四角形件弯曲模的设计.pdf

题目：四角形件弯曲模的设计摘要金属材料被弯成一定形状和角度的零件的成形方法称为弯曲。弯曲是冲 压生产中应用广泛的一种工艺，可用于制造大型结构零件，如飞机机翼、汽 车大梁等，也可用于生产中小型机器及电子仪器仪表零件，如钱链、点子元 器件等。根据弯曲件的不同要求和生产批量的大小，有各种不同的弯曲方法。最常用的是以弯曲模具在通用压力机上进行压弯，此外也有在折弯机、滚弯 机、拉弯机上进行的折弯、滚弯、及拉弯。关键词计算，公式，Auto CAD,Creo三维绘图，一次成型1/40引言模具是大批量生产同形产品的工具，是工业生产的主要工艺装备。模具 工业是国民经济的基础工业。模具工业是国民经济的基础工业模具工业是衡 量一个国家工业水平的重要标志模具工业是技术转化成果的基础目前，工业生产中普遍采用模具成形工艺方法，以提高产品的生产率和 质量。一般压力机加工，一台普通压力机每分钟可以生产零件几件到几百件,高速压力机的生产效率已达到每分钟数百件甚至上千件。显而易见，模具作 为一种专用的工艺装备，在生产中的决定性作用和重要地位逐渐为人们所共 识。改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增 长。近年来，模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展，模具工业企业 的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独 资和私营也得到了快速发展。近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资 力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二 维CAD,并陆续开始使用UG、Pro/Engineer.I-DEAS.Eucl id-IS等国际通用软 件。虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展，但许多方面 与工业发达国家相比仍有较大的差距。例如，精密加工设备在模具加工设备 中的比重比较低；CAD/CAE/CAM技术的普及率不高；许多先进的模具技术应 用不够广泛等等，致使相当一部分大型、精密、复杂和长寿命模具依赖进口。导柱式冲裁模的导向比导板模的准确可靠，并能保证冲裁间隙的均匀，冲 裁的工件精度较高、模具使用寿命长，而且在冲床上安装使用方便，因此导 柱式冲裁模是应用最广泛的一种冲模，适合大批量生产。尤其是在我国加入 WTO之后，在全球化经济竞争的市场的环境下，为生产符合“交货期短”、“精 度高”、“质量好”、“价格低”等要求服务的模具产品，研究、开发、改进模 具生产设备与模具设计方式更具有深远的现实意义和紧迫性。2/40在设计的过程中，将有一定的困难，但有指导老师的悉心指导和自己的 努力，相信会完满的完成毕业设计任务。由于学生水平有限，而且缺乏经验,设计中难免有不妥之处，肯请各位老师指正。四角形件弯曲模一、设计课题零件名称：支架 原始资料：如图所示 生产批量：大批量 材料：08F钢 厚度：1mm产品零件图3/40三维零件图1-2二、弯曲件工艺分析(一)、材料选择我选择的是08F钢，因为我设计的零件带有弯曲的支架类零件，而08F 钢的塑性很好，主要用来制造冷冲压件，弯曲件，易于轧成薄板、薄带、冷 变形材，冷拉钢丝。用于冲压件，压延机，各类不承受载荷的覆盖件，渗碳、渗氮，制作各类套筒、靠模、支架。1、08F的力学性能：抗拉强度：ab(MPa):295(300)屈服强度：as(MPa):175(180)伸长率65(%):35断面收缩率。(%):60硬度：未热处理131HB4/402、08F钢热处理选择：正火930正火推荐保温保温时间430min,空冷；淬火保温时间430min,70.80和85钢油冷，其余钢水冷；回火保温时间l h。（二）、结构分析该工件结构简单，形状对称，适合弯曲。只要注意中心孔05有尺寸公差 和位置公差的要求外，工件中对有标有尺寸精度的尺寸按照零件图的精度进 行设计，对其他未标尺寸按一般精度设计。在弯曲时应有一定的凸凹模间隙，工件中对有标有尺寸精度的尺寸按照零件图的精度进行设计，对其他未标尺 寸按一般精度设计，即按国际对非圆形工件精度等级去IT14级设计，对圆形 工件精度等级取IT10级设计，尺寸精度较低，普通弯曲就能满足要求。