1、模塊三模塊三 彎曲模設計彎曲模設計中原工學院材料與化工學院中原工學院材料與化工學院本模塊設計任務：本模塊設計任務：完成圖示彎曲件的模具設計完成圖示彎曲件的模具設計 學生任務設計學生任務設計 學生在本章學習過程中，需完成上述學生在本章學習過程中，需完成上述U形彎形彎曲件展開坯料的工藝性分析、工藝方案制定以曲件展開坯料的工藝性分析、工藝方案制定以及相關工藝計算，并繪制制坯模簡圖。目的在及相關工藝計算，并繪制制坯模簡圖。目的在于強化沖裁模設計步驟和主要內容。于強化沖裁模設計步驟和主要內容。本模塊學習重點本模塊學習重點1彎曲件主要質量問題的產生原因與解決措施；彎曲件主要質量問題的產生原因與解決措施；

2、2彎曲工藝分析主要內容與工藝設計方法；彎曲工藝分析主要內容與工藝設計方法； 3彎曲工藝計算；彎曲工藝計算； 4認識彎曲模典型結構及特點；認識彎曲模典型結構及特點； 5. 彎曲模設計方法與步驟；彎曲模設計方法與步驟；學習項目一學習項目一 概述概述一、彎曲的概念與應用一、彎曲的概念與應用1.概念概念 金屬材料被彎成一定金屬材料被彎成一定形狀形狀和和角度角度的零件的成形方法稱為彎的零件的成形方法稱為彎 曲。曲。2.應用應用 二、常用彎曲方法二、常用彎曲方法 模具彎曲成形、折彎、滾彎、拉彎。a)模具彎曲模具彎曲 b)折彎折彎 c)滾彎滾彎 d)拉彎拉彎三、彎曲模簡介三、彎曲模簡介1-模柄 2-橫銷 3

3、-彎曲凸模 4-彎曲凹模 5-銷釘 6-下模座 7-螺釘 8-彈簧 9-頂桿 10-定位釘學習項目二學習項目二 彎曲變形分析與彎曲件主要質量問彎曲變形分析與彎曲件主要質量問題題一、彎曲變形過程一、彎曲變形過程 彎曲半徑逐漸減小彎曲半徑逐漸減小 ，即，即 彎曲力臂逐漸減小，彎曲力臂逐漸減小， 即即rrrr210kllll210二、彎曲變形特點二、彎曲變形特點 坯料彎曲前后的網格變化坯料彎曲前后的網格變化1.變形區的位置變形區的位置 在彎曲帶中心角范圍內，中心角以外基本上不變形。在彎曲帶中心角范圍內，中心角以外基本上不變形。彎曲角彎曲角與彎曲中心角與彎曲中心角2.變形特點變形特點長度方向：內側單元

4、格長度減小長度方向：內側單元格長度減小 受壓受壓 外側單元格長度增加外側單元格長度增加 受拉受拉 彎曲中性層：長度既不減小也不增加的那層金屬。彎曲中性層：長度既不減小也不增加的那層金屬。厚度方向：內側單元格長度減小，厚度增加厚度方向：內側單元格長度減小，厚度增加 外側單元格長度增加，厚度減小外側單元格長度增加，厚度減小寬度方向：寬度方向： 窄板窄板a) 矩形截面矩形截面 內寬外窄的扇形截面內寬外窄的扇形截面 寬板寬板b) 矩形截面無變化矩形截面無變化總體厚度減小總體厚度減小三、彎曲件主要質量問題三、彎曲件主要質量問題1.彎裂與最小相對彎曲半徑彎裂與最小相對彎曲半徑（1）最小相對彎曲半徑）最小相

5、對彎曲半徑 概念：概念： 在自由彎曲保證坯料最外層纖維不發生破裂的前提下，在自由彎曲保證坯料最外層纖維不發生破裂的前提下，所能獲得的彎曲件內表面最小圓角半徑與彎曲材料厚度的所能獲得的彎曲件內表面最小圓角半徑與彎曲材料厚度的比值比值 ，稱為最小相對彎曲半徑。，稱為最小相對彎曲半徑。 意義：意義： tr/min1212/2/2/)2/()()(0011trtrttrtrtrrrooaa外（2）最小彎曲半徑的影響因素）最小彎曲半徑的影響因素 1）材料的塑性和熱處理狀態）材料的塑性和熱處理狀態 ：材料塑性越好，最小彎曲半材料塑性越好，最小彎曲半徑可越小。徑可越小。 2）坯料的邊緣及表面狀態）坯料的邊緣

