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1、专业课程设计端盖零件冲孔翻遍工艺与模具设计说明书绪论 冲压是利用安装在冲压设备（主要是压力机）上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑形变形从而获得所需零件（俗称冲压件或冲件）的一种加工方法。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工三要素。冲压是一种先进的金属加工方法，在国民经济的加工工业中占有重要的地位。复合模具结构紧凑，冲出的制件精度较高，生产效率也高，适合大批量生产，特别是孔与制件外形的相对位置精度容易保证。但模具结构复杂，制造较困难。按照落料凹模安装的位置，复合模可分为正装与倒装两种形式。目录1 冲压件的工艺分析2 工艺方案的确定与计算2.1 工艺方案的确定 2.2 翻遍工艺计算
2、 3 主要数据计算 3.1 冲裁件的排样 3.1.1 排样设计 3.1.2 材料利用率3.2 工序压力计算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 初选冲压设备3.4 压力中心4 模具类型及机构形式的选择4.1 模具类型4.2 操作与定位方式4.3 卸料与出件方式4.4 模架类型及精度5 模具设计5.1 模具总体结构设计5.2 模具零部件设计参考文献1 冲压件的工艺分析材料为Q235，板厚1.2mm。形状简单，尺寸不大，大批量生产，属于普通冲压件。该零件材料为Q235，结构简单，形状对称，有落料，翻边工序，翻边高度不大，因此其具有良好的冲压性能，适合冲压加
3、工。2工艺方案的确定和计算2.1工艺方案的确定采用传统的工艺方案即落料、翻边2道工序。所以选取的方案如下：方案一：落料，翻边采用四套单工序模生产方案二：落料，翻边直接复合方案三：级进模具生产综合考虑，采用方案二。（1）2.2翻边工艺计算由翻边凹模入口圆角半径Ra与材料厚度t有关，当t2，Ra=(24)t;当t2,Ra=(12)t.由于制件上对应处的圆角为R2.5，因此在翻边时取Ra=3mm。翻边预冲孔直径d=D-2*(H-0.43Ra-0.72t) =(34+1.2)-2*(4.5-0.43*3-0.72*1.2) =20mm查冲压模具简明设计手册表5.14可知式中：极限翻边系数Kmin=0.
4、68Hmax=0.5D（1-Kmin）+0.43*Ra+0.72t=9.998故可一次翻边成型。3主要数据计算31 冲裁件的排样3.1.1 排样设计查冲压模具设计和加工计算速查手册表1.2，可知搭边a1=1mm，a=1.2mm确定排样图如下图所示：(2)排样图3.1.2材料利用率条料宽b=80.4mm条料的步距为h=79mm冲压单件材料的利用率按冲压模具设计和加工计算速查手册表1.3计算，即：=100%=75.2%式中nA冲裁件面积（包括冲出小孔在内）（mm2）； n一个步距内的冲件数目； b条料宽度（mm）； h步距（mm）3.2工序压力计算3.2.1落料力根据零件图，落料件轮廓周长L=*D
5、=3.1478mm=244.9mmF落=Ltb =244.92400N=195.9KN (3)式中L冲裁轮廓的总长度（mm）； t板料厚度（mm）； b板料的抗拉强度（MPa）。b=360480MPa，取b=400MPa。3.2.2卸料力按冲压模具设计和加工计算速查手册：F卸=K卸F落由冲压模具设计和加工计算速查手册表2-91查得K卸=0.040.05，取K卸=0.045.则卸料力F卸=0.045195.9KN=8.81KN。3.2.3推件力按冲压模具设计和加工计算速查手册：F推=nK推F冲由冲压模具设计和加工计算速查手册表2-91查得K推=0.055，由表3-9，根据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翻边力翻边力F翻=1.1*（D-d）*t*s =1.1*3.14（34-20）*2*235 =22.7KN 式中s材料的屈服强度（MPa）； D翻边直径（mm）； t材料厚度（mm）； d预冲孔直径（mm）。 (4)顶料力一般取翻边力的10%：F顶=F翻*10%=2.27KN。故复合模具的总冲压力F总=F落+F卸+F推+F翻+F顶=235.2KN3.3初选冲压设备按模具设计与制造手册表26落料冲孔拉深翻边复合模选取JH23-25开