工件弯曲半径为2mm,08F可以允许的最小弯曲半径可查表格2-1（压 弯线与材料垂直），查表得到rmin=0.2t=0.2mm,而零件的弯曲半径 r=2mmr+2t工件的弯曲直边 高度h-r=16-2-2=14mm,远大于2t,因此可以弯曲成功。该工件是一个弯曲角 度为90。的四角弯曲件，所有尺寸精度均未标注公差，而当r/t5时，可以不 考虑圆角半径的回弹，所以该工件符合普通弯曲的经济精度要求。表格2-1 08F最小弯曲半径材料退火状态冷作硬化状态05,08F弯曲线的方向垂直纤维平行纤维垂直纤维平行纤维Ot0.3t0.2t0.5t（三）、弯曲件回弹值的确定1、回弹值计算影响回弹的因素很多，如材料的力学性能，工件的相对弯曲半径r/t,弯 曲中心角的大小，弯曲工件的形状，弯曲方式，模具间隙等，因此很难用精ea e=-A Wo确的计算方法得出回弹值的大小，一般是按表格或图表查出经验数值，或按 计算法求出回弹角后，再在生产实践中试模修正。08F钢屈服强度为：180MPA 属中强度钢。当弯曲件的相对半径r/t5-8时，属于小半径弯曲。当弯曲角度 不是90时，其回弹角的计算公式：，弯曲的回弹值：a=l。2、减少回弹的措施在模具结构上采取措施，使校正力集中于弯角处，迫使弯曲处内层的金 属产生切向拉伸应变，以达到克服和减少回弹的目的。3、弯曲件中孔的位置检验本设计采用先冲孔落料然后再弯曲的步骤，必须验证孔的位置是否合理,是否会影响到弯曲，这与S孔壁到弯曲变得最小距离和t料厚有关。当tt+r=4.5l+2.5经验证这种工步安排不会因先冲孔落料而对弯曲造成影响，比较合理。（四）、工艺方案的确定根据制件工艺性分析，其基本工序有落料、冲孔和弯曲三种。按其先后 顺序组合，可得如下方案1、落料一冲孔一弯曲 单工序模分别完成落料，冲孔，弯曲2、冲孔一落料一弯曲 简单级进模完成冲孔落料，单工序模完成弯曲方案1属于单工序冲压。模具结构简单，但需要三道工序、三副模具，由于此制件生产批量较大，尺寸较小，这种方案生产率低，操作不安全，零 件精度较差，在生产批量较大的情况下不适用。方案2属于简单级进模冲压然后再弯曲。需要两道工序、两幅模具，冲 压件的形位精度和尺寸精度易保证，且生产效率高。尽管模具结构较方案一 复杂，但由于零件的几何形状较简单（只有单个冲孔，结构对称），模具制造 并不困难，冲裁件内外所能达到的经济精度为IT14.将以上精度与零件简图 中所标注的尺寸公差相比较，可认为该零件的精度要求能够在冲裁加工中得6/40到保证.其它尺寸标注、生产批量等情况，也均符合冲裁的工艺要求。所以 选择方案2。三、冲孔落料工艺设计与计算(一)、计算毛胚尺寸相对弯曲半径为r/t=?/l=20.5式中 r一一弯曲半径(mm)t-料厚(mm)可见，制件属于圆角半径较大的弯曲件，应先求弯曲变形区中性层曲率 半径r(mm)。由查书可以得到中性层的位置计算公式ro=R+Xt式中 x一一由实验测定的应变中性层位移系数。表格3-1中心层位置因素X与r/t比值关系r/t0.70.811.21.522.53X0.270.30.320.330.360.380.40.42由表格3-1应变中性层位移系数X值，查出X=0.38ro=(2+0.38X2)=2.76mm因为圆角半径较大(r0.5t)的弯曲件毛坯长度计算公式L=Ll+L2+TTa/180*(r+xt)式中 L毛坯展开总长度7/40a一一弯曲中心角x一一中心层位移系数，见表3-1 根据图3-2得到因为L1二L5 L2=L4得到：L=2(L1+L2)+L3+4Ha/180*(r+xt)查表3-2得到,当r/t=2时x=0.38L=2x(5+10)+10+4*n90/180 x(2+0.38xl)L=40+14.954=54.954 55mm(二)、画排样图零件图3-2展开毛胚图毛胚图3-3三维毛胚图3-31冲裁件在板料上的布置叫排样。它是制定冲压工艺不可缺少的内容，直 接影响着材料的利用率、冲模结构、制件质量和生产率等，条料冲裁时所产 生的废料分为两种情况：8/401、工艺废料：工件之间和工件与条料边缘之间存在的搭边，定位需要切 去的料边，与定位孔不可避免的料头和料尾废料。2、结构废料：由于工件结构的需要，如工件内孔的存在而产生的废料。合理排样并充分利用材料具有重大意义。分析零件的形状特点及精度要 求，考虑采用采用直排有废料排样方式。相邻冲裁件间的余料或冲裁件与条料边缘间的余料称为搭边。搭边用以 防止送料发生偏差时，冲出残缺的废品。