弯曲模具设计

弯曲模模具设计弯曲模是模具设计领域内应用比较广泛的一种模具，它的作用是将金属或非金属等材料按照一定形状进行弯曲变形。

弯曲模的设计是一项非常重要的技术工作，需要考虑的因素非常多，包括材料的选择、模具的结构、工艺流程等多个因素，下面就从这些方面来进行介绍。

一、材料的选择弯曲模的材料应该是具有高强度、高硬度、高耐磨性能的材料。

在选择材料时要考虑模具的使用寿命和弯曲过程中所需承受的压力，同时还要考虑工艺条件、成本和其他因素等进行综合考虑。

传统上，常采用的材料是合金钢、高速钢、钴基合金等。

随着技术的不断进步，高度强化的不锈钢和硬质合金等材料已经广泛应用于弯曲模的生产制造。

二、模具的结构弯曲模的结构通常分为上下模和导向装置。

上下模是模具设备中的主要组成部分，它的设计应该具有高强度、高度一致性的特点，以保证在弯曲时模具的形状能够始终保持不变，从而满足精度要求。

导向装置的作用是保证模具定位准确，避免在弯曲过程中发生偏移而导致失误。

三、工艺流程弯曲模的设计还应考虑到整个工艺流程过程中的各个步骤，如预处理、弯曲、压力调节、折弯等。

因此，模具的设计应进行一系列的工艺分析和试验，以确定合理的工艺流程和最佳的模具设计。

在设计时应特别注意各种弯曲材料的物理特性，以及各种工艺时所需的压力、温度等参数，以确保模具能够正常运行并产生符合要求的产品。

弯曲模具是目前比较常用的模具之一，它具有结构简单、生产效率高、加工精度高等优点，在建筑、汽车、机械和电器等领域都有广泛的应用。

因此，模具设计师应该洞察客户的需求，精细研究各组件的结构、相互协作关系、材料选择等因素，打造新一代弯曲模具，适应产业的升级换代和市场的变化需求，实现产品质量的不断提升和建设经济可持续性的理念。

V形弯曲件模具设计（一）零件工艺分析工件图为图1所示V形件，材料为Q235，料厚1.5mm。

大批量生产其工艺分析如下：图1弯曲工件图1.材料分析Q235为普通钢，属于软钢，具有良好的弯曲成形性能。

2.结构分析零件结构简单，弯曲成90度，对弯曲成形较为有利，可查得此材料允许的最小弯曲半径rmin =0.5t=0.75mm,而零件弯曲半径r=1mm>0.75mm，故不会弯裂。

