消声器端盖的冲压设计和模具设计

目 录1 前言 .32 工艺方案的制定 .52.1 零件的工艺性分析 .52.1.1 消声器端盖的工艺性分析 .52.1.2 毛坯尺寸的计算 .52.1.3 工艺方案的制定 .73 落料、拉深复合模具的设计 .113.1 冲压工艺的计算 .113.1.1 排样方案 .113.1.2 冲压压力的计算 .123.1.3 模具刃口尺寸的计算 .153.2 落料、拉深复合模主要零件的设计 .173.2.1 落料凹模 .173.2.2 拉深凸模 .173.2.3 卸料板的设计 .173.2.4 固定板的设计 .183.2.5 卸料弹簧的设计 .183.2.6 凹凸模的设计 .193.2.7 压边圈的设计 .203.2.8 模座的设计 .203.2.9 通气孔的设计 .203.2.10 挡料装置的设计 .213.2.11 冲模闭合高度的确定 .213.2.12 推件装置的设计 .213.2.13 模柄、导柱、导套的选用 .223.2.14 模具材料的选用 .223.2.15 最终的模具结构图 .224 冲孔、翻边复合模设计 .244.1 模具的结构形式 .244.2 冲孔、翻边工艺参数计算 .244.2.1 毛坯的计算 .244.2.2 冲压压力的计算 .264.2.3 翻边力的计算 .264.2.4 总的冲压压力计算 .274.3 压力机的选择 .274.4 模具刃口尺寸的计算 .284.4.1 冲孔凹凸模刃口的计算 .284.4.2 翻边凹凸模的刃口计算 .284.5 冲孔、翻边主要零件的设计计算 .294.5.1 冲孔凸模 .294.5.2 翻边凸模计算 .314.5.3 翻边凹模计算 .314.5.4 模座的选取 .314.5.5 压边圈的设计 .324.5.6 冲模闭合高度的确定 .324.5.7 推件装置的设计 .324.5.8 模柄、导柱、导套的选用 .334.5.9 模具材料的选用 .334.5.10 最终设计的冲孔翻边装配图 .335 结 论 .351 前言我国模具工业从起步到飞跃发展，历经了半个多世纪，近几年来，我国模具技术有了很大发展，模具水平有了较大提高。大型、精密、复杂、高效和长寿命模具又上了新台阶。大型复杂冲模以汽车覆盖件具为代表，我国主要汽车模具企业，已能生产部分轿车覆盖件模具。体现高水平制造技术的多工位级进模、覆盖面大增，已从电机、电铁芯片模具，扩大到接插件、电子零件、汽车零件、空调器散热片等家电零件模具上。塑料模已能生产 34、48大展幕彩电塑壳模具，大容量洗衣机全套塑料模具及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具。塑料模热流道技术更臻成熟，气体铺助注射技术已开始采用。压铸模方面已能生产自动扶梯整体梯级压铸 模及汽车后轿齿轮箱压铸模等。模具质量、模具寿命明显提高；模具交货期较前缩短。模具 CAD/CAM/CAE 技术相当广泛地得到应用，并开发出了自主版权的模具 CAD/CAE 软件。电加工、数控加工在模具制造技术发展上发挥了重要作用。模具加工机床品种增多，水平明显提高。快速经济制模技术得到了进一步发展，尤其这一领域的高新技术快速原型制造技术(RPM)进展很快，国内有多家已自行开发出达到国际水平的相关设备。模具标准件应用更加广泛，品种有所扩展。模具材料方面，由于对模具寿命的重视，优质模具钢的应用有较大进展。正由于模具行业的技术进步，模具水平得以提高 ，模具国产化取得了可喜的成就。历年来进口模具不断增长的势头有所控制，模具出口稳步增长。模具 CAD/CAM 技术是改造传统模具生产方式的关键技术，是一项高科技、高效益的系统工种。它以计算机软件的形式，为用户提供一种有效的辅助工具，使工种技术人员能借助于计算机对产品、模具结构、成形工艺、数控加工及成本等进行设计和优化。