U型弯曲专业课程设计项目说明指导书.doc

冲压模具综合性设计
（经典冲裁件冲裁模设计）
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
材料成型和控制工程（模具方向），材料成型专业（塑性和塑胶方向）
指导老师
孟凡莹
学 生
李跃博
学 号

班 级
材控1002班
部 门
材料学院
单 位
陕西理工学院
完成日期
6 月

经典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：级 材控1002 班
学号：
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 MM
U型弯宽度为F= 10 MM
批量为中大批量
注：A，B，C，D，E，F值需依据学生名细表上指定数据进行填写。
设
计
内
容
1.装配图1张（A3图幅）；
2.经典零件图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

指导老师
孟凡莹
设计成绩

目 录
目录 —3—
一 冲压零件工艺性分析 —4—
二 毛坯展开长度确实定 —5—
三 弯曲力计算 —6—
四 压力机选择 —7—
五 弯曲模工作部分尺寸确实定 —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、模具保养 —18--
九、总结 —20—
十、参考资料 —22—

一 冲压零件工艺性分析
1、工序类型
依据零件结构形状及批量要求,可采取弯曲工序冲压成型，所以设计考虑弯曲工序。
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，一般弯曲就能满足要求。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，满足弯曲变形程度要求。所以，该零件满足弯曲工艺性要求，且一次成型弯曲工艺性很好，采取简单直壁校正弯曲法即可达成要求。

二 毛坯展开长度确实定
毛坯长度按零件中性层计算。两段圆弧中性层位移系数依据查《冲压模具设计手册》（表3—14）得x=0.38 ,故中性层曲率半径为：

1、 需在试模后再圆弧部分长度：

2、 垂直部分直线长度：

3、 底部直线长度为：

4、故毛坯展开长度为：

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 弯曲力计算
为了确保弯曲件在一次弯曲过程中即可得到弯曲件内形尺寸精度,故采取校正弯曲。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平面上投影面积（mm2）

对于校正弯曲，因为校正弯曲力比顶件力大得多，故通常F顶能够忽略，即F压力机≥F校，生活中为了安全取F压力机≥1.8×F校
四 压力机选择
依据冲压力要求，取压力机公称压力P=(1.1~1.3)(F校+FD)=69.1~81.6(KN)，考虑模具安装和操作，查《冲压模具设计和制造》（表1—7），可选择J23—10开式双柱可倾式压力机。
五.弯曲模工作部分尺寸确实定
1、 凸模圆角半径r T
因r/t=3/1.5=2<5~8
故r T=r=3mm

2、 凹模圆角半径rA
因凹模圆角半径大小对弯曲变形力、模具寿命、弯曲件质量全部有影响，且依据材料厚度，有t≤2mm时，rA=（3~6）t
故，

3、 凹模深度h0
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=28.5

4、 凸、凹模间隙Z
凸，凹模间隙确实定：
当t≤1.5时 z=t
当t>1.5时
式中t为材料厚度(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。凸模制造精度按IT8确定，凹模制造精度按IT9确定。其计算结果以下：
凹模尺寸 （L为双向对称偏差，板厚度公差取）

凸模尺寸

6.压力中心
因为零件对称，所以压力中心就是冲裁轮廓中心
7.凹模周界确实定
查书本P88表3-33凸模壁厚确实定和P86页表3-31螺钉孔和销钉孔及刃壁之间最小距离得悉凹模壁厚应前外扩35-45mm

六、弯曲模模架及零件设计
1、后侧导柱模架选择。

模具闭合高度和压力机闭合高度关系：Hmax-5mm≥H≥Hmin+10mm
无垫板：330-5≥H≥265+10
有垫板：235-5≥H≥170+10
依据压力机最大装模高度和凹模周界范围及模具工作稳定性，刚度等各方面原因综合考虑选择，200×125滑动导向后侧导柱模架。
2卸料方法选择
因为开模式零件大多数会留在凹模内，所以必需采取顶件装置
3其它零部件选择
模具选择选择滑动导向后侧导柱结构，可承受较大冲压力。为了提升模具寿命和工件质量。方便安装调试，该复合模采取后侧导柱导向方法。

