毕业设计说明书 汽车风扇传动带盘的冲压工艺与模具设计.doc

毕业设计题 目 汽车风扇传动带盘的冲压工艺与模 具设计学 院 机械工程学院专 业 机械设计制造及其自动化专业姓 名 学 号 20060402042指导教师 二OO八 年 六 月 日汽车风扇传动带盘的冲压工艺与模具设计Stamping process and shaping die design for the automobile fan专 业：机械设计制造及其自动化学 生：刘希华指导教师：张明哲济南大学机械工程学院二零零八年六月目 录摘 要iABSTRACTii第一章 绪论11.1 冲压成形特点11.2 冲压工序的分类11.3 模具发展的现状和趋势21.3.1 模具的发展趋势2第二章 零件的工艺性分析及方案选择32.1 汽车风扇传动带盘零件图分析32.2 汽车风扇传动带盘零件工艺32.3 盘形件的尺寸精度和表面粗糙度32.4 零件的生产批量42.5 材料的利用率42.6 零件的排样42.6.1确定搭边值42.6.2确定条料毛坯尺寸的计算52.6.3步距62.6.4 条料的利用率62.7画出排样图62.8画出零件成形步骤图72.9方案种类72.10方案的分析72.11 工艺方案的确定8第三章 零件的基本工序分析93.1 落料工序93.2 拉伸工序93.2.1 判断窄、宽凸缘103.2.2 拉伸次数的确定103.3 翻边工序123.4 胀形工序133.5 挤压工序13第四章 落料拉伸复合模的设计144.1 冲压力计算144.1.1 计算落料力144.1.2第一次拉深工序144.1.3压边力154.1.2 4.1.5压力中心的确定154.2 4.2计算凸凹模刃口尺寸164.2.1落料凸凹模尺寸164.2.2拉深凸凹模尺寸174.3 4.3凸凹模设计174.4 压力设备的选择及模具的闭合高度184.4.1压力机选择184.4.2 模具的闭合高度184.5 4.5模具总体设计及主要部件设计194.5.1卸料弹簧的设计计算19第五章 第二次拉伸模具设计205.1 第二次拉伸力计算205.2 压边力及压边装置205.3 凸凹模工作部分尺寸设计205.3.1二次拉深凸凹模205.4模具总体设计215.4.1模具类型的选择215.4.2 定位方式的选择21第六章 翻边模设计226.1 翻边力计算226.2压力机的选择226.3凸、凹模形状236.4凸凹模间隙236.5计算凸凹模刃口尺寸23第七章 胀形模具设计247.1胀形力计算247.2压力机的选择247.3模具结构选择24第八章 终成形（挤压）模具设计258.1 模具结构设计258.2 压力机的选择25参考文献27- 3 - 29 -摘 要本设计为汽车风扇传动带盘的冲压工艺与模具设计，介绍了该零件的冲压工艺分析、零件的冲压工艺方案的确定、设计出合理的冲压模具，具体介绍了该零件工艺方案确定方法，合理选取凸、凹模间隙及最佳模具的设计方法和过程。此次模具设计的突出特点是尝试设计了浮动的凹模镶块和双向斜楔滑块机构,很好的解决了横向和纵向压料精度不高的困难, 提高了生产效率,同时也使用复杂的复合模具，解决常规冲压工艺模具套数多、工艺路线长、生产成本高、效率低等缺点 并且保证了零件质量，并为以后此类零件冲压工艺的编制及模具设计提供了可靠的依据。通过查阅国内外文献了解国内外模具的发展情况和及其发展趋势，借鉴一些好的方法和原理，在老师的指导下运用自己所学的专业知识来完成任务。由于浮动模具设计难以做到标准化，通常参照冲裁模的一般设计要求和方法，查阅相关的模具技术手册等技术资料核实相关的技术标准。与汽车风扇传动带盘相似的还有拖拉机风扇传动带盘等以及其他的一些传动到盘，它们在现实生活领域应用比较广泛，有了本设计思路可以大大提高工作效率，此外，模具设计是当今机械行业发展最迅速的行业，也是最有发展潜力行业。选做这个课题比较有实际意义，也是对我大学期间学期课程的一个检验。我相信通过这个设计，我的动手和实践能力会有一个很大的提高，同时通过这个设计可以进一步加深对所学知识的认识，对以后的工作和学习打下基础。该模具结构具有生产效率高、材料消耗低和产品质量好等优点。模具设计合理, 结构紧凑, 出模顺畅, 操作方便,使用安全; 能够满足汽车风扇传动带盘零件的成形质量要求, 生产效率高, 经济效益显著。