翻孔模设计
模具翻边的设计
5.2 翻边
图5-17 具有凸弧的非圆孔翻边
对于凸弧段b应按圆筒形件首次拉深系数判断,因为该段在 翻边过程中切向产生压缩变形,而不是拉伸变形,成形过程中 的 主要问题是如何防止起皱,与拉深时的主要工艺问题是相 同的。按拉深核算,假想拉深系数为R1/R2,其值不能真实地反 映凸弧段b的拉深变形程度,因为相邻凹孤段a产生伸长变形, 将加剧凸弧段b的压缩变形。从实用出发,可限制比值R1/R2,不 小于圆筒形件不压边首次拉深系数。
图5-20 常用翻孔凸模形状
5.2 翻边
• 图a为平头凸模,圆角半径不宜过小,适于翻边高度较小、 直径较大的孔翻边。图b为球头凸模,图c为抛物面形凸模。 就对翻边变形而言,b优于a,c优于b,因而允许采用较小 的翻边系数,可比平头凸模减小10%~20%,但凸模的加 工难度则正好相反。采用以上三种翻边凸模,工件需有预 制底孔,而且翻边模上需设置定位装置,对工序件进行定 位。 • 图d和图e分别为带有球头和锥头导向段的台阶式凸模,用 于倒装式翻孔模时,可利用导引段对工序件底孔进行定位, 因此模具上不需设置定位装置。锥头凸模比球头凸模容易 加工,锥角可按板料厚度选取,当t<1.5mm时,取a=550, t>1.5mm时,取a=600 。 • 图f为尖锥形凸模,用于薄料、小孔的翻边,不需预先制 备底孔。但翻边后直壁端头有裂口,对直壁要求严格时不 能采用。
翻孔模设计
二,零件说明
该制件如下图所示:
三,工艺性分析
(1),该制件材料为Q215,属于低碳钢,抗剪强度t 为270~340MP a ,抗拉强度σb 为335~410MP a ,屈服强度ζs 为215MP a , r=3㎜,H =12㎜,至此全部满足翻孔工艺要求。由于工件的尺寸全部为自由公差,因此其精度等级为13级,精度不高,普通的冲压模具完全可以满足要求。 五,工艺计算
(1),计算预冲孔直径: d 0=D-2(H-0.43r-0.72t )
=60-2×(12-0.43×3-0.72×2) =41.46㎜
(2),计算翻边系数: k 0=d 0/D=41.46÷60=0.691 (3),校验翻边高: d 0/t=41.46÷2=20.73㎜
由于是钻后去毛刺,故查表得k min =0.60 (
=30×(1-0.60)+1.29+1.44=14.73㎜>12㎜ 故可以进行翻孔。
(4),计算翻边力:
F=1.1π·(D-d )t ζs
=1.1×3.14×(60-41.46)×2×215 =27.54kN
由于工作行程较长,翻边力必须处于许用负荷曲线之内,一般总的翻边力小于或等于压力机公称压力的50%~60%,且根据闭合高度,故查《材料成形设备》表2-2选J23-10
其相关参数为:
最大封闭高度:160㎜,
工作台尺寸:200㎜×200㎜
因为制件是简单的环形件,故压力中心为其几何中心(圆心)。
(5),计算凸凹模工作尺寸及公差:
由于在翻孔过程中存在回弹现象,即翻口位置的孔径比凸模的外径尺寸要小,故为保证孔尺寸,凸、凹模按照孔的尺寸的上偏差加工。由于制件精度采用IT13级,故凸模制造公差采用IT7级,制件翻边处的内孔尺寸D
模具圆筒件翻边冲孔模设计策画
毕业设计(论文)
题目:圆筒件翻边、冲孔模设计
年级专业:模具设计与制造
学生姓名:
指导教师:
2010 年8 月26 日
目录
摘要 (3)
绪论 (5)
一、冲压工艺性分析 (7)
二、冲压工艺方案的确定 (8)
1.方案种类 (8)
2.方案的比较 (8)
3.方案的确定 (8)
三、模具结构形式的确定 (9)
四、设计工艺计算 (10)
1.基本尺寸与计算 (10)
2.冲裁压力的计算 (12)
3.压力机公称压力的确定 (12)
4.冲裁压力中心的确定 (13)
5.工作零件刃口尺寸的计算 (15)
五、模具总体结构设计 (19)
六、主要零部件的设计 (20)
1.工作零件的结构设计 (20)
