弯曲板冲压工艺及模具设计
弯曲板冲压工艺及模具
设计
内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）
课程设计
论文题目：弯曲板冲压工艺及模具设计
课程名称：冲压工艺及模具设计课程设计
学院材料与能源学院
专业班级材料成型及控制工程专业14(4)
学号
姓名
联系方式
任课教师
2015 年 6月 21日
广东工业大学课程设计任务书
一、课程设计的内容
根据给定的冲压零件图进行产品的冲压工艺分析和比较，制定合理的冲压工艺方案，进行有关工艺计算，确定冲压模具的类型和结构，选择冲压设备，绘制模具的装配图及零件图，编制冲压工艺卡，并撰写设计说明书。
二、课程设计的要求与数据
1.课程设计时间共2周，按时独立完成课程设计任务，符合学校对课程设
计的规范化要求；
2.绘制所设计模具的装配图和非标件零件图：图纸整洁，布局合理，图样
和标注符合国家标准；
3.编制冲压工艺卡，撰写设计计算说明书：要求公式使用准确，计算正
确，语言流畅，书写工整，插图清晰整齐；
4.设计说明书与图纸按学校规定装订成册。
三、课程设计应完成的工作
1.冲压工艺设计：包括分析零件的冲压工艺性，拟订冲压件的工艺方案，
确定合理的排样形式、裁板方法，并计算材料的利用率；确定模具结构及尺寸等；
2.根据总冲压力及考虑模具的结构尺寸选择成形设备的型号；
3.模具结构及其零部件设计：设计一道工序的冲模，绘制冲模总装配图及
主要零件图；
4.冲压工艺过程卡片；
5.设计计算说明书。
四、课程设计进程安排
五、应收集的资料及主要参考文献
[1] 自编. 冲模设计课程设计指导书[M]. 广东工业大学，2011.
[2] 薛启翔编. 冲压模具设计1结构图册[M]. 北京工业出版社，2009.
[3] 王孝培主编. 冲压手册[M]. 机械工业出版社, 1988
[4] 柯旭贵张荣清主编. 冲压工艺与模具设计[M]. 机械工业出版社, 2012.发出任务书日期： 2016 年 6 月 12 日指导教师签名：
计划完成日期： 2016 年 6 月 22 日基层教学单位责任人签章：
主管院长签章：
目录
一、引言 (5)
二、弯曲件工艺分析 (6)
三、冲裁工艺方案的确定 (7)
四、排样形式和各道工序的计算 (8)
五、工序压力计算及选择压机 (10)
六、模具刃口尺寸及公差计算 (13)
七、装配图为级进模 (14)
八、模具材料的选取 (16)
九、确定装配基准 (16)
十、模具零件的加工 (17)
十一、结束语 (18)
十二、工艺卡 (19)
表1-1 冲压工艺过程卡。
第3章 弯曲工艺与模具设计
3.2.2、影响回弹的因素 材料的机械性能 相对弯曲半径 弯曲中心角 模具间隙 弯曲件的形状 弯曲力
3.2.3、回弹值的确定 目的：作为修正模具工作部分参数的 依据。 经验公式： 1.小半径弯曲的回弹（ r / t 5 ~ 8 ）
0 t
rt r 1 3
90
90
６）弹性材料的准确回弹值需要通过试模对凸、 凹模进行修正确定，因此模具结构设计要便于拆 卸。 ７）由于U形弯曲件校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。 ８）结构设计应考虑当压力机滑块到达下极点时， 使工件弯曲部分在与模具相接触的工作部分间得 到校正。 ９）设计制造弯曲模具时，可以先将凸模圆角半 径做成最小允许尺寸，以便试模后根据需要修整 放大。
当工件局部边缘部分需弯曲时，为防 止弯曲部分受力不均而产生变形和裂纹， 应预先切槽或冲工艺孔(如图所示) 5.弯曲件的几何形状 如果弯曲件的形状不对称或者左右弯 曲半径不一致，弯曲时板料将会因摩擦阻 力不均匀而产生滑动偏移(如图所示), 为了防止这种现象的发生，应在模具上设 置压料装置,或利用弯曲件上的工艺孔采用 定位销定位（如图所示）
