翻边接头冲压成形工艺与模具设计【环形盖-最大直径75】【含7张CAD图纸、文档所见所得】
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环形盖-最大直径75
含7张CAD图纸、文档所见所得
接头
冲压
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环形
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75
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零件号零 件 名 称模具号01-01下模座牌 号硬 度 机 械 加 工 工 艺 过 程 卡 02HT2005863HRC设 备夹 具刀 具量 具工序号工 序 名 称名 称型 号名 称规 格名 称规 格名 称规 格工 时01下料锯床虎钳直尺02铸造蒸汽锤直尺03铣上下平面数控铣床三爪卡盘铣刀游标卡尺04划线游标卡尺05镗孔数控机床镗刀06钻配作销钉孔钻床游标卡尺07磨平面 58-62HRC磨床磁力吸盘砂轮游标卡尺08检验热处理炉 编制 李杰 校对 审核 批准 翻边接头冲压成形工艺及模具设计翻边接头冲压成形工艺及模具设计摘要：摘要：设计着重介绍了制件的成型工艺，及模具结构设计。通过对制件的工艺分析，确定了工艺方案。并设计了一套倒装复合模具。在设计同时利用参考资料，确定了各工作零件的尺寸。并较多的考虑了模具结构的调整性、易更换性及模具成本。同时在模具设计内容中融汇了冲压模具的不同加工方法、加工工艺及装配工艺，对初学冲压模具模设计者有一定的参考价值。本设计从模具设计到零部件的加工工艺以及装配工艺等进行详细的阐述，并应用CAD进行各重要零件的设计。关键词关键词： 翻边模 复合模 拉伸模 jointjoint pressingpressing formedformed technologytechnology andand moldmold designdesign Abstract: The design introduced emphatically the workpiece takes shape the craft, and mold structural design. Through to the workpiece craft analysis, has determined the craft plan. And has designed set of true things compound molds. Uses the reference during the design, has determined each work components size. And many considerations mold structure adjustment, easy replacement and mold cost. Meanwhile has blended together the ramming mold different processing method in the mold design content, the processing craft and the assembly craft, to begins studies the ramming mold mold designer to have the certain reference value. This design designs from the mold to the spare part processing craft as well as the assembly craft and so on carries on the detailed elaboration, and carries on each important components using CAD the design.Key words: the turn down dims mold the compound mold.河南机电高等专科学校学生毕业设计（论文）中期检查表学生毕业设计（论文）中期检查表学生姓名李杰学 号111304153指导教师刘轶课题名称翻边接头冲压成形工艺与模具设计难易程度偏难适中偏易选题情况工作量较大合理较小任务书有无开题报告有无符合规范化的要求外文翻译质量优良中差学习态度、出勤情况好一般差工作进度快按计划进行慢中期工作汇报及解答问题情况优良中差中期成绩评定：所在专业意见： 负责人： 年 月 日河南机电高等专科学校毕业设计任务书系系 部：部： 材料工程系 专专 业：业： 模具设计与制造 学学生生姓姓名名 : : 李杰 学学 号号: 111304153 设计题目：设计题目： 翻边接头冲压成形工艺与模具设计 起起 迄迄 日日 期期: 2013 年 11 月 2 日 2014 年 4 月 13 日 指指 导导 教教 师师: 刘轶 2013 年 11 月 1 日 毕毕 业业 设设 计计 任任 务务 书书1本毕业设计课题来源及应达到的目的：该课题来源于实际生产，通过对翻边接头的具体分析与计算，要求合理地进行冲裁与翻边工艺与模具设计，使学生对冲压工艺生产更为熟悉；通过毕业设计，要求应能熟练使用相关设计手册，独立完成一套模具的设计及模具工作零件加工工艺的编制；并且能够运用模具设计软件完成模具装配图及零件图的绘制。2本毕业设计课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：（1）了解目前国内外冷冲压模具的发展现状；（2）翻边接头的结构工艺分析并确定其工艺方案；（3）翻边接头冲压成形工艺与模具设计计算，并编写设计说明书一份；（4）绘制模具总装图一张，绘制重要零件的零件图，并手绘一张零件图； （5）编制下模座加工工艺过程卡。 材料：08 钢板 厚度：1.5mm 生产批量：大批量生产 所在专业审查意见：负责人： 年 月 日系部意见：系领导： 年 月 日零件号零 件 名 称模具号01-02凹模牌 号硬 度 机 械 加 工 工 艺 过 程 卡 02Cr125863HRC设 备夹 具刀 具量 具工序号工 序 名 称名 称型 号名 称规 格名 称规 格名 称规 格工 时01下料锯床虎钳直尺02锤锻蒸汽锤虎钳直尺03车数控车床三爪卡盘外圆车刀游标卡尺04划线游标卡尺05钻孔、攻丝钻床游标卡尺06热处理热处理炉07磨平面磨床磁力吸盘砂轮游标卡尺08检验 编制 李杰 校对 审核 批准 河南机电高等专科学校毕毕业业设设计计说说明明书书毕业设计题目：毕业设计题目：翻边接头冲压成形工艺与模具设计 系 部 材 料 工 程 系 专 业 模具设计与制造 班 级 模具 111 班 学生姓名 李杰 学 号 111304153 指导教师 刘 轶 2014 年 4 月 16 日I 目目 录录1 绪论 .11.1 国内模具的现状和发展趋势.11.1.1 国内模具的现状.11.1.2 国内模具的发展趋势.21.2 国外模具的现状和发展趋势.31.3 冷冲压模具的分类.41.3.1 按冲压工艺进行分类.41.3.2 按工序组合程度进行分类.41.3.3 按上下模的导向方式进行分类.5 1.3.4 