2.定位零件的设计 (22)
3.卸料部件的设计 (23)
4.导柱、导套位置的确定 (23)
5.模架及其他零部件的设计 (24)
七、模具总装图 (24)
八、填写冲压工艺卡片 (27)
九、填写模具零件加工工艺卡 (29)
十一、结束语 (34)
致谢 (35)
主要参考文献 (36)
摘要
论文是由翻边设计、冲孔模设计组成,冲压模具主要是将板料分离或成形而得到制件的加工方法。因为模具的生产主要是大批量的生产,而且模具可以保证冲压产品的尺寸精度和产品质量,模具的设计与制造主要考虑到模具的设计能否满足工件的工艺性设计,能否加工出合格的零件,以及后来的维修和存放是否合理等。在本次设计中的取暖器主机连接座中,不仅要考虑要使做出的零件能满足工作要求,还要保证它的使用寿命。
其次设计中还要考虑到它的实际工作环境和必须完成的设计任务,两套模具的模架分别采用后置和中间形式,凹模采用整体凹模,这样可以采用线切割等数控设备来一次完成全部的工序加工,在设计中我要考虑到很多关于我所设计模具的知识,包括它的使用场合、外观要求等,从这里可以知道模具设计是一项很复杂的工作,所以在设计要不断的改进直到符合要求。
内孔翻边模具毕业设计说明书[管理资料]
2009届毕业设计
内孔翻边模具设计
论文作者姓名:__ __
所在院系:__机电工程学院_____ 所学专业:数控技术
指导老师:_ _
论文完成时间:_2009年 5 月 6 日___
目录
内容摘要 ....................................................................... 错误!未定义书签。关键词 ........................................................................... 错误!未定义书签。Abstract .......................................................................... 错误!未定义书签。Key word ....................................................................... 错误!未定义书签。
1 引言 (3)
2 工艺分析 (3)
3 工艺方案的确定 (3)
4 工艺设计与计算 (4)
预翻孔直径的计算及成型次数的判断 (4)
凸凹模间隙大小及凸凹模的工作尺寸及公差 (5)
压边力、翻孔力以及压力性能参数的计算 (5)
模具结构原理与主要零部件的设计与选择 (6)
模具结构原理 (6)
主要零部件的设计与选择 (7)
凸模和凹模的工艺设计与加工 (9)
模具设计过程辅助工序 (13)
5 模具总体结构与工作原理 (13)
钣金件翻边孔设计、制作、不良原因分析
经济性原则
翻边孔的设计应尽可能降 低成本,如减少材料消耗、 优化加工流程等。
材料选择
钢材
适用于对强度和刚性要求 较高的翻边孔设计,如汽 车钣金件。
不锈钢
适用于对耐腐蚀性要求较 高的翻边孔设计,如化工 设备钣金件。
铝合金
适用于对轻量化要求较高 的翻边孔设计,如航空航 天钣金件。
工艺性分析
冲压工艺
分析翻边孔的形状、尺寸和位置是否 适合冲压加工,以及是否需要增加工 艺补充部分。
下料
根据图纸要求,使用剪板机或 激光切割机进行下料。
翻边
将预加工好的孔洞边缘进行弯 曲,形成所需形状。
检测
对成品进行检测,确保符合设 计要求。
制作设备与工具
剪板机、激光切割机:用于 下料。
钻床、冲床:用于孔洞预加 工。
02
01
折弯机、卷板机:用于翻边
操作。
03
打磨机、抛光机:用于精加 工处理。
04
04
钣金件翻边孔优化建议
材料优化建议
材料选择
根据使用环境和要求,选择合适的材料,如不锈钢、铝合金 等,以提高翻边孔的耐腐蚀性和强度。
厚度控制
合理控制材料的厚度,避免过厚或过薄导致的翻边孔变形或 强度不足。