关键词：冲压工艺分析模具结构 浮动模具模具设计ABSTRACT The design is a designment on stamping process and shaping die design for theautomobile fan.It introduces a machine components - automobile fan, stamping process, stamping parts of the identification process. Design a rational stamping die on the concrete automobile fan Process method for determining the reasonable selection of convex, Die gap and the best design methods and processes. This mold design is a prominent feature of the complex to try to use the compound die, address conventional stamping process Die Loops, Process-long route, the high production costs, low efficiency shortcomings. And for the future of such parts stamping process of the establishment and die design provides a reliable basic.By using literature domestic and international,I had understood the development of the mold and its trend of development.I also drawed on some good approaches and principles.what is more,under the guidance of our teachers ,I have learned to use my professional knowledge to complete the task. The standardization of Flanging die design is difficult to make.We usually use the requirements and methodologies of general design. Disc parts is widespreadly used in ourlives, with the help of the disk and outside edge flanging model ,it can greatly improve the efficiency of our work.In addition, the mold design is the machinery industry the fastest growing industries in the the machinery industry , as well as, the most promising industry. I get a lot of practical significance during the time of doing this task, in the same time,it also a semester examination during my university courses. I believe that through the design, my practical ability will be a great improvement.on the other hand, it can make me understand knowledge deepenly and lay the foundation for me to learning more knowledge in the future. The mold structure and process is reasonable, correct, mold design is simple, reliable and easily repairing.Flanging is a die-stroke positioning.the efficiency of production is high and the precision of the workpiece is high.the