U型弯曲课程设计说明书

冲压模具综合性设计性实验

（典型冲裁件冲裁模设计）

设计说明书

设计题目：U型弯曲模设计

设计成绩：

适用课程 适用专业 冲压模设计、冲压工艺及冲模设计 机械制造及自动化（模具方向），材料成型专业（塑性与塑胶方向） 指导教师 学 生 学 号 班 级 部 门 单 位 完成日期

2011年 月 典型冲压件冲模设计任务书

专业及方向： 级 班 设计 U型弯曲模设计 题目 姓名： 设计者 学号： 设 计 条 件 图中：高度为A= 74 MM 图中：B= 75 MM 材料为C：Q235 材料厚度为D= 2 MM 图中圆角半径：E= 3 MM U型弯宽度为F= 20 MM 批量为中大批量 注：A，B，C，D，E，F值需根据学生名细表上指定的数据进行填写。 设 计 内 容 1.装配图1张（A3图幅）； 2.典型零件图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 设计 指导教师 成绩

目 录

目录 —1— 一 冲压零件的工艺性分析 二 毛坯展开长度的确定 三 弯曲力的计算 四 压力机的选择 五 弯曲模工作部分尺寸的确定六、弯曲模模架及零件设计 七、模具各部分零件参数 八、总 结 九、参考文献

—2— —2— —3— —3— —5— —6— —9— —10— —10—

一 冲压零件的工艺性分析

1、工序类型

根据零件的结构形状及批量要求,可采用弯曲工序冲压成型，因此设计考虑弯曲工序。

2、零件工艺分析

由设计要求可知该零件材料为Q235钢，材料Q235钢为软材料，在弯曲时有一定的凸凹模间隙。工件尺寸全部为自由公差，可看作IT14级，尺寸精度较低，普通弯曲就能满足要求。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。且零件的相对圆角半径

r/t3/21.55~8，因 r/t2rmin/t0.5不会弯裂，满足弯曲变形程度的要求。因此，该零件满足弯曲工艺性要求，且一次成型弯曲工艺性较好，采用简单的直壁校正弯曲法即可达到要求。

二 毛坯展开长度的确定

毛坯长度按零件中性层计算。两段圆弧的中性层位移系数根据r/t1.5查《冲压工艺及冲模设计》（表4—3）得x=0.36 ,故中性层曲率半径为：

rxt 30.362 3.72(mm)

1、 圆弧部分长度：

l弯18090 3.72

180 5.842、 垂直部分的直线长度：

l直17432 69

3、 底部的直线长度为：

l直2752322 65 4、故毛坯展开长度为：

Lz2(l直1l弯)l直2 2(695.84)65 214.68(mm)

经过计算，展开长度初步确定为LZ=215mm,精度确定需在试模后再进行修正。

三 弯曲力的计算

为了保证弯曲件在一次弯曲过程中即可得到弯曲件内形尺寸精度,故采用校正弯曲。查

《冲压模具设计与制造》（表4—13），取q=40MPa。则校正弯曲力为：

F校Aq 752040 60(KN)

FD(0.6~0.8)F自0.6KBt2b 0.6rt0.61.32022380 0.632 2.8(KN)

P(1.1~1.3)(FDF校) (1.1~1.3)(2.860) 69.1~81.6(KN)

四 压力机的选择

根据冲压力的要求，取压力机的公称压力P=(1.1~1.3)(F校+FD)=69.1~81.6(KN)，考虑模具的安装与操作，查《冲压模具设计与制造》（表1—7），可选用J23—16开式双柱可倾式压力机。

型号 公称压力/KN 滑块行程/mm 滑块行程次数/（次/min) 最大闭合高度/mm 闭合高度调节量/mm 滑块中心线至床身距离/mm 立柱距离/mm 前后 工作台尺寸/mm 左右 前后 工作台孔尺寸/mm 左右 直径 J23-6.3 63 35 170 150 35 J23-10 100 45 145 180 35 J23-16 160 55 120 220 45 JB23-25 250 65 55 270 55 JC23-35 350 80 50 280 60 JG23-40 400 100 80 300 80 JB23-63 630 100 40 400 80 J23-80 800 130 45 380 90 J23-100 1000 130 38 480 100 J23-125 1250 145 38 480 110 110 130 160 200 205 220 310 290 380 380 150 200 310 110 160 140 180 240 370 130 200 170 220 300 450 160 240 210 270 370 560 200 290 260 300 380 610 200 290 260 300 420 630 150 300 200 420 570 860 310 450 400 380 540 800 230 360 280 530 710 1080 380 560 500 530 710 1080 340 500 450 厚度 垫板尺寸/mm 直径 直径 模柄孔尺寸/mm 深度 前后 左右 30 30 55 45° 35 30 55 35° 40 40 60 35° 50 40 60 30° 60 150 50 70 190 210 20° 80 50 70 230 300 30° 80 50 70 360 400 25° 100 200 60 80 350 370 30° 100 60 75 360 430 30° 100 250 60 80 25° 滑块底面尺寸/mm 床身最大可倾角 五 弯曲模工作部分尺寸的确定

