冲压模具设计与制造.ppt

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。
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
（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
（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
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.
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
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。
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
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
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
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
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
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 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。
（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
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。
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
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
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。
1.3 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)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。
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
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

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
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
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。
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