冲孔翻边模具设计doc

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1、目 录第1章 概论1.1 冲压模地位及冲模技术.1冲压模有关简介.21.22冲模在现代生产中的地位.3第2章 冲压件的工艺分析2.1 冲裁工艺性32.翻边工艺性42. 工艺方案的拟定.2.3.1 初步拟定加工方案.1 冲压方案的制定第3章 冲压设备的拟定731冲裁力的计算72 计算压力中心73.3 冲压设备的拟定8第4章模具重要工作部分尺寸的拟定8.2冲孔刃口尺寸8.3 翻边刃口尺寸第5章 模具构造和重要零部件设计5.1 模架的选择105冲孔凸模的设计105.3凹凸模的设计115.4 翻边凹模的设计115.5 其她部件的设计12第六章 装配图装配16 装配图1参照文献14总结第一章 概论1.1

2、引言 平常生产、生活中所使用到的多种工具和产品，大到机床的底座、机身外壳,小到一种胚头螺丝、纽扣以及多种家用电器的外壳,无不与模具有着密切的关系。模具的形状决定着这些产品的外形,模具的加工质量与精度也就决定着这些产品的质量。由于多种产品的材质、外观、规格及用途的不同，模具分为了锻造模、锻造模、压铸模、冲压模等非塑胶模具,以及塑胶模具。 随着科学技术的进步和工业生产的迅速发展，冲压加工技术的应用愈来愈广泛,模具成形已成为现代工业生产的重要手段。1.2冲压模地位及国内冲压技术 1.21冲压模有关简介 冷冲压:是在常温下运用冲模在压力机上对材料施加压力,使其产生分离或变形,从而获得一定形状、尺寸和性

3、能的零件的加工措施。 冲压可分为五个基本工序:冲裁、弯曲、拉深、成形和立体压制。 冲压模具:在冷冲压加工中，将材料（金属或非金属)加工成零件(或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具(俗称冷冲模)。 冲压模按照工序组合分为三类:单工序模、复合模和级进模。 复合模与单工序模相比减少了冲压工艺，其构造紧凑,面积较小;冲出的制件精度高，工件表面较平直，特别是孔与制件的外形同步精度容易保证；适于冲薄料,可充足运用短料和边角余料；适合大批量生产，生产率高,因此得到广泛应用,但模具构造复杂，制造困难。 冲压模具是冲压生产必不可少的工艺装备,是技术密集型产品。冲压件的质量、生产效率以及生产成本等，与模具

4、设计和制造有直接关系。模具设计与制造技术水平的高下,是衡量一种国家产品制造水平高下的重要标志之一，在很大限度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。12冲模在现代工业生产中的地位在现代工业生产中，冲模约占模具工业的50，,在国民经济各个部门,特别是汽车、航空航天、仪器仪表、机械制造、家用电器、石油化工、轻工日用品等工业部门得到极其广泛的应用。据记录，运用冲模制造的零件,在飞机、汽车、电机电器、仪器仪表等机电产品中占6%70,在电视机、录音机、计算机等电子产品中占80%以上,在自行车、手表、洗衣机、电冰箱、电电扇等轻工产品中占85以上。在多种类型的汽车中，平均一种车型需要冲压模具套,其中大中

5、型覆盖件模具30套。第二章 冲压件的工艺分析2.1 冲裁工艺性如图所示零件,中批量生产,已有毛坯如图所示, 材料为08钢，厚度为1.5mm。08钢为一般碳素构造钢，具有较好的冲裁成形性能,和良好的塑形成型能力。查冷冲压模具设计与制造表3冲压件内、外形所能达到的经济精度,因制件形状简朴、对称，冲裁件内外形所能达到的经济精度为IT12-T13。由以上分析可知，该零件可以用一般冲裁的加工措施制得。2.2 翻边工艺计算翻孔工艺计算有两方面的内容:一是要根据翻孔的孔径,计算毛坯预制孔的尺寸;二是要根据容许的极限翻孔系数,校核一次翻孔也许达到的翻孔高度。平板毛坯翻孔预制孔直径可以近似地安弯曲展开计算将及=

