翻孔模设计
模具翻边的设计
5.2 翻边
Hmax=0.5D(1- Kfmin )+0.43 rd +0.72t (5-13)
如果翻边直壁高度H小于一次翻边的极限高度 Hmax，则只要算出预孔直径d0，按d0冲预孔后就 可以直接达到翻边高度。 如果翻边件直壁的高度超过了一次翻边极限高 度，则该件便不能一次完成翻边。这时，可采取多 次翻边(两次之间可安排退火软化工序)、对变形区 进行加热翻边等工艺方法。当翻边件直壁高度较大 时，比较好的工艺方法是先用平板毛坯拉深成带宽 凸缘的圆筒形件，在底部冲底孔后再进行翻边，使 翻出的直径与拉深件直径相同，以达到要求的翻边 高度。具体计算如下。
5.2 翻边
确定非圆孔翻边的底孔形状和尺寸，一般仍按 弯曲展开计算。但由于切向变形的不均匀性，如果 取等宽的毛坯，翻边后直壁端头不可能平齐。如果 考虑非圆孔各段之间的相互影响，修正变形区宽度， 将使底孔形状变得不规则，给底孔的制备造成不必 要的困难，而且也很难准确修正。因此，对一般要 求的非圆孔翻边件，可以不考虑底孔形状的修正问 题。只有当翻边高度要求严格时，才考虑修正变形 区宽度。这时，可先按弯曲展开计算直线段c的翻边 宽度Bc，取凹弧段a的翻边宽度Ba为Bc的1.05~1.1倍。 凸弧段b的翻边宽度可利用拉深圆筒形件的毛坯直径 计算公式求得。最后，需考虑三者间的相互影响， 将底孔形状修正光滑。
5.2 翻边
4.翻边凸模的形状： 图5-12所示为用平头凸模翻边，当凸模圆角 半径rp较小时，变形过分集中于底孔边缘，容易 引起开裂。随着值的增大，直至采用球形、抛 物面形或锥形凸模，变形将得到分散，可减小 底孔边缘开裂的可能性，因而允许采用较小的 翻边系数。 表5-4给出了低碳钢的极限翻边系数Kfmin ， 从中可以看出上述因素对其值的影响程度。
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 (<k 0=0.691) H max =(D/2)·(1-k min )＋0.43r ＋0.72t=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为60，则其公差Δ为0.011㎜，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壁厚查资料得Z/2=2㎜凸模直径Dt =(D＋Δ)-δt=60.011-0.012㎜凹模为孔加工，故应比凸模的低一级为IT9，即凹模孔径Da =(Dt+Z)+δa=64.011+0.004㎜六，主要零件的设计（1），凹模设计：由推件器尺寸及翻边件的翻边高的大小确定凹模的厚度H为45㎜，其刃口圆角半径与制件圆角相等为r=3㎜。
管型三通孔翻边加工模具设计
Hale Waihona Puke 式 中 ： ｔ 凸模 工 作 直 径 ， 为 ６ ０ ｍ； Ｄ为 值 ９．ｍ ９ Ｚ 凸、 为 凹模 单 面 间 隙 ， 值 为 １ 取 ｍｍ
气体中 ， 该产品在壳体强度、 壳体对导电贿赂 电场分 布的 影响等方面都有特殊 的要求。采用翻边工艺能够很好地 满 足这 些 要 求 。
实 现 管 型 三通 的翻 边 加工 ，要 有 相应 的模 具 作 为保
图 ２ 凸 模 结 构
证。 文章 以某 厂家 的 Ｇ Ｓ 品 的外 壳 为例 ， 翻边 加 ］ 的 Ｉ产 对 二 模具 设 计 做 一简 要 描述 。
考。
关键 词 ： 型三 通 ； 边 加 工 ； 具 设 计 管 翻 模 中 图分 类 号 ： Ｇ ０ Ｔ ３６ 文 献标 识 码 ： Ａ 文 章 编号 ： ０ ６ ８ ３ （ ０ １ ０ — １ ８ ０ １０ — ９ ７ ２ １ ） ６ ０ １ — ２
管 型 三通 大 量 应用 于压 力 容 器 、 开关 制 造 等产 品 中 。 在 高 压 开关 ＧＳ 气 体 绝 缘 开关 设 备 ） 品 中 ， 型 三 通 Ｉ（ 产 管 作为设 备的外壳 ，将主导电 回路 封闭于一定压力 的 Ｓ ６ Ｆ
