247 內(nèi)外緣翻邊模具設計,外緣,模具設計 內(nèi)外緣翻邊模具設計,姓 名： 吳俊峰 學 號： 20050449 年 級： 機制052 指導教師： 胡淑芬,1、零件圖,2、沖壓工藝分析,2.1 結(jié)構(gòu)材料分析 根據(jù)所提供的產(chǎn)品圖樣可知，圖示結(jié)構(gòu)中需要對零件的內(nèi)外緣進行翻邊加工，沖壓時用初始擋料銷和固定擋料銷定位。 零件尺寸不大，結(jié)構(gòu)簡單，所以模具屬于小型的單工序落料模，為降低生產(chǎn)成本，使用手工送料的方式。 本設計為冷沖壓模具，材料選擇市場上價格不高且較為常用的冷作模具鋼：08鋼（GB/T699-1988）。08鋼是一種應用廣泛的冷作模具鋼，為極軟的碳素鋼，強度、硬度很低，而韌性和塑性極高，具有良好的深沖、拉延、彎曲和鐓粗等冷加工性能、焊接性能。但存在時效敏感性，淬硬性及淬透性極低。大多軋制成高精度的薄板或冷軋鋼帶用以制造易加工成形，強度低的深沖壓或深拉延的覆蓋零件和焊接構(gòu)件,2、沖壓工藝分析,2.2 基本模具分析 由圖樣及相關說明可知，該模具屬于精度要求不高，沖擊負荷較低，要求批量生產(chǎn)的單工序落料模，其由手動進料即可。則有四種結(jié)構(gòu)形式可選擇： 有導向固定卸料式落料模、彈壓式落料模、順裝上出件落料模和倒裝式落料模。由于條料需要間隔反轉(zhuǎn)，考慮到生產(chǎn)成本的控制，本設計選擇彈壓式落料模。,3.翻邊工藝及計算,（一）內(nèi)孔的翻邊 （1.）圓孔翻邊得工藝性（圖2-2）要求如下： 翻邊高度 h〉1.5r 圓角半徑 r1+1.5t 凸緣寬度 B》h 并且翻邊方向與沖孔的方向相反時，翻邊不易破裂。 （2）翻邊系數(shù) 在圓孔翻邊時，變形程度決定于毛坯預制孔直徑與翻 邊直徑之比，即翻邊系數(shù)K K=d/D 。,3.翻邊工藝及計算,當一次翻邊能達到一定的翻邊高度時，各種材料允許的翻邊系數(shù)為一次翻邊系數(shù)，見表2-1，表2-2。 表2-1 低碳鋼的極限翻邊系數(shù)K _,3.翻邊工藝及計算,第二次以后圓孔翻邊工序的翻邊系數(shù),=（1.15~1.2）K （2-1） 式中K為表2-1中查出的翻邊系數(shù)。,3.翻邊工藝及計算,3.翻邊工藝及計算,3.翻邊工藝及計算,3.翻邊工藝及計算,3.翻邊工藝及計算,3.翻邊工藝及計算,4）翻邊凸凹模形狀，尺寸：由零件圖分析可知翻邊的內(nèi)孔為10mm以下，因此對于內(nèi)孔的翻邊應選用帶有定位銷，豎直直徑為10mm以下的翻邊凸模。如圖2-4所示,3.翻邊工藝及計算,3.翻邊工藝及計算,3.翻邊工藝及計算,（二）外緣翻邊,3.翻邊工藝及計算,3.翻邊工藝及計算,2.3.1.2選定定位元件 為了保證模具正常工作和沖出合格沖裁件，必須保證坯料或工序件對模具的工作刃口處于正確的相對位置，即必須定位。 條料橫向定位裝置和縱向定位原件均使用固定擋料銷：(其中橫向) 固定擋料銷： 本設計中，在送料方向的垂直方向上需用上兩個初始擋料銷對首次沖裁時定位用，其結(jié)構(gòu)與縱向的固定擋料銷一樣，采用圓柱頭式擋料銷（GB2688.11-81）。其結(jié)構(gòu)如下：,3.翻邊工藝及計算,3.翻邊工藝及計算,墊板主要用于直接承受和擴散凸（凹）模傳來的壓力，防止模座承受過大壓力而出現(xiàn)凹坑，影響模具正常工作。墊板厚度一般取6~12mm，外形尺寸按固定板形狀決定。常用材料為45鋼、T7A。 固定板、墊板的基本結(jié)構(gòu)、尺寸可按GB2858.1-81 ~ GB2858.6，GB2859.~GB2859.6選取。尺寸選擇如下：,3.翻邊工藝及計算,模架種類及規(guī)格的確定,模架由上下模座、導柱、導套等組成。 模架是模具的主體結(jié)構(gòu)，模具的全部零件都固定在它上面，并承受沖壓過程中的全部載荷。模具的上、下模之間靠模架的導向裝置來保持其精確位置，以引導凸模的運動，保證沖裁過程中間隙均勻。 模架的種類很多，模架允許的凹模周界長（L）、寬（B）、直徑（D）及最大最小閉合高度等基本尺寸均有國標（滑動導向模架：GB2851.1 ~ GB2851.7），本設計根據(jù)設計要求與成本的估計選擇后側(cè)導柱模架（GB2851.3-81）各尺寸查國標如,模架種類及規(guī)格的確定,模架種類及規(guī)格的確定,凹模周界L =200 /mm、B = 200/mm、厚度H = 45/mm的后側(cè)導柱上模座： 上模座200×200×50/mm(GB/T 2855.6) h = 30/mm L1 = 210/mm S = 210/mm A1 = 130/mm A2 = 235/mm R = 45/mm l2 = 80/mm D (H7) = 45+0.025 0 /mm d2 = M14-6H t = 28/mm S2 = 120/mm 材料：HT200 技術條件：按JB/T 8070-1995的規(guī)定,結(jié)論,本設計采用了大量的標準件，目的就是為了降低模具從設計到試制到生產(chǎn)加工的時間成本與物質(zhì)成本，符合現(xiàn)代模具設計生產(chǎn)的高效快速原則。在設計過程中，處處以最大限度降低成本為衡量標準，并同時注重設計與制造的差異性，力求將這種差異性在符合設計要求的情況下減少至幾近消除。 當然，由于設計者水平有限，設計中也存在著一些不盡人意之處，力求在不斷追求中達到完美。