6、及表面狀態 ：應將毛刺和其他缺陷置于彎應將毛刺和其他缺陷置于彎曲內區。曲內區。 3）彎曲方向）彎曲方向 ：彎曲方向與纖彎曲方向與纖 維方向垂直時，對彎曲有利。維方向垂直時，對彎曲有利。 4）彎曲角）彎曲角a ：彎曲角彎曲角a越大，越大， 最小彎曲半徑越小。最小彎曲半徑越小。 （3）防止彎裂的措施）防止彎裂的措施v 退火、加熱彎曲退火、加熱彎曲v 消除沖裁毛刺消除沖裁毛刺v 兩次彎曲（先加大彎曲半徑，退火后再按工件要兩次彎曲（先加大彎曲半徑，退火后再按工件要 求的小半徑彎曲）求的小半徑彎曲）v 校正彎曲校正彎曲v 對較厚材料的開槽彎曲對較厚材料的開槽彎曲 2. 彎曲件的回彈彎曲件的回彈 回彈：回

7、彈：在材料彎曲變形結束，零件不受外力作用時，在材料彎曲變形結束，零件不受外力作用時，由于彈性恢復，使彎曲件的角度，彎曲半與模具的尺寸形由于彈性恢復，使彎曲件的角度，彎曲半與模具的尺寸形狀不一致的現象稱為回彈。狀不一致的現象稱為回彈。 （1）回彈的表現形式）回彈的表現形式 1）彎曲半徑增大）彎曲半徑增大 2）彎曲角增大）彎曲角增大 （2）影響回彈的因素）影響回彈的因素 1）材料的力學性能：材料的屈服點越大，彈性模量越小，）材料的力學性能：材料的屈服點越大，彈性模量越小， 彎曲回彈越大。彎曲回彈越大。 2）相對彎曲半徑：相對彎曲半徑越小，回彈值越小。）相對彎曲半徑：相對彎曲半徑越小，回彈值越小。

8、3）彎曲件角度）彎曲件角度a：彎曲件角度越小，表示彎曲變形區域越：彎曲件角度越小，表示彎曲變形區域越 大，回彈越大。大，回彈越大。 4）彎曲方式：校正彎曲回彈小。）彎曲方式：校正彎曲回彈小。 5）模具間隙：間隙大，材料處于松動狀態，回彈就大；反）模具間隙：間隙大，材料處于松動狀態，回彈就大；反 之，回彈就小。之，回彈就小。 6）零件形狀：）零件形狀： 零件形狀復雜，一次彎曲成形角的數量越零件形狀復雜，一次彎曲成形角的數量越 多，各部分的回彈相互牽制作用越大，回彈多，各部分的回彈相互牽制作用越大，回彈 就越小。就越小。（3）回彈值的確定）回彈值的確定 1）大變形程度）大變形程度( 5)自由彎曲時

9、的回彈自由彎曲時的回彈 回彈值較小，只修正角度?；貜椫递^小，只修正角度。 2）小變形程度）小變形程度( 10)自由彎曲時的回彈自由彎曲時的回彈 回彈值較大需修正彎曲半徑和彎曲角度?；貜椫递^大需修正彎曲半徑和彎曲角度。 tr /tr /EtrrtrErrssp3131) 1)(180(pprr彎曲角度的修正：彎曲角度的修正：彎曲半徑的修正：彎曲半徑的修正：（4）控制回彈的措施）控制回彈的措施 1）改進零件的設計）改進零件的設計 2）從彎曲工藝上采取措施）從彎曲工藝上采取措施 如采用校正彎曲、拉彎等工藝以減小回彈值。如采用校正彎曲、拉彎等工藝以減小回彈值。拉彎工藝拉彎工藝3）從模具結構上采取措施）

10、從模具結構上采取措施 補償回彈的方法補償回彈的方法 改變凸模形狀減小回彈改變凸模形狀減小回彈 增加拉應變減小回彈增加拉應變減小回彈 端部加壓減小回彈端部加壓減小回彈3. 彎曲時的偏移彎曲時的偏移 偏移偏移：當坯料各邊所受的摩擦阻力不等時，有可能使坯料：當坯料各邊所受的摩擦阻力不等時，有可能使坯料在彎曲過程中沿零件的長度方向產生移動，使零件兩直邊在彎曲過程中沿零件的長度方向產生移動，使零件兩直邊的高度不符合圖樣的要求，這種現象稱為偏移。的高度不符合圖樣的要求，這種現象稱為偏移。 （1）偏移現象的產生 a.b-坯料形狀不對稱坯料形狀不對稱C-零件結構不對稱零件結構不對稱d.e-模具結構不合理模具結

11、構不合理（2）克服偏移的措施）克服偏移的措施 1）壓料；）壓料； 2）孔定位；）孔定位； 3）不對稱零件成對）不對稱零件成對生產；生產； 4）合理設計模具。）合理設計模具。 a.b-壓料壓料 c-孔定位孔定位不對稱零件成對生產不對稱零件成對生產4. 彎曲后的翹曲與剖面畸變彎曲后的翹曲與剖面畸變 彎曲后的翹曲彎曲后的翹曲 管材彎曲后的剖面畸變管材彎曲后的剖面畸變作業：作業：1.簡述彎曲變形特點。簡述彎曲變形特點。 2.彎曲件的主要質量問題有哪些？彎曲件的主要質量問題有哪些？ 試述其產生原因和解決措施。試述其產生原因和解決措施。學習項目三學習項目三 彎曲模具結構介紹彎曲模具結構介紹 一、單工序彎曲