留的翻边部位 ， 使其产生塑性变形而翻边成型。 直至凸模 运动 至 从 凹模 工 作 带 中脱 出 ， 开工 件 ， 移 完成 翻 边加 工 。
２２ 凸 ． 模 凸 模设 计 为 圆锥 体 结 构 ，采 用 Ｚ ４ Ｃ ５铸 钢材 料 加 工 ，
１模 座 ； ． 模 ； ． 边 机 拉 杆 ； ． 模 ； ． 件 ． ２凹 ３翻 ４凸 ５工
（ 天水 华 天 电子集 团 ， 肃 天水 ７ １ ０ 甘 ４ ０ ０）
板孔翻边冲压工艺分析及模具设计
!" 结语
模具试制完成后，经过试模验证，冲压的工件完全 满足图样的设计要求，该模具可一次完成工件制作，提 高了生产效率，降低了材料消耗，满足了产品质量 要 求。
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《 金属加工（ 热加工） 》 #$$% 年第 #$ 期要目
!" 工艺分析及方案确定
把焊接件改为冲压件，目的是为了提 高生产率，降低成本，提高产品质量。我 们进行认真分析，制定了对该工件的设计 原则。!零件改进后不能降低原图样设计 要求。" 工 件 孔 翻 边 后 应 达 到 设 计 的 高 度。#工件应具有良好的工艺性，工件孔 周边不得有起皱现象。 通过对其冲压工艺性的分析，我们认 为主要工艺难点在于孔翻边高度较高，周 边材料较多，如果采用大型模具，将整个工件覆盖在模 具内，就会大大增加模具成本。如果模具只覆盖成形部 分，模具减小可以大大降低成本，但由于工件周边处于 不控制状态，极易造成翻边孔周边起皱。另外，在成形 过程中，材料变形复杂，翻孔过程中，周边材料补充困
#" 翻边工艺计算
根据工件的尺寸计算翻边前毛坯孔径 )。翻边时， 主要变形是切向拉深，厚度变薄，径向变形不大，因此 孔径 ) 可近似地按弯曲件展开长度计算，具体步骤如下 ) , ! - $ （ * - ’. /% + - ’. 0$ ,）
内孔翻边模具毕业设计说明书[管理资料]
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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。
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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)参考文献 (14)致谢 (15)内容摘要：本设计为内孔翻边（翻孔）模具的设计，其主要功能是沿冲压件内孔周围将材料翻成侧立凸缘，此工序是冲压生产中最常见的工序，尤其在汽车，拖拉机领域应用广泛。
在模具设计过程中，在预翻孔直径计算与判断可否一次成形上，凸凹模间隙的计算，凹模过渡圆弧大小的选择以及压料力、翻孔力的计算与校核、压力机的选择，模具主要零件的选择等方面上都做了详尽的分析，并设计了整套内控翻边模具。
如何设计一套圆管双头冲孔与翻孔模具
如何设计一套圆管双头冲孔与翻孔模具作者：邓汝荣，郧鹏，李有兵铝合金圆管零件在汽车及家用空调或其他制冷工具中应用广泛，且需求巨大。
不同大小管径与长度的圆管零件均需在管两端的相同位置上翻孔，其已经系列化、规格化。
采用传统加工方法，圆管零件需2~3道工序成形，圆管两端的冲孔与翻孔是分开进行，先在一端进行冲孔再翻孔，然后再进行另一端的冲孔和翻孔。
而每一工序都需要模具与冲床，每副模具与冲床则需要一个工人来完成，生产成本较大，无法满足大批量生产。
现介绍一种冲孔与翻孔模具解决上述问题，经实践表明，采用1副模具即可完成零件成形，而且模具结构简单紧凑，制造成本低，可适用于生产不同管径和长度的圆管零件。
1零件分析图1 圆管零件圆管零件结构如图1所示，材料为铝合金，零件特点为无论管径与长度大小，在管的两端相同的位置上均要翻出高为2.5mm、直径为ϕ6mm的孔，管的内径为ϕ20~ϕ30mm，长度为250~750mm。