6、代人上式并整顿后可得预孔直径为=-2(H-0.4r-.72t)=25.2(9-.4X5-0.X1.5)2.46m一次翻孔的极限高度，可以根据极限翻孔系数及预制孔直径推导求得。即 式中 因此最大翻边高度其中翻边后的中经(mm) Kin极限翻边系数 r翻边圆角半径(m) 材料厚度(m）根据相对厚度查表可得极限翻边系数=050于是由于工件翻边高度H,因此在平板上能一次性翻边成形。.冲压方案的拟定2.3.初步拟定加工方案根据工件形状,初步拟定采用落料、冲孔和翻边等工序，现拟定如下方案：方案一：一套冲孔、翻边复合模方案二：一套冲孔、翻边单工序模方案三：一套冲孔、翻边持续模. 冲压工艺的制定单工序模、持续

7、模和复合模的互相比较见表22表2-单工序模、持续模和复合模的性能比较 项目单工序模持续模复合模工作状况尺寸精度精度较高可达IT131级可达IT8级工件形状易加工简朴件可加工复杂零件，如宽度极小的异形件、特殊形件形状与尺寸要受模具构造与强度的限制孔与外形的位置精度较高较差较高工件平整性推板上落料,平整较差,易弯曲推板上落料,平整工件尺寸一般不受限制宜较小零件可加工较大零件工件料厚一般不受限制066mm0.053mm工艺性能操作性能以便以便不以便,要手动进行卸料安全性比较安全比较安全不太安全生产率低,压力机一次行程只能完毕一道工序，但在多工位压力机使用多副模具时,生产率高高，压力机一次行程内可完毕

8、多道工序较高,压力机一次行程内能完毕两道以上工序条料宽度规定不严格规定严格规定不严格模具制造构造简朴，制造周期短构造复杂,制造和调节难度大构造复杂,制造难度大 总的看来:方案一：生产效率高,由于滑块下行一次既完毕冲孔和翻边等工序,不存在定位误差，同轴度高,因此冲压出来的制件精度也较高；但模具构造较复杂，因此模具制造难度大。方案二:生产效率不高，由于要多机床或多道工序完毕,致使生产效率和经济效益都减少;但模具制造周期短。方案三:生产效率较高,完毕冲孔的持续模生产效率较高，和方案二同样，由于第二道翻边单工序的存在,减少了生产效率不说,精度也难保证。因此综合考虑采用方案一,再来拟定采用正装复合模还是

9、采用倒装复合模。正装复合模和倒装复合模的比较见下表2-序号正装倒装1对于薄冲件能达到平整规定合用于较硬且厚度较大的材料但不能达到平整规定2操作不以便，不安全，孔的废料由打棒打出操作以便，能装自动拔料装置,能提高生产效率又能保证安全生产,孔的废料通过凸凹模的孔往下漏掉3废料不会在凸凹模孔内积聚，每次由打棒打出,可减少孔内废料的胀力,有助于凸凹模减少最小壁厚废料在凸凹模孔内积聚,凸凹模规定有较大的壁厚以增长强度装凹模的面积较大，有助于复杂制件拼快构造如凸凹模较大，可直接将凸凹模固定在底座上省去固定板表-2正装复合模和倒装复合模的比较从表2中可以看出:正装对于薄冲件能达到平整规定,且废料不会在凸凹模

10、孔内积聚，有助于凸凹模减少最小壁厚但是不能冲裁较硬的或厚度不小于.3m的板料而倒装虽不能达到平整规定,并且废料在凸凹模孔内积聚,但能冲裁较硬的板料。从保证冲裁件质量、经济性和安全性前提下，综合考虑采用正装复合模,即模具构造为冲孔、翻边倒装复合模。第三章 冲裁力及压力中心计算31冲裁力的计算31.1 冲孔力的计算冲孔力公式F冲式中 冲裁件周长(m) t材料厚度(m) 材料的抗剪强度（Ma)查表知=MP 系数,常取K=1.3则 F冲=.1.2推件力的计算 F推 =nK推冲 式中K推推件力因数，查表知推=0.05 n工件卡在凹槽内的个数,取n= 则 F推= 3.13 翻边力的计算 F翻 式中 材料的

11、屈服强度,查表得=200Ma 翻边直径（mm),D=24mm 毛坯预制孔直径，=2096mm 则 F翻=.4 总的冲裁力 F=F冲+推+F翻 3.3+50+15N=453KN3. 计算压力中心计算压力中心的目的是使模柄轴线和压力机滑块的中心线重叠，避免滑块受偏心载荷的影响而导致滑块轨道和模具的不正常磨损,减少模具寿命甚至损坏模具。从制件的形状可以看出，该制件是回转体构造,形状对称,故模具压力中心就在圆心部位，即不必再来计算了。3.3 冲压设备的拟定 由于复合模的特点，为避免设备过载，可按公称压力F压(1.8)F选择压力机。 压（1.61.)F66.4.7K查表选用公称压力为00N的开式压力机,