12、模一、單工序彎曲模 1. V形件彎曲模形件彎曲模 形彎曲模的一般結構形式形彎曲模的一般結構形式1 1凸模凸模2 2定位板定位板3 3凹模凹模4 4定位尖定位尖5 5頂桿頂桿6 6形頂板形頂板7 7頂板頂板8 8定料銷定料銷9 9反側壓塊反側壓塊 V形件精彎模形件精彎模1-1-凸模凸模 2 2支架支架 3 3定位板（或定位銷）定位板（或定位銷）4 4活動凹模活動凹模 5 5轉軸轉軸 6 6支承板支承板 7 7頂桿頂桿 2. U形件彎曲模形件彎曲模U形彎曲模形彎曲模1-凸模凸模 2-凹模凹模 3-彈簧彈簧 4-凸模活動鑲塊凸?；顒予倝K 5、9-凹模活動鑲塊凹?；顒予倝K 6-定位銷定位銷 7-轉軸轉

13、軸 8-頂板頂板彎曲角小于彎曲角小于90的的U形件彎曲模形件彎曲模 1-凸模凸模 2-轉動凹模轉動凹模 3-彈簧彈簧3. 形件彎曲模形件彎曲模（1）一次彎曲成形）一次彎曲成形形件一次彎曲成形模形件一次彎曲成形模（2） 形件兩次彎曲成形模形件兩次彎曲成形模a）首次彎曲）首次彎曲 b）二次彎曲）二次彎曲1-凸模凸模 2-定位板定位板3-凹模凹模 4-頂板頂板 5-下模座下模座（3） 形件兩次彎曲復合的彎曲模形件兩次彎曲復合的彎曲模 形件兩次彎曲復合的彎曲模形件兩次彎曲復合的彎曲模1-凸凹模凸凹模 2-凹模凹模 3-活動凸?；顒油鼓?4-頂桿頂桿（4）帶擺塊的）帶擺塊的 形件彎曲模形件彎曲模 1-凹

14、模凹模 2-活動凸模活動凸模 3-擺塊擺塊 4-墊板墊板 5-推板推板4. Z形件彎曲模形件彎曲模 1-頂板頂板 2-定位銷定位銷 3-反側壓塊反側壓塊 4-凸模凸模 5-凹模凹模 6-上模座上模座 7-壓塊壓塊 8-橡皮橡皮 9-凸模托板凸模托板10-活動凸?；顒油鼓?11-下模座下模座5. 圓形件彎曲模圓形件彎曲模 （1）直徑）直徑d5mm 的小圓形件的小圓形件 1 1凸模凸模 2 2壓板壓板 3 3芯棒芯棒 4 4坯料坯料 5 5凹模凹模 6 6滑塊滑塊 7 7楔模楔模 8 8活動凹?；顒影寄?（2）直徑）直徑d20mm大圓形件大圓形件 三道工序彎曲大圓三道工序彎曲大圓兩道工序彎曲大圓兩

15、道工序彎曲大圓帶擺動凹模的一次彎曲成形模帶擺動凹模的一次彎曲成形模1支撐 2凸模 3擺動凹模 4頂板5上模座 6芯棒 7反側壓塊 8下模座6. 鉸鏈件彎曲模鉸鏈件彎曲模 預彎模預彎模+ +立式卷圓模立式卷圓模臥式卷圓模臥式卷圓模7. 其他形狀彎曲件的彎曲模其他形狀彎曲件的彎曲模 滾軸式彎曲模滾軸式彎曲模1凸模2定位板 3凹模4滾軸5擋板 帶擺動凸模彎曲模帶擺動凸模彎曲模帶擺動凹模的彎曲模帶擺動凹模的彎曲模二、級進模二、級進模1-擋塊擋塊 2-頂件銷頂件銷 3-凸凹模凸凹模 4-沖孔凸模沖孔凸模 5-沖孔凹模沖孔凹模 6-彎曲凸模彎曲凸模沖孔、切斷、彎曲級進模沖孔、切斷、彎曲級進模三、復合模三、

16、復合模四、通用彎曲模四、通用彎曲模多次多次V形彎曲制造復雜零件舉例形彎曲制造復雜零件舉例 折彎機用彎曲模的端面形狀折彎機用彎曲模的端面形狀 通用通用V形彎曲模形彎曲模a）通用凹模）通用凹模 b）直臂式凸模）直臂式凸模 c）曲臂式凸模）曲臂式凸模學習項目四學習項目四 彎曲件模具設計步驟與實例彎曲件模具設計步驟與實例 一、彎曲件工藝性分析一、彎曲件工藝性分析1. 材料分析材料分析 如果彎曲件的材料具有足夠的塑性，屈強比小，屈服點和如果彎曲件的材料具有足夠的塑性，屈強比小，屈服點和彈性模量的比值小，則有利于彎曲成形和工件質量的提彈性模量的比值小，則有利于彎曲成形和工件質量的提高高 。2. 結構分析結