2工艺方案分析由于圆管零件存在管径和长度不同的特点，传统的加工工艺需要大量的周转容器和场地，无法满足大批量的生产。
同时成形的工序越多，零件的尺寸精度越低，甚至出现较多的废品。
由于零件的管径与长度不同，需要不同的模具与之相适应，模具通用性低、互换性差，需要的模具数量多，生产成本大，不便于管理。
面对零件批量大、劳动力成本不断上涨的市场环境，传统的加工方法已不适应当前生产。
通过对不同的管径和长度系列的模具进行优化后，采用1副模具则可生产任何规格的圆管零件，大幅度减少了模具制造成本，提高了生产效率，并提高了零件的成形尺寸精度。
3成形过程与工作原理图2 模具结构1.连接螺母2.推板3.限位安全块4.压板5.上模板6.模柄7.凸模固定板8.冲孔凸模9.上卸料板 10.导柱导套 11.导向杆 12.右导向杆支承块 13.螺钉 14.限位块 15.底座 16.锁紧块 17.凸凹模固定板 18.下卸料板 19.弹簧 20.螺钉 21.螺钉 22.弹簧 23.托料板 24.螺钉 25.下模板 26.凸凹模 27.气缸 28.左导向杆支承块 29.螺钉 30.调节块 31.弹簧1模具结构如图2所示。
翻孔成形的结构设计研究
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件相 同的情 况 下
翻 孔 的 高 度 较高
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采 用小 圆弧 翻孔冲头
部 分按 照 圆孔 翻孔 求展 开 尺 寸
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展开 完
翻 孔 采 用 补 芯 的 原 因 是 当对 翻 孔 的 外 径 有要 求 时
因 此 翻 孔 系数 可 以 允 许 小 于 圆 孔
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异 形 翻孔 的 结 构与 圆孔 翻孔 的 结构
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在公 司 中
小钣金件冲孔翻边复合模设计
小钣金件冲孔翻边复合模设计摘要：钣金零件上的翻边孔通常首先使用冲底孔后翻边，然后使用两个冲压形模具。
此冲孔程序通常适用于大型板金零件。
对于小型和不规则钣金零件，从冲孔翻边创建复合模具是很有用的，因为定位精度差，输出数量少，并且零件很难获得。
关键词：小钣金件；冲孔；翻边；复合模具随着现代工业技术的迅猛发展，各种模具运用越来越普及，正在汽车、航天、消费电子、仪器和医疗设备等领域得到应用。
冷冲模占行业总产量约40%的模具，，其中模具安装在压机中，并在室温下对材料施加压力，以创建分离、造型或连接，从而得到具有特定形状、大小和特性的零件。
一、冲孔翻孔工序介绍冷冲压工艺有不同的分类方法，可根据不同的分类方法分为离和成形工艺，翻边是其中一个过程。
这是在模具影响下开发的方法。
它将孔的边或工件的外侧边推至垂直边。
但是，如果工件弯曲，则工件的变形仅限于弯曲曲线的圆形部分。
翻边时，工件的圆角部分和边缘必须参与变形。
两者都属于变形带，因此翻边时的变形比弯曲时复杂得多，从而使翻边过程更加有难度。
根据工件边的状态和应力以及各种变形状态，可将翻边分为外缘和内孔翻边，或分为伸长和压缩类。
内孔翻边是冲压过程。
在冲孔过程中，孔边上的直线材料会镜像到先前弯曲的工件上。
根据孔的形状，内孔翻边也可以分为圆孔和异型孔翻边。
二、冲孔翻孔复合模结构五金钣金件通常有一个内孔翻边过程，设计用于攻丝，并从制造零件之间的螺纹连接开始。
大多数常规翻孔方法是冲压一个非常小的预应力孔，然后翻孔两种程序的传统程序可分为三类。
方法1:单工序，如果单工序模具，则必须创建两组模具，冲压一个模具并翻孔以创建另一个模具冲压设备占用两套。
此冲压工艺需要大量人力、较长的交货时间、较低的加工精度、较高的生产成本、较长的生产周期和较低的生产率。