,結(jié)束語,歷經(jīng)近一個月的畢業(yè)設計即將結(jié)束，敬請各位老師對我的設計過程作最后檢查。 在這次畢業(yè)設計中通過參考、查閱各種有關模具方面的資料，請教工廠中極具經(jīng)驗的模具設計人員和工人師傅以及各位老師有關模具方面的問題，特別是模具在實際中可能遇到的具體問題，使我在這短暫的時間里，對模具的認識有了一個質(zhì)的飛躍。使我對落料模模具設計的成型方法，成型零件的設計，成型零件的加工工藝，主要工藝參數(shù)的計算，，模具的總體結(jié)構(gòu)設計及零部件的設計等都有了進一步的理解和掌握。模具在當今社會生活中運用得非常廣泛，掌握模具的設計方法對我們以后的工作和發(fā)展有著十分重要的意義。 從陌生到開始接觸，從了解到熟悉，這是每個人學習事物所必經(jīng)的一般過程，我對模具的認識過程亦是如此。經(jīng)過一個月的努力，我相信這次畢業(yè)設計一定能 為四年的大學生涯劃上一個圓滿的句號，為將來的事業(yè)奠定堅實的基礎,致 謝,在這次設計過程中得到了現(xiàn)場設計人員、工人師傅和指導老師胡淑芬等老師以及許多同學的幫助，特別是胡淑芬老師的悉心指導，使我受益匪淺。在此，對關心和指導過我各位老師和幫助過我的同學表示衷心的感謝!, 學校代碼：10410序 號：20050449本 科 畢 業(yè) 設 計題目： 內(nèi)外緣翻邊模具設計 學 院： 工 學 院 姓 名： 吳俊峰 學 號： 20050449 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 年 級： 機制 052 指導教師： 胡淑芬 二 OO 九年 五摘 要 通過對沖裁工件工藝的正確分析，設計了一副一模一腔的翻邊模。本設計詳細地敘述了模具成型零件包括凸模、凹模及其他零件如卸料板、固定板、墊板、導柱、導套等的設計，重要零件的工藝參數(shù)的選擇與計算，并對著重對模具的設計部分作了詳細介紹。關鍵詞 模具設計 翻邊模具 內(nèi)外緣翻邊模具設計1Abstact By blanking of the workpiece to the correct analysis, design a model of a cavity in a row kind of cross-blank die. Design of the detailed description of the mold components, including punch, die and other components such as discharge plate, plate, plate, Pillar I. sets in the design and fabrication process, important parts of the process parameters and options, Blanking agencies and discharge devices and other structural design process, and focuses on the design of the mold gave a detailed briefing.Key words die design cross-nesting blanking Die 內(nèi)外緣翻邊模具設計2目 錄摘 要 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------0目 次 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------2第 1 章 引言 -----------------------------------------------------------------------------------------------------31．1 本課題的意義、目的、研究范圍及要達到的要求 -----------------------------------------31．2 本課題在國內(nèi)外的發(fā)展概況及存在的問題 --------------------------------------------------41．3 本課題的指導思想及應解決的主要問題 -----------------------------------------------------5第 2 章 模具設計程序及步驟 ----------------------------------------------------------------------------------62．1 沖件工藝分析 --------------------------------------------------------------------------------------62.1.1 翻邊工件的形狀、尺寸、精度、斷面質(zhì)量、裝配關系分析 -----------------------62.1.2 模具的結(jié)構(gòu)形式、材料選用 --------------------------------------------------------------72．