按导料或定位形式进行分类.51.4 翻边接头模具设计与制造方面.51.4.1 翻边接头模具设计的设计思路.51.4.2 翻边接头模具设计的进度.62 落料冲孔复合模 .72.1 冲压工件的工艺分析.72.1.1 制件的总体分析.82.1.2 制件的外形分析.82.1.3 冲裁件的尺寸精度和表面粗糙度.82.2 工艺方案的确定.82.3 必要的工艺计算.92.3.1 毛坯尺寸计算.92.3.2 排样设计与计算.112.4 计算冲压力和初选压力机.122.4.1 落料力计算.12II2.4.2 冲孔力计算.132.4.3 卸料力计算.13 2.4.4 推件力的计算.132.4.5 总工序力计算.132.4.6 初选压力机.142.4.7 压力中心的确定.142.5 模具总体结构设计.142.5.1 模具类型设计.142.5.2 模具具体结构设计.152.5.3 主要工作零部件设计.152.5.4 定位装置的设计与标准化.202.5.5 卸料装置的设计与标准化.212.5.6 推件装置的设计与标准化.222.5.7 支承固定零件的设计与标准化.232.5.8 导向零件的设计与标准化.242.5.9 紧固零件的设计与标准化.242.6 压力机的选用.242.7 模具的装配图.253 拉伸翻边模 .283.1 拉伸工件的工艺分析.283.1.1 计算毛坯尺寸.283.1.2 确定是否使用压边圈.303.1.3 拉伸次数的确定.303.1.4 排样及相关计算.313.2 计算冲压力和初选压力机.313.2.1 压边力的计算.31III3.2.2 拉深力的计算.313.2.3 公称压力的计算.323.2.4 翻边力的计算.323.2.5 推件力的计算.323.2.6 工艺总压力的计算.323.2.7 初选压力机.323.2.8 压力中心的确定.333.3 模具总体结构设计.333.3.1 模具类型设计.333.3.2 模具具体结构设计.333.3.3 主要工作零部件设计.343.3.4 定位装置的设计与标准化.373.3.5 卸料装置的设计与标准化.373.3.6 推件装置的设计与标准化.373.3.7 支承固定零件的设计与标准化.393.3.8 导向零件的设计与标准化.403.3.9 紧固零件的设计与标准化.403.4 压力机的选用.403.5 模具的装配图.414 总结 .44致 谢.45参考文献.46河南机电高等专科学校毕业设计 评语学生姓名：李 杰 班级: 模具 111 学号： 111304153 题 目： 翻 边 接 头 冲 压 成 形 工 艺 与 模 具 设 计 综合成绩： 指导者评语：该同学能按照毕业设计任务书要求完成翻边接头冲压成形工艺与模具设计工作，工作量较饱满，模具结构可行，设计说明书内容较完整，计算较正确，格式较规范，但工作不够细致，制图及零件工艺方面还有些问题。建议成绩评定为中，可以提交答辩。 指导者(签字)： 年 月 日毕业设计（论文）评语评阅者评语：该同学毕业设计题目来源于生产实际，工作量达到要求，能按照规范性要求书写毕业设计说明书，设计基本合理可行，但还存在某些问题。建议成绩评定为中，可以提交答辩。 评阅者(签字)： 年 月 日答辩委员会（小组）评语： 答辩委员会（小组）负责人(签字)： 年 月 日翻边接头冲压成型工艺与模具设计11 绪绪 论论 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，航天航空，国防工业和日常生活的生产之中。目前，我国冲压技术与工业发达国家相比还相当的落后，主要原因是我国在冲压基础理论及成形工艺、模具标准化、模具设计、模具制造工艺及设备等方面与工业发达的国家尚有相当大的差距，导致我国模具在寿命、效率、加工精度、生产周期等方面与工业发达国家的模具相比差距相当大。1.1 国内模具的现状和发展趋势国内模具的现状和发展趋势1.1.1 国内模具的现状国内模具的现状我国模具近年来发展很快，据不完全统计， 2003 年我国模具生产厂点约有 2万多家，从业人员约 50 多万人，2004 年模具行业的发展保持良好势头，模具企业总体上订单充足，任务饱满， 2004 年模具产值 530 亿元。进口模具 18.13 亿 美元，出口模具 4.91 亿美元，分别比 2003 年增长 18%、32.4%和 45.9%。进出口之比2004 年为 3.69:1，进出口相抵后的进净口达 13.2 亿美元，为净进口量较大的国家。在 2 万多家生产厂点中，有一半以上是自产自用的。在模具企业中，产值过亿元的模具企业只有 20 多家，中型企业几十家，其余都是小型企业。 近年来， 模具行业结构调整和体制改革步伐加快，主要表现为：大型、精密、复杂、长寿命中高档模具及模具标准件发展速度快于一般模具产品；专业模具厂数量增加，能力提高较快；三资及私营企业发展迅速；国企股份制改造步伐加快等。虽然说我国模具业发展迅速，但远远不能适应国民经济发展的需要。我国尚存在以下几方面的不足 :第一，体制不顺，基础薄弱 。 “三资”企业虽然已经对中国模具工业的发展起了积极的推动作用，私营企业近年来发展较快，国企改革也在进行之中，但总体来看，体制和机制尚不适应市场经济，再加上国内模具工业基础薄弱，因此，行业发展还不尽如人意，特别是总体水平和高新技术方面。 河南机电高等专科学校2第二，开发能力较差，经济效益欠佳 .我国模具企业技术人员比例低，水平较低，且不重视产品开发，在市场中经常处于被动地位。我国每个模具职工平均年创造产值约合 1 万美元，国外模具工业发达国家大多是 1520 万美元，有的高达 2530万美元，与之相对的是我国相当一部分模具企业还沿用过去作坊式管理，真正实现现代化企业管理的企业较少。 第三，工艺装备水平低，且配套性不好，利用率低 虽然国内许多企业采用了先进的加工设备，但总的来看装备水平仍比国外企业落后许多，特别是设备数控化率和 CAD/CAM 应用覆盖率要比国外企业低得多。由于体制和资金等原因，引进设备不配套，设备与附配件不配套现象十分普遍，设备利用率低的问题长期得不到较好解决。装备水平低，带来中国模具企业钳工比例过高等问题。第四，专业化、标准化、商品化的程度低、协作差 由于长期以来受 “大而全”“小而全”影响，许多模具企业观念落后，模具企业专业化生产水平低，专业化分工不细，商品化程度也低。目前国内每年生产的模具，商品模具只占45%左右，其馀为自产自用。模具企业之间协作不好，难以完成较大规模的模具成套任务，与国际水平相比要落后许多。模具标准化水平低，标准件使用覆盖率低也对模具质量、成本有较大影响，对模具制造周期影响尤甚。 第五，模具材料及模具相关技术落后 模具材料性能、质量和品种往往会影响模具质量、寿命及成本，国产模具钢与国外进口钢相比，无论是质量还是品种规格，都有较大差距。塑料、板材、设备等性能差，也直接影响模具水平的提高。1.1.2 国内模具的发展趋势国内模具的发展趋势中国的模具企业大多是中小企业，从作坊式企业成长起来的，甚至目前仍有模具企业是作坊式的管理，在模具交货期、成本、质量的控制方面问题层出不断。面对激烈的市场竞争，落后的管理手段和水平，使模具企业中的管理和技术人员只有疲于奔命。因此，模具制造企业要提高管理水平，具备快速反应和及时调整的能力，没有一套先进的管理系统实现管理的信息化是很难做到的。通过信息化建设，实现模具制造。 