方式2:级进模成形。
这是通过在模具的两个位置形成来实现的，这些需要在两个模具之间进行相对精确的定位，以确保制造精度。
该方法与前者相比具有一定的优势:它提高了零件生产的准确性和效率。
油塞座冲孔、翻孔复合模具设计
４２ 淬 火 硬 度 ．
依据 冲模 设计 手册 ，冲裁模 中 Ｃ １ ｒ ２用 于 凸 、 凹 模 ， 热 处 理 硬 度 ＨＲＣ５ ～ ２ 其 ８ ６ 。这 里 选 凸 模 淬 火 硬 度
４（ 一 Ｒ】ｔ 】 Ｄ】２ 一 ）
先 通 过 压 料 板 ５与 上 模 之 间 的 弹 簧 压 缩 而 压 紧 毛
坯 ； 后 ， 块 继 续 下 行 ， 孔 、 孔 凸 模 ４冲 孔 ； 然 滑 冲 翻 接
式 中： ＿ Ｄｄ 一
收 稿 日期 ：０ １ １— ０ ２ １ － ０ １
翻孔前 冲孔 直径 ， ｍｍ；
孔 、 翻 孔 凸模 ４与 冲 孔 凹 模 ９完 成 冲 孔 后 与 翻 边 凹
１ ． ４ ２上模座６ ３ ７ ８ 模柄 ．５ ． 上模垫 板 ６ ． 弹簧顶料销
９
４冲孔 、 ． 翻孔 凸模
ｍ ¨
５ ． 压 ９ ． 冲孔
料板
７ ． 更换器 凸模
８ ． 凹模 翻孔
凹模
Ｄ， — 翻 孔 后 直 边 的平 均 直 径 ， — ｍｍ；
Ｒｌ — 翻 孔 半 径 ， — ｍｍ；
作 者简 介 ： 郭爱 民（ ９ ２ ） 男， １ ７ 一 ， 工程师， 从事汽车零部件的研 发
卜 一 材 料 厚 度 ，＝ ｍｍ； ｔｌ
将零 件相 关参 数代 人式 （ ）即可算 出 ： ３，
１． ０ 下模座
１． １ 弹簧
着 凸 模 ４ 的 翻 边 部 分 接 触 毛 坯 并 把 冲 孔 凹 模 ９向 下 推 ， 缩 弹 簧 １ ， 时 翻 孔 ， 至 翻 孔 结 束 。上 模 压 １同 直 到达下 极 限位置 ， 件 冲孔 、 孔完 成 。 后 ， 力机 零 翻 此 压
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270～340MPa，抗拉强度σb 为340～420MPa，屈服强度σs为220MPa。
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。
翻孔与翻边翻孔课件
a ˊ拉应力最大 b ˊ孔口最薄
6/29/2019
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
一 、给定任务 设计如图所示零件的冲压模具
6/29/2019
学习单元4： 其它冲压成形模具设计
上次课的主要内容：
1.胀形发生的条件 2.胀形发生的部位 3.胀形容易出现的质量问题 4.胀形的变形程度与什么因素有关？ 5.胀形模具的结构、工作原理。
本次课的重点内容：
1.提高翻孔极限变形程度的措施 2.一次翻孔后还达不到翻孔高度怎么办？ 3.翻孔的工艺计算
冲压方向与坯料两端切线构成的角度相同
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学习单元4： 其它冲压成形模具设计
第二节 翻边与翻边
2.压缩类翻边
（1）变形程度
（2）压缩类平面翻边 ① 也要采用防皱的压料装置 ② 也需修正坯料的展开形状
（3）压缩类曲面翻边 ① 凹模的曲面形状应修正 ② 冲压方向的选取原则与伸长类曲面翻边时相同
压缩类翻边
{ （1）伸长类平面翻边
①1.伸变长形类程翻度边
② 注意事项
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学习单元4： 其它冲压成形模具设计
第二节 翻孔与翻边
二、外缘翻边（续）
1.伸长类翻边 应在坯料的两端对坯料的轮廓线做必要的修正
（2）伸长类曲面翻边 ① 采用较强的压料装置 ② 凸模的曲面形状应修正 ③ 冲压方向的选取
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冲孔翻边模具设计[1].