第 3 章 弯曲工艺与模具设计
3.1
3.2
弯曲的基本原理 应变中性层位置、最小弯曲半径的确定及回弹现象 弯曲力和弯曲件的毛坯尺寸计算 弯曲件的工艺性 弯曲模具的设计
3.3 3.4
3.5
3.1 弯曲的基本原理
弯曲是使材料产生塑性变形，形成一 定曲率和角度零件的冲压工序(如图所示) 弯曲材料：板料、棒料、型材、管材 弯曲方法：压弯、折弯、拉弯、滚弯、 辊弯
3.1.1 弯曲变形过程 (图3.1.1) 1、变形毛坯的受力情况 从力学角度，弯曲分为： 弹性弯曲 弹塑性弯曲 纯塑性弯曲 无硬化弯曲
弯曲冲压模课程设计
2设计工艺计算2.1弯曲件展开尺寸的计算根据文献（2）125页, 按圆角半径r=3mm>0.5t=1.5mm的弯曲件计算方法进行计算。
将弯曲件制件分为如图3段图 1-1（1）直边段为L1, L3L1=30-3-3=24mmL3=80-3-3=74mm（2）圆角边段为L2由于R/t=3/3=1>0.5,则该圆角属于有圆角弯曲, 根据中性层长度不变原理计算。
查文献（2）表4-6查得, x=0.32L2=πρ/2=π（r+xt）/2=3.14*(3+0.32*3)/2=6.22mm(3)弯曲毛坯展开总长度:L=L1+L2+L3=24+74+6.22=104.22mm查文献（1）表9-13, 该尺寸采用IT14级, 公差为0.87m2.2冲压力的计算及冲压设备的选择2.1.1冲压力的计算由于弯曲力受到材料的力学性能, 零件形状与尺寸, 板料厚度, 弯曲方式, 模具结构形状与尺寸, 模具间隙和模具工件表面质量等多种因素的影响, 很难用理论分析方法进行准确计算。
因此, 在生产中均采用经验公式估算弯曲力。
查文献（2）130页, L 形弯曲件是在自由弯曲阶段相当于弯曲U 形件的一半, 而且应设置压料装置, 所以可近似地取弯曲力为F L =（F UZ+F Q ）/2 （1-1） 其中: FUZ 为弯曲力F Q 为压料力查文献（2）129页, U 形件弯曲时的自由弯曲力tr t 7.0F b 2UZ += σKB （1-2） K 为安全系数, 取1.3b σ=420Mpa,为弯曲材料的抗拉强度t 为弯曲件的厚度, t=3mmB 为弯曲件的宽度, B=30mmr 为内圆弯曲半径（等于凸模圆角半径）, r=3mm将数据代入式1-2, 计算, 可得：F UZ =17199N对设置压料装置的弯曲模, 其压料力也要由压力机滑块承担, FQ 可近似取自由弯曲力的30%～60%,即FQ=（0.3～0.6）FUZ 。
, 这里取FQ=0.5FUZ 。
冲压工艺流程
冲压工艺流程冲压工艺是指通过钣金加工机床，对金属板材进行压制、冲孔、弯曲、拉伸等处理工艺的总称。
它是制造各种零部件的一种重要工艺，广泛应用于汽车、电器、通讯、电子、机械制造等领域。
下面我们将详细介绍冲压工艺的流程。
一、模具设计冲压工艺的第一步是模具设计。
模具的设计需要根据被加工的零件的尺寸、形状和要求，制作出相应的模具。
模具能够在短时间内将金属板材加工成符合所需形状的零件。
二、材料切割或定尺在冲压工艺中，金属板材需要被切割或定尺。
这个步骤需要根据被加工的零件的尺寸和要求，将金属板材进行切割或者定尺。
在这个步骤中，需要使用切割机和裁板机等设备。
三、模具调整在模具设计完成之后，需要对模具进行调整。
模具调整时需要将其与机床进行配合，根据加工要求将模具准确、平整地安装在机床上。
四、精确定位精确定位是冲压工艺流程中非常重要的一步。
