冲孔翻边模具设计

1、冲孔翻边模具设计冲孔翻边模具设计 PAGE PAGE 2 / 14目 录第1章概论21.1 冲压模地位及冲模技术2冲压模相关介绍2冲模在现代生产中的地位3第2章 冲压件的工艺分析3 HYPERLINK l _TOC_250008 冲裁工艺性3翻边工艺性4工艺方案的确定4初步确定加工方案42.3.1 冲压方案的制定5第3章 冲压设备的确定7 HYPERLINK l _TOC_250007 冲裁力的计算7 HYPERLINK l _TOC_250006 计算压力中心7 HYPERLINK l _TOC_250005 冲压设备的确定8第4章 模具主要工作部分尺寸的确定8冲孔刃口尺寸8翻边刃口尺寸9第

2、5章 模具结构和主要零部件设计10 HYPERLINK l _TOC_250004 模架的选择10 HYPERLINK l _TOC_250003 冲孔凸模的设计10 HYPERLINK l _TOC_250002 凹凸模的设计 HYPERLINK l _TOC_250001 翻边凹模的设计其他部件的设计12第六章 装配图装配126.1 装配图13 HYPERLINK l _TOC_250000 参考文献14总结第一章概论引言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，模具成形已成为当代工业生产的重要手段。冲压模地位及我国冲压技术冲压模相关介绍冷冲压:是在常温下利用冲

3、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、尺寸和性能的零件的加工方法。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（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，其结构紧凑，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，可充分利用短料和边角余料；适合大批量生产，生产率高，所以得到广泛应用，但模具结构复杂，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

4、密集型产品。冲压件的质冲孔翻边模具设计度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。冲模在现代工业生产中的地位50%电机电器、仪器仪表等机电产品中占60%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、电风扇等轻工产品中占85%以上。在各种类型的汽车中，平均一个车型需要冲压模具2000套，其中大中型覆盖件模具300套。第二章冲压件的工艺分析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IT1

5、2-IT13。3 / 14冲孔翻边模具设计冲孔翻边模具设计 PAGE PAGE 8 / 14由以上分析可知，该零件可以用普通冲裁的加工方法制得。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；二是要根据允许的极限翻孔系数，校核一次翻孔可能达到的翻孔高度。平板毛坯翻孔预制孔直径d 0 可以近似地安弯曲展开计算D -d10 (r t ) h222将10D D 2r t 及h=H-r-t代人上式并整理后可得预孔直径d 为将100d =D-2（H-0.43r-0.72t）=25.5-2X(9-0.43X5-0.72X1.5)=12.46mm00一次翻孔的极限高度，可

6、以根据极限翻孔系数及预制孔直径d 推导求得。0DdDdH 0 0.43r 01.72t -0 0.43r 0.72t即22Dd0 K式 中 DDH) 0.43r 0.72t所以最大翻边高度max2min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)dK根据相对厚度0 8.30 查表可得极限翻边系数tmin=0.50max 25.5(1-0.50)0.4350.721.58.97mm 2因为工件翻边高度HH 冲压方案的确定初步确定加工方案根据工件形状，初步确定采用落料、冲孔和翻边等工序，现确定以下方案：方案一：一套冲孔、翻边复合模 方案三：一套冲孔、翻边

7、连续模冲压工艺的制定单工序模、连续模和复合模的相互比较见表 2-2表 2-1 单工序模、连续模和复合模的性能比较项目单工序模连续模复合模尺寸精度精度较高可达 IT1310可达 IT98 级级工作情况工件形状易加工简单件可加工复杂零件，如宽度极形状与尺寸要受模具结构与强度的限制小的异形件、特殊形件孔与外形的较高较差较高位置精度工件平整性推板上落较差，易弯曲推板上落料，平整料，平整工件尺寸一般不受限宜较小零件可加工较大零件制工件料厚一般不受限0.66mm0.053mm制操作性能方便方便不方便，要手动进行卸料工艺性能安全性比较安全比较安全不太安全生产率低，压力机高，压力机一较高，压力机一次行程内能完

8、一次行程只次行程内可完成两道以上工序能完成一道成多道工序工序，但在多工位压力机使用多副模具时，生产率高条料宽度要求不严格要求严格要求不严格模具制造结构简单，制造周期短结构复杂，制造和调整难度结构复杂，制造难度大大总的看来：具制造难度大。益都降低；但模具制造周期短。方案三：生产效率较高，完成冲孔的连续模生产效率较高，和方案二一样，由于第二道翻边单工序的存在，降低了生产效率不说，精度也难保证。因此综合考虑采用方案一，再来确定采用正装复合模还是采用倒装复合模。正装复合模和倒装复合模的比较见下表2-3序号序号正装倒装1对于薄冲件能达到平整要求适用于较硬且厚度较大的材料但不能达到平整要求2操作不方便，不

