梯形支架弯曲模具设计（CAD图+PROE三维）

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梯形支架弯曲模具设计要点及分析

一、设计核心要素

1. 材料特性与弯曲工艺适配性
   • 材料选择：梯形支架常用Q235低碳钢（厚度1-3mm），抗拉强度440-470MPa，屈服强度240MPa，延伸率≥26%，适合冷弯曲工艺。
   • 弯曲性能：Q235材料弯曲时需控制回弹（通常5°-10°），可通过预压、过弯或校正工序补偿。
   • 模具材料：
     • 凸模/凹模：Cr12MoV或SKD11钢，硬度HRC58-62，抗磨性强。
     • 模座/导向件：45#钢或A3钢，热处理后硬度HRC40-45。
     • 弹性元件：聚氨酯橡胶（硬度60-80HA）用于压料，弹簧用于复位。
2. 弯曲工艺类型选择
   • V形弯曲：适用于梯形支架的直角或锐角弯曲，模具结构简单，但需控制两臂长度一致性。
   • U形弯曲：用于开口梯形支架，需设计防侧移装置（如定位销或导正块）。
   • Z形弯曲：多工位连续模实现，需分步弯曲并控制中间平面度。
   • 滚弯：适用于长条形梯形支架，通过滚轮逐步成型，但精度较低，需后续校正。
3. 弯曲半径与回弹控制
   • 最小弯曲半径：Q235材料厚度1mm时，内弯曲半径$R\ge 0.5t$（即0.5mm），避免开裂。
   • 回弹补偿：
     • 凸模角度：设计时比目标角度小3°-5°（如目标90°，凸模设计87°）。
     • 校正工序：在弯曲后增加整形工位，通过刚性凸模压平弯曲部位。
     • 弹性压料：压料力控制在弯曲力的10%-15%，防止材料滑动导致回弹。

二、关键工艺计算与参数确定

1. 弯曲力计算
   • 自由弯曲力：F=R+t/21.3×K×b×t2×σb​​
     （$K$为系数，V形弯曲取1.33，U形取0.33；$b$为弯曲宽度，$t$为厚度，σb​为抗拉强度）
     示例：梯形支架弯曲宽度50mm，厚度1.5mm，抗拉强度450MPa，内半径1mm（U形弯曲）：
     F=1+1.5/21.3×0.33×50×1.52×450​≈12.6kN。
   • 校正弯曲力：通常为自由弯曲力的1-3倍，需根据材料回弹量调整。
2. 模具间隙与尺寸公差
   • 凹模开口尺寸：U形弯曲时，凹模开口宽度$B=R+t+C$（$C$为间隙，单边取0.1-0.2mm）。
   • 凸模尺寸：按目标尺寸配制，公差控制在±0.05mm以内。
   • 对称度要求：梯形支架两臂对称度≤0.1mm，需通过导柱导向和定位销保证。