2 模具工藝計算 --------------------------------------------------------------------------------------72.2.1 計算毛坯尺寸，合理排樣并繪制排樣圖，計算出材料利用率 --------------------72.2.2 翻邊工序的計算 ----------------------------------------------------------------------------141） 核算能否采用一次翻邊達到零件要求的高度 -------------------------------------------14根據(jù)表 2-2 取極限翻邊系數(shù) minK代入式（2-6）中 -----------------------------------------142.2.3 確定壓力機公稱壓力 ----------------------------------------------------------------------152.3.選定定位元件 -----------------------------------------------------------------------------------182.3.1.4 固定板、墊板設計與標準 ----------------------------------------------------------------192.3.1.5 導向零件的種類和標準的確定 ----------------------------------------------------------202.3.1.6 緊固件與模具定位件的標準與確定 ----------------------------------------------------232.3.1.7 模柄與標準 ----------------------------------------------------------------------------------242.3.1 繪制模具總體結(jié)構(gòu)草圖，初步計算并確定模具閉合高度，概算模具外形尺寸 25第 3 章 結(jié)論 -----------------------------------------------------------------------------------------------------26第 4 章 結(jié)束語 --------------------------------------------------------------------------------------------------27致 謝 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------27參考文獻 ----------------------------------------------------------------------------------------------28內(nèi)外緣翻邊模具設計3第 1 章 引言大學四年的本科學習即將結(jié)束，畢業(yè)設計是其中最后一個環(huán)節(jié)，是對以前所學的知識及所掌握的技能的綜合運用和檢驗。隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，采用模具的生產(chǎn)技術得到愈來愈廣泛的應用。在完成大學四年的課程學習和課程、生產(chǎn)實習，我熟練地掌握了機械制圖、機械設計、機械原理等專業(yè)基礎課和專業(yè)課方面的知識，對機械制造、加工的工藝有了一個系統(tǒng)、全面的理解，達到了學習的目的。對于模具設計這個實踐性非常強的設計課題，我們進行了大量的實習。經(jīng)過在深圳市石巖鎮(zhèn)深圳峰盛五金機械有限公司將近三個月的畢業(yè)實習，我對于模具特別是沖壓模具的設計步驟有了一個全新的認識，豐富了各種模具的結(jié)構(gòu)和動作過程方面的知識，而對于模具的制造工藝更是實現(xiàn)了零的突破。在指導老師的協(xié)助下和在工廠師傅的講解下，同時查閱了很多相關資料并親手拆裝了一些典型的模具實體，明確了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。并在圖書館借閱了許多相關手冊和書籍，設計中，將充分利用和查閱各種資料，并與同學進行充分討論，盡最大努力搞好本次畢業(yè)設計。在設計的過程中，將有一定的困難，但有指導老師的悉心指導和自己的努力，相信會完滿的完成畢業(yè)設計任務。由于學生水平有限，而且缺乏經(jīng)驗，設計中不妥之處在所難免，肯請各位老師指正。1．1 本課題的意義、目的、研究范圍及要達到的要求在現(xiàn)代產(chǎn)品生產(chǎn)中，模具由于其加工效率高，互換性好，節(jié)約原材料，所以得到很廣泛的應用。隨著現(xiàn)代化工業(yè)和科學技術的發(fā)展，模具的應用越來越廣泛，其適應性也越來越強。已成為工業(yè)國家制造工藝水平的標志和獨立的基礎工業(yè)體系。另外，采用模具進行成形加工，是少、無切削的主要工裝，在大批、內(nèi)外緣翻邊模具設計4大量加工中，可使材料利用率達 90%或以上。