制作工艺优化建议
冲压工艺优化
改进冲压工艺,提高翻边孔的成型精度和表面质量,减少不良品的产生。
4.翻边 翻边整形 翻孔设计规范
目录
1 翻边的分类.......................................................2
2 垂直翻边.........................................................2
3 水平斜楔翻边和倾斜斜楔翻边.......................................28
4 下平面图.........................................................38
5 上平面图.........................................................42
6 剖面图...........................................................48
7 向视图...........................................................49
8 零件图...........................................................49
9 模具的常用材料及与热处理要求.....................................50
10 标准件的选用规则.................................................52
11 图面尺寸标准规则.................................................53
冲孔翻边模具设计1
目录
第1章概论 (2)
1.1 冲压模地位及冲模技术 (2)
1.2.1冲压模相关介绍 (2)
1.2.2冲模在现代生产中的地位 (3)
第2章冲压件的工艺分析 3
2.1 冲裁工艺性 3
2.2 翻边工艺性 4
2.3 工艺方案的确定 (4)
2.3.1 初步确定加工方案 4
2.3.1 冲压方案的制定 5
第3章冲压设备的确定 7
3.1 冲裁力的计算 7
3.2 计算压力中心 7
3.3 冲压设备的确定 8
第4章模具主要工作部分尺寸的确定 8
4.2冲孔刃口尺寸 8
4.3 翻边刃口尺寸 9
第5章模具结构和主要零部件设计 10
5.1 模架的选择 10
5.2冲孔凸模的设计 10
5.3 凹凸模的设计 11
5.4 翻边凹模的设计 11
5.5 其他部件的设计 12
第六章装配图装配 12
6.1 装配图 13
第一章概论
1.1引言
日常生产、生活中所使用到的各种工具和产品,大到机床的底座、机身外壳,小到一个胚头螺丝、纽扣以及各种家用电器的外壳,无不与模具有着密切的关系。模具的形状决定着这些产品的外形,模具的加工质量与精度也就决定着这些产品的质量。因为各种产品的材质、外观、规格及用途的不同,模具分为了铸造模、锻造模、压铸模、冲压模等非塑胶模具,以及塑胶模具。
随着科学技术的进步和工业生产的迅速发展,冲压加工技术的应用愈来愈广泛,模具成形已成为当代工业生产的重要手段。
1.2冲压模地位及我国冲压技术
1.2.1冲压模相关介绍
冷冲压:是在常温下利用冲模在压力机上对材料施加压力,使其产生分离或变形,从而获得一定形状、尺寸和性能的零件的加工方法。
刺破翻孔工艺
刺破翻孔工艺
刺破翻孔工艺是一种在金属加工领域具有重要地位的技术,其应用范围广泛,尤其在汽车、家电、电子、通讯、航空航天等产业中有着至关重要的作用。刺破翻孔工艺如下:
1、刺破翻孔的定义与原理:刺破翻孔是一种金属板料加工方法,通过刺破形成一个小孔,随后利用翻边工艺将小孔周围的部分材料向上翻起,形成一个凸起的边缘。这个过程依靠专门的模具和精确的工艺参数进行控制,以达到高精度、高效的生产效果。
