法蘭—落料沖孔翻邊復(fù)合模

1、本科課程設(shè)計(jì)墊片沖模設(shè)計(jì)于興華燕 山 大 學(xué)2012年1月 本科課程設(shè)計(jì)法蘭沖模設(shè)計(jì)學(xué) 院： 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè)： 鍛壓2班 學(xué)生 姓名： 于興華 學(xué) 號(hào)：080101020050 指導(dǎo) 教師： 張濤 胡金華 答辯 日期： 2012.1.10 目 錄任務(wù)書3第1章 沖壓件的工藝分析41.1 沖裁工藝性41.2 翻邊工藝性41.3 判斷能否一次性翻邊成功5第2章 確定工藝方案52.1 初步確定加工方案62.2 沖壓方案的制定6第3章 排樣及材料利用率的計(jì)算83.1計(jì)算預(yù)沖孔的大小83.2 確定排樣方式93.3 計(jì)算材料利用率10第4章 沖壓設(shè)備的確定124.1 沖裁力的計(jì)算124.2 計(jì)算壓力

2、中心144.3 沖壓設(shè)備的確定14第5章 模具主要工作部分尺寸的確定145.1 落料刃口尺寸145.2沖孔刃口尺寸155.3 翻邊刃口尺寸16第6章 模具結(jié)構(gòu)和主要零部件設(shè)計(jì)176.1 模架的選擇176.2主要零部件設(shè)計(jì)186.3 沖壓模具裝配圖19參考文獻(xiàn)21致謝22第1章 沖壓件的工藝分析該法蘭為落沖孔翻邊件，材料為08F鋼，材料厚度1mm，生產(chǎn)批量為大批量。工藝性分析內(nèi)容如下：圖111.1 沖裁工藝性 08F鋼為普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有較好的沖裁成形性能，和良好的塑形成型能力。由零件簡(jiǎn)圖2-1可見(jiàn)，該工件的加工涉及到落料、沖孔、翻邊或拉深等工序成形。該零件的外徑為90mm,屬于小制件，形狀簡(jiǎn)

3、單且對(duì)稱，適于沖裁加工。查冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造表2.3沖壓件內(nèi)、外形所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，因制件形狀簡(jiǎn)單、對(duì)稱，沖裁件內(nèi)外形所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度為IT12-IT13。 90-0.5+0.5 2.250+1 5-0.5+1 由以上分析可知，該零件可以用普通沖裁的加工方法制得。1.2 翻邊工藝性1.翻邊工件邊緣與平面的圓角半徑r=(23)t2.翻邊的高度h=51.5r=1.53.翻邊的相對(duì)厚度d/t=9.38(1.72),所以翻邊后有良好的圓筒壁4.沖孔毛刺面與翻邊方向相反，翻邊后工件質(zhì)量沒(méi)大影響。5.查中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典第3卷，第35頁(yè)，K.W.I擴(kuò)孔實(shí)驗(yàn)，預(yù)加工孔9.38可擴(kuò)孔到35左右，而制件為1

4、8，即滿足翻邊性能。 總體看來(lái)：該制件均滿足沖裁工藝性和翻邊工藝性，適于沖裁加工。1.3判斷能否一次性翻邊成功由預(yù)沖孔公式可以得到翻邊高度H的表達(dá)式：H=D-d2+0.43r+0.72t (2-1)或H=D2(1-dD)+0.43r+0.72t =D2(1-K) +0.43r+0.72t若將Kmin帶入上式，則可得到許可的最大翻邊高度HmaxHmax=D2（1-Kmin）+0.43r+0.72t 其中 D翻邊后的中經(jīng)(mm) Kmin極限翻邊系數(shù) r翻邊圓角半徑(mm) t材料厚度(mm)查冷沖模設(shè)計(jì)，表7-1低碳鋼圓孔極限翻邊系數(shù) 這里凸模采用圓柱形平底型式 孔的加工方式為沖孔 因相對(duì)厚度d

5、/t=9.38 得Kmin= 0.55 于是Hmax=282（1-0.55）+0.432+0.721 =5.53(mm)因工件高度H Zmax Zmin因此在這里采用單配方法加工。對(duì)于落料，先做凹模，并以它作為基準(zhǔn)配做凸模查互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)表2-4查出其極限偏差為： 90-0.150.15mm查冷沖模設(shè)計(jì)表3-5磨損系數(shù) 取X=0.5 D凹=（D-X）00.024 (5-1)= (90-0.50.8）00.024mm =89.960+0.024mm落料凸模的尺寸按凹模尺寸配制，其雙面間隙為0.100.14mm 5.2沖孔刃口尺寸沖孔部分：凹=+0.02mm 凸=-0.02mm |凹|+|凸