本設計根據(jù)工件的尺寸及相關技術要求，設計一采用后導柱模架式的交叉排樣的單工序落料模，其設計和制造無特殊要求，一律按 GB/T 2851.1～2851.7—1990、GB/T 2852.1～2852.4—1990、JB/T 8085—1990（沖模模架） ，和 JB/T 7643～7653（冷沖模）選用標準模架和標準件，并符合相應的技術要求。沖模零件不允許有裂紋，工作表面不允許有劃痕、機械損傷、銹蝕等表面缺陷。經(jīng)熱處理后的零件硬度應均勻，不允許有軟點和脫碳區(qū)，并清除氧化物等。沖模各零件的材料和熱處理硬度應優(yōu)先按《實用模具設計與制造手冊》中表 22.2-3、表 22.2-4 選用，允許采用性能高于表 22.2-3、表 22.2-4 規(guī)定的其他鋼種。零件圖中普通螺紋的基本尺寸應符合 GB/T 196 的規(guī)定，選用的極限與配合應符合 GB/T 197 的規(guī)定。零件圖上未注明倒角的尺寸，除刃口外所有銳邊均應倒角或倒圓。視零件大小，倒角尺寸為0.5×45o～2×45o，倒圓尺寸為 R0.5～1mm。經(jīng)磁性吸力磨削后的鋼件應退磁。零件上銷釘孔的配合長度一般不應小于銷釘直徑的 1.5 倍。固定板、凹模、墊板、卸料板的形狀和位置公差按 GB/T 1182-1996 等的規(guī)定。固定卸料的導料板應磨成等高。沖模各零件的幾何形狀、尺寸精度、表面粗糙度等應符合設計圖樣要求。零件圖中未注公差尺寸的極限偏差按 GB/T 1804的規(guī)定。零件圖中未注的形狀和位置公差按 B/T 1184-1996 的規(guī)定。成形工作零件的口部圓角及拉伸筋等必須圓滑過渡，符合設計要求并允許在試模時給予修正，以達到?jīng)_壓零件的要求。沖裁模之凸、凹模刃口及側(cè)刃等必須鋒利，不允許有崩刃、缺刃和機械損壞。沖裁模凹模工作孔不允許有倒錐度用鍛壓加工的零件不應有過熱、過燒的內(nèi)部組織和機械加工不能去掉的裂紋、夾層及凹坑。1．2 本課題在國內(nèi)外的發(fā)展概況及存在的問題模具是制造業(yè)的重要工藝基礎。由于在國外，特別是工業(yè)發(fā)達國家，起步早，底子厚，其研發(fā)水平高，生產(chǎn)能力強，處于成熟穩(wěn)定的發(fā)展狀態(tài)。內(nèi)外緣翻邊模具設計5在我國，雖然很早就開始制造模具和使用模具，但長期未形成產(chǎn)業(yè)。直到20 世紀 80 年代后期，中國模具工業(yè)才駛?cè)氚l(fā)展的快車道。近年，我國除了在技術與設備的國外引進外，自主研發(fā)與制造能力也在突飛猛進地發(fā)展，不僅國有模具企業(yè)有了很大發(fā)展，三資企業(yè)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)（個體）模具企業(yè)的發(fā)展也相當迅速。雖然我國模具總量目前已達到相當規(guī)模，模具水平也有很大提高，但設計制造水平總體上落后于德、美、日、法、意等工業(yè)發(fā)達國家許多。在此僅對國內(nèi)模具行業(yè)當前存在的問題和差距作一簡要分析，其主要表現(xiàn)在以下幾個方面：總量供不應求、模具產(chǎn)品水平大大低于國際水平，生產(chǎn)周期卻高于國際水平、開發(fā)能力較差，經(jīng)濟效益欠佳、人才嚴重不足，科研開發(fā)及技術攻關投入太少 工藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低 、專業(yè)化、標準化、商品化程度低，協(xié)作能力差、模具材料及模具相關技術落后。1．3 本課題的指導思想及應解決的主要問題本設計旨在通過分析計算所給待生產(chǎn)工件的各項工藝及要求和數(shù)據(jù)，根據(jù)模具設計生產(chǎn)的工作流程，并按照模具設計的各項標準進行設計及調(diào)整，達到符合工業(yè)生產(chǎn)所需的要求。在設計過程，解決模具設計中材料的選擇、尺寸的計算、標準件的選擇、各裝配零件的配合等各項問題，以期所設計模具能低成本加工及模具成品能加工出符合要求的工件。內(nèi)外緣翻邊模具設計6第 2 章 模具設計程序及步驟2．1 沖件工藝分析2.1.1 翻邊工件的形狀、尺寸、精度、斷面質(zhì)量、裝配關系分析圖 2-1 工件圖（材料 Q235 t=1.0）根據(jù)所提供的產(chǎn)品圖樣可知，圖示結(jié)構(gòu)中需要對零件的內(nèi)外緣進行翻邊加工，首次沖壓時用初始擋料銷和固定擋料銷定位，條料順序送進一條料長度后，需使條料反轉(zhuǎn)后再順序送進，用兩個擋料銷和固定擋料銷定位。條料尺寸不大，結(jié)構(gòu)簡單，所以模具屬于小型的單工序落料模，為降低生產(chǎn)成本，使用手工送料的方式。圖樣中有未注圓角，根據(jù)相關要求，選擇圓角尺寸為 R2mm。沖裁件內(nèi)外形應盡量避免有尖銳清角，為提高模具壽命，建議將所有的 90 度清角改為 R1 的圓角。圖樣中精度及斷面質(zhì)量均沒有特別的要求。零件圖上的所有的尺寸均未標注公差，屬于自由尺寸，即在 IT12—IT18 取公差值,按 IT14 級確定工件尺寸的公差。可查《互換性與測量技術基礎 》公差表，各尺寸公差為：內(nèi)外緣翻邊模具設計71200 -0.30 440 -0.22 450 -0.22 200 -0.22 R60 -0.18斷面質(zhì)量按一般標準處理。根據(jù)生產(chǎn)實踐可知其裝配關系大致為一般的普通落料模形式的改進。