沖孔翻邊模具設計0001

1、第1章概論21.1 沖壓模地位及沖模技術21.1.1 沖壓模相關介紹21.1.2 沖模在現(xiàn)代生產(chǎn)中的地位3第2章沖壓件的工藝分析32.1 沖裁工藝性3.2.2 翻邊工藝性4.2.3 工藝方案的確定.42.3.1 初步確定加工方案42.3.2 沖壓方案的制定5第3章沖壓設備的確定7.3.1 沖裁力的計算7.3.2 計算壓力中心7.3.3 沖壓設備的確定8.第4章模具主要工作部分尺寸的確定84.2 沖孔刃口尺寸8.4.3 翻邊刃口尺寸9.第5章模具結構和主要零部件設計1.05.1 模架的選擇105.2 沖孔凸模的設計105.3 凹凸模的設計115.4 翻邊凹模的設計1.15.5 其他部件的設計12

2、第六章裝配圖裝配126.1 裝配圖1.3第一章概論1.1 引言日常生產(chǎn)、生活中所使用到的各種工具和產(chǎn)品，大到機床的底座、機身外殼，小到一個胚頭螺絲、紐扣以及各種家用電器的外殼，無不與模具有著密切的關系。模具的形狀決定著這些產(chǎn)品的外形，模具的加工質(zhì)量與精度也就決定著這些產(chǎn)品的質(zhì)量。因為各種產(chǎn)品的材質(zhì)、外觀、規(guī)格及用途的不同，模具分為了鑄造模、鍛造模、壓鑄模、沖壓模等非塑膠模具，以及塑膠模具。隨著科學技術的進步和工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，沖壓加工技術的應用愈來愈廣泛，模具成形已成為當代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段。1.2 沖壓模地位及我國沖壓技術1.2.1 沖壓模相關介紹冷沖壓：是在常溫下利用沖模在壓力機上對材料

3、施加壓力，使其產(chǎn)生分離或變形，從而獲得一定形狀、尺寸和性能的零件的加工方法。沖壓可分為五個基本工序：沖裁、彎曲、拉深、成形和立體壓制。沖壓模具：在冷沖壓加工中，將材料（金屬或非金屬）加工成零件（或半成品）的一種特殊工藝裝備，稱為冷沖壓模具（俗稱冷沖模）。沖壓模按照工序組合分為三類：單工序模、復合模和級進模。復合模與單工序模相比減少了沖壓工藝，其結構緊湊，面積較??；沖出的制件精度高，工件表面較平直，特別是孔與制件的外形同步精度容易保證；適于沖薄料，可充分利用短料和邊角余料；適合大批量生產(chǎn)，生產(chǎn)率高，所以得到廣泛應用，但模具結構復雜，制造困難。沖壓模具是沖壓生產(chǎn)必不可少的工藝裝備，是技術密集型產(chǎn)品

4、。沖壓件的質(zhì)量、生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)成本等，與模具設計和制造有直接關系。模具設計與制造技術水平的高低，是衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標志之一，在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力1.2.2 沖模在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中的地位在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，沖模約占模具工業(yè)的50%,在國民經(jīng)濟各個部門，特別是汽車、航空航天、儀器儀表、機械制造、家用電器、石油化工、輕工日用品等工業(yè)部門得到極其廣泛的應用。據(jù)統(tǒng)計，利用沖模制造的零件，在飛機、汽車、電機電器、儀器儀表等機電產(chǎn)品中占60%70%在電視機、錄音機、計算機等電子產(chǎn)品中占80犯上，在自行車、手表、洗衣機、電冰箱、電風扇等輕工產(chǎn)品中占85犯上。在各

5、種類型的汽車中，平均一個車型需要沖壓模具2000套，其中大中型覆蓋件模具300套。第二章沖壓件的工藝分析2.1 沖裁工藝性如圖所示零件，中批量生產(chǎn)，已有毛坯如圖所示，材料為08F,厚度為1.5mm毛坯圖03808鋼為普通碳素結構鋼，具有較好的沖裁成形性能，和良好的塑形成型能力查表得沖壓件內(nèi)、外形所能達到的經(jīng)濟精度，因制件形狀簡單、對稱，沖裁件內(nèi)外形所能達到的經(jīng)濟精度為IT12-IT13。由以上分析可知，該零件可以用普通沖裁的加工方法制得。2.2 翻邊工藝計算翻孔工藝計算有兩方面的內(nèi)容：一是要根據(jù)翻孔的孔徑，計算毛坯預制孔的尺寸；二是要根據(jù)允許的極限翻孔系數(shù)，校核一次翻孔可能達到的翻孔高度。平板