17、構分析（1）最小彎曲半徑和彎曲件的彎邊高度）最小彎曲半徑和彎曲件的彎邊高度 1）彎曲半徑）彎曲半徑minrr 2)彎邊高度彎邊高度 彎曲件的彎邊高度不宜過小，其值應為彎曲件的彎邊高度不宜過小，其值應為 。 trh2 彎邊高度過小的解決方法彎邊高度過小的解決方法（2）預沖工藝孔或切槽）預沖工藝孔或切槽 防止根部彎裂的方法：改變彎曲線的位置防止根部彎裂的方法：改變彎曲線的位置 預沖工藝槽孔預沖工藝槽孔（3）彎曲件孔邊距離）彎曲件孔邊距離 一般孔邊至彎曲半徑一般孔邊至彎曲半徑r中心的安全距離按料厚確定：中心的安全距離按料厚確定： 時，時， 時，時，mmt2tL mmt2tL2 彎曲件孔邊距離彎曲件孔

18、邊距離 防止彎曲時孔變形的措施防止彎曲時孔變形的措施（4）彎曲樣的幾何形狀）彎曲樣的幾何形狀 彎曲件應盡量設計成對稱狀，彎曲半徑左右一致，以防彎曲彎曲件應盡量設計成對稱狀，彎曲半徑左右一致，以防彎曲變形時坯料受力不均而產生偏移。變形時坯料受力不均而產生偏移。 增添連接帶和定位工藝孔的彎曲件增添連接帶和定位工藝孔的彎曲件（5）彎曲件的尺寸標注）彎曲件的尺寸標注 尺寸標注對彎曲工藝的影響尺寸標注對彎曲工藝的影響3. 精度分析精度分析一般彎曲件長度的尺寸公差等級在一般彎曲件長度的尺寸公差等級在IT13級以下，角度級以下，角度公差大于公差大于15。 4. 本章設計任務工藝性分析本章設計任務工藝性分析

19、材料：材料：45鋼，料厚：鋼，料厚：3mm （1）材料分析）材料分析 45鋼為優質碳素結構鋼，具有良好的彎曲成形性能。鋼為優質碳素結構鋼，具有良好的彎曲成形性能。（2）結構分析）結構分析v零件結構簡單，左右對稱，對彎曲成形較為有利。零件結構簡單，左右對稱，對彎曲成形較為有利。v查得此材料所允許的最小彎曲半徑查得此材料所允許的最小彎曲半徑1.5mm，而零，而零件彎曲半徑為件彎曲半徑為2mm，故不會彎裂。，故不會彎裂。v零件上的孔位于彎曲變形區之外，所以彎曲時孔零件上的孔位于彎曲變形區之外，所以彎曲時孔不會變形，可以先沖孔后彎曲。不會變形，可以先沖孔后彎曲。v計算零件相對彎曲半徑計算零件相對彎曲半

20、徑 ，卸載后彎曲，卸載后彎曲件圓角半徑的變化可以不予考慮，而彎曲中心角件圓角半徑的變化可以不予考慮，而彎曲中心角發生的變化，可以采用校正彎曲來控制。發生的變化，可以采用校正彎曲來控制。567. 0/tr（3）精度分析）精度分析 零件上只有零件上只有1個尺寸有公差要求，由公差表查得個尺寸有公差要求，由公差表查得其公差要求屬于其公差要求屬于IT14，其余未注公差尺寸也均按，其余未注公差尺寸也均按IT14選取，所以普通彎曲和沖裁即可滿足零件的精選取，所以普通彎曲和沖裁即可滿足零件的精度要求。度要求。 結論：結論：由以上分析可知，該零件沖壓工藝性良好，由以上分析可知，該零件沖壓工藝性良好，可以沖裁和彎

21、曲可以沖裁和彎曲。 5. 本章設計任務工藝方案的制定本章設計任務工藝方案的制定 零件為零件為U形彎曲件，該零件的生產包括落料、沖孔形彎曲件，該零件的生產包括落料、沖孔和彎曲三個基本工序，可有以下三種工藝方案：和彎曲三個基本工序，可有以下三種工藝方案：v方案一：先落料，后沖孔，再彎曲。采用三套單工方案一：先落料，后沖孔，再彎曲。采用三套單工 序模生產。序模生產。v方案二：落料方案二：落料沖孔復合沖壓，再彎曲。采用復合沖孔復合沖壓，再彎曲。采用復合 模和單工序彎曲模生產。模和單工序彎曲模生產。v方案三：沖孔方案三：沖孔落料連續沖壓，再彎曲。采用連續落料連續沖壓，再彎曲。采用連續 模和單工序彎曲模生