所谓信息化的模具企业，就是在模具企业应用 INTERNET、ERP 等信息化技术，把模具企业上下游业务过程，技术沟通过程，以及模具企业内部业务管理过程，以 IT 形式固定下来，最终提高模具企业的经营管理水平，提高模具企业运转的效率。目前，CAD/CAM 技术的推广已由“甩图板”阶段跨入到了深化应用阶段。CAPP 技术的应用，可以大大提高企业工艺编制的效率和准确性 PDM 系统的应用可以对产品开发数据进行有效的管理 MIS/ERP 系统的应用，则可以从根本上降低企业的成本，提高生产和管理翻边接头冲压成型工艺与模具设计3效率。这些系统之间实现信息的集成和功能上的配合，并逐步实现企业的全面信息化已成为 CAD/CAM 技术深化应用的主题, 是模具发展的第二次变革。： 未来的十年中国模具工业和技术的主要发展方向包括： 1：提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计制造水平； 2：在模具设计制造中广泛应用 CAD/CAE/CAM 技术；3：大力发展快速制造成形和快速制造模具技术； 4：在塑料模具中推广应用热流道技术、气辅注射成型和高压注射成型技术；5：提高模具标准化水平和模具标准件的使用率； 6：发展优质模具材料和先进的表面处理技术； 7：逐步推广高速铣削在模具加工的应用； 8：进一步研究开发模具的抛光技术和设备；9：研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程； 10：开发新的成形工艺和模具；1.2 国外模具的现状和发展趋势国外模具的现状和发展趋势 模具是工业生产关键的工艺装备，在电子、建材、汽车、电机、电器、仪器仪表、家电和通讯器材等产品中，6080的零部件都要依靠模具成型。用模具生产制作表现出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清洁环保的特性，是其他加工制造方法所无法替代的。模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。近几年，全球模具市场呈现供不应求的局面，世界模具市场年交易总额为 600650 亿美元左右。美国、日本、法国、瑞士等国家年出口模具量约占本国模具年总产值的三分之一。 国外模具总量中,大型、精密、复杂、长寿命模具的比例占到 50%以上；国外模具企业的组织形式是大而专、大而精。2004 年中国模协在德国访问时，从德国工、模具行业组织-德国机械制造商联合会（VDMA）工模具协会了解到，德国有模具企业约 5000 家。2003 年德国模具产值达 48 亿欧元。其中（VDMA）会员模具企业有 90 家，这 90 家骨干模具企业的产值就占德国模具产值的 90%，可见其规模效益。 随着时代的进步和技术的发展，国外的一些掌握和能运用新技术的人才如模具结构设计、模具工艺设计、高级钳工及企业管理人才，他们的技术水平比较高故人均产值也较高我国每个职工平均每年创造模具产值约合 1 万美元左右，而国外模具工业发达国家大多 1520 万美元，有的达到 2530 万美元。国外先进国家模具标准件使用覆盖率达 70%以上，而我国才达到45河南机电高等专科学校41.31.3 冷冲压模具的分类冷冲压模具的分类 冷冲压模具主要用于金属及非金属板料的压力加工，其加工方式可分为分离和成形两大类。 分离：按一定轮廓线将工件与板料分开。 成形：在不破坏板料的条件下，通过塑性变形获得所需要求的形状和尺寸精度。 冷冲压模具是冲压生产的主要工艺装备。冲压件的冲压质量、生产效率以及生产成本等，都与模具类型及其结构设计有直接关系。冲压件的品种、式样很多，所以冲压模具的类型也是多种多样的。为了研究方便，将冲压模具按照不同特征进行分类，一般有以下几种分类方法。1 1. .3 3. .1 1 按按冲冲压压工工艺艺进进行行分分类类 冲裁模具 冲裁模具又可分为冲孔模具、落料模具、切口模具、剖切模具等。 弯曲模具 弯曲模具又分为自由弯曲模具、校正弯曲模具、 V 型弯曲模具、U型弯曲模具等。 拉深模具 拉深模具又可分为无凸缘筒形件拉深模具、有凸缘筒形件拉深模具、锥形件拉深模具、阶梯形件拉深模具、球面件拉深模具、抛物面件拉深模具、盒形件拉深模具等。 成形模具 成形模具又可分为胀形模具、翻边模具、缩口模具、校形模具等。1 1. .3 3. .2 2 按按工工序序组组合合程程度度进进行行分分类类 单工序模 压力机行程一次，只对板料完成一种冲压工序的模具。例如：落料模具、冲孔模具、切边模具、弯曲模具、拉深模具等。单工序模结构简单，造价低，生产效率低，形位精度低。 复合模 模具上仅有一个工位，安排有两对或两对以上的凸、凹模，压力机行程一次，能对板料完成两种（或两种以上）的冲压的模具。其结构的主要特点是：具有复合形式的凸凹模，它既是落料的凸模，又是冲孔的凹模。复合模结构复杂，造价高，生产率适中，形位精度高。 级进模 模具上有 n 个（n1）工位，在一直线上等距离安装 n 对凸、凹模，条料送进一次，压力机行程一次，模具对板料的不同（ n 个）位置完成 n 对冲压，连续送进，连续冲压。级进模结构复杂，生产率高，产品形位精度适中。级进模又称为级连续或跳步模。1 1. .3 3. .3 3 按按上上下下模模的的导导向向方方式式分分类类 分为无导向的开式模具、有导向的导板模具和导柱模具等。翻边接头冲压成型工艺与模具设计51 1. .3 3. .4 4 按按导导料料或或定定位位形形式式分分类类 分为固定导料销模具、活动导料销模具、导正销模具、侧刃定距模具等。 此外，可以依据对冲裁件尺寸、精度等质量的不同，把模具分为精密冲裁模具和普通冲裁模具；依据模具体积的大小，把模具分为小型模具、中型模具和大型模具等。有时还可以依据压力机类型、送料方式、出件方式等对模具进行分类。 1.41.4 翻边接头模具设计与制造方面翻边接头模具设计与制造方面1 1. .4 4. .1 1 翻翻边边接接头头模模具具设设计计的的设设计计思思路路 冲孔、落料、拉深是冲压基本工序之一，它是利用冲裁模在压力机作用下，将平板坯料进行冲孔或落料的加工方法。一般情况下，一般精度的工件IT8IT7 级精度的普通冲裁模；较高精度的工件采用 IT7IT6 级精度的高级冲裁模。 翻边是将工件的孔边缘在模具的作用下，翻出竖直的或一定角度的边。只有加强冲裁件基础理论的研究，才能提供更加准确、实用、方便的计算方法，才能正确地确定冲裁工艺参数和模具工作部分的几何形状与尺寸，解决冲裁中出现的各种实际问题，从而，进一步提高制件质量。 制件冲孔落料件是最典型的冲裁件，其工作过程很简单就冲孔落料，可采用单工序模、复合模具或级进模具，根据计算的结果和选用的标准模架。为了保证制件的顺利加工和顺利取件，模具必须有足够高度。要改变模具的高度，只有从改变导柱和导套的高度。导柱和导套的高度可根据凸模与凹模工作配合长度决定设计时可能高度出现误差，应当边试冲边修改高度。 此设计分成两部分，第一部分 落料、拉深、冲孔复合模，第二部分 翻边模。1 1. .4 4. .2 2 翻翻边边接接头头模模具具设设计计的的进进度度 1.了解目前国内外冲压模具的发展现状，所用时间20 天； 2.确定加工方案，所用时间 5 天； 3.模具的设计，所用时间 30 天； 4.模具的调试所用时间 5 天。在设计的过程中，将有一定的困难，但有指导老师的悉心指导和自己的努力，相信会完满的完成毕业设计任务。