內(nèi)外緣翻邊復(fù)合模具李

1、Hefei University課程設(shè)計(jì)COURSE PROJECT題目：系別：專業(yè)：學(xué)制：內(nèi)外緣翻邊復(fù)合模具設(shè)計(jì)機(jī)械工程系材料成型及控制工程四年姓名：學(xué)號(hào)：導(dǎo)師：完成時(shí)間： 2011 年 6月 25 日目錄一、任務(wù)與要求的簡(jiǎn)述 -3二、零件說(shuō)明 -3三、工藝性分析 -4四、模具總體結(jié)構(gòu)確定 -4五、工藝計(jì)算 -6（1）、計(jì)算翻內(nèi)孔凸模直徑 -6（2）、校驗(yàn)翻邊高 -7（3）、計(jì)算翻邊系數(shù) -7（4）、計(jì)算翻邊力 -7（5）、計(jì)算凸凹模工作尺寸及公差 -7六、主要零件的設(shè)計(jì) -8（1），凹模設(shè)計(jì) -8（2），凸凹模設(shè)計(jì) -9（3），緊固件及定位零件的選擇-10（4），卸料與出件零件 -13（5

2、），選擇模架及其它模具零件-15七、壓力機(jī)的校核 -16八、該模具的優(yōu)缺點(diǎn) -17九、總結(jié) -18十、參考文獻(xiàn) -18一，任務(wù)與要求的簡(jiǎn)述沖模課程設(shè)計(jì)是沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)課程的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的一次綜合練習(xí)。其主要任務(wù)是：1），擬定沖壓件的工藝過(guò)程，并填寫工藝過(guò)程卡一份；2），設(shè)計(jì)指定的沖壓模，并繪制裝配圖和凸、凹模等零件圖一套；3），編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書一份，約20 頁(yè)左右。其基本要求是：1），保證沖出合格的工件；2），模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，壽命長(zhǎng)，成本低且與生成批量相適應(yīng)；3），操作方便，安全。二，零件說(shuō)明該制件如下圖所示：本課程設(shè)計(jì)是對(duì)已拉深件進(jìn)行內(nèi)外緣翻邊，并且已有翻邊所需的預(yù)沖孔，只需

3、完成翻內(nèi)孔和外緣，所以采用復(fù)合模。其技術(shù)要求：1 工件材料為08 低碳鋼2 板料厚度t 為 1mm3 大批量生產(chǎn)。三，工藝性分析（ 1），該制件材料為08 鋼，屬于低碳鋼，抗剪強(qiáng)度t 為 270 340MP，抗拉強(qiáng)度ba為 335 410MPa，屈服強(qiáng)度 s 為 255353MPa， 70 處由內(nèi)孔翻邊成形，翻邊前已加工出預(yù)沖孔， r=1 , 翻邊高度 H =8 , 翻邊系數(shù) K=極限翻邊系數(shù)，翻邊高度不太高，小于極限翻邊高度， 材料工藝性好，至此全部滿足翻孔工藝要求， 所以可以進(jìn)行內(nèi)孔翻邊。 為防止翻邊口破裂， 預(yù)沖孔在翻邊前應(yīng)進(jìn)行去毛刺處理。 由于工件的尺寸中部分有公差要求， 經(jīng)查模具設(shè)計(jì)

4、與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)中的標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表得到其精度等級(jí)為 10 級(jí)，精度稍高，精度高的翻邊模具才可以滿足要求。2），工藝方案確定，經(jīng)過(guò)分析，確定該制件的加工工序?yàn)椋簝?nèi)外緣翻邊復(fù)合模具。本模具只完成翻內(nèi)外邊雙工序模。四，模具總體結(jié)構(gòu)確定由于制件是大批量生產(chǎn)，故采用雙工序模以提高效率。由于翻邊對(duì)凸凹模間隙的均勻性要求較高， 及從結(jié)構(gòu)緊湊性考慮，采用后則導(dǎo)柱模架形式以保證上下動(dòng)作平穩(wěn)，并能承受一定的偏載，不易變形，有效的保護(hù)凸凹模，模座采用的是標(biāo)準(zhǔn)模座，以減少成本，模具的材料選用：上模座采用HT200, 下模座采用的也是HT200, 模座的上下表面的平行度應(yīng)達(dá)到要求，采用倒裝式即凸模在下凹模在上，使得預(yù)沖孔

