车消音器零件的冲压工艺和模具设计

1、车消音器零件的冲压工艺及模具设计2汽车消音器零件的冲压工艺及方案2.1冲压件工艺性分析工件名称：消音器零件，生产批量：大批量，材料：Q215钢型材，厚度：1.2mm。如图2.1所示。图2.1工件剖面图图2.2工件立体图此工件（见图2.1.1）属于翻边件，包括内翻和外翻两个工序。所用材料为Q215钢（型材），具有良好的翻边性能，由于这里不能上传完整的毕业设计（完整的应包括毕业设计说明书、相关图纸CAD/PROE、中英文文献及翻译等），此文档也稍微删除了一部分内容（目录及某些关键内容）如需要其他资料的朋友，请加叩扣：贰二壹伍八玖壹壹五一适合进行翻边工艺。工件结构简单对称，所有尺寸为自由公差，对工件

2、厚度变化没有做要求。2.2冲压工艺方案的确定图示零件材料为1.2mm厚Q215钢（圆环状毛坯）见图2，能够进行一般的冲压加工。049.60146图2.3毛坯图此工件由内翻边和外翻边两个工序，很明显采用翻边工艺。此消音器零件采用翻边工艺。消音器零件所需的基本冲压工序为内翻边和外翻边两个工序。可以拟订出三种方案：方案一：用简单模分两次加工，既内翻外翻。采用单工序模。方案二：内翻和外翻复合模。采用复合模。方案三：内翻和外翻级进模。采用级进模。方案一，生产率低，工件的累计误差大，占用两套模具生产设备成本比较高，操作不方便，由于该工件为大批量生产，相比较方案二和方案三更具有优越性。方案二：内翻和外翻两个

3、工序都在同一个工位上完成，生产率较方案一和方案三都高，生产出的制品的精度也较高，占用设备数量少。此工件简单对称，所以模具并不复杂，方案二比方案一和方案三更具有优越性。方案三：内翻在一个工位上完成，外翻在一个工位完成。其生产效率较方案一高较方案二低，其模具制造难度较方案二高，成本也咼。综合上面三种方案分析可知，方案二比方案一和方案三更适合零件的生产要求，所以选择方案二，既内翻和外翻复合模。2.3毛皮尺寸计算及排样2.3.1毛坯的尺寸计算03L4图2.4预孔图该制件毛坯的大小圆直径计算：t=1.2mm，圆角半径R=(24)t取R=3t=3X1.2=3.6mmD=136+2X8-2X(1.2+3.6

4、)+2X5.1=152.6mm;d=52-2X10+2X(1.2+3.6)-2X5.1=31.4mm;2.3.2排样该制件已给定毛坯，所以不需要排样2.4工艺计算内孔翻边孔翻边的翻边系数计算dm-D式中：m翻边系数；d翻边前孔径；D翻边后孔径。则：m3140.6352-2x2表2.1翻边系数翻边的工艺计算翻孔凸模形式孔加工方法预孔相对直径D0/t3531.420圆柱形凸模模子冲孔0.650.630.60由h=8在610得翻边的极限偏差为x盂mm预冲孔直径d=52-2x10+2x(1.2+3.6)-2x5.1=31.4mm;翻边高度H翻边件一次成形零件高度H的范围为：H_0.4d-0.431.4

5、=12.56mmh=0.8二12.56mm则内孔可以一次翻边成形外缘翻边此外翻是外凸翻边，也称压缩类翻边，其变形性质类似不用压边圈的浅拉深。为保证翻孔凸缘挺直，凸模和凹模之间的单边间隙Z/2一般取略小于材料厚度t。平面毛坯上翻孔间隙：Z/2二0.850.9t外缘翻边的变形程度外翻边的变形程度可用下式表示：图2.5外缘翻边展开图E_尺_只2一Ri式中E翻边变形程度；R1展开半径（mm）；R2凸缘半径（mm）。对于外凸翻边尺-R2二b1-costRi=Rmb外凸翻边的变形程度为：b（1-cos日）Et*100Rm+b式中Et外凸翻边的变形程度（%；b翻边凸缘高度（mm；v翻边凸缘斜度（mm）；Rm

6、工件表面半径（mm）。对于此工件二=90则R=Rm表2.2外凸翻边的变形程度E凸/%E凹/%1510242.2外缘翻边的翻边系数计算材料（退火）翻边系数KKm.软钢t=0.252mm0.720.68由t=1.2mm在0.252mm之间，查得翻边系数K=0.72;尸0.682.4.3凸模和凹模直径的计算2.4.3.1翻边后翻边内径翻边后翻边内径略有缩小，因此，当翻边内径有公差要求时，凸凹模直径尺寸按下式确定。（设翻边内径为do）。凸模直径：Dp（d+：d）-.凹模直径：Dd=（d+=d+2z）*式中d翻边内径；td翻边内径上偏差；Z凸凹模单边间隙；凸凹模制造公差，一般采用IT7-IT9级精度。（

7、0.0250.062）贝U:Dp=（d+心d）一萨（31.4+1.2）q04=32.6.0mmDd=（d+：d+2z）、=（31.4+1.2+2X1.0）0.04=52.60.0mm凸凹模厚度计算凸凹模厚度H=D=31.4mm凸凹模壁厚c=（130-52）/2-2X1.2=36.6mm凸凹模圆角R=R工=3.6mm2.5翻边力和压力中心的计算，初选压力机2.5.1翻边力的计算2.5.1.1内翻翻边力计算：翻边力一般不大，可按下式计算：P=1.1二D-dt、s式中D翻边直径（mm）;d翻边预冲孔直径（mm）;t料厚（mm）;“材料屈服点（N/mm2）表2.4材料屈服点材料、性能抗拉强度CTb屈服

8、点5sQ215钢%=340420220Mpa查上表得：-s=220Pma则，P=1.1二(D-d)t、s=1.1X3.14X52-（31.4-1.2）X1.2X220=19878.46N2.5.1.2翻外缘的翻边力计算：翻边力的计算可以近似按带压料的单面弯曲力计算：P=cLtcb式中P翻边力（N）;c系数，可取0.50.8；L弯曲线长度（mm）；t料厚（mm）；二b抗拉强度（Mpa）o查表一得：二b=34042。取；b=400Pma;则：P=cLt二bP=0.5X2X3.14X130X1.2X400=195936N根据计算结果，冲压设备拟选J23252.5.2压力中心的确定由于毛坯成中心对称，

9、所以压力中心取毛坯的中心。（见图5）2.5.3工件零件刃口尺寸计算在确定工件零件刃口尺寸计算方法之前，首先要考虑工作零件的加工方法及模具装配方法。结合该模具的特点，工作零件的形状相对比较简单，所以工件零件刃口尺寸计算按分开加工的方法来计算。具体计算见表5所示。表2.5刃口尺寸尺寸及分类尺寸转化计算公式结果备注毛坯预孔*31.4*31.431.40.039D=d+i丄“0.639*3262.5.4卸料橡胶的设计卸料橡胶的设计计算见表6。选用的4块橡胶板的厚度务必-致，不然会造成受力不均匀，运动产生歪斜，影响模具的正常工作表2.6卸料橡胶的尺寸设计项目公式结果备注卸料板工作行程hx人工=A+t也4.2mmh1=1,h2=2橡胶工作行程H工H工=h工+h修9.2mmh修=5橡胶自由高度H自由H自由=4H工36.2mmH工=25%H自由