2.1.2 模具的結(jié)構(gòu)形式、材料選用由圖樣及相關說明可知，該模具屬于精度要求不高，沖擊負荷較低，要求批量生產(chǎn)的單工序落料模，其由手動進料即可。則有四種結(jié)構(gòu)形式可選擇：有導向固定卸料式落料模、彈壓式落料模、順裝上出件落料模和倒裝式落料模。由于條料需要間隔反轉(zhuǎn)，考慮到生產(chǎn)成本的控制，本設計選擇彈壓式落料模。本設計為冷沖壓模具，材料選擇市場上價格不高且較為常用的冷作模具鋼：08 鋼（GB/T699-1988） 。 08 鋼是一種應用廣泛的冷作模具鋼，為極軟的碳素鋼，強度、硬度很低，而韌性和塑性極高，具有良好的深沖、拉延、彎曲和鐓粗等冷加工性能、焊接性能。但存在時效敏感性，淬硬性及淬透性極低。大多軋制成高精度的薄板或冷軋鋼帶用以制造易加工成形，強度低的深沖壓或深拉延的覆蓋零件和焊接構(gòu)件。2．2 模具工藝計算2.2.1 計算毛坯尺寸，合理排樣并繪制排樣圖，計算出材料利用率由零件圖可知，該零件需要對外緣何內(nèi)孔進行同時的翻邊加工，因此需要對零件的翻邊進行逐一的分析，首先對內(nèi)孔翻邊進行分析。（一）內(nèi)孔的翻邊（1.）圓孔翻邊得工藝性（圖 2-2）要求如下：翻邊高度 h〉1.5r圓角半徑 r 1+1.5t?凸緣寬度 B h內(nèi)外緣翻邊模具設計8并且翻邊方向與沖孔的方向相反時，翻邊不易破裂。（2）翻邊系數(shù) 在圓孔翻邊時，變形程度決定于毛坯預制孔直徑與翻 邊直徑之比，即翻邊系數(shù) K（圖 2-2） 。圖 2-2K=d/D （2-1）當一次翻邊能達到一定的翻邊高度時，各種材料允許的翻邊系數(shù)為一次翻邊系數(shù)，見表 2-1，表 2-2。表 2-1 低碳鋼的極限翻邊系數(shù) K比值 d/t翻邊方法 孔的加工方法100 50 35 20 15 10 8 6.5 5 3 1球形凸模 鉆后去毛刺用沖孔模沖孔0.700.750.600.650.520.570.450.520.400.480.360.450.330.440.310.430.300.420.250.420.20_圓柱形凸模鉆后去毛刺用沖孔模沖0.800.850.700.750.600.650.500.600.450.550.420.520.400.500.370.500.350.480.300.470.25_內(nèi)外緣翻邊模具設計9孔表 2-2 其他一些材料的翻邊系數(shù) 翻 邊 系 數(shù)退火的材料 K minK白鐵皮黃銅 H62，t=0.5~6mm鋁，t=0.5~5mm硬 鋁軟鋼，t=0.25~2mm0.700.680.700.890.720.650.620.640.800.68第二次以后圓孔翻邊工序的翻邊系數(shù) jK=（1.15~1.2）K （2-j1） 式中 K 為表 2-1 中查出的翻邊系數(shù)。（3）翻邊的工藝計算1）尺寸的計算：在翻邊工序之前，須在毛坯上預加工出工藝底孔，其大小應按翻邊直徑和翻邊高度來計算。預制孔直徑：d=D-2(h-0.43r-0.72t) （2-2）翻邊高度：（2-(1)0.43.72(1)0.43.722DdDhrtKrt??????3）式中各符號見圖 2-1。最大翻邊高度：內(nèi)外緣翻邊模具設計10（2-4）maxmin(1)0.43.722DhKrt???當制件要求高度 h> 時，不能一次直接翻邊成形，可采用加熱翻邊，多次翻邊，或拉深后沖底孔再翻邊的方法，如圖 2-3 所示圖 2-3在拉深件底部沖孔翻邊時，應先決定翻邊所能達到的最大高度，然后求出拉深高度，翻邊高度（圖 2-2）（2-5）2(1/)0.57Dhdr???或 （2-6 ）maxminK預制孔直徑 d 為(2-7)21.4Drh???或 （2-8）minK拉深高度（2-12hrt???9）2）孔翻邊次數(shù)的確定：如果制件翻邊高度很大，計算所得的翻邊系數(shù)小于表 2-1，表 2-2 中所列數(shù)值時，需多次翻邊。內(nèi)外緣翻邊模具設計11計算方法：（2-10）lg1(.2)nKn???式中 n-------- 翻邊次數(shù)；K------- 翻邊系數(shù)按表 2-1，表 2-2 選取----- 多次翻邊系數(shù)，一般取 =1.15~1.2K。nKnK3）翻邊力的計算：翻邊力要比拉深力小的多，一般用圓柱形平底凸模進行翻邊時，計算翻邊力的公式為（2-11）1.()sFDdt????式中 -----材料的屈服強度(MPa)s?無預制孔的翻邊力比有預制孔的大 1.33~1.75 倍，凸模形狀和凸，凹模間隙對翻邊力有很大影響，如果用球形凸?；蝈F形凸模翻邊時，所需的力略小于用上式計算的數(shù)值，約降低 20%~30%。4）翻邊凸凹模形狀，尺寸：由零件圖分析可知翻邊的內(nèi)孔為 10mm 以下，因此對于內(nèi)孔的翻邊應選用帶有定位銷，豎直直徑為 10mm 以下的翻邊凸模。如圖 2-4 所示內(nèi)外緣翻邊模具設計12圖 2-45）翻邊凸凹模間隙計算：在平面毛坯上沖孔的翻邊和先拉深后沖孔的翻邊所用的凸，凹模間隙值可按表 2-3 選取。表 2-3 翻邊時凸，凹模間隙值材料厚度 0.3 0.5 0.7 0.8 1.0 1.2 1.5 2.0平毛坯翻邊 0.25 0.45 0.6 0.7 0.85 1.0 1.3 1.7拉深后翻邊 ----- ---- ---- 0.6 0.75 0.9 1.1 1.5當翻邊時內(nèi)孔有尺寸精度要求時，尺寸精度由凸模保證。