标准模架选择依据为凹模外形尺寸，所以因首先计算凹模具周界大小。查表凹模周界大小为250mm×125mm。
闭合高度H=180mm
模具采取后侧导柱模架，查模架规格为。
上模座：250mm×125mm×40mm；
下模座：250mm×125mm×45mm；
导柱：25mm×110mm
导套：38mm×90mm×25mm
可见该模具闭合高度小于所选压力机J23-10最大装模高度，能够使用
开式曲柄压力机J23-40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370mm
2、其它零件结构。
顶板：顶件板尺寸和凹模孔相配合，平面尺寸和凹模内形尺寸相同。材料选择45钢，热处理43~48HRC。
模柄：模具采取材料为Q235
销钉：模具销钉选择柱销GB/T 119.1，依据设备尺寸分为：10×80，
10×50。材料选择35钢，热处理28~38HRC。不经表面处理圆柱销。
螺钉：模具采取圆柱头内六角螺钉GB/T 70.1，依据尺寸分为：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-
挡料销：选择45#钢。A8.GB/T7649.10-
导料销：选择45#钢。A8.GB/T7647.1-.
上模座：模具上模座选择后侧导柱上模座，依据凹模边界L=250mm，B=160mm，查表可得，材料为HT200后侧导柱上模座：
上模座 250×125×40 GB/T28855.5-1990 HT200
下模座：模具下模座选择后侧导柱下模座，凹模边界L=250，B=160，查表得，材料为HT200后侧导柱下模座：
下模座 250×125×45
GB/T28855.6-1990 HT200
凸模：凸模结构形式及尺寸以下图所表示，材料用T10A。

/

凹模：凹模结构形式及尺寸以下图所表示，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、模具上机前检验及保养: 1.按模具冲剪力大小,正确使用足够吨位冲床.(通常机床吨位必需大于模具冲剪力) 2.在模具上机前,必需检验调整模具冲箭刃口间隙,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.架模前要对模具上下表面进行清洁,确保模具安装面和冲床工作台面压伤及模具在生产中上下安装面平行度. 4冲床工作台面和滑块底面必需平行,平行度偏差应小于0.03 5.模具架好后将模具打开,将模具各部分清檫洁净,尤其是导向机构,对于

表面件(外观件)模具其型面清檫洁净,以
确保制件质量.对模具各滑动部位进行润
滑和模具各部位检验,尤其是安全件(如冲孔废料孔等). 6.冲出样品后,须立即确定是否和产品规格相符. 二、生产中保养: 1. 模具使用时,导柱和导套要定时加润滑油. 2. 在生产中定时对模具对应部位和刃口上应数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，应立即出处理滞留物和定时清理废料，生产结束后要对模具进行全方面检验、全方面清檫，确保模具清洁度。 三、使用后模具保养： 1. 模具长时间使用后必需磨刃口，研磨后刃口面必需进行退磁，不能带有磁性，不然易发生堵料。 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。采取措施就是更换，在更换过程中一定要注意弹簧规格和型号，弹簧规格和型号经过颜色、外径和长度三项

来确定，只有在三项全部相同情况下才能够更换。 3. 模具使用过程中冲头易出现折
断、弯曲和啃坏现象，冲套通常全部是啃坏
。冲头和冲套损坏通常全部用相同规格零件进行更换。冲头参数关键有工作部分尺寸、安装部分尺寸、长度尺寸等。 4. 紧固零件，检验紧固零件是否松动、损坏现象，采取措施是找相同规格零件进行更换。 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。保养时检验各部位配件关系及有没有损坏，对损坏部分进行修复，气动顶料检验有没有漏气现象，并对具体情况采取方法。如气管损坏进行更换

九、总 结
老师叫我们做课程设计时候大家全部不明白，大家全部在说明明下一学期要做课程设计为何想在还要做一个课程设计。真正去做了以后才明白，原来老师目标是让我们

练练手让我们提前感受一下课程设计过程。课程设计即使没毕业设计要求高不过设计步骤方法基础雷同，经过这几周设计过程我才真正知道原来我们学知识还不足以做好设计，要查看很多专业资料我们制图水平远远没达成做设计要求还需磨炼。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，其中包含：设计时要要个按摄影关设计要求，要以最简单方法，最少投入设计出符合要求模具。在这次设计中感谢孟老师对我们严格要求，感谢同学为我解答疑问，我们要以严谨态度对待设计。
十、参考文件
[1] 翁其金、徐新成主编.冲压工艺及冲模设计.北京：机械工业出版社，6月.

[2] 邓明主编.实用模具设计简明手册.北京:北京理工大学出版社,1月.
[3] 王立人，张辉主编.冲压模设计指导.北京:北京理工大学出版社,8月.

[4]：塑性成形工艺和模具设计。高锦张主编，第二版 机械工业出版社。.7
[5]：冲压模具设计手册。马朝兴主编 化学工业出版社出版
[6]模具结构图解。浦学西主编 中国劳动社会保障出版社