法兰落料冲孔翻边复合模

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1、本科课程设计垫片冲模设计于兴华燕 山 大 学2012年1月 本科课程设计法兰冲模设计学 院： 机械工程学院 专 业： 锻压2班 学生 姓名： 于兴华 学 号：080101020050 指导 教师： 张涛 胡金华 答辩 日期： 2012.1.10 目 录任务书3第1章 冲压件的工艺分析41.1 冲裁工艺性41.2 翻边工艺性41.3 判断能否一次性翻边成功5第2章 确定工艺方案52.1 初步确定加工方案62.2 冲压方案的制定6第3章 排样及材料利用率的计算83.1计算预冲孔的大小83.2 确定排样方式93.3 计算材料利用率10第4章 冲压设备的确定124.1 冲裁力的计算124.2 计算压力

2、中心144.3 冲压设备的确定14第5章 模具主要工作部分尺寸的确定145.1 落料刃口尺寸145.2冲孔刃口尺寸155.3 翻边刃口尺寸16第6章 模具结构和主要零部件设计176.1 模架的选择176.2主要零部件设计186.3 冲压模具装配图19参考文献21致谢22第1章 冲压件的工艺分析该法兰为落冲孔翻边件，材料为08F钢，材料厚度1mm，生产批量为大批量。工艺性分析内容如下：图111.1 冲裁工艺性 08F钢为普通碳素结构钢，具有较好的冲裁成形性能，和良好的塑形成型能力。由零件简图2-1可见，该工件的加工涉及到落料、冲孔、翻边或拉深等工序成形。该零件的外径为90mm,属于小制件，形状简

3、单且对称，适于冲裁加工。查冷冲压模具设计与制造表2.3冲压件内、外形所能达到的经济精度，因制件形状简单、对称，冲裁件内外形所能达到的经济精度为IT12-IT13。 90-0.5+0.5 2.250+1 5-0.5+1 由以上分析可知，该零件可以用普通冲裁的加工方法制得。1.2 翻边工艺性1.翻边工件边缘与平面的圆角半径r=(23)t2.翻边的高度h=51.5r=1.53.翻边的相对厚度d/t=9.38(1.72),所以翻边后有良好的圆筒壁4.冲孔毛刺面与翻边方向相反，翻边后工件质量没大影响。5.查中国模具设计大典第3卷，第35页，K.W.I扩孔实验，预加工孔9.38可扩孔到35左右，而制件为1

4、8，即满足翻边性能。 总体看来：该制件均满足冲裁工艺性和翻边工艺性，适于冲裁加工。1.3判断能否一次性翻边成功由预冲孔公式可以得到翻边高度H的表达式：H=D-d2+0.43r+0.72t (2-1)或H=D2(1-dD)+0.43r+0.72t =D2(1-K) +0.43r+0.72t若将Kmin带入上式，则可得到许可的最大翻边高度HmaxHmax=D2（1-Kmin）+0.43r+0.72t 其中 D翻边后的中经(mm) Kmin极限翻边系数 r翻边圆角半径(mm) t材料厚度(mm)查冷冲模设计，表7-1低碳钢圆孔极限翻边系数 这里凸模采用圆柱形平底型式 孔的加工方式为冲孔 因相对厚度d

5、/t=9.38 得Kmin= 0.55 于是Hmax=282（1-0.55）+0.432+0.721 =5.53(mm)因工件高度H Zmax Zmin因此在这里采用单配方法加工。对于落料，先做凹模，并以它作为基准配做凸模查互换性与测量技术基础表2-4查出其极限偏差为： 90-0.150.15mm查冷冲模设计表3-5磨损系数 取X=0.5 D凹=（D-X）00.024 (5-1)= (90-0.50.8）00.024mm =89.960+0.024mm落料凸模的尺寸按凹模尺寸配制，其双面间隙为0.100.14mm 5.2冲孔刃口尺寸冲孔部分：凹=+0.02mm 凸=-0.02mm |凹|+|凸