在精确定位时要保证零件的位置准确无误，这可以通过机床的数控系统进行自动定位。
五、冲压加工在进行冲压加工时，需要将模具配合机床进行操作。
机床会按照加工好的程序进行操作，从而将金属板材加工成符合要求的零部件。
六、去毛刺在冲压加工完成之后，需要对加工出来的零件进行去毛刺处理。
去毛刺需要使用专门的设备，对零件表面进行抛丸或者机械去毛刺处理。
七、品质检测品质检测是冲压工艺中最后一个步骤。
在品质检测过程中，要对加工好的零件进行检查、测试，以确保其达到设计要求，是否存在问题需要及时进行处理。
总之，冲压工艺是一项非常复杂的加工技术，需要配合各种设备、技术手段和专业知识。
只有经过良好的模具设计、机床操作和后续处理等流程，才能够生产出高质量的零部件，为整个制造业提供优越的材料和零部件。
第三章：弯曲工艺与弯曲模具设计
校正弯曲时，回弹角修正量： K90
不是90°的角按下式修正： x ( / 90)90
➢ 当r/t ＜ 8~10时，要分别计算弯曲半径和弯曲角的回弹值，再修正。
弯曲板料时
凸模的圆角半径： rp 1/(1/ r) (3 s / Et)
凸模圆弧所对中心角： p
(r
/ rp )
弯曲件的滑移
6. 最小弯曲半径 rmin
❖ r/t 小 —— 变形程度大 —— 弯曲破坏。 影响最小弯曲半径的因素：
❖ 材料的机械性能：好塑性（塑稳）、退火处理、热弯、开槽减薄 ❖ 方向性：折弯线垂直纤维方向：伸长变形能力强
❖ 板宽：B/t 小（< 3） ❖ 弯曲角：小, 直边有切向形变。 ❖ 板料表面质量和断面质量：差处易应力集中发生破坏。 ❖ 板料厚度：t小 —— 切向应变小 —— 开裂小。
弯曲件的工序安排
1. 工序安排的一般原则 ➢ 先弯外角后弯内角，后次弯曲不能影响前一次弯曲变形，前次弯曲应考 虑后次弯曲有合适的定位基准。 ➢ 当有多种方案时，要进行比较，进行优化。
2. 工序安排的一般方法 ➢ 形状简单的弯曲件可一次弯曲成形。如V形、U形、Z形。 ➢ 形状复杂的弯曲件可用两次或多次压弯成形。
➢ r/t值
小r/t： 加厚筋边或 减小 r； 其值大时拉弯
（在同条件下，r/t越小，则总变形量就越大，回弹就越小。） 工艺处理
➢ 弯曲中心角
（α越大，变形区长度越长，参与变形的区域越大，回弹越多。）
小
➢ 弯曲方式与校正力大小
（自由弯曲回弹大，校正弯曲回弹小，校正力越大回弹越小。）
➢ 工件形状
（工件形状越复杂，回弹就越少。）
弹－塑性变形： 塑性变形：
L1－L2 ，r1－r2 超过屈服极限，
简述冲压弯曲成形的工艺过程及基本特点
1. 设计模具：冲压弯曲成形的第一步是设计模具。
模具根据产品的形状和尺寸要求进行设计，通常包括冲头、模座、导向柱、顶针等部件。
模具的设计要考虑产品的材料特性、成形工艺和使用要求。
2. 材料准备：冲压弯曲成形需要使用金属材料，常见的包括钢板、铝板、铜板等。
在成形之前需要对材料进行切割、整形和表面处理，以保证成形后产品的质量和外观要求。
3. 冲裁：冲裁是冲压成形的第一步，通过模具的冲头和模座对材料进行切割，得到所需的基本形状。
4. 弯曲：在冲裁完成后，需要对材料进行弯曲成形，通过模具的顶针和模具座将材料弯曲成产品需要的形状。
5. 尾料处理：在冲压弯曲成形之后，通常会有一些尾料产生，需要对这些尾料进行处理，包括回收利用和废弃处理等。
6. 检验和调整：需要对冲压弯曲成形的产品进行检验，确保产品的质量和尺寸达到要求。
同时也需要对模具和成形工艺进行调整，以满足产品的生产要求。
1. 高效率：冲压弯曲成形是一种批量生产的工艺，可以快速地完成产品的成形，提高生产效率。
2. 精度高：冲压弯曲成形可以保证产品的尺寸和形状精度，有利于产品的装配和使用。
