冲压模具翻遍整形模毕业设计说明书(共26页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上汽车门柱连接件翻边整形模具设计摘要本说明书在所要加工零件的基础上,经过仔细的论证和计算,完成了本次毕业设计题目的相关内容。由于此次加工零件的加工工艺复杂,所以不能用一套模具来完成零件的加工,要单独设计两套模具,一套落料冲孔模、一套翻边成型模。由于模具尺寸较大且不对称,模具的模座和冲头等不是标准件,要另行设计。在模具设计过程中,主要进行了上下模座的设计,上下垫板的设计,落料和冲孔部分的设计,刃口尺寸的设计及计算,翻边部分的设计及计算,冲裁力的计算,翻边力的计算,压力机的选择,相关标准件的选择,考虑加工的工艺性等。因被加工的零件窄且长,成形、翻边时不易定位,可能使翻边高度
2、不均匀,在模具设计完成后根据实际加工情况,重新调整板料的尺寸和外形才可以正常加工。在模具设计过程中,运用CAD技术进行模具结构设计和零件图纸的绘制。考虑模具整体制造难度较大且整体重量较大,整副模具将增加制造和安装的难度,经过经验及相关计算,可以使用组合分体模具完成该模具的全部制造。关键字:模具、落料冲孔、翻边成型、标准件。专心-专注-专业Automotive Connectors post mold design plastic flangeAbstractThis instruction booklet in must process the components in the founda
3、tion, after careful proof and computation, has completed this graduation project topic related content. Because this processing components craft is complex, so we can not use a die to complete the processing of this parts, must alone design two sets of dies, a cutting punched hole die, a upsiding do
4、wn edges die. Because the mold size is big also is asymmetrical, the die base and punch is not a standard hardware, must separate design. In die design process, mainly process project on the punch set, die set, punch pad, die pad, pierce, forming , tool point design and size calculation, upsiding do
5、wn edgesof the design and calculation, stamping power calculation, upsiding down edges power calculation, hydraulic machine select, Related standards of standard parts atc. Because the components processes is been narrow also is long, bending and upsiding down edges not positioning, In die design ba
6、sed on the actual completion of the processing, readjusts the sheet size and the contour only then may process normally. In die design process, exertion CAD structural design and layout for the parts drawings. Consider a molding tool a whole manufacturing a difficulty bigger and whole weight to comp
7、are greatly, the whole molding tool difficulty of increment manufacturing and fixing, through experience and the related calculation, can use a discrete molding tool of combination to complete all manufacturings of this mold tool.Keyword:die, punched hole, upsiding down edges, standard parts目录引 言模具是