die is tried in some production unit.It is proved that operating and maintaining is very convenient, safe and reliable.It is said that it has greatly reduced the labor intensity and that the use of effective and cost-effective Obviously.It can be widespreadly used in the machinery industry and met with the basic requirements of die manufacturing. 济南大学毕业设计第一章 绪论第一章 绪论1.1 冲压成形特点冲压成形是指在压力机上通过模具对板料金属（或非金属）加压，使其产生分离或塑性变形，从而得到具有一定形状、尺寸和性能要求的零件的加工方法，它属于塑性成形的加工方法之一，见图1.1。这种加工方法又称冷冲压或板料冲压，所使用的成形工具为冷冲压模具，简称冲模。冲模设计师实现冷冲工艺的核心，一个冲压零件往往需要几副模具才能加工成形。冲压成形是一种先进的金属加工方法，和其他的加工方法（如机械加工）相比具有以下特点：（1） 可以获得其他加工方法不能或难以加工的形状复杂的零件，如汽车覆盖件、车门等。（2） 由于尺寸精度主要有模具来保证，所以加工出的零件质量稳定、一致性好，具有“一模一样”的特征。（3） 材料利用率高，属少、无切屑加工。（4） 可以利用金属板料的塑性变形提高工件的强度、刚度。（5） 生产率高、操作简便，易于实现自动化。 图 1.1 1.2 冲压工序的分类冲压工序按变形性质可分为分离工序和成形工序两大类。1. 分离工序 被加工材料在外力作用下因剪切而发生分离，从而形成具有一定形状和一定尺寸的零件，如剪切、冲孔、落料、切边等。2. 成形工序 被加工材料在外力作用下，发生塑性变形，从而得到具有一定形状和尺寸的零件，如弯曲、拉伸、翻边等。1.3 模具发展的现状和趋势我国冲压模具无论在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都已有了很大发展，但与国民经济需求和世界先进水平相比，差距仍很大，一些大型、精密、复杂、长寿命的高档模具每年仍大量进口，特别是中高档轿车的覆盖件模具，目前仍主要依靠进口。一些低档次的简单冲模，已趋供过于求，市场竞争激烈。1.3.1模具发展的现状 近年来，我国冲压模具水平已有很大提高。大型冲压模具已能生产单套重量达50多吨的模具。为中档轿车配套的覆盖件模具国内也能生产了。精度达到12m，寿命2亿次左右的多工位级进模国内已有多家企业能够生产。表面粗糙度达到Ra?1.5m的精冲模，大尺寸（?300mm）精冲模及中厚板精冲模国内也已达到相当高的水平。1.3.2模具的发展趋势模具技术的发展应该为适应模具产品“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”的要求服务。达到这一要求急需发展如下几项：(1)全面推广CAD/CAM/CAE技术(2)高速铣削加工(3)模具扫描及数字化系统?(4)电火花铣削加工(5)提高模具标准化程度(6)优质材料及先进表面处理技术(7)模具研磨抛光将自动化、智能化(8)模具自动加工系统的发展济南大学毕业设计参考文献第二章 零件的工艺性分析及方案选择设计模具时，首先要根据生产批量、零件图样及零件的技术要求进行工艺性分析，从而确定其进行零件加工的难易程度。对不适合零件加工或难以保证加工要求的部位提出改进建议或与设计人员协商解决。 2.1 汽车风扇传动带盘零件图分析汽车风扇传动带盘零件图如图2.1所示：图2.1 汽车风扇传动带盘零件图2.2 汽车风扇传动带盘零件工艺汽车风扇传动带盘的形状简单、对称、排样废料少。所以可以在满足质量的前提下，把零件设计成少废料、无废料的排样形状。外形没有尖角，各直线或曲线的连接处，也有适当的圆角转接，从而便于模具加工。同时由于零件的成形材料较薄、形状复杂特殊, 因此成形比较困难, 需要多个工序。而且由于风扇转动带盘零件的拉深深度较大,不能一次拉伸成形，故需要多次拉伸。然后进行折边、胀形、挤压的成形工序。2.3 盘形件的尺寸精度和表面粗糙度图21所示的汽车风扇传动带盘的冲压件，材料为08F钢板，料厚1.5mm，其未注公差尺寸精度等级为IT12，取=0.40m，属于一般冲裁模、拉伸、成形模具就能够达到的公差等级，不需采用整修等特殊加工方式，因此，利用普通冲裁、拉伸、成形方式即可达到图样要求。