1模具的设计计算

1.1回弹量的计算

板材弯曲回弹计算公式：Δa=0.414r/t-0.486°Δa为工件整形弯曲时的回弹值（度）；r为内侧的弯曲半径，mm；t为弯曲件的材料厚度，mm。代入数值得Δa=0.414r/t-0.486°=0.549°因为回弹量远小于其允许的角度偏差1°30’，故凸凹模均可按制件的基本尺寸标注，在试模后稍加修磨，故不需要采取回弹措施来减小回弹量。

1.2成形工艺力的计算

该工件为U形件的单边折弯件，属于单角自由弯曲，其弯曲力计算公式：P=0.6Btσb/(r+t)式中，P为自由弯曲力，N；B为弯曲件的宽度，200mm；t为弯曲件的厚度，0.8mm；σb为材料的抗拉强度，40MPa；r为弯曲件的弯曲内半径，2mm。

1.3压力中心成形

工艺力的合力中心称成为压力中心。该模具的设计过程中，凸模结构属于对称结构，装配后的凸模中心线恰好与模柄中心线重合，能够保证模具和机床的精度及寿命。

2模具主要零部件的计算与校核

2.1模具间隙大小

对于U形件的弯曲，必须选择合适的模具间隙。间隙过小，会使边部壁厚变薄，降低模具的寿命；间隙过大则回弹大，降低制件的精度。由于模具要求有较好的耐磨性和耐冲击性选择模具的材料为合金工具钢，牌号为Cr12；双边间隙为Z=2t(n1+1)。式中，Z为双边间隙，mm；t为工件的厚度，0.8mm；n1为间隙系数，0.10；代入公式得z=2t(n1+1)=2×0.8×（0.10+1）=1.76mm

2.2模具工作部分尺寸

由于电气柜门体折弯模的设计采用的是单边折弯模具的设计，所以无法根据模具体加工工件的内外形标注来确定凸模和凹模的尺寸。凸模为一体式结构设计，而凹模结构则根据凸模结构与折弯要求采用固定块的组合方式。依据加工尺寸为100mm的工件外形来确定凸模的尺寸。弯曲件是外形尺寸标注，按磨损原则应以凹模为基准进行计算，先计算凹模，间隙取在凸模上。由于制件的公差未注，精度要求不高，制件的公差按IT14级选取：Δ=0.74mm；凸凹模的制造公差选用IT9级：δ凸=δ凹=0.074mm。

2.3凸、凹模的强度校核

为了满足使用要求，要对凸、凹模结构进行适当的压应力强度校核。该模具凹模采用的是组合式结构，可以只对凸模结构进行压应力校核，校核公式为F1≥P/[σ压]。式中，P为弯曲力，N；F1为凸模的最小断面积，20000mm2；[σ压]为许用压应力，100MPa；则P/[σ压]=6857/100=68.57mm2<F1所以满足使用要求。

3模具设计

由于电气柜门体的折弯工序简单，且没有过高的精度要求，所以本模具设计选用的是单工序模设计，其通用性好，适合于中小批量的生产及大型零件的大量生产，结构简单，制造周期短，价格低，缺点是加工精度低，压力机的一次行程只能完成一道工序。凸、凹模采用螺钉紧固、销钉定位，紧固力大，定位可靠，通用性较强，装拆方便，适用于各种类型的模具。

3.1模具主要零部件的结构设计

凸模的结构设计采用整体式设计，且采用对称结构，通过连接销与上模座连接，并使凸模的压力中心线与模柄的中心线重合。因为是工件单边折弯模设计，对精度没有特殊的要求，为了便于加工制造，凹模采用组合式结构设计。该组合结构主要有固定块和回弹装置组成。左右固定块通过内六角圆柱头螺钉固定在下模座上，共同组成下模结构的刃口。左右固定块上分别固定有挡料销和导正销，挡料销起到对工件定位的作用，导正销起到导向作用。

3.2回弹装置的设计

回弹装置是下模结构中的一部分，其作用是支撑工件，完成一次弯曲后，恢复到最初状态一进行下一次弯曲，同时也起到压料作用。回弹装置是由固定块、螺钉以及压缩弹簧共同组成。

4结束语

在折弯模具设计的过程中，不仅要了解模具的零部件的结构设计，还要考虑零件的加工工艺性。初步熟悉了模具设计的流程，以及设计过程中要注意的方方面面，为以后从事这方面的工作提拱了依据。

作者：赵玉才马运波尹剑波单位：合肥工业大学