22、產。模和單工序彎曲模生產。v方案一模具結構簡單，但需三道工序三副模具，生方案一模具結構簡單，但需三道工序三副模具，生產效率較低。產效率較低。v方案二需兩副模具，精度高、生產效率較高。但由方案二需兩副模具，精度高、生產效率較高。但由于該零件的孔邊距為于該零件的孔邊距為4.75mm，小于凸凹模允許的，小于凸凹模允許的最小壁厚最小壁厚6.7mm，故不能采用復合沖壓工序。，故不能采用復合沖壓工序。v方案三也需兩副模具，生產效率也很高，但零件的方案三也需兩副模具，生產效率也很高，但零件的沖壓精度稍差。欲保證沖壓件的形位精度，需在模沖壓精度稍差。欲保證沖壓件的形位精度，需在模具上設置導正銷導正，故其模具制

23、造、安裝較復合具上設置導正銷導正，故其模具制造、安裝較復合模略復雜。模略復雜。 結論：結論：采用方案三為佳。采用方案三為佳。 作業：作業： 1.自學書中第自學書中第6節內容節內容彎曲件的工序安排。彎曲件的工序安排。 2.完成彎曲件制坯模具的總體結構設計（只要完成彎曲件制坯模具的總體結構設計（只要 求考慮結構組成，不要求具體尺寸）。求考慮結構組成，不要求具體尺寸）。 三、彎曲工藝計算三、彎曲工藝計算（一）彎曲件坯料展開長度計算（一）彎曲件坯料展開長度計算 1. 中性層和中性層位置的確定中性層和中性層位置的確定 彎曲件的坯料長度應等于中彎曲件的坯料長度應等于中 性層的展開長度。由于彎曲時坯性層的展

24、開長度。由于彎曲時坯 料的厚度減薄，所以中性層的位料的厚度減薄，所以中性層的位置發生內移，其內移量隨變形成度的增加而增加。置發生內移，其內移量隨變形成度的增加而增加。 中性層位置以曲率半徑中性層位置以曲率半徑表示（見上圖），通常用下列表示（見上圖），通常用下列經驗公式確定，其中經驗公式確定，其中x為中性層位移系數。為中性層位移系數。 xtr 2. 各類彎曲件展開尺寸的計算各類彎曲件展開尺寸的計算（1）有圓角半徑的彎曲（）有圓角半徑的彎曲（ ）tr5 . 0180)(1802121xtrllllLZ（2）圓角半徑很?。ǎ﹫A角半徑很?。?）的彎曲）的彎曲 由于變形程度大，一般變形前后由于變形程度大

25、，一般變形前后體積不變體積不變的原則由的原則由經驗公式計算。經驗公式計算。（3）鉸鏈式彎曲件）鉸鏈式彎曲件 鉸鏈件一般采用推圓的方法生產，其中性層會發生鉸鏈件一般采用推圓的方法生產，其中性層會發生外移，外移系數用外移，外移系數用 表示。表示。tr5 . 0txrlrtxrlLZ117 . 47 . 5)(5 . 11x 3. 本章設計任務坯料展開尺寸計算本章設計任務坯料展開尺寸計算 該例屬于有圓角半徑的彎曲件，由于變薄不嚴重，按該例屬于有圓角半徑的彎曲件，由于變薄不嚴重，按中性層展開的原理，坯料總長度應等于彎曲件直線部中性層展開的原理，坯料總長度應等于彎曲件直線部分和圓弧部分長度之和，可查得中

26、性層位移系數分和圓弧部分長度之和，可查得中性層位移系數x=0.28，所以坯料展開長度為，所以坯料展開長度為 由于零件寬度尺寸由于零件寬度尺寸為為18mm，故毛坯尺寸，故毛坯尺寸應為應為64mm18mm。64mm63.9)328. 02(180902)1025(2)5916(ZL（二）彎曲力的計算（二）彎曲力的計算 1. 自由彎曲的彎曲力自由彎曲的彎曲力trKBtFb26 . 0自trKBtFb27 . 0自V形件彎曲力形件彎曲力U形件彎曲力形件彎曲力自由彎曲在沖壓行程結束時的彎曲力；自由彎曲在沖壓行程結束時的彎曲力；彎曲件的寬度；彎曲件的寬度；彎曲材料的厚度；彎曲材料的厚度；彎曲件的內彎曲半徑

27、彎曲件的內彎曲半徑材料的抗拉強度；材料的抗拉強度；安全系數，一般取安全系數，一般取1.3。自FBtrbK2. 校正彎曲時的彎曲力校正彎曲時的彎曲力ApF校校正彎曲應力；校正彎曲應力；校正部分投影面積；校正部分投影面積；單位面積校正力單位面積校正力。3. 頂件力或壓料力頂件力或壓料力若彎曲模設有頂件裝置或壓料裝置，其頂件力若彎曲模設有頂件裝置或壓料裝置，其頂件力 （或（或壓料力壓料力 ）可近似取自由彎曲力的）可近似取自由彎曲力的3080%，即即DF校FAp自FFD)8 . 03 . 0(YF4. 壓力機公稱壓力的確定壓力機公稱壓力的確定（1）對于有壓料裝置的自由彎曲）對于有壓料裝置的自由彎曲）（