6、毛坯翻孔預制孔直徑d0可以近似地安彎曲展開計算D1-d0/t、卜(r一)h222將DiD2rt&h=H-r-t代人上式并整理后可得預孔直徑d0為d0=D-2(H-0.43r-0.72t)=25.5-2X(9-0.43X5-0.72X1.5)=12.46mm一次翻孔的極限高度，可以根據(jù)極限翻孔系數(shù)及預制孔直徑d0推導求得。Ddo20.43rDdn01.72tD(1-當0.43r0.72t2D式中所以最大翻邊高度HmaxD(1Kmin)0.43r20.72t根據(jù)相對厚度支8.30查表可得極限翻邊系數(shù)Kmin=0.50t一一255于是Hmax55(1-0.50)0.4350.721.528.

7、97mm因為工件翻邊高度H<Hmax,所以在平板上能一次性翻邊成形。2.3 沖壓方案的確定2.3.1 初步確定加工方案根據(jù)工件形狀，初步確定采用落料、沖孔和翻邊等工序，現(xiàn)確定以下方案:一套沖孔、翻邊復合模2.3.2 沖壓工藝的制定單工序模、連續(xù)模和復合模的相互比較單工序模、連續(xù)模和復合模的性能比較項目單工序模連續(xù)模復合模工作情況尺寸精度精度較局可達IT1310級可達IT98級工件形狀易加工簡單件可加工復雜零件，如寬度極小的異形件、特殊形件形狀與尺寸要受模具結構與強度的限制孔與外形的位置精度較局較差較局工件平整性推板上落料，平整較差，易彎曲推板上落料，平整工件尺寸一般不受限制宜較小零件可加

8、上較大零件工件料厚一般不受限制0.66mm0.053mm上2性能操作性能方便方便不方便，要手動進行卸料安全性比較安全比較安全不太安全生產(chǎn)率低，壓力機一次行程只能完成一道工序，但在多工位壓力機使用多副模具時，生產(chǎn)率圖高，壓力機一次行程內(nèi)可完成多道工序較高，壓力機一次行程內(nèi)能完成兩道以上工序條料寬度要求不嚴格要求嚴格要求不嚴格模具制造結構簡單，制造周期短結構復雜，制造和調(diào)整難度大結構復雜，制造難度大總的看來:本方案生產(chǎn)效率高，因為滑塊下行一次既完成沖孔和翻邊等工序，不存在定位誤差，同軸度高，因此沖壓出來的制件精度也較高；但模具結構較復雜，因此模具制造難度大。正裝復合模和倒裝復合模的比較序號正裝倒裝

9、1對于薄抑件能達到平整要求適附于較硬且厚度較大的材料但不能達到平整要求2操作不方便，不安全，孔的廢料由打棒打出操作方便，能裝自動拔料裝置，能提高生產(chǎn)效率又能保證安全生產(chǎn)，孔的廢料通過凸凹模的孔往下漏掉3廢料不會在凸凹?？變?nèi)積聚，每次由打棒打出，可減少孔內(nèi)廢料的脹力，有利于凸凹模減少最小壁厚廢料在凸凹?？變?nèi)積聚，凸凹模要求有較大的壁厚以增加強度4裝凹模的面積較大，有利于復雜制件拼快結構如凸凹模較大，可直接將凸凹模固定在底座上省去固定板正裝復合模和倒裝復合模的比較從表中可以看出：正裝對于薄沖件能達到平整要求，且廢料不會在凸凹?？變?nèi)積聚，有利于凸凹模減少最小壁厚但是不能沖裁較硬的或厚度大于0.3mm

10、勺板料而倒裝雖不能達到平整要求，而且廢料在凸凹模孔內(nèi)積聚，但能沖裁較硬的板料。從保證沖裁件質(zhì)量、經(jīng)濟性和安全性前提下，綜合考慮采用正裝復合模，即模具結構為沖孔、翻邊倒裝復合模。第三章沖裁力及壓力中心計算3.1 沖裁力的計算3.1.1 沖孔力的計算沖孔力公式F沖=KLtbK系數(shù)，常取K=1.3WJF沖=1.320.961.5260MPa33367.933.37KN3.1.2 推件力的計算F推=nK推F沖MF推=30.0533.37KN5.01KN3.1.3 翻邊力的計算F翻=1.1（Dd0）ts式中s材料的屈服強度，查表得s=200MPaD翻邊直徑（mm,D=24mmd0毛坯預制孔直徑，d0=2