模具 CAD/CAM 技术能显著缩短模具设计与制造周期，降低生产成本，提高产品质量，已成为人们的共识。在“八五”、 “九五”期间，已有一大批模具企业推广普及了计算机绘图技术，数控加工的使用率也越来越高。特别是以生产家用电器的企业为代表，陆续引进了相当数量的 CAD/CAM 系统。如美国 EDS 的 UG；美国 Parametric Technology 公司的Pro/Engineer;美国 CV 公司的 CADS5；英国 Deltacam 公司的 DOCT5;日本 HZS 公司的CRADE；以色列公司的 Cimatron;还引进了美国 AC-Tech 公司的 C-Mold;澳大利亚Moldflow 公司的 MF 用球一塑模的分析软件；法国 Marta-Daravision 公司用于汽车及覆盖件模具的 Euclid-IS 等专用软件；德车 MAGMASOFT 用于铸模的专用软件。这些系统和软件的引进，虽花费了大量资金，但在我国模具行业中，实现了 CAD/CAM 的集成，以 CAD 绘制具图代替了手工结制，以 CAM 取代了自动编程，并能支用 CAE 技术对成型过程进行计算机模拟等，取得了一定的技术经济效益，促进和推动了我国模具CAD/CAM 技术的发展。但在引进工作上也存在着不少问题，缺少规划，引进混乱，偏爱高档，消化不良，使用效率低下，二次开发不够，以及没有实现根据我国模具行业的实际情况，以微机级软件引进为主的方针等。虽然 CAD/CAM 技术在塑料模、汽车覆盖模、压铸模主要生产厂家得到了广泛应用，但在全行来还存在着较大空白，一些国有企业的模具生产部门因缺乏资金，许多作坊式的模具生产小厂缺乏必要的技术人才，至今仍然采用着传统的手工绘图方式，数控加工的使用率很低。近年来，我国自主开发的 CAD/CAM 系统有了很大发展，主要有北航华正软件工程研究所开发的 CAXA 系统，华中理工大学开发的注塑模 HSC3.0 系统及 CAE 软件；上海交大模具 CAD 国家工程中心开发的冷冲模 CAD 系统等，这些软件具有适应国内模具和具体情况，在微机、在应用，价格较低等特点，为进一步普及模具 CAD/CAM技术创造了良好条件。在这样一个信息化的时代，在科学发展观指导下，不断提高自主开发能力、重视创新、坚持改革开放、走新型工业化道路，将速度效益型的增长模式逐步转变到质量和水平效益型轨道上来，我坚信我国的冲压模具事业会更上一层楼。2 工艺方案的制定2.1 零件的工艺性分析2.1.1 消声器端盖的工艺性分析消声器端盖如图 2.1 所示，该零件的材料为 Q235AF，板厚为 1.5mm，大批量生产，该零件是典型的旋转体成型件，在高温条件下，表面不允许有折皱及折痕等缺陷。图 2.1 消声器端盖从技术要求看，零件的形状特点，尺寸精度要求都不高，材料性能等都符合冲压工艺的要求；从经济方面看，零件属于大批量生产，满足冲压生产可以取得的经济效益，因此该零件适合冲压生产。由图 2-1 可以看出：该零件坯料是圆形，最后翻边时需要先冲孔，所以在计算圆坯料及冲孔的尺寸时一定得准确，以便保证拉深、翻边，且不能起皱、破裂。2.1.2 毛坯尺寸的计算工件的主要成形工序为落料、拉深、冲孔、翻边，所以毛坯尺寸为各部分的毛坯尺寸之和。冲孔的毛坯尺寸顶冲孔的直径：(2.1) )73.04.(2trhDmd式中的有关的工艺参数如图 2.2 所示 图 2.2 消声器端盖的工艺参数式中d顶冲孔的直径（mm） ；D翻遍后孔的直径（mm） ；h翻遍高度（mm） ；r拉深件的底角半径（mm）;k翻边系数；Dm内孔中径（mm） ；所以 24.0)5.17034.8(25.1d取 md翻边高度： (2.2)12.85.172034.)50(.trkDmHa取 )(8mHa最终的毛坯尺寸：毛坯直径 (2.3)AD4)(rHcdAa )82(2rdrb2)(4dAc将 代入（2.3）式得；a)(48)2()2( 2rHcdrrdD由于板料的各向异性和模具间隙不均等因素的影响，拉深后零件的边缘不整齐，甚至出现因子，需要在拉深后进行修边，因此计算毛坯尺寸时需要增加修边量。 