冲压模具U型弯曲模具设计说明书

发布时间：2021-06-05

开封大学

冲压模毕业设计说明书

——U 形件弯曲

系别：机电工程系

专业：模具设计与制造专业

班级： 2008 级（2）班

学号： 20080XXXXX

姓名：王精华

指导教师：姬裕江

完成日期：2010年 12 月 26 日

答辩日期：年月日

开封大学毕业设计说明书

U 形件弯曲模设计

摘要

随着全球经济一体化的深入，模具工业在国民经济中所发挥的作用越来越明显。

模具设计水平的高低直接影响产品的质量及生产效率。

设计本模具是为了制造普通 U 形弯件。设计中分析了零件的结构及工艺性，拟

订该零件的冲压工艺为“切边—弯曲”，讨论了弯曲零件毛坯展开形状和尺寸的确定

方法，设计了落料模和弯曲模，对关键零件的结构设计作了详细阐述，并指出了模

具设计时的注意事项。其中，弯曲成形模是本设计的重点，将切边弯曲集中于一

套模具中，使得冲件的质量和生产效率较高，满足了生产

需要。

由于模具设计是一种经验性较强的设计，经过长期发展积累了大量丰富的冲压工

艺技术资料，在设计这两套模具时必然要借鉴这些经验数据，含括了落料模、弯曲

模、拉深模中常用的工艺数据以及模具材料的选取和压力机基本参数等等.

关键词

冲压工艺毛坯展开弯曲成形模 CAD

ABSTRACT

Along with global economic integration thorough, the mold industry the function which

displays in the national economy is more and more obvious.Mold design level height direct

influence product quality and production efficiency. Designs this mold is in order to make

ordinary U shape curved.In the design has analyzed the components structure and the

technology capab ility, drafts this components the ramming craft is “the cutting edge - -

curving”, discussed the curving components semifinished materials to launch the shape and

the size definite method, has designed the cut die and the bending die, has made the detailed

elaboration to the essential components structural design, and had pointed out the mold

designed when matters needing attention.Among them, the curving molding machine is this

design key point, concentrates curving the cutting edge in set of molds, caused to flush a

quality and the production efficiency is high, has met the production needs. Because the mold

design is one kind of empirical strong design, passed through the long -term development to

accumulate the massive rich ramming processing technology material, when designed these

two sets of molds had to profit from these empirical data inevitably, including has included the

cut die, the bending die, in the drawing mold the commonly used craft data as well as mold

material selection and press basic para meter and so on.

KEYWORD

Rough start stamping process bending modulus CAD

摘要 ................................................................................................................................................................................................. 3

关键词 ......................................................................................................................................................................................... 3

Abstract ............................................................................................................................................................................................... 4

Keyword .............................................................................................................................................................................................. 4 设计课题 ............................................................................................................................................................................................ 6

设计内容 ............................................................................................................................................................................................ 7

冲压件工艺分析 ......................................................................................................................................................................... 7 主要设计计算.............................................................................................................................................................................. 7

1．毛坯尺寸计算 ................................................................................................................................................................. 7

2．弯曲力计算 ...................................................................................................................................................................... 8

3．凸凹模尺寸确定 ............................................................................................................................................................. 9

4.凸凹模间隙的确定 .......................................................................................................................................................... 9

5.凹模圆角半径与凹模深度的确定 ............................................................................................................................. 9

6.压力中心的计算 ............................................................................................................................................................. 10

7.凹模周界的确定 ............................................................................................................................................................. 10

模具的总体设计 ........................................................................................................................................................................... 10

1.模架的选择 ........................................................................................................................................................................... 10 2．卸料方式的选择 ............................................................................................................................................................... 10

3．其他零部件的选用 .......................................................................................................................................................... 10

1．材料选用............................................................................................................................................................................. 11

2．强度校核 .............................................................................................................................................................................. 12

模具总装图 ..................................................................................................................................................................................... 12 结论 ................................................................................................................................................................................................. 14 致谢 ............................................................................................................................................................................................ 15 参考文献 ........................................................................................................................................................................................ 16

设计课题

零件简图:如下图所示:

图1零件简图

生产批量: 大批量

材料: Q235

材料厚度: 1mm

材料宽度 B：80mm

设计内容

冲压件工艺分析

材料结构及精度分析

该工件只有弯曲一个工序,材料 Q235钢为软材料,在弯曲时应有一定的凸凹模间隙.工件

的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.