由表3-4可查得冲裁时的搭边值表格3-4普通冲裁搭边值 普通冲裁搭边值注：1、L50100,搭边取小值；L100200时，搭边取中间值；L200300时,条料 厚度t圆形冲件或带弧形的冲件 r2t(图 A、B)L50（图 C、D）弹压卸料冲 模固定卸料冲 模弹压卸料冲模固定卸料冲模aalaalaala或alW0.2511.21.21.51.5-2.51.8-2.62.23.20.510.810.811.52.51.82.61.52.511.511.311.21.82.82.23.21.8-2.81.521.21.51.21.5232.43.42322.51.51.91.51.82.2-3.22.73.72.23.22.531.82.21.822.53.5342.53.5搭边取大值；根据材料t=l和L=54.954mm得到,a取1.8,ax取2.2本设计中采用侧刃定距的模具，故按下式计算：条料宽度 B=(Dmax+2a+nb).A9/40导料板间的距离 A=B+Z=Dmax+2a+nb+Z表格3-5查表3-5得到：剪切条料宽度公差=0.5mm。表格3-6查表3-6得到：条料与导料板之间的间隙Z=0.5mm更具以上信息得出：条料宽度：B=(Dmax+2a1+nb)0.A=(54.954+2x2.2+2x1.5)005;62.354q5导料板间的距离：A=B+Z=62.354%,5+O.5=62.854o.o.5步距：S=12+1.8=13.8mm根据尺寸可以画出排样图10/40a NHWs6s38TI=S排样图3-7三维排样图3-71选板材规格为1200mmX600mmXl mm,每块可剪600mmX55mm（三）、材料利用率计算计算冲裁件的面积AA=54.954xl 2-nr2A=659.448-19.635=639.813mm2材料利用率通用计算公式：r）=A0/AX100%式中 Ao 一一得到制件的总面积（mm?）A 一一个步距的条料面积（SXB）（mm?）得 0=639.813/（13.8x62.354）xl00%=74.35%（四）、冲压力计算1、冲裁力F 冲=116b 或 F 冲二KLtc。式中 K一一系数，K=1.3L-冲裁周边长度（mm）To材料的抗剪强度（MPa）6b-材料的抗拉强度（MPa）得 6b=2295（MPa）（为方便计算，取 300（MPa）F 冲=54.954x1x300=16486N根据查表可得到K卸，K推，K顶数据料厚K卸K推K顶0.10.065-0.0750.10.140.10.50.045-0.0550.0630.08钢0.52.50.04-0.050.0550.062.56.50.03-0.040.0450.056.50.02-0.030.0250.03表3-8卸料力、推件力和顶件力系数2、卸料力尸卸=K卸尸查表3-8得到,K卸取0.04即F 卸=0.04xl 6486N=659.44N3、顶出力尸顶=K顶尸查表3-8得到，K顶取0.06即F 卸=0.06xl 6486N=989.16N4、选择冲床时的总冲压力F（=F 冲+F 卸+F 顶=16486N+659.44N+989.16N=18134.6N（五）、冲压设备规格的选择在冲压设备的类型选定之后，应该进一步根据冲压件的大小、模具的尺 寸和冲压力来确定设备的规格。1、所选压力机的公称压力必须大于冲压所需的总冲压力，即：品机,心2、压力机的行程大小要适当。由于压力机的行程影响到模具的张开高度,因此对于冲裁、弯曲等模具，其行程不宜过大，以免发生凸模与导板分离（导 模板）或滚珠导向装置脱开的不良后果。对于拉深模，压力机的行程至少应 大于成品零件高度的两倍以上，以保证毛坯的放进和成形零件的取出。3、所选压力机的闭合高度应与冲模的闭合高度相适应。即满足：冲模的 闭合高度介于压力机的最大闭合高度和最小闭合高度之间的要求。4、压力机工作台面的尺寸必须大于模具下模座的外形尺寸，并还要留有 安装固定的余地。但在过大的工作台面上安装过小尺寸的冲模时，对工作台 的受力条件也是不利的。在实际生产中，为了防止设备的超载，可按F（1.61.8）F来估算压力机 的公称压力F。