取修边余量 mh2hc(2.4)则 (2.5)(48)2()2( 2rHcdrdrdD= )102= 7.7845=169.15318= m10所以，消声器端盖的毛坯尺寸为圆形毛坯，直径为 。m1702.1.3 工艺方案的制定经过上述分析，该零件的冲压加工包括以下基本工序：落料、拉深、冲孔、翻边四道工序，可以有以下三种工艺方案：方案一：落料拉深冲孔翻边，采用单工序模生产；方案二：落料、拉深复合冲压冲孔、翻边复合冲压。采用复合模生产；方案三：落料拉深冲孔翻边连续冲压。采用连续模生产；工艺方案分析方案一：此方案模具结构简单，制造周期短，制造成本低，易于加工和模具的维修，适合中小批量生产。但是由于工序较多，需要四道工序，即需要拉深模、落料模、冲孔模、翻边模四副模具，模具数量较多，操作不方便，零件的尺寸又不易控制，生产效率低。依照零件的批量要求来看，难以满足该零件的大批量要求，所以单工序模不合适。方案二：此方案将落料、拉深、冲孔、翻边复合成两道工序，减少了工序数和模具数，降低模具的费用和零件的生产费用，同时冲压件的形位精度、尺寸精度以及对称度等位置精度易保证。且生产效率高，适合大批量生产。尽管模具结构较方案复杂，但由于零件的几何形状简单，模具制造并不困难，总体上提高了经济效益，降低了生产成本。方案三：此方案只需要一副模具，生产效率也很高，但零件的冲压精度较差。要保证冲压零件的形位精度，需要在模具上进行定位，故其模具制造，安装复合模具较复杂。并且连续模设计需大台面的压力机，需二次定位。适于一般精度的冲压工具。通过对上述三种方案的分析比较，该件的冲压生产采用方案二为佳。即落料、拉深复合 冲孔翻边复合来完成冲压生产。（1）零件的排样由板厚 1.5mm 查搭边数值表，沿边搭边为 1.2mm，工件间搭边为 1mm。排样图如图 2.3图 2.3 排样图（2）第一步工序：落料、拉深工件如图 2.4 所示 图 2.4 落料、拉深工件图（3）第二步工序：冲孔、翻边工件如图 2.5 所示图 2.5 冲孔、拉深工件图3 落料、拉深复合模具的设计此工序将落料、拉深复合，采用复合模结构，实现了两道工序在一副模具上完成，减少了工序数和模具数，降低了模具费用和零件生产费用，同时冲压件的行位精度、尺寸精度以及同轴度等位置精度易保证。生产率高，符合大批量生产的要求。落料、拉深复合模的结构采用顺装形式，凹凸模装在上模，冲压零件由推压装置推出。3.1 冲压工艺的计算3.1.1 排样方案排样如图 3.1 所示，查搭边数值表，确定搭边数值。当 时，沿边搭边mt5.1为 ，工件间的搭边为 .m2.1m1表 3.1 搭边 和 的数值1a材料厚度t/mm圆件 矩形件工件间 a1侧边 a 工件间 a1侧边 a1.21.6 1.0 1.2 1.2 1.51.62.0 1.2 1.5 1.8 2.52.02.5 1.5 1.8 2.0 2.2图 3.1 排样图材料的利用率 (3.1)%10bhnA 式中 冲裁件的面积 ；A)(2m一个进距内冲裁件数目；n条料宽度 ；b)(进距 ；h所以 %6.729583.1733.1.2 冲压压力的计算落料冲裁力(3.2)btkLF落落 DLmL落落 落 料 件 的 周 长 （ );-b材 料 的 抗 剪 强 度 （t);材 料 的 厚 度 （系 数k系数 k 是考虑实际生产中，模具间隙值的波动和不均匀、刃口的磨损、板料的力学性能和厚度波动等因素的影响而给出的修正系数。