8、用以限定生产对象的形状和尺寸的装置。它在工业生产中有着举足轻重的作用,在“十五”规划中,模具被认为是“工业生产的基础工艺装备”,国民经济的五大支柱产业机械、电子、汽车、石化、建筑都要求模具工业发展与之相适应。中国成模具制造大国当今世界正进行着新一轮的产业调整,一些模具制造逐渐向发展中国家转移,中国正成为世界模具大国。结合本专业,将本次毕业设计的内容定为一个冲压成形零件的设计。在设计过程中,为了保证零件的精度,形状,以及降低模具的复杂程度,我们将此零件的制作分成两个过程,分别为落料拉深冲孔和翻边整形。由于零件采用1mm镀锌钢材料且结构较为复杂,在拉深,冲裁过程中毛坯易产生变形,所以作为成形工艺的
9、翻遍整形是必不可少的工序。翻边是将制件的边缘翻成竖直或呈一定角度的直边,是冲压工艺中的成形工序之一。翻边用于制出便于装配的部位,或者制出提高制品刚度的特定形状,在大型钣金成型时,也可作为防破裂或防折皱的手段。按其工艺特点翻边可分为孔翻边,外缘翻边和变薄翻边等。按变形性质可分为伸长类翻边、压缩类翻边以及属于体积成形的变薄翻边等。伸长类翻边的特点是:变形区材料受拉应力、切向伸长、厚度变薄、易发生破裂,如圆孔翻边和外缘翻边中的内曲翻边等。压缩类翻边的特点是:变形区材料切向受压应力、产生压缩变形、厚度增厚,易起皱,如外缘翻边中的外曲翻边。整形是对立体制件进行形状和尺寸的修正。整形主要用来获得形状和尺寸
10、精度要求高的立体制件。修正弯曲件的回弹、拉深件筒壁的锥形、冲压件的尺寸误差或圆角过大等。由于制件的几何形状、精度及整形内容不同,整形所用的方法和整形过程中的应力应变状态也有所不同。模具将在工业生产中占据越来越重的地位,本次设计会加深我们对模具的了解,也必将为我们更好的适应将来的设计工作起到非常重要的作用。第1章 设计任务书设计题目:汽车门柱连接件翻边整形模具设计课题来源:工厂课题依据:毕业设计课题来自企业生产的某型汽车门板立柱连接件,为了安装连接刚度和强度等功能要求,采用金属板材冲压成型,零件的结构形状比较复杂,小孔尺寸及其中心距精度要求较高,成型工艺涉及冲裁、拉伸、翻边和整形等工序。设计依据
11、:实物零件图1第2章 确定工艺方案确定方案就是确定冲压件的工艺路线,主要包括冲压工序数,工序的组合和顺序等。确定合理的冲裁工艺方案应对不同的工艺分析进行全免的分析与研究,比其综合的经济技术效果,选择一个合理的冲压工艺方案。本零件的成形设计落料、拉深、冲孔、翻边整形四个工序,大体有三中工艺方案供选择:方案一:单工序模。一次完成落料、拉深、翻边整形工序。方案二:落料拉深模与翻边整形模配合完成。方案三:落料拉深翻边复合模第一种方案实现要四个模具分四次完成,成本及复杂程度都较高;第三种方案可以一次成形,但是模具较复杂,对零件的精度要求会较高,制造精度也不好保证。综合这些因素,最终决定选择第二种方案。第
12、3章 相关计算3.1内孔翻边的工艺计算内空翻边的工艺主要是依据制件尺寸计算出预制孔直径d和核算翻边高度H。由于翻边时材料主要沿切向拉深,厚度变薄,径向变形不大,所以可以根据弯曲件中性层长度不变的原则近似计算预制孔的孔径。实践证明,这种近似计算方法的误差不大。图 2对于拉伸毛坯内孔翻边,若要求制件的高度HH max,就不能直接采用平板毛坯一次翻边成形,而应该先拉深、底部冲预制孔后再进行翻边。这时,首先要确定翻边所能达到的最大高度h,然后确定拉深高度h1。翻边所能达到的最大高度h计算如下:h=(D-d)/2-(r+t/2)+/2(r+t/2)或hD/2(1-d/D)+0.57r (1)若以极限翻边
13、系数mmin代入,即可求得直壁的极限翻边高度:Hmax=D/2(1-mmin)+0.57r (2)预拉深高度h1为h1=H-h+r+t (3)预制孔直径为d=mminD或d=D-2h+1.14r (4)3.1.1翻边件的口部壁厚翻边时,直壁部分口部变薄比较严重,可以近似计算如下:t=td/D (5)式中:D翻边孔中线直径; h翻边的直壁高度; r翻边圆角半径 t板料厚度3.1.2翻边力P和翻边功A一般说来,翻边所需要的力并不大。对用圆柱形平底凸模翻边,可按式(4)进行计算P=1.1ts(D-d)(N) (6)式中s材料的屈服强度,MPa。如采用球形、锥形或抛物线形凸模时,上式翻边力可降低20%