2.4 零件的生产批量该冲压件的月生产批量为1000件，属于中低等批量的生产类型，因此不考虑多排、或一模多件的方案(该方案较适宜大批量生产，约几十万件以上)；也不考虑采用简易冲裁模常用的单、直排方案，根据成批生产的特点，再结合该冲压的形状特点，以直排、一模一件排样方案为宜。2.5 材料的利用率在绘制排样图的过程中，应注意提高冲压原材料的利用率。但提高原材料的利用率，不能以大幅提高冲裁模结构的复杂程度为代价。如果单纯为了提高原材料的利用率而采用三排或三排以上、一模多件的冲载方案，虽然确实有助于提高原材料的利用率，但模具制造成本却随之大幅提高，其结果往往得不偿失52.6 零件的排样排样的合理与否，不但影响到材料的经济利用率，而且影响到模具结构、生产率、制件质量、生产操作方便与安全等。同时，在冲压零件的成本中，材料费用占60%以上，因此，材料的经济利用是一个重要问题。2.6.1确定搭边值搭边值要合理确定，从节省材料出发，搭边值愈小愈好，但搭边值小于一定数值后，对模具寿命和剪切表面质量不利。在搭边值过小时，作用在凸模侧表面上的法向应力沿着落料毛坯周长的分布将不均匀6。表 21 凸缘筒形件拉深修边余量/mm凸缘直径凸缘的相对直径2.52506543由上表查得：取最小搭边值：=6mm表 22 搭边与的值7由上表查得：搭边a和的数值：工件间a=1.2mm， 侧面a1=1.0mm2.6.2确定条料毛坯尺寸的计算为了计算方便，先按分析图中所示尺寸，工件的展开尺寸为盘形，根据弯曲毛坯展开长度计算方法求出中性层母线的各段长度并将计算数据，则冲压件展开直径为7： (2-1) 2.6.3步距条料宽度： B=（L+2a+b0）=(252+21.2+1.0)=255.2 (2-2) 送料步距：A=L+a1=252+1=253 (2-3) B条料宽度，mm；L冲裁件与送料方向的最大尺寸，mm；a冲裁件与条料侧边之间的搭边，mm； 2.6.4 条料的利用率冲裁单件材料的利用率： (2-4)2.7画出排样图该工件排样根据落料工序设计，考虑操作方便及模具结构简单，故采用单排排样设计，根据以上资料画出排样图。排样图如图2-2所示：图22排样图2.8画出零件成形步骤图成形流程如图2-3所示： 图23成形流程图2.9方案种类根据制作工艺分析，其七个基本工序：落料、一次拉深、二次拉深、三次拉伸、翻边，张形、成形。据其先后顺序组合，可得到以下三种方案：方案一：落料三次拉深翻边- 胀形-成形，完全采用单工序模生产。方案二：落料拉伸复合模两次拉深翻边-胀形-成形进生产，部分采用复合模。方案三：落料、三次拉深 胀形-翻边-成形，采用单工序模生产。2.10方案的分析方案一：模具结构简单，制造方便，但需要七道工序，七副模具，成本相对较高，生产效率低，而且由于频繁更换名模具造成重复定位误差增大使工件精度质量大打折扣，达不到所需的要求，难以满足生产需要。故而不选此方案。方案二：由于采用落料拉伸复合模和两次拉伸复合模式模具数量由原先的 七副模具减少五副模具，降低了生产成本、且减少了因重复定位造成得误差，提高了生产效率和产品得质量，故选用此方案。方案三： 由于级进模具对工件的定位要求比较高，模具的制造成本也相应的增加，故不选用此方案。2.11 工艺方案的确定通过以上的方案分析，可以看出：在一定的生产批量条件下，选用方案二：本套模具采用的两种复合模，是比较合理的。确定了工艺方案以后，就可以进行该方案的模具结构形式的确定、各工序冲压力的计算和冲压设备的选用。第三章 零件的基本工序分析汽车风扇传动带盘是一个普通的盘形零件的拉伸、翻边、胀形、成形零件， 其精度、各处圆角半径均符合拉伸工艺要求。该零件形状并不复杂，但由于属于薄板成形，且拉伸深度比较大，一次拉伸不可能拉伸到零件的实际高度，因此需要计算采用几次拉伸才能拉伸到零件的深度要求。 3.1 落料工序从条料上冲下所需形状的圆形毛胚，其直径为D=252mm，以便以后工序进行。3.2 拉伸工序该零件属于带凸缘筒形零件的拉伸，由于凸缘有小凸缘和大凸缘之分，dt/d1.1-1.4的凸缘件称小凸缘件，dt/d1.4的凸缘件成为宽凸缘件，如图3.1所示：（a）小凸缘件 （b）大凸缘件 图3.1 两种带凸缘筒形件3.2.1 判断窄、宽凸缘判断dt/d 是否大于1.4Dt/d=148/97=1.5261.4 （3-1）此圆筒件拉伸属于宽凸缘件拉伸。宽凸缘件的拉伸一般是第一次拉伸就把凸缘拉伸到尺寸，为了避免在以后的拉伸过程中，凸缘受拉变形，通常第一次拉伸时就把拉入凹模的材料比所需筒部材料的面积达3%-5%。