1、 凸模圆角半径r T

因r/t=3/2=1.5<5~8 故r T=r=3mm

2、 凹模圆角半径rA

因凹模圆角半径的大小对弯曲变形力、模具寿命、弯曲件质量均有影响，且根据材料的厚度，有t≤2mm时，rA=（3~6）t 故，

rA3t 32 6mm

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

曲件的高度。查《冲压工艺及冲模设计》（表4—7），取h0=35mm

4、 凸、凹模间隙Z

查《冲压工艺级冲模设计》（表4—10），取间隙系数c=0.1同理，查（表1—4）得板厚上偏差为+0.15，故

Ztmaxct (20.15)0.12

2.35mm5、 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。凸模的制造精度按IT8确定，凹模的制造精度按IT9确定。其计算结果如下：

凹模尺寸 （L为双向对称偏差，板厚度公差取

dLd(L0.25) 0）

0.074 (750.250.8) 0 74.80 0.074 0(mm)

凸模尺寸

0Lp(Ld2Z)p0 (74.9022.35) -0.0460 70.05 -0.046(mm)

六、弯曲模模架及零件设计

1、后侧导柱模架的选用。

标准模架的选用依据为凹模的外形尺寸，所以因首先计算凹模具周界的大小。查表的凹模周界大小为250mm×125mm，闭合高度H=175~220

模具采用后侧导柱模架，查的模架的规格为，上模座：250mm×125mm×40mm； 下模座：250mm×125mm×45mm； 导柱：28mm×200mm 导套：28mm×110mm×43mm 2、其它零件结构。

顶板：顶件板尺寸与凹模孔相配合，平面尺寸与凹模内形尺寸相同。材料选用45钢，热处理43~48HRC。

模柄：模具采用材料为Q235

销钉：模具的销钉选用柱销GB/T 119.1，根据设备尺寸分为：6×66，12×60。材料选用35钢，热处理28~38HRC。不经表面处理的圆柱销。

螺钉：模具采用圆柱头内六角螺钉GB/T 70.1，根据尺寸分为：M12×23，M12×34， M12×68材料为35钢，热处理28~38HRC表面氧化。

导柱：模具导柱选用直径d=28mm，长度h=200的A型导柱。材料为20钢，热处理：渗碳深度0.8~1.2mm，硬度58~62HRC。

导柱 A28×200 GB2861.1-90

导套：模具选用内径d=28mm，长度L=100mm，外径D=43的A型导套。材料为20钢，热处理：渗碳深度0.8~1.2mm，硬度58~62HRC。

导套 28×110×43 GB2861.6

上模座：模具上模座选用后侧导柱上模座，根据凹模边界L=200mm，B=160mm，查表可得，材料为HT200的后侧导柱上模座：

上模座 250×125×40 GB/T28855.5-1990 HT200

下模座：模具下模座选用后侧导柱下模座，凹模边界L=200，B=160，查表得，材料为HT200的后侧导柱下模座：

下模座 250×125×45 GB/T28855.6-1990 HT200

凸模：凸模的结构形式及尺寸如下图所示，材料用Cr12，热处理56~60HRC。

凹模：凹模的结构形式及尺寸如下图所示，材料用Cr12，热处理56~60HRC。

七、模具各部分零件参数

上模座 HT200 长250mm，宽125mm，厚40mm

下模座 HT200 长250mm，宽125mm，厚45mm 导柱： 28mm×200 导套： 28mm×110×43

凸模 Cr12 长180mm，宽60mm，厚40mm 凹模 Cr12 长250mm，宽60mm，厚119mm 顶板 45钢 长74.80mm，宽26mm，厚10mm 模具闭合高度 H=220mm

八、总 结

老师叫我们做课程设计的时候大家都不明白，大家都在说明明下一学期要做毕业设计为什么想在还要做一个课程设计。真正去做了之后才明白，原来老师的目的是让我们练练手让我们提前感受一下毕业设计的过程。课程设计虽然没毕业设计要求高但是设计的步骤方法基本雷同，通过这几周的设计过程我才真正知道原来我们学的知识还不足以做好设计，要查看很多的专业资料我们的制图水平远远没达到做设计的要求还需磨炼。课程设计为我们做毕业设计做好了铺垫和奠定了基础，同时在设计的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，感谢史老师对我们的严格要求，感谢同学为我解答疑问，我们要以严谨的态度对待设计。

九、参考文献

[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，2011年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,2010年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,2009年8月.