5、邊緣的毛刺在翻邊之前被凸模圓角壓平，有效的防止翻邊口的破裂。采用凸模頂上的定位釘對(duì)環(huán)形工件進(jìn)行定位，采用剛性推件裝置，即頂桿和推板組合裝置以在翻邊完成后起到卸料作用，使得工人的操作方便。如下為主視圖及俯視圖：俯視圖如下：五，工藝計(jì)算1），計(jì)算毛呸外緣尺寸利用中性層計(jì)算： L =+8+=L=L-LO=所以毛培尺寸為：D=Do+2 L=117+=分析中間翻內(nèi)孔的凸模尺寸計(jì)算預(yù)沖孔直徑：d0=D-2）=9-2（=4d0 預(yù)沖孔直徑 翻邊高度 圓角半徑 板料厚度2），計(jì)算翻邊系數(shù)：k 0=d0/D=117 137=（ 3），校驗(yàn)翻邊高：d0/t=117 1=117 由于是鉆后去毛刺, 故查表得極限翻邊

6、系數(shù)kmin= (8 故可以進(jìn)行翻孔。（ 4），計(jì)算翻邊力：F= （ D-d） t s（ 137-117) 330由于工作行程較長(zhǎng)，翻邊力必須處于許用負(fù)荷曲線之內(nèi)，一般總的翻邊力小于或等于壓力機(jī)公稱壓力的50% 60%，且根據(jù)閉合高度，故查材料成形設(shè)備表2-2 選 J23-16其相關(guān)參數(shù)為：最大封閉高度：220 ，工作臺(tái)尺寸： 300 300 因?yàn)橹萍呛?jiǎn)單的淺翻邊蓋行圓形件，故壓力中心為其幾何中心（圓心）。5），計(jì)算凸凹模工作尺寸及公差：由于在翻孔過(guò)程中存在回彈現(xiàn)象，即翻口位置的孔徑比凸模的外徑尺寸要小，故為保證孔尺寸，凸、凹模按照孔的尺寸的上偏差加工。由于制件精度采用IT12 級(jí)，故凸模制

7、造公差采用 IT10 級(jí)，制件翻邊處的外緣尺寸D 為 137，則其公差為，為使翻邊回彈小，0垂直度好，翻邊的凸凹模間隙小于工件厚度以使其稍微變薄根據(jù)壁厚查資料得Z/2= ，凸凹模的制造公差等級(jí)一般相差1 到 2 級(jí)，故凹模的制造公差采用IT10級(jí)，凸模直徑 Dt =(D0 ) - t =凹模為孔加工，故應(yīng)比凸模的低一級(jí)為IT11 ，即凹模孔徑 Da=(Dt Z) +a=+最小間隙 Zmin=，最大間隙Zmax=。均小于，滿足要求。六，主要零件的設(shè)計(jì)（1）凹模設(shè)計(jì)：翻邊件的翻邊高的大小確定凹模的厚度H為 20 ，其刃口圓角半徑與制件圓角相等為r= 。凹模壁厚 C=（ 2） H , 故壁厚為33

8、。凹模內(nèi)壁直徑為，外緣直徑D1= 33 2=。為了增強(qiáng)凹模在工作中的穩(wěn)固性，留有寬的與軸線垂直的圓環(huán)面與制件的凸緣接觸。臺(tái)階為平面。其凹模材料選用T10A，熱處理淬硬HRC56 60。如圖（2）凸模設(shè)計(jì)凸模材料和凹模一樣選用T10A，熱處理 HRC56 60，出于緊固及配合的考慮，凸模采用階梯式，一方面加工簡(jiǎn)單，另一方面又便于裝配與更換。由固定板的厚度，彈壓卸料板的厚度，及兩者之間的間隙，和凸模伸入凹模的長(zhǎng)度確定凸模的高度為20 。根據(jù)資料翻邊凸模圓角半徑r p 一般取 2 ，因此凸模圓角半徑取3 。在凸模上鉆一個(gè)直徑8 的通孔，這樣可以安裝定位釘并且可以增加凸模的剛性及節(jié)省材料減輕模具的總重

9、量。其結(jié)構(gòu)如圖（3），緊固件及定位零件的選擇螺釘?shù)倪x用：根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB5783-86 選用材料為鋼，熱處理硬度值為HRC35 40。連接螺釘也是鋼，HRC35 40，選用圓柱頭螺釘，在上模座和凹模之間設(shè)置四個(gè)連接螺釘，公稱直徑為8 ，定位銷釘?shù)墓Q直徑為12mm,連接螺釘擰緊后應(yīng)使上模座與凹模最頂部平齊， 且壓緊， 使凹模在模柄的帶動(dòng)下隨著上模座一起上下運(yùn)動(dòng)，有誤差時(shí)可以通過(guò)墊板來(lái)調(diào)整。在凹模與上模座之間安放兩個(gè)銷釘，以防凹模轉(zhuǎn)動(dòng)，且起到定位的作用，即使凹模更準(zhǔn)確定位，以免凹模錯(cuò)偏，導(dǎo)致凹模無(wú)法與凸模配合，造成生產(chǎn)的工件不合格。還有連接下模座與凸模固定板、墊板、托料板的螺釘，該螺釘對(duì)稱分布，便于