一般取 3.1k为计算方便，也可按下式估算冲裁力：(3.3)bLtF;420;460375;25(Mpa MpapaAQbb 取） ；材 料 的 抗 拉 强 度所以 bLtF落4205.174.3)(296KN拉深力的计算注：计算拉深力时需计算拉深次数A) 拉深次数的计算工件总的拉深次数： (3.4)Ddm总 式中 ；拉 深 后 圆 筒 壁 厚 的 中 径 )(md);D毛 坯 直 径 （所以 .801736总毛坯的相对厚度 59mt由相对厚度查拉深系数得，拉伸时的极限拉深系数 .1因 故工件只需一次拉深。1m总B）压边圈的计算利用公式 判断是否利用压边圈？ (3.5)1(045.mDt因 09.)8. 而 93t所以拉深时需加压边圈。通过以上的分析计算，查拉深力实用公式表：(3.6)1ktdFb深式中 mtt 5.);材 料 的 厚 度 （);1d直 径 （第 一 次 拉 深 后 半 成 品 的;420,46037523);( MpapaAFQMpabbb 取的材 料 的 抗 拉 强 度.011kk系 数 ；所以 )3.978.042.513KNF（深 C）卸料力的计算查卸料力的公式得； (3.7)Fk卸卸式中 5.0- 卸顶推卸卸 之 值 表 ， 得、卸 料 力 的 系 数 ； 查 kk);MpaF落 料 力 （所以： )(81.629.305. KNF卸D）推料力的计算查推件力的公式得； Fnk推推 （3.8）式中 数 ；卡 在 凹 模 洞 口 里 的 工 件n05. 推顶推卸推 之 值 表 得、推 件 力 的 系 数 ； 查 kkk);-mF落 料 力 （推所以： )(.5189.2365.01KN推E）压边力的计算查压边力的公式得； qAF单 位 压 边 力压 边 圈 下 毛 坯 面 积压 （3.9）式中 );(MpaF压 边 力压 取毛坯面积为 6.45 ；,2mA有 效 压 边 面 积 2m冲压工艺与模具设计取查单 位 压 边 力 )(q ;3MpaqF）总冲压力的计算（3.10）压推卸深落总 FF)(8.4695.318.163.978.236 KN()7推卸落冲 2.9F压深拉G）压力机的选择因为 所以选择压力机时，我们用 即可。考虑到模具刃口磨损，凹凸拉冲 F冲模间隙的波动，材料机械性能的变化，材料厚度偏差等因素，实际冲裁力还需增加30%；即 )(8.043.671.3.1KN冲总因此选择压力机的型号为 J11-50 开式双柱可倾压力机，公称压力为 500KN，最大封闭高度为 270mm，最小封闭高度为 195mm，封闭高度调节量为 75mm。3.1.3 模具刃口尺寸的计算1）落料凹凸模的刃口尺寸根据凹凸模的制造公差表，如图表 3.2，查得凹凸模的制造公差为：表 3.2 冲裁时凹模、凸模的制造公差基本尺寸/mm凸模偏差 mp/凹模偏差 d/3080 0.020 0.03080120 0.025 0.035120180 0.030 0.040凹模： )(04.md凸模： 3p根据冲裁模初始间隙，如表 3.3 所示表 3.3 冲裁模初始双面间隙08、10、35、Q235AF、9Mn2V材料厚度 mtZminZmax1.51.752.02.10.1400.2200.2460.2600.2400.3200.3600.380查得间隙值 ，mZ14.0inmZ24.0ax为了保证冲模的间隙小于最大合理间隙：（3.11）)(07.3dp(3.12)1420minaxZ(3.13)minaxZdp由于零件为圆形且比较简单，所以凹凸模可以分开加工，且零件的公差等级为IT12，公差为 0.4mm，精度要求一般。查表得: x=0.5所以落料凸模的尺寸：(3.14)0minax)(pZDp03.45.1.07)(693.落料凹模的尺寸： (3.15)dxDd0ma)04.)5.170(8694.