可选取开式双柱可倾压力机，规格见表3-9表3-9开式双柱可倾压力机（部分）主要技术规格型号J23-10J23-16J23-25J23-40公称压力/kN100160250400滑块行程/mm455565100滑块行程次数/（次/mm）14512010545最大闭合高度/nmi180220270330最大装模高度/nrn145180220265连杆调节长度/nrn35455565滑块中心线至床身距离/mm130160200250床身两立柱间距离/mm180220270340工件台尺寸/mm前后240300370460左右370450560700垫板尺寸/mm厚度35405065孔径170210200220模柄孔尺寸/mm直径30404050深度55606070最大倾斜角度（）35353030电动机功率/Kn1.101.502.205.5机床外形尺寸/mm前后895113013351685左右65192111121325高度1673189021202470机床总质量/施57610551780354014/40参照表3-9,选用公称压力为100 KN的压力机，其型号为J23-10。该压力 机与模具设计的有关参数为：公称压力：100KNo滑块行程：45mm。最大闭合高度：180mm。最大装模高度：145mm。工作台尺寸：240 x370mm。模柄孔尺寸：0 30mm x 55mm。最大倾斜角度：30（六）、压力中心计算为了保证压力机和模具正常地工作必须使冲模的压力中心与压力机滑块 中心线相重合。否则在冲压时会使冲模与压力机滑块歪斜，引起凸、凹模间 隙不均匀和导向零件加速磨损，造成刃口和其它零件的损坏，甚至还会引起 压力机导轨磨损，影响压力机精度。因冲裁件尺寸较小形状简单而对称，冲裁力不大，其冲裁时的压力中心 与工件的中心重合，且选用了双柱导柱式模架，由于该零件弯曲、落料、冲 孔均为轴对称形状，压力中心是在模架的中心，不会超出模柄端面之外，因 此不必详细的计算压力中心的位置（七）、导向装置的种类及标准的确定模具中导向副的作用是保证上模相对于下模有一定位置关系，分为滑动 导向副和滚动导向副两类。滑动导向副由导柱，导套组成，在中、小型模具中应用广泛。滚动导向副由导柱、导套和钢球保持圈组成，适于要求精度高寿命长的 模具，如高速冲裁模、精密冲裁模、硬质合金冲裁模等。由于滚动导向副与滑动导向副相比，在滚动式导套、导柱间多了一层装 在保持圈内的钢球作为滚动体，使原来的滑动磨擦变为滚动磨擦，磨擦系数 小，提高模具导向副的使用寿命，但是滚动导向副的价格高，对于大批量生 产的支架来说，滑动导向副就能满足生产要求，与滚动导向副相比，成本低。因此，采用滑动导向副。具体选用对角导柱模架根据表格选取所需要的：1-1.模鹿：2一下模座：3号柱：4-牙套凹模周闭台高度零件号、名称及标准编号界（参考，123416/40H上模座 GB/T285 5.1下模座 GB/T285 5.2导柱GB/T2361.1GB/T2861.3敢&LB最大111111小10011563X5 0X2063X5 0X9090606011012525100100X18X 1811013063X5 0X100100656512011063 X oOX2530161101811016X2318X2310011563X63XX90X90X60X606311012563 63 X 2025100100X 18X 1811013063X63X100100656512014063X63X2530110110X23X2311013080X63X10010065656313015080X 63X2530120120X23X23120145S0X63X110110707011016580X63X3010181302013018X2820X28110130100X63X100X63XX100X100X65X651001301502530120120X23X23120145100X63X100 X 63X11011070701101653010130130X28X28根吉我q格选择L=80 B=63型7 GB/T285511013080 X 63 10010065656313015080 63X2530120120X23X23（八）、凸模与凹模刃口尺寸计算冲裁件的尺寸精度取决于凸模与凹模的刃口部分的尺寸。冲裁的合理问 隙也要靠凸模与凹模刃口部分的尺寸来实现和保证.所以正确的确定刃口部分 尺寸是相当重要的。在决定模具刃口尺寸及制造公差时，需考虑下述原则：（1）、落料件的尺寸取决于凹模尺寸，冲孔件的尺寸取决于凸模尺寸。因此，设计落料模时，以凹模为基准，间隙取在凸模上；设计冲孔模时，以 凸模为基准，间隙取在凹模上。（2）、考虑到冲裁时凸、凹模的磨损，在设计凸凹模刃口尺寸时，对基 准件刃口尺寸在磨损后增大的，其刃口的公称尺寸应取工件尺寸公差范围内 较小的数值；对基准件刃口尺寸在磨损后减小的，其刃口的公称尺寸应取工 件尺寸公差范围内较大的数值。