Transcript 项目二护板支架弯曲模设计与制造

冲压模具设计与制造
主讲人
周宇明
辽宁机电职业技术学院
机械工程系
任务一 拆装弯曲模
认识弯曲模
1－顶板
2－定位销
3－反侧压块
4－凸模
5－凹模
6－上模座
7－压块
8－橡皮
9－凸模托板
10－活动凸模
11－下模座
冲模结构分解
弯曲模零部件的分类
工作零件
工艺零件
定位零件
卸料与推件零部件
弯曲模零部件
结构零件
模架
连接与固定零件
测绘弯曲模模具零件-凸模
测绘弯曲模模具零件-凹模
测绘弯曲模模具零件-上模座
测绘弯曲模模具零件-导柱导套
装配弯曲模
装配基准：凹模
凸模组件
组件装配
凹模组件
模柄组件
上模部分装配
总装配
下模部分装配
任务二 分析护板支架弯曲工艺
分析弯曲工艺
计算工作零件尺寸
计算展开件长度
计算弯曲力
选择冲压设备
护板支架工艺分析
弯曲
将板料、型材、管材或棒料等按设计要求弯成一定的角度
和一定的曲率，形成所需形状零件的冲压工序。
生活中的弯曲件
弯曲方法：弯曲方法可分为在压力机上利用模具进行的压弯以
及在专用弯曲设备上进行的折弯、滚弯、拉弯等。
弯曲模：弯曲所使用的模具。
用模具成形的弯曲件之一、之二
与弯曲相比：
准确工艺计算难，模具动作复杂、结构设计规律性不强。
弯曲变形分析
一、弯曲变形过程
V形弯曲是最基本的弯曲变形。
1.弯曲变形时板材变形区受力情况分析
变形区主要在弯曲件的圆角部分，板料受力情况如图所示。
2.弯曲变形过程
自由弯曲
弹性弯曲
动画
校正弯曲
塑性弯曲
弯曲效果：表现为弯曲半径和弯曲中心角的变化（减小）。
变形程度及其表示方法
弯曲变形网格实验
相对弯曲半径（ r/t）：
表示板料弯曲变形程度的大小。
相对弯曲半径越大，变形程度……
弯曲中心角为α
弯曲中性层
据中性层的定义，弯曲件的坯料长度应等于中性层的展开长度。
中性层位置以曲率半径
表示（右图），通常用
下面经验公式确定：
  r  xt
式中：
——中性层位移系数，
最小弯曲半径
弯曲变形网格实验
最小弯曲半径rmin：
在板料不发生破坏的条件下，所能弯成零件内表面的最小
圆角半径。
常用最小相对弯曲半径rmin/t表示弯曲时的成形极限。其值越小
越有利于弯曲成形。
1.影响最小弯曲半径的因素
（１）材料的力学性能
（２）材料表面和侧面的质量
毛刺
（３）弯曲线的方向
（４）弯曲中心角
（5）弯曲件厚度
（6）弯曲件宽度
提高弯曲极限变形程度的方法
（1）经冷变形硬化的材料，可热处理后再弯曲。
（2）清除弯曲毛刺，或将有毛刺的一面处于弯曲受压的内缘。
（3）对于低塑性的材料或厚料，可采用加热弯曲。
（4）采取两次弯曲的工艺方法，中间加一次退火。
（5）对较厚材料的弯曲，如结构允许，可采取开槽后弯曲。
弯曲质量问题及控制－回弹
一、回弹现象
塑性弯曲时伴随有弹性变
形，当外载荷去除后，塑性变
形保留下来，而弹性变形会完
全消失，使弯曲件的形状和尺
寸发生变化而与模具尺寸不一
致，这种现象叫回弹。
弯曲质量问题及控制－弯裂
r/t越小，变形程度愈大，越容易产生裂纹。
解决措施：
1、提高材料塑性
2、选择合理弯曲方向
3、采用多次弯曲
4、调整弯曲件工艺结构
弯曲质量问题及控制－偏移
坯料在弯曲过程中沿长度方向产生滑移。
产生原因：
1、不对称（弯曲件、折弯个数、凸凹模结构）
2、定位不准确
3、弯曲间隙误差
4、其它（压料、圆角、润滑）
解决措施：
1、采用压料装置
2、利用孔（工艺孔）定位
3、调整定位
4、成对弯曲
5、调间隙，改变润滑等
弯曲质量问题及控制－翘曲与剖面畸变
细长板料弯曲后纵向产生的翘曲变形。
产生原因：
宽度方向刚度小
解决措施：
校正弯曲
板料弯曲后断面发生变形的现象叫断面畸变。
产生原因：
弯曲管材、型材时径向压应力的作用结果
解决措施：
添加芯料
弯曲件的工艺性
一、弯曲件的精度
一般弯曲件的经济公差等级在IT13级以下，角度公差大于15´。
二、弯曲件的材料
具有足够的塑性，屈强比（  s /  b )小，
屈服点与弹性模量的比值（  s / E )小，
脆较大的材料，则最小相对弯曲半径
rmin / t 大，回弹大，不利于成形。
则有利于
弯曲成形
和工件质
量的提高。
2．弯曲件的形状
一般要求弯曲件形状对称，弯曲半径左右一致，则弯曲时坯
料受力平衡而无滑动。
3．弯曲件直边高度
弯曲件的直边高
度不宜过小，其值
应为
h>r+2t
4．防止弯曲根部裂纹的工件结构
在局部弯曲某一段边缘时，为避免弯曲根部撕裂，应
