U型弯曲课程设计说明书

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：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：2010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= 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—3—一冲压零件的工艺性分析—4—二毛坯展开长度的确定—5—三弯曲力的计算—6—四压力机的选择—7—五弯曲模工作部分尺寸的确定—8—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。

工件尺寸全部为自由公差，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/t=3/1.5=2<5～8，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。

5.0/2/min =>=t r t r二 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2/=t r 查《冲压模具设计手册》（表3—14）得x=0.38 ,故中性层曲率半径为：3.57(mm) 20.383 xt r ρ=⨯+=+=1、 需在试模后再圆弧部分长度：89..5 57.318090 180=⨯⨯==πρπα弯l2、 垂直部分的直线长度：5.15 5.13201=--=l3、 底部的直线长度为：515.1232602=⨯-⨯-=l4、故毛坯展开长度为：)(2.93 51)6.55.15(2 )(221mm l l l L z =++⨯=++=弯经过计算，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7—1），取q=40MPa 。

则校正弯曲力为：24(KN)401060 =⨯⨯==Aq F 校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）0.52(KN)5.133805.1103.17.03.0 0.7KBt 0.3 )8.0~3.0(22=+⨯⨯⨯⨯⨯=+⨯==tr F F bD σ自31.88(KN)~26.97 24)(0.521.3)~(1.1 ))(3.1~1.1(=+⨯=+=校F F P D对于校正弯曲，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≥F 校，生活中为了安全取F 压力机≥1.8×F 校四 压力机的选择根据冲压力的要求，取压力机的公称压力P=(1.1~1.3)(F 校+F D )=69.1~81.6(KN)，考虑模具的安装与操作，查《冲压模具设计与制造》（表1—7），可选用J23—10开式双柱可倾式压力机。

五.弯曲模工作部分尺寸的确定1、凸模圆角半径r T因r/t=3/1.5=2<5~8故r T=r=3mm2、 凹模圆角半径r A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t ≤2mm 时，r A =（3~6）t 故，4.5mm1.53 3=⨯==t r A3、 凹模深度h 0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6—15），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≤1.5时 z=t 当t>1.5时式中t 为材料的厚度(mm)Z —单边间隙（mm ）又因为t=1.5=1.5 所以z=t=1.5 5、 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）)(59.880.15)0.75(60 )75.0(0.150.15 0 0mm L L dd +++=⨯-=∆-=δ凸模尺寸)(56.43 1.73)2(59.89 )2( 00.15- 00.15- 0 mm Z L L pd p =⨯-=-=-δ6.压力中心由于零件对称，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、后侧导柱模架的选用。

模具的闭合高度和压力机的闭合高度的关系：Hmax-5mm ≥H ≥Hmin+10mm无垫板：330-5≥H ≥265+10有垫板：235-5≥H ≥170+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，200×125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小。

查表的凹模周界大小为250mm×125mm。

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：250mm×125mm×40mm；下模座：250mm×125mm×45mm；导柱：25mm×110mm导套：38mm×90mm×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滑块中心至机身距离130mm工作台尺寸前后240mm.左右370mm2、其它零件结构。

顶板：顶件板尺寸与凹模孔相配合，平面尺寸与凹模内形尺寸相同。

材料选用45钢，热处理43~48HRC。

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：10×80，10×50。

材料选用35钢，热处理28~38HRC。

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：M10×70，M10×30，材料为35钢，热处理28~38HRC表面氧化。

推料杆：材料为CrWMn.Ø8×60.JB/T7650.3-2008挡料销：选用45#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250×125×40 GB/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 250×125×45GB/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。

/凹模：凹模的结构形式及尺寸如下图所示，材料用T10A。

3强度校核七、模具各部分零件参数上模座HT200 长200mm，宽125mm，厚40mm下模座HT200 长200mm，宽125mm，厚45mm导柱：25mm×110导套：38mm×90×25凸模T10A 长115mm，宽50mm，厚30mm凹模T10A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。