这样在凸、凹模磨损到一定程度的情况下，仍能冲出合格的零件。17/40（3）、在确定模具刃口制造公差时，要既能保证工件的精度要求，又能 保证有合理的间隙数值。1、冲裁间隙的选用冲裁间隙是指冲裁模中凸凹模刃口部分尺寸之差，其双面间隙用Z表示。Z二D凹-D凸式中Z一一双面间隙。D凹-凹模刃口尺寸。D凸凸模刃口尺寸。当冲裁间隙过下来时，虽然毛刺很浅，光亮带面积较大，断面质量较高,当过小的间隙将增大冲裁力和退料力，加快模具的磨损，降低模具寿命。而 冲裁间隙过大时，会产生很深的毛刺，断面锥度大、粗糙，严重时还会使冲 裁件产生弯曲变形。实践证明，冲裁模的间隙在一个适当的范围内可得到合 格的冲裁件，并使冲裁力降低，延长模具的使用寿命。这一间隙范围称为冲 裁的合理间隙。合理间隙的最大值称为最大合理间隙间隙，用Zmax表示，其 最小值用Zmin表示。合理间隙的取值与诸多因素有关，其中最主要的是材料的 力学性能和板料厚度。考虑到模具在使用过程中的磨损使间隙增大，故设计 与制造新模具时先采用最小合理间隙值Zmin。确定合理间隙的方法有经验确定 法和查表法。根据表格3-10得到冲裁模初始双面间隙的经验数据。18/40冲裁横初始双面向式：=次）（隼位；）摩隔 10.WMft.QBSA.B316Mn15 065 MhJJJJ饰30小间n03oott0(M000600M30(M0000Mo0600720O80073O(MS00720XM30m070092DOMotmOOM00920D64otw080104o(m0104oon01(MOOMoonQ90126009001360090(MX0090013610011010001400)000100900136130IS001X2om01330IZ0150201TOOM)017002X175”300.2300330oao03X10ojeo0X003300160110380D加D0ao0400150 5000 3%03400330OMO2750X00430060OtiQ06003。OMO04WQg04800幽35old05 80OT03S)ono4008200楸09X0拗ono4510000680OM)O78DIDO0 7W1 tooQ顺112060140DMixn11401JOO65094)1300so1X013DS：I WRRS-右HIDIMS时，噌强取0。帆的2SNt-为面*理表格3-10冲裁模初始双面间隙厚度 t=l mm,查表 3-10 可得到 Zmin=0.100,Zmax=0.1402、落料刃口尺寸计算表格3-11规则形状（圆形、方形件）冲裁时凸模、凹模的制造公差基本尺寸凸模公差6凸凹模公差b凹18-300.0200.02530-800.0200.030工件尺寸54.954 nrn的凸凹模制造公差由表格3-11查得6凸=0.02 mm,6凹=0.03 mmo由于 b 凸+6凹=0.02+0.03=0.05 Zmax-Zmin=0.14-0.10=0.04 mm,故采用凸模 与凹模配合加工方法。磨损系数由表格3-12查得X=0.5,口凹=（D-xA）/表格3-12磨损系数x19/40材料厚度 t/mm非圆形X值 圆形X值0.50.75工件公差/mm10.161-20.20240.24其中 D凹一一落料凹模基本尺寸(mm)D凸落料凸模基本尺寸(廊)一一工件制造公差(nrni)X磨损系数得到D 凹=(Dmax-xA)。+6 凹=(54.954-0.5 x 0.2)o+0 03=54.944 o+0 03mmD 凸二(Dmax-xA-Zmin)，6 凸=(54.954-0.5 x 0.2-0.10)0.0.02=54.844 0.0.02 mm3、冲孔刃口尺寸计算对于孔0 5的凸凹模制造公差由表2-11查得&凸=5凹=0.02 mmo5 凸+b 凹=0.02+0.02=0.04Zmax-Zmin=0.14-0.10=0.04 mm,采用凸模与凹模配合加工方法。磨损系数由表格2-12查得X=0.75,1凸=(d+x A)工其中 d凸冲孔凸模基本尺寸(丽)d凹一一冲孔凹模基本尺寸(丽)一一工件制造公差(加)X磨损系数则|凸=(dmm+x A)与凸=(5+0.75 X 0.2)(。02=5.15：02 mmd 凹二(dmin+xA+Zmin)。