冲压模具设计之U型冲孔弯曲级进模.docx

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时间：2021年x月x日
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课程设计（论文）

题目：U型冲孔弯曲级进模

课程：冷冲压

院（部）：

专业：

班级

学生姓名：

学号：

设计期限：2011-09-08——2011-09-26

指导老师：

目录

TOC\o"1-2"\h\u1设计课题 2
2冲压件工艺分析 3
3主要计算 3
3.1毛坯尺寸计算 3
3.2弯曲力计算 4
3.3凸凹模的确定 5
3.4凸凹模间隙的确定 6
3.5凸凹的圆角半径的确定 6
3.6凸凹模高度的确定 7
3.7压力中心的计算 7
4模具的总体计算 7
4.1模架的选择 7
4.2卸料方式的选择 7
4.3其他零部件的选用 8
5模具材料的选用及强度的校核 8
5.1材料的选用 8
5.2强度校核 9
结论 9
参考文献 10


1设计课题
零件简图如下图所示：

材料：Q235
材料厚度：2mm
材料宽度：45mm

2冲压件工艺分析
材料结构及精度分析
该工件有弯曲一个和冲孔工序,材料Q235钢为软材料,在弯曲时应有一定的凸凹模间隙。工件的尺寸全部为自由公差,可看作IT14级,尺寸精度较低,普通弯曲和冲裁就能满足要求。
零件为U形弯曲件，该零件的生产包括冲孔和弯曲两个基本工序，可有以下二种工艺方案：
方案一：先弯曲，再冲孔。采用复合模生产。
方案二：先冲孔，在弯曲。采用两套单工序模生产
因为方案二先冲孔再弯曲，在弯曲时孔靠近弯曲半径所以孔容易变型。
通过对上述两种方案的综合分析比较，该件的冲压生产采用方案一为佳
零件结构简单，左右对称，对弯曲成形较为有利，可查，Q235的允许最小弯曲半径rmin=0.5t=0.5mm,而零件的弯曲半径r=5mm>0.5mm,故，不会弯裂。
计算零件的相对弯曲半径，r/t=5/2=2.5<5~8,所以，弯曲变形后角度回弹较小，弯曲半径变化也不大，所以采用简单的直壁校正弯曲法即可达到要求。
3主要计算
3.1毛坯尺寸计算
当r≥0.5的弯曲中，双直角弯曲时

毛坯展开长度计算公式为：

L=L1+L2+L3+QUOTE
其中：

L1=L3=36-5-2=29mm
L3=120-2×5-2×2=106mm
查《现代冲压技术手册》，当r/t=2.5时，Ｘ取值0.463
所以代入上式可得:
L=L1+L2+L3+QUOTE

=29+106+29+3.14QUOTE(5+0.463QUOTE2)

=182.607
即毛坯展开后，长乘宽为：183mm×45mm

3.2弯曲力计算
弯曲力是设计弯曲模和设计压力机的主要依据，该零件是直壁矫正弯曲，校正弯曲时弯曲力F校和顶件力F顶为：F校=qA/1000
式中：F——校正力（KN）
q——单位校正力(MPa)
A——弯曲件上被校正部分在垂直于弯曲力方向的平面上的投影面积（QUOTE）
查《现代冲压技术手册》，材料厚度2，取q=50。
即，F校=qA/1000
=120×45×50／1000
=270KN.

F顶QUOTE(0.3～0.8)F自

又因为：F自QUOTE
所以：FQQUOTE(0.3～0.8)F自
QUOTE(0.3～0.8)QUOTE
=0.4×
QUOTE2667.6
QUOTE
对于校正弯曲，由于校正弯曲力比顶件力大的多，故一般F顶可以忽略。
即：F压力机≥QUOTE
生产中为安全，取F压力机QUOTEQUOTE=1.8×270=486KN
根据压力的大小，查资料表5-10，初选设备为JB23-63
3.3凸凹模的确定
由于零件标注的是外尺寸,所以计算时应以凹模为准，间隙取在凸模上，零件按IT14级制，造查《互换性与测量技术》，P18.取零件公差为：
模具按IT9级制造查表则取：=+0.001=-0.001
查《现代冲压技术手册》P141
L凹=-
=-
=

L凸按凹模尺寸配制，保证双面间隙为2Z.或L凸=（L凹-2Z）
即L凸=113.25
3.4凸凹模间隙的确定
当t1.5时，z=t.
当t1.5时，z
式中：t——材料厚度（mm）
Z——单边间隙（mm）
——材料上下偏差（mm）
又因为：t=2＞1.5所以：z==2+1=3.
3.5凸凹的圆角半径的确定
当较小时，凸模圆角半径即等于弯曲件的内弯半径r，但不应小于材料许可的最小弯曲半径（查表4-8）《现代冲压技术手册》P129

式中：--凸模圆