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1、1.冲压件工艺分析1.1使用条件和技术要求该零件是汽车车门上玻璃升降器的外壳零件如图1所示08碳素结构钢，板厚1.5mm，该件装配后外露表面，要求成型零件不允许有折皱、拉伤、裂纹等缺陷。 图1外壳内腔的主要配合尺寸23mm、15mm、14mm为IT11IT12级，为确保在铆钉固定后，保证外壳承托部位处于正确部位，三个小孔为外壳承托部位相互位置要准确。1.2冲压工艺性分析外壳的形状表明，它是拉伸件，所以拉伸为基本工序，凸缘上3个小孔又冲孔工序完成。该零件15mm部分的成形可以采用拉伸后，冲底孔，再翻孔的方法。这种方法生产效率高，而且省料由于外壳高度尺寸20mm的公差要求不高，翻孔的工艺完全可以保
2、证零件的技术要求，故采用拉伸翻孔的工艺是比较合理的。2.工艺方案的确定2.1计算毛坯尺寸在计算毛坯尺寸以前需要先确定翻边前的半成品形状和尺寸，核算翻边的变形程度。见图1所示，零件15mm的处的高度尺寸H=20-14=6mm，根据翻边工艺计算公式，翻边系数K为：K=1- 将翻边高度H=6mm，翻边直径D=15+1.5=16.5mm，翻边圆角半径r=1mm，材料厚度t=1.5mm带入上式中，得：K=1-2.99216.5=0.64预冲孔孔径d=DK=10.5mm，d/t=7.04，查翻边系数极限值表可知，当选用圆柱形凸模冲孔时，极限翻孔系数Kmin=0.50，发现0.640.50，故可以由冲孔后直
3、接翻孔获得H=6mm的竖边。翻孔前的拉伸件形状和尺寸如图2所示 图2一般拉伸件，在拉伸成形后，工件口或凸缘周边不齐，必须进行修边以达到工作的要求。因此，在按照工件图样计算毛坯尺寸时，必须加上修边余量后在计算 =5523=2.39查表得，凸缘圆筒形拉伸件的修边余量=2.5实际凸缘直径计算： dr=d+2=60mm毛坯直径尺寸的计算 D=69mm3.排版方式的确定及计算3.1搭边值的确定查表可得：条料沿边a=2，工作间a=1.5；条料进距h=69+1.5=70.5；条料宽度b=69+22=73。3.2材料利用率查表可得，板料规格选用1.5mm900mm1800mm。若是横裁，则裁板条数n=1800
4、73=24（条），余48mm每条零件个数n=（900-1.5）70.5=12（个）余52.5mm零件总个数n总=2412=288材料利用率=66.5%若是纵裁，则n=12（条），余24mm n=25（个），余36mm零件总个数n总=300个材料利用率=69.2%由此可见，采用纵裁法。排样如图3所示。 图34.主要设计计算4.1冲压力的计算1）落料力F落=0.8Dt=0.83.14691.5400103997N2）卸料力F卸=K卸F落=0.03103997=3120N3）翻边工序翻边零件竖立边缘与平面之间的圆角半径r=（0.51）t，取1mm翻边的高度零件要求H=6mm预冲孔直径：d=10.5m
5、m翻边系数K=0.64翻孔力F翻=1.1t（d-d0）=1.13.141.5400（16.5-10.5）=12434N4）冲3个3.5的孔工序P冲=30.8dt=30.83.143.51.5400=15825N5.工作零件刃口尺寸的计算5.1落料落料凹模、落料凸模采用分别加工法加工。落料件直径为69，根据t=1.5mm，查表可得Zmin=0.024，Zmax=0.132，p=-0.02mm，d=+0.03mmp+d=0.05Zmax-Zmin=0.108 满足要求凹模刃口尺寸Dd=（Dmax-x） =68.63 mm凸模刃口尺寸Dp=（Dd-Zmin） =68.606 mm根据模具结构要求，初
6、步确定落料凹模壁厚C=30mm，调整到符合标准，即凹模的外径为140mm，落料凹模高度h=53mm，落料冲头长度调整为69mm。5.2冲孔冲孔直径为3.5mm，冲孔凹模、冲孔凸模采用分别加工法加工。根据t=1.5mm，查表得Zmin=0.024mm，Zmax=0.132，p=-0.02mm，d=+0.02mm，x=0.5p+d=0.04Zmax-Zmin=0.108 满足要求凸模刃口尺寸Dd=（Dmax+x） =3.87 mm凹模刃口尺寸Dp=（Dd+Zmin） = 3.894 mm5.3翻边圆孔翻边时，材料沿切向伸长，其断面的材料变薄非常严重。这时凸模和凹模之间的间隙的选取应小于原来的材料厚
