弯曲模课程设计说明书(2)

0 r xt 2 0.32 2 2.64mm 0 r xt 5 0.5 1 5.5mm

3.1.2毛坯展开尺寸的计算

由于圆角半径r>0.5t，所以毛坯展开长度等于弯曲件直线部分长度与弯曲部

L li

i

1800

分中性层展开长度的总和，即和4段弯曲部分，因此

(ri xit)

。弯曲件有5段直线部分

15565 L 2 （--1-5） 2 （55-5-5-1） 65-5-5） 4 5 0.5）

222 78 88 55 4

2

5.5 255.54mm

冲压模具设计说明书

3.2弯曲力的计算与压力机的选用

3.2.1弯曲力的计算

弯曲力是指弯曲件在完成预定弯曲时所需要的压力机施加的压力，是设计冲压工艺过程和选择设备的重要依据之一。弯曲力的大小与毛坯尺寸、零件形状、材料的机械性能、弯曲方法和模具结构等多种因素有关，理论分析方法很难精确计算，在实际生产中常按经验公式进行计算。

1）自由弯曲时的弯曲力公式

0.6KBt2 b0.7KBt2 b

V形弯曲件：FVz ； U形弯曲件：FUz ；

r tr t

式中：FVz、FUz——自由弯曲力；B——弯曲件的宽度；t——弯曲件厚度；r——内圆弯曲半径； b——弯曲材料的抗拉强度；K——安全系数，一般取1.3。

2）、校正弯曲力公式

FJ FqA

式中：FJ——校正力；Fq——单位面积上的校正力，Mpa；A——弯曲件被校正部分的投影面积，mm2。

3）计算

本弯曲件弯曲部分，其中两处V形弯曲，一处U形弯曲。Q345的

b 500MPɑ

V形弯曲力：FVZ

0.6KBt2 b0.6 1.3 55 12 500 3575N

r t5 10.7KBt2 b0.7 1.3 55 12 500 4170.8N

r t5 1

U形弯曲力：FUZ

总弯曲力：F2 3575 4170.8 7745.8N 校正弯曲力：

Fq 50MPa；弯曲件被校正部分的投影面积A 50 55 2750mm2

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FJ FqA 50 2750 137500N

自由弯曲力与校正弯曲力之和：F FJ F2 137500 7745.8 145245.8N

3.2.2压力机的选用

压力机的选取总原则：压力机的公称压力必须大于弯曲时的所有工艺力之和。由于本模具采用自由弯曲和校正弯曲，所以压力机的公称压力必须大于自由弯曲力与校正弯曲力之和，即Fxj F 145245.8N。压力机选用还决定于压力机的调整与板料厚度误差的大小。

由上述可知，该弯曲件弯曲所需的压力是145245.8N，查取模具设计手册，可选取具有以下规格的压力机，具体如下表3.2：

表3.2 压力机参数

型号

公称压

力

滑块行程

行程次数

最大闭合高度

闭合高度调节量

工作台尺寸 前后左右

垫板尺寸 厚度孔径

模柄孔尺寸 直径深度

J11-50 160KN 50mm

150 次/min

220mm

45mm

300mm，40mm，40mm，450mm 210mm 60mm

3.3弯曲模工作部分尺寸设计

3.3.1凸模圆角半径

当弯曲件的相对弯曲半径r/t较小时，取凸模圆角半径等于或略小于工件内侧的圆角半径r，但不能小于材料所允许的最小弯曲半径rmin。那么，凸模的圆角半径应等于工件内侧圆角半径，即Rt 5mm。

3.3.2凹模圆角半径

凹模圆角半径的大小不会直接影响到弯曲件的圆角半径，但是过小的凹模圆角半径会使弯矩的弯曲力臂减小毛坯如凹模困难，会擦伤毛坯表面。另外，凹模两侧的圆角半径必须相等，否则会引起板料偏移。在实际生产中通常根据材料厚度选取凹模圆角半径：

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当t 2mm,Ra (3~6)t ；t 2~4mm,Ra (2~3)t ；t 4mm,Ra 2t 。由于采取复合模弯曲，凹模还要实现两处V型弯曲工艺，且r=5mm，因此，取