此時，按下式計算凸，凹模尺寸：（2-0()pPD?????12）（2-0(2)ddpZ??13）式中 、 --------凸、凹模直徑；pDd、 --------凸、凹模公差；?D--------豎孔最小內(nèi)徑；-------豎孔內(nèi)徑公差。?如果對翻邊豎孔的外徑精度要求較高時，凸凹模之間應取最小間隙，以便凹模對直壁外側(cè)產(chǎn)生擠壓作用，從而控制其外形尺寸。（二）外緣翻邊由零件圖可以知道該零件需要對外凸外緣和內(nèi)凹外緣進行翻邊。1． 外凸外緣翻邊外凸外緣翻邊指沿著具有外凸形狀的不封閉外緣翻邊，這種翻邊內(nèi)外緣翻邊模具設計13的變形情況近似于淺拉深。外凸外緣翻邊的變形程度 用下式表示：p?（2-bR??14）式中 b------翻邊的寬度；R----翻邊的外凸緣半徑。外凸外緣翻邊的極限度變形程度見表 2-4表 2-4 外緣翻邊時材料的允許變形程度變形程度 /%p? 變形程度 /%d?金屬和合金的名稱 橡皮成型 模具成型 橡皮成型 模具成型鋁合金L4（M）①L4 硬LF21（M）LF21 硬LF2（M）LF2 硬LY12(M)LY12 硬LY11(M)LY11 硬25523520514614530830825820820663636360.540401240123512309300黃銅H62 軟H62 半硬H68 軟H68 半硬3010351040144514848445165516內(nèi)外緣翻邊模具設計14鋼10201Cr18Ni9 軟1Cr18Ni 硬2Cr18Ni9——————————3822154040——————————10101010102． 內(nèi)凹外緣翻邊內(nèi)凹外緣翻邊指沿著具有內(nèi)凹形狀的外緣，這種翻邊得變化情況近似于圓孔翻邊。內(nèi)凹外緣翻邊的變形程度 用下式表示：d?（2-15）bR??表 2-4 為內(nèi)凹外緣翻邊的極限變形程度。 由零件圖 2-1 可以知道在零件的外緣需要做內(nèi)外緣翻邊，因此可以確定此零件的大致翻邊方法，如圖 2-5圖 2-5內(nèi)外緣翻邊模具設計152.2.2 翻邊工序的計算1） 核算能否采用一次翻邊達到零件要求的高度根據(jù)表 2-2 取極限翻邊系數(shù) 代入式（2-6）中minK平刃口沖裁模的沖裁力 F 一般按下式計算： F = KLtτ b （2-2）在這里為計算簡便，也可按下式估算沖裁力：F≈Lt sb （2-3）影響這些力的因素較多，主要有材料的力學性能、材料的厚度、模具間 隙、凹模洞口的結(jié)構(gòu)、搭邊大小、潤滑情況等，一般常用下列經(jīng)驗公式計算：卸料力Fx = KxF （2-4）推件力FT = nKTF （2-5）其中：查表取碳素結(jié)構(gòu)鋼 Q235 的抗拉強度：s b = 460/MPa（GB 700—1988）卸料力系數(shù)：Kx = 0.05推件力系數(shù)：K T = 0.055同時梗塞在凹模內(nèi)的工件數(shù)：n = h/t = 3/1 = 3沖裁周邊長度（圓角按清角計算）：L = 45+（120-6）×2+（45-20）+p6= 316.85/mm材料厚度：t = 1/mm所以：落料力 F≈316 FT.85×460 = 146/KN內(nèi)外緣翻邊模具設計16卸料力 Fx = KxF = 0.05×146 = 7.3/KN推件力 FT = nKTF = 3×0.055×146 = 24.09/KN2.2.3 確定壓力機公稱壓力壓力機的公稱壓力必須大于或等于沖壓力。計算總沖壓力 FZ，原則上只計算同時發(fā)生的力，并應根據(jù)不同的模具結(jié)構(gòu)分別對待。本設計中模具使用彈性卸料裝置和下出料方式的結(jié)構(gòu)形式，因此沖壓力由沖裁力、卸料力及推件力構(gòu)成，可由下式計算得出：FZ = F + Fx + FT （2-6）所以總沖壓力：FZ = 146+7.3+24.09 =177.4/KN則壓力機的公稱壓力應大于或等于 177.4/KN，由此查詢國家標準（GB/T 14347-1993）選擇公稱壓力為 250kN 的Ⅰ類開式可傾標準工作臺。如圖示：2.2.4 計算壓力中心模具的壓力中心應該通過壓力機滑塊的中心線。對于有模柄沖模來說，須使壓力中心通過模柄的中心線。否則，沖壓時滑塊就會承受偏心載荷，導致滑塊導軌和模具導向部分不正常的磨損，還會使合理間隙得不到保證，從而影響制件質(zhì)量和降低模具壽命甚至損壞模具。在實際生產(chǎn)中，可能出現(xiàn)沖模壓力中心在沖壓過程中發(fā)生變化的情況，或者由于沖件的形狀特殊，從模具結(jié)構(gòu)考慮，不宜于使壓力中心與模柄中心相重合的情況，這時應注意使壓內(nèi)外緣翻邊模具設計17力中心的偏離不致超出所選用壓力機允許的范圍。（圖 2-3）根據(jù)工件圖分析可知，工件圖雖是對稱圖形，但形狀有一定的復雜性，所以，需按沖裁復雜形狀零件的壓力中心時的公式計算，即先選定坐標軸X 和 Y，將組成圖形的輪廓線劃分為若干簡單的線段，求出各線段長度和各線段的重心位置，然后按以下公式計算壓力中心坐標（X 0,Y0）：（2-120.nxxLL??7）（2-120.nyyL?8）沖裁圓弧段時，其壓力中心的位置（圖 2-4）按下式計算： （圖 2-4）內(nèi)外緣翻邊模具設計18（2-bxRl?9）式中 l --------- 弧長；R --------- 半徑；b --------- 弦長。