级进模说明书样本.doc

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U形弯曲件模具设计
1零件工艺性分析
工件图为图15所示活接叉弯曲件, 材料08F钢, 料厚2mm。其工艺性分析内容如下:

图15 弯曲工件图

1.1材料分析
08F优质碳结构钢, 具有良好的塑形。
1.2结构分析
零件结构简单, 左右对称, 对弯曲成形较为有利。可查得此材料所允许的最小弯曲半径r=0.5t=1, 而零件弯曲半径, 故不会弯裂。另外, 零件上的孔位于弯曲变形区之外, 因此弯曲时孔不会变形, 能够先冲孔后弯曲。计算零件相对弯曲半径1<5, 卸载后弯曲件圆角半径的变化能够不予考虑, 而弯曲中心角发生了变化, 采用校正弯曲来控制角度回弹。
1.3.精度分析
零件上只有个别尺寸有公差要求, 其余未注公差尺寸也均按IT13选取, 因此普通弯曲和冲裁即可满足零件的精度要求。
4.结论: 由以上分析可知, 该零件冲压工艺性良好, 能够冲裁和弯曲。
2工艺方案的确定
零件为搭扣, 该零件的生产包括冲孔, 弯曲和落料三个基本工序, 可有以下三种工艺方案:
方案一: 先落料, 后冲孔, 再弯曲。采用三套单工序模生产。
方案二: 落料—冲孔复合冲压, 再弯曲。采用复合模和单工序弯曲模生产。
方案三: 冲孔—落料连续冲压然后弯曲。采用弯曲级进模。
方案一模具结构简单, 但需三道工序三副模具, 生产效率较低。
方案二需两副模具, 且用复合模生产的冲压件形位精度和尺寸精度易保证, 生产效率较高。。
方案三, 结合了强两种方案的有点, 又节省了工序和成本, 因此方案三比较适合。
3零件工艺计算
3.1.弯曲工艺计算
3.1.1毛坯尺寸计算
对于有圆角半径的弯曲件, 由于变薄不严重, 按中性层展开的原理, 坯料总长度应等于弯曲件直线部分和圆弧部分长度之和, 可查得中性层位移系数x=0.42, 因此坯料展开长度为70

由于零件宽度尺寸为18mm, 故毛坯尺寸应为70mm×41mm。弯曲件平面展开图.
3.1.2弯曲力计算
弯曲力是设计弯曲模和选择压力机的重要依据。
因为是U型弯曲因此
1.自由弯曲力
F自=0.7*1.3*41*4*( 280~390) /4=10446N~14551N
2.顶件和压料力
FQ=0.5F自=10446*0.5~14551*0.5=5223~7276N
3.压力机吨位的确定
F压机>F自+FQ=15669~21827N
因此选择JG23-40开始双柱可倾式压力机。
3.2.冲孔落料连续模工艺计算
3.2.1刃口尺寸计算
由图3-2可知, 该零件属于一般冲孔、 落料件。根据零件形状特点, 冲裁模的凸、 凹模采用分开加工方法制造。尺寸10mm由落料获得, φ3.5mm和φ5.2mm由冲孔同时获得。查得凸、 凹模最小间隙, 最大间隙, 因此。
按照模具制造精度高于冲裁件精度3～4级的原则, 设凸、 凹模按IT8制造, 尺寸10mm, 凸、 凹模制造公差, 磨损系数取1。冲孔尺寸φ3.5mm和φ5.2mm, 凸、 凹模制造公差, 磨损系数取0.5。根据冲裁凸、 凹模刃口尺寸计算公式进行如下计算:
落料尺寸,
校核不等式≤, 代入数据得。说明所取的与合适, 考虑零件要求和模具制造情况, 可适当放大制造公差为: , 。
将已知和查表的数据代入公式得

故落料凸模和凹模最终刃口尺寸为: , 。
冲孔:
明所取的与合适, 考虑零件要求和模具制造情况, 可适当放大制造公差为: , 。
将已知和查表的数据代入公式得

故冲孔凸模和凹模最终刃口尺寸为: , 。
3.2.2排样计算
分析零件形状应采用单直排的排样方式, 零件可能的排样方式有如图17所示两种。
经查得零件之间的搭边值, 零件与条料侧边之间的搭边值, 条料与导料板之间的间隙值, 则条料宽度为

步距
由于弯曲件裁板时应考虑纤维方向, 因此只能采用横裁。即裁成宽71.5mm、 长1000mm的条料, 则一张板材能出的零件总个数为

排样图如图3所示。

压力中心计算
解得
4冲压设备的选用
4.1. 冲孔落料连续模设备的选用
根据冲压力的大小, 选取开式双柱可倾台压力机JC23—63, 其主要技术参数如下:
公称压力: 400 kN
滑块行程: 100mm
最大闭合高度: 300 mm
闭合高度调节量: 80 mm
工作台尺寸: 450mm×650mm
垫板厚度: 80 mm
模具零部件结构的确定
5.1冲孔落料连续模零部件设计
5.1.1标准模架的选用
标准模架的选用依据为凹模的外形尺寸, 因此应首先计算凹模周界的大小。根据凹模高度和壁厚的计算公式得
凹模高度
凹模壁厚
因此, 凹模的总长, 为了保证凹模结构对称并有足够的强度, 将其长度增大到163mm。凹模的宽度。
模具采用后侧导柱模架, 根据以上计算结果, 查得模架规格为: 上模座500mm×280mm×50mm, 下模座500mm×280mm×50mm, 导柱24mm×160mm, 导套24mm×130mmmm。
5.1.2其它零部件结构
凸模固定板与凸模采用过渡配合关系, 厚度30mm
卸料板的厚度与卸料力大小、 模具结构等因素有关, 取其值为40mm。
导料板高度查表取38mm,
垫板厚度取10mm。
5.2.弯曲模主要零部件设计
根据工件的材料、 形状和精度要求等, 弯曲模采用非标准模架。下模座的轮廓尺寸为500mm×280mm。
5.2.1工作部分结构尺寸设计
1) 凸模圆角半径
在保证不小于最小弯曲半径值的前提下, 当零件的相对圆角半径较小时, 凸模圆角半径取等于零件的弯曲半径, 即。
2) 凹模圆角半径
凹模圆角半径不应过小, 以免擦伤零件表面, 影响冲模的寿命, 凹模两边的圆角半径应一致, 否则在弯曲时坯料会发生偏移。根据材料厚度取。
凸、 凹模间隙
根据U形件弯曲模凸、 凹模单边间隙的计算公式得

3) U形件弯曲凸、 凹模横向尺寸及公差
零件标注内形尺寸时, 应以凸模为基准, 间隙取在凹模上。而凸、 凹模的横向尺寸及公差则应根据零件的尺寸、 公差、 回弹情况以及模具磨损规律而定。因此, 凸、 凹模的横向尺寸分别为

模具闭合高度H模=280 mm。