6、|=0.02+0.02mm =0.04mm|凹|+|凸|= Zmax Zmin对于采用分别加工时，应保证下述关系：|凹|+|凸|Zmax Zmin (5-2)但对于形状复杂或料薄的工件，为了保证凸、凹模间一定的隙值，必须采用配合加工。因此在这里采用还是采用单配方法加工对于冲孔，先做凸模，并以它作为基准配做凹模查互换性与测量技术基础表2-4查出其极限偏差为：9.38-0.4+0.4mm 查冷冲模设计表3-5磨损系数 取X=0.5则 d凸=（d+X）-0.0680 (5-3) = (9.38+0.50.8)-0.0680 =9.78-0.0680 mm冲孔凹模的尺寸按凸模尺寸配制，其双面间隙为0.

7、100.14mm5.3翻边工作刃口尺寸5.3.1翻边间隙 如图5-1，由于在翻边过程中，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情况，翻边凹模与翻边凸模之间的间隙应小于原来的材料厚度。 图5-1 翻边间隙查冷冲压模具设计与制造，表5-5平板毛坯翻边时凸凹模之间的间隙得Z/2=0.85mm5.3.2翻边刃口尺寸1. 翻边凸模的刃口尺寸计算查互换性与测量技术基础表2-4查出其极限偏差为：150+0.33mm查冷冲模设计表3-5磨损系数 取X=0.5则 d凸=（d+X）-（14）0 (5-4)=(15+0.50.33)-(14)0.330 =15.165-0.082502.翻

8、边凹模的刃口尺寸计算根据翻边间隙和翻边凸模的刃口尺寸来确定翻边凹模的刃口尺寸D凹=（d凸+22Z）0+（14） (5-5) =（15.165+20.85）0+140.33 =16.8680+0.0825mm 第6章 主要零部件及模具结构的设计6.1模架的选择查中国模具设计大典第3卷，表22.4-30后侧导柱模架（GB/T2851.3-1990）根据凹模周界尺寸选择选择模架160mm160mm名称尺寸材料热处理上模板下模板导柱导套凸缘模柄160mm160mm40mm160mm160mm50mm28mm150mm28mm90mm38mm32mm59mmHT200HT2002020Q235渗碳586

9、2HRC渗碳5862HRC6.2、其他模具零件的结构设计6.2.1落料凹模（图51）： 内外尺寸和厚度已定； 需要六个螺纹孔与上模座固定；有两个与下模板同时配做的销钉孔；图62 冲孔凸模图61 落料凹模 6.2.2冲孔凸模（图52）： 设计内外形尺寸（工作部分尺寸已定）； 标注尺寸、精度、形位公差和粗糙度；6.2.3弹性卸料板（图53）： 内形与凸凹模间隙配合，外观视橡皮的数量大小而定； 需要有六个螺纹孔与卸料螺钉配合； 加工出定位挡料钉孔；图63 弹性卸料板6.3.4其他零件 查国标进行具体结构设计，内容从略。6.3冲压模具的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

10、装配图如下：参考文献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5 王孝培冲压设计资料致谢本次课程设计是在胡金华老师和张涛老师的悉心指导和帮助下完成的。在课程设计的选题、资料的搜集以及整个设计过程中，处处凝聚着两位老师的智慧和心血。两位老师的治学态度、精益求精的工作作风，时刻激励和影响着我。使我在短期内不仅学识水平有了较大提高，而且更重要的是从老师那里学到了从事研究工作的方法和态度，这必将使我受益终生。正是老师的无私帮助与热忱鼓励，我的课程能够得以顺利完成，在课设完成之际，特向两位老师表示衷心的感谢和崇高的敬意。感谢所有关心和帮助过我的同学们, 他们热心的帮助，使我感到了来自兄弟姐妹的情谊,谢谢你们。由于时间和水平有限，设计过程中难免有不足之处，恳请各位老师和同学提出宝贵的意见和批评，在此我深表谢意。