由于学生水平有限，而且缺乏经验，设计中难免有不妥之处，肯请各位老师指正。河南机电高等专科学校62 2 落料、冲孔落料、冲孔复合模复合模2.12.1 冲压工件的工艺分析冲压工件的工艺分析 图 2-1工件图工件名称：翻边接头生产批量：大批量材料：冷轧 08 钢厚度：1.5mm 对固定套翻边件进行分析可知，处有内孔翻边成形，翻边前应预冲孔，是2875圆筒件拉深件直径，经计算可一次拉深成形。工序安排为落料，冲孔，拉深,翻边。 该零件形状简单、对称，是有圆弧组成的。冲裁件内外形所能达到的经济精度为IT11 IT14，孔中心与边缘距离尺寸公差为.将以上精度与零件的精度要求1mm相比较，可认为该零件的精度要求能够 在冲裁加工中得到保证，其他尺寸标注、生产批量等情况，也均符合冲裁的要求，故决定采用冲压方式 可以得到落料、冲孔、拉深件，然后进行翻边得到制件。2 2. .1 1. .1 1 制制件件的的总总体体分分析析翻边接头冲压成型工艺与模具设计7 图示零件材料为冷轧 08 号钢板，能够进行一般的冲压加工，市场上也容易得到这种材料，价格适中。 由工件图可知：该工件既有落料、冲孔、拉深又有翻边，但工件是圆形的对称零件，总的来说加工起来是比较容易的。 由以上分析可知，图示零件具有比较好的冲压工艺性，适合冲压生产。2 2. .1 1. .2 2 制制件件的的外外形形分分析析 该零件有冷轧 08 号钢板组成，具有良好的塑性、韧性、冷冲压性能，能够进行一般的冲压加工。多处用圆角过度，以便于模具加工，减少热处理开裂，减少冲裁时尖角处的崩刃和过快磨损，尺寸精度要求一般。 该零件对称，只需要冲孔落料、拉深、冲孔工序就可以得到半成品，然后再翻边。2 2. .1 1. .3 3 冲冲裁裁件件的的尺尺寸寸精精度度和和表表面面粗粗糙糙度度 冲裁件上的未注公差等级定为 IT11 级，查表确定工件尺寸如下： 尺寸的工件制造公差为 0.1328 尺寸的工件制造公差为 0.1975 尺寸 10的工件制造公差为 0.09 尺寸 18的工件制造公差为 0.11 冲裁件的断面粗糙度值与材料塑性、厚度，冲裁间隙，刃口锐钝及冲模结构相关，工件厚度为 1.5mm，其断面粗糙度值为.12.5 m2.22.2 工艺方案确定工艺方案确定 该零件所需的基本冲压工序为落料、冲孔、拉深、翻边。 可拟订出以下三种工艺方案。 方案一：用简单模分四次加工，即落料拉深冲孔翻边。 方案二：落料、冲孔复合模，拉深翻边模。河南机电高等专科学校8 方案三：落料冲孔级进模，再拉深翻边。 采用方案一，生产率低，工件的累计误差大，操作不方便，由于该工件为大批量生产，方案二和方案三更具有优越性。但复合模模具的行位精度和尺寸精度容易保证，且生产率也高。尽管模具结构比较复杂但由于零件的几何形状简单对称，模具制造并不困难。级进模虽生产率也高，但零件的冲裁精度稍差。欲保证冲压件的行位精度，需要在模具上设置导正销导正，故模具制造、安装较复合模复杂。 通过对上述三种方按的分析比较，该零件采用方案二最佳。 故应采用两副模具来完成。 第一副模具为落料冲孔复合模。 第二副模具为拉深翻边模。2 2. .3 3 必必要要的的工工艺艺计计算算2 2. .3 3. .1 1 毛毛坯坯尺尺寸寸计计算算由最终制件从翻边算起，毛坯的预冲孔直径计算。28处由内孔翻边成形，翻边前应预冲孔；75是圆筒形拉深件可一次拉深成形。工序安排为落料、拉深、预冲孔、翻边等。翻边前为75、髙为18mm的无凸缘圆筒形件，如图2-1所示。(1)计算预冲孔 D=26.5mm H=10mm由式（5.4）计算翻边前预冲孔直径=26.5-2(10-0.435-0.721.5)=12.96)72. 043. 0(2trHDd(2)计算翻边系数 由表5.2计算翻边系数589. 05 .2696.12Ddm 由查表5.2得知低碳钢极限翻边系数为0.52m,所以该零件能一次64. 85 . 196.12td翻边接头冲压成型工艺与模具设计9翻边成形，预冲孔直径d=12.96mm。(3)计算翻边力 NMPammmmMPatdDss52.137561965 . 1)96.125 .26(1 . 1196)(1 . 1(4)落料毛坯直径计算 拉深件毛坯尺寸确定原则的依据： 体积不变原则 相似原则毛坯尺寸应包括修边余量因=1.5mm1mm，所以应按中线尺寸计算。确定修边余量 根据拉深件尺寸，其相对高度为 h/d=(18-0.75)/(75-1.5)=17.25/73.50.23 查表4-1，得修边余量h=1.2mm 则拉深件总的高度h为： h=18-0.75+1.2=18.45mm计算毛坯展开直径 先判断能否一次拉深出来，将图中提供的已知条件d =73.5mm r=5mm h=18.45mm 代入式（4-5）可求出毛坯的直径D mmrrddHdD101556. 05 .73572. 145.185 .7345 .7356. 072. 1422222 2. .3 3. .2 2 排排样样设设计计与与计计算算 设计复合模时，首先要设计条料排样图。根据工件的形状选择有废料排样，且为直排的形式，虽然材料的利用率低于少废料和无废料排样，但工件的精度高，且易于保证工件外形的圆角。河南机电高等专科学校10(1)确定搭边与搭肩值 搭边和搭肩值一般是由经验确定的，查表 2.9 可知搭边值工件间，11.2amm侧面。1.0amm(2)确定零件的排样方案设计模具时，条料的排样很重要。分析零件形状可知，确定排样方案：条料从右至左送进，落料凸模的冲压力比较均匀，零件形状精度容易保证。条料的排样如图 2-2 所示。 图 2-2 排样图(3)计算送料步距和条料的宽度 按如上排样方式，并根据工件的尺寸确定送料步距为搭肩值与工件宽度之和。即mmS2 .102)2 . 1101( 查表 2.5.3 可知条料宽度单向偏差为，由公式计算如下：0.50mm mmB10750. 050. 0)2 . 15101(mmA2 .10250. 050. 0)2 . 1101(4)计算材料的利用率：翻边接头冲压成型工艺与模具设计11 根据一般的市场供应情况，原材料 选用的冷轧薄钢板mmmmmm5 . 11200600。 2每块可剪规格条料 5 条，材料剪切利用率达 93%。mmmm 1200108计算冲压件的面积 :22176.80075 .505 .5014. 3mmRS由文献2 一个步距的材料利用率通用计算公式： 10100%SS式中 一个步距内零件实际面积;1S2mm 一张步距内所需毛坯面积；0S2mm 条料宽度 ; Bmm 送料步距 ；Amm得材料利用率： %23.73%1002 .10210776.80072 2. .4 4 计计算算冲冲压压力力和和初初选选压压力力机机2.4.12.4.1落料力的计算落料力的计算 bFklt落式中 落料力；落F 冲裁件剪切周边长度；Lmm 冲裁件材料厚度；tmm 被冲材料的抗剪强度；MPa 系数，一般取。K3 . 1 得落料力：河南机电高等专科学校12 KNMPammmmLtFb50.1663505 . 110114. 3落2.4.22.4.2冲孔力的计算冲孔力的计算 1.3bFLt冲式中 工件内轮廓周长（）Lmm mmL69.4096.1214. 3得冲孔力：KNMPammLtFb4 .213505 . 196.1214. 