十 凹二(5+0.75 x 0.2+0.1)二5.25；3 mm20/40四、凸模，凹模示意图与总装配图（一）、冲孔凸模与凹模示意图如图 4-1,4-114-11三维冲孔凸凹模21/40（二）、落料凸模与凹模示意图如图 4-2,4-214-2落料凸凹模4-21三维落料凸凹模22/40（四）、冲孔落料简单级进模总装配图 如图4-4左视图俯视图图4-4简单级进模三视图1.上模座2.垫片3.凸模固定板4.落料凸模5.导板6.凹模7.下模座8.冲孔凸模9.导柱10.导套11.模柄12.落料刃口13.挡料销14.导料板15.侧刃16.冲孔刃口 17.圆柱销钉24/40五、弯曲件工艺设计与计算(一)、弯曲工件的毛坯尺寸计算相对弯曲半径为r/t=?/l=20.5式中 一一弯曲半径(mm)t-料厚(mm)可见，制件属于圆角半径较大的弯曲件，应先求弯曲变形区中性层曲率 半径r(mm)。由查书可以得到中性层的位置计算公式ro=R+Xt式中 x一一由实验测定的应变中性层位移系数。表格5-1中心层位置因素X与r/t比值关系由表3-1应变中性层位移系数X值，查出X=0.38ro=(2+0.38X2)=2.76mmr/t0.70.811.21.522.53X0.270.30.320.330.360.380.40.42因为圆角半径较大(rO.5t)的弯曲件毛坯长度计算公式 L=Ll+L2+TTa/180*(r+xt)式中 L毛坯展开总长度a一一弯曲中心角 x一一中心层位移系数，见表5-1 根据图5-2得到因为L1二L5 L2二L4得到：L=2(L1+L2)+L3+4Ha/180*(r+xt)查表3-2得到,当r/t=2时x=0.38L=2x(5+10)+10+4*h90/180 x(2+0.38x1)L=40+14.954=54.954 55mm零件图5-2（二）、弯曲力的计算弯曲力是指工件完成预定弯曲时需要压力机所施加的压力，是选择压力 机和设计模具的重要依据之一。弯曲力受材料力学性能，零件形状与尺寸，弯曲方式，模具结构形状与 尺寸等多种因素的影响，很难用理论分析方法进行准确计算。因此，在生产中均采用经验公式估算弯曲力。1、自由弯曲力按冲压工艺及模具结构书中公式计算F 自=0.71295Mpa,1-33-103-10铝10-1530 4050 6025-35钢100200120150黄铜15-2060-8080-100钛 合 金(BTi)(BT3)160180160200180-2102002601020钢20 3080100100120F 校二人4=（54.954xl 2-nr2）x20=639.813x20=12796.26N3、顶件力或压料力若弯曲模设有顶件装置或压料装置，其顶件力（或压料力&）可近似取 自由弯曲力的30%80%。即：fd=（0.3 0.8）耳1 取 0.3Fd=0.3x5401.214N=1620.364N4、压力机公称压力的确定自由弯曲时压力机的压力必须大于自由弯曲力；校正弯曲时压力机的压 力必须大于自由弯曲力和校正弯曲力之和。但有时校正弯曲力比自由弯曲力 大得多，故自由弯曲力可忽略不计因此，选择压力机时按校正力F校选取即可。F 机F 校+F 自12796.26N+5401.214N=18197.474可选取开式双柱可倾压力机，规格见表格5-4表格5-4开式双柱可倾压力机（部分）主要技术规格型号J23-10J23-16J23-25J23-40公称压力/kN100160250400滑块行程/mm455565100滑块行程次数/（次/mm）14512010545最大闭合高度/mm180220270330最大装模高度/mm14518022026527/40连杆调节长度/nmi35455565滑块中心线至床身距离/mm130160200250床身两立柱间距离/mm180220270340工件台尺寸/mm前后240300370460左右370450560700垫板尺寸/mm厚度35405065孔径170210200220模柄孔尺寸/mm直径30404050深度55606070最大倾斜角度（）35353030电动机功率/Kn1.101.502.205.5机床外形尺寸/mm前后895113013351685左右65192111121325高度1673189021202470机床总质量/勺576105517803540参照表5-4,选用公称压力为100 KN的压力机，其型号为J23-10。该压力 机与模具设计的有关参数为：公称压力：l OOKNo滑块行程：45mm。最大闭合高度：180mm。最大装模高度：145mm。