双料冲 剪,除冲压材料、润滑油外其它物品应远离作 业区域。 4. 刃口内铁粉状物不能滞溜太 多，应及时出处理滞留物和定期清理废料， 生产结束后要对模具进行全面检查、全面的 清檫，保证模具的清洁度。 三、使用后模 具保养： 1. 模具长时间使用后必须磨刃 口，研磨后刃口面必须进行退磁，不能带有 磁性，否则易发生堵料。 2. 弹簧等弹性零 件在使用过程中弹簧最易损坏，通常出现断 裂和变形现象。采取的办法就是更换，在更 换过程中一定要

16、注意弹簧的规格和型号，弹 簧的规格和型号通过颜色、外径和长度三项 来确认，只有在三项都相同的情况下才可以 更换。 3. 模具使用过程中冲头易出现折 断、弯曲和啃坏的现象，冲套一般都是啃坏 的。冲头和冲套的损坏一般都用相同规格的 零件进行更换。冲头的参数主要有工作部分 尺寸、安装部分尺寸、长度尺寸等。 4. 紧 固零件，检查紧固零件是否松动、损坏现象， 采取的办法是找相同规格的零件进行更换。 5. 压料零件如压料板、优力胶等，卸料零件 如脱料板、气动顶料等。保养时检查各部位 的配件关系及有无损坏，对损坏的部分进行 修复，气动顶料检查有无漏气现象，并对具 体的情况采取措施。如气管损坏进行更换九、总

17、 结老师叫我们做课程设计的时候大家都不 明白，大家都在说明明下一学期要做课程设 计为什么想在还要做一个课程设计。真正去 做了之后才明白，原来老师的目的是让我们 练练手让我们提前感受一下课程设计的过 程。课程设计虽然没毕业设计要求高但是设 计的步骤方法基本雷同，通过这几周的设计 过程我才真正知道原来我们学的知识还不 足以做好设计，要查看很多的专业资料我们 的制图水平远远没达到做设计的要求还需 磨炼。课程设计为我们做课程设计做好了铺 垫和奠定了基础，同时在设计的过程中我们 也巩固了所学知识练习了制图收获了很多 明白了很多，其中包括：设计时要要个按照 相关设计要求，要以最简单的方法，最少的 投入设计出符合要求的模具。在这次设计中 感谢孟老师对我们的严格要求，感谢同学为 我解答疑问，我们要以严谨的态度对待设 计。十、参考文献1 翁其金、徐新成主编 .冲压工艺及冲模 设计.北京：机械工业出版社，2011 年 6 月.2 邓明主编 .实用模具设计简明手册 .北 京:北京理工大学出版社,2010 年 1 月.3 王立人，张辉主编.冲压模设计指导.北 京:北京理工大学出版社,2009 年 8 月.4 ：塑性成形工艺与模具设计。高锦张主 编，第二版 机械工业出版社。2007.75 ：冲压模具设计手册。马朝兴主编 化 学工业出版社出版6 模具结构图解。浦学西主编 中国劳动 社会保障出版社