/mm2016.37x???則壓力中心為： 0421.5467.12.5450(25)0x????????/ mm..106.72.4(.)y ????= 0/ mm。2.3.選定定位元件為了保證模具正常工作和沖出合格沖裁件，必須保證坯料或工序件對模具的工作刃口處于正確的相對位置，即必須定位。條料橫向定位裝置和縱向定位原件均使用固定擋料銷：(其中橫向)固定擋料銷：本設計中，在送料方向的垂直方向上需用上兩個初始擋料銷對首次沖裁時定位用，其結(jié)構(gòu)與縱向的固定擋料銷一樣，采用圓柱頭式擋料銷（GB2688.11-81） 。其結(jié)構(gòu)如下：內(nèi)外緣翻邊模具設計19.A 型固定擋料銷（摘自 JB／T 7649.10—1994） （圖 2-8）直徑 d（h11）= 60 -0.075 /mm 的 A 型固定擋料銷：固定擋料銷 A6 JB/T 7649.10d1(m6) = 3 +0.008 +0.002 /mm h = 3/mm L = 8/mm 材料：45，熱處理硬度 43~48HRC技術條件：按 JB/T 7653-1994 的規(guī)定（圖 2-9）2.3.1.4 固定板、墊板設計與標準根據(jù)模具結(jié)構(gòu)分析，本設計只在凸模采用矩形的固定板固定，其平面輪廓尺寸除應保證凸模安裝孔外，應還考慮螺釘和銷孔的位置，厚度一般取為凹模的 60%~80%。固定板孔與凸模采用過渡配合(H7/m6)，壓裝后端面磨平，以保證沖模的垂直度。墊板主要用于直接承受和擴散凸（凹）模傳來的壓力，防止模座承受過大壓力而出現(xiàn)凹坑，影響模具正常工作。墊板厚度一般取 6~12mm，外形尺寸按固定板形狀決定。常用材料為 45 鋼、T7A。內(nèi)外緣翻邊模具設計20固定板、墊板的基本結(jié)構(gòu)、尺寸可按 GB2858.1-81 ~ GB2858.6，GB2859.~GB2859.6 選取。尺寸選擇如下：矩形固定板：矩形固定板（摘自 JB／T 7643.2—1994） （圖 2-10）長度 L = 160/mm、寬度 B = 125/mm、厚度 H = 20/mm、材料為 45 鋼的矩形固定板：固定板 160×125×20 - 45 鋼 JB/T 7643.2材料：45、Q235 - AF技術條件：按 JB/T 7653-1994 的規(guī)定矩形墊板：矩形墊板（摘自 JB／T 7643.3—1994） （圖 2-11）長度 L = 160/mm、寬度 B = 125/mm、厚度 H = 6/mm、材料為 45 鋼的矩內(nèi)外緣翻邊模具設計21形墊板：墊板 160×125×6 - 45 鋼 JB/T 7643.3材料：45、T8 A技術條件：按 JB/T 7653-1994 的規(guī)定2.3.1.5 導向零件的種類和標準的確定模具中導向副的作用是保證上模相對于下模有一精確的位置關系。根據(jù)設計要求及成本考慮，本設計采用在中、小型模具中應用最廣的滑動導向副結(jié)構(gòu)。其布置形式采用操作方便的后側(cè)導柱形式?；瑒訉蚋庇蓪е?、導套組成，如圖 2-9 所示。導套和上模座采用H7/r6 過盈配合，導套孔與導套柱間采用 H6/h5、H7/h6 的間隙配合。為使導套內(nèi)便于貯油并經(jīng)常保持摩擦副潤滑，導套內(nèi)孔開有油槽。導套、導柱均有國家標準，國標中對導套、導柱的尺寸、材料、表面質(zhì)量等都有相應的規(guī)定。具體可查 GB2861.1-1990~GB2861.7-1990。本設計采用 B 型導柱和型導套。導柱導套裝配圖（圖 2-12）具體尺寸如下：內(nèi)外緣翻邊模具設計22B 型導柱（摘自 GB/T 2861.2-1990） （圖 2-13）直徑 d = 32 0 -0.016/mm、公差帶 h6、長度 L = 190/mm、l = 50/mm 的 B型導柱：導柱 B32h6×190×50 GB/T 2861.2d1(r6)= 32+0.050 -0.034/mm技術條件：按 JB/T 8070-1995 的規(guī)定R*由制造廠決定內(nèi)外緣翻邊模具設計23A 型導套（摘自 GB/T 2861.6-1990） （圖 2-14）直徑 d = 32+0.025 0/mm、公差帶 H7、長度 L =105/mm、H = 43/mm 的A 型導套：導套 A32H7×105×43 GB/T 2861.6D(r6)=45/mm b = 3/mm a = 1/mm技術條件：按 JB/T 8070-1995 的規(guī)定R*由制造廠決定為保證使用中的安全性與可靠性，設計與裝配模具時，還應注意下列事項：當模具處于閉合位置時，導柱上端面與上模座的上平面應留 10~15mm的距離；導柱下端面與下模座平面應留 2~5mm 的距離。導套與上模座上平面應留不小于 3mm 的距離，同時上模座開橫槽，以便排氣和出油。2.3.1.6 緊固件與模具定位件的標準與確定模具緊固件主要指螺釘和銷釘。螺釘主要承受拉應力，用來連接零件。常用的有內(nèi)六角螺釘和各種帶槽的柱頭螺釘，螺釘旋進的深度等尺寸參見圖 2-11。本設計除特殊說明外都使用 M6×50 的內(nèi)六角圓柱頭螺釘緊固，采用公稱直徑為 6×50/mm 的圓柱銷定位。