2、刺破翻孔的优势:相较于其他金属加工方法,刺破翻孔工艺拥有诸多优势。首先,它具有高效的生产能力,能够满足大规模生产的需求;其次,刺破翻孔工艺的成本较低,可以节省生产成本;最后,它能够实现高精度的加工,保证产品的质量。
3、刺破翻孔的应用领域:由于其高效、低成本、高精度的特点,刺破翻孔工艺适用于各种厚度和材质的金属板料,可根据不同的产品需求调整模具结构和工艺参数,生产出各种形状和规格的金属冲压件。
4、刺破翻孔的工艺流程与操作要点:刺破翻孔工艺包括开卷、矫平、冲裁、刺破、翻边、整平等多个环节。每个环节都对最终产品的质量起到关键作用,因此需要精确控制和严格把关。
5、刺破翻孔模具的设计与优化:为确保生产的稳定性和效率,刺破翻孔工艺需要专门的设计模具。模具设计应根据产品要求和工艺参数进行优化,以实现高质量的成品。
6、刺破翻孔技术的发展现状与趋势:近年来,我们在刺破翻孔技术方面取得了显著的成果,不仅在工艺研发上有所突破,还成功将其应用于众多实际生产场景。未来,随着技术创新的不断推进,刺破翻孔工艺在金属加工领域的应用将更加广泛,为我们金属制造业的发展提供强大支持。
模具圆筒件翻边、冲孔模设计
模具课程设计计算说明书
题目:工字筒件中间工序的冲压模具设计年级专业:模具设计与制造08-04
学生姓名:岳巧珍
指导教师:陶福春
2010 年09 月10日
目录
摘要 (3)
绪论 (5)
一、冲压工艺性分析 (7)
二、冲压工艺方案的确定 (8)
1.方案种类 (8)
2.方案的比较 (8)
3.方案的确定 (8)
三、模具结构形式的确定 (9)
四、设计工艺计算 (10)
1.基本尺寸与计算 (10)
2.冲裁压力的计算 (12)
3.压力机公称压力的确定 (12)
4.冲裁压力中心的确定 (13)
5.工作零件刃口尺寸的计算 (15)
五、模具总体结构设计 (19)
六、主要零部件的设计 (20)
1.工作零件的结构设计 (20)
2.定位零件的设计 (22)
3.卸料部件的设计 (23)
4.导柱、导套位置的确定 (23)
5.模架及其他零部件的设计 (24)
七、模具总装图 (24)
八、填写冲压工艺卡片 (27)
九、填写模具零件加工工艺卡 (29)
十一、结束语 (34)
致谢 (35)
主要参考文献 (36)
摘要
论文是由翻边设计、冲孔模设计组成,冲压模具主要是将板料分离或成形而得到制件的加工方法。因为模具的生产主要是大批量的生产,而且模具可以保证冲压产品的尺寸精度和产品质量,模具的设计与制造主要考虑到模具的设计能否满足工件的工艺性设计,能否加工出合格的零件,以及后来的维修和存放是否合理等。在本次设计中的取暖器主机连接座中,不仅要考虑要使做出的零件能满足工作要求,还要保证它的使用寿命。
其次设计中还要考虑到它的实际工作环境和必须完成的设计任务,两套模具的模架分别采用后置和中间形式,凹模采用整体凹模,这样可以采用线切割等数控设备来一次完成全部的工序加工,在设计中我要考虑到很多关于我所设计模具的知识,包括它的使用场合、外观要求等,从这里可以知道模具设计是一项很复杂的工作,所以在设计要不断的改进直到符合要求。
翻孔翻边模设计
第2章产品工艺分析以及工艺方案的确定
产品介绍
材料:08 板厚:1mm 生产纲领:10万件/年尺寸如图所示
课题介绍
本次课题主要是分析该产品的工艺性,绘制产品的三维图,在多种工艺方案中选择其最优冲压工艺方案,然后进行工艺计算、确定其模具结构并设计其模具。
2.1 产品冲压工艺性分析
冲压工艺设计主要包括冲压件的工艺性分析和冲压工艺方案的确定两个方面的内容。良好的工艺性和合理的工艺方案可以用最小的材料消耗最少的工序数量和工时稳定地获得符合要求的优质产品并使模具结构简单模具寿命高因而可以减少劳动量和冲裁成本。
2.2工艺方案确定
1)方案只有一种
该工件包括折弯、压平
1.折弯——压平
1定位套
2.凸轮把手
3盖板
.