另外零件上的孔位于弯曲变形之外，所以弯曲时孔不会变形，可以先冲孔后弯曲。

计算零件相对弯曲半径r/t=0.67<5，卸载后弯曲件圆角半径的变化可以不予考虑，而弯曲中心角发生了变化，采用校正弯曲来控制角度回弹。

3.精度分析零件上尺寸无公差要求，从公差表选取IT14，可满足普通弯曲和冲裁。

4.结论：由以上分析可知，该零件冲压工艺良好，可以冲裁和弯曲。

（二）工艺方案的确定零件为V形弯曲件，该零件的生产包括落料、冲孔和弯曲。

三个基本工序，可有以下四种工艺方案：方案一：先落料，后冲孔，再弯曲。

采用三套工序模生产。

方案二：落料—冲孔复合冲压，再弯曲。

采用复合模和单工序弯曲模生产。

方案三：冲孔—落料连续冲压，再弯曲。

采用连续模和单工序弯曲模生产。

方案四：冲孔落料弯曲，采用多工位级进模方案一模具结构简单，但需三道工序三副模具，生产效率较低。

方案二需两副模具，且用复合模生产的冲压件行位精度和尺寸精度保证，生产效率较高。

方案三也需两副模具，生产效率也很高，但零件的冲压精度稍差。

方案四需一副模具，可以冲裁和弯曲，同时采用了自动送料、自动检测、自动出件等自动化装置，操作安全，具有较高的劳动生产率。

通过对上述四种方案的综合分析比较，该件的冲压生产采用方案四为佳。

图2坯料展开图1.弯曲工艺计算（1）毛坯尺寸计算，对于r>0.5t有圆角半径的弯曲件，由于变薄不严重，按中性层展开的原理，坯料总长度应等于弯曲件直线部分和圆弧部分长度之和，可查得中性层位移系数x=0.28,所以坯料展开长度为Lz=48×2+270π（1+0.28）÷180=102.288≈102mm 由于零件宽度尺寸为40mm，故毛坯尺寸应为102mm×40mm。

锻造：V型件弯曲模具设计课程设计——V型零件的弯曲工艺及模具设计学校:沈阳工业大学指导教师:于宝义班级:成控0804班学号:080201116姓名:何哲1一、零件的工艺性分析1、零件的工艺性分析如图所示为零件图零件图生产批量:大批量材料:厚度为4mm的Q235钢板碳素结构钢的化学成分、性能及用途部分碳素钢抗剪性能如上图可知碳素结构钢，其抗剪强度为310—380Mpa，抗拉强度为375—460Mpa，屈服强度为235Mpa，弹性模量为206000Mpa。

并会随着材质的厚度的增加而是其屈服值减少。

由于含碳适中，综合性能较好，强度、塑性等性能得到较好的配合，用途最广泛。

尺寸精度:该零件图上已经标出了零件的弯曲角度，零件的高度和零件的宽度，其余并未标准，属自由尺寸，可以按着IT13级确定工件的公差。

工件结构的形状:制件需要进行落料，弯曲两道基本工序，尺寸小。

结论:该制件可以进行冲压。

制件为大批量生产，应重视模具材料和结构的选择，保证模具的复杂程度和模具的寿命。

22、确定工艺方案各类模具结构及特点比较根据制件的工艺性分析，该弯曲件外形简单，精度要求不高，工件厚度4mm。

次工件可用一次单工序模弯曲，且定位精度易保证。

3二、冲压模具总体结构设计 1、模具类型的选择冲压工艺分析可知，采用单工序冲压，所以模具类型为单工序模。

2、操作与定位方式零件大批量生产，安排生产可采用手工送料方式能够达到批量生产，且能降低模具成本，因此采用手工送料方式。

零件尺寸较小，厚度较小，宜采用定位板定位。

3、卸料与出件方式因为工件料厚为4mm，相对较薄，卸料力不大，故可采用弹性料装置卸料三、冲压模具工艺与设计计算 1、弯曲工件毛坯尺寸计算相对弯曲半径为:R/t=3/4=0.75>0.5 其中R——弯曲半径(mm)t——材料厚度(mm) 由于相对弯曲半径大于0.5可见制件属于圆角半径较大的弯曲件，应该先求形变区中性层曲率半径β(mm)。

弯曲模具的结构设计是在弯曲工序确定后的基础上进行的，设计时应考虑弯曲件的形状、精度要求、材料性能以及生产批量等因素，下面分析常见各类型弯曲模的结构和特点。

一. V 形件弯曲模V 形件即为单角弯曲件，形状简单，能够一次弯曲成形。

这类形状的弯曲件可以用两种方法弯曲：一种是沿着工件弯曲角的角平分线方向弯曲，称为V 形弯曲；另一种是垂直于工件一条边的方向弯曲，称为 L 形弯曲。

1-顶杆；2定位钉；3-模柄； 4-凸模；5-凹模；6-下模座；3.4.1 有压料装置的V形件弯曲模V 形件弯曲模的基本结构如图 3.4.1 所示，图中弹簧顶杆 1 是为了防止压弯时板料偏移而采用的压料装置。