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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)参考文献 (14)总结.........................................................................................................................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。
板孔翻边模具课程设计
板孔翻边模具课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解板孔翻边模具的基本结构及其工作原理。
2. 学生能够掌握模具设计的基本流程，包括图纸分析、参数计算、结构设计等。
3. 学生能够了解板孔翻边模具在制造业中的应用和重要性。
技能目标：1. 学生能够运用CAD软件进行板孔翻边模具的设计与绘制。
2. 学生能够通过实际操作，掌握模具的组装和调试技巧。
3. 学生能够运用所学知识解决板孔翻边模具在实际应用中遇到的问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对模具设计与制造的浓厚兴趣，激发其创新意识。
2. 培养学生团队合作精神，提高沟通与协作能力。
3. 增强学生对于国家制造业发展的责任感，树立正确的职业观。
课程性质分析：本课程为实践性较强的课程，以模具设计与制造为核心，结合实际应用，培养学生具备一定的工程实践能力和创新意识。
学生特点分析：高二年级学生已经具备一定的机械基础知识，具有较强的动手能力和探究欲望，对于实际操作和工程应用有较高的兴趣。
教学要求：1. 教学内容与实际应用紧密结合，注重培养学生的实践操作能力。
2. 教学过程中注重启发式教学，引导学生主动探究、积极思考。
3. 教师要关注学生的个体差异，因材施教，提高教学质量。
二、教学内容1. 板孔翻边模具结构及工作原理：介绍模具的组成、功能及其在冲压加工中的应用，结合教材相关章节，让学生理解模具的关键技术参数。
- 教材章节：第三章 冲压模具设计基础2. 模具设计基本流程：讲解图纸分析、参数计算、结构设计等步骤，使学生掌握模具设计的方法和技巧。
- 教材章节：第四章 冲压模具设计流程与实例3. CAD软件应用：教授CAD软件的基本操作，以板孔翻边模具为例，进行设计与绘制实践。
- 教材章节：第五章 计算机辅助设计（CAD）4. 模具组装与调试：指导学生进行板孔翻边模具的实际操作，包括组装、调试及优化。
- 教材章节：第六章 冲压模具的组装与调试5. 模具应用案例分析：分析板孔翻边模具在实际生产中的应用案例，使学生了解模具在制造业中的重要性。
模具翻边设计
翻边与弯曲不同，弯曲主要是折弯线为直线，切向没有变形， 而翻边时的折弯线为曲线，切向有变形，并且常常是主要的变 形。
5.2 翻边
5.2.1内缘翻边 一、圆孔翻边 (一) 圆孔翻边的变形特点
图5-12 圆孔翻边应力状态
图5-13 圆孔翻边应力—应变分布
5.2 翻边
如图5-12所示， 翻边变形区切向受拉应力σ θ ，径向 受拉应力σ P，而板厚方向应力可忽略不计，因此应力状 态可视为双向受拉的平面应力状态。 圆孔翻边时，应力和切向应变的分布情况如图5-13所 示。切向应力σ θ 为最大主应力，径向应力σ P是由凸模对 板料的摩擦作用引起的，其值较小。应力沿径向的分布是 不均匀的，在底孔边缘处，切向应力σ θ 达到其最大值， 而径向应力σ P为零，因此该处可视为单向拉伸应力状态。 切向应变为拉应变，沿径向的分布也是不均匀的，在底孔 边缘处其值最大，越远离中心，其值越小。 可见，翻孔时底孔边缘受到强烈的拉伸作用。变形程 度过大时，在底孔边缘很容易出现裂口。因此翻孔的破坏 形式就是底孔边缘拉裂。为了防止出现裂纹，需限制翻孔 的变形程度。
0.5D(1 K f ) 0.57rp
(5-14) (5-15)
5.2 翻边
这时，底孔直径可由式(5-14)求得：