3.3.3压力机的选择
压力机型号的确定主要取决于冲压工艺的要求和冲模结构情况,结合已求得的两幅模具的总压力F1=418KN,F2=311KN,查文献[1]表22.6-19选择公称压力F=630KN的开式压力机JB23—63和公称压力F=250KN 的开式压力机JB23—25。
装式特点。冲孔废料由冲孔凸模冲入凹模洞口中,积聚到一定数量,由下模漏料孔排出,不必清除废料。工件表面平直度较差,凸凹模承受张力较大。但模具结构简单,操作方便。经分析,此工件按IT14级加工制造,平直度要求较高,工件精度要求也较高。所以从工件的加工精度考虑,采用正装复合模。
4.1.1翻孔翻边模工作零件的设计
1.凹模
(1)凹摸结构尺寸的确定。凹模的刃口形式考虑到零件形状所以采用圆形刃口凹模。凹模外形尺寸主要包括凹模厚度H凹模壁厚c凹模周径D0。
翻孔模设计
课程设计说明书
设计题目:翻螺纹底孔模具设计
班级:机械设计制造及其自动化073班指导老师:
姓名:
学号:
日期:2010.12.22
目录
1、任务与要求的简述 (3)
2、零件说明 (3)
3、工艺性分析 (3)
4、模具总体结构确定 (4)
5、工艺计算 (5)
6、主要零件的设计 (6)
6.1、凹模设计 (6)
6.2、凸模设计 (6)
6.3、紧固件及定位零件的选择 (7)
6.4、定位板 (8)
6.5、卸料零件 (9)
6.6、选择模架及其它模具零件 (9)
6.7、凸模固定板 (10)
6.8、凹模固定板 (11)
7、各零部件的材料及要求 (12)
8、该模具的优缺点 (12)
9、参考文献 (13)
1、任务与要求的简述
用紧螺纹连接众多不同形状的薄板冲压件,构成各种机电、加电、日用工业品的骨架、承载不件,是产品轻型化和节能降耗、实现绿色制作的主要手段。而薄板零件的料厚,往往不足相当紧螺纹连接需要的限定长度,通过翻边成形螺纹底孔,便可圆满解决这个问题。
其主要任务是:
(1)设计指定的冲压模,并绘制装配图一套;
(2)编写设计说明书一份,约10页。
其基本要求是:
(1)保证冲出合格的工件;
(2)模具结构简单,寿命长,成本低且与生成批量相适应;
(3)操作方便,安全。
2、零件说明
该制件见下图(1)所示:
图(1)零件图
该制件名称为军用挂车垫环,其技术要求为:
1,材料:Q215,t=1㎜
2,小批量生产
3、工艺性分析
(1)该制件材料为Q215,属于低碳钢。
查[3]表D-23 得Q215为抗剪强度t为270~340MP
a
,抗拉强度σ
模具翻边设计
5.2 翻边
(四) 翻边后板厚的变化
最小板厚tmin可能小于0.75。 翻边后壁部最小板厚可按下式估算: tmin = t d D t K (5-10) 式中 t——初始板厚; kf ——实际翻边系数。
0 f
5.2 翻边
(五) 圆孔翻边的工艺计算 由于变形区的宽度在翻边时可认为不变,则翻 边后直壁高度可按弯曲进行计算。通常,翻边件图 给出的尺寸有翻边直径D、翻边高度及圆角半径 rd(即翻边凹模圆角半径)。按上述条件,从图5-14 所示几何关系可得翻孔底孔直径d0的计算公式为:
5.2 翻边
二、非圆孔翻边 (一)非圆孔翻边的变形特点 非圆孔翻边的底孔形状一般由圆弧段和直线段组成, 常见的底孔形状有长圆形、圆孤连接的四边形等。 图5-16 所示的翻边孔形状由两段圆弧段和两段相切的 直线段组成,为卵圆形状。翻边时,切向拉伸变形主要集 中于圆弧段,而直线段主要是弯曲变形。但两者相互是有 影响的,圆弧段在切向受强烈拉伸变形时必然挤压直线段, 使直线段横向受压缩变形。反过来,直线段对圆弧段切向 将产生反挤压作用,使圆弧段切向的拉伸变形得到降低。 结果,使圆弧段切向拉应力和拉应变沿翻边线的分布很不 均匀,只有中间与相同半径的圆孔翻边时基本相同,而由 中间向两端与直线段的连接处其值则逐渐减小。这表明直 线段承担了圆弧段一部分切向伸长变形,使圆弧段切向伸 长变形得到一定程度的减轻。
