弯钩形零件弯曲模结构与设计【弯板】.rar

河南机电高等专科学校河南机电高等专科学校 毕业设计论文 设计题目：弯钩形零件 弯钩模设计 设 计 者：张张 磊磊 指 导 教 师：杨杨 占占 尧尧 材 料 工 程 系 模 具 专 业 0 3 5 班 2006.05.10 毕业设计任务书 设计题目：弯钩形零件弯曲模的设计 设计时间：10 周 设计任务：1.完成工件弯曲工艺分析及模具设计工艺过程 2绘制模具装配图及各零件图 3编写设计说明书 目录 1 工件的工艺性分析1 2 工艺方案的确定1 3 模具结构形式的确定1 4 工艺设计1 毛坯尺寸的计算1 弯曲力的计算2 弯曲凸、凹模的间隙2 弯曲模工作部分尺寸计算2 15 模具的总体设计3 6 模具主要零件的设计4 凸模部分4 凹模部分4 7 模具其他主要零件设计及选用5 顶件装置的设计5 弹簧的选用5 顶杆的设计6 顶件板的设计6 斜楔、滑块设计7 滑块之间的行程关系7 斜楔、滑块的尺寸设计7 应有可靠的当块7 斜楔与滑块的结构、尺寸7 8 选定设备8 9 校核压力安装尺寸9 10 画装配图和零件图9 11 编写技术文件9 12 模具的制造和装配9 13 弯曲模试冲时出现的缺陷10 总结 12 致谢 13 参考文献 14 工件工艺卡 15 凸模加工工艺过程卡 16 活动凹模加工工艺卡 17 1 弯钩形零件弯曲模结构与设计弯钩形零件弯曲模结构与设计 1 工件的工艺性分析： 该工件零件图如上所示，由零件图可知。该制件形状简单，尺寸不大，厚度适 中，一般批量，属普通弯曲件，但零件上端口处有两个45的内弯，且长度确定， 在设计模具时应注意并控制回弹。由于制件时内弯，要考虑合适的取件方案。 因有一定的批量，应注意模具材料和结构的选择。 2 工艺方案的确定： 根据制件的工艺性分析，其有两道工序，有弯曲和内弯，因为此工件是上 端内弯，因此合理的工艺方案是弯曲折弯。先将平板毛坯弯曲成“ U”形，再对上端进行弯钩内弯。零件成形后，由于工件内弯，可纵向取出，此 方案是较为合理。 3 模具结构形式的确定： 因工件材料较薄，弯曲中为保证工件平整，采用弹性顶尖装置。由于零件 是内弯，需采用活动凹模，斜楔，靠斜楔与滑块作用使工件内弯，活动凹模上 设有弹性回复装置。 4 工艺设计： 2 （1）：毛坯尺寸的计算 计算毛坯尺寸，相对弯曲半径为 K/t=4/2=25 式中：K弯曲半径(mm) t料后（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 （mm） =+Kt 由文献冷冲压工艺及模具设计中表 32 查得 K0.39L， r弯曲半径 K中性层系数 （40.39x2）mm =4.78 mm 由表 35 查得，最小弯曲半径 rmin0.5t1mm L 考虑到工件的质量问题 及弯曲工艺要求，取弯钩处弯曲半径为 rt2 mm 。 毛坯长度 L48166.570.5mm 考虑工件的误差，取L72mm，b221.1mm 。 （2）弯曲力的计算 为有效控制回弹，采用校正弯曲，F核PA P材料单位弯曲校正力 A校正部分投影面积 查得材料15的单位校正力为50mpa. F=50(48+6.5)*22 =50*54.5*22 =59950N 60KN （3）弯曲凸、凹模的间隙 C=t+k*t C弯曲凸、凹模单边间隙 t料厚 材料厚度正偏差 k 系数 由表查得k 0.05 c =t+kt =2+0.05x2 =2.1mm 2c=4.2mm （4）弯曲模工作部分尺寸计算 （由于制件精度不高，凸、凹模制造公差均采用IT9级） 由于工件外形尺寸要求相对精度高，计算尺寸时，要先计算凹模的尺寸， 然后根据凹模尺寸莱计算凸模尺寸。 由手册查得冲压件未注尺寸的极限偏差 L1=482.2 L2=161.1 3 L3=6.50.8 凹模尺寸 bd=(L-1/2) =46.9 圆角半径 Vd=3t=6mm (查表)t2mm时，Vd（3-6）t 深度由表3-17得，L=16mm 则凸模尺寸，（bd-2c） =(46.9-4.2) =42.7 Vp=V=4mm 考虑到本工件精度要求不同，取凹模尺寸为48 ，凸模43.8 ，Vp=4mm, Vd=6mm。 