弯曲模具设计说明

6 弯曲模具设计

本章容： V形弯曲模、U形弯曲模，多角弯曲件、圆

形弯曲件等复杂件弯曲成形的多工序

复合弯曲模，U形弯曲模设计实例。本章难点：复杂弯曲模的结构组成与动作过程。

6.1 简单弯曲模

简单弯曲模——工作时模具通常只有一个垂直运动的单工序弯曲模。完成的制件有单角的V形件、双角的U形件和小于90°的U形件等简单件。

6.1.1 V形件弯曲模

图6.1 V 形件弯曲模 图6.2 V 形件弯曲模三维模型

图6.3 V 形件压板式弯曲模

图6.4 V形件折板式弯曲模

(a) 开模状态 (b) 合模状态

图6.5 V形件折板式弯曲模三维模型

V形件折板式弯曲模

6.1.2 U形件弯曲模

图6.6 U形件的弯曲模

图6.7 弯制夹角小于90°的U形件弯曲模弯制夹角小于90°的U形件弯曲模

异形U形件弯曲模

Z形件弯曲模

6.1.3 通用弯曲模

图6.8 通用弯曲模

6.2 复杂弯曲模

复杂弯曲模——在工作时通常具有两个或两个以上的运动，可将多个弯曲变形一次完成。

6.2.1 C形弯曲模

图6.9 C形弯曲模

图6.10 C形弯曲模立体模型

(a) 弯曲初始状态 (b) U形中间弯曲状态 (c) C形最终弯曲状态

图6.11 C形件弯曲动作过程

四角弯曲模1

四角弯曲模2

异形件弯曲模

6.2.2 O形件弯曲模

O形件弯曲模

图6.12 滑板式弯曲模

图6.13 滑板式弯曲模模型

(a) 初始弯曲状态 (b) 中间弯曲状态 (c) 最终弯曲状态

图6.14 弯制带有耳翅的环类工件的滑板式弯曲模

图6.16 圆形件自动卸料弯曲模

图6.17 圆形件自动卸料弯曲模动作过程其他弯曲1

其他弯曲2

6.3 U形弯曲件冲压实例

6.3.1工艺分析及工艺方案

图6.18 弯曲件

材料为35钢板(退火)，板厚3mm，大批量生产

该零件形状简单，批量生产，精度无特殊要求，结构不对称，应注意弯曲中的偏移问题。

该零件弯曲半径R=5mm，查表5-2可知

min 0.8 2.4mm

r t

==，有R＞

min

r，故此不会弯裂。

由图5.21(a)可知：当t≥2mm时，a≥2t，故此件最小

孔边距是6mm

a=；该件两个16φ的孔边距是14mm，因此可采用先落料、冲孔，再弯曲成形，而弯曲时孔将不会发生变形。

由图5.20得知：弯曲件直边高度H＞2.5t，最小直边

高度为7.5mm ；而该件的直边高度是12mm ，符合要求。为使制件弯曲不偏移，可以利用两个16φ孔定位。

由此可见，最终的合理设计方案为：落料—冲孔复合工序；弯曲成形工序。

6.3.2 工艺计算

1) 毛坯展开长度计算

图6.19 毛坯及尺寸计算图

毛坯展开长度为：12345L L L L L L =++++

其中：12012mm L R t =--=；

2602244mm L R t =--=；

35042mm L R t =--=；

由53

r t ==1.57，查表5-6可知：层位移系数0.4λ=，所以，

45π()180

L L r t ϕλ==+π90(50.43)180⨯=+⨯mm =9.73mm 短边侧端距

孔中心线之距：124/2(129.7322)mm 43.73mm L L L ++=++= 长边侧

端距孔中心线之距：

325/2(429.7322)mm 73.73mm L L L ++=++= 毛坯总长为：43.7373.73117.46mm +=

2) 弯曲力的计算和设备的选择

为减少回弹，常采用校正弯曲：由公式(5.9)可知：校正弯曲力F qA =

其中：由表5-9查得单位校正力5070MPa q =～,取60MPa q =；

水平投影面积 2100(602)5400mm A t =-=

所以弯曲力：605400N 324000N 324kN F qA ==⨯==

初选压力机：开式双柱可倾式压力机，型号J23—400；考虑压力机滑块行程

为100mm ，方便制件取出，故J23—400也是最终选择。

3) 模具工作部分尺寸计算

(1) 宽度尺寸计算

弯曲件是外形尺寸标注，应以凹模为基准进行计算。

制件公差未注按IT14级选取：0.74mm ∆=，

凹模制造公差推荐用IT9级：0.074mm δ=凹。

查表5-11：(0.75)L L δ+=-∆凹凹0.074(600.750.74)+=-⨯0.07459.45mm +=

(2) 间隙大小计算

间隙大小：C t kt ∆=++，其中，板厚正偏差0.2mm ∆=，

查表5-10可知：间隙系数0.05k = (按长边选取)，

则单边间隙 3.35mm C =。

凸模工作部分尺寸L 凸按凹模实际尺寸制作，保证双边间隙为2C 。

(3) 凹模圆角半径等。查表5-12知：8mm r =凹，凹模深度为25mm 。

6.3.3 模具结构设计

图6.20 U形件弯曲模设计

图6.21 凸模零件图图6.22 凹模零件图

T10A，热处理硬度58HRC～60HRC T10A，热处理硬度

58HRC～60HRC

习题

1. 弯曲模的设计要点是什么？

2. 常用弯曲模有哪几种结构？各有什么特点？

3. 试设计弯曲模冲压如下制件：

(1) 一次压弯成形模，如图5.29所示。

(2) 二次或多次压弯成形模，如图5.30、图5.31所