而在以后的拉伸中，图缘直径保持不变，仅仅，减小筒部直径。3.2.2 拉伸次数的确定第一次拉伸：计算工件的dt/d,h/d,t/D100%和总拉伸次数m1相对凸缘尺尺寸：df/d1=148/143.64=1.03 （3-2）相对对高度： h/d=60/143.64=0.42 (3-3)相对厚度： t/D100%=1.5/252=0.595 (3-4)拉伸系数： m=145/252=0.58 （3-5）第二次拉伸：计算工件的dt/d,h/d,t/D100%和总拉伸次数m2相对凸缘尺寸dt/d2=148/122=1.21 (3-6)相对高度：h/d=75/122=0.6 (3-7)相对厚度：1.5/122100%=1.2 （3-8）拉伸系数：d2/d1=122/143.64=0.85 (3-9)第三次拉伸：计算工件的dt/d,h/d,t/D100%和总拉伸次数m3相对凸缘尺寸dt/d3=148/97=1.53 (3-10)相对高度h/d=108/97=1.11 (3-11)相对厚度1.5/118100%=1.2 7 （3-12）拉伸系数：d3/d2=/97/118=0.82 (3-13)表31凸缘筒形件第一次拉深时拉深系数凸缘的相对直径毛坯相对厚度0.060.20.20.50.51.01.01.51.50.060.20.20.50.51.01.01.51.51.10.450.520.500.620.570.700.600.800.750.901.11.30.400.470.45v0.530.500.600.560.720.650.801.31.50.350.400.420.480.450.53.0.500.630.680.701.51.80.290.350.340.390.370.440.420.530.480.581.82.00.250.300.290.340.320.380.360.460.420.512.02.20.220.260.250.290.270.330.310.400.350.462.22.50.170.210.200.230.220.270.250.320.280.352.52.80.130.160.150.180.170.210.190.240.220.272.83.00.100.130.120.150.140.170.160.200.180.22由上面两个表格,可以查得:第一次拉深： 第二次拉深： 第三次拉伸： 与前面的计算相比较:第一次拉深 (3-14) ： 第一次拉深： (3-14) (3-15)综上所述三次拉伸都可以一次拉深成功3.3 翻边工序利用模具把材料上孔的或圆弧毛胚外缘翻成树边的冲压加工方法，翻边有外缘翻边和内缘翻边两种，在本零件的加工中用到的是外缘翻边。外凸缘翻边的极限变形程度主要受材料变形区失稳起皱的限制。假如在相同翻边高度的情况下，曲率半径越小，和越大，变形区的切向应力和切向应变的绝对值越大；相反当趋向于无穷大时，和为零，此时变形区的切向应力和切向应变值为零，翻边变成弯曲。表44外缘翻边允许的极限变形程度12外凸缘翻边的变形程度用翻边系数表示： (3-18)外凸缘翻边时 -R。 在该零件中，R=88mm, r=76mm -R=88-76=12mm (3-19)有上表可查： (3-20) 由此可知,内外缘都可以一次翻边就能达到零件高度要求。 3.4 胀形工序本胀兴模具是将在前工序中已经拉伸成的筒形件作为初始件进行胀形。胀形毛胚得塑性变形区局限于变形区内，材料不上变形区外转移，也不从外部进入变形区内，胀形是靠毛胚局部变薄来实现的。3.5 挤压工序第四章 落料拉伸复合模的设计4.1 冲压力计算4.1.1 计算落料力i.计算落料力将毛坯的周长L，厚度t=1.5以及08钢材料的抗剪强度294 MPa代入上式，得：平刃口模具冲裁时：F落=KLt=1.32942521.5350KN (4-1)式中：t材料厚度,t为mm 材料抗剪强度为MPaL冲裁周长L为mmK-系数考虑到模具刃口的磨损，模具间隙的波动，材料力学性能的变化及材料厚度偏差等因素，一般K取1.313。 i.i计算卸料力 =K卸=0.03350KN=14.4（KN） (4-2)式中：K卸卸料力因数，其值由中国模具设计大典表19.1-12查得K卸=0.03i.i.i计算推件力 推件力： F推=nK推F冲=10.05538.6N19.8KN (4-3) 式中：K推推件力因数，由中国模具设计大典表19.1-12查得K推=0.055n卡在凹模内的工件数取n=14.1.2第一次拉深工序按照圆筒件的拉深公式计算得拉深力为：F=d1tbK=3.141451.53921.1=249KN (4-4) 4.1.3压边力 (4-5)式中的值按相应表选取为 4.1.4该工序的总冲压力F总= (4-6)=249+33.7+360+14.4+19.8=676.9KN4.1.5压力中心的确定模具压力中心是指冲压时诸冲压力合力的作用点位置。