9、安全，孔的废料由打棒 操作方便，能装自动拔料装置，能提高打出生产效率又能保证安全生产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 废料在凸凹模孔内积聚，凸凹模要求有于凸凹模减少最小壁厚4装凹模的面积较大，有利于复杂制件拼 如凸凹模较大，可直接将凸凹模固定在快结构底座上省去固定板表 2-2 正装复合模和倒装复合模的比较从表2-2中可以看出：正装对于薄冲件能达到平整要求，且废料不会在凸凹模孔内积聚，有利于凸凹模减少最小壁厚但是不能冲裁较硬的或厚度大于的板料。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，即模具结构为冲孔、翻边倒装复合模。第三章 冲裁力及压力中心计算冲

10、裁力的计算冲孔力的计算冲孔力公式 F冲KLtb式中L冲裁件周长t材料厚度（mm） 材料的抗剪强度（MPa）查表知 =260MPabbK系数，常取 K=1.3则F冲=1.3 20.961.5260MPa 33367.933.37KN推件力的计算F推 =nKF冲式中K推K推=0.05 n则F=30.0533.37KN 翻边力的计算F翻 ）t0s式中 材料的屈服强度，查表得 =200MPassD翻边直径（mm）,D=24mmd 毛坯预制孔直径， d0=20.96mm则F翻=1.13.14(24-20.96)1.5200MPa 3.15KN总的冲裁力F=F 冲+F推+F翻=33.37+5.01+3.1

11、5KN=41.53KN计算压力中心具。从制件的形状可以看出，该制件是回转体结构，形状对称，故模具压力中心就在圆心部位，即无须再来计算了。冲压设备的确定选择压力机。压（1.61.8）FF压（1.61.8）F66.4574.75KN100KN公称压力：100KN滑块行程：55mm滑块行程次数：145最大闭合高度：180mm最大装模高度：145mm模柄孔尺寸： 30mm 55mm第四章 主要工作部分尺寸计算冲孔刃口计算查表冲裁模初始双面间隙Z 取查表冲裁模初始双面间隙Z 取Zmin=0.132mZmax=0.240m对零件图中未注公差的尺寸，冲压件一般保证精度 IT14，因制件形状简单且对称，在这里

12、保证精度 IT13。查互换性与测量技术基础表3-6简单形状冲裁时12.460.14 mm的极限偏差0 0.14mm，磨损因数查表得 x=0.75。冲孔翻边模具设计冲孔凸凹模的制造公差由表差得：凸=0.020mm 凹=0.025mm凸+ 凹=0.045mmZ-Z=0.108mmmaxmin则凸模刃口尺寸d凸 x) 0 12.570 mm0min- 凸-0.020dZ x ) 0.025凹凸min 0 minmin 00翻边工作刃口尺寸计算5-1，图 5-1 翻边间隙Z/2=1.3mm. 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： 24 0.24 mm0查表磨损系数取 X=0.5则 d

13、=（d+X）0凸(1/4)=(24+0.5*0.28)00.07=24.140mm0.07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确定翻边凹模的人口尺寸D =（d凹+2*Z/2）(1/ 4)09 / 14冲孔翻边模具设计=（24.14+2*1.3）0.070=26.740.07mm0第五章 主要零部件及模具结构设计模架的选择322.4-30（GB/T2851.3-1990）根据凹模周界尺寸选择选择模架 160X160mm名称尺寸上模板160160mm40mm下模板导柱28mm150mm 导套28mm100mm 40mm凸缘模柄32mm59mm材料HT200 HT200 2

14、020Q235热处理5862HRC5862HRC冲孔凸模的设计凸模长度的计算公式L h h12h h3式 中 h1h2凸模固定板厚度固定卸料板厚度h 3导料板厚度h增加长度所以 L=15+0+0+38mm=53mm3mmT8A具体的凸模设计如下：10 / 14冲孔翻边模具设计凹凸模的设计高度和预留高度决定。所以凸凹模高度 h=12mm+40mm+14mm+4mm=70mm3mmT8A3.8mm所以此凸凹模可以满足要求具体的凸凹模结构设计如图：11 / 14冲孔翻边模具设计翻边凹模的设计3mmT8A具体结构设计如下图：5.3 其他部件的设计名称尺寸材料热处理压边圈高度 34mm45-上模垫板高度 24Q235-导板105mm40mmQ235淬火带肩推板-Q235淬火推杆13mm45淬火（43-48HRC）翻边凹模固定板高度 18mmQ275-凸模固定板高度 15mmQ275-凹模固定板高度 12