5 模具的总体设计 根据所需压弯力的大小，初步考虑使用160KN的压力机，模具结构草图 如下，只要有上模板、凸模、凹模、活动凹模、下模板、垫板等组成。 4 初步设计模具闭合高度196mm 支撑板外轮廓尺寸为210X210mm 下模板外轮廓尺寸为270X100mm （上面为便于视图清晰，留有一定尺寸，实际为闭合状态） 6 模具主要零件的设计 凸模部分 由于该工件的端面是额“ ”形 的，该工件是先弯成 “ ”，后再“ ”形顶端内弯，因此，可把凸模设计成整体式，结构如下： 由于该工件 毛坯式矩形，工件是内弯，所以，当工件成形后，可纵向取出 工件，（取工件时需注意安全）。 凹模部分 凹模是活动凹模，设计成滑块式，左右两件相对称，斜面与工件斜面相配 合，结构简单，便于机械加工。 模具开启时 5 模具闭合时 凹模设计成活动滑块，靠斜楔作用力使工件内弯，斜楔见装配图。 7 模具其他主要零件的设计及选用 (1）顶件装置的设计 考虑到工件的工艺结构及制件精度，采用弹性顶件装置是设计时，根据所 需的顶件力选择合适的弹簧。 弹簧的选用：由顶件力选择弹簧 由于顶件力校大，选用强力弹簧。 外径 D30.5mm，内径 d17.5mm，自由高度 h63mm。 顶杆的设计 由于弹簧内径 D=17.5mm,取顶杆直径 D=16mm，长度 L121mm。 结构如图所示： 6 上端部长度为 2mm，起定位作用。 顶件板设计： 顶件板与凸模一起压紧工件，尺寸应比工件大，其结构如图所示： 弹性装置结构如图所示： 斜楔、滑块的设计 在工件内弯过程中，需有较大的侧向力，则应采用斜楔结构，通过斜楔机 构将滑块的垂直运动转化为凸凹模的运动方式倾斜运动，提供侧向力进行内弯 曲。 斜楔、滑块之间的行程关系 确定斜楔的角度主要考虑到机械效率，行程和受力状态。这里取斜楔角为 40 度。 为使滑块平稳可靠工作 S/S1=0.8391 7 S滑块行程 S1斜楔行程 S=4.6mm S1=5.478mm 与滑块接触长度，b斜面斜度/5 b1.3mm 则滑块斜面L 1.3+5.478/cos40=8.45mm,为使滑块有可靠长度，取 L=10mm。 斜楔、滑块尺寸设计： 滑块长度取（21）H2,因此是凹模增大，保证其斜面长度， 由工件工艺 可知，滑块高度 H2=16mm，L2=6050mm，取 55mm。 为保证滑块运动的平稳，滑块宽度满足B22.5L2. B2=40mm L2B2/2.540/2.516mm。 L255满足上式。 应有可靠的当块 挡块与支撑板设计成一体，如装配图所示： 斜楔与滑块采用橡皮复位。 斜楔与滑块结构、尺寸 如图所示。 滑动模块结构图： 8 斜楔滑块工作图如装配图所示。 8 选定设备： 由所得的弯曲力出算设备 该零件所需的弯曲力为 F=60KN。 模具闭合高度 H=196mm 模具外廓尺寸为 270X100mm 现有 160KN 压力机，其型号为 J23-16F，其主要参数如下： 公称压力：160KN 滑块行程：80mm 最大装模高度：205mm 最大封闭高度调节量：45mm 台面尺寸：300mmX450mm 模柄尺寸（孔）：40mm 根据模具闭合高度，弯曲力，外轮廓尺寸等数据选择此设备是合适的。 9 校核压力机安装尺寸： 模座外形尺寸为270X100mm，闭合高度为196mm，而J23-16F型压力机工作台 尺寸为450X300mm，最大闭合高度为205mm，调节量为45mm，故在工作台上可以 安装；模柄孔尺寸也与本副模具所选模柄尺寸相符。 10 装配图和零件图：见附图。 11 编写技术文件：见工艺卡。 9 12 模具的制造和装配： 模具的制造： 弯曲凸、凹模、斜楔均采用T8A，淬硬58-62HRC，在淬火前应先试模，在加 工凸、凹模时，先加工凹模，凸模按加工出的凹模来配制加工，要保证双面间 隙。