3. 适用范围广：冲压弯曲成形可以适用于各种金属材料，成形的产品形状也可以多样化，适用范围广泛。
4. 成本低：相比其他成形工艺，冲压弯曲成形的模具制造成本低，适合批量生产和大规模生产。
5. 自动化程度高：冲压弯曲成形可以实现自动化生产，降低劳动强度，提高生产效率和一致性。
6. 适应性强：冲压弯曲成形可以适应各种复杂的产品形状和结构要求，满足不同行业的生产需求。
通过以上内容的介绍，我们可以了解到冲压弯曲成形工艺的基本过程和特点。
这种成形工艺在工业生产中有着广泛的应用，能够满足各种产品的生产需求，并且具有高效率、高精度、低成本和高自动化程度的特点。
随着科技的不断发展，冲压弯曲成形工艺将会在未来的生产中发挥越来越重要的作用。
冲压弯曲成形是金属加工中常用的一种技术，在各行业都有着广泛的应用。
冲压落料弯曲冲孔模具
冲压落料弯曲冲孔模具1. 引言冲压落料弯曲冲孔模具是在冲压工艺中常用的一种工具，用于在金属板材上进行落料、弯曲和冲孔等操作。
本文将介绍冲压落料弯曲冲孔模具的定义、分类、应用场景、设计原则和制造工艺等内容。
2. 定义冲压落料弯曲冲孔模具是一种用于在金属板材上进行冲压加工的装置，主要由模具座、模具板和模具芯等部分组成。
通过在金属板材上施加压力，利用模具形状和材料切削、弯曲、拉伸等作用，以形成所需的孔洞、形状或曲线。
3. 分类冲压落料弯曲冲孔模具根据使用的工艺和操作要求的不同，可以分为以下几类：3.1 落料模具落料模具主要用于在金属板材上进行切削和分离，将整体板材切割成所需的形状和尺寸。
常见的落料模具有剪切模具、切割模具等。
3.2 弯曲模具弯曲模具主要用于在金属板材上进行弯曲加工，将平板变成弯曲、折弯或成形的形状，常见的弯曲模具有折弯模具、弯曲模具等。
3.3 冲孔模具冲孔模具主要用于在金属板材上进行冲孔操作，形成特定尺寸和形状的孔洞。
常见的冲孔模具有圆孔模具、方孔模具、异形孔模具等。
4. 应用场景冲压落料弯曲冲孔模具被广泛应用于各个行业和领域，特别是在金属加工和制造业中得到了广泛应用。
以下是一些常见的应用场景：•汽车制造：用于汽车车身板材的冲孔、落料和弯曲加工。
•家电制造：用于家电外壳的冲孔和弯曲加工。
•电子制造：用于电子设备外壳的冲孔和弯曲加工。
•建筑装饰：用于金属板材的冲孔、落料和弯曲加工。
5. 设计原则冲压落料弯曲冲孔模具的设计需要考虑以下几个原则：5.1 结构合理性模具结构需要满足强度要求，同时尽量简化结构，降低制造成本和提高生产效率。
5.2 刀具材料选择根据金属板材的材质和厚度选择合适的刀具材料，以保证模具的耐磨性和切削性能。
5.3 孔洞布局规划冲孔模具的孔洞布局需要合理规划，避免相互干扰和过度集中，同时考虑生产效率和工艺要求。
6. 制造工艺冲压落料弯曲冲孔模具的制造工艺一般包括以下几个步骤：6.1 设计根据产品要求和使用条件，进行模具结构设计和刀具选择。
冲压工艺及模具设计经典教材-冲压工艺及模具设计
数控压力机冲裁方式
(7) 模柄孔尺寸 模柄直径应略小于滑块内模柄安装孔的直径 。模柄的长度应小于模柄孔的深度。
(8) 压力机电动机功率 压力机电动机功率应大于冲压时所需 要的功率。
1.2.3 其他常用压力机简 介
(1) 偏心压力机 曲轴压力机的滑块行 程不能改变 ，而偏心 压力机的滑块行程是
可变的。 偏心压力机和曲
离合器
(3) 离合器 离合器是用来接通或断开大齿轮— 曲轴的运动 传递的机构 ， 即控制滑块是否产生冲压动作， 由操作者操 纵 ，如图1.4所示。
制动 器