零件结构简单，左右对称，对弯曲成形较为有利，可查，Q235的允许最小弯曲半

径rmin =0.5t=0.5mm, 而零件的弯曲半径r=2mm>0.5mm, 故，不会弯裂。

计算零件的相对弯曲半径，r/t=2/1=2<5~8,所以，弯曲变形后角度回弹较小，弯曲

半径变化也不大，所以采用简单的直壁校正弯曲法即可达到要求。

主要设计计算

1．毛坯尺寸计算

查文献《冷冲压模具设计指导》P79表

6-2，

当r≥0.5的弯曲中，双直角弯曲时

毛坯展开长度计算公式为：

L = L1+ L2 +L3 +

其中：

L1= L3=20-2-1=17mm 图2毛坯尺寸的计算

L3=60-2×2-2×1=54mm

查指导书P79，当r/t=2时，Ｘ取值0.38

所以代入上式可得:

L = L1+ L2 +L3 +

= 17+54+17+3.14(2+0.381)

=95.477

即毛坯展开后，长乘宽为：9680mm

2．弯曲力计算

弯曲力是设计弯曲模和设计压力机的主要依据，该零件是直壁矫正弯曲，校正弯曲时弯曲力F校和顶件力F顶为：

F校 =AP/1000

式中：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的平面上的投影面积（）

查《冲压模具设计与制造》表7.1，P78,厚度取1.

即，F校 =AP/1000

=60

=192KN.

F顶 (0.3～0.8) F自

又因为：F自

所以：F顶 (0.3～0.8) F自

(0.3～0.8)

2766.4

对于校正弯曲，由于校正弯曲力比顶件力大的多，故一般F顶可以忽略。

即： F压力机

生产中为安全，取 F压力机 =1.8

根据压弯力大小，查《简明冲模设计手册》P359附录A

初选设备为J23-40.

3．凸凹模尺寸确定

由于零件标注的是外尺寸,

所以计算时应以凹模为准，间隙

取在凸模上，零件按IT14级制

造，查《冷冲压资料汇编指导》

P189.附录表2. 取零件公差为：

模具按IT9级制造查表则取：

=+0.074. =-0.074

查《简明模具手册》P102.表6-14.

得：图 3凸凹模尺

寸计算

L凹 =

L凸按凹模尺寸配制，保证双面间隙为2Z.或

即

4.凸凹模间隙的确定

当t1.5时，z=t.

当t1.5时，z

式中：t——材料厚度（mm）

Z——单边间隙（mm）

——材料上下偏差（mm）

又因为：t=1<1.5.所以：z=t=1.

5.凹模圆角半径与凹模深度的确定

查《简明冲压设计手册》P102表6-15.如图3所示。

查取.R凹 =4.

根据课本P139.m值取3mm.

所以凹模总深度为L=4+3+20=27mm.

另外，R凸 = R零件 = 2mm.

6.压力中心的计算

由于零件为对称件，所以压力中心就是冲裁轮廓的中心，并为其几何中心。

7.凹模周界的确定

查课本P88表3-33凹模壁厚c的确定和P86页表3-31螺钉孔与销钉孔及刃壁之间之间的最小距离.得知凹模壁厚应前外扩增35～4５mm．

模具的总体设计

1.模架的选择

模具的闭合高度和压力机的闭合高度的关系：Ｈｍax-5mmHHmin+10mm.

无垫板：330-5H265+10.

有垫板：235-5170+10.

根据压力机的最大装模高度和凹模周界的范围及模具工作的稳定性、刚度等各方面的因素综合考虑选取，200125的滑动导向后侧导柱模架。

2．卸料方式的选择

由于模具开模时零件大多数会留凹模内，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。为了提高模具寿命和工件质量，方便安装调整，该复合模采用后侧导柱的导向方式。

导柱为 25mm×110mm，导套为 38mm×90mm×25mm 上

模座厚度取 40mm，即 H 上模=40；

下模座厚度取 50mm，即 H 下模=50；

模具闭合高度 H 闭=H 上模+H 凸模 +H 下模+H 凹模-H 入=200mm

可见该模具闭合高度小于所选压力机 J23-40 的最大装模高度，可以使用。

开式曲柄压力机J23-40相关技术参数:

公称压力； 400KN

滑块行程：长度80mm 速度45次/mm.