3冲2.4.32.4.3卸料力的计算卸料力的计算 FK F卸卸落式中 卸料力系数；查手册知卸K03. 0卸K 得卸料力为： KNKNF99. 450.16603. 0卸2.4.42.4.4推件力的计算推件力的计算 冲推推FnKF式中 推件力因数，查表得；推K0.05K推 卡在凹模内的工件数，查7得n=1；n得推件力为:KNKNF07. 14 .2105. 01推2.4.52.4.5工序总力的计算工序总力的计算 KNKNFFFFF96.19307. 14 .2199. 450.166）（推冲卸落总 为保证冲压力足够，一般冲裁时压力机吨位应比计算的冲压力大30%左右，即 KNKNFF148.25296.1933 . 13 . 11总总2 2. .4 4. .6 6 初初选选压压力力机机翻边接头冲压成型工艺与模具设计13 查文献4开式可倾压力机参数初选压力机型号为和，见4023JH2335JC表一表一 所选择压力机的相关参数型号公称压力KN/滑块行程mm/最大封闭高度mm/工作台尺寸mm/可倾斜角/。封闭高度调节量mm/2335JC 350 80 280380610 20 604023JH 400 80 30046070030652 2. .4 4. .7 7 压压力力中中心心的的确确定定由于该零件是中心对称图形,故压力中心位于零件轮廓图形的几何中心上。2.52.5模具总体结构设计模具总体结构设计2 2. .5 5. .1 1模模具具类类型型设设计计 由冲压工艺分析可知，零件材料为冷轧08号钢板，能够进行一般的冲压加工，市场上也容易得到这种材料，价格适中。 该零件属于中型尺寸零件，料厚1.5mm，外形简单，尺寸精度要求一般，因此可采用落料工艺获得。 该零件有冷轧08号钢组成，具有良好的塑性、韧性、冷冲压性能，能够进行一般的冲压加工。多处用圆角过度，以便于模具加工，减少热处理开裂，减少冲裁时尖角处的崩刃和过快磨损，尺寸精度要求一般。该零件左右对称.所以模具类型为倒装复合模模。2 2. .5 5. .2 2模模具具具具体体结结构构设设计计 (1)正倒装结构的确定河南机电高等专科学校14 根据上述分析，采用倒装复合模具可直接利用压力机的打杆装置进行推件，卸料可靠，便于操作。 (2)送料方式的确定 因是大批量生产，采用手动送料方式。 (3)定位装置的确定 因该制件采用的是倒装复合模，所以直接用挡料销和导料销即可。 (4)导向方式的选择 为确保零件的质量及稳定性，选用导柱、导套导向。由于该零件导尺寸不大，且精度要求不是太高，所以宜采用后侧导柱模架。 (5)卸料、压料方式 本模具采用倒装结构,卡于凸凹模上的废料可由卸料板推出,而冲孔废料则可以在下模座中开设通槽，使废料从孔洞中落下。顶件压边装置安装在下模妨碍了冲孔废料的排出。 (6)出件方式 本模具采用倒装结构，工件留在落料凹模孔洞中，应在凹模孔设置推件块推出。2.5.32.5.3主要工作零部件设计主要工作零部件设计因为材料为08钢，厚度为,查表2.4得间隙值， 1.5tmmmin0.132Zmmmax0.240Zmm 由手册表查得： 尺寸的工件制造公差为 0.13mm28 尺寸的工件制造公差为 0.19mm75 尺寸的工件制造公差为 0.09mm10 尺寸的工件制造公差为 0.11mm18翻边接头冲压成型工艺与模具设计15 已知尺寸公差如下： 尺寸的工件制造公差为 0.13mm25 尺寸的工件制造公差为 0.19mm72(1)冲孔凸、凹模刃口尺寸的计算 由于制件结构简单，精度要求不高，所以采用凸模和凹模分开加工的方法制作凸、凹模。 以孔为基准加工凸模，计算公式如下： 设孔尺寸为0d 0minTddx凸 0Addx凹凸 对于 12.96mm 的孔查表 2.6 得75. 01x 凸、凹模制造误差由经验公式： maxmin0.60.065ZZmm凹 maxmin0.40.043ZZmm凸 )(06.13)75. 013. 096.12(0043. 00043. 00minmmxddT）（凸 065. 000min19.13AZdd）（凸凹 校核： +凹凸maxminZZ 0.043+0.0650.240-0.132 0.1080.108(2)外形落料凸、凹模刃口尺寸的计算 对于外轮廓的落料，结构简单，精度要求不高，所以采用凸模和凹模分开加工河南机电高等专科学校16的方法制作凸、凹模。以孔为基准加工凸 模，计算公式如下： 以凹模为基准加工凸模，计算公式如下： 设工件尺寸为0D max0ADDx 凹 0minTDDZ凸凹 对于 12.96mm 的孔查表 2.6 得75. 01x 凸、凹模制造误差由经验公式： maxmin0.60.065ZZmm凹 maxmin0.40.043ZZmm凸 065. 00065. 000max86.100)19. 075. 0101(AxDD）（凹 0043. 00043. 00min73.100)132. 086.100(-TZDD）（凹凸 校核： +凹凸maxminZZ 0.043+0.0650.240-0.132 0.1080.108(3)落料凹模的设计在落料凹模内部，由于要设置推件块，所以凹模刃口应采用直筒形刃口。该凹模简单，宜采用整体式凹模，各冲裁的凹模孔均采用线切割加工。安排凹模在模架上的位置时，要依据计算的压力中心的数据，使压力中心与模柄中心重合。整体式凹模装于下模座上, 凹模高度可按经验公式计算，即 凹模高度Hkb 凹模壁厚1.5 2CH翻边接头冲压成型工艺与模具设计17式中凹模孔的最大宽度（）b15Bmm 凹模壁厚（刃口至凹模外形边缘的距离）C 厚度系数（查表 2.22 取）k0.22k 凹模高度,按表取标准值mmmmkbH22.2210122. 0mmH25模壁厚（）mmHC)505 .37()25 . 1 (30 40Cmm 凹模壁厚取mmC40 凹模长度mmmmL171)3535101( 凹模宽度mmmmB171)3535101( 凹模上螺孔到凹模外缘的距离一般取,1.7 2.0 d 图 2-3 凹模上的螺孔设计与选用 d 为螺孔的直径，由于凹模厚度为，所以根据表 2.462查得螺孔选用mm404M12 的螺钉固定在下模座。故选用如图 2-3。 螺孔到凹模外缘的最小距离： 222 816admm 322 816admm 凹模上螺孔到销孔的距离一般淬火材料为,不淬火材料为.5mm3mm 根据上述方法确定凹模外形尺寸须选用矩形凹模板mmmmmm40200200 凹模的长度选取要考虑以下因素： 保证有足够的安装刚性卸料板的位置。河南机电高等专科学校18 便于导尺发挥作用，保证送料粗定位精度。 选取凹模边界为，材料用制造，热处理硬度为mmmmmm4020025012Cr。58 62HRC 凹模板 GB2852.1-81 材料：mmmmmm4020025012Cr(4)冲孔凸模的设计 为了加强凸模的强度与刚度，凸模非工作部分直径应制成逐级增大的多级形式，且它的外形尺寸较大，所以落料凸模采用台阶式，A 型圆凸模。一方面加工简单，另一方面便于装配与更换。凸模固定板的厚度取，凸模长度根据结构上的需求来确定。mm25 凸模用线切割机床加工成直通式凸模，用垫板固定，由于采用固定卸料板，凸模按下式计算： 冲孔凸模的直径3D mmD96.123 圆凸模 10.1552 GB2863.1-81. B12Cr 凸模材料: ; 热处理：硬度,尾部回火12Cr58 62HRC40 50HRC 凸模固定板的材料为 45 钢，结构形式和尺寸规格见手册3表 15.57 可得 mmmmmm20200250(5)凸凹模的结构设计 本模具为复合冲裁模，除了冲孔凸模和落料凹模外，还有一个凸凹模。