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：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 生跃博学号1014054122班 级材控1002班部门材料学院单位理工学院完成日期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：2010级 材控1002班 学号：1014054122:跃博厂OCU! 1一60-0,15一匕5 土k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 MM U型弯宽度为 F= 10 MM批量为批量注：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。设计容1. 装配图1（ A3图幅）；2. 典型零件图2-3（ 凸模， 凹模，凸凹模各1）；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 r / t 2 rmin / t 0.5 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=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/t 2查冲压模具设计 手册(表314)得x=0.38 ,故中性层曲 率半径为：p r xt3 0.38 23.57(mm)L2-L5日F-八COC1_11k!丿”1、需在试模后再圆弧部分长度:1弯1803.571805.892、 垂直部分的直线长度：l1 20 3 1.515.53、底部的直线长度为：l2 60 2 3 2 1.5514 、故毛坯展开长度为：Lz 2(l1 l 弯 ) l22 (15.5 5.6) 5193.2(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 弯曲力的计算为了保证弯曲件在一次弯曲过程中即可 得到弯曲件形尺寸精度 , 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：F校 Aq60 10 4024(KN)F校正力(KNp单位校正力(MPaA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(mm2Fd (0.3 0.8)F自20.3际住七b r t 0.7 1.3 10 1.52 3800.3 -3 1.50.52(KN)P (1.11.3)(Fd F校)(1.1 1.3) (0.52 24)26.97 31.88(KN)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 x 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=(1.11.3)(F 校+Fd)=69.181.6(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。1 .二r攻3125-1：aJEX?33?JE33JGL5-DGIS2?油G力KN&J换233SCac1012S务s&CDSJ30CIOCJCIS:百；吾聞i加roaj刃和4jS英3S至P易車rxiIS)13：21DCJOC裁JX4SC澆安惬沏3?笥矗3C3CICCIWI14J；谿占辛整MnmnoJ?IfiC20015TV MlJK2S31戏bO021JQ&iOCS3C工给对咖JBJOG葢cc辽7丸厂我630IBCSSIsr:宓ISTR+11016C話斗a_DVsajj305念fnfn*37225CDC取2SJ5453E-Tnm304刃(50309tXICO叹血AJ0C40曲50SfflKM55dD5CXT.%.3?加SO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=258故 r T=r=3mm2、凹模圆角半径rA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，rA= (36) t 故,A 3t3 1.54.5mm3、凹模深度h。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 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=1.55、弯曲凸、凹模横向尺寸及公差弯曲件标注形尺寸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 - Ld (L 0.75 ) od(60 0.75 0.15)罟59.88 ；15(mm)凸模尺寸Lp (Ld 2Z) p (59.89 2 1.73)-00.15 56.43-00.15 (mm)6. 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-5m脣 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 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 X 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， 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 250mmX 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： 250mmX 125mmX 40mm；下模座 ： 250mmX 125mmX 45mm；导柱 ：25mmX 110mm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 180mn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：10X 80, 10X 50。材料选用35钢，热处理2838HRC 不经表面处理的圆柱销。螺钉 ：模具采用圆柱头六角螺钉GB/T 70.1 ,根据尺寸分为：M10K 70, M10 x 30, 材料为35钢，热处理 2838HRC表 面氧化。推 料 杆 ： 材 料 为 CrWMn.?8x 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 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 250 x 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。/凹模：凹模的结构形式及尺寸如下 图所示，材料用T10A。3强度校核矩形凹模校核公式:H = 琨下模板的强度计算：=二 2F% 二叫_2_ (B-b辽屮人 _ 8(B-b)H2模板厚度：H2届二经过以上公式验证模具的强度均符合要求。七、模具各部分零件参数1-複柄A上權座A凸檯4凹復P曜可亠下櫃座卩丽杆 4帀極4盅位涓上模座HT200长 200mm，宽 125mm，厚 40mm下模座HT200长 200mm，宽 125mm，厚 45mm导柱：25mm X110导套：38mm X90 X 25凸模T10A长 115mm,宽 50mm，厚 30mm长 150mm ， 宽 50mm ， 厚 37.5mm顶板 45 钢 长 7480mm，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。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 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 感孟老师对我们的严格要求， 感同学为我解 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 . ：机械工业， 2011 年 6 月.2 邓明主编 . 实用模具设计简明手册 .: 理 工大学 ,2010 年 1 月.3 王立人，辉主编 . 冲压模设计指导 .: 理 工大学 ,2009 年 8 月.4 ：塑性成形工艺与模具设计。高锦主编， 第二版 机械工业。 2007.75 ：冲压模具设计手册。马朝兴主编 化 学工业出版6 模具结构图解。浦学西主编 中国劳动 社会保障