翻孔与翻边翻孔幻灯片
a ˊ拉应力最大 b ˊ孔口最薄
8/28/2019
学习单元4: 其它冲压成形模具设计
第二节 翻孔与翻边
f 变形程度受拉裂的限制 ③变形程度
K—极限翻孔系数见表5-5 ( 2) 提高翻孔极限变形程度的措施 ① 平端凸模改成球形凸模
② 将孔打光 ③ 将毛面朝向凸模
( 3)翻孔的工艺计算 ①平板坯料圆孔翻孔的工艺计算
( 1)翻孔的变形特点与变形程度
①现现象象
a 扇形网格变成矩形网格
8/28/2019
学习单元4: 其它冲压成形模具设计
第二节 翻孔与翻边
b 同心圆之间的距离变化不明显 c 竖边变薄 ,孔口尤为严重 ②变形特点 a 切向伸长变形 ,孔口伸长最多。 b 径向变形很小
c 变形区是d和D1之间的区域 d 在变形区内,ห้องสมุดไป่ตู้料受双向拉应力的作用,切向拉应力为主应力。
8/28/2019
学习单元4: 其它冲压成形模具设计
圆孔翻边时的应力与变形情况
8/28/2019
学习单元4: 其它冲压成形模具设计
圆孔翻边凸模的形状和8 8寸/2019
学习单元4: 其它冲压成形模具设计
非圆孔翻孔
8/28/2019
学习单元4: 其它冲压成形模具设计
伸长类曲面翻边凸模形状的修正 1 -凹模 2 -顶料板 3 -凸模
钣金件翻孔教程
翻孔教程
1.如图示,我们准备在A_1处做1个M4的翻边攻丝孔,那么先要确认好翻孔后的孔直径
(3.3)和翻孔高度(2),根据这些数据,我们去做模具。
2.按图做模具(其实就是新建一个实体零件。做完后不用保存),如果要做圆角,注意圆
角太小可能会导致后面的特征不能生成。
3.模具做好后,回到刚才的钣金零件里,选择成形命令。
4.选择“成形”----“模具”“参考”-----选取刚画好的模具文件(画好的模具不用保
存,现在选择时可以直接由进程中选取)-----进入装配模式,按图示装配好。
5.定义边界平面,种子曲面,排除曲面。
6.得面图示结果后,做修饰螺纹特征,就ok了。
翻边孔工艺与设计规范标准
Kf =( 0.85~0.95 )K
非圆孔翻边坯料的预孔形状和尺寸,可以按圆孔翻边 、弯曲和拉深各区分别展开 ,然后用作图法把
各展开线交接处光滑连接起来。
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图1.3. 1 非圆孔翻孔
1/13
二.外缘翻边
➢1.伸长类翻边
伸长类外缘翻边时 ,其变形类似于内孔翻边 ,但由于是沿不封闭曲线翻边 ,坯料变形区内切向的拉应力和
优选翻边孔工艺与设
计规范标准ppt
当前第1页\共有15页\编于星期三\10点
1/13
一. 内孔翻边
◆1.翻边的概念
翻边是在模具的作用下 , 将坯料的孔边缘或外边缘冲制成竖立边的成形方法 , 根据坯料的边缘状态和应
力 、应变状态的不同 ,翻边可以分为内孔翻边和外缘翻边 ,也可分为伸长类翻边和压缩类翻边。
a ) 压缩类平面翻边
b) 压缩类曲面翻边
图 压缩类翻边
当前第10页\共有15页\编于星期三\10点
1/13
1 -凹模 2 -压料板 3-凸模 图 压缩类曲面翻边凹模形状的修正
三.变薄翻边
在不变薄翻边时 , 对于竖边较高的零件 , 需要先拉深再进行翻边 。如果零件壁部允许变薄 , 这时可应用变薄 翻边 , 既可提高生产率,又能节约材料 。 图3. 1是用阶梯形凸模变薄翻边的例子 。 由于凸模采用阶梯形 , 经
模具翻孔凸模的设计与选择