7、式压力机。3.4压力中心计算压力中心为该件的几何中心。4 模具类型及结构形式的选择4.1 模具类型根据零件的冲裁工艺方案，采用复合冲裁模。复合模的主要结构特点是存在有双重作用的结构零件凸凹模，凸凹模装在下模称为倒装式复合模。采用倒装式复合模省去了顶出装置，结构简单，便于操作，因此采用倒装式复合冲裁模。 (5)4.2 操作与定位方式虽然零件的生产批量较大，但合理安排生产，可用手工送料方式能够达到批量要求，且能降低模具成本，因此采用手工送料方式。考虑到零件尺寸大小，材料厚度，为了便于操作和保证零件的精度，宜采用导料板导向，固定挡料销挡料，并与导正销配合使用以保证送料位置的准确性，进而保证零件精度。
8、为了保证首件冲裁的正确定距，采用始用挡料销，采用使用挡料销的目的是为了提高材料利用率。4.3 卸料与出件方式采用弹性卸料的方式卸料，弹性卸料装配依靠橡皮的弹力来卸料，卸料力不大，但冲压时可兼起压料作用，可以保证冲裁件表面的平面度。为了方便操作，提高零件生产率，冲件和废料采用由凸模直接从凹模洞口推下的下出件方式。4.4 模架类型及精度考虑到送料与操作的方便性，模架采用后侧式导柱的模架，用导柱导套导向。由于零件精度要求不是很高，但冲裁间隙较小，因此采用I级模架精度。(6) 5模具设计5.1模具总体结构设计落料、翻边复合模(7)5.2模具零部件设计1）落料刃口尺寸计算 对于孔的凹凸模的制造公差由冲压
9、模具设计和加工计算速查手册表310查得凸=-0.03mm，凹=+0.04mm 根据冲压模具设计和加工计算速查手册表312查得，冲裁模刃口双面间隙Zmax=0.36mm，Zmin=0.25mm经检验满足：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，落料件外径公差=0.87； 磨损系数，由模具设计与制造表36查得x=0.5.2）冲孔刃口尺寸计算 a翻边预冲孔 对于孔的凹凸模的制造公差由冲压模具设计和加工计算速查手册表310查得 凸=-0.02mm，凹=+0.03mm(8) 根据冲压模具设计和加工计算速查手册表312查得，冲裁模刃
10、口双面间隙Zmax=0.36mm，Zmin=0.25mm经检验满足：凸+凹Zmax- Zmin所以dT= mm dA= mm式中dT冲孔凸模的基本尺寸； dA冲孔凹模的基本尺寸； 工件制造公差，落料件外径公差=0.62； 磨损系数，由模具设计与制造表36查得x=0.5.3)落料凹模设计 凹模高度：冲裁轮廓长度大于50，则H=Kb=0.40*78=31.2mm, 凹模壁厚：C=（1.52）H，取C=50mm 凹模直径：D凹=200mm由以上算得凹模轮廓尺寸D*H=20041.2 凹模材料的选用：Cr12MoV材料。(9)落料凹模(10)4）落料翻边凸凹模设计落料拉深凸凹模 凸凹模轮廓尺寸D*H=
11、97.856.25）弹性元件设计a计算弹簧的预压力Py Py=Pz/n=14.12/6KN=2.35KN 式中Py弹簧的预压力，KN； Pz弹簧承担的工艺力，如卸料力，或推件力等，KN。F卸=14.12KN； n弹簧个数，一般用26个，取n=6.b. 选弹簧 确定弹簧最大工作极限负荷P2Py查冲压模具设计和加工计算速查手册表436 选择弹簧30480；(11)c.计算弹簧的总压缩量Hc（mm） 式中弹簧预压缩量，；弹簧的预压力；弹簧的工作行程；凸模总修边模量，一般取；弹簧受最大工作负荷的压缩量。由；则有；校核总压缩量，所以弹簧可用。6)其他零件设计a.模柄 模柄：可查得模柄型号为5070，选用凸缘式。b.凸模固定板凸模固定板：16020.垫板 垫板:根据GB2865.2-81选取规格为16010.d.卸料板 螺钉规格的选用：根据标准GB699选取材料为45钢。热处理硬度值为HR3540. 其查冲压模具设计和加工计算速查手册表1531，取H=10mm；(12)E.模架 选择模架：后侧导柱模架 闭合高度：197.4mm 上模座：
