弯角的冲压工艺及模具设计

弯角的冲压工艺及模具设计内容摘要：

的间隙；冲孔件尺寸则取决于凸模尺寸，冲 孔应先决定凸模尺寸，减小凸模尺寸来保证落料的间隙。 冲孔凸、凹模刃口尺寸 冲裁模凹、凸模刃口尺寸有两种计算和标注的方法，即分开加工和配做加工两种方法。 前者用于冲件厚度较大和尺寸精度要求不高的场合，后者用于形状复杂或波板工件的模具。 对于该工件厚度为 2mm 板件，并且三个有位置公差要求，为了保证冲裁凸、凹模间有一定的间隙值，必须采用配合加工。 从零件图可知 零件有  和 4 的孔。 冲孔凸凹模的最小间隙 [4] Zmin =，冲孔凸凹模的最大 间隙 [4] Zmax=， 查未注公差尺寸的极限偏差表 [8]，查得工件图上公差尺寸的极限偏差为：  mm，  mm。 p 为凸模的制造公差， d 为凹模的制造公差。 p =（ minmax ZZ  ） ==(mm) d =（ minmax ZZ  ） ==(mm) i nm a x  ZZdp  mm 冲孔凹模为圆形，故可按以下公式 [6]计算 ： dZxdd d 0m i nm i n )(  0min )( pxdd p  （ 47） 式中 ： 济南大学毕业设计 13 dd— 冲孔凹模刃口尺寸， mm； dp—— 冲孔凸 模刃口尺寸， mm； dmin— 冲孔件的极限尺寸， mm； x— 磨损系数； 取 x= △ — 冲孔件的公差 ,mm； Zmin— 冲孔凸凹模的最小间隙， mm。  的孔 的凸凹模尺寸为： dZxdd p 0m i nm i n )(  =（ +0+）  =  mm 0min )( pxdd d  =（ +）  = mm  的孔 的凸凹模尺寸为： dZxdd p 0m i nm i n )(  =（ +0+）  =  mm 0m i n )( pxddd =（ +）  = mm 落料凸、凹模刃口尺寸 落料凹模 刃口尺寸需按磨损情况分类计算。 落料件的形状与尺寸如图 42 所示。 落料凹模刃口尺寸 查未注公差尺寸的极限偏差表 [8]，查得工件图上公差尺寸的极限偏差为： mm，  mm，  mm，  mm。 落料时首先确定凹模尺寸，是凹模公称尺寸接近或等于工件轮廓的最小极限尺寸，再减小凸模尺寸以保证最小合理间隙值 Zmin。 由 零件图可知，落料的尺寸为IT14 级， 取 x=，凹模作为基准件， p 为凸模的制造公差， d 为凹模的制造公差。 dxDDd 0)(  济南大学毕业设计 14 0m i n0m i n )()( pp ZxDZDD p    （ 48） 式中 dD — 落料凹模尺寸； mm Dp — 落料凸模尺寸； mm △ — 工件的制造公差； mm minZ — 最小合理间隙； mm x— 磨损系数； 取 x= 尺寸 a= 时 ad =（  ） = (mm)； b= bd =（  ） = (mm)； c= cd =（  ） = (mm)； d= dd =（  ） =60875 (mm)； 落料凸模刃口尺寸按凹模实际刃口尺寸配作， 保证间隙 [4]在 Zmin～ Zmax 之间。 查冲裁模初始 双面 间隙 Z 表 [4]，可查得落料时凸凹模的双面间隙为 Zmin=，Zmax=。 落料凸模尺寸按凹模尺寸配制，保持双面间隙。 济南大学毕业设计 15 第五章 弯曲模设计计算 弯曲件工艺性分析 如果弯曲件的材料具有足够的塑性，屈强比小，屈服点和弹性模量的比值小，则有利于弯曲成形和工件质量的提高。 Q235屈服强度为 235Mpa左右，适合弯曲。 最小弯曲半径和 弯曲件的弯边高度 ： 1)弯曲半径 弯曲件的弯曲半径不宜小于最小弯曲半径，也不宜过大。 因为过大时，受到回弹的影响，弯曲的角度与弯曲半径的精度都不易保证。 2)弯边高度 弯曲件的弯边高度不宜过小，其值应为 trh 2 ，如图 21所示。 弯边高度分别为 7mm 和 均大于 r+2t= h较小时，弯边在模具上支持的长度过小，不容易形成足够的弯矩，很难得到形状准确的工件。 3）弯曲件孔边距离 弯曲有孔的工序件时，如果孔位于 弯曲变形区内，则弯曲时孔要变形。 为此必须使孔处于 变形区之外。 一般孔边至弯曲半径 r 中心的距离按料厚确定，即当 mmt 2 时， tL ；当 mmt 2 时， tL 2。 弯曲半径到孔边缘距离分别为 ，均大于板厚不影响孔的工艺性。 计算毛坯 展开 尺寸 相对弯曲半径为： R/t=1/2= 式中： R—— 弯曲半径（ mm） ； t—— 材料厚度（ mm） 根据图 21 得知，圆角半径为 （ R=）， 因此 弯曲件毛坯的长度根据经验公式为： L=a+bK (51) =10+=(mm) K为扣除值 [5] =。 弯曲力计算 曲力是设计弯曲模和选择压力机的重要依据，特别是在弯曲坯料较厚、弯曲线较长、相 对弯曲半径较小、材料强度较大，而压力机的公称压力有限的情况下，必须对弯曲力进行计算。 我们已知材料弯曲时，开始是弹性弯曲，其后是变形区内外层纤维首先进人塑性 状态，并逐步向板的中心扩展进行自由弯曲，最后是凸、凹模与坯料互相接触并冲击零件的校正弯曲，图 52 所示为各弯曲阶段弯曲力的变化曲线。 弹性弯曲阶济南大学毕业设计 16 段的弯曲力较小，可以略去不计，自由弯曲阶段的弯曲力不随行程的变化而变化，校正弯曲力随行程急剧增加。 影响弯曲力大小的 基本因素有变形材料的性能和质量；弯曲件的形状和尺寸；模具结构及凸凹模间隙；弯曲方式等，因此很难用理论的分析法进行准确的计算。 实际中常用经验公式进行慨略计算，以作为弯曲工艺设计和选择冲压设备的理论。 P= bBt (52) 式中： P— 弯曲力， N； B— 弯曲线长度， mm。 b — 弯曲材料抗拉强度； Mpa B= （ 0r +Kt） 180 （ 53） 0r — 内弯曲半径， mm； K— 中性层。