法兰—落料冲孔翻边复合模

法兰冲模设计

目录

任务书 (3)

第1章冲压件的工艺分析 (4)

1.1冲裁工艺性 (4)

1.2翻边工艺性 (4)

1.3判断能否一次性翻边成功 (5)

第2章确定工艺方案 (5)

2.1初步确定加工方案 (6)

2.2冲压方案的制定 (6)

第3章排样及材料利用率的计算 (8)

3.1计算预冲孔的大小 (8)

3.2确定排样方式 (9)

3.3计算材料利用率 (10)

第4章冲压设备的确定 (12)

4.1冲裁力的计算 (12)

4.2计算压力中心 (14)

4.3冲压设备的确定 (14)

第5章模具主要工作部分尺寸的确定 (14)

5.1落料刃口尺寸 (14)

5.2冲孔刃口尺寸 (15)

5.3翻边刃口尺寸 (16)

第6章模具结构和主要零部件设计 (17)

6.1模架的选择 (17)

6.2主要零部件设计 (18)

6.3冲压模具装配图 (19)

参考文献 (21)

致谢 (22)

第1章冲压件的工艺分析

该法兰为落冲孔翻边件，材料为08F钢，材料厚度1mm生产批量为大批量。工艺性分析内容如下：

1.1冲裁工艺性

08F钢为普通碳素结构钢，具有较好的冲裁成形性能，和良好的塑形成型能力。

由零件简图2-1可见，该工件的加工涉及到落料、冲孔、翻边或拉深等工序成形。该零件的外径为①90mm属于小制件，形状简单且对称，适于冲裁加工。

查《冷冲压模具设计与制造》表2.3冲压件内、外形所能达到的经济精度，因制件形状简单、对称，冲裁件内外形所能达到的经济精度为

IT12-IT13。

由以上分析可知，该零件可以用普通冲裁的加工方法制得。

1.2 翻边工艺性

1. 翻边工件边缘与平面的圆角半径r=(2〜3)t

2. 翻边的高度h=5> 1.5r=1.5

+0.5

90 -0.5 2.25 +10+1

-0.5

3. 翻边的相对厚度d/t=9.38>(1.7〜2),所以翻边后有良好的圆筒壁

4. 冲孔毛刺面与翻边方向相反，翻边后工件质量没大影响。

5. 查《中国模具设计大典》第3卷，第35页，K.W.I扩孔实验，预加工孔①9.38可扩孔到①35左右，而制件为①18,即满足翻边性能。

总体看来：该制件均满足冲裁工艺性和翻边工艺性，适于冲裁加工。

1.3判断能否一次性翻边成功

由预冲孔公式可以得到翻边高度H的表达式：

H= +0.43 r+0.72t (2-1)

或H=<1- -)+0.43r+0.72t

Q,

= —：—-+0.43 r+0.72t

若将K min带入上式，则可得到许可的最大翻边高度H max

H max=- (1-K min) +0.43r+0.72t

其中D —翻边后的中经(mm)

K min —极限翻边系数

r —翻边圆角半径(mm)

t —材料厚度(mm)

查《冷冲模设计》，表7-1低碳钢圆孔极限翻边系数

这里凸模采用圆柱形平底型式孔的加工方式为冲孔

因相对厚度d/t=9.38 得K min= 0.55

JO

于是H max= (1-0.55 ) +0.43 X 2+0.72 X 1

=5.53(mm)

因工件高度HvHn ax,所以在平板上能一次性翻边成形

第2章确定工艺方案

2.1初步确定加工方案

根据工件形状，初步确定采用落料、冲孔和翻边等工序，现确定以下方案：方案一：一套落料、冲孔、翻边复合模

方案二：一套落料、冲孔、翻边单工序模

方案三：一套落料、冲孔、翻边连续模

2.2冲压方案的确定

单工序模、连续模和复合模的相互比较见表2-2

表2-1单工序模、连续模和复合模的性能比较

总的看来：

方案一：生产效率高，因为滑块下行一次既完成落料、冲孔和翻边等工序，不存在定位误差，同轴度高，因此冲压出来的制件精度也较高；但模具结构较复杂，因此模具制造难度大。

方案二：生产效率不高，由于要多机床或多道工序完成，致使生产效率和经济效益都降低；但模具制造周期短。

方案三：生产效率较高，完成落料、冲孔的连续模生产效率较高，和方案二一样，由于第二道翻边单工序的存在，降低了生产效率不说，精度也难保证。

因此综合考虑采用方案一，再来确定采用正装复合模还是采用倒装复合模。

正装复合模和倒装复合模的比较见下表2-3

从表2-2中可以看出：正装对于薄冲件能达到平整要求，且废料不会在凸凹模孔内积聚，有利于凸凹模减少最小壁厚。而倒装不能达到平整要求，而且废料在凸凹模孔内积聚，凸凹模要求有较大的壁厚以增加强度。

从保证冲裁件质量、经济性和安全性前提下，综合考虑采用正装复合模，即模具结构为落料、冲孔、翻边正装复合模。

第3章排样及计算材料利用率

3.1计算预冲孔大小

0153 M

r-— I

「-----------------------

090

—I__________________ I _________

图3-1零件图

该制件是在冲孔后的平板毛坯上翻边成形，在翻边时，同心圆之间的距

离变化不显著，预制孔直径可以用弯曲展开的方法近似计算：

查《冷冲模设计》第215页