12、参数如下：公称压力：00KN滑块行程:5mm滑块行程次数:4次/min最大闭合高度:1mm最大装模高度：45mm模柄孔尺寸：30mmmm第四章 重要工作部分尺寸计算4.1 冲孔刃口计算 查表冲裁模初始双面间隙Z取Zmin=0.32m Zmax=0.240m对零件图中未注公差的尺寸，冲压件一般保证精度IT1,因制件形状简朴且对称，在这里保证精度I3。查互换性与测量技术基本表3-6简朴形状冲裁时m的极限偏差,磨损因数查表得=.75。 冲孔凸凹模的制造公差由表差得:凸=.020mm 凹=0.025m校核:凸凹=0.045mm0.108mm则凸模刃口尺寸 d凸=4.2 翻边工作刃口尺寸计算如图1,由于

13、在翻边过程中，材料沿切向伸长,因此其端面的材料变薄非常严重，根据材料的统一变形状况,翻边凹模与翻边凸模之间的间隙应不不小于本来的材料厚度。 图-翻边间隙查表得平板毛坯翻边时凸凹模之间的间隙取Z/2=1.3m.翻边凸模的刃口尺寸计算如下：查表得翻边凸模极限偏差为：m查表磨损系数取 X0.5则 =(d+) =（24+05*.28) =24m翻边凹模的刃口尺寸计算如下:根据翻边间隙和翻边凸模的刃口尺寸来拟定翻边凹模的人口尺寸D=（+*Z/2) =(2.14+2*.3) =26.74 m第五章 重要零部件及模具构造设计5.1 模架的选择查中国模具设计大典第3卷,表2.4-30后侧导柱模架（GB/285

14、1.3-1990）根据凹模周界尺寸选择选择模架160X60mm名称尺寸材料热解决上模板下模板导柱导套凸缘模柄10604mm160160mm5m28m150m8mm100mm0mm32mm59mH200HT20220Q25渗碳5862HRC渗碳586R5.2 冲孔凸模的设计凸模长度的计算公式 式中 凸模固定板厚度 固定卸料板厚度 导料板厚度 h增长长度因此 L5+0+38mm=53mm由于冲裁件形状简朴,冲裁材料厚度不不小于3mm因此冲孔凸模选用材料为T8A钢,淬硬解决。具体的凸模设计如下：5. 凹凸模的设计凹凸模由下凸模固定板固定,伸出导板的部分起冲裁作用并对毛坯起导向作用。其高度在本模具设计

15、中由凹模固定板高度、导板高度、翻边后高度和预留高度决定。因此凸凹模高度=12mm40m14m+4mm=70mm由于冲裁件形状简朴，冲裁材料厚度不不小于3m因此翻边凹模选用材料为T8A钢,淬硬解决。倒装复合模的冲孔废料容易积存在凸凹模型内，所受胀力大凸凹模最小壁厚要大些。因此查表可知倒装复合模的凸凹模最小壁厚为3.8m又（24.14mm-2.70mm）/2=5.72mm38mm 因此此凸凹模可以满足规定 具体的凸凹模构造设计如图：5.4 翻边凹模的设计翻边凹模由上凹模固定板固定，工作时，凹模下行,对毛坯进行压边从而达到翻边的作用。由于冲裁件形状简朴，冲裁材料厚度不不小于3mm因此翻边凹模选用材料

16、为TA钢,淬硬解决。具体构造设计如下图:5.3 其她部件的设计 名称尺寸材料热解决压边圈上模垫板 导板带肩推板推杆翻边凹模固定板凸模固定板凹模固定板高度3mm高度4105m40mm-13m高度18m 高度 15mm 高度14235352545Q275 275 Q27-淬火淬火淬火(48HR) - - -第六章 装配图由以上设计计算，并绘图设计，该外壳零件的落料冲孔倒装式复合模装配图如下:参照文献1 王秀凤、万良辉冲压模具设计与制造北京航空航天大学出版社2杨占尧冲压模具图册高等教育出版社3 肖景容冲压工艺学机械工业出版社4 梁炳文冷冲压工艺手册北京航空航天大学出版社 王孝培冲压设计资料6.许发樾 冲模设计应用实例机械工业出版社7.余银柱 冲压工艺与模具设计北京大学出版社8.王立人冲压模设计指引北京理工大学出版社