模具翻孔凸模的设计与选择
摘要:本文主要介绍了一些日常使用的模具翻孔凸模的设计及选择,模具设计人员可根据实际冲压件的要求快速进行凸模选择设计,以保证和提高产品的质量。
关键词:凸模、合金凸模、翻孔
现在许多冲压件有翻孔设计,这些孔主要起到让位、减重、加强、配合等作用,这些孔的设计精度及要求也因为功用的不同而不同,因此在模具翻孔设计过程时,如何保证这些孔的精度及要求,凸模的设计与选择极为重要,以下就我公司不同的产品翻孔为例,来说明模具翻孔设计时凸模的选择与使用。
上图图示为我公司的某型副车架,它的翻孔主要是与连接管起到间隙配合的作用,并在后续进行焊接。这个翻孔尺寸精度要求较低(),材质的拉延率高(≥28%),材质厚度为1.5mm,且翻孔高度低(5mm),通过以上数据进行分析,这类翻孔适合在冲床上快速成型,其凸模一般选用T10或者Cr12Mov材料,而凸模设计采用以下结构即可满足使用,这种结构也最为普遍。
下图图示为我公司生产的某型摆臂局部翻孔,此翻孔主要起加强及装配时让位的作用,此翻孔精度一般(),材质拉延率低(≥19%),材质厚度为3.5mm,但翻边高度相对较高(10mm),通过上述数据分析,这类翻孔无法在冲床上快速成型,需在液压机上成型,但如果仍然采用第一种凸模结构,由于翻孔时刃入角过小,而导致的翻孔内侧严重挤伤,翻孔外端面大量的裂纹等影响产品品质的后果,这种结果
不可接受。由此我们设计了一种新的凸模结构,增大翻孔时的刃入角,在翻孔过程中先实现预翻孔,最后再翻孔到位,这样的设计减少了凸模翻孔时的受力,提高了产品的翻孔质量。
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课程设计说明书
设计题目:翻螺纹底孔模具设计
班级:机械设计制造及其自动化073班指导老师:
姓名:
学号:
日期:2010.12.22
目录
1、任务与要求的简述 (3)
2、零件说明 (3)
3、工艺性分析 (3)
4、模具总体结构确定 (4)
5、工艺计算 (5)
6、主要零件的设计 (6)
6.1、凹模设计 (6)
6.2、凸模设计 (6)
6.3、紧固件及定位零件的选择 (7)
6.4、定位板 (8)
6.5、卸料零件 (9)
6.6、选择模架及其它模具零件 (9)
6.7、凸模固定板 (10)
6.8、凹模固定板 (11)
7、各零部件的材料及要求 (12)
8、该模具的优缺点 (12)
9、参考文献 (13)
1、任务与要求的简述
用紧螺纹连接众多不同形状的薄板冲压件,构成各种机电、加电、日用工业品的骨架、承载不件,是产品轻型化和节能降耗、实现绿色制作的主要手段。而薄板零件的料厚,往往不足相当紧螺纹连接需要的限定长度,通过翻边成形螺纹底孔,便可圆满解决这个问题。
其主要任务是:
(1)设计指定的冲压模,并绘制装配图一套;
(2)编写设计说明书一份,约10页。
其基本要求是:
(1)保证冲出合格的工件;
(2)模具结构简单,寿命长,成本低且与生成批量相适应;
(3)操作方便,安全。
2、零件说明
该制件见下图(1)所示:
图(1)零件图
该制件名称为军用挂车垫环,其技术要求为:
1,材料:Q215,t=1㎜
2,小批量生产
3、工艺性分析
(1)该制件材料为Q215,属于低碳钢。
查[3]表D-23 得Q215为抗剪强度t为270~340MP
a
,抗拉强度σ
b 为340~420MP
a
,屈服强度σ
s
为220MP
a
。
查[3]表6-1得底孔直径为4.2mm,螺距为L=0.8mm。
r=0.5
则攻丝数n=H/L=2.5/0.8=3.125,符合连接要求。