工作台尺寸:240 x 370mmo模柄孔尺寸：0 30mm x 55mm。最大倾斜角度：3028/40（三）、弯曲模工作部分尺寸的设计1、凸模圆角半径当工件的相对弯曲半径T/%较小时，凸模圆角半径等于工件的弯曲半径 1,但不应小于表格5-5所列的最小弯曲半径值rmin。若r/t小于最小相对弯 曲半径，则可以先弯成较大的圆角半径，然后再采用整形工序进行整形。当弯曲件的相对弯曲半径较大时（r/r 10）,则凸模圆角半径应根 据回弹加以修正。表格5-5 08F板料最小弯曲半径材料退火状态冷作硬化状态05,08F弯曲线的方向垂直纤维平行纤维垂直纤维平行纤维Ot0.3t0.2t0.5t查表5-5可得到最小弯曲半径rmin=0.2t=0.2mm,而零件的弯曲半径 r=2mmr+2t工件的弯曲直边 高度h-r=16-2-2=14mm,远大于2t,因此可以弯曲成功。该工件是一个弯曲角 度为90。的四角弯曲件，所有尺寸精度均未标注公差，而当r/t 4mm 时 rA=2t29/40凹模圆角半径与凹模深度的对应关系（单位：mm）根据材料厚度t=l mm选择公式：=（36）,取4即ra=4料厚/0.50.5 2.02.04.04.07.0边长L1,凹1凹1/凹1凹106310310420820831241552583512415520630105015520625835127520625830104015100301035125020150351240156525200451555203、凹模深度凹模的工件深度将决定板料的进模深度，对于常见的弯曲件，弯曲时不 需全部直边进入凹模内。只有当直边长度较小且尺寸精度要求高时，才使直 边全部进入凹模内，凹模深度过大，不仅增加模具的消耗，而且将增加压力 机的工作进程，使最大弯曲力提前出现。中小型弯曲件通常都使用模具在机 械压力机上进行加工，最大弯曲力提前出现，对压力机是很不利的。凹模深 度过小，可能造成弯曲件直边不平直，降低其精度。因此，凹模深度要适当。图5-6弯曲模的结构尺寸30/40弯曲U形件时，若弯边高度不大，或要求两边平直，则凹模深度应大于 零件高度，如图5-6所示，图中m值见表格5-7。而对平直度要求不高时，可 采用图5-6所示凹模形式。凹模深度仇值见表格5-8。表格5-7弯曲U形件凹模的m值材料厚度Z/mm112233445566-7788-10m3456810152025根据表格5-7得到M=3mm表格5-8弯曲U形件的凹模深度A。根据表格5-8得至！0=25mm弯曲件边长Z/mm材料厚度mm1-22-44-66-10250152025303550-75202530354075-1002530354045100-1503035404550150-20040455565654、弯曲模凸凹模间隙计算弯曲几形时，必须选择适当的凸凹模间隙。间隙过大,会造成U形件两 边不半径，上宽下窄,降底工件的尺寸精度，间隙过小,使弯曲力增大，直边壁厚 变薄，容易擦伤工作表面，加速凹模的磨损，降低凹模使用寿命，弯曲凸、凹模间 隙是指单边间隙。为了能顺利地进行弯曲，间隙值应梢大于板料的厚度。同 时应考虑下列因素的影响，弯曲件宽度较大时，受模具制造与装配误差的影 响，将加大间隙的不均匀程度，因此间隙值应取大些。宽度较小时间隙值可 以取小些，硬材料则应取大些，弯曲件相对弯曲半径r/t较小时可以取大些。此外还应考虑弯曲件尺寸精度和板料厚度偏差的影响于U形件的弯曲，则必须选择适当的间隙，间隙的大小对零件的质量和 弯曲力都有很大的影响。间隙越小，则弯曲力越大；间隙过小，会使零件边 部壁厚减薄，降低模具寿命。间隙过大，则回弹大，降低工件的精度。U形件弯曲模的凸、凹模单边间隙一般可按下式计算：Z/2=，max+Ct=%+Ct式中 7.12一一弯曲模凸、凹模单边间隙。t 工件材料厚度。材料厚度正偏差。C一一间隙系数，可查表格5-9。当工件精度要求较高时，其间隙值应适当缩小，取Z/2=t。