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弯曲模优秀课程设计.docx
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1、四直角弯曲件弯曲模具设计说明书班 级 材料134学 号 06404姓 名 杨江峰 指导老师 李一楠 目录一、模具设计内容2二、设计要求2三、模具设计意义2四、弯曲工艺介绍3(一)、弯曲工艺概念3(二)、弯曲基础原理3(三)、弯曲件质量分析4(四)、弯曲件工艺性5五、设计方案确实定6(一)、弯曲件工艺分析6(二)、弯曲件坯料展开尺寸计算7(三)、弯曲力计算和压力机选择7(四)、弯曲模工作部分尺寸设计10六、模具整体结构15七、总结16八、参考文件17一、模具设计内容设计一副以下图所表示弯曲件成形模型,关键考虑其弯曲模设计:二、设计要求 1设计计算说明书1份 2关键零件图4张 3模具装配图1份三、
2、模具设计意义冲压成形工艺和模具设计是材料成型机控制工程专业专业基础课程。经过模具课程设计使学生加强对课程知识了解,在掌握材料特征基础上掌握金属成形工艺和塑件成型工艺,掌握通常模具基础组成和设计方法,为学生深入发展打下坚实理论、实践基础。四、弯曲工艺介绍(一)、弯曲工艺概念把板料、管材或型材等弯曲成一定曲率或角度,并得到一定形状冲压工序成为弯曲。用弯曲方法加工零件种类很多,如汽车纵梁、自行车车把、仪表电器外壳、门搭铰链等。最常见弯曲加工是在一般压力机上使用弯曲木压弯。(二)、弯曲基础原理以V形板料弯曲件弯曲变形为例进行说明。其过程为: 1、凸模运动接触板料(毛坯)因为凸、凹模不一样接触点力作用而
3、产生弯矩,在弯矩作用 下发生弹性变形,产生弯曲。 2、伴随凸模继续下行,毛坯和凹模表面逐步靠近接触,使弯曲半径及弯曲力臂均随之降低,毛坯和凹模接触点由凹模两肩移到凹模两斜面上。(塑变开始阶段)。 3、伴随凸模继续下行,毛坯两端接触凸模斜面开始弯曲。(回弯曲阶段)。4、压平阶段,伴随凸凹模间间隙不停变小,板料在凸凹模间被压平。 5、校正阶段,当行程终了,对板料进行校正,使其圆角直边和凸模全部贴合而成所需形状。(三)、弯曲件质量分析在实际生产中,弯曲件质量问题有:拉裂、截面畸变、翘曲及回弹。回弹是设计弯曲件关键考虑原因之一。1.弯曲件回弹回弹常温下塑性弯曲和其它塑性变形一样,在外力作用下产生总变形
4、由塑性变形和弹性变形两部分组成。当弯曲结束,外力去除后,塑性变形留存下来,而弹性变形则完全消失。弯曲变形区外侧因弹性恢复而缩短,内侧因弹性恢复而伸长,产生了弯曲件弯曲角度和弯曲半径和模具对应尺寸不一致现象。这种现象称为弯曲件弹性回跳(简称回弹)弯曲件回弹现象通常表现为两种形式:一是弯曲半径改变,由回弹前弯曲半径r0变为回弹后r1。二是弯曲中心角变变,由回弹前弯曲中心角度0(凸模中心角度)变为回弹后工件实际中心角度12.影响回弹关键原因1)材料力学性能2)相对弯曲半径rt 3)弯曲中心角4)弯曲方法及弯曲模板料5)弯曲件形状6)模具间隙3降低回弹方法1)选择适宜弯曲材料2)改善弯曲工艺3)改善零
5、件结构设计4)改善模具结构4.回弹值确实定 因为R/t=15,属于大变形。大变形(r/tR+2t,如弯曲边高度太小,则难以形成足够弯矩。3.孔边距离假如弯曲毛坯上有预先冲制孔,为使孔型不发生改变,必需使孔置于变形区之外,即孔边距L应符合以下关系:当t=t;t=2mm,L=2t。4.形状和尺寸对称性弯曲件形状和尺寸应尽可能对称,高度也不应相差太大。五、设计方案确实定 (一)、弯曲件工艺分析 该弯曲件名为带孔四直角相反弯曲对称件,尺寸无精度要求,材料是H62,黄铜。采取复合模冲压成形,其需要经过三道工序完成:落料、复合弯曲、冲两侧孔。落料工序已经在上道工序中冲制完成。本模具是完成1个U形和2个V形
6、弯曲冲压工艺,弯曲角全部是90。 (二)、弯曲件坯料展开尺寸计算 1中性层确实定因为中性层长度在弯曲变形前后不变,其长度就是弯曲件坯料展开尺寸长度。而欲求中性层长度就必需找到其位置,用曲率半径r0表示。中性层位置和板料厚度t、弯曲半径r、变薄系数等原因相关,在实际生产中为了使用方便,通常见下面经验公式来确定中性层位置: r0=r+xtr=+式中:r r0中性层半径;r弯曲件内弯半径;有色金属弯曲90时应变中性层系数xR/t0.50.82.03.04.05.0x0.250.300.350.400.450.50从弯曲件图能够看到:圆角半径全部为r=2mm,板料厚度t=2mm,查表得x=0.31,则
7、中性层半径为:r0=r+xt=2+0.312=2.62mm 2.毛坯展开尺寸计算因为圆角半径r0.5t所以毛坯展开长度等于弯曲件直线部分长度和弯曲部分中性层展开长度总和,即 L=li+p/2x(ri+xt)=11+11+40+4+4-4+4p+8x0.31=81mm(三)、弯曲力计算和压力机选择1弯曲力计算弯曲力是指弯曲件在完成预定弯曲时所需要压力机施加压力,是设计冲压工艺过程和选择设备关键依据之一。弯曲力大小和毛坯尺寸、零件形状、材料机械性能、弯曲方法和模具结构等多个原因相关,理论分析方法极难正确计算,在实际生产中常按经验公式进行计算。1) 自由弯曲时弯曲力公式F自=CKBt2sb/r+tC
8、和弯曲形式相关系数,对于V形件C取0.6;对于U形件C取0.7;K安装系数,通常取1.3;B料宽(mm);t料厚(mm);r弯曲半径(mm);sb材料强度极限(MPa)。2) 校正弯曲公式 F校=pA p单位面积上校正力(MPa); A校正面垂直投影面积(mm2)。单位校正压力p数值材料厚度t(mm)3310铝30405060黄铜6080801001020钢801001001203) 计算 本弯曲件弯曲部分,其中两处V形弯曲,一处U形弯曲。材料H62sb=600Mpa。 V形弯曲力:Fv=0.61.310222+2600=4680N U形弯曲力:Fu=0.71.310222+2600=5460
9、N F总=2Fv+Fu=24680+5460=14820N 总弯曲力: F顶=0.5F总=7410N 校正弯曲力:查表取p=70Mpa,F校=707010=49000N 2.压力机选择型号公称压力(KN)滑块行程(mm)行程次数(/min)最大闭合高度(mm)闭合高度调整量(mm)工作台尺寸(mm)垫板尺寸(mm)模柄孔尺寸(mm)J23-3.1531.52517012025前 后160左右250厚 度30孔径110直径 25深 度40压力机选择总标准:压力机公称压力必需大于弯曲时全部工艺力之和。因为本模具是利用凹模摆动,使毛坯在压力机滑块下压时一次弯曲成形。但这类弯曲模存在一个共同弊病,这就
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