根据整体模具的结构设计需要，凸凹模的结构简图应如图所示。确定凸凹模安排在模架上的位置时要依据计算的压力中心的数据，使压力中心与模柄中心重合。 校核凸凹模的强度：查表 2.23 得凸凹模的最小壁厚为,而实际最小壁厚为4.9mm。故符合强度要求。凸凹模的刃口尺寸按落料凹模尺寸配作，并保证双面间隙为5mm,凸凹模上孔中心与边缘距离尺寸的公差，应比零件所标注的0.246 0.360 mm10mm精度高 34 级，即定为()。100.15mm 凸凹模长度计算：翻边接头冲压成型工艺与模具设计19 123Lhhhh其中:h1 为固定板厚度 （）18mm h2 为卸料板厚度 （）16mm h3 为料厚 （）mm5 . 1 h 为附加长度，主要考虑凸模进入凹模的深度及模具闭合状下卸料板到凸模固定板间的安全距离（）等因素。15 20mmmm 所以：18 162 1551Lmmmm 凸凹模材料: ; 热处理：硬度,尾部回火12Cr58 62HRC40 50HRC2.5.42.5.4定位装置的设计与标准化定位装置的设计与标准化(1)挡料销及导料销的设计与标准化由设计结构可得该套模具所用挡料销与导料销的规格尺寸一样，根据手册4选用。材料：钢 热处理：硬度4543 48HRC规格: GB2866.11-818 10 3A (2)挡料销与导料销位置的确定 由模具整体结构设计，导料销及导料销都应通过卸料板固定于模具的凸凹模上。且在模具闭合状态下，应高出卸料板。3mm 根据分析选用废料孔后端定位时挡料销位置如图2-4 河南机电高等专科学校20图 2-4 挡料销的位置导料销位于条料的同一侧，采用从右向左的送料方式，送料的方向导料销应装在后方。2.5.52.5.5 卸料装置的设计及标准化卸料装置的设计及标准化(1)弹性卸料板的结构形式 模具采用倒装结构，选用手册图 2 的卸料板形式。由表查得弹性卸料板厚度为。装模具时卸料板孔与凸模得单边间隙为，在模具开启状态，卸料板16mm0.10mm应 高出模具凸模工作刃口，以便顺利卸料，卸料板的工作行程为0.3 0.5 mm。2.5mm 材料：45 钢 热处理硬度： 43 48HRC(2)卸料螺钉的选用采用圆柱头卸料螺钉材料：45 钢 热处理硬度： 43 48HRC规格 1280 GB2867.681(3)卸料橡皮的设计和选用 橡皮允许承受的负载较大，占据空间尺寸较小，安装调整较方便灵活，而且成本较低，是中小型冲模中弹性卸料、顶料与压边装置中常用的弹性元件。翻边接头冲压成型工艺与模具设计21 选择橡皮时应主要确定其自由高度预压缩量及截面积。其计算公式与步骤如下：确定自由高度 170.25 0.30ILHhmm自修模 L1冲模工作行程（） ，对冲裁模而言，L1=t+1mm 预留的修模量。根据模具设计寿命一般取h修模4 6 mm确定和L预H装 0.10 0.152LHmm预自 17215HHLmmmmmm预装自 橡皮的预压缩量L预 冲模装配好以后橡皮的高度H装确定橡皮横截面积2A mm 26.45521.5170.3FKNAmmqMpa预 所需的弹压力（）F预KN 橡皮在预压缩状态下的单位压力 :约为q0.26 0.50 Mpa2.5.62.5.6推件装置的设计与标准化推件装置的设计与标准化55(1)刚性推件装置的设计与标准化 本套模具的推件装置所需推件力大，且为了推件平稳可靠，应采用刚性推件装置。其结构形式见手册5(2)推件块的设计 本推件块的端面外形应跟落料凹模的刃口形状一致，整体外形应设计成台阶式以便与凹模配合完成推件，而在冲裁时不致与把推件块推出滑到模外。推件块在自河南机电高等专科学校22由状态下应高出凹模面。0.2 0.5mmmm 推件块和凹模的配合：由于外形件的相对尺寸较大，外形形状相对复杂，所以推件内形与凹模为间隙配合 H8/f8，推荐外形与凹模为非配合关系，属内导向。材料：45 钢 热处理：硬度 43 48HRC(3)打杆的设计 打杆选用带肩 A 型打杆与推板配合以起到平稳推件作用。材料:45 钢 热处理:硬度 43 48HRC规格： GB2870-8116 160Amm(4)模柄的设计采用压入式模柄材料:Q235规格： GB2862.2-8150 95A2.5.72.5.7支撑固定零件的设计与标准化支撑固定零件的设计与标准化 由凹模周,，及卸料板的外形尺寸，材料选为,0I160Lmm160Bmm200HT级精度的后侧导柱模架。技术要求按 JB/T80701995 的规定。(1)模架的选用 上模座标记: GB/T2855.5-90mmmmmm45200250 下模座标记： GB/T2855.6-90mmmmmm50200250 模柄标记： GB2862.2-81 550 95B(2)凸模固定板的设计 因凸凹模的尺寸较大所以直接用螺钉紧固在下模座上。 凸模固定板的设计 : 为了保证安装、固定牢靠，凸模固定板必须有一定的厚度，由经验公式计算凸模固定板厚度。翻边接头冲压成型工艺与模具设计23 查手册本模具取，其外形尺寸应与凹模的外形尺寸一致规格为mmH20mmmmmm20200250(3)垫板的设计 在本模具采用的弹性卸料装置中，上模座中设有推板等零件的装置和让位空间，会使的其厚度变薄，影响其抗压强度，所以应设一块垫板。其规格根据凹模外形尺寸选取。mmmmmm52002502.5.82.5.8导向零件的设计与标准化导向零件的设计与标准化本组模具采用的是后侧导柱模座只需两对相同型号的导柱导套。本模具冲裁间隙小应按 H6/h5 配合材料：20 钢 热处理：，58 62HRC硬度： 0.81.2mmmm 导柱标记: GB2861.1-8128 5 160Ahmm 导套标记: GB2861.6-81286 838AHmmmm2.5.92.5.9紧固零件的设计与标准化紧固零件的设计与标准化 本模具采用螺钉固定，销钉定位。其具体数据如下： 内六角圆柱头螺钉标记 ： 7085GB12 70M 螺钉标记： 7085GB1235M 销钉标记： 11985GB10 74 销钉标记： 104711985GB材料：Q235 热处理：58 62HRC国标分别为 7085GB11986GB2.62.6冲压设备的的选用冲压设备的的选用 通过前面的设计知道，上模座厚度，垫板厚度，凸模mmH45上模mmH5垫固定板厚度，卸料板厚度，凹模厚度，下模座mmH20凸固mmH16卸mmH40凹河南机电高等专科学校24厚度，凸凹模固定板厚度，橡胶厚度，料厚mmH50下模18Hmm凸凹mmH15橡胶。mmt5 . 1 该模具的闭合高度： 下凸凹橡胶卸凹凸固垫上模HHHHHHHHH =（45+5+20+40+16+15+18+50）mm =mm209 模具闭合高度,根据前面初选的压力机，选择型压力机，其工mm2092335JC作台尺寸为,最大闭合高度为，连杆调节长度为.最终380610mmmm280mm60mm经过校核，选择型压力机能满足使用要求。