28、自壓機YFFF)3 . 12 . 1 (校壓機FF)3 . 12 . 1 (（2）對于校正彎曲，由于校正彎曲彎曲力比壓料）對于校正彎曲，由于校正彎曲彎曲力比壓料力或頂件力大得多，故壓料力和頂件力一般可以忽力或頂件力大得多，故壓料力和頂件力一般可以忽略，即略，即 5. 本章設計任務彎曲力計算本章設計任務彎曲力計算 彎曲力是設計彎曲模和選擇壓力機的重要依據。彎曲力是設計彎曲模和選擇壓力機的重要依據。該零件是校正彎曲，故頂件力可以忽略，其校正彎該零件是校正彎曲，故頂件力可以忽略，其校正彎曲時的彎曲力為曲時的彎曲力為kN541201825 ApF校生產中為安全，取生產中為安全，取 ，根，根據壓彎力大小

29、，初選設備為據壓彎力大小，初選設備為JH2325。kN2 .97548 . 18 . 1校F壓力機F作業：作業：完成彎曲件制坯模具的工藝計算完成彎曲件制坯模具的工藝計算（包括刃口尺寸、排樣、壓力中心和工作力的計算）。（包括刃口尺寸、排樣、壓力中心和工作力的計算）。（三）彎曲模工作零件設計與計算（三）彎曲模工作零件設計與計算 1. 彎曲模工作部分結構參數的確定彎曲模工作部分結構參數的確定 （1）凸模圓角半徑）凸模圓角半徑 當零件的相對彎曲半徑較小時，當零件的相對彎曲半徑較小時， ，但不應小于最小彎，但不應小于最小彎曲半徑曲半徑 。 當當 ，精度要求較高時則應考慮回彈，將凸模圓角半，精度要求較高時

30、則應考慮回彈，將凸模圓角半徑加以修改。徑加以修改。 （2）凹模圓角半徑）凹模圓角半徑 10/ trrrpminrtrmmtd)63(2，trmmtd)32(42，trmmtd24，prdr（3）凹模深度）凹模深度 凹模深度過小，坯料未受壓部分太多，零件回彈大且不平凹模深度過小，坯料未受壓部分太多，零件回彈大且不平直，影響其質量；深度若過大，則浪費模具鋼材，且需壓力機直，影響其質量；深度若過大，則浪費模具鋼材，且需壓力機有較大的工作行程。有較大的工作行程。 等參數可查表。等參數可查表。00hhl、（4）凸、凹模間隙）凸、凹模間隙 間隙過小，會使零件彎邊厚度變薄，降低凹模的壽命，增間隙過小，會使零

31、件彎邊厚度變薄，降低凹模的壽命，增大彎曲力。間隙過大，則回彈大，降低零件的精度。大彎曲力。間隙過大，則回彈大，降低零件的精度。 對于對于V形件：間隙是靠調整壓力機的裝模高度來控制形件：間隙是靠調整壓力機的裝模高度來控制 ，模，模具設計時可不考慮。具設計時可不考慮。 對于對于U形件：單邊間隙為形件：單邊間隙為cttcttZmax Z彎曲模凸、凹模單邊間隙；彎曲模凸、凹模單邊間隙； t零件材料厚度（基本尺寸）；零件材料厚度（基本尺寸）； 材料厚度的上偏差；材料厚度的上偏差； C間隙系數，查書中表間隙系數，查書中表4-12。（5）U形件彎曲凸、凹模橫向尺寸及公差形件彎曲凸、凹模橫向尺寸及公差 間隙的

32、取向原則間隙的取向原則： 工件標注外形尺寸時，應以凹模為基準件，間隙取在凸工件標注外形尺寸時，應以凹模為基準件，間隙取在凸模上。模上。 工件標注內形尺寸時，應以凸模為基準件，間隙取在凹工件標注內形尺寸時，應以凸模為基準件，間隙取在凹模上。模上。當零件標注外形尺寸時，則當零件標注外形尺寸時，則 當零件標注內形尺寸時，則當零件標注內形尺寸時，則 dLLd0max)75. 0(0)2(pZLLdp0min)75. 0(pLLpdZLLpd0)2( 凸、凹模橫向尺寸；凸、凹模橫向尺寸； 彎曲件橫向的最大極限尺寸；彎曲件橫向的最大極限尺寸； 彎曲件橫向的最小極限尺寸；彎曲件橫向的最小極限尺寸； 彎曲件橫