11、0.96mm貝UF翻=1.13.14（24-20.96）1.5200MPa3.15KN3.1.4 總的沖裁力F=F沖+F推+F翻=33.37+5.01+3.15KN=41.53KN3.2 計算壓力中心計算壓力中心的目的是使模柄軸線和壓力機滑塊的中心線重合，避免滑塊受偏心載荷的影響而導致滑塊軌道和模具的不正常磨損，降低模具壽命甚至損壞模具。從制件的形狀可以看出，該制件是回轉體結構，形狀對稱，故模具壓力中心就在圓心部位，即無須再來計算了。3.3 沖壓設備的確定由于復合模的特點，為防止設備過載，可按公稱壓力F壓（1.61.8）F選擇壓力機。F壓（1.61.8）F»66.4574.75KN查

12、表選取公稱壓力為100KN的開式壓力機，參數(shù)如下：公稱壓力：100KN滑塊行程：55mm滑塊行程次數(shù)：145次/min最大閉合高度：180mm最大裝模高度：145mm模柄孔尺寸：30mm55mm第四章主要工作部分尺寸計算4.1 沖孔刃口計算查表沖裁模初始雙面間隙Z取Zmin=0.132mZmax=0.240m對零件圖中未注公差的尺寸，沖壓件一般保證精度IT14,因制件形狀簡單且對稱，在這里保證精度IT13。查表得簡單形狀沖裁時12.46。°4mm的極限偏差0.14mm,磨損因數(shù)查表得x=0.75。沖孔凸凹模的制造公差由表差得：凸=0.020mm凹=0.025mm校核：凸+凹=0.04

13、5mm*Zmax-Zmin=0.108mm則凸模刃口尺寸d凸二(d0minx)_凸012.57-0.0200mm0.025d凹(d凸Zmin/0(d0minxZmin)012.7004.2 翻邊工作刃口尺寸計算如圖5-1,由于在翻邊過程中，材料沿切向伸長，因此其端面的材料變薄非常嚴重，根據(jù)材料的統(tǒng)一變形情況，翻邊凹模與翻邊凸模之間的間隙應小于原來的材料厚度。Z/2圖5-1翻邊間隙查表得平板毛坯翻邊時凸凹模之間的間隙取Z/2=1.3mm.翻邊凸模的刃口尺寸計算如下:查表得翻邊凸模極限偏差為：240°.24mm查表磨損系數(shù)取X=0.5則dfl=(d+XA)(1/4)=(24+0.5*0.

14、28)00.07=24.140.07mm翻邊凹模的刃口尺寸計算如下:根據(jù)翻邊間隙和翻邊凸模的刃口尺寸來確定翻邊凹模的人口尺寸口凹=(d凹+2*Z/2)0(1/4)(24.14+2*1.3)00.07=26.740.070mm第五章主要零部件及模具結構設計5.1 模架的選擇根據(jù)凹模周界尺寸選擇選擇模架160X160mm名稱尺寸材料熱處理上模板160X160mm40mmHT200下模板160X160mm45mmHT200導柱(|)28mm150mm20滲碳5862HRC導套(|)28mm100mm40mm20滲碳5862HRC凸緣模柄(|)32mme59mmQ2355.2 沖孔凸模的設計凸模長度的

15、計算公式Lh1h2h3h所以L=15+0+0+38mm=53mm因為沖裁件形狀簡單，沖裁材料厚度小于3mn以沖孔凸模選用材料為08F鋼，淬硬處理具體的凸模設計如下:XA卜225J.225.5.3 凹凸模的設計凹凸模由下凸模固定板固定，伸出導板的部分起沖裁作用并對毛坯起導向作用。其高度在本模具設計中由凹模固定板高度、導板高度、翻邊后高度和預留高度決定。所以凸凹模高度h=12mm+40mm+14mm+4mm=70mm因為沖裁件形狀簡單，沖裁材料厚度小于3mn以翻邊凹模選用材料為T8A鋼，淬硬處理。倒裝復合模的沖孔廢料容易積存在凸凹模型內(nèi)，所受脹力大凸凹模最小壁厚要大些。所以查表可知倒裝復合模的凸凹模最小壁厚為3.8mm又（24.14mm-12.70mm/2=5.72mm>3.8mm所以此凸凹?？梢詽M足要求具體的凸凹模結構設計如圖：5.4 翻邊凹模的設計翻邊凹模由上凹模固定板固定，工作時，凹模下行，對毛坯進行壓邊從而達到翻邊的作用。因為沖裁件形狀簡單，沖裁材料厚度小于3