冲压模具设计与制造.ppt

（5）圆筒形件弯曲模
a直径d≤5mm的小圆形件（一次弯曲、二次弯曲） b 直径d≥20mm的大圆形件 c 带摆动凹模的一次弯曲成形模
1.3 弯曲工艺及弯曲模设计
级进弯曲模 复合模
1.3 弯曲工艺及弯曲模设计
通用弯曲模
1.3 弯曲工艺及弯曲模设计
3、弯曲模工作部分结构参数的确定
1.3 弯曲工艺及弯曲模设计
二、弯曲件坯料展开尺寸及弯曲力计算
1、弯曲件坯料展开尺寸计算
1.3 弯曲工艺及弯曲模设计
2、弯曲力 （1）自由弯曲时的弯曲力 v形件弯曲力 U形件弯曲力 （2）校正弯曲时的弯曲力
1.3 弯曲工艺及弯曲模设计
4.弯曲时压力机的确定 自由弯曲时，总的工艺力 校正弯曲时，
F总 F 自
F总 F校
第三章 弯曲工艺与弯曲模设计
5、U形件弯曲凸、凹模横向尺寸及公差（续） （2）尺寸标注在内形上 弯曲件为双向对称偏差时，凸模尺寸为
1 0 L p ( L ) p 2 弯曲件为单向对称偏差时，凸模尺寸为
凸模尺寸
凸模尺寸 凹模尺寸
3 0 LP ( L ) P 4
Ld (Lp 2c)
第三章 弯曲工艺与弯曲模设计
二、弯曲件的结构工艺性 1 弯曲半径 过大回弹大，过小易弯裂 对较厚材料的弯曲，可以采用开槽后弯曲。
第三章 弯曲工艺与弯曲模设计
2 弯曲件形状与尺寸的对称性
第三章 弯曲工艺与弯曲模设计
3、弯曲件直壁高度
第三章 弯曲工艺与弯曲模设计
4 弯曲件孔边距离
防止孔变形的措施
1.3 弯曲工艺及弯曲模设计
2、控制回弹的措施
（1）改进弯曲件的结构设计 （2）从工艺上采取措施 采用热处理工艺、 增加校正工序、 采用拉弯工艺 补偿法 （3）从模具结构上采取措施
校正法
纵向加压法 采用聚氨酯弯曲模
1.3 弯曲工艺及弯曲模设计
3、弯曲件的偏移
（1）产生原因
1.3 弯曲工艺及弯曲模设计
4.
形件弯曲模
一次弯曲模 摆块式弯曲模
两次弯曲模
第三章 弯曲工艺与弯曲模设计
一.典型弯曲模的结构(续)
5.圆筒形件弯曲模
（1）直径d≤5mm的小圆形件（一次弯曲、二次弯曲） (2 ) 直径d≥20mm的大圆形件 (3) 带摆动凹模的一次弯曲成形模
6.铰链弯曲模
第三章 弯曲工艺与弯曲模设计
二.设计弯曲模的结构时应注意的问题
第三章 弯曲工艺与弯曲模设计
五 零件弯曲成形工序的安排
1 弯曲件的工序安排原则
１)形状简单的弯曲件：采用一次弯曲成形； 2）形状复杂的弯曲件：采用二次或多次弯曲成形。 需多次弯曲时：先弯两端，后弯中间部分 3)批量大而尺寸较小的弯曲件：尽可能采用级进模或复合模。 ４)弯曲件形状不对称时：尽量成对弯曲，然后再剖切 5)如果弯曲件上孔的位置会受弯曲过程的影响,而且孔的精度 要求较高时,该孔应先弯曲后再冲,否则孔的位置精度无法保证.
