端蓋零件沖孔翻遍工藝與模具設(shè)計課程設(shè)計

1、專業(yè)課程設(shè)計端蓋零件沖孔翻遍工藝與模具設(shè)計說明書緒論 沖壓是利用安裝在沖壓設(shè)備（主要是壓力機）上的模具對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑形變形從而獲得所需零件（俗稱沖壓件或沖件）的一種加工方法。沖壓工藝與模具、沖壓設(shè)備和沖壓材料構(gòu)成沖壓加工三要素。沖壓是一種先進的金屬加工方法，在國民經(jīng)濟的加工工業(yè)中占有重要的地位。復(fù)合模具結(jié)構(gòu)緊湊，沖出的制件精度較高，生產(chǎn)效率也高，適合大批量生產(chǎn)，特別是孔與制件外形的相對位置精度容易保證。但模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造較困難。按照落料凹模安裝的位置，復(fù)合?？煞譃檎b與倒裝兩種形式。目錄1 沖壓件的工藝分析2 工藝方案的確定與計算2.1 工藝方案的確定 2.2 翻遍工藝計算

2、 3 主要數(shù)據(jù)計算 3.1 沖裁件的排樣 3.1.1 排樣設(shè)計 3.1.2 材料利用率3.2 工序壓力計算3.2.1 落料力3.2.2 卸料力3.2.3 推件力3.2.4 翻遍力3.3 初選沖壓設(shè)備3.4 壓力中心4 模具類型及機構(gòu)形式的選擇4.1 模具類型4.2 操作與定位方式4.3 卸料與出件方式4.4 模架類型及精度5 模具設(shè)計5.1 模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計5.2 模具零部件設(shè)計參考文獻1 沖壓件的工藝分析材料為q235，板厚1.2mm。形狀簡單，尺寸不大，大批量生產(chǎn)，屬于普通沖壓件。該零件材料為q235，結(jié)構(gòu)簡單，形狀對稱，有落料，翻邊工序，翻邊高度不大，因此其具有良好的沖壓性能，適合沖壓加

3、工。2工藝方案的確定和計算2.1工藝方案的確定采用傳統(tǒng)的工藝方案即落料、翻邊2道工序。所以選取的方案如下：方案一：落料，翻邊采用四套單工序模生產(chǎn)方案二：落料，翻邊直接復(fù)合方案三：級進模具生產(chǎn)綜合考慮，采用方案二。（1）2.2翻邊工藝計算由翻邊凹模入口圓角半徑ra與材料厚度t有關(guān)，當(dāng)t2，ra=(24)t;當(dāng)t2,ra=(12)t.由于制件上對應(yīng)處的圓角為r2.5，因此在翻邊時取ra=3mm。翻邊預(yù)沖孔直徑d=d-2*(h-0.43ra-0.72t) =(34+1.2)-2*(4.5-0.43*3-0.72*1.2) =20mm查沖壓模具簡明設(shè)計手冊表5.14可知式中：極限翻邊系數(shù)kmin=0.

4、68hmax=0.5d（1-kmin）+0.43*ra+0.72t=9.998故可一次翻邊成型。3主要數(shù)據(jù)計算31 沖裁件的排樣3.1.1 排樣設(shè)計查沖壓模具設(shè)計和加工計算速查手冊表1.2，可知搭邊a1=1mm，a=1.2mm確定排樣圖如下圖所示：(2)排樣圖3.1.2材料利用率條料寬b=80.4mm條料的步距為h=79mm沖壓單件材料的利用率按沖壓模具設(shè)計和加工計算速查手冊表1.3計算，即：=100%=75.2%式中na沖裁件面積（包括沖出小孔在內(nèi)）（mm2）； n一個步距內(nèi)的沖件數(shù)目； b條料寬度（mm）； h步距（mm）3.2工序壓力計算3.2.1落料力根據(jù)零件圖，落料件輪廓周長l=*d

5、=3.1478mm=244.9mmf落=ltb =244.92400n=195.9kn (3)式中l(wèi)沖裁輪廓的總長度（mm）； t板料厚度（mm）； b板料的抗拉強度（mpa）。b=360480mpa，取b=400mpa。3.2.2卸料力按沖壓模具設(shè)計和加工計算速查手冊：f卸=k卸f落由沖壓模具設(shè)計和加工計算速查手冊表2-91查得k卸=0.040.05，取k卸=0.045.則卸料力f卸=0.045195.9kn=8.81kn。3.2.3推件力按沖壓模具設(shè)計和加工計算速查手冊：f推=nk推f沖由沖壓模具設(shè)計和加工計算速查手冊表2-91查得k推=0.055，由表3-9，根據(jù)材料厚度取凹模刃口直臂高

6、度h812mm，所以直臂高度取h=8mm，故n=h/t=4.推件力f推1=40.05587.6kn=19.3kn，f推2=40.0525.1kn=5.5kn3.2.4翻邊力翻邊力f翻=1.1*（d-d）*t*s =1.1*3.14（34-20）*2*235 =22.7kn 式中s材料的屈服強度（mpa）； d翻邊直徑（mm）； t材料厚度（mm）； d預(yù)沖孔直徑（mm）。 (4)頂料力一般取翻邊力的10%：f頂=f翻*10%=2.27kn。故復(fù)合模具的總沖壓力f總=f落+f卸+f推+f翻+f頂=235.2kn3.3初選沖壓設(shè)備按模具設(shè)計與制造手冊表26落料沖孔拉深翻邊復(fù)合模選取jh23-25開