闭合高度：最大235mm最小170mm

模柄孔：直径50mm. 深度70mm.

打杆：打杆直径<16. 孔深度70mm. 打杆行程40mm.

上滑块：台面尺寸前后260mm.左右300mm.

滑块中心至机身距离250mm.

工作台尺寸前后260mm.左右720mm.

其它模具小零件的选用

定位销.. G/T119.

推料杆.JB/T7650.3-2008.

螺钉M1070.M1045.GB70-2000.

导料销A8.GB/T7647.1-2008.

挡料销A8.GB/T7649.10-2008.

模具材料的选用及强度的校核

1．材料选用.

凸凹模T10A.

上下模板HT200.调质28 —32HRC.

模柄Q235A.

导柱导套20渗碳淬火56—60HRC.

推杆GrWMn.

定位销挡料销45.

导料销T10A

2．强度校核

矩形凹模校核公式：

下模板的强度计算：

模板厚度：

经过以上公式验证：模具的强度均符合要求。

模具总装图

模具工作过程：条料沿导料销进入送入模具内部，上模下行，在挡料销的作用下定位零件毛坯，由凸模下压完成零件的弯曲工序。然后上模回程，由顶料杆把零件顶出凹模外进行卸料。并手工将工件取走，然后送进下一个毛坯，进行下一个工件的生产。

模具装配图如图 4 所示：

图4.总装配图

完成草图后，经过老师审阅通过，画模具正规图，并上交图样。打印设计说明书完成毕业设计内容。

结论

在这次的毕业设计中，我综合了两年来所学的所有专业知识，使我受益匪浅。不仅使自己的专业技能有所发挥并且掌握的更为熟练，也加强了在大学阶段所学专业理论知识的巩固。

在做毕业设计的过程中，在设计和绘图都遇到方面遇到了一些问题，经过老师和同学的指导帮准，再加上自身不懈的努力，问题得到了及时解决。这次的毕业设计使我从中学到了许多东西，同时认识到了自己的不足。我运用所学的专业知识，以与专业相关联的课程为出发点，设计了零件的工艺、编制了零件的加工工序，并熟悉了这两年来所学过的软件 AUTO CAD 和 UG。在设计思想中尽可能体现了我所学的、掌握的和了解的知识。

总之，通过此次的毕业设计，是我很清晰的找出了自己这两年来所学知识的种种漏洞，并得以改正，使我对于自身专业又有了全新的认识，为我之后的学习和工作奠定了坚实的基础。

致谢

首先感谢学校及学院各位领导的悉心关怀和耐心指导，特别要感谢姬裕江老师给我的指导，在设计和说明书的写作过程中，我始终得到姬老师的悉心教导和认真指点，使得我的理论知识和动手操作能力都有了很大的提高与进步，对模具设计与制造的整个工艺流程也有了一个基本的掌握。在他身上，时刻体现着作为科研工作者所特有的严谨求实的教学风范，勇于探索的工作态度和求同思变、不断创新的治学理念。他不知疲倦的敬业精神和精益求精的治学要求，端正了我的学习态度，使我受益匪浅。

另外，还要感谢我的同学，他们在寻找资料，解答疑惑，实验操作、论文修改等方面，都给了我很大的帮助和借鉴。

最后，感谢所有给予我关心和支持的老师和同学使我能如期完成这次毕业设计。谢谢各位老师和同学！

感谢学校对我这两年的培养和教导，感谢机电学院各位领导各位老师两年如一日的谆谆教导！

由于本人的设计能力有限，在设计过程中难免出现错误，恳请老师们多多指教, 我十分的乐意接受你们的批评与指正，本人将万分感谢。

开封大学毕业设计说明书

U 形件弯曲模设计参考文献

[1] 冲压设计手册.《冲压设计手册》编写组.机械工业出版社，2001.

[2] 冲压手册.王孝培主编. 机械工业出版社，1988.

[3] 冲压设计资料. 王孝培主编. 机械工业出版社，1988.

[4].冲压工艺与模具设计.成虹主编.高等教育出版

社.2003.

[5] 冷冲压工艺与模具设计指导.王芳主编. 机械工业出版