车消音器零件的冲压工艺及模具设计

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

2、工件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。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：内翻和外翻两个工序都在同

3、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，成本也高。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 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=3×1.2=3.6mmD=136+2×8-2×

4、（1.2+3.6）+2×5.1=152.6mm; d=52-2×10+2×(1.2+3.6)-2×5.1=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2.4.1 内孔翻边2.4.1.1 孔翻边的翻边系数计算 式中：翻边系数 ； 翻边前孔径 ； 翻边后孔径 。则： 表2.1 翻边系数翻孔凸模形式 孔加工方法预孔相对直径3531.420圆柱形凸模模子冲孔0.650.630.602.4.1.2 翻边的工艺计算由h=8在得 翻边的极限偏差为×mm预冲孔直径 d=52-2×10+2×(1.2+3.6)-

5、2×5.1=31.4mm;翻边高度 H 翻边件一次成形零件高度H的范围为： 则内孔可以一次翻边成形2.4.2 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，凸模与凹模之间的单边间隙一般取略小于材料厚度。平面毛坯上翻孔间隙： 2.4.2.1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 外缘翻边展开图式中 翻边变形程度 ；展开半径（mm） ；凸缘半径（mm） 。对于外凸翻边 外凸翻边的变形程度为： 式中 外凸翻边的变形程度（%） ； b 翻边凸缘高度（mm） ； 翻边凸缘斜度（mm） ； 工件表面半径（mm） 。 对于此工件

6、=90则 表2.2 外凸翻边的变形程度/%/%15102.4.2.2 外缘翻边的翻边系数计算表2.3 外缘翻边的翻边系数材料（退火）翻边系数K软钢t=0.252mm0.720.68由t=1.2mm 在0.252mm之间，查得翻边系数 ； 2.4.3 凸模与凹模直径的计算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）。凸模直径 ： 凹模直径 ： 式中 d翻边内径 ；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。（0.0250.062）则： =32.6mm=（31.4+1.2+2&

7、#215;1.0）=52.6mm2.4.3.2凸凹模厚度计算凸凹模厚度 H=D=31.4mm凸凹模壁厚c=（130-52）/2-2×1.2=36.6mm凸凹模圆角R=R=3.6mm2.5 翻边力与压力中心的计算，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： 式中 翻边直径（mm） ；翻边预冲孔直径（mm） ；料厚（mm） ；材料屈服点（）表2.4 材料屈服点材料 性能抗拉强度屈服点Q215钢220Mpa查上表得： =220Pma则， P=1.1（D-d）t =1.1×3.14×52-（31.4-1.2）×

8、;1.2×220 =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=cLt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） ； 抗拉强度（Mpa） 。查表一得： ，取Pma ；则： P=cLt P=0.5×2×3.14×130×1.2×400 =195936N根据计算结果，冲压设备拟选J2325 2.5.2 压力中心的确定 由于毛坯成中心对称，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31.4D=d+图2.6 压力中心2.5.4 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一致，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