d 0 D 1.14rp 2h
(5-16)
注意：rp为拉深凸模半径，一般取rp≥2t 底孔直径也可按下式计算： d0=DKfmin (5-17) 最大翻边高度确定之后，便可按下式计算拉深工序 件的高度h1：h1=H-hmax+rp+t (5-18) 余下的问题便是进行拉深工艺计算。
5.2 翻边
4.翻边凸模的形状： 图5-12所示为用平头凸模翻边，当凸模圆角 半径rp较小时，变形过分集中于底孔边缘，容易 引起开裂。随着值的增大，直至采用球形、抛 物面形或锥形凸模，变形将得到分散，可减小 底孔边缘开裂的可能性，因而允许采用较小的 翻边系数。 表5-4给出了低碳钢的极限翻边系数Kfmin ， 从中可以看出上述因素对其值的影响程度。
翻孔翻边模设计
本文根据端盖的结构特点与技术要求通过对各工艺方案，进行比较设计了落料拉深复合模和翻边冲孔复合模，并利用proe cad软件对其进行三维的分析。
对工件进行了工艺计算确定了各零件的尺寸与结构。
其中详细介绍了凸模、凹模、固定板、垫板、卸料板等零部件的设计与制造、以与压力机的选择和模架的选择。
关键词:冲压模具工艺方案复合模零件压力机冲压是高效的生产方法，采用复合模，尤其是多工位级进模，可在一台压力机上完成多道冲压工序，实现由带料幵卷、矫平、冲裁到成形、精整的全自动生产。
生产效率高，劳动条件好，生产成本低，一般每分钟可生产数百件。
1.3冲压工艺的种类冲压主要是按工艺分类，可分为分离工序和成形工序两大类。
分离工序也称冲裁，其目的是使冲压件沿一定轮廓线从板料上分离，同时保证分离断面的质量要求。
成形工序的目的是使板料在不破坯的条件下发生塑性变形，制成所需形状和尺寸的工件。
在实际生产中，常常是多种工序综合应用于一个工件。
冲裁、弯曲、剪切、拉深、胀形、旋压、矫正是几种主要的冲压工艺。
冲压用板料的表面和内在性能对冲压成品的质量影响很大，要求冲压材料厚度精确、均匀；表面光洁，无斑、无疤、无擦伤、无表面裂纹等；屈服强度均匀，无明显方向性；均匀延伸率高；屈强比低；加工硬化性低。
在实际生产中，常用与冲压过程近似的工艺性试验，如拉深性能试验、胀形性能试验等检验材料的冲压性能，以保证成品质量和咼的合格率。
模具的精度和结构直接影响冲压件的成形和精度。
模具制造成本和寿命则是影响冲压件成本和质量的重要因素。
模具设计和制造需要较多的时间，这就延长了新冲压件的生产准备时间。
模座、模架、导向件的标准化和发展简易模具（供小批量生产）、复合模、多工位级进模（供大量生产），以与研制快速换模装置，可减少冲压生产准备工作量和缩短准备时间，能使适用于减少冲压生产准备工作量和缩短准备时间，能使适用于大批量生产的先进冲压技术合理地应用于小批量多品种生产。
冲压设备除了厚板用水压机成形外，一般都采用机械压力机。
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。
再如上图所示，我公司生产的某型摆臂球销孔，装配时与球销进行过盈配合，属于精密配合。
此翻孔精度高（Ø36.6±0.05），材质拉延率低（≥19%），材质厚度为 3.5mm，但翻边高度相对较高（10mm），还特别要求翻孔内壁光洁。
面临这种高精度翻孔时，一般冲压工艺都采用先翻孔（翻孔尺寸先不到位，例本球销孔尺寸可先翻到Ø36- Ø36.4之间，采用第二种凸模），再校孔（采用第一种凸模），这种产品要求内壁光洁，因此校孔时一般使用硬度较高的合金来避免划伤，还可以避免凸模的磨损，我公司使用合金材料一般为YG15，经多年使用，效果很好！结语：上文中举例说明了三种冲压件翻孔凸模的设计及选择，不同的精度、不同的功用选择的凸模亦不同，模具设计人员从上述几个方面可直接选用合适结构的凸模，以保证后期的产品质量。
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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270～340MPa，抗拉强度σb 为340～420MPa，屈服强度σs为220MPa。