为了确保压力机和模具正常工作，应使冲模的压力中心与压力机滑块的中心相重合。冲模的压力中心，可按下述原则来确定： 对称形状的单个冲裁件，冲模的压力中心就是冲裁件的几何中心。 工件形状相同且分布位置对称时，冲模的压力中心与零件的对称中心相重合。形状复杂的零件、多孔冲模、 级进模的 压力中心可用解析计算法求出冲模压力中心，如图4-1所示。解析法的计算依据是：各分力对某坐标轴的力矩之代数和 等于诸力的 合力对该轴的力矩。求出合力作用点的 座标 位置0(x0,y)，即为所求模具的压力中心14。图4-1 压力中心的计算综上所述，由此可以确定传动带盘零的件压力中心为该零件的圆心。4.2 计算凸凹模刃口尺寸4.2.1落料凸凹模尺寸表41 冲模合理双面间隙值15材料种类板料厚度t/mm0.10.40.41.21.22.52.5446软钢0.010.027%t10%t9%t12%t12%t14%t15%t18%t硬钢0.010.057%t17%t18%t25%t25%t27%t27%t29%t磷青钢0.010.048%t12%t11%t14%t14%t7%t18%t20%t铝及铝合金0.010.038%t14%t11%t12%t11%t12%t11%t12%t表42 系数K16板料厚度t/mm非圆形圆形10.750.50.750.5工件公差/mm10.160.170.1440.160.16120.240.210.4140.200.2040.300.310.5940.300.30由上表查得：由现代模具设计的表：冲模合理双面间隙值Z查得：间隙范围为9%12%t,则,;由上表查得：由模具设计与制造的表：冲裁凸、凹模制造极限偏差查得：则 (4-7) 0.40满足 (4-8)查表得磨损系数 X=0.5, (4-9) (4-10)4.2.2拉深凸凹模尺寸由下表查得：由模具设计与制造的表4.11带压边圈拉伸的单边间隙值：查得：单面间隙Z/2=(11.1)t，取1t=1.5mm由下表查得：由模具设计与制造的表4.21：凸模、凹模的制造公差，查得： 满足 (4-11) 对于多次拉伸，工序尺寸无需严格要求，凸凹模尺寸如下： (4-12) (4-13)di 各工序的基本尺寸，mm保证最小间隙Z=1.5mm凹模圆角半径按下公式计算： (4-14)取11.5mm 凸模的圆角半径 =11.5mm4.3 凸凹模设计对于复合模来说，工作部分包括凸凹模，凸模，凹模三个零件。在确定冲模的凸模和凹模工作部分尺寸时，必须遵循以下几项原则：（1）落料制件尺寸由凹模尺寸决定，冲孔时孔的尺寸由凸模尺寸决定。故设计落料模时，以凹模为基准，间隙取在凸模上，设计冲孔模时，以凸模为基准，间隙取在凹模上。（2）考虑到冲裁中凸、凹模的磨损，设计落料模时，凹模基本尺寸应取工件尺寸公差范围内的较小尺寸；设计冲孔模时，凸模基本尺寸则应取工件孔的尺寸公差范围内的较大尺寸。这样，凸、凹模虽磨损到一定程度，仍能冲出合格零件17。根据计算及根据工件的形状得凹模零件图如图纸所示：4.4 压力设备的选择及模具的闭合高度4.4.1压力机选择在大批量中小型冲压件生产中，多采用开式机械压力机。这类压力机生产效率高，质量较稳定，操作方便，价格低廉，拟选定开式双柱可倾式压力机。在压力机的类型拟定以后，应进一步根据变形力的大小，冲压件尺寸和模具尺寸来确定设备的规格。由总序所需压力F总=676.9KN，估算公称压力,选取压力机,初拟定选用压力机J23-63型号的开式双柱可倾压力机17。公称压力：1000KN 滑块行程: 150mm最大封闭高度：430mm 连杆调节量：12mm工作台尺寸（前后mm左右mm）：7101080垫板尺寸（厚度mm孔径mm）：100150最大倾斜角度：p20 4.4.2 模具的闭合高度 即模具总体结构平面尺寸应该适应于设备工作台面尺寸，而模具总体封闭高度必须与设备的封闭高度相适应，否则就不能保证正常的安装与工作。冲模的封闭高度系指模具在最低工作位置时，上、下模板平面之间的距离。模具的封闭高度H应该介于压力机的最大闭合高度及最小封闭高度H之间，其关系如下18：hmin+10mmh模hmax-5mm 当模具的最大闭合高度小于设备的最小封闭高度时时，可采用以下两种方法解决：将某些模具零部件的宽度(厚度)增大，在压机工作台板上面(下模座下平面下面)再附加垫板。