2335JC 公称压力：350KN 滑块行程：80mm 最大闭合高度:280mm 最大装模高度：220mm 连杆调节长度：60mm 工作台尺寸（前后 左右）：380610mmmm 垫板尺寸（厚度孔径）：60150mmmm 模柄孔尺寸:5070mm 最大倾斜角度：20o2.72.7 模具的装配图模具的装配图翻边接头冲压成型工艺与模具设计25 图2-51、19 橡胶 2、限位钉 3、下模座 4、15 顶杆 5、凸凹模 6、下顶块 7、镶拼凸模 8、镶拼凹模 9、凸凹模 10、上固定板 11、上垫板 12、上模座 13、模柄 14、打杆 16、冲孔凸模 17、盖板 18、导套 20、上顶块 21、导柱 22、卸料板 23、凹模 24、河南机电高等专科学校26下固定板 25、下垫板 该工件的模具结构如图，主要由上下模座，落料凹模、凸凹模、冲孔凸模、冲孔凹模、镶拼凸模、镶拼凹模、上、下顶块，卸料板等零件组成。 该模具将成形部分作成镶拼凹模8和镶拼凸模7，这样当冲裁刃口变钝后，只要将刃口部分按常规重新修磨一下，然后将镶拼件旋转一个角度后，将反面磨去刃磨量即可装入在使用。下顶块6除了起到压边的作用，另外当工件拉深到下顶块触到下固定板24时，下顶块就起了限位的作用，当上模回程时，拉深有了一个校正的过程。 由于受开式压力机工作台孔的限制，该模具的顶件压边装置安装在下模妨KN630碍了冲孔废料的排出。为了保证冲孔凹模与落料凹模的同心度要求，将冲孔凸模与落料凹模用螺栓连接在一起，并与固定板成的过度配合，这样给拆卸、装配带来6/7 hH了方便。翻边接头冲压成型工艺与模具设计273 3 拉深翻边模拉深翻边模图3-1工件图 3.13.1拉伸工件的工艺分析拉伸工件的工艺分析 此工件为无凸缘筒形件，要求零件尺寸标注在外形，零件尺寸厚度不变。外部形状满足拉伸工艺要求，可用拉伸工序加工。对此工件进行分析可知,处有内孔翻边28成形，翻边前应预冲孔，是圆对筒件拉深件直径，可一次翻边成形。96.12 各圆角r=5t，满足拉深对圆角半径的要求。工件要求不高，可取IT11级，满足拉深工序对工件的公差等级要求。 08钢拉深性能良好，此零件的拉深次数可由下列工序计算来确定。3.1.3.1.1 1计算毛坯尺寸计算毛坯尺寸由最终制件从翻边算起，毛坯的预冲孔直径计算。28处由内孔翻边成形，翻边前应预冲孔；75是圆筒形拉深件可一次拉深成形。工序安排为落料、拉深、预冲孔、翻边等。翻边前为75、髙为18mm的无凸缘圆筒形件，如图2-1所示。(1)计算预冲孔 D=26.5mm H=10mm由式（5.4）计算翻边前预冲孔直径河南机电高等专科学校28=26.5-2(10-0.435-0.721.5)=12.96)72. 043. 0(2trHDd(2)计算翻边系数 由表5.2计算翻边系数589. 05 .2696.12Ddm 由查表5.2得知低碳钢极限翻边系数为0.52m,所以该零件能一次64. 85 . 196.12td翻边成形，预冲孔直径d=12.96mm。(3)落料毛坯直径计算 拉深件毛坯尺寸确定原则的依据： 体积不变原则相似原则毛坯尺寸应包括修边余量因=1.5mm1mm，所以应按中线尺寸计算。 确定修边余量 根据拉深件尺寸，其相对高度为 h/d=(18-0.75)/(75-1.5)=17.25/73.50.23 查表4-1，得修边余量h=1.2mm 则拉深件总的高度h为： h=18-0.75+1.2=18.45mm计算毛坯展开直径 先判断能否一次拉深出来，将图中提供的已知条件d =73.5mm r=5mm h=18.45mm 代入式（4-5）可求出毛坯的直径D mmrrddHdD101556. 05 .73572. 145.185 .7345 .7356. 072. 1422223.1.3.1.2 2确定是否用压边圈确定是否用压边圈翻边接头冲压成型工艺与模具设计29 根据坯料相对厚度 /D100=2mm/98.3mm100=2.032 查表41可以不用压边圈，但是为了保险起见，拉深仍采用压边圈。采用压边圈后。计算圆角半径 第一次拉深的凹模圆角半径用下式计算 r凹=0.8t ) 1(dD 将D=101mm，d1=75mm，t=1.5mm代入上式，得凹模的圆角半径r凹1=5.0mm,由图所知r凸=5.0mm3.1.33.1.3 拉深次数的确定拉深次数的确定 由表 5.2 计算翻边系数为 589. 05 .2696.12Ddm 由查表 5.2 得知低碳钢极限翻边系数为 0.52m,所以该零件能一64. 85 . 196.12td次翻边成形3.1.43.1.4 排样及相关的计算排样及相关的计算 由于工件的形状特殊，因此只要一次一个拉深就行，且操作方便。3.23.2 计算冲压力及初选压力机计算冲压力及初选压力机 因为本制件是轴对称零件，所以不用计算压力中心。3.3.2 2.1.1压边力的计算压边力的计算压边力的计算：河南机电高等专科学校30，APFq式中：压边圈面积；A P单位压边力，由表查得;MPaP6 . 2 2221144)75101(41mmA 压边力的计算： KNAPFq0 . 36 . 211443.3.2 2.2.2拉深力的计算拉深力的计算 由于零件为浅拉深，可按有压边圈的圆筒形件近似计算。 bdtkF拉式中 拉深力（） ；拉FN 拉深件直径，；ammd75 材料厚度；t 材料的强度极限（）,查手册b=；bMPa350MPa 修正因数。k 拉伸系数74. 010175Ddm 查表得修正因数50. 0k 则KNF82.613505 . 17514. 350. 0拉3.3.2 2.3.3公称压力的计算公称压力的计算 F压1.6（F+ Fq） 代入压边力，拉深力，得： F压103.71KN。 翻边接头冲压成型工艺与模具设计313.2.43.2.4翻边力的计算翻边力的计算 NMPammmmMPatdDss52.137561965 . 1)96.125 .26(1 . 1196)(1 . 13.2.53.2.5推件力的计算推件力的计算 冲推推FnKF式中推件力因数，查表得；推K0.05K推 卡在凹模内的工件数，查7得n=1；n则推件力为 KNKNF07. 14 .2105. 01推3.2.63.2.6 工艺总压力的计算工艺总压力的计算 KNFFFFF27.67推翻压拉总 为保证冲压力足够，一般冲裁时压力机吨位应比计算的冲压力大30%左右，即 KNKNFF451.8727.673 . 13 . 12总总3.2.73.2.7初选压力机初选压力机查文献4开式可倾压力机参数初选压力机型号为和，见表一2325J2335JC表一 所选择压力机的相关参数型号公称压力KN/滑块行程mm/最大封闭高度mm/工作台尺寸mm/可倾斜角/。封闭高度调节量mm/1023J 100 45 180 240370 35 35 1623J 160 55 220 300450 35 45河南机电高等专科学校32经校核拉深时，选用压力机型号为：10JC3 3. .2 2. .8 8 压压力力中中心心的的确确定定由于该零件是中心对称图形,故压力中心位于零件轮廓图形的几何中心上。3.33.3模具总体结构设计模具总体结构设计3 3. .3 3. .1 1模模具具类类型型设设计计 由冲压工艺分析可知，零件材料为冷轧08号钢板，能够进行一般的冲压加工，市场上也容易得到这种材料，价格适中。 该零件属于中型尺寸零件，料厚1.5mm，外形简单，尺寸精度要求一般，因此可采用落料翻边工艺获得。 该零件有冷轧08号钢组成，具有良好的塑性、韧性、冷冲压性能，能够进行一般的冲压加工。