6、|=0.02+0.02mm =0.04mm|凹|+|凸|= Zmax Zmin對(duì)于采用分別加工時(shí)，應(yīng)保證下述關(guān)系：|凹|+|凸|Zmax Zmin (5-2)但對(duì)于形狀復(fù)雜或料薄的工件，為了保證凸、凹模間一定的隙值，必須采用配合加工。因此在這里采用還是采用單配方法加工對(duì)于沖孔，先做凸模，并以它作為基準(zhǔn)配做凹模查互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)表2-4查出其極限偏差為：9.38-0.4+0.4mm 查冷沖模設(shè)計(jì)表3-5磨損系數(shù) 取X=0.5則 d凸=（d+X）-0.0680 (5-3) = (9.38+0.50.8)-0.0680 =9.78-0.0680 mm沖孔凹模的尺寸按凸模尺寸配制，其雙面間隙為0.

7、100.14mm5.3翻邊工作刃口尺寸5.3.1翻邊間隙 如圖5-1，由于在翻邊過(guò)程中，材料沿切向伸長(zhǎng)，因此其端面的材料變薄非常嚴(yán)重，根據(jù)材料的統(tǒng)一變形情況，翻邊凹模與翻邊凸模之間的間隙應(yīng)小于原來(lái)的材料厚度。 圖5-1 翻邊間隙查冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造，表5-5平板毛坯翻邊時(shí)凸凹模之間的間隙得Z/2=0.85mm5.3.2翻邊刃口尺寸1. 翻邊凸模的刃口尺寸計(jì)算查互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)表2-4查出其極限偏差為：150+0.33mm查冷沖模設(shè)計(jì)表3-5磨損系數(shù) 取X=0.5則 d凸=（d+X）-（14）0 (5-4)=(15+0.50.33)-(14)0.330 =15.165-0.082502.翻

8、邊凹模的刃口尺寸計(jì)算根據(jù)翻邊間隙和翻邊凸模的刃口尺寸來(lái)確定翻邊凹模的刃口尺寸D凹=（d凸+22Z）0+（14） (5-5) =（15.165+20.85）0+140.33 =16.8680+0.0825mm 第6章 主要零部件及模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)6.1模架的選擇查中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典第3卷，表22.4-30后側(cè)導(dǎo)柱模架（GB/T2851.3-1990）根據(jù)凹模周界尺寸選擇選擇模架160mm160mm名稱尺寸材料熱處理上模板下模板導(dǎo)柱導(dǎo)套凸緣模柄160mm160mm40mm160mm160mm50mm28mm150mm28mm90mm38mm32mm59mmHT200HT2002020Q235滲碳586

9、2HRC滲碳5862HRC6.2、其他模具零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6.2.1落料凹模（圖51）： 內(nèi)外尺寸和厚度已定； 需要六個(gè)螺紋孔與上模座固定；有兩個(gè)與下模板同時(shí)配做的銷釘孔；圖62 沖孔凸模圖61 落料凹模 6.2.2沖孔凸模（圖52）： 設(shè)計(jì)內(nèi)外形尺寸（工作部分尺寸已定）； 標(biāo)注尺寸、精度、形位公差和粗糙度；6.2.3彈性卸料板（圖53）： 內(nèi)形與凸凹模間隙配合，外觀視橡皮的數(shù)量大小而定； 需要有六個(gè)螺紋孔與卸料螺釘配合； 加工出定位擋料釘孔；圖63 彈性卸料板6.3.4其他零件 查國(guó)標(biāo)進(jìn)行具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，內(nèi)容從略。6.3沖壓模具的裝配圖由以上設(shè)計(jì)計(jì)算，并繪圖設(shè)計(jì)，該外殼零件的落料沖孔倒裝式復(fù)合模裝配圖如下：參考文獻(xiàn)1 王秀鳳、萬(wàn)良輝沖壓模具設(shè)計(jì)與制造北京航空航天大學(xué)出版社2 楊占堯沖壓模具圖冊(cè)高等教育出版社3 肖景容沖壓工藝學(xué)機(jī)械工業(yè)出版社4 梁炳文冷沖壓工藝手冊(cè)北京航空航天大學(xué)出版社5 王孝培沖壓設(shè)計(jì)資料致謝本次課程設(shè)計(jì)是在胡金華老師和張濤老師的悉心指導(dǎo)和幫助下完成的。在課程設(shè)計(jì)的選題、資料的搜集以及整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，處處凝聚著兩位老師的智慧和心血。兩位老師的治學(xué)態(tài)度、精益求精的工作作風(fēng)，時(shí)刻激勵(lì)和影響著我。使我在短期內(nèi)不僅學(xué)識(shí)水平有了較大提高，而且更重要的是從老師那里學(xué)到了從事研究工作的方法和態(tài)度，這必將使我受