图5-2 模具的闭合高度由上述所选压力机知，装模高度最大值340mm，由要求所设计的冲模的闭合高度应小于压力机的最大装模高度，满足： hmin+10mmh模hmax-5mm 即: 320mmh模425mm由于考虑到希望以缩短的连杆工作和以后模具的修磨而使模具闭合高度减小，故拟定模具的闭合高度为350m4.5 模具总体设计及主要部件设计4.5.1卸料弹簧的设计计算根据模具结构初定4根弹簧，每根弹簧分担的卸料力为，结合该模具， N (4-15)式中 弹簧的预压力（N）；卸料力或推件力、压边力（N）； 弹簧根数。压缩量要足够，即 ，S总=15+3.5+5=23.5mm (4-16)式中S1弹簧允许的最大压缩量（mm）； S预弹簧的预压缩量（mm）；S工作卸料板或推件块、压边圈的工作行程（mm）；S修磨模具的修磨量或调整量（mm）；一般取46mm。选用37号标准圆钢丝螺旋压缩弹簧，自由高度H0=55mm，受负荷时的高度H1=35.5mm。4.5.2卸料弹簧的设计计算按已确定的模具形式及参数，从冷冲模标准中选取标准模架19： 上模座：595595mm60mm HT200下模座：595250mm75mm HT200导 柱：50330mm 20钢导 套：5017575mm 20钢第五章 第二次拉伸模具设计5.1 第二次拉伸力计算 （5-1）系数查模具设计与制造表4.7修正系数取0.95.2 压边力及压边装置压边装置的作用就是在凸缘变形区施加轴向力，以防止在拉伸过程中起皱。至于是否采用压边圈，是一个相当复杂的问题，在实际生产中可按表5.1选择：拉伸方法 第一次拉伸第二次拉伸（t/D）100m1t/D）100 mn用压边圈1.50.60.12.00.61.50.8表5.1采用或不采用压边圈的条件由上表可知不用压边圈。5.3 凸凹模工作部分尺寸设计5.3.1二次拉深凸凹模由下表查得：由现代模具设计的表：拉深时模具的间隙值Z，查得：单面间隙Z/2=(11.1)t由下表查得：由现代模具设计的表：凸模、凹模的制造公差，查得： 满足 (5-6) (5-7)保证最小间隙Z=1.6mm凹模圆角半径按下公式计算： (5-8)取=3mm凸模的圆角半径 =3mm5.4模具总体设计5.4.1模具类型的选择由冲压工艺分析可知，采用复合模具结构。5.4.2 定位方式的选择因为该模具采用的是条料，控制条料的送进方向采用导料板，无侧压装置。控制条料的送进步距采用挡料销初定距，导正销精定距。而第一件的冲压位置因为条料长度有一定余量，可以靠操作工目测来定。（1） 卸料、出件方式的选择因为工件料厚为1.5mm，相对较薄，卸料力也比较小，故可采用弹性卸料。又因为是级进模生产，所以采用下出件比较便于操作与提高生产效率。（2）导向方式的选择为了提高模具寿命和工件质量，方便安装调整，该级进模采用中间导柱的导向方式。第六章 翻边模设计外缘翻边其情况类似于浅拉伸，变形区主要受切向拉应力，变形过程中，材料易起皱。6.1 翻边力计算翻边力可近似按带压料的单面弯曲力计算：P翻边力（N）；c系数可取0.50.8；L弯曲线长度（mm）；抗拉强度（MPa）。6.2压力机的选择选择翻边冲压设备时，首先选择设备的台面尺寸。因为翻边时所需的翻边力相对不大，一般只要设备的台面尺寸能够安装翻边模具，设备的能力就能满足翻边要求，可以不进行翻边力的计算。由总序所需压力P=155KN，估算公称压力,选取压力机,初拟定选用压力机J23-16型号的开式双柱可倾压力机,公称压力：160KN 滑块行程: 70mm最大封闭高度:220mm 连杆调节量：45mm工作台尺寸（前后mm左右mm）：300450垫板尺寸（厚度mm孔径mm）：4030最大倾斜角度：350 6.3凸、凹模形状凸、凹模尺寸可参照拉深模的尺寸确定原则确定，只是应注意保证翻边间隙。凸模圆角半径越大越好，最好用曲面或锥形凸模，对平底凸模一般取4。凹模圆角半径可以直接按工件要求的大小设计，但当工件凸缘圆角半径小于最小值时应加整形工序。凸凹模形状见图纸第2张。6.4凸凹模间隙凸凹模之间的模具间隙较小时翻边高度也可以增加,但在凸凹模作用下产生的挤压变形。翻边时的凸凹模间隙由于翻边后材料孔边缘变薄严重,变薄后竖边边缘厚度将减小。按下表1数据选取翻边时凸凹模间隙为1.31mm表62翻边时凸凹模间隙材料厚度1.01.21.52.02.53.03.5毛坯翻边0.851.01.311.72.22.63.126.5计算凸凹模刃口尺寸凸、凹模尺寸可参照拉深模的尺寸确定原则确定，只是应注意保证翻边间隙。凸模圆角半径越大越好，最好用曲面或锥形凸模，对平底凸模一般取