四角件弯曲模具设计

武汉理工大学华夏学院

课程设计说明书

题目四角弯曲零件冲压工艺与模具设计学院名称机电工程学院

班级机制1071班

学号10110107115

学生姓名肖一民

指导教师欧阳伟

2010年12月29日

目录

1．设计课题1 2．课程设计的目的及要求 2 1.工艺过程的制定 3 1.1 制件的工艺性分析 3 1.1.1冲压件的形状和尺寸应满足的要求 3 1.1.2冲压件的精度与断面粗糙度 3

1.2冲压工艺方案的分析与制定 4-5

2 设计工艺计算 6 2.1弯曲件展开尺寸的计算 6 2.2冲压力的计算及冲压设备的选择 7 2.2.1冲压力的计算 8 2.2.2初选冲压设备 8

2.3材料利用率及弯曲回弹值的计算 8

3.模具工作零件设计 9 3.1 弯曲模具工作零件尺寸的计算 9 3.1.1凸模与凹模的圆角半径 9 3.1.2凹模深度 9 3.1.3弯曲模凸模和凹模的间隙 10

3.2模具工作零件结构的确定 10-12

4. 模具其他零件的设计 13-14

5.设计心得体会15

6.参考文献16

序言

模具做为高效率的生产工具的一种，是工业生产中使用极为广泛与重要的工艺装备。采用模具生产制品和零件，具有生产效率高，可实现高速大批量的生产；节约原材料，实现无切屑加工；产品质量稳定，具有良好的互换性；操作简单，对操作人员没有很高的技术要求；利用模具批量生产的零件加工费用低；所加工出的零件与制件可以一次成形，不需进行再加工；能制造出其它加工工艺方法难以加工、形状比较复杂的零件制品；容易实现生产的自动化的特点。

设计出正确合理的模具不仅能够提高产品质量、生产率、具使用寿命，还可以提高产品经济效益。在进行模具设计时，必须清楚零件的加工工艺，设计出的零件要能加工、易加工。充分了解模具各部件作用是设计者进行模具设计的前提，新的设计思路必然带来新的模具结构。

本次设计了一套弯曲模具。经过查阅资料，首先要对零件进行工艺分析，经过工艺分析和对比，通过冲压力、顶件力、卸料力和弯曲力等计算，确定压力机的型号。再分析对冲压件加工的模具适用类型选择所需设计的模具。得出将设计模具类型后将模具的各工作零部件设计过程表达出来。在设计说明书的第一部分，说明了冲压模具的重要性与本次设计的意义，接着是对冲压件的工艺分析，完成了工艺方案的确定。第二部分，对零件排样图的设计，完成了材料利用率的计算。再进行弯曲工艺力的计算和弯曲模工作部分的设计计算，对选择

冲压设备提供依据。最后为主要零部件的设计和标准件的选择，为本次设计模具零件图的绘制和模具的成形提供依据，以及为装配图各尺寸提供依据。

1．设计课题

设计模具名称：弯曲模

工件名称：四角弯曲零件

材料：Q235 材厚1mm

工件简图：

2．课程设计的目的及要求

冲压模具课程设计以《课程设计任务书》的形式下达，由指导老师指定模具结构、制件模具形状和要求。生产批量等原始资料。要求学生以完整正确的模具装配图、零件图以及设计计算书作为完成设计任务的成果。

《冲压成形技术》课程设计是课程的最后一个教学环节，同时是第一次对学生进行全面的模具设计训练。设计过程本身对于我们学生来说就是一种挑战，是一种创新，对我们的设计能力和经验的积累是十分有利的。

其设计目的：

（1）综合理由冷冲压模课程和其它有关先修课程的理论及生产实践的知识去分析和解决模具设计问题，并使所学专业知识得到进一步巩固和深化。

（2）学习模具设计的一般方法，了解和掌握常用模具整体设计、零部件的设计过程和计算方法，培养正确的设计思想和分析问题、解决问题的能力。

（3）通过计算和绘图，学会运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料等，培养模具设计的基本技能。

主要任务：

（1）查阅资料，分析零件的成型工艺，制定成型工艺方案，并进行设计计算。

（2）完成零件成型工艺中主要工序模具的详细设计计算。

（3）完成模具装配图，主要零件图的设计与绘制，绘图工作量不少于一张0号图纸。

（4）编制模具工作零件加工工艺卡。

（5）编制设计说明书（不少于5000字）。

时间安排:

12月13日设计动员，下达设计任务书

12月14日-12月19日制定设计方案，并进行工艺分析与计算

12月20日-12月26日模具结构设计及模具装配图的绘制

12月27日-12月28日模具零件图的绘制

12月29日-12月30日整理，撰写设计说明书

12月30日设计考核

1.工艺过程的制定

1.1 制件的工艺性分析

冲压件的工艺性是指冲压件对冲压工艺的适应性。一般情况下对弯曲件的工艺性影响最大的是制件的结构形状，精度要求，形位公差及技术要求。良好的结构工艺性应保证材料消耗少，工艺数目少，模具结构简单而寿命高，产品质量稳定，操作简单。通常对工件的工艺影响最大的是几何形状尺寸和工艺要求。

1.1.1冲压件的形状和尺寸应满足的要求

a）冲压件的形状应尽可能简单，对称，避免形状复杂的曲线，本次设计的工件形状简单，结构对称，没有复杂曲线，故符此形状方面的要求。

b）冲压件内外形转角处要尽量避免尖角，而以圆弧过度，以便于模具加工，减少热处理和冲压时候的开裂，减少冲压时候尖角处的崩刃和过快磨损。冲压件的一般圆角半径R应大于或等于板厚t的一半，即R>0.5t。在同种材料相同的情况下外形上的圆角半径值可比内形上的圆角半径值小10%~20%。本次设计工件无尖角，便于模具的加工，减少了尖角处的崩刃和磨损，冲压件的圆角半径R=1>0.5t=0.5，故冲压件的尺寸满足要求。

c）冲压件的凸出悬臂和凹槽宽度不宜太大，以免凸模折断，而本次设计的工件无凸出悬臂。

d）在进行直角弯曲时，若弯曲的直边高度过短，弯曲过程中不能产生足够的弯矩，将无法保证弯曲件的直边平直。所以必须使弯曲件的直边高度H>2t，制件的直边高度达到了15mm，满足要求。

1.1.2冲压件的精度与断面粗糙度

冲压件的经济精度一般不高于11级，最高可达IT8~IT10级，本次设计中工件未标注公差，故按未注公差IT14级来处理，设计模具时采用IT11级制造。端面粗糙度只要不影响工件的使用和装配，取其自然的断面粗糙度，即Ra=12.5~50，最高Ra=6.3。

1.1.3材料的冲压性能分析

材料为Q235，为普通碳素钢，查文献（1）表9-1，其主要性能为：σs=235MPa，σb=400Mpa，τ=360MPa，延伸率为30%，强度不高，塑性