(4) 制动器 制动器是确保离合器脱开时 ，滑块比较准确地停止在曲 轴转动的上死点位置。 制动器的工作原理是 ，利用制动轮对旋转中心的偏心 ，使制动带对 制动轮的摩擦力随转动而变化来实现制动 。当曲轴转到上死点时 ， 制动轮中心和固定销中心之间的中心距达到最大 。此时 ，制动带的 张紧力就最大 ，从而在此处产生制动作用 。转过此位置后 ，制动带 放松 ，制动器则不制动 。制动力的大小可通过调节拉紧弹簧来实现 。如图1.5所示。
(1)公称压力
压力机滑块 通过模具在 冲压过程中 产生的压力 就是压力机 工作压力。
2. (2) 滑块行 程 滑块行 程是指滑块 从上止点移 动到下止点 的距离。
3. (3) 滑块每 分钟冲压次 数。
1.2.2 曲柄压力机的主要技术参 数
压力机装模高度
(4) 压力机装模高度 压力机的装模高度是指滑块移动到下死点 时 ，滑块底平面到工作台垫板上平面的高度。
第1章 概 述
冷冲压加工概述
(1) 冲裁 使板料分离来获得制件的工序。 (2) 弯曲 使板料由平变弯来获得制件的工序 。 (3) 拉深 使平板料变成开口壳体制件的工序。 (4) 成形 使板料或其他形状的半成品的局部产 生凸凹变形的工序。
弯曲工艺和弯曲模具设计
3.2.2影响回弹的因素
1.材料的力学性能 材料的屈服点 越高，弹性模量E越小，弯曲弹性回跳
越大。
2.相对弯曲半径 相对弯曲变径
越大，则回弹也越大。
3.弯曲中心角 弯曲中心角 越大，表明变形区的长度越长，故回弹的
积累值越大，其回弹角越大。但对弯曲半径的回弹影响不大。
4.弯曲方式及弯曲模具结构 采用校正弯曲时，工件的回弹小。
时弯曲半径r继续减小，而直边部分反而向凹模方向变形， 直至板料与凸、凹模完全贴合。
3.1.2板料弯曲变形特点
通过网格试验观察弯曲变形特点（如图3.1.3）。
图3.1.3 弯曲前后坐标网络的变化
1.弯曲圆角部分是弯曲变形的主要变形区 变形区的材料外侧伸长，内侧缩短，中性层长度不变。
2.弯曲变形区的应变中性层
•
• 1、弹性弯曲条件
若材料的屈服应力为 σs ，
则• 弹性弯曲的条件为：
•
2、塑性弯曲的应力与应变条件
• (a)弹性弯曲； (b)弹-塑性弯曲； (c)塑性弯 曲
• 图3.1.5弯曲毛坯变形区的切向应力分布
• 3.1.3弯曲时变形区的应力和应变
•
• 板料在塑性弯曲时,变形区
内的应力应变状态取决于弯曲
铰链弯曲和一般弯曲件有所不同，铰链弯曲常用推卷的方法成形
。在弯曲卷圆的过程中，材料除了弯曲以外还受到挤压作用，板料不是 变薄而是增厚了，中性层将向外侧移动，因此其中性层位移系数K≥0.5。 图3.3.13所示为铰链中性层位置示意图。
•图3.3.12 铰链中性层位置
•图3.3.13 铰链弯曲件
3.3.5弯曲件弯曲工序的安排
3.弯曲件直边高度对弯曲的影响(如图3.3.5) 在进行弯曲时，若弯曲的直边高度过短，弯曲过程中
(完整版)冲压工艺与模具设计毕业设计论文
绪论1.1 概述冲压成形作为现代工业中一种十分重要的加工方法，用以生产各种板料零件,具有很多独特的优势，其成形件具有自重轻、刚度大、强度高、互换性好、成本低、生产过程便于实现机械自动化及生产效率高等优点，是一种其它加工方法所不能相比和不可替代的先进制造技术，在制造业中具有很强的竞争力，被广泛应用于汽车、能源、机械、信息、航空航天、国防工业和日常生活的生产之中。
在吸收了力学、数学、金属材料学、机械科学以及控制、计算机技术等方面的知识后，已经形成了冲压学科的成形基本理论。
以冲压产品为龙头，以模具为中心，结合现代先进技术的应用，在产品的巨大市场需求刺激和推动下，冲压成形技术在国民经济发展、实现现代化和提高人民生活水平方面发挥着越来越重要的作用。
1.2 冲压技术的进步进几十年来，冲压技术有了飞速的发展，它不仅表现在许多新工艺与新技术在生产的广泛应用上，如：旋压成形、软模具成形、高能率成形等，更重要的是人们对冲压技术的认识与掌握的程度有了质的飞跃[1]。