例3.3.1
计算下图所示弯曲件的坯料展开长度。
r/t x
1 0.32
1.2 0.33
1.3 0.34
1.5 0.36
2 0.38
第三章 弯曲工艺与弯曲模设计
复习: 1、弯曲的变形特点 2、什么是回弹？影响回弹的因素有哪些？ 如何防止回弹？ 3、弯曲的成形极限用什么来表示？它的大 小受哪些因素的影响？ 4、计算弯曲件毛坯展开尺寸。
当t 2mm时,L t,当t 2mm时,L 2t
第三章 弯曲工艺与弯曲模设计
5.防止弯曲边交接处应力集中 增加工艺缺口、槽和工艺孔
第三章 弯曲工艺与弯曲模设计
6.弯曲件尺寸标注应考虑工艺性
第三章 弯曲工艺与弯曲模设计
三.弯曲力的计算 1．自由弯曲时的弯曲力 v形件弯曲力 U形件弯曲力 2．校正弯曲时的弯曲力
凹模尺寸
3 凹 L凹 ( L )0 4
L凸 ( L凹 2c)0 凸
凸模尺寸为： 一般取凸模的精度比凹模精度高一级。
பைடு நூலகம்
凹 , 凸——凸、凹模的制造公差，可采用ＩＴ7～ＩＴ9级精度，
1.3 弯曲工艺及弯曲模设计
尺寸标注在内形上
凸模尺寸 凹模尺寸
3 0 L凸 ( L ) 凸 4
（4）增加工艺缺口、槽和工 艺孔
1.3 弯曲工艺及弯曲模设计
（5）增加连接带
1.3 弯曲工艺及弯曲模设计
（6）切口弯曲件的形状
为了便于工件从凹模中推出，弯曲部分一般做成梯 形或先冲出周边槽孔再弯曲
（７）弯曲件的公差 公差最好在ＩＴ１３级下，角度公差最好大于 １５´， 否则应加校形工序
1.3 弯曲工艺及弯曲模设计
3、弯曲深度
查表
1.3 弯曲工艺及弯曲模设计
（2）凸、凹模间隙 V形弯曲模的凸、凹模间隙是靠调整压机的闭合高度来控制的， 设计时可以不考虑。 U形件弯曲模的凸、凹模单边间隙一般可按下式计算：
z / 2 tmax ct
1.3 弯曲工艺及弯曲模设计
（3） U形件弯曲凸、凹模横向尺寸及公差 尺寸标注在外形上
1.3 弯曲工艺及弯曲模设计
材料被弯成一定形状和角度，形成所需形状零件的 弯曲： 冲压工序。
1.3 弯曲工艺及弯曲模设计
弯曲方法：压弯、折弯、拉弯、滚弯、辊压
（a）模具压弯； （b）折弯； （c）拉弯； （d）滚弯； （e）辊压
1.3 弯曲工艺及弯曲模设计
一、弯曲件回弹及弯曲件的结构工艺性
1、弯曲件回弹 在材料弯曲变形结束，去除外 力作用，由于弹性恢复，使弯 曲件的角度和弯曲半径都与模 具的形状尺寸不一致，这种现 象叫回弹。 弯曲回弹的表现形式： １)弯曲半径增大 ２)弯曲角度增大
2.常见弯曲模结构 （1）V形件弯曲模 (有压料装置 V形件精弯模 （2）U形件弯曲模 弯曲角等于90°的U形弯曲模(图1 弯曲角小于90°的U形弯曲模 斜楔结构的U形弯曲模 （3）Z形件弯曲模 图2） 无压料装置) L形弯曲模
（4）
形件弯曲模
一次弯曲模 摆块式弯曲模
两次弯曲模
1.3 弯曲工艺及弯曲模设计
r 0 ( ) t t 2
第三章 弯曲工艺与弯曲模设计
(2)经验公式确定法 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： x ——中性层位移系数， 见表3.3.3。
第三章 弯曲工艺与弯曲模设计
对于形状比较简单、尺寸精度要求不高的弯曲件，可直接采 用上面介绍的方法计算坯料长度。 对于形状比较复杂或精度要求高的弯曲件，在利用上述公式
（2）克服偏移的措施 采用压料装置
利用工艺孔定位
不对称件成对弯曲
1.3 弯曲工艺及弯曲模设计
4、弯曲件的结构工艺性
（1）最小弯曲半径
1.3 弯曲工艺及弯曲模设计
（2）弯曲件孔边距
当t 2mm时,L t,当t 2mm时,L 2t
1.3 弯曲工艺及弯曲模设计
（3）弯曲件的直边高度
1.3 弯曲工艺及弯曲模设计
第三章 弯曲工艺与弯曲模设计
2、凹模圆角半径 在生产中，通常根据材料的厚度选取凹模圆角半径
a t≤2mm时， ｔ＝2～4ｍｍ时， ra ( 2 3)t ｔ＞4ｍｍ时， ra 2t
r (3 6)t
第三章 弯曲工艺与弯曲模设计
3、凹模深度
V形件弯曲模： U形件弯曲模：
第三章 弯曲工艺与弯曲模设计
第三章 弯曲工艺与弯曲模设计
3.顶件力和压料力
F Q (0.3 0.8) F 自
4.弯曲时压力机的确定 自由弯曲时，总的工艺力 校正弯曲时，
F总 F FQ 自
F总 F校
第三章 弯曲工艺与弯曲模设计
四、弯曲件毛坯展开尺寸的计算
1、弯曲中性层位置的确定
(1)理论公式计算法 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。
初步计算坯料长度后，还需反复试弯不断修正，才能最后确定坯