33、向尺寸公差；彎曲件橫向尺寸公差； 凸、凹模制造公差，可采用凸、凹模制造公差，可采用IT7IT9級精度，一般級精度，一般可取凸模的精度比凹模的精度高一級?？扇⊥鼓５木缺劝寄５木雀咭患?。dpLL 、maxLminLdp、 2.本章設計任務工作零件設計與計算本章設計任務工作零件設計與計算 （1）凸模圓角半徑）凸模圓角半徑 在保證不小于最小彎曲半徑值的前提下，當零件的相對圓在保證不小于最小彎曲半徑值的前提下，當零件的相對圓角半徑角半徑 較小時，凸模圓角半徑取等于零件的彎曲半徑，較小時，凸模圓角半徑取等于零件的彎曲半徑，即即 。 （2）凹模圓角半徑）凹模圓角半徑 凹模圓角半徑不應過小，以免擦傷零件表

34、面，影響沖模的凹模圓角半徑不應過小，以免擦傷零件表面，影響沖模的壽命，凹模兩邊的圓角半徑應一致，否則在彎曲時坯料會發生壽命，凹模兩邊的圓角半徑應一致，否則在彎曲時坯料會發生偏移。根據材料厚度取偏移。根據材料厚度取 。 tr /mm2p rrmm8mm35 . 2) 32(dtr （3）凹模深度）凹模深度 由于該零件為彎邊高度不大由于該零件為彎邊高度不大且兩邊要求平直的且兩邊要求平直的U形彎曲件，形彎曲件，所以凹模深度應大于零件的高度，所以凹模深度應大于零件的高度，且高出值且高出值 。 （4）凸、凹模間隙）凸、凹模間隙 根據根據U形件彎曲模凸、凹模單邊間隙的計算公式得形件彎曲模凸、凹模單邊間隙的

35、計算公式得 mm50hmm3 . 3mm)304. 018. 03(maxCttCttZ （5）U形件彎曲凸、凹模橫向尺寸及公差形件彎曲凸、凹模橫向尺寸及公差 零件標注內形尺寸時，應以凸模為基準，間隙取在凹模零件標注內形尺寸時，應以凸模為基準，間隙取在凹模上。而凸、凹模的橫向尺寸及公差則應根據零件的尺寸、公上。而凸、凹模的橫向尺寸及公差則應根據零件的尺寸、公差、回彈情況以及模具磨損規律而定。因此，凸、凹模的橫向差、回彈情況以及模具磨損規律而定。因此，凸、凹模的橫向尺寸分別為尺寸分別為mm875.18mm)5 . 075. 05 .18()75. 0(0033. 00033. 00minpTLL

36、mm475.25mm)3 . 32875.18()2(052. 00052. 000TdAZLL3. 斜楔、滑塊的設計斜楔、滑塊的設計（1）斜楔、滑塊之間的行程關系）斜楔、滑塊之間的行程關系 斜楔角斜楔角一般取一般取40，為了增大滑塊行程，為了增大滑塊行程s，也可取，也可取45、50等。一般要求斜楔的有效行程等。一般要求斜楔的有效行程s1應大于滑應大于滑塊的行程塊的行程s。（2）斜楔、滑塊的結構）斜楔、滑塊的結構斜楔滑塊結構示意圖斜楔滑塊結構示意圖1-斜楔斜楔 2-擋塊擋塊 3-鍵鍵 4、5防磨板防磨板 6-導銷導銷 7-彈簧彈簧 8、9-鑲塊鑲塊 10-滑塊滑塊 習題課習題課 制坯模工藝計算

37、與模具設計制坯模工藝計算與模具設計 一、沖孔落料級進模工藝計算一、沖孔落料級進模工藝計算 由以上計算可知，彎曲件的坯料形狀及尺寸如下圖所示，由以上計算可知，彎曲件的坯料形狀及尺寸如下圖所示，材料為材料為45鋼，料厚鋼，料厚3mm。零件的生產方案在工藝性分析中明。零件的生產方案在工藝性分析中明確為沖孔落料級進模，其工藝計算主要內容包括：刃口尺寸計確為沖孔落料級進模，其工藝計算主要內容包括：刃口尺寸計算、排樣計算、沖壓力與壓力中心計算。算、排樣計算、沖壓力與壓力中心計算。1.刃口尺寸計算刃口尺寸計算 根據零件形狀、厚度與精度要求，決定采用分開制造法計根據零件形狀、厚度與精度要求，決定采用分開制造法

38、計算凸、凹模的刃口尺寸。算凸、凹模的刃口尺寸。 落料尺寸：落料尺寸：18mm、R9mm；沖孔尺寸：；沖孔尺寸：28.5mm、460.31mm 。查得凸、凹模最小間隙。查得凸、凹模最小間隙 ，最大間，最大間隙隙 。取凸、凹模的制造公差為。取凸、凹模的制造公差為IT8，則，則 落料尺寸落料尺寸 ，凸、凹模制造公為，凸、凹模制造公為 ，磨損系數磨損系數X=0.75。 沖孔尺寸沖孔尺寸 ，凸、凹模制造從為，凸、凹模制造從為 ，磨損系數磨損系數X=0.5。 經校驗，以上兩尺寸均滿足不等式經校驗，以上兩尺寸均滿足不等式 ，且由，且由于數值相差較大，所以調整凸模的制造公差為于數值相差較大，所以調整凸模的制造