减小不弯曲部分的长度B，使其退出弯曲线之外，即b≥r
（如上页图a），或在弯曲部分与不弯曲部分之间切槽，或
在弯曲前冲出工艺孔。
5．弯曲件孔边距离
当t<2mm时，
l t
当t≥2mm时，
l  2t
6．增添连接带和定位工艺孔
7．尺寸标注
尺寸标注对弯曲件的工艺性有很大的影响。
生活中的弯曲零件
用
模
具
成
形
弯
曲
件
一
用
模
具
成
形
弯
曲
件
二
弯曲模工作部分尺寸的设计
1.凸模圆角半径
当工件的相对弯曲半径ｒ/ｔ较小时，凸模圆角半径 rT
取等于工件的弯曲半径ｒ，但不应小于表最小弯曲半径值rmin。
当ｒ/ｔ＞10时，则应考虑回弹，将凸模圆角半径 rT
2.凹模圆角半径
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。
t≤2mm时，
＝（3～6）ｔ
ｔ＝2～4ｍｍ时， rA ＝（2～3）ｔ
rA ＝2ｔ
ｔ＞4ｍｍ时，
rA
V形弯曲凹模的底部可开退刀槽或取圆角半径 rA '

rA  (0.6 ~ 0.8)( rT  t )
3.凹模深度
V形件弯曲模
U形件弯曲模
4.凸、凹模间隙
U形件弯曲模的凸、凹模单边间隙一般可按下式计算：
Z / 2  t max  Ct  t    Ct
式中 C——间隙系数
当工件精度要求较高时，其间隙应适当缩小，取Z/2＝t。
5.U形件弯曲凸、凹模横向尺寸及公差
决定原则：
工件标注外形尺寸时，应以凹模为基准件，间隙取在凸模上。
工件标注内形尺寸时，应以凸模为基准件，间隙取在凹模上。
（１）尺寸标注在外形上
凹模尺寸
（2）尺寸标注在内形上
凸模尺寸
 A
L A  Lmax  0.75 
0
凸模尺寸
LT  ( Lmin  0.75  )   T
0
凹模尺寸
LT  ( L A  Z )   T
0
L A  ( LT  Z )
A
0
式中
T  A
——凸、凹模的制造公差，取制件对应尺寸公差的1/4
弯曲件展开长度的计算
中性层
0
-0.62
计算该弯曲件展开长度。
任务三 设计护板支架弯曲模具总体结构
弯曲模设计的一般步骤
1.弯曲件工艺性分析。
2.确定弯曲工艺方案。
3.选择模具的结构形式。
4.进行必要的工艺计算。
5.选择与确定模具的主要零部件的结构与尺寸。
6.校核模具闭合高度及压力机有关参数。
7.绘制模具总装图及零件图。
弯曲模设计程序框图
模具总装图的一般布置情况
布图
弯
曲
零
件
图
主
视
图
排
样
图
俯
视
图
局
部
视
图
技术要求
1. 各模板装配前倒去除工作零件的工作部分外所有棱边；
2. 模具装配后卸料板高出凸模1mm；
3. 模具装配后顶件板高出凹模2mm，模具闭合后凸模进入凹模
1.2mm；
4. 模具装配后保证凸模与凹模之间的弯曲间隙为0.072mm且均
匀；
5. 模具安装在J23-63冲床上，该冲床的主要参数为：公称压力
63KN，最大封闭高度170mm，封闭高度调节量40mm，工作台
尺寸（左右×前后）315mm×200mm，模柄孔尺寸：φ30×50；
6. 模具涂绿色防锈漆。
设计护板支架弯曲模具总体结构
任务四 设计护板支架弯曲模具零部件结构
设计工作零件
设计定位零件
设计护板支架弯曲模具零部件结构-凹模
设计护板支架弯曲模具零部件结构-凸模
设计护板支架弯曲模具零部件结构-上模板
设计护板支架弯曲模具零部件结构-下模板
设计护板支架弯曲模具零部件结构-凸模固定板
任务五 制造护板支架弯曲模模具零件
制造护板支架弯曲模模具零件-凸模
工艺零件
工艺过程
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
工序名称
下料
锻造
热处理
粗铣
平磨
钳
工具铣
仿形刨
钳
热处理
平磨
钳
主要内容
Φ60×150+3 锯床
148×70×46
退火；HBS≤229
铣六方140×70×40
磨六面； 对900
去毛刺；划线
铣平面及台阶
按线找正刨平面
粗修型面；对样板
淬火加回火；HRC58-62
光上下面，
精修，抛光、对样板；试模
设计护板支架弯曲模具零部件结构-凸模固定板
结构零件
工艺过程
任务六 装配与调试护板支架弯曲模具
装配护板支架弯曲模具
调试护板支架弯曲模具
装配与调试护板支架弯曲模具
弯曲模总装配
1、组件装配
2、选取装配基准件
3、安装上模部分
4、安装弹压卸料部分
5、自检试冲
现场教学
护板支架弯曲模总装配教学在辽仪机械厂装配车间现场完成