弯曲件弯曲件宽度6W2”弯曲件宽度身度料厚度mmH/mm0.50.6-22.1-44.1-50.50.6-22.1-44.17.57.6-12100.050.050.04-0.100.100.08-200.050.050.040.030.100.100.080.060.06350.070.050.040.030.150.100.080.060.06500.100.070.050.040.200.150.100.060.06700.100.070.050.050.200.150.100.100.08100-0.070.050.05-0.150.100.100.08150-0.100.070.05-0.200.150.100.10200-0.100.070.07-0.200.150.150.10表格5-9U形件弯曲模凸、凹模的间隙系数C值按照表格5-9得到C=0.10,Z=tmax+Ct=t+Ct=l+0.5+0.1 x 1=1.6取单边间隙为1.6mm 式中：tmax-板料最大厚度5、弯曲模凸凹模间隙计算凸模、凹模的工作尺寸计算与弯曲件的标注尺寸有关。其原则是:当弯曲 件标注的是外形尺寸时，以凹模为设计基准件，间隙取在凸模上；当弯曲件 标注的是内形尺寸时，选择凸模为设计基准件，间隙取在凹模上。因零件外 形有尺寸要求弯曲模凸、凹模宽度尺寸的计算与工件尺寸的标注有关。1、工件标注外形尺寸时，应以凹模为基准件，间隙取在凸模上。工件为双向偏差（图5-10a）,凹模尺寸：Lh=（Lmax-0.5A）产凹凸模尺寸：L凸二（L凹-Z）二凸工件为单向偏差（图5-10b）,凹模尺寸：L凹二（Lmax-0.75A）产凹凸模尺寸：L凸二（L凹-Z）晨凸2、工件标注内形尺寸时，应以凸模为基准件，间隙取在凹模上。工件为双向偏差（图5-l Oc）,凸模尺寸：L 凸二（Lmjn+0.5A）-8 凸凹模尺寸：1_凹=（L凸+Z）。+5凹工件为单向偏差（图5-10d）,凸模尺寸：1.凸二（Lmin+0.75A）凸凹模尺寸：L凹=（L凸+Z）凹式中 L凹一一弯曲件凹模的宽度尺寸。L凸一一弯曲件凸模的宽度尺寸。Lmax-弯曲件宽度的最大尺寸。Lmin-弯曲件宽度的最小尺寸。Z一一弯曲件的双面间隙。查表得到5-11得到弯曲件宽度的尺寸公差。查表得到5-12得到6凹、b凸一一凸、凹模的制造公差，可采用IT7叶T9级精度，一 般取凸模的精度比凹模精度高一级。可以根据表格5-13来选取查表 5-11 可以得到:Zmin=0.100,Zmax=0.140查表5-12可以得到：A=0.2查表5-表可以得到:&凹=0.18,b凸=0.27根据零件图1-1工件标注是外形尺寸，选择工件为单向偏差（图5-10b）,凹模尺寸：L凹二（Lmax-0.75A）产凹L 凹二（16-0.75x0.2）o+o-18=15.85o+0-18凸模尺寸：/=（L凹-Z）晨凸L 凸二(15.85-0.1)0_o.27=15.750_o.27图5-10弯曲件的标注及模具尺寸表格5-11冲裁模初始双面间隙冲裁模初始双面向式：=次）（单位；”）W41 ROf.10.09Mft.QBSA.B316Mli306MnJJJJyJ饰30小V050060oo00600(M00(M0ooc00000600720CM800730(M800720XM5o(m070092DOM0092OOM00920064aon08OKMoffnOKMom0104OOMoonQ9ont009001360090OJM009001361001CDIOO014001000!40D90012612018001X2OIW013301201502l01TO034001X102X)175om023003X033020036001600J0160M0380D22O040002004n350 5 000 3$80340038003402750X004300600 4X06003D064)D4WQM0480OttO35OKI05 800珈0380ono40R60楸09XO拗ono4510000函OM)0780IDO12S00 7S01 100Q99Q13X60140OM)ixn1141J6509401300so1X0i6tnS：I冲R皮：1-右检毒微经时，间隙取0BIR的25NX 为,面值理表格5-12弯曲件宽度的尺寸公差材料厚度 t/mm非圆形x值 圆形x值0.50.75工件公差/mm10.16120.20240.2434/40表格5-13标准公差数值表标准公差数值袭(GB1800-79)木尺寸公 差等窃III(131T4nsIT6n t In 9morrnnu口 13IT 14ni?n id大干(同4)(1E*)00.81.2*9g4410254。6。0.100.140.25U.400.$u3A1出A_E81213NILS0*12M fi0.30&nXT5皿11人_a5,/_EL.包OJL.0；3&5 Ms1Bt.25rii述7T4?TO1100.10.ZT0,43fl TO1.10301.5工546yu