凸、凹模圆角半径加工应一致，工作部分表面进行抛光。斜楔，滑块滑动 面采用铣刨，淬硬后磨平。 模具的装配： 在装配前，检查模具零件的加工质量。 主要组件装配： 装配：模柄 3 是从上模板的下面向上压入的，在安装凸模固定板的垫板之 前，先把模柄装好。 模柄与上横板之间的配合要求是 H7/m6，先在压力机上将模柄压入，再加 工定位销孔和螺纹孔，然后把模柄端面突出部分锉平或磨平。安装好模柄后， 用角尺检查模柄与上模座上平面的垂直度。 凸模、斜楔装配：凸模、斜楔与固定板的配合要求为 H7/m6，装配时，先 在压力机上将凸模、斜楔压入固定板内，检查凸模、斜楔的垂直度，然后将固 定板的上平面与凸模、斜楔一齐磨平。 总装配： 模具的主要组件装配完毕后开始进行总装配。因为此模具为无导柱模具， 凸、凹模间隙在模具安装到机床上时进行调整，上、下模装配次序没有特别要 求，则对上、下模分别安装。 上模安装：上述已安装好了模柄、凸模、斜楔，安装垫板后，找正位置， 装入销钉，拧紧螺钉即可安装上模完成。 下模： （1）把活动凹模装入固定板中，磨平底面，侧面，安装滑块回复装置， 如图中所示。 （2）在凹模上安装定位板，然后在支撑板上安装好盖板。 （3）把固定板安装在下模座上，找正位置后，先在下模座上投窝，加工 螺纹孔，然后加工销钉孔，装入销钉（注：要限位销的安装），拧紧螺钉，然 后安装好顶件装置。 （4）把分别安装好的上、下模进行检查，然后把已装入固定板的凸模， 插入凹模中，检查是否完全闭合，如有，检查安装并进行调整。 （5）凸凹模的间隙调整：当装配完成后，采用塞尺法来测凸、凹模之间 的间隙是否均匀，如不均匀进行调整，也可在装配完成后进行试弯，检查零件 是否合格及表面质量。 （6）在生产条件下进行试弯，弯曲成形的工件按零件产品图或试样进行 检查验收。在验收过程中，如发现产品有各种缺陷，则要仔细分析。找出原因， 并对模具进行适当的调整和修理，然后再进行试弯，直到模具正常工作并得到 合格的弯曲件为止。然后打标记交付生产使用。 10 13 弯曲模试冲时出现的缺陷，原因及调整 冲件的弯曲角度不够 原因： 凸凹模的弯曲回弹角制造小。 凸模进入凹模深度太浅。 凸模之间间隙过大。 校正弯曲的实际单位校正力过小。 调整方法： 修正凸凹模，使弯曲角度达到要求。 加深凹模深度，增大冲件的有效弯曲变形区域。 按实际情况采取措施，减小凸凹模的配合间隙。 增大校正力或修整凸凹模形状，使校正力几种在变形部位。 工件的弯曲位置不合要求 原因： 定位板位置不正。 曲件两侧受力不平衡产生便移。 压料力不足 方法：重装定位板，保证其位置正确 分析方法： 据实际情况修正凸、凹模，增大间隙值。 取措施减小压料力。 在试模后确定。 表面擦伤： 原因：凹模圆角半径过小，表面粗糙度不合要求。 润滑不良使坯料粘附于凹模。 凸、凹模之间间隙不均匀。 方法：增大凹模圆角半径，降低表面粗糙度值。 合理润滑。 修正凸、凹模，使间隙均匀。 弯曲部位产生裂纹： 原因：材料的塑性差。 弯曲线与板料的纤维方向平行。 方法：将坯料退火后弯曲。 使弯曲线与板料的纤维方向成一定的弯曲角度。 11 总 结 随着产品向精密化和复杂化的发展，产品零件也日益复杂，级 进模的工位数随之增加，精度要求提高，寿命要求更高，这对级进 模的设计就提出了新的要求。由于级进模冲压生产效率高，操作简 单安全，模具寿命长，产品质量高，生产成本较低等特点，现国民 经济发展的同时，各种家用电器、仪表电器、汽车等也越来越多的 走进了千家万户，而家用电器的生产也随着生产技术的发展越来越 多地采用多工位级进模生产。 弯钩形零件弯钩模设计，是理论知识与实践有机的结合，更加 系统地对理论知识做了更深切贴实的阐述。也使我认识到，要向做 为一名合格的模具设计人员，必须要有扎实的专业基础，并不断学 习新知识新技术，树立终身学习的观念，把理论知识应用到实践中 去，并坚持科学、严谨、求实的精神，大胆创新，突破