式中 )(maxD形 尺 寸落 料 件 外 形 的 最 大 的 外)(m工 件 的 制 造 公 差2）拉深凹凸模刃口尺寸根据圆形拉深模凹凸模制造公差，如表 3.4 所示表 3.4 拉深模凹凸模制造公差拉深件直径 d/mm2020100材料厚度 t/mm dpdp5.100.040.060.020.040.050.080.030.05查得拉深凹凸模的制造公差：凸模： mp05.凹模： d8零件的公差等级为 IT12，公差为 0.4mm.拉深凸模的刃口尺寸: (3.16)0max)75.(pZDp式中 (maxD拉 深 件 外 形 的 最 大 尺 寸)(工 件 的 制 造 公 差 拉 深 模 的 双 面 间 隙Z所以 )(7.13)24.075136( 0505. mDp 拉深凹模的刃口尺寸：(3.17)dDd0ax).(8.47513608.3.2 落料、拉深复合模主要零件的设计3.2.1 落料凹模A）凹模厚度 H)(341702.mksH（3.18）B）凹模的外形尺寸先求壁厚： )(5134.)25.1()25.1(C（3.19）则圆形凹模的直径： )(770md（3.20）C）凹模的固定形式利用销钉和螺钉固定在下模座上。D）刃壁形式因为此复合膜结构简单，同时材料较薄，查找“冲模凹模的刃壁形式表”选择直壁形式。3.2.2 拉深凸模A)凸模高度根据零件的配合情况和凸模的固定形式，取凸模高度 h=48mm。B)凸模的固定形式利用四个螺钉固定、两个销钉定位即可。3.2.3 卸料板的设计由于此零件属于较薄件，且冲裁件较平整，即可采用弹性卸料板。根据冲压标准件选用和设计指南查得卸料板的厚度 ，选用卸料板的宽度mh160。卸料装置包括卸料板、卸料螺钉、弹簧。mB370卸料板材料选用 45 钢，不用热处理，淬硬。卸料螺钉采用圆柱头结构形成。3.2.4 固定板的设计固定版的外形尺寸一般和凹模的尺寸相同，固定板的厚度根据经验公式：Ht)8.06(（3.21）= 34)8.06(= (27m取 )(5Ht3.2.5 卸料弹簧的设计A)根据总的卸料力以及模具结构拟用八根弹簧，则每个弹簧承受的负荷为：)(10.28.6KNnF卸预（3.22）B)根据压力 和模具结构尺寸，根据圆柱螺旋压缩弹簧国家标准 GB/T )210NF（预2089-94 初选弹簧，其最大工作负荷 。21041FC)校验是否满足卸料力，然后确定所选弹簧规格取凹凸模刃模量为 2mm，则弹簧工作时与凹凸模刃磨后的压缩量为。mth5.42)1(根据弹簧预压力 和需要的压缩量 ，可查出弹簧规格为外径 D=50mm,预Fh钢丝直径 d=8mm，节距 t=13.8mm，最大压力为 F=2400N，每圈许可压缩量f=2.1mm。预选后再进行压力和总压缩量校核，其步骤是：取弹簧自由长度 ，mL120则弹簧许可的总压缩量 ，根据螺旋弹簧压缩时的线)(5.362.48100 mftLh性关系可知，总压缩量 36.5mm 时的最大压力 F=2400N；则预压力，因此螺旋弹簧所需的最大压缩量)(2405.36210NF时 的 压 缩 量预，小于弹簧的许可压缩量 36.5mm，所以所选弹)(. mh簧符合要求，能保证模具正常工作。D)卸料弹簧窝座深度的确定hHltFHtax0（3.23）式中 mH12);(00弹 簧 最 大 自 由 状 态 高 度FF 5.3 压 缩 量弹 簧 最 大 负 荷 下 的 许 用Hmxx 16);(卸 料 板 厚 度mHtata 0凹 凸 模 的 高 度hh5);(取刃 口 的 修 模 量 mtt5.1);(料 厚 ll 16);(凸 模 进 入 凹 模 的 深 度所以 H=120-35.5+16+1.5+16-101+5=22mm此弹簧的安装结构选用套在卸料螺钉外安装。