多处用圆角过度，以便于模具加工，减少热处理开裂，减少冲裁时尖角处的崩刃和过快磨损，尺寸精度要求一般。 该零件左右对称.所以模具类型为简易拉深复合模。3 3. .3 3. .2 2 模模具具具具体体结结构构设设计计(1)正倒装结构的确定根据上述分析，采用正装复合模具比较简易，卸料可靠，便于操作。(2)送料方式的确定因是大批量生产，采用手动送料方式。(3)定位装置的确定因该制件采用的是正装复合模，所以直接用定位板定位即可。(4)导向方式的选择为确保零件的质量及稳定性，选用导柱导套导向。由于该零件导尺寸不大，且精度要求不是太高，所以宜采用两侧导柱模架。翻边接头冲压成型工艺与模具设计33(5)卸料、压料、出件方式本模具采用正装结构,卡于凹模上的工件可由顶板推出。顶件压边装置安装在上模保障工件的正常排出。3.3.33.3.3主要工作零部件设计主要工作零部件设计因为材料为 08 钢，厚度为,查表 2.4 得间隙值， 1.5tmmmin0.132Zmmmax0.240Zmm 由手册表查得： 尺寸的工件制造公差为 0.13mm28 尺寸的工件制造公差为 0.19mm75 尺寸的工件制造公差为 0.09mm10 尺寸的工件制造公差为 0.11mm18 已知尺寸公差如下： 尺寸的工件制造公差为 0.13mm25 尺寸的工件制造公差为 0.19mm72(1)模具间隙。有压料圈拉深时单边间隙值查表得 65. 15 . 1) 1 . 11 (2maxtZ(2)拉深模圆角半径 r凸1= r凹1=（5-0）mm=5mm(3)拉深工作部分尺寸的计算 拉伸凸模和凹模的单边间隙可按表中式计算，故。/ 21zt/ 21.5zmm3zmm由于拉深工件的公差为IT11级，故凸凹模的制造公差可采用级的精度，查表得11IT、mm19. 0凸mm19. 0凹河南机电高等专科学校34 凸模、凹模的尺寸及公差的计算： min00.4AADDZ 0min0.4TTdd代入公式得： 1 . 000min05.75)4 . 0(AAZDD(4)凹模的设计在凹模内部，由于要设置推件块，所以凹模刃口应采用圆弧过渡形刃口。该凹模简单，宜采用整体式凹模，各冲裁的凹模孔均采用线切割加工。安排凹模在模架上的位置时，要依据计算的压力中心的数据，使压力中心与模柄中心重合。整体式凹模装于下模座上, 凹模高度可按经验公式计算，即凹模高度拉深HH 因此凹模取标准值 H=30mm因为工作台选用的是圆形，所以取mmDD20坯料所以选择工作台直径mmD160选取凹模边界为160mm30mm，材料用制造，热处理硬度为。12Cr58 62HRC凹模板 160mm30mm GB2852.1-81 材料：12Cr拉深凹模需要有三个螺钉与上模座固定，还需要两个与上模座同时加工的销钉孔。(5)翻边凸模的设计 由工件所知翻边凸模选择 A 型圆凸模。一方面加工简单，另一方面便于装配与更换。凸模固定的厚度取，凸模长度根据结构上的需求来确定。凸模用线切割机床mm10加工成直通式凸模，用螺丝固定，由于采用固定卸料板，凸模按下式计算：翻边凸模的直径mmD25翻边接头冲压成型工艺与模具设计35圆凸模 10.1552 GB2863.1-81. B12Cr凸模材料: ; 热处理：硬度,尾部回火12Cr58 62HRC40 50HRC它需要三个螺纹孔，以便与下模座固定。拉深凸模上一般开有通气孔，这样会使卸料容易些，否则凸模与工件由于真空状态而无法卸料。本凸模通气孔的直径为5mm。(6)凸凹模的结构设计本模具为复合模，除了翻边凸模和凹模外，还有一个凸凹模。根据整体模具的结构设计需要，凸凹模的结构简图应如图所示。确定凸凹模安排在模架上的位置时要依据计算的压力中心的数据，使压力中心与模柄中心重合。校核凸凹模的强度：实际最小壁厚为，故符合强度要求。凸凹模的刃口尺寸mm22按凹模尺寸配作，并保证双面间隙为,凸凹模上孔中心与边缘距离尺0.246 0.360 mm寸的公差，应比零件所标注的精度高 34 级，即定为()。10mm100.15mm凸凹模长度计算：123Lhhhh其中:为固定板厚度 （）1hmm20 为卸料板厚度 （）2hmm5 .18 h3 为拉深件高度 （）mm20h 为弹簧闭合时高度为mm30所以：mmhhhhL5 .88321凸凹模材料: ; 热处理：硬度,尾部回火12Cr58 62HRC40 50HRC3.3.43.3.4定位装置的设计与标准化定位装置的设计与标准化 由设计结构可得该套模具所用 定位板定位3.3.53.3.5卸料装置的设计及标准化卸料装置的设计及标准化(1)弹性卸料板的结构形式模具采用倒装结构，选用手册图 2 的卸料板形式。由表查得弹性卸料板厚度为河南机电高等专科学校36。装模具时卸料板孔与凸模得单边 间隙为，在模具开启状态，卸料 板16mm0.10mm应高出模具凸模工作刃口，以便顺利卸料，卸料板的工作行程为0.3 0.5 mm。2.5mm材料：45 钢 热处理硬度： 43 48HRC(2)卸料螺钉的选用采用圆柱头卸料螺钉 45 钢，热处理：硬度35 40HRC规格 1280 GB2867.681(3)卸料弹簧的确定所选弹簧的主要参数为：材料直径 d2mm，弹簧中径 D17.6mm，节距t5mm，n10 圈，自由高度 h050mm，Fj3000N，hj18.6mm，最大心轴直径6mm，最小套筒直径 10mm。3.3.63.3.6 推件装置的设计与标准化推件装置的设计与标准化55(1)刚性推件装置的设计与标准化本套模具的推件装置所需推件力大，且为了推件平稳可靠，应采用刚性推件装置。其结构形式见手册5(2)推件块的设计本推件块的端面外形应跟落料凹模的刃口形状一致，整体外形应设计成台阶式以便与凹模配合完成推件，而在冲裁时不致与把推件块推出滑到模外。推件块在自由状态下应高出凹模面。0.2 0.5mmmm推件块和凹模的配合：由于外形件的相对尺寸较大，外形形状相对复杂，所以推件内形与凹模为间隙配合 H8/f8，推荐外形与凹模为非配合关系，属内导向。材料：45 钢 热处理：硬度 43 48HRC(3)推杆的设计推杆选用带肩 A 型打杆与推板配合以起到平稳推件作用。 材料:45 钢 热处理:硬度 43 48HRC翻边接头冲压成型工艺与模具设计37规格： GB2870-8116 160Amm（4）卸料橡皮的设计和选用橡皮允许承受的负载较大，占据空间尺寸较小，安装调整较方便灵活，而且成本较低，是中小型冲模中弹性卸料、顶料与压边装置中常用的弹性元件。选择橡皮时应主要确定其自由高度预压缩量及截面积。其计算公式与步骤如下：确定自由高度mmhLH8030. 025. 01修模自冲模工作行程（） 对冲裁模而言，ILmm1ILt 预留的修模量。根据模具设计寿命一般取h修模4 6 mm确定和L预H装mmHL815. 010. 0自预）（mmmmmmHH72880L预自装橡皮的预压缩量L预冲模装配好以后橡皮的高度H装确定橡皮横截面积2A mm2567. 33 . 007. 1mmMpaKNqFqFA推预所需的弹压力（）F预KN橡皮在预压缩状态下的单位压力 :约为q0.26 0.50 Mpa3.3.73.3.7支撑固定零件的设计与标准化支撑固定零件的设计与标准化由凹模周,，及卸料板的外形尺寸，材料选为,0I160Lmm160Bmm200H
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