现代冲压生产是一种大规模继续作业的制造方式，由于高新技术的参与和介入，冲压生产方式由初期的手工操作逐步进化为集成制造（图1-1）。
国、日本等发达国家相比还存在相当大的差距。
以大型覆盖件冲模为代表，我国已能生产部分轿车覆盖件模具。
轿车覆盖件模具设计和制造难度大，质量和精度要求高，代表覆盖件模具的水平。
在设计制造方法、手段上已基本达到了国际水平，模具结构功能方面也接近国际水平，在轿车模具国产化进程中前进了一大步。
但在制造质量、精度、制造周期和成本方面，以国外相比还存在一定的差距。
标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具，是我国重点发展的精密模具品种，在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上，与国外多工位级进模和多功能模具相比，存在一定差距[2-3]。
1.4 模具CADCAECAM技术冲压技术的进步首先通过模具技术的进步来体现出来。
对冲模技术性能的研究已经成为发展冲压成形技术的中心和关键。
弯曲板冲压工艺及模具设计
弯曲板冲压工艺及模具设计标准化工作室编码[XX968T-XX89628-XJ668-XT689N]课程设计论文题目：弯曲板冲压工艺及模具设计课程名称：冲压工艺及模具设计课程设计学院材料与能源学院专业班级材料成型及控制工程专业14(4)学号姓名联系方式任课教师2015 年 6月 21日广东工业大学课程设计任务书一、课程设计的内容根据给定的冲压零件图进行产品的冲压工艺分析和比较，制定合理的冲压工艺方案，进行有关工艺计算，确定冲压模具的类型和结构，选择冲压设备，绘制模具的装配图及零件图，编制冲压工艺卡，并撰写设计说明书。
二、课程设计的要求与数据1.课程设计时间共2周，按时独立完成课程设计任务，符合学校对课程设计的规范化要求；2.绘制所设计模具的装配图和非标件零件图：图纸整洁，布局合理，图样和标注符合国家标准；3.编制冲压工艺卡，撰写设计计算说明书：要求公式使用准确，计算正确，语言流畅，书写工整，插图清晰整齐；4.设计说明书与图纸按学校规定装订成册。
三、课程设计应完成的工作1.冲压工艺设计：包括分析零件的冲压工艺性，拟订冲压件的工艺方案，确定合理的排样形式、裁板方法，并计算材料的利用率；确定模具结构及尺寸等；2.根据总冲压力及考虑模具的结构尺寸选择成形设备的型号；3.模具结构及其零部件设计：设计一道工序的冲模，绘制冲模总装配图及主要零件图；4.冲压工艺过程卡片；5.设计计算说明书。
四、课程设计进程安排五、应收集的资料及主要参考文献[1] 自编. 冲模设计课程设计指导书[M]. 广东工业大学，2011.[2] 薛启翔编. 冲压模具设计1结构图册[M]. 北京工业出版社，2009.[3] 王孝培主编. 冲压手册[M]. 机械工业出版社, 1988[4] 柯旭贵张荣清主编. 冲压工艺与模具设计[M]. 机械工业出版社, 2012.发出任务书日期： 2016 年 6 月 12 日指导教师签名：计划完成日期： 2016 年 6 月 22 日基层教学单位责任人签章：主管院长签章：目录一、引言 (5)二、弯曲件工艺分析 (6)三、冲裁工艺方案的确定 (7)四、排样形式和各道工序的计算 (8)五、工序压力计算及选择压机 (10)六、模具刃口尺寸及公差计算 (13)七、装配图为级进模 (14)八、模具材料的选取 (16)九、确定装配基准 (16)十、模具零件的加工 (17)十一、结束语 (18)十二、工艺卡 (19)表1-1 冲压工艺过程卡。