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]P408d 0=D-[(π-2)r+22-πt+2H] =5.2-[(π-2)×0.5+22-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 (<k 0=0.398)由式d 0=D-[(π-2)r+22-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 =0018.04.4+-㎜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 =036.001.6㎜最小间隙Zmin =1.7㎜，最大间隙Zmax=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D1=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高度为65.86㎜。
根据[2]图6-34（c）P423计算翻边凸模尺寸其结构见图（4）：图（4）凸模结构图6.3、紧固件及定位零件的选择螺钉的选用：根据标准GB/T 5782-2000 选用材料为Q235，热处理硬度值为HRC35～40。
卸料螺钉也是Q235，HRC35～40，选用开槽圆柱头螺钉，弹压卸料板设置两个卸料螺钉，公称直径为8㎜，卸料螺钉拧紧后应使弹压卸料板与凸模最顶部平齐。
有误差时通过螺钉与弹压卸料板之间安装垫片来调整。
查[2]附表8（P483）主要结构尺寸见图（5）：图（5）卸料螺钉6.4、定位板在凹模顶部固定一个定位板，用于毛坯的定位，防止由于毛坯的偏移造成凸凹模之间的间隙不均匀而损坏模具，定位钉的头部是与毛坯的预冲孔配合的，其配合间隙为0.15㎜。
见图（6）：图（6）定位板6.5、卸料零件卸料是以圆形弹压卸料板卸料。
凸模与弹压卸料板采用间隙配合，为H8/m6。
通过卸料螺钉的位置，确定弹压卸料板的主要尺寸为160×160。
弹压卸料板的厚度分别由凸模和凹模的高度及厚度协调决定。
材料是用45钢。
见图（7）：图（7）弹压卸料板6.6、选择模架及其它模具零件模架：查[2]表2-64和表2-69，根据GB/T2851.5-1990,有凹模外缘半径是60㎜，则凹模周界：L×B=160×160，上模座：160×160×40，下模座：200×200×45，导柱：32×180，导套：32×100×45。
得到的模架见图（8）、图（9）.图（8）模架结构图（9）下模架6.7、凸模固定板根据凸模的直径、高度及紧固螺钉、销钉、卸料螺钉等的尺寸位置确定选用矩形固定板，其规格为L×B×H=160×160×20。
见图（10）.图（10）凸模固定板6.8、凹模固定板根据凸模的直径、高度及紧固螺钉、销钉、定位板等的尺寸位置确定选用矩形固定板，其规格为L×B×H=160×160×25。
见图（11）图（11）凹模固定板7、各零部件的材料及要求导套 20钢与导柱配合为H7/h7导柱 20钢与导套配合H7/h7定位板 45钢卸料板 45钢与凸模配合为H8/m6模柄 Q275 与上模架配合为H7/m6凸模、凹模 T10A 淬硬HRC58～62模座、模架 HT200凸模固定板 45钢与凸模配合为H7/m6凹模固定板 45钢与凹模配合为H7/m6定位销 35钢 HRC28～38螺钉 Q235 热处理HRC35～408、该模具的优缺点该模具的优点为结构简单,能方便的冲制出成形螺纹底孔，并且需要补助设备较少,操作较为安全。
但其缺点是上料和出件较为繁琐，建议设计一套多工位连续式复合模直接在原材料上冲制出螺纹底孔并落料，避免过多的人工上料和出件工作，提高效率，但模具制造成本较高，结构较复杂。
9、参考文献[1].张正修编著. 实用冲模结构设计手册——深度篇[2].郑家贤编著. 冲压工艺与模具设计实用技术, 机械工业出版社，2010.1[3].《冲模设计手册》编写组. 冲模设计手册, 机械工业出版社, 2010.10[4].谢铁帮等. 互换性与技术测量, 华中科技大学出版社, 2009.3[5].王多. 机械设计课程设计, 机械工业出版社,2010.2[6].机械设计手册编委会. 机械设计手册第二卷，机械工业出版社，2004.8。