除了压料作用以外，它还起到了弯曲后顶出工件的作用。

这种模具结构简单，对材料厚度公差的要求不高，在压力机上安装调试也较方便。

而且工件在弯曲冲程终端得到校正，因此回弹较小，工件的平面度较好。

如果弯曲件精度要求不高，为简化模具结构，压料装置也可以省略不用。

图 3.4.2 所示为无压料装置的 V 形件弯曲模。

1-模柄；2-上模座；3-导柱、导套；4、7-定位板；5-下模座；6-凹模；7-凸模3.4.2 无压料装置的V形件弯曲模当弯曲相对宽度很大的细长 V 形件时，会产生明显的翘曲现象，这种情况下可以采用带侧板结构的弯曲模，以阻碍材料沿弯曲线方向的流动（见图3.4.3a ）；也可以改变弯曲凸、凹模形状，将翘曲量设计在与翘曲方向相反的方向上（见图 3.4.3b ）。

图3.4.3 减少弯曲件翘曲的模具结构L 形弯曲模常用于两直边相差较大的单角弯曲件，如图 3.4.4a 所示。

弯曲件的长边被夹紧在压料板和凸模之间，弯曲件过程中另一边竖立向上弯曲。

由于采用了定位销定位和压料装置，压弯过程中工件不易偏移。

但是，由于弯曲件竖边无法受到校正，因此工件存在回弹现象。

a〕1-凸模；2-凹模；3-定位销；4-压料板；5-挡块 b〕1-凸模；2-压料板 3-凹模；4-定位板；5-挡块图3.4.4 L形弯曲模图 3.4.4b 为带有校正作用的 L 形弯曲模，由于压弯时工件倾斜了一定的角度，下压的校正力可以作用于原先的竖边，从而减少了回弹。

6 弯曲模具设计本章内容： V形弯曲模、U形弯曲模，多角弯曲件、圆形弯曲件等复杂件弯曲成形的多工序复合弯曲模，U形弯曲模设计实例。

本章难点：复杂弯曲模的结构组成与动作过程。

6.1 简单弯曲模简单弯曲模——工作时模具通常只有一个垂直运动的单工序弯曲模。

完成的制件有单角的V形件、双角的U形件和小于90°的U形件等简单件。

6.1.1 V形件弯曲模图6.1 V 形件弯曲模 图6.2 V 形件弯曲模三维模型图6.3 V 形件压板式弯曲模图6.4 V形件折板式弯曲模(a) 开模状态 (b) 合模状态图6.5 V形件折板式弯曲模三维模型V形件折板式弯曲模6.1.2 U形件弯曲模图6.6 U形件的弯曲模图6.7 弯制夹角小于90°的U形件弯曲模弯制夹角小于90°的U形件弯曲模异形U形件弯曲模Z形件弯曲模6.1.3 通用弯曲模图6.8 通用弯曲模6.2 复杂弯曲模复杂弯曲模——在工作时通常具有两个或两个以上的运动，可将多个弯曲变形一次完成。

6.2.1 C形弯曲模图6.9 C形弯曲模图6.10 C形弯曲模立体模型(a) 弯曲初始状态 (b) U形中间弯曲状态 (c) C形最终弯曲状态图6.11 C形件弯曲动作过程四角弯曲模1四角弯曲模2异形件弯曲模6.2.2 O形件弯曲模O形件弯曲模图6.12 滑板式弯曲模图6.13 滑板式弯曲模模型(a) 初始弯曲状态 (b) 中间弯曲状态 (c) 最终弯曲状态图6.14 弯制带有耳翅的环类工件的滑板式弯曲模图6.16 圆形件自动卸料弯曲模图6.17 圆形件自动卸料弯曲模动作过程其他弯曲1其他弯曲26.3 U形弯曲件冲压实例6.3.1工艺分析及工艺方案图6.18 弯曲件材料为35钢板(退火)，板厚3mm，大批量生产该零件形状简单，批量生产，精度无特殊要求，结构不对称，应注意弯曲中的偏移问题。

该零件弯曲半径R=5mm，查表5-2可知min ，有R＞minr，故此不会弯裂。