料的形状及尺寸。
第三章 弯曲工艺与弯曲模设计
2、弯曲件毛坯展开尺寸的计算
1).圆角半径r>0.5t的弯曲件 按中性层展开的原理，坯料总 长度应等于弯曲件直线部分和圆弧 部分长度之和，即
Lz l1 l2

180
l1 l2
4、凸、凹模间隙
V形弯曲模的凸、凹模间隙是靠调整压机的闭合高度来控制的， 设计时可以不考虑。 U形件弯曲模的凸、凹模单边间隙一般可按下式计算：
c t min nt c t nt
式中 n——间隙系数，可查表3.4.4。
第三章 弯曲工艺与弯曲模设计
5、 U形件弯曲凸、凹模横向尺寸及公差 （１）尺寸标注在外形上 弯曲件为双向对称偏差时，凹模尺寸为
(1)弯曲毛坯的定位要准确、可靠，尽可能是水平放置。 多次弯曲最好使用同一基准定位。
(2)结构中要能防止毛坯在变形过程中发生位移，毛坯的 安放和制件的取出要方便、安全和操作简单。 (3)模具结构尽量简单，并且便于调整修理。对于回弹性 大的材料弯曲，应考虑凸模、凹模制造加工及试模修模的 可能性以及刚度和强度的要求。
第三章 弯曲工艺与弯曲模设计
2 典型弯曲件的工序安排
一次弯曲
二次弯曲 第一次弯曲 第二次弯曲
第三章 弯曲工艺与弯曲模设计
典型弯曲件的工序安排（续）
三次弯曲
第一次弯曲
第二次弯曲 第三次弯曲
第三章 弯曲工艺与弯曲模设计
第四节 弯曲模具的设计 一.典型弯曲模的结构 1.V形件弯曲模 (有压料装置 V形件精弯模 2.U形件弯曲模 弯曲角等于90°的U形弯曲模(图1 弯曲角小于90°的U形弯曲模 斜楔结构的U形弯曲模 3.Z形件弯曲模 图2） 无压料装置) L形弯曲模
L凹 ( L凹 2c)
凹 0
p d
——凸、凹模的制造公差，可采用ＩＴ7～ＩＴ9级精度， 一般取凸模的精度比凹模精度高一级。
1.3 弯曲工艺及弯曲模设计
1.3 弯曲工艺及弯曲模设计
1.3 弯曲工艺及弯曲模设计
1.3 弯曲工艺及弯曲模设计
1.3 弯曲工艺及弯曲模设计
第三章 弯曲工艺与弯曲模设计
1.3 弯曲工艺及弯曲模设计
1、弯曲模结构设计的要点
(1) 坯料要有可靠的定位。 (2) 防止毛坯在变形过程中发生偏移。 (3)冲程结束时应使零件在模具中得到校正。 （4）弯曲模的结构应考虑到制造与维修中减小回弹的可能性 （5）坯料放入到模具上和压弯后从模具中取出零件更方便。
1.3 弯曲工艺及弯曲模设计
1 Ld L 2 0 弯曲件为单向偏差时，凹模尺寸为
d
凹模尺寸
凹模尺寸 凸模尺寸为：
3 d Ld ( L )0 4
Lp ( Ld 2c)0 p
d , p ——凸、凹模的制造公差，可采用ＩＴ7～ＩＴ9级精度，
一般取凸模的精度比凹模精度高一级。
d 0
p d
——凸、凹模的制造公差，可采用ＩＴ7～ＩＴ9级精度， 一般取凸模的精度比凹模精度高一级。

180
(r xt )
第三章 弯曲工艺与弯曲模设计
2).圆角半径r<0.5t的弯曲件 按变形前后体积不变条件确定坯料长度。通常采用表3.3.4
所列经验公式计算。
第三章 弯曲工艺与弯曲模设计
3）铰链弯曲件
中性层向外侧移动，因此中性层位移系数大于0.5， 其值可查表3.3.5
第三章 弯曲工艺与弯曲模设计
第三章 弯曲工艺与弯曲模设计
三、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，凸模圆角半径等于工件 或略小于工件内侧的弯曲半径ｒ，但不能小于材料所允许的 最小弯曲半径值rmin。 当ｒ/ｔ小于最小相对弯曲半径，则应取凸模圆角半径 rt>rmin，然后增加一道整形工序。 当ｒ/ｔ＞10时，则应考虑回弹，将凸模圆角半径加以修正。
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 径值rmin。 当ｒ/ｔ＞10时，则应考虑回弹，将凸模圆角半径 rT 加以修正。
r凸
取等于工件的弯曲半径ｒ，但不应小于表3.2.2所列的最小弯曲半
1.3 弯曲工艺及弯曲模设计
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， r凸 ＝（3～6）ｔ ｔ＝2～4ｍｍ时， r凸 ＝（2～3）ｔ r凸 ｔ＞4ｍｍ时， ＝2ｔ
第三章 弯曲工艺与弯曲模设计
二.设计弯曲模的结构时应注意的问题（续）
（4）由于U形弯曲件较正力大时会贴附凸模，所以在这种 情况下弯曲模需设计卸料装置。
（5）当弯曲过程中有较大的水平侧向力作用于模具上时， 应设计侧向力平衡挡块等结构，当分体式凹模受到较大的 侧向力作用时，不能采用定位销承受侧向力，要将凹模嵌 入下模座内固定。