10、鉆螺釘孔，使他們連接緊密，固定可靠，材料也是鋼，HRC35 40，選用內(nèi)六角螺釘，公稱直徑為8 ，在凸模與凸模固定板及下模座安放兩個(gè)連接螺釘與銷釘，公稱直徑都是8mm，選用圓柱頭螺釘，擰緊后使下模座與凸模固定板最底下平齊，下模座、凸模固定板、墊板、托料板之間相互壓緊。如下分別是連接螺釘和銷釘?shù)膱D：定位釘： 在凸模頂部固定一個(gè)定位釘， 用于毛坯的定位， 防止由于毛坯的偏移造成凸凹模之間的間隙不均勻而損壞模具， 定位釘?shù)念^部是與毛坯的預(yù)沖孔配合的， 其配合間隙為，因此它的頭部直徑 r= 。如圖所示：卸料是以頂桿和頂板卸料，出件是通過(guò)推桿推件塊將制件從凹模中推出。推件塊與凹模接觸處是間隙配合：H9/

11、f8 。通過(guò)頂桿及卸料螺釘?shù)奈恢?，確定剛性卸料板的最大直徑為。頂桿和推件塊的厚度分別由凸模和凹模的高度及厚度協(xié)調(diào)決定。它們的材料都是用 45 鋼。如圖所示：推件塊推桿的長(zhǎng)度主要由模柄的長(zhǎng)度確定。材料都用45 鋼，熱處理硬度值為HRC43 48。（5），選擇模架及其它模具零件模架：根據(jù) GB/, 有凹模外緣半徑是，則凹模周界：LB=200200，閉合高度： H=200245，上模座： 20020045，下模座： 20020050，導(dǎo)柱：32190、35190，導(dǎo)套：32115 48、5011548。所選用的模座應(yīng)與所選壓力機(jī)的工作臺(tái)和滑塊的有關(guān)尺寸相適應(yīng)，并進(jìn)行必要的校核，比如，下模座的最小輪廓

12、尺寸應(yīng)比壓力機(jī)工作臺(tái)上漏斗孔的尺寸每邊至少要大 40 到 50mm，上下模座的導(dǎo)套、導(dǎo)柱安裝孔中心距必須保持一致， 模座的導(dǎo)柱、 導(dǎo)套安裝孔的軸線應(yīng)與模座的上下平面垂直， 安裝滑動(dòng)導(dǎo)柱、導(dǎo)套時(shí)，垂直度度公差為4 級(jí)。得到的模架如圖：墊板，根據(jù)凸模、托料板、凸模固定板的尺寸確定墊板的尺寸，盡可能選取標(biāo)準(zhǔn)件。選取的材料為 45 鋼。如下為墊板圖：凸凹模固定板：根據(jù)凸模的直徑、 高度及緊固螺釘、銷釘、卸料螺釘?shù)鹊某叽缥恢么_定選用矩形固定板，其規(guī)格為 LBH=17317317如下圖：七、壓力機(jī)的校核（1）, 公稱壓力，壓力機(jī)要克服除了翻邊力F 翻外還有彈壓產(chǎn)生的卸料力 F 卸, 由于翻邊工作行程達(dá)到1

13、7 ，行程較長(zhǎng)，翻邊力必須小于或等于壓力機(jī)公稱壓力F 標(biāo)的 50%60%，即F翻F 卸50%F 標(biāo) 50%160KN=80KN故壓力經(jīng)校核合格。（2），閉合高度，由壓力機(jī)的有關(guān)參數(shù)知 Hmax=220， H=60,( H為封閉高度調(diào)節(jié)量） 。裝模高度滿足 H -5 HH +10 故高度符合。maxmin八，各零部件的材料及要求導(dǎo)套20鋼與導(dǎo)柱配合為 H7/h6導(dǎo)柱20鋼與導(dǎo)套配合 H7/h7模柄與推桿配合 H7/r6推桿與模柄配合 H7/r6定位釘45鋼卸料板45鋼與凸模配合為 H8/f8推件塊45鋼與凹模配合為 H9/f8墊板45鋼與凸模配合為 H7/f6托料板45鋼與凸模配合為 H7/f6推桿45鋼熱處理 HRC4348凸模、凹模 T10A淬硬 HRC5862模座、模架 HT200固定板45鋼與凸模配合為 H7/m6定位銷35鋼HRC28 38螺釘45鋼熱處理 HRC3540八、該模具的優(yōu)缺點(diǎn)該模具的優(yōu)點(diǎn)為采用復(fù)合模 , 采用倒裝形式有效減少上道沖裁工序帶來(lái)的毛刺對(duì)翻孔的質(zhì)量的不利影響 , 并且需要補(bǔ)助設(shè)備較少 , 操作較為安全方便、效率高。但其缺點(diǎn) 反內(nèi)外緣是有一定的回彈量，需要進(jìn)行修正。九，心得