坯料直径为20mm,φ6.2㎜处由内孔翻边成形,翻边前已加工出预冲孔,r=0.5㎜>0.2㎜,凸缘宽度B=7.4㎜大于翻边高度H =2.5
㎜,H=2.2mm>1.5×r=0.75mm,故全部满足翻孔工艺要求。为防止翻边口
破裂,预冲孔在翻边前应进行去毛刺处理且毛刺面应与翻边方向相反。
由于工件的尺寸全部为自由公差,因此其精度等级为13级,精度不高,
普通的冲压模具完全可以满足要求。(参考[2]第六章第二节中圆孔翻
边的工艺性Page408)
(2)工艺方案确定,经过分析,确定该制件的加工工序为:落料——翻孔。
4、模具总体结构确定
由于制件是小批量生产,故采用单工序模以减少成本。由于翻边对凸凹模间隙的均匀性要求较高,及从结构紧凑性考虑,采用中间导柱模架形式以保证上下动作平稳,并能承受一定的偏载,不易变形,有效的保护凸凹模。采用凸模顶上的定位板对环形工件进行定位,工人的操作方便。结构见图(2)
图(2)模具总体结构图
5、工艺计算
(1)计算预冲孔直径:
查[2]P408
d 0=D-[(π-2)r+2
2
-πt+2H] =5.2-[(π-2)×0.5+2
2
-π×1+2×2.5]
=2.07㎜ (2)计算翻边系数: 查[3]式(6-1)得 k 0=d 0/D=2.07÷5.2=0.398 (3)校验翻边高:
查[2]P408第六章第二节中圆孔翻边的工艺性第四条 d 0/t=2.07÷1=2.07㎜>(1.7~2)mm 翻边时能有良好的翻边壁。
由于是钻后去毛刺,故查[3]表6-4得k min =0.35 ( 由式d 0=D-[(π-2)r+2 2 -πt+2H]和[3]式(6-1)推导得 H max =(D/2)·(1-k min )+0.43r +0.72t =2.6×(1-0.35)+0.43×0.5+0.72=2.625㎜>2.5㎜ 故可以进行翻孔。 (4)计算翻边力: 查[3]式6-9得 F=1.1π·(D-d )t σs =1.1×3.14×(5.2-2.07)×1×215 =2324N (5)计算凸凹模工作尺寸及公差: 由于在翻孔过程中存在回弹现象,即翻口位置的孔径比凸模的外径尺寸要小,故为保证孔尺寸,凸、凹模按照孔的尺寸的上偏差加工。由于制件精度采用 IT13级,故凸模制造公差采用IT8级,制件翻边处的内孔尺寸D 0为z d =4.2±0.1mm ,则其公差Δ为0.2㎜,为使翻边回弹小,垂直度好,翻边的凸凹模间隙小于工件厚度以使其稍微变薄,根据材料壁厚查[2]表6-2得Z/2=0.85㎜ 查[2]P410第六章第二节中凹、凸模直径尺寸的确定得: 凸模直径p d =(z d +Δ)-δt =0 018.04.4+-㎜ 凹模为孔加工,故应比凸模的低一级为IT9,即 凹模孔径D a =(p d +Z)+δa =036.00 1.6㎜ 最小间隙Z min =1.7㎜,最大间隙Z max =1.754㎜。均小于2mm,满足要求。 6、主要零件的设计 6.1、凹模设计 由翻边件的翻边高和整体结构的大小确定凹模的厚度H为25㎜,其刃口圆角半径与制件圆角相等为r=0.5㎜。 凹模壁厚取26.95㎜。 凹模内壁直径为6.1㎜,外缘直径D 1 =6.1+26.95×2=60㎜。 为了增强凹模在工作中的稳固性,从外缘处开始加工出一个凸肩,直径为70mm以固定凹模。凹模的另一个底面加工出一个直径为10㎜深为15㎜的台阶孔,减小精加工长度。凹模材料选用T10A,热处理淬硬HRC58~62。见图(3) 图(3)凹模结构图 6.2、凸模设计 凸模材料和凹模一样选用T10A,热处理HRC58~62,出于紧固及配合的考虑,凸模采用阶梯式,一方面加工简单,另一方面又便于装配与更换。由固定板的厚度,弹压卸料板的厚度,及两者之间的间隙,和凸模伸入凹模的长度确定凸模的