7、度，对于平面毛坯圆孔翻边凸模凹模之间的间隙一般可取C=0.85t=1.275mm凸模直径：D=（d+） =15.74 =15.72 mm 凹模直径：D=（d+2c） = 16.995 =17 mm6.冲压设备的选择由于零件属于中小型冲压件，且需要拉深工序，所以冲压设备类型初步选用开压式压力机。下面进行规格选择。6.1压力机吨位计算F总=F落+F孔+F翻 =103997+3120+12434=122.942KN但是，冲压过程中最大作用发生的时间很难与标定压力机的名义压力位置相重合。只是便不能单纯地按最大作用力与压力机名义压力之间的关系来选择吨位，而应该一保证压力机全部行程范围内，为完成加工锁需要
8、的滑块作用力都不能超过压力机允许压力与形成关系的发威为条件来选择。由于没有压力机通许负荷曲线，所以压力机吨位选择中相关计算公式的F总=（0.50.6）F压力机因此压力机计算压力为 F压力机=245.884205KN根据上述计算压力，选定250KN的压力机。6.2滑块行程滑块行程应该能保证毛坯的巡礼放进与零件取出。在冲裁是，压力机并不需要太大的滑块行程，滑块行程只要比凹模与卸料版上板料的距离大（23）mm即可。6.3装模高度模具闭合高度的值应小于压力机连杆调节到最短距离时，由压力机垫板上表面到滑块地平面的距离，其关系为 HmaxHm+5 式中，Hmax模具的闭合高度（mm）综合以上要求，选择的压
9、力机型号为J23-25开式双柱可倾式压力机。7.主要零部件的设计7.1落料凹模尺寸则凹模厚度H=kb=0.2469mm=16.56mm则 H=16mm c=2h=32mm凹模的外形尺寸的长度为L=69+232=133mm凹模的材料与凸模一样，其热处理硬度应略高于凸模，达到6064HRC。为了提高模具寿命与冲裁件精度，凹模的底面和型孔的孔壁光滑凹模的型孔轴线与顶面应保持垂直。凹模的底面与顶面应保持平行。根据模具的结构要求，确定了落料凹模的壁厚和厚度，实际尺寸如图4所示 图47.2冲小孔凸模的设计从冲压零件图可以看出，有3.5三个圆孔凸模，固定在凸模固定板上。冲模中的凸模不管其断面形状如何，其基本
10、结构均有安装固定部分和工作部分两大部分组成。凸模与凸模固定板的配合间隙均为H7/m6.对于当装饰复合模，圆孔凸模结构尺寸为L凸=h1+h2+h式中，h1为凸模固定板厚度，一般为凹模厚度的60%80%在此确定为30mm；h2为凹模板厚度48mm；h为增加长度0.5mm，作为首次刃磨量。计算得出L凸=78.5mm其凸模结构如图5所示 图57.3翻孔凸模设计 翻孔凸模的高度由冲小孔凸模和零件的形状共同决定，去h=92.5mm，根据翻边凸模圆角半径r，一般取4t，因此，凸模圆角半径取6mm，其结构如图6所示 图67.4翻边凹模的设计由零件尺寸和翻边高度确定，凹模厚度h=10mm。其刃口圆角半径与制作圆
11、角半径相等r=2mm凹模壁厚c=（1.42）h=20mm，故壁厚为20mm翻边凹模的内形刃口起冲小孔凹模作用。翻边凹模上有螺钉和销钉的紧固位置，所以直接固定在下模座上。翻边凹模设计如图7所示。 图77.5导柱和导套在选用时应注意导柱的长度，应保证冲模在最低工作位置时，导柱上端面与上模座顶面的距离不小于1015mm。而下模座底面与导柱底面的距离应为0.51mm。导柱与导套之间的配合根据冲裁模的间隙大小选用。当冲裁板厚在0.8mm以下的模具时，选用H6/h5配合的I级精度模架，当冲裁板厚为0.8mm4mm时，选用H7/h6配合的级精度模架。8.模具结构选择8.1冲模结构形式由冲压工艺分析可知，采用
12、单工序模。8.2定位方式固定挡料销分为圆形与钩形两种。一般装在凹模上，活动挡料销，其常用于倒装复合模中，装于卸料板上可以伸缩。由于本模具装置要求简单，所以可以采用圆形挡料销，因为其结构简单，制造加工方便。8.3卸料选择采用刚性推件装置，常用于倒装复合模中的推件装置，装于上模部分。将冲出的工件或落料从上模的凹模型孔内向下推出使用的装置称为推件装置。刚性推料装置推件力大，工件可靠，便于维修。9.模架及其部件模架选用滑动导向，中间导柱模架，个零件标注如下。模柄：50mm70mm上模座尺寸规格：200mm200mm50mm垫板尺寸规格：200mm200mm22mm凸模固定板尺寸规格：200mm200m
13、m22mm凹模尺寸规格：130mm130mm48mm下模座尺寸规格：200mm200mm60mm导柱：30mm190mm，32mm190mm导套：30mm100mm38mm，32mm100mm38mm卸料板尺寸规格：200mm200mm16mm10.模具总装图通过上述计算所得数据和确定的结构尺寸，设计出的模具装配图如附录所示。参 考 文 献 1 成虹.冲压工艺与模具设计.高等教育出版社 2006 2 杨占尧.冲压模具图册.高等教育出版社冲 压 模 具 设 计说明书姓名：李俊班级：材料成型及控制工程2班学号：1203040203设计内容：升降器外壳指导老师：伍先明目录1.冲压件工艺分析.11.1使用条件和技术要求.11.2冲压工艺性分析.22.工艺方案的确定2.1