3.2.6 凹凸模的设计A)长度xtaHF0（3.24）式中 mHH120)0 ；自 由 长 度 （FF5.3;(弹 簧 的 压 缩 量xx 6)卸 料 板 的 厚 度所以： )(5.106.351200 mHFxta 取 taB)凹凸模壁厚的校核查凹凸模最小厚度表（如图 3-5 所示） 。料厚 t 1.2 1.5 1.75最小壁厚 a 3.2 3.8 4.0图 3-5 凹凸模最小壁厚（mm）当 t=1.5mm 时，最小壁厚 。此工件的凹凸模的壁厚满足最小壁厚的ma8.3要求，所以设计的凹凸模满足要求。3.2.7 压边圈的设计A)压边圈的内孔 Dx136压边圈与拉深凹凸模之间的间隙为 0.5mm。B)压边圈的厚度 根据相关零件的结构及零件的厚度，我们可取 。mh103.2.8 模座的设计A)模座的外形尺寸因为我们知道凹模的外形尺寸 查冲压模具标准件选用与设计指南,170d选用中间导柱上模座结构参数为 ，中间导柱下模座结构参数6295。5029B)模座的材料我们一般大多是选用 HT200，不过也可用 ， 的结构钢，但是如果从节约成3A5本上考虑的话，我们还是选用 HT200.C)垫板的校核查冲压模具标准件选用与设计指南得，由凹凸模上端的面积 )(83.20)1362(4)(4 22 mdDS（3.25）将 S 代入下式得； )(1.483.209MpaSFy落（3.26） 因为上模座采用的是铸铁材料， 所 以 不 需 要 加 垫 板 。则 ,10yyMpa3.2.9 通气孔的设计工件在拉深时，由于空气压力的作用或者润滑油的粘性等因素，使工件很容易粘附在凸模上，为使工件不至于紧贴在凸模上，凸模上应设有通气孔。通气孔可在表3.5 中选取。表 3.5 拉深凸模通气孔尺寸（mm）凸模直径 D P50105100150出气孔直径 d 5 6.5 8由上表可查出通气孔的直径为 d=8mm。3.2.10 挡料装置的设计挡料装置在复合模或单工序落料模中，主要作用保持冲件轮廓的完整和适量的搭边。根据我所设计的落料、拉深复合模，选用单侧固定的导料销进行导料。挡料装置利用挡料销进行挡料。3.2.11 冲模闭合高度的确定冲模闭合高度 是指滑块在下死点即模具在最低的工作位置时，上模座上平模H面到下模座下平面的距离（不含模柄的高度） 。冲模的闭合高度必须和压力机的闭合高度相适应。压力机的闭合高度是指滑块在下死点位置时，滑块下平面至工作台（不含垫板厚度）的距离。即： mH246模mH105inax模（3.27）式中 H270);(max 模压 力 机 最 大 闭 合 高 度m195inin压 力 机 的 最 小 闭 合 高 度所以冲模的闭合高度满足 ，则模具的闭合高度为 246mm。205463.2.12 推件装置的设计A)计算推杆的长度 （3.28）ChH21式中 ;6011 mh 座 内 高 度 ，推 出 状 态 时 推 杆 在 上 模;7022压 力 机 的 结 构 尺 寸 ，;5C数 ， 取考 虑 各 种 误 差 而 附 加 常H)(14621 mChB)推杆的公称直径为了满足压力机的要求，我们选用公称直径为 16mm 的推杆。3.2.13 模柄、导柱、导套的选用根据所选的压力机的模柄孔，查冲压成型工艺与模具设计制造得；相应标准的模柄选标准的凸缘模柄直径 D= ，深度=80mm。 m50根据冲压模具标准件选用与设计指南中的上模座结构参数，选用标准的导柱导套。但是在选用标准导柱、导套时，导柱的下部应与下模座导柱孔采用过盈配合，下模座底面与导柱面的距离应不小于 5mm,长度应保证上模座在最低位置时，上模座顶面与导柱上端面的距离不小于 1015mm。而导套的外径与上模座导套孔也应采用过盈配合，并且导套的长度保证在冲压开始时导柱一定要进入导套 10mm 以上。综上所述，我们选用导柱公称直径为 ，导套公称直径为 。