7、式壓力機。3.4壓力中心計算壓力中心為該件的幾何中心。4 模具類型及結(jié)構(gòu)形式的選擇4.1 模具類型根據(jù)零件的沖裁工藝方案，采用復(fù)合沖裁模。復(fù)合模的主要結(jié)構(gòu)特點是存在有雙重作用的結(jié)構(gòu)零件凸凹模，凸凹模裝在下模稱為倒裝式復(fù)合模。采用倒裝式復(fù)合模省去了頂出裝置，結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，因此采用倒裝式復(fù)合沖裁模。 (5)4.2 操作與定位方式雖然零件的生產(chǎn)批量較大，但合理安排生產(chǎn)，可用手工送料方式能夠達到批量要求，且能降低模具成本，因此采用手工送料方式。考慮到零件尺寸大小，材料厚度，為了便于操作和保證零件的精度，宜采用導(dǎo)料板導(dǎo)向，固定擋料銷擋料，并與導(dǎo)正銷配合使用以保證送料位置的準確性，進而保證零件精度。

8、為了保證首件沖裁的正確定距，采用始用擋料銷，采用使用擋料銷的目的是為了提高材料利用率。4.3 卸料與出件方式采用彈性卸料的方式卸料，彈性卸料裝配依靠橡皮的彈力來卸料，卸料力不大，但沖壓時可兼起壓料作用，可以保證沖裁件表面的平面度。為了方便操作，提高零件生產(chǎn)率，沖件和廢料采用由凸模直接從凹模洞口推下的下出件方式。4.4 模架類型及精度考慮到送料與操作的方便性，模架采用后側(cè)式導(dǎo)柱的模架，用導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向。由于零件精度要求不是很高，但沖裁間隙較小，因此采用i級模架精度。(6) 5模具設(shè)計5.1模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計落料、翻邊復(fù)合模(7)5.2模具零部件設(shè)計1）落料刃口尺寸計算 對于孔的凹凸模的制造公差由沖壓

9、模具設(shè)計和加工計算速查手冊表310查得凸=-0.03mm，凹=+0.04mm 根據(jù)沖壓模具設(shè)計和加工計算速查手冊表312查得，沖裁模刃口雙面間隙zmax=0.36mm，zmin=0.25mm經(jīng)檢驗滿足：凸+凹zmax- zmin所以da= dt=式中da落料凹模的基本尺寸； dt落料凸模的基本尺寸； 工件制造公差，落料件外徑公差=0.87； 磨損系數(shù)，由模具設(shè)計與制造表36查得x=0.5.2）沖孔刃口尺寸計算 a翻邊預(yù)沖孔 對于孔的凹凸模的制造公差由沖壓模具設(shè)計和加工計算速查手冊表310查得 凸=-0.02mm，凹=+0.03mm(8) 根據(jù)沖壓模具設(shè)計和加工計算速查手冊表312查得，沖裁模刃

10、口雙面間隙zmax=0.36mm，zmin=0.25mm經(jīng)檢驗滿足：凸+凹zmax- zmin所以dt= mm da= mm式中dt沖孔凸模的基本尺寸； da沖孔凹模的基本尺寸； 工件制造公差，落料件外徑公差=0.62； 磨損系數(shù)，由模具設(shè)計與制造表36查得x=0.5.3)落料凹模設(shè)計 凹模高度：沖裁輪廓長度大于50，則h=kb=0.40*78=31.2mm, 凹模壁厚：c=（1.52）h，取c=50mm 凹模直徑：d凹=200mm由以上算得凹模輪廓尺寸d*h=20041.2 凹模材料的選用：cr12mov材料。(9)落料凹模(10)4）落料翻邊凸凹模設(shè)計落料拉深凸凹模 凸凹模輪廓尺寸d*h=

11、97.856.25）彈性元件設(shè)計a計算彈簧的預(yù)壓力py py=pz/n=14.12/6kn=2.35kn 式中py彈簧的預(yù)壓力，kn； pz彈簧承擔(dān)的工藝力，如卸料力，或推件力等，kn。f卸=14.12kn； n彈簧個數(shù)，一般用26個，取n=6.b. 選彈簧 確定彈簧最大工作極限負荷p2py查沖壓模具設(shè)計和加工計算速查手冊表436 選擇彈簧30480；(11)c.計算彈簧的總壓縮量hc（mm） 式中彈簧預(yù)壓縮量，；彈簧的預(yù)壓力；彈簧的工作行程；凸模總修邊模量，一般?。粡椈墒茏畲蠊ぷ髫摵傻膲嚎s量。由；則有；校核總壓縮量，所以彈簧可用。6)其他零件設(shè)計a.模柄 模柄：可查得模柄型號為5070，選用凸緣式。b.凸模固定板凸模固定板：16020.墊板 墊板:根據(jù)gb2865.2-81選取規(guī)格為16010.d.卸料板 螺釘規(guī)格的選用：根據(jù)標(biāo)準gb699選取材料為45鋼。熱處理硬度值為hr3540. 其查沖壓模具設(shè)計和加工計算速查手冊表1531，取h=10mm；(12)e.模架 選擇模架：后側(cè)導(dǎo)柱模架 閉合高度：197.4mm 上模座：20020045 下模座：2002