14、30%左右。无预制孔的翻边力是有预制孔的1.33-1.75倍。翻边所需要的功A为:A=Ph(N*m) (7)式中:h凸模的有效行程,m。 P翻边功率,其计算与拉深时相同。3.1.3翻边间隙和凸、凹模尺寸由于翻边时直壁厚度有所变薄,因此翻边的单边间隙Z一般小于材料原有的的厚度。翻边的单边间隙见下表:材料厚度t平板翻边间隙z拉深件翻边间隙z0.30.25-0.50.45-0.70.6-0.80.70.61.00.850.751.21.000.901.51.301.102.01.701.502.52.202.10一般情况下,圆孔翻边的单向间隙Z=(0.75-0.85)t,这样使翻边直壁稍有变薄,以保
15、证筒壁直立。Z在平板件上可取较大些,而拉深件上则应取较小些。对于具有小圆角半径的高筒壁翻边,如螺纹底孔或与轴配合的小孔筒壁,取Z=0,65t左右,以便使模具对板料产生一定的挤压,从而保证直壁部分的尺寸精度。当Z增大到(4-5)t时,翻边力可降低30%-35%,所翻出的制件圆角半径较大,相对其筒壁高度较小,尺寸精度低。适合用于翻制飞机、汽车、轮船的门窗和某些大中型件上的竖孔。这样既美观,又可减少构件的质量,同时还可以提高构件的强度和刚度。翻边内孔的尺寸精度主要取决于凸模。翻边凸模和凹模的尺寸按下式计算:Dp=(D0+)Dd=(Dp+2Z)式中:Dp翻边凸模的直径; Dd翻边凹模的直径; p翻边凸
16、模直径的公差; d翻边凹模直径的公差; D0翻边竖孔的最小直径; 翻边竖孔内径公差。通常不对翻边竖孔的外形尺寸和形状提出较高的要求,其原因是在不变薄的翻边中,模具对变形区直壁外侧无强制挤压,加上直壁各处厚度变化不均匀,因而竖孔外径不易控制。如果对翻边竖孔的外径精度要求较高时,凸凹模之间应取小的间隙,以便凹模对直壁外侧产生挤压作用,从而控制其外形尺寸。3.2内凹外缘翻边的计算图3沿着具有内凹形状的外缘进行翻边就称为内凹外缘翻边,如图3所示这也是一种拉深类成形。内凹外缘翻边的变形程度d用下式表示d=bR-b式中:b翻边的外缘宽度; R翻边的内凹圆半径。3.3翻边凹模刃部的入模量翻边凹模刃部剖面相关
17、尺寸见图7a 所示,通常情况下h1 = 3 + R。翻边凹模刃部R 的确定:当料厚 B,且A 缓慢变化至B(见图7c 所示)。图4第4章 初步选定压力机4.1压力机类型的选择 (1)中、小型冲压件 选用开式机械压力机;(2)大、中型冲压件 选用双柱闭式机械压力机;(3)导板模或要求导套不离开导柱的模具,选用偏心压力机;形模等。(4)大量生产的冲压件 选用高速压力机或多工位自动压力机;(5)校平、整形和温热挤压工序 选用摩擦压力机;(6)薄板冲裁、精密冲裁 选用刚度高的精密压力机;(7)大型、形状复杂的拉深件 选用双动或三动压力机;(8)小批量生产中的大型厚板件的成形工序,多采用液压压力机。4.
18、2压力机规格的选择 (1)公称压力压力机滑块下滑过程中的冲击力就是压力机的压力。压力的大小随滑块下滑的位置不同,也就是随曲柄旋转的角度不同而不同。压力机的公称压力-我国规定滑块下滑到距下极点某一特定的距离Sp(此距离称为公称压力行程,随压力机不同此距离也不同,如JC23-40规定为7mm,JA31-400规定为13mm,一般约为(0.050.07)滑块行程)或曲柄旋转到距下极点某一特定角度(此角度称为公称压力角,随压力机不同公称压力角也不相同)时,所产生的冲击力称为压力机的公称压力。公称压力的大小,表示压力机本身能够承受冲击的大小。压力机的强度和刚性就是按公称压力进行设计的。压力机的公称压力与
19、实际所需冲压力的关系-冲压工序中冲压力的大小也是随凸模(或压力机滑块)的行程而变化的。两种实际冲压力曲线不同步,与压力机许用压力曲线也不同步。在冲压过程中,凸模在任何位置所需的冲压力应小于压力机在该位置所发出的冲压力。图中,最大拉深力虽然小于压力机的最大公称压力,但大于曲柄旋转到最大拉深力位置时压力机所发出的冲压力,也就是拉深冲压力曲线不在压力机许用压力曲线范围内。故应选用比图中曲线1所示压力更大吨位的压力机。因此为保证冲压力足够,一般冲裁、弯曲时压力机的吨位应比计算的冲压力大30%左右。拉深时压力机吨位应比计算出的拉深力大60%100%。(2)电动机功率的选择必须保证压力机的电动机功率大于冲
20、压时所需要的功率。常用压力机的技术参数可查阅有关手册。翻边整形:选定公称压力大于125KN的双动薄板冲压液压机第5章 模具安装在压力机上安装与调整模具,是一件很重要的工作,它将直接影响制件质量和安全生产。因此,安装和调整冲模不但要熟悉压力机和模具的结构性能,而且要严格执行安全操作制度。模具安装的一般注意事项-检查压力机上的打料装置,将其暂时调整到最高位置,以免在调整压力机闭合高度时被折弯;检查模具闭合高度与压力机闭合高度之间的关系是否合理;检查下模顶杆和上模打料杆是否符合压力机的除料装置的要求(大型压力机则应检查气垫装置);模具安装前应将上下模板和滑块底面的油污揩拭干净,并检查有无遗物,防止影
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