內(nèi)外緣翻邊模具設計24螺紋連接擰入深度 （圖 2-15）對于鋼 h = d1 對于鑄鐵 h = 1.5 d1卸料螺栓：卸料螺栓多數(shù)也是圓柱頭和內(nèi)六角兩類，由于彈壓卸料板在裝配后應保持水平，故卸料螺栓長度 L 應控制在一定的公差范圍內(nèi)。本設計采用較為常用的圓柱頭卸料螺栓，具體標準如下：圓柱頭卸料螺栓（摘自 JB/T 7650.5-1994） （圖 2-16）直徑 d = M10/mm、長度 L = 80/mm 的圓柱頭卸料螺栓：圓柱頭卸料螺栓 M10×80 JB/T 7650.5d1 = 12/mm d2 = 18/mm d3 = 6.2/mm l = 10/mm H = 7/mm t = 3.5/mmn = 3/mm C = 2/mm b = 2/mm r ≤ 0.8/mm r1 ≤ 1/mm材料：45，熱處理硬度 35~40HRC技術條件：按 JB/T 3098.3-2000 的規(guī)定銷釘：本設計除特殊說明外，一律選用 6×30 的銷釘定位。配合間隙為m6/h82.3.1.7 模柄與標準本設計采用適用于所有中小型模具的壓入式模柄，它與模座孔采用H7/m6 過渡配合。具體標準如下：內(nèi)外緣翻邊模具設計25A 型壓入式模柄（摘自 JB/T 7646.1-1994） （圖 2-17）直徑 d(js10) = 40+0.050 -0.050/mm、高度 L = 115/mm 的 A 型壓入式模柄：模柄 A40×115 JB/T 7646.1d1(m6) = 42+0.025 +0.009/mm d2 = 50/mm d3 = 11/mm d4(H7) = 6+0.012 0/mmL1 = 45/mm L2 = 6/mm L3 = 4/mm材料：Q235-A F技術條件：按 JB/T 7653-1994 的規(guī)定2.3.1 繪制模具總體結(jié)構(gòu)草圖，初步計算并確定模具閉合高度，概算模具外形尺寸根據(jù)以上的分析，本設計的模具結(jié)構(gòu)草圖如下：內(nèi)外緣翻邊模具設計26模具總體結(jié)構(gòu)草圖 （圖 2-20）后側(cè)導柱模架（摘自 GB／T 2851.3-1990） （圖 2-21）凹模周界 L =200 /mm、B = 200/mm、閉合高度 H = 170—210/mm、Ⅰ級精度的后側(cè)導柱模架：模架 200×200×170—210Ⅰ(GB/T 2851.3)技術條件：按 JB/T 8050-1999 的規(guī)定內(nèi)外緣翻邊模具設計27并確定模具的最小閉合高度為 170/mm，模具外形尺寸約為300×280×254/mm。第 3 章 結(jié)論本設計采用了大量的標準件，目的就是為了降低模具從設計到試制到生產(chǎn)加工的時間成本與物質(zhì)成本，符合現(xiàn)代模具設計生產(chǎn)的高效快速原則。在設計過程中，處處以最大限度降低成本為衡量標準，并同時注重設計與制造的差異性，力求將這種差異性在符合設計要求的情況下減少至幾近消除。當然，由于設計者水平有限，設計中也存在著一些不盡人意之處，力求在不斷追求中達到完美。第 4 章 結(jié)束語歷經(jīng)近一個月的畢業(yè)設計即將結(jié)束，敬請各位老師對我的設計過程作最后檢查。在這次畢業(yè)設計中通過參考、查閱各種有關模具方面的資料，請教工廠中極具經(jīng)驗的模具設計人員和工人師傅以及各位老師有關模具方面的問題，特別是模具在實際中可能遇到的具體問題，使我在這短暫的時間里，對模具的認識有了一個質(zhì)的飛躍。使我對落料模模具設計的成型方法，成型零件的設計，成型零件的加工工藝，主要工藝參數(shù)的計算， ，模具的總體結(jié)構(gòu)設計及零部件的設計等都有了進一步的理解和掌握。模具在當今社會生活中運用得非常廣泛，掌握模具的設計方法對我們以后的工作和發(fā)展有著十分重要的意義。從陌生到開始接觸，從了解到熟悉，這是每個人學習事物所必經(jīng)的一般過程，我對模具的認識過程亦是如此。經(jīng)過一個月的努力，我相信這次畢業(yè)設計一定能為四年的大學生涯劃上一個圓滿的句號，為將來的事業(yè)奠定堅實的基礎。內(nèi)外緣翻邊模具設計28致 謝在這次設計過程中得到了現(xiàn)場設計人員、工人師傅和指導老師胡淑芬等老師以及許多同學的幫助，特別是胡淑芬，曾一凡老師的悉心指導，使我受益匪淺。在此，對關心和指導過我各位老師和幫助過我的同學表示衷心的感謝!內(nèi)外緣翻邊模具設計29參考文獻1 許發(fā)樾實用模具設計與制造手冊.北京：機械工業(yè)出版社，2003.1-121.2 席偉光，楊光，李波.機械設計課程設計.北京：高等教育出版社，2003.3 翁其金，徐新成.沖壓工藝及沖模設計.北京：機械工業(yè)出版社，2005.1-109.4 于永泗，齊民.機械工程材料.第 5 版.大連：大連理工大學出版社，2003.5 Bernier C L．Indexing concepts and methods .New York:Academic Pr,19786 汪愷.機械工業(yè)基礎標準應用手冊.北京：機械工業(yè)出版社，2001.7 劉鴻文.材料力學.第四版.北京：高等教育出版社，2004.8 夏巨諶，李志剛.中國模具設計大典.電子版.北京：中國機械工程學會，2003.9 丁松聚.冷沖模設計.北京：機械工業(yè)出版社，2002.10 王芳.冷沖壓模具設計指導.北京：機械工業(yè)出版社，1998.