m32m483.2.14 模具材料的选用我们知道我们所设计的凹模、凸模是在有很大冲击、强压并且连续使用的条件下工作的，且伴有温度的升高，工作的条件极其恶劣。所以设计的凹凸模材料必须有较好的耐磨性，抗冲击性，淬透性和切削性。硬度要足够的大，热处理变形小，还有就是价格一定要低廉。综上所述：查凹凸模材料的选用与热处理表得到所需的材料。A)凹凸模均采用 9Mn2V；B)导柱、导套采用 20 钢；C)挡料销采用 45 钢，定位销采用 T7，固定板、凸模固定板采用 Q275 钢；D)卸料板、顶件板采用 Q235 钢；E)上、下模座采用 HT200。3.2.15 最终的模具结构图综上分析计算，设计出最终的落料拉伸模具。如图所示：图 3.6 落料、拉深复合模装配图4 冲孔、翻边复合模设计此工序根据计算，由于翻边高度不大，一次翻遍即可实现，所以采用先冲孔后翻边的工序，因此此套模具采用冲孔、翻边复合模。4.1 模具的结构形式A)此套模具采用顺装形式B)此套模具冲孔、翻边有一定的顺序，冲孔在前，翻边在后；C)此套模具在设计过程中应注意辅助压边装置与其他零件的配合及其运动过程。4.2 冲孔、翻边工艺参数计算4.2.1 毛坯的计算冲孔、翻边前的毛坯如图 4.1 所示图 4.1 冲孔翻边前得毛坯尺寸图冲孔翻边前的三维图A)毛坯预冲孔的计算由于翻遍高度不大，所以采用底部先冲孔后翻边的方法。在此件底部翻边时，应该决定翻边所能达到的最大高度。冲孔、翻边后的成型件尺寸如图 4-2 所示：图 4.2 冲孔翻边后成型件的尺寸预冲孔的直径：)72.043.(2trhDdm（4.1）式中 );(md预 冲 孔 的 直 径D翻 遍 后 孔 的 直 径);(h翻 遍 高 度 );(mr拉 深 件 的 底 角 半 径);(k翻 边 系 数Dm内 孔 中 径所以： )(24.0)5.170348(25.1md取 0B)翻遍高度的计算01 72.43.)(2trkDhm（4.2）5.172034.)510(2. .8m取 h14.2.2 冲压压力的计算A)冲孔力的计算平刃口模具冲裁时，其理论冲裁力为：LTF（4.3）式中 );(mL冲 裁 件 的 周 长T材 料 的 厚 度);(Mpa材 料 的 抗 剪 强 度为了计算简便，也可按下式估算冲裁力：(4.4)bLTFMpapaAQpabb 420,460375,25);( 取材 料 的 抗 拉 强 度所以： (4.5)b孔40.1)(3.79KN4.2.3 翻边力的计算A)圆孔的翻边系数(4.6)mDdK0式中 );(0d毛 坯 上 圆 孔 的 初 始 直 径Dm翻 遍 后 竖 边 的 直 径所以： 78.0514KB)翻边力的计算(4.7)smtdDF0)(1.式中 );(mF翻 边 力);(D翻 边 后 竖 边 中 径0d圆 孔 的 初 始 直 径);(t毛 皮 厚 度Mpapass 253屈 服 极 限所以： .1)40.5(1F7KN4.2.4 总的冲压压力计算(4.8)(.2947.0153.9KNF翻孔总4.3 压力机的选择考虑到模具刃口磨损，凹凸模间隙的波动，材料的机械性能的变化，材料的厚度偏差等因素，实际所需要的冲压力还需增加 30%。即： (4.9)(7.412.93.1KNF总根据计算初选压力机为 ，公称压力为 250 ，最大封闭高度为5JH260mm，封闭高度调节量为 55mm。4.4 模具刃口尺寸的计算4.4.1 冲孔凹凸模刃口的计算A)根据凹凸模的制造公差表查得凹凸模的制造公差为：凸模： mp03.凹模： d4根据冲裁模初始间隙，查得间隙值 Z14.0minZ2.max为了保证冲模的间隙小于最大合理间隙：(4.10)dp 7.3(4.11)Z10420minax(4.12)minaxZdp由于零件为圆形且比较简单，所以凹凸模可以分开加工，并且零件的公差尺寸为IT12，公差为 0.4m