Rɑ 5mm。

3.3.3凹模深度

凹模深度要适当，若过小则弯曲件两端自由部分太长，工作回弹大，不平直；若深度过大则凹模过高，浪费模具材料并需要较大的压力机工作行程。

对于U型弯曲件，如果弯曲件直边较长，凹模深度可以小于工件高度，凹模深度l0值见下表3.3

表3.3 弯曲U型件的凹模深度l0（mm）

弯曲件边长l

<50 50~75 75~100 100~150 150~200

t <1 15 20 25 30 40

1< t <2 20 25 30 35 45

2< t <4 25 30 35 40 55

4< t <6 30 35 40 50 65

6< t <10 35 40 40 50 65

但由于本模具原理如下图3.1形式：

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图3.1 模具凸、凹模

凹模的具体尺寸见凹模零件图。

3.3.4 凸、凹模的间隙

V形件弯曲时，凸、凹模的间隙是靠调整压力机的闭合高度来控制的。但在模具设计中，必须考虑到要使模具闭合时，模具的工作部分与工件能紧密贴合，以保证弯曲质量。

U形件弯曲时必须合理确定凸、凹模之间的间隙，间隙过大则回弹大，工件的形状和尺寸误差增大。间隙过小会加大弯曲力，使工件厚度减薄，增加摩擦，擦伤工件并降低模具的寿命。U形件凸、凹模的单面间隙值一般可按下式计算：

t Ct；

式中：Z/2——凸、凹模的单面间隙；t——板料厚度的基本尺寸； △——板料厚度的正偏差；

C——根据弯曲件的高度和宽度而决定的间隙系数， 当工件精度要求较高时，间隙值应适当减小，可以取Z/2=t。 查有关资料板料厚度的正偏差为 0.15mm,C=0.07 由公式可得： t Ct 1 0.15 0.07 1 1.01mm

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3.3.5 U形弯曲处的凸、凹模工作部分尺寸及公差

凸、凹模工作部分尺寸主要是指弯曲件的凸、凹模的横向尺寸。当工件标注外形尺寸时，应以凹模为基准件，间隙取在凸模上；当工件标注内形尺寸时，应以凸模为基准件，间隙取在凹模上。而凸、凹模的尺寸和公差应根据工件尺寸、公差、回弹情况以及模具的磨损规律而定。

1）弯曲件标注外形尺寸

3 d

凹模尺寸为 Ld (L )0

4

凸模尺寸为 Lp (Ld Z)0 （或凸模尺寸按凹模实际尺寸配制，保重单面间隙 pZ/2）

2) 弯曲件标注内形尺寸

3凸模尺寸为 Lp (L )0 p

4

d

凹模尺寸为 Ld (Lp Z)0 （或凹模尺寸按凸模实际尺寸配制，保重单面间

隙Z/2）

式中：L——U形弯曲件基本尺寸，mm；Lp、Ld——凸、凹模工作部分尺寸，mm；

——弯曲件公差，mm； p、 d——凸、凹模制造公差，选用IT7~IT9级精度，mm；

Z/2——凸、凹模单面间隙。

由弯曲件图可以看出弯曲件标注外形尺寸，且弯曲件未标注尺寸公差，则按未按公差IT13级来处理，查表得弯曲件公差 0.89mm，凹模制造公差 d，选

0.033mm用IT9级精度 d 0.052mm，凸模制造公差p，选用IT8级精度p。

3 d3 0.052 0.052

Ld （L ) （67- 0.89） 66.330mm 凹模尺寸为00

44

00

凸模尺寸为LP (Ld-Z)0 P (66.33 2.14) 0.033 64.19 0.033mm

由于顶件板与凹模的配合为：0.1—0.5mm（单边），所以

0.052 0.052顶件板尺寸为Ldjb Ld-1 66.330-1 65.330mm

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3.4模具零件材料的选取

模具材料的选取一般原则为：要有足够的使用性能；良好的工艺性—好的淬透性、耐回火性高、热处理变形小；合理的经济性能。应考虑到的因素：模具的工作条件—受力状态、工作温度、腐蚀等；模具工作性质及其加工手段；模具热处理要求等。

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