39、公差為 ，凹模的制造公差為凹模的制造公差為 。mm48. 0minZmm66. 0maxZmm18043. 0mm027. 0pdmm5 . 836. 00mm022. 0dpATdp minmaxZZmm072. 0dmm108. 0p落料尺寸具體計算：落料尺寸具體計算：mm18043. 0mm678.17mm0.43)0.75-18()(108. 000.10800maxDdXLLmm198.17mm0.48)-678.17()(0072. 000.072-0minAPpZLL R9mm，屬于半邊磨損尺寸。由于是圓弧曲線，應該與，屬于半邊磨損尺寸。由于是圓弧曲線，應該與落料尺寸落料尺寸18

40、mm相切，所以其凸、凹模刃口尺寸取為相切，所以其凸、凹模刃口尺寸取為mm8.839mm678.17210.05402/108. 00DRmm599. 8mm198.17210036. 002/072. 0PR沖孔尺寸計算：沖孔尺寸計算：mm5 . 836. 00mm68. 8mm)36. 05 . 05 . 8()(0072. 00072. 00minppXddmm16. 9mm)48. 068. 8()(108. 00108. 000minTddZdd孔心距孔心距460.31mm mm078. 0468/62. 0468/d LL2.排樣計算排樣計算可能的排樣方案：可能的排樣方案：方案方案a

41、：少廢料排樣，材料利用率高，但工件精度不易保證，且模具壽：少廢料排樣，材料利用率高，但工件精度不易保證，且模具壽命低，操作不便。命低，操作不便。方案方案b：材料利用率較：材料利用率較a）低，但生產零件精度高，便于操作。同時，）低，但生產零件精度高，便于操作。同時，考慮凹模刃口強度，其中間需留一空工位?？紤]凹模刃口強度，其中間需留一空工位。 排樣尺寸確定：排樣尺寸確定： 選用規格為選用規格為3mm1000mm1500mm的鋼板的鋼板 ，查得零，查得零件之間的搭邊值件之間的搭邊值 ， 零件與條料側邊之間的搭邊值零件與條料側邊之間的搭邊值 ，條料與導料板之間的間隙值，條料與導料板之間的間隙值 ，則條

42、料寬，則條料寬度為度為 mm2 . 31amm5 . 3amm5 . 0Cmm5 .71mm)5 . 05 . 3264()2(08 . 008 . 00maxCaDB步距為步距為mm2 .212 . 3181aDS 由于彎曲件裁板時應考慮纖維方向，所以只能采由于彎曲件裁板時應考慮纖維方向，所以只能采用橫裁。即裁成寬用橫裁。即裁成寬71.5mm、長、長1000mm的條料，則的條料，則排樣圖應為排樣圖應為 3.沖壓力計算沖壓力計算 零件的落料周長為零件的落料周長為148.52mm，沖孔周長為，沖孔周長為26.69mm，材，材料厚度料厚度3mm，45鋼的抗剪強度取鋼的抗剪強度取500MPa，則，則

43、 kN6 .289N289614500352.1483 . 11F落料力落料力沖孔力沖孔力kN1 .104N104091500369.263 . 122F推件力推件力kN53kN) 1 .1046 .289(045. 039)(21TTFFNKF沖壓力沖壓力kN7 .446kN)531 .1046 .289(T21FFFF總初選設備初選設備JC2363。 4.壓力中心計算壓力中心計算 零件采用級進模生產，零件采用級進模生產，所以需計算模具的壓力中心。所以需計算模具的壓力中心。如圖建立坐標系，則有：如圖建立坐標系，則有：0201)4 .42(xFxF001 .104)4 .42(6 .289xx

44、mm2 .310 x模具壓力中心坐標點為（模具壓力中心坐標點為（-31.2 , 0）。）。 二、沖孔落料級進模零部件設計二、沖孔落料級進模零部件設計 （1）標準模架的選用）標準模架的選用 標準模架的選用依據為凹模的外形尺寸，所以應首先計算標準模架的選用依據為凹模的外形尺寸，所以應首先計算凹模周界的大小。根據凹模高度和壁厚的計算公式得凹模周界的大小。根據凹模高度和壁厚的計算公式得凹模高度凹模高度mm25mm6435. 0 KbH凹模壁厚凹模壁厚mm46mm258 . 1)25 . 1 (HCmm14846256L凹模寬度凹模寬度，為了保證凹模結構，為了保證凹模結構對稱并有足夠的強度，將其長度增大到對稱并有足夠的強度，將其長度增大到163mm。 mm15646264B凹模總長凹?？傞L 模具采用后側導柱模架，根據以上計算結果，查得模架規模具采用后側導柱模架，根據以上計算結果，查得模架規格為：上模座格為：上模座 200mm200mm45mm； 下模座下模座 200mm200mm50mm； 導導 柱柱 32mm160mm； 導導 套套 32mm